DE10000990B4

DE10000990B4 - Hochdruck-Wasserkupplung

Info

Publication number: DE10000990B4
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: 2007-09-13
Anticipated expiration: 2020-01-14
Also published as: DE10000990A1

Abstract

Hochdruck-Wasserkupplung zum Herstellen schnell schließbarer bzw. trennbarer Verbindungen zwischen wenigstens einer Wasserdruckleitung (1, 1') und Spritzrohren (2, 2'), insbesondere bei Zunderwäschern in Warmbandstraßen,
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,
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 Dichtflächen (9, 9') mit Ringdichtungen (7, 7') abdichtbar ist und das Mundstück (8) über Einströmöffnungen (18) mit dem Ringkanal (5) in Verbindung steht, und
dass das Kupplungsgehäuse (3) eine im Querschnitt V-ähnliche, sich parallel 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...

Description

Die Erfindung betrifft eine Hochdruck-Wasserkupplung zum Herstellen schnell schließbarer bzw. trennbarer Verbindungen zwischen wenigstens einer Wasserdruckleitung und Spritzrohren bei Zunderwäschern in Warmbandstraßen.

Hochdruck-Wasserkupplungen zum Herstellen schließbarer bzw. trennbarer Steckverbindungen für Spritzrohre von Zunderwäschern in Warmbandstraßen sind bekannt, die wegen der hohen Belastung durch Druckflüssigkeit, beispielsweise von 400 bis 600 bar, eine Ausführung mit außerordentlich schweren Bauelementen erfordern. Dies betrifft beispielsweise die Anordnung von Flanschen an einem Kupplungsgehäuse, ebenso wie an einem entsprechenden Kupplungsstecker, die mit ein- bzw. ausbaubaren Klammern oder Gabeln im eingekuppelten Zustand miteinander verriegelt werden. Nachteilig ist dabei nicht nur die außerordentlich schwere Ausführung der einzelnen Bauelemente, sondern auch ein hierfür erforderliches 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 von Zunderwäschern, anzugeben, welche die vorgenannten Nachteile und Schwierigkeiten vermeidet und infolge einer Kompensation sich gegenseitig aufhebender Druckkräfte der Spritzflüssigkeit eine we sentlich leichtere und im Bauumfang reduzierte Bauweise bei sicherer Funktion im Hochdruck-Arbeitsbereich ermöglicht.

Zur Lösung der Aufgabe wird bei einer Hochdruck-Wasserkupplung der im Oberbegriff 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 Bohrungen an Wasserdruckleitungen angeschlossen ist, dass die Kupplungskammer zu beiden Seiten des Ringkanals mit ringförmigen Dichtungsflächen ausgestattet und zur Aufnahme eines Spritzrohr-Mundstücks ausgebildet und dieses gegenüber den Dichtflächen mit Ringdichtungen abdichtbar ist und dass das Mundstück über Einströmöffnungen mit dem Ringkanal in Verbindung steht und dass das Kupplungsgehäuse eine im Querschnitt V-ähnliche, sich parallel zur Längsachse des Spritzrohres erstreckende Führungsschiene besitzt, mittels welcher eine erforderliche Winkelposition eines jeden Spritzrohres relativ zur Ebene von Walzgut mittels einer kompatibel-formschlüssigen Ausbildung seiner äußeren Form festlegbar ist.

Die Kupplungskammer 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 Verbindung stehende Teil der Hochdruck-Wasserkupplung einen Druckraum ausbildet, der in beiden axialen Richtungen durch Kompensation der Aktions- und Reaktionskräfte entlastet ist. Infolgedessen können die miteinander zusammenwirkenden Elemente der Hochdruck-Wasserkupplung wesentlich leichter und mit kleinerem Bauvolumen ausgeführt sein, als dies beim üblichen Stand der Technik bisher der Fall ist.

