DE10000990A1

DE10000990A1 - Hochdruck-Wasserkupplung

Info

Publication number: DE10000990A1
Application number: DE2000100990
Authority: DE
Inventors: Horst Grafe; Barbara Ladda-Zunk; Karl Friedrich Fuhrmann; Waldemar Michel
Original assignee: SMS Demag AG
Current assignee: SMS Group GmbH
Priority date: 2000-01-13
Filing date: 2000-01-13
Publication date: 2001-07-19
Anticipated expiration: 2020-01-14
Also published as: DE10000990B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Hochdruck-Wasserkupplung zum Herstellen schnell schließbarer bzw. trennbarer Verbindungen zwischen wenigstens einer Wasserdruckleitung (1, 1') und Spritzrohren (2, 2'), insbesondere bei Zunderwäschern in Warmbandstraßen. DOLLAR A Die Hochdruck-Wasserkupplung besitzt innerhalb eines Kupplungsgehäuses (3) eine von einem Ringkanal (5) umgebene Kupplungskammer (6). Der Ringkanal (5) ist über Bohrungen (4, 4') an Wasserdruckleitungen (1, 1') angeschlossen. Die Kupplungskammer (6) ist zu beiden Seiten des Ringkanals (5) mit ringförmigen Dichtungsflächen (9, 9') ausgestattet und zur Aufnahme eines Spritzrohr-Mundstücks (8) ausgebildet. Das Mundstück (8) ist gegenüber den Dichtflächen (9, 9') mit Ringdichtungen (7, 7') abdichtbar und steht über Einströmöffnungen (18) mit dem Ringkanal (5) in Verbindung. Die Kupplungskammer (6) öffnet sich an der dem Spritzrohr (2, 2') abgewandten Seite.

Description

Die Erfindung betrifft eine Hochdruck-Wasserkupplung zum Herstellen schnell schließbarer bzw. trennbarer Verbindungen zwischen wenigstens einer Wasser druckleitung und Spritzrohren, insbesondere bei Zunderwäschern in Warmband straßen.

Hochdruck-Wasserkupplungen zum Herstellen schließbarer bzw. trennbarer Steckverbindungen, insbesondere für Spritzrohre von Zunderwäschern in Warm bandstraßen sind bekannt, die wegen der hohen Belastung durch Druckflüssigkeit, bspw. von 400 bis 600 bar, eine Ausführung mit außerordentlich schweren Bau elementen erfordern. Dies betrifft bspw. die Anordnung von Flanschen an einem Kupplungsgehäuse, ebenso wie an einem entsprechenden Kupplungsstecker, die mit ein- bzw. ausbaubaren Klammem oder Gabeln im eingekuppelten Zustand miteinander verriegelt werden. Nachteilig ist dabei nicht nur die außerordentlich schwere Ausführung der einzelnen Bauelemente, sondern auch ein hierfür erfor derliches Bauvolumen, welches ein dichtes Nebeneinander mehrerer Spritzrohre und deren Kupplungen außerordentlich erschwert, wenn nicht gar verhindert.

Ausgehend von der vorgenannten, aus der Praxis bekannten Bauweise, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Hochdruck-Wasserkupplung zum Herstellen schnell schließbarer bzw. trennbarer Verbindungen zwischen wenigstens einer Wasserdruckleitung und Spritzrohren, insbesondere von Zunderwäschern, anzu geben, welche die vorgenannten Nachteile und Schwierigkeiten vermeidet und infolge einer Kompensation sich gegenseitig aufhebender Druckkräfte der Spritz flüssigkeit eine wesentlich leichtere und im Bauumfang reduzierte Bauweise bei sicherer Funktion im Hochdruck-Arbeitsbereich ermöglicht.

Zur Lösung der Aufgabe wird bei einer Hochdruck-Wasserkupplung der im Ober begriff von Anspruch 1 genannten Art erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die Hochdruck-Wasserkupplung innerhalb eines Kupplungsgehäuses eine von einem Ringkanal umgebene Kupplungskammer besitzt und der Ringkanal über Bohrun gen an Wasserdruckleitungen angeschlossen ist, und daß die Kupplungskammer zu beiden Seiten des Ringkanals mit ringförmigen Dichtungsflächen ausgestattet und zur Aufnahme eines Spritzrohr-Mundstücks ausgebildet und dieses gegen über den Dichtflächen mit Ringdichtungen abdichtbar ist und daß das Mundstück über Einströmöffnungen mit dem Ringkanal in Verbindung steht. Die Kupplungs kammer öffnet sich vorteilhafterweise an der dem Spritzrohr abgewandten Seite mit einer Entlastungsbohrung.

