DE2831647B1 - Coupling for connecting supply gas lines to metallurgical vessels - Google Patents

Coupling for connecting supply gas lines to metallurgical vessels

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DE2831647B1 DE19782831647 DE2831647A DE2831647B1 DE 2831647 B1 DE2831647 B1 DE 2831647B1 DE 19782831647 DE19782831647 DE 19782831647 DE 2831647 A DE2831647 A DE 2831647A DE 2831647 B1 DE2831647 B1 DE 2831647B1
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    • C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
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    • C21C5/42—Constructional features of converters
    • C21C5/46—Details or accessories
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Description

Bei verschiedene^ metallurgischen Verfahrensschritten wird ein GlTrfrber einen porösen Spülstein in das metallurgische Gefäß geblasen, wie z. B. Argon bei der Homogenisierung der Stahlschmelze in Stahlpfannen.In various ^ metallurgical process steps a glass door over a porous sink in the blown metallurgical vessel, such as B. Argon in the homogenization of molten steel in steel ladles.

Die Kupplungen, die die Versorgungsgasleitung für das Behandlungsmedium mit dem Gefäß verbinden, müssen schnell und sicher funktionieren.The couplings that connect the supply gas line for the treatment medium to the vessel must work quickly and safely.

Bei der Behandlung kann die Pfanne entweder in einem stationären Ständer oder auf einem Wagen, in ihren Zapfen lagernd, abgesetzt sein. Dabei sind durch Turbulenz beim Spülvorgang, Reibschlußlockerung durch Erschütterungen oder — bei einer auf einem Wagen abgesetzten Pfanne — durch Fahrstöße usw.During treatment, the pan can either be in a stationary stand or on a trolley, in stocked with their cones. Thereby, turbulence during the flushing process causes friction loosening by vibrations or - in the case of a pan placed on a wagon - by driving bumps, etc.

ίο geringe Pendelungen möglich, die die Kupplung ausgleichen muß. Ebenso ist die Lage eines Kupplungsanschlusses von Pfanne zu Pfanne nicht genau. ίο small oscillations possible that the clutch must balance. Likewise, the position of a coupling connection from pan to pan is not exact.

Bekannt ist eine Kupplung für Blaslanzen und dergleichen zum Einsatz bei der StahlnachbehandlungA coupling for blowing lances and the like for use in the aftertreatment of steel is known

is in Pfannen oder ähnlichen metallurgischen Maßnahmen (DE-PS 25 02 977). Bei dieser Kupplungsvorrichtung ist ein Hebel in einem Rahmen angeordnet, wobei der Hebel an einem Ende eine gabelförmige Kugelpfanne und an dem anderen Ende ein Drehgelenk besitzt Die Kupplung weist weiterhin einen an dem Rahmen angeordneten Druckzylinder auf, der mit dem Drehgelenk des Hebels verbunden ist. An dem Rahmen ist weiterhin eine Anschlußplatte für die Blaslanze angeordnet, die einen Dichtkonus aufweist. Dieser Konus wirkt mit dem konisch ausgebildeten Dichtkopf der Blaslanze zusammen.is in ladles or similar metallurgical measures (DE-PS 25 02 977). In this coupling device, a lever is arranged in a frame, wherein the The lever has a fork-shaped ball socket at one end and a swivel joint at the other end The coupling also has a pressure cylinder which is arranged on the frame and which is connected to the swivel joint of the lever is connected. There is also a connection plate for the blower lance on the frame arranged, which has a sealing cone. This cone works with the conical sealing head the blow lance together.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Kupplung der eingangs genannten Art zu schaffen, deren Druckzylinder mit dem, Behandlungsmedium angetrieben wird, wobei sowohl der Kupplungs- oder Auskupplungsvorgang als auch die Öffnung oder Schließung der Gaszuführung durch eine einzige Bedienungshandlung ausgelöst wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des kennzeichnenden Teiles des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten.The object of the invention is to create a coupling of the type mentioned at the outset, the pressure cylinder of which is driven with the treatment medium, with both the coupling or decoupling process and the opening or closing of the gas supply being triggered by a single operating action.
According to the invention, this object is achieved by the features of the characterizing part of claim 1. Advantageous further developments of the invention are contained in the subclaims.