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

Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Erläuterung eines in den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles. Es zeigen:
1 in Seitenansicht und teilweise im Schnitt die Hochdruck-Wasserkupplung mit angekuppeltem Spritzrohr;
2 in Seitenansicht und teilweise im Schnitt die Hochdruck-Wasserkupplung mit ausgekuppeltem Spritzrohr;
3 einen Schnitt entlang der Ebene D-D in 2;
4 ein Kupplungsgehäuse im Schnitt einer vertikalen Ebene entlang der Mittelachse X in 1;
5 einen Schnitt entlang der Ebene B-B in 1;
6 einen Schnitt entlang einer Ebene E-E in 2;
7 einen Schnitt entlang der Ebene A-A in 1 (bzw. einer Ebene C-C in 2);
8 eine Ansicht der hinteren Anschlußplatte des Kupplungsgehäuses aus Richtung des Pfeiles Y in 2;
9a, 9b Schnitte der Spritzrohre und einer von diesen besprühten Bramme, insbesondere eine Dünnbramme;
10a, 10b in Seitenansicht und in Draufsicht einen zum Ein- und Auskuppeln der Spritzrohre vorgesehenen, dem Kupplungsgehäuse zugeordneten Hebel.
Die in den 1 und 2 im gekuppelten bzw. entkuppelten Zustand dargestellte Hochdruck-Wasserkupplung zum Herstellen von schnell schließbaren bzw. trennbaren 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 Kupplungskammer 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 Winkelpositionen 15, 15' (9a, 9b) schräg auf die zu entzundernde Oberfläche des Walzgutes 16 aufgedüst wird. Das Walzgut 16 ist eine Dünnbramme oder ein Warmband. Die Richtung der Sprühstrahlen ist gegen die Bewegungsrichtung des Walzgutes eingestellt.
Weil hierbei nach außen wirkende Reaktionskräfte des mit etwa 600 bar strömenden Spritzwassers vollständig vermieden werden, können die Konstruktionselemente, insbesondere das Kupplungsgehäuse 3 der Hochdruck-Wasserkupplung, mit Nut 10, Verriegelungs-Klammer 11, Halterung 12 und Steckbolzen 13 wesentlich 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 Verringerung der Abstände zwischen mehreren Spritzrohren am Zunderwäscher ermöglicht 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 kreisringförrnige Nut, die dem Eingriff einer Axial-Verriegelungsklammer 11 in eingekuppelter Position eines Spritzrohres 2, 2' dient. In der Verriegelungsposition ist die Verriegelungsklammer 11 mittels einer Halterung 12 am Kupplungsgehäuse 3 durch ein Sperrorgan, zum Beispiel 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 erforderliche 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 3 bis 5 sowie 9a und 9b ersichtlich ist.
Weiterhin zeigen die 1, 2 und 6, daß jedes Spritzrohr 2, 2' benachbart zu seinem 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 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 Hebel 20 vorgesehen, wie dies aus den 2 bzw. 10a, 10b erkennbar ist.
Schließlich zeigt 8 eine Ansicht der hinteren Abschlußplatte 21 am Kupplungsgehäuse 3. Dort sind vier als Wasserzufuhrkanäle ausgebildeten Bohrungen 4, 4' zu sehen, deren Anordnung in vergleichsweise geringen gegenseitigen Abständen 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.

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 Anschfußplatte
22: Lagerungselement
23: Fixierungsplatte
24: Entlastungsbohrung

Claims

Hochdruck-Wasserkupplung zum Herstellen schnell schließbarer bzw. trennbarer Verbindungen zwischen wenigstens einer Wasserdruckleitung (1, 1') und Spritzrohren (2, 2'), insbesondere bei Zunderwäschern in Warmbandstraßen, 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, 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 Dichtflächen (9, 9') mit Ringdichtungen (7, 7') abdichtbar ist und das Mundstück (8) über Einströmöffnungen (18) mit dem Ringkanal (5) in Verbindung steht, und dass das Kupplungsgehäuse (3) eine im Querschnitt V-ähnliche, sich parallel 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 festlegbar ist.
Wasserkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungskammer (6) sich an der dem Spritzrohr (2, 2') abgewandten Seite mit einer Entlastungsbohrung (24) öffnet.
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 – Wasserdruckleitung (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.
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 Verriegelungsklammer (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, einen Steckbolzen (13), arretierbar ist.
Wasserkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, 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 gehalten ist.
Wasserkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Spritzrohr-Mundstück (8) wenigstens zwei einander gegenüberliegende Durchströmungsöffnungen (18) besitzt, welche als Verbindungskanäle zwischen der Kupplungskammer (6) und der Innenbohrung des Spritzrohrs (2, 2') ausgebildet sind.
Wasserkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, 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 andererseits am Spritzrohr (2, 2') angelenkt ist.
Wasserkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Bauelemente der Wasserkupplung für einen Arbeitsdruck von wenigstens 600 bar ausgelegt sind.