Durch die erfindungsgemäße Bauart der Hochdruck-Wasserkupplung wird das Auftreten eines Axialdrucks zwischen Kupplungskammer und Spritzrohr- Mundstück vermieden, weil der zwischen den Ringdichtungen vom Spritzwasser durchflossene und über den Ringkanal mit den Wasserdruckleitungen in Verbin dung stehende Teil der Hochdruck-Wasserkupplung einen Druckraum ausbildet, der in beiden axialen Richtungen durch Kompensation der Aktions- und Reakti onskräfte entlastet ist. Infolgedessen können die miteinander zusammenwirken den Elemente der Hochdruck-Wasserkupplung wesentlich leichter und mit kleine rem Bauvolumen ausgeführt sein, als dies beim üblichen Stand der Technik bisher der Fall ist.

Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen der Hochdruck-Wasserkupplung sind ent sprechend den Merkmalen der Unteransprüche vorgesehen.

Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachste henden Erläuterung eines in den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausfüh rungsbeispieles. Es zeigen:

Fig. 1 in Seitenansicht und teilweise im Schnitt die Hochdruck- Wasserkupplung mit angekuppeltem Spritzrohr;

Fig. 2 in Seitenansicht und teilweise im Schnitt die Hochdruck- Wasserkupplung mit ausgekuppeltem Spritzrohr;

Fig. 3 einen Schnitt entlang der Ebene D-D in Fig. 2;

Fig. 4 ein Kupplungsgehäuse im Schnitt einer vertikalen Ebene ent lang der Mittelachse Y in Fig. 1;

Fig. 5 einen Schnitt entlang der Ebene B-B in Fig. 1;

Fig. 6 einen Schnitt entlang einer Ebene E-E in Fig. 2;

Fig. 7 einen Schnitt entlang der Ebene A-A in Fig. 1;

Fig. 8 eine Ansicht den hinteren Anschlußplatte des Kupplungsge häuses aus Richtung des Pfeiles Y in Fig. 2;

Fig. 9a, 9b Schnitte der Spritzrohre und einer von diesen besprühten Bramme, insbesondere eine Dünnbramme;

Fig. 10a, 10b in Seitenansicht und in Draufsicht einen zum Ein- und Aus kuppeln der Spritzrohre vorgesehenen, dem Kupplungsge häuse zugeordneten Hebel.

Die in den Fig. 1 und 2 im gekuppelten bzw. entkuppelten Zustand dargestellte Hochdruck-Wasserkupplung zum Herstellen von schnell schließbaren bzw. trenn baren Verbindungen zwischen der Wasserdruckleitung 1, 1' und den Spritzrohren 2, 2' besitzt innerhalb eines Kupplungsgehäuses 3 eine von einem Ringkanal 5 umgebene Kupplungskammer 6. Der Ringkanal 5 ist über Bohrungen 4, 4' an die Wasserdruckleitungen 1, 1' angeschlossen. Zur Aufnahme eines Spritzrohr- Mundstücks 8 ist die Kupplungskammer 6 zu beiden Seiten des Ringkanals 5 mit ringförmigen Dichtungsflächen 9, 9' ausgestattet. Das Mundstück 8 ist gegenüber den Dichtflächen 9, 9' mit Ringdichtungen 7, 7' abdichtbar und steht über radiale Einströmöffnungen 18 mit dem Raum der Kupplungskammer 6 in Verbindung, die sich entgegen dem Spritzrohr 2 mit einer Entlastungsbohrung 24 öffnet.

Durch diese Anordnung wird erreicht, daß das aus den Wasserdruckleitungen 1, 1' in die Hochdruck-Wasserkupplung einströmende Spritzwasser auf seinem Weg durch die Bohrungen 4 und den Ringkanal 5 in den Kupplungsraum der Kupp lungskammer 6 zwischen den beiden Ringdichtungen 7, 7' strömt und dann unter stetigem Druckabfall durch die durch Strömungsöffnungen 18 in die Spritzrohre 2, 2' einströmt, aus welchen das Spritzwasser in Sprühstrahlen mit den Winkelposi tionen 15, 15' (Fig. 9a, 9b) schräg auf die zu entzundernde Oberfläche des Walz gutes 16 aufgedüst wird. Das Walzgut 16 ist eine Dünnbramme oder ein Warm band. Die Richtung der Sprühstrahlen ist gegen die Bewegungsrichtung des Walzgutes eingestellt.