Die erfindungsgemäße Kupplung weist vor allem den Vorteil auf, daß das geförderte Versorgungsgas gleichzeitig das Arbeitsmedium für den Kupplungsvorgang bildet. Sowohl die Zuschaltung der Kupplung als auch die öffnung der Gasführung wird durch nur einen Betätigungsvorgang erreicht. Ebenso ist es bei Abschaltung der Kupplung und der Gasversorgung. Die Kupplung ist dank der quasi kardanischen Aufhängung des beweglichen Kupplungsteils in vorgegebenen Grenzen dem an der Pfanne befindlichen Kupplungsteil räumlich anpaßbar, so daß eine sichere Funktion der Kupplung gewährleistet wird.The coupling according to the invention has the main advantage that the supplied supply gas at the same time forms the working medium for the coupling process. Both the activation of the clutch as the opening of the gas duct is also opened by just one Actuation process reached. It is the same when the clutch and the gas supply are switched off. the Thanks to the quasi-cardanic suspension of the movable coupling part, the coupling is predetermined Limits the coupling part located on the pan spatially adaptable, so that a safe function of the Coupling is guaranteed.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigtThe invention is explained in more detail with reference to the drawings. It shows

F i g. 1 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung mit angedeutetem Anschluß an die Versorgungsgasquelle sowie mit der Pfanne,F i g. 1 shows a schematic representation of the coupling device according to the invention with an indicated Connection to the supply gas source and to the pan,

F i g. 2 eine teilgeschnittene Seitenansicht der Kupplung und des Druckzylinders und
F i g. 3 ein Schema des Steuerteils gemäß F i g. 1.
Wie F i g. 1 zeigt, ist am Rahmen 19 eines Pfannenwagens (oder eines ortsfesten Ständers) ein Druckzylinder 1 angeschlossen. Am freien, aus dem Druckzylinder 1 herausragenden Ende der Kolbenstange 3 ist ein beweglicher Kupplungsteil 4 vorgesehen, der mit einem später noch zu beschreibenden entsprechenden Kupplungsteil 5 zusammenwirkt. Der Kolben, der den Zylinderraum in eine antriebsseitige Kammer la und eine abtriebsseitige Kammer IZj aufteilt, wobei die beiden Kammern veränderliche Volumina aufweisen,F i g. 2 is a partially sectioned side view of the coupling and the pressure cylinder and FIG
F i g. 3 shows a diagram of the control part according to FIG. 1.
Like F i g. 1 shows, a pressure cylinder 1 is connected to the frame 19 of a ladle carriage (or a stationary stand). At the free end of the piston rod 3 protruding from the pressure cylinder 1, a movable coupling part 4 is provided, which cooperates with a corresponding coupling part 5 to be described later. The piston, which divides the cylinder space into a drive-side chamber la and an output-side chamber IZj, the two chambers having variable volumes,

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wird in der Ausgangsstellung des Druckzylinders 1 durch eine vorgespannte Schraubenfeder 10 gegen den Zylinderboden gepreßt.is in the initial position of the pressure cylinder 1 by a preloaded coil spring 10 against the Pressed cylinder base.