Weil hierbei nach außen wirkende Reaktionskräfte des mit etwa 600 bar strömen den Spritzwassers vollständig vermieden werden, können die Konstruktionsele mente, insbesondere das Kupplungsgehäuse 3 der Hochdruck-Wasserkupplung, mit Nut 10, Verriegelungs-Klammer 11, Halterung 12 und Steckbolzen 13 wesent lich leichter und mit geringerem konstruktivem Bauaufwand ausgeführt sein, als dies beim Stand der Technik bisher erforderlich war und zu einer aufwendigen Ausführung der entsprechenden Bauteile führte. Dabei werden nicht nur Material- und Herstellungskosten verringert, sondern das Bauvolumen, wodurch eine Ver ringerung der Abstände zwischen mehreren Spritzrohren am Zunderwäscher er möglicht wird.

Das Kupplungsgehäuse 3 besitzt an der dem Spritzrohr 2 abgewandten Seite zum Anschluß der Wasserdruckleitungen 1, 1' Gewindebohrungen 4, 4', die in den Ringkanal 5 einmünden. Das Mundstück 8 bildet das Kupplungselement eines jeden Spritzrohres 2, 2' und ist mit dem Spritzrohr fest verbunden.

Jedes Spritzrohr 2, 2' besitzt am Übergangsbereich zum Mundstück 8 eine kreis ringförmige Nut, die dem Eingriff einer Axial-Verriegelungsklammer 11 in einge kuppelter Position eines Spritzrohres 2, 2' dient. In der Verriegelungsposition ist die Verriegelungsklammer 11 mittels einer Halterung 12 am Kupplungsgehäuse 3 durch ein Sperrorgan, z. B. einen Steckbolzen 13, arretierbar.

Das Kupplungsgehäuse 3 besitzt eine im Querschnitt V-förmige, sich parallel zur Längsachse des Spritzrohres 2 erstreckende Führungsschiene 14, welche die er forderliche Winkelposition 15, 15' eines jeden Spritzrohres 2, 2' relativ zur Ebene vom Walzgut 16 mittels einer kompatibel-formschlüssigen Ausbildung 17 seiner äußeren Form festlegt, wie dies aus den Fig. 3 bis 5 sowie 9a und 9b ersichtlich ist.

Weiterhin zeigen die Fig. 1, 2 und 6, daß jedes Spritzrohr 2, 2' benachbart zu sei nem stirnseitigen Ende mit einer daran festgelegten Kupplungsscheibe in Form einer kreisringförmigen Fixierungsplatte 23 versehen ist, die in ausgekuppelter Position von oben her in ein Lagerungselement 22 einlegbar ist und nach axialem Vorschub zum Einkuppeln in diesem Lagerungselement 22 in drehbar gelagerter Position gehalten ist.

Das Mundstück 8 besitzt zwei einander zugeordnete Durchströmungsöffnungen 18, welche als Verbindungskanäle zwischen der Kupplungskammer 6 und den Spritzrohre 2, 2' ausgebildet sind, wie dies den Fig. 1, 2 und 7 entnommen werden kann.

Zum axialen Verschieben eines Spritzrohres in die Kupplungsposition bzw. aus der Kupplungsposition ist ein mit Eingriffsklauen 19 versehener gabelförmiger He bel 20 vorgesehen, wie dies aus den Fig. 2 bzw. 10a, 10b erkennbar ist.

Schließlich zeigt Fig. 8 eine Ansicht der hinteren Abschlußplatte 21 am Kupp lungsgehäuse 3. Dort sind vier als Wasserzufuhrkanäle ausgebildeten Bohrungen 4, 4' zu sehen, deren Anordnung in vergleichsweise geringen gegenseitigen Ab ständen ein weiteres vorteilhaftes Ergebnis der erfindungsgemäßen Bauart der Hochdruck-Wasserkupplung ist.

Die dargestellte und beschriebene Wasserkupplung ist für einen Arbeitsdruck von wenigstens 600 bar ausgelegt.