Aus der F i g. 1 ist weiterhin ein Steuerstand 14 ersichtlich, der hinter der Inertgasquelle 6 vorgesehen ist. Der Steuerstand kann z. B. mit einem Bedienungsstand für den Pfannenwagen kombiniert sein. Der Steuerstand 14 enthält ein 3/2-Wegeventil 28, das in dem dargestellten Beispiel mechanisch gegen Rückstellfeder betätigt wird. Das Ventil 28 ist das einzig zu bedienende Schaltorgan für die Kupplungsvorrichtung und gleichzeitig für das öffnen oder Abstellen der Gaszuführung. Das Ventil ist über eine Rohrleitung 11 mit einer Schlauchtrommel 18 mit Drehdurchführung verbunden. Die Schlauchleitung 11a führt über eine Schnellkupplung 16a in ein Steuerteil 21, das am Rahmen des Wagens fest angeordnet ist. Das Steuerteil wird später, bei der Beschreibung der Fig.3, näher erläutert. Aus dem Steuerteil 21 ist die Leitung iib sowie eine abgezweigte Schlauchleitung 12 herausgeführt und über Schnellkupplungen 166 an die Kupplungsvorrichtung angeschlossen, und zwar die Leitung iib nahe dem Boden des Druckzylinders 1 an der antriebsseitigen Kammer la und die Leitung 12 an einem in dem beweglichen Kupplungsteil 4 angeordneten Kanal 22.From FIG. 1, a control stand 14 can also be seen, which is provided behind the inert gas source 6. The steering position can e.g. B. be combined with a control station for the ladle trolley. The control station 14 contains a 3/2-way valve 28 which, in the example shown, is actuated mechanically against a return spring. The valve 28 is the only switching element to be operated for the coupling device and at the same time for opening or shutting off the gas supply. The valve is connected via a pipe 11 to a hose drum 18 with a rotary leadthrough. The hose line 11a leads via a quick coupling 16a into a control part 21 which is fixedly arranged on the frame of the carriage. The control part will be explained in more detail later in the description of FIG. The line iib and a branched hose line 12 lead out of the control part 21 and are connected to the coupling device via quick- release couplings 166, namely the line iib near the bottom of the pressure cylinder 1 on the drive-side chamber la and the line 12 on one in the movable coupling part 4 arranged channel 22.

Der zweite Kupplungsteil 5 ist mit der Pfanne 27 fest verbunden. Gegenüber dem Kanal 22 im Kupplungsteil 4 ist im Kupplungsteil 5 ein entsprechender Kanal 24 angeordnet, der über eine flexible Leitung 25 mit einem Spülstein 26 verbunden ist Der Kanal 22 mündet im Bereich einer durch einen Dichtungsring 23 abgedichteten Kupplungskammer 31 aus. Dieser Bereich muß so groß gehalten werden, daß alle Lagedifferenzen für den Anschluß des Kanals 24 am Kupplungsteil ausgeglichen werden.The second coupling part 5 is firmly connected to the socket 27. Opposite the channel 22 in the coupling part 4, a corresponding channel 24 is arranged in the coupling part 5, which via a flexible line 25 with a The sink 26 is connected. The channel 22 opens in the area of a sealed by a sealing ring 23 Clutch chamber 31 from. This area must be kept so large that all differences in position for the Connection of the channel 24 to be compensated for on the coupling part.

Aus Fig.2 ist ersichtlich, wie der bewegliche Kupplungsteil 4 an der Kolbenstange gelenkig angeschlossen ist, nämlich über ein Gelenklager 7. Der Kupplungsteil wird in der Grundstellung mittels Federn 8 gehalten, die an einer mit der Kolbenstange 3 fest verbundenen, senkrecht zur Kolbenstange angeordneten Platte 9 abgestützt sind. Die Feder 10 ist zwischen der Innenseite des Zylinderdeckels 30 sowie der Kolbenrückseite abgestützt Der Druckzylinder 1 ist am Rahmen 19 eines Pfannenwagens oder eines ortsfesten Ständers über ein Gelenk 20 angeschlossen.From Figure 2 it can be seen how the movable coupling part 4 is articulated to the piston rod is, namely via a pivot bearing 7. The coupling part is in the basic position by means of springs 8 held, which are arranged perpendicular to the piston rod on a firmly connected to the piston rod 3 Plate 9 are supported. The spring 10 is between the inside of the cylinder cover 30 and the Piston rear side supported The pressure cylinder 1 is on the frame 19 of a ladle carriage or a stationary one Stand connected via a joint 20.

Das Steuerteil (Fig.3) ist in dem dargestellten Beispiel in einem am Rahmen des Pfannenwagens befestigten Kasten untergebracht.The control part (Fig.3) is shown in the Example housed in a box attached to the frame of the ladle carriage.

In der Versorgungsgasleitung 11 ist ein 3/2-Wegeventil 29 angeordnet, das als eine Sicherheitsschaltung dient, um im Notfall die Gaszuführung direkt am Wagen von Hand abschalten zu können.In the supply gas line 11 is a 3/2-way valve 29 arranged, which serves as a safety circuit to cut off the gas supply directly to the car in an emergency to be able to switch off manually.

Hinter dem Ventil 29 (in Richtung der Gaszuführung gesehen) verzweigt sich die Leitung in die Leitung iib sowie die Leitung 12. Die Leitung iib ist über ein Wechselventil 13 mit der antriebsseitigen Kammer des Zylinderraumes 1 verbunden. Das Wechselventil 13 dient nach Beendigung des Spülvorgangs — wie noch später näher erläutert wird — als Schnellentspannungsventil. Behind valve 29 (viewed in the direction of the gas supply) the line branches into line iib and line 12. Line iib is connected to the drive-side chamber of cylinder space 1 via a shuttle valve 13. After the flushing process has ended, the shuttle valve 13 serves as a quick release valve - as will be explained in more detail later.

In der Leitung 12, die zu dem beweglichen Kupplungsteil 4 führt, ist ein vorgespanntes Rückschlagventil 15 eingebaut. Die Höhe der Vorspannung ist mit den Bedürfnissen des Spülvorganges abgestimmt und beträgt im dargestellten Beispiel 6 bar. Das Rückschlagventil 15 kann auch im beweglichen Kupplungsteil 4 angeordnet sein.In the line 12, which leads to the movable coupling part 4, there is a preloaded check valve 15 built in. The amount of bias is matched to the needs of the flushing process and is 6 bar in the example shown. The check valve 15 can also be in the movable coupling part 4 be arranged.

Die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen KupplungThe operation of the clutch according to the invention

ίο ist wie folgt:ίο is as follows:

Nach Betätigung des Steuerventils (3/2 Wegeventil) 28 strömt das Gas durch die Leitung 11 über das entsprechend eingestellte 3/2-Wegeventil 29 (Fig.3) sowie das Wechselventil 13 und die Leitung 116 in die antriebsseitige Kammer la (F i g. 1) des Zylinders 1. Der Kolben 2 bewegt sich entgegen der Wirkung der Federkraft der Feder 10 nach links. Kolbenstange 3 mit dem angelenkten Kupplungsteil 4 fährt heraus und der Kupplungsteil 4 wird gegen den Kupplungsteil 5After actuating the control valve (3/2 way valve) 28, the gas flows through the line 11 via the appropriately set 3/2-way valve 29 (Fig. 3) as well as the shuttle valve 13 and the line 116 into the drive-side chamber la (FIG. 1) of the cylinder 1. The Piston 2 moves to the left against the action of the spring force of spring 10. Piston rod 3 with the articulated coupling part 4 moves out and the coupling part 4 is against the coupling part 5

angepreßt. Dank der Gelenkverbindung 7 (Fig.2) des Kupplungsteiles 4 mit der Kolbenstange 3 paßt sich der bewegliche Kupplungsteil 4 in vorgegebenen Grenzen immer den relativen Bewegungen zwischen der Pfanne und dem Rahmen räumlich an. Die Anlageflächen der beiden Kupplungsteile 4 und 5 sind im Augenblick des Anlegens nicht immer planparallel; ebenso sind auch relative Bewegungen zwischen dem Wagen und der Pfanne während des Spülvorgangs nicht ausgeschlossen. Diese Erscheinungen sind, wie bereits erwähnt, auf die Elastizität des Wagens und der Pfanne zurückzuführen, ebenso wirken sich eventuell durch die Turbulenz des Gases verursachte Erschütterungen aus usw.pressed on. Thanks to the articulation 7 (Fig.2) of the Coupling part 4 with the piston rod 3 fits the movable coupling part 4 within predetermined limits always spatially to the relative movements between the pan and the frame. The contact surfaces of the the two coupling parts 4 and 5 are not always plane-parallel at the moment of application; as are also relative movements between the carriage and the pan during the washing process cannot be excluded. As already mentioned, these phenomena are due to the elasticity of the carriage and the pan, Likewise, any vibrations caused by the turbulence of the gas have an effect, etc.