Bezugszeichenliste

1

Wasserdruckleitung

2

Spritzrohr

3

Kupplungsgehäuse

4

Bohrungen

5

Ringkanal

6

Kupplungskammer

7

Ringdichtung

8

Mundstück

9

Dichtfläche

10

Nut

11

Verriegelungs-Klammer

12

Halterung

13

Steckbolzen

14

Führungsschiene

15

Winkelposition

16

Walzgut

17

formschlüssige Ausbildung

18

Durchströmöffnung

19

Eingriffsklaue

20

Hebel

21

hintere Anschlußplatte

22

Lagerungselement

23

Fixierungsplatte

24

Entlastungsbohrung

Claims

1. Hochdruck-Wasserkupplung zum Herstellen schnell schließbarer bzw. trennbarer Verbindungen zwischen wenigstens einer Wasserdruckleitung (1, 1') und Spritzrohren (2, 2'), insbesondere bei Zunderwäschern in Warm bandstraßen,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Hochdruck-Wasserkupplung innerhalb eines Kupplungsgehäuses (3) eine von einem Ringkanal (5) umgebene Kupplungskammer (6) besitzt, und der Ringkanal (5) über Bohrungen (4, 4') an Wasserdruckleitungen (1, 1') angeschlossen ist, und
daß die Kupplungskammer (6) zu beiden Seiten des Ringkanals (5) mit ringförmigen Dichtungsflächen (9, 9') ausgestattet und zur Aufnahme eines Spritzrohr-Mundstücks (8) ausgebildet und dieses gegenüber den Dichtflä chen (9, 9') mit Ringdichtungen (7, 7') abdichtbar ist und das Mundstück (8) über Einströmöffnungen (18) mit dem Ringkanal (5) in Verbindung steht.

2. Wasserkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungskammer (6) sich an der dem Spritzrohr (2, 2') abge wandten Seite mit einer Entlastungsbohrung (24) öffnet.

3. Wasserkupplung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Kupplungsgehäuse (3) an der dem Spritzrohr (2, 2') abgewandten Seite zum Anschluß von wenigstens einer - bevorzugt vier - Wasser druckleitung (1, 1') Gewindebohrungen (4, 4') besitzt, die in den Ringkanal (5) einmünden, und daß das Mundstück (8) das Kupplungselement eines jeden Spritzrohres (2, 2') bildet und mit diesem fest verbunden ist.

4. Wasserkupplung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Spritzrohr (2, 2') am Übergangsbereich zum Mundstück (8) eine kreisringförmige Nut (10) besitzt, die dem Eingriff einer Verriegelungsklam mer (11) in eingekuppelter Position eines Spritzrohres (2, 2') dient und die Verriegelungsklammer (11) in Verriegelungsposition mittels einer Halterung (12) am Kupplungsgehäuse (3) durch ein Sperrorgan, z. B. einen Steckbolzen (13), arretierbar ist.

5. Wasserkupplung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Kupplungsgehäuse (3) eine im Querschnitt V-ähnliche, sich paral lel zur Längsachse des Spritzrohres (2, 2') erstreckende Führungsschiene (14) besitzt, mittels welcher eine erforderliche Winkelposition (15, 15') eines jeden Spritzrohres (2, 2') relativ zur Ebene von Walzgut (16) mittels einer kompatibel-formschlüssigen Ausbildung (17) seiner äußeren Form festleg bar ist.

6. Wasserkupplung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Spritzrohr (2, 2') im Bereich seines stirnseitigen Endes mit einer Kupplungsscheibe in Form einer kreisringförmigen Fixierungsplatte (23) versehen ist, die in ausgekuppelter Position von oben her in ein Lagerungselement (22) einlegbar und in diesem in drehbar gelagerter Position gehal ten ist.

7. Wasserkupplung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Spritzrohr-Mundstück (8) wenigstens zwei einander gegenüberlie gende Durchströmungsöffnungen (18) besitzt, welche als Verbindungska näle zwischen der Kupplungskammer (6) und der Innenbohrung des Spritz rohrs (2, 2') ausgebildet sind.

8. Wasserkupplung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zum axialen Verschieben eines Spritzrohres (2, 2') in die bzw. aus der Kupplungsposition mit dem Kupplungsgehäuse (3) ein mit Eingriffsklauen (19) versehener gabelförmiger Hebel (20) vorgesehen ist, der einerseits am Kupplungsgehäuse (3) bzw. an dessen Führungsschiene (14) und anderer seits am Spritzrohr (2, 2') angelenkt ist.

9. Wasserkupplung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Bauelemente der Wasserkupplung für einen Arbeitsdruck von we nigstens 600 bar ausgelegt sind.