Nachdem sich die Kupplungshälften 4 und 5 aneinander angepaßt haben, steigt der Druck im Zylinder 1 sowie in dem Leistungssystem bis zu demAfter the coupling halves 4 and 5 have adapted to each other, the pressure increases in the Cylinder 1 as well as in the power system up to the

vorgespannten Druck an, das Ventil 15 öffnet, und daspreloaded pressure, the valve 15 opens, and that

Gas gelangt über die Kanäle 22, 24 und die Leitung 25 über den Spülstein 26 in die Pfanne 27.Gas reaches the pan 27 via the channels 22, 24 and the line 25 via the sink 26.

Der Zylinder 1 muß so dimensioniert sein, daß sowohlThe cylinder 1 must be dimensioned so that both

der Druck in der Kupplungskammer 31 als auch der durch die Kraft der Feder 10 hervorgerufene Druck überwunden wird.the pressure in the clutch chamber 31 as well as the pressure caused by the force of the spring 10 is overcome.

Wenn das Gas abgestellt werden soll, wird das Ventil 28 im Steuerstand 14 abgeschaltet. Dadurch wird der Zylinder 1 sowie das gesamte Leitungssystem entspannt, und der Kolben 2 geht durch die Wirkung der Druckfeder 10 in seine Ausgangsstellung zurück, wobei er die verbleibende Gasmenge aus der Kammer la in die Leitung 11Z> verdrängt. Das Gas wird durch das alsWhen the gas is to be switched off, the valve 28 in the control station 14 is switched off. This will make the Cylinder 1 and the entire line system relaxed, and the piston 2 goes through the action of Compression spring 10 back to its original position, wherein he the remaining amount of gas from the chamber la in the line 11Z> displaced. The gas is passed through the as

Schnellentlüftungsventil funktionierende Wechselventil 13 abgelassen. *"Quick exhaust valve functioning shuttle valve 13 drained. * "

Durch die Betätigung des 3/2-Wegeventils (bzw. Steuerschiebers) wird gleichzeitig die Gaszufuhr für das Spülen abgestellt.By actuating the 3/2-way valve (or control slide), the gas supply for the Rinsing turned off.

Für den Fall, daß die Pfanne 27 beim Spülvorgang in einem stationären Ständer anstatt im Wagen abgesetzt ist, kann das 3/2-Wegeventil 28, die Leitung 11, die Schlauchtrommel 18 und die Schnellkupplung 16a entfallen. Die Inertgasquelle 6 wird in diesem Falle direkt an das 3/2-Wegeventil 29 des Steuerteils 21 angeschlossen.In the event that the pan 27 is placed in a stationary stand instead of in the trolley during the flushing process is, the 3/2-way valve 28, the line 11, the hose reel 18 and the quick coupling 16a omitted. In this case, the inert gas source 6 is connected directly to the 3/2-way valve 29 of the control part 21 connected.

Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings

Claims (7)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Kupplung zum Anschließen von Versorgungsgasleitungen an metallurgischen Gefäßen, insbesondere Pfannen für flüssigen Stahl, mit einem am Gefäß fest angebrachten Kupplungsteil sowie einem beweglichen, mit dem ersten Teil zusammenwirkenden, durch einen Druckzylinder betätigbaren zweiten Kupplungsteil, wobei in geschlossenem Zustand der Kupplung zwischen den beiden Kupplungsteilen ein abgedichteter Raum vorhanden ist, in den die in den beiden Kupplungsteilen angeordneten Gasleitungen einmünden, dadurch gekennzeichnet, daß die Versorgungsgasquelle (6) zum einen durch eine Leitung (12) über ein vorgespanntes Sperrventil (15) mit dem am freien, aus dem Druckzylinder (1) herausragenden Ende der Kolbenstange (3) angeschlossenen beweglichen Kupplungsteil (4) und zum anderen durch eine zweite Leitung (Hinüber ein Sperrventil (13) mit der antriebsseitigen Kammer (ta) des Druckzylinders (1) zu- und abschaltbar verbunden ist, wobei der Druckzylinder (1) so bemessen ist. daß der durch die Vorspannung des Sperrventils (15) vorgegebene Druck sowohl den bei geschlossener Kupplung (4, 5) in der Kupplungskammer (31) herrschenden Druck als auch die Kraft einer in Richtung gegen den Arbeitshub des Kolbens (2) wirkenden Feder (10) überwindet.1. Coupling for connecting supply gas lines to metallurgical vessels, in particular pans for liquid steel, with a coupling part firmly attached to the vessel and a movable second coupling part that interacts with the first part and can be actuated by a pressure cylinder, with the coupling between the two in the closed state Coupling parts there is a sealed space into which the gas lines arranged in the two coupling parts open, characterized in that the supply gas source (6) on the one hand through a line (12) via a pretensioned shut-off valve (15) with the free one from the pressure cylinder (1) protruding end of the piston rod (3) connected movable coupling part (4) and on the other hand through a second line (over a shut-off valve (13) with the drive-side chamber (ta) of the pressure cylinder (1) can be switched on and off, wherein the pressure cylinder (1) is dimensioned in such a way that the ung of the shut-off valve (15) overcomes both the pressure prevailing in the clutch chamber (31) when the clutch (4, 5) is closed and the force of a spring (10) acting in the direction against the working stroke of the piston (2). 2. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das in der Leitung (12) von der Versorgungsquelle (6) zum beweglichen Kupplungsteil (4) eingebaute Sperrventil (15) ein vorgespanntes Rückschlagventil ist.2. Coupling according to claim 1, characterized in that the in the line (12) of the Supply source (6) to the movable coupling part (4) built-in shut-off valve (15) a preloaded Check valve is. 3. Kupplung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das vorgespannte Rückschlagventil (15) im beweglichen Kupplungsteil (4) angeordnet ist.3. Coupling according to claims 1 and 2, characterized in that the preloaded Check valve (15) is arranged in the movable coupling part (4). 4. Kupplung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das mit dem antriebsseitigen Ende des Druckzylinders (1) in Verbindung stehende Wechselventil (13) als Schnellentspannungsvorrichtung dient.4. Coupling according to claims 1 to 3, characterized in that the with the drive side End of the pressure cylinder (1) connected shuttle valve (13) as a quick release device serves. 5. Kupplung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche Kupplungsteil (4) an der Kolbenstange (3) über ein Gelenklager (7) angeschlossen ist und in der Grundstellung mittels Federn (8) gehalten wird, die an einer mit der Kolbenstange (3) fest verbundenen, senkrecht zur Kolbenstange angeordneten Platte (9) abgestützt sind.5. Coupling according to claims 1 to 4, characterized in that the movable coupling part (4) is connected to the piston rod (3) via a pivot bearing (7) and in the basic position by means of Springs (8) is held on a with the piston rod (3) firmly connected, perpendicular to Plunger rod arranged plate (9) are supported. 6. Kupplung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (10) zwischen dem Zylinderdeckel (30) und dem Kolben (2) abgestützt ist.6. Coupling according to claims 1 to 5, characterized in that the spring (10) between the Cylinder cover (30) and the piston (2) is supported. 7. Kupplung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckzylinder (1) am7. Coupling according to claims 1 to 6, characterized in that the pressure cylinder (1) on the jpj^fannenwagens oder eines ι Gelenk (20) angeschlossen ist.jpj ^ tank car or one ι joint (20) is connected.
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