EP3658312A1 - UMLENKVORRICHTUNG ZUM UMLENKEN EINES SCHMELZSTROMES IN EINEM UNTERGUSSGESPANN BEIM BLOCKGIEßEN, UNTERGUSSGESPANN, PRESSWERKZEUG UND HERSTELLUNGSVERFAHREN - Google Patents

UMLENKVORRICHTUNG ZUM UMLENKEN EINES SCHMELZSTROMES IN EINEM UNTERGUSSGESPANN BEIM BLOCKGIEßEN, UNTERGUSSGESPANN, PRESSWERKZEUG UND HERSTELLUNGSVERFAHREN

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EP3658312A1
EP3658312A1 EP19732534.3A EP19732534A EP3658312A1 EP 3658312 A1 EP3658312 A1 EP 3658312A1 EP 19732534 A EP19732534 A EP 19732534A EP 3658312 A1 EP3658312 A1 EP 3658312A1
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EP
European Patent Office
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opening
deflection device
outlet
inlet
flow chamber
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EP19732534.3A
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EP3658312B1 (de
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Steuler Korrosionsschutz Holding GmbH
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Steuler Korrosionsschutz Holding GmbH
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    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D35/00—Equipment for conveying molten metal into beds or moulds
    • B22D35/04—Equipment for conveying molten metal into beds or moulds into moulds, e.g. base plates, runners
    • B22D35/045—Runner base plates for bottom casting ingots
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
    • B21J13/00—Details of machines for forging, pressing, or hammering
    • B21J13/02—Dies or mountings therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
    • B21J5/00—Methods for forging, hammering, or pressing; Special equipment or accessories therefor
    • B21J5/06—Methods for forging, hammering, or pressing; Special equipment or accessories therefor for performing particular operations
    • B21J5/10—Piercing billets
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
    • B21J9/00—Forging presses
    • B21J9/02—Special design or construction
    • B21J9/04—Piercing presses

Definitions

  • Deflection device for deflecting a melt stream in a casting group during block casting, casting group
  • the invention relates to a deflection device for deflecting a melt stream, for example in a sub-molding combination during block casting.
  • the invention further relates to a
  • the invention relates to a pressing tool and a
  • a common metallurgical casting process for producing geometrically simple bodies, which are primarily intended for non-cutting further processing, for example in forges or rolling mills, is block casting.
  • molten steel is poured into a permanent mold, the so-called mold, and solidifies in it to form a ingot.
  • the mold is usually filled with the molten steel from below.
  • the molten steel is fed to a corresponding filling system which, when the mold is filled from below, also usually as
  • the filling system comprises, for example, a vertical pipe provided with a filling funnel and a flow pipe connected to it
  • the mold opens.
  • the vertical tube is usually of such a length that the mold is filled with the molten steel melt solely by the hydrostatic pressure generated in the vertical tube.
  • Around the vertical pipe with the horizontal pipe is usually of such a length that the mold is filled with the molten steel melt solely by the hydrostatic pressure generated in the vertical tube.
  • the filling system has a
  • the deflection device can also have a distribution function if several molds are to be filled with the molten steel.
  • Deflector is then fluidly connected to a plurality of horizontal tubes, each in one of the molds
  • Such a deflection device is usually also referred to as a distributor or Königstein.
  • a Königstein is known from EP 2 965 838 A1, which in addition to a flow chamber also has an impact chamber.
  • the flow chamber has an inlet opening on an upper base surface, through which liquid molten steel coming from the vertical tube flows into the flow chamber.
  • the flow chamber has an access opening to the impact chamber on a lower base area and therefore distributes a plurality of outlet openings through which the molten steel flows into the associated horizontal tubes.
  • the access opening to the baffle chamber and the inlet opening to the flow chamber are both in the center of the Königstein, so that the
  • deflection device of the type mentioned, which is an alternative and / or further development to the known deflection device.
  • the object is achieved with a deflection device which has the features of claim 1.
  • the object is further achieved with a deflection device which has the features of claim 14.
  • a base casting with the features of claim 18, a pressing tool with the features of
  • a basic deflection device for deflecting a melt stream for example in a sub-casting combination, preferably in block casting, comprises a base body which, for example, has or consists of a refractory material.
  • the basic body in turn includes one
  • the entrance is furnished with a cane
  • Filling tube and / or pouring funnel to be fluidly connected.
  • the flow chamber has a bottom surface, one opposite the bottom surface
  • Inlet opening and at least one outlet opening are provided.
  • the inlet opening is through a
  • peripheral edge is limited and over a Inlet duct fluidly connected to the entrance.
  • the at least one outlet opening is via an outlet channel with the at least one outlet
  • the base body comprises an impact chamber for the melt flow, which is fluidly connected to the flow chamber via an access opening, in particular a single access opening.
  • the impact chamber has an interior and a wall surface surrounding the interior, at least one of which
  • Surface section can be used as an impact surface for the melt stream, the interior for the melt stream being accessible via the access opening.
  • the access opening can be used as an impact surface for the melt stream, the interior for the melt stream being accessible via the access opening.
  • Corrosion symptoms counteracted, which are favored by a high flow rate of the melt stream, as occurs, for example, in the pouring phase of a casting process.
  • the access opening has an opening area which is transverse, in particular orthogonal or in
  • Inlet duct is arranged in the region of the inlet opening. It is furthermore particularly provided that at least a section of the particularly peripheral edge of the
  • Inlet opening lies within the access opening.
  • Wear is favored by detaching material particles from the wall.
  • the material particles are then found in the melt as impurities and reduce their quality. It has been observed that such
  • the inlet channel has a cross section which tapers towards the inlet opening of the flow chamber. It is particularly provided that the inlet channel in the area of the entrance and in the area of the inlet opening to one another
  • the inlet channel has a
  • Longitudinal section is conical and / or inclined. Additionally or alternatively, the inlet channel can be curved, for example convex or concave, over a length section or over the one length section.
  • the shape of the cross-sectional area of the inlet channel in the region of the inlet opening can be different from the shape of the
  • Cross-sectional area of the inlet channel in the area of the entrance may be corresponding or different.
  • the inlet opening has a round, in particular circular
  • the input has a
  • the entrance and / or the inlet opening prefferably be angular, in particular polygonal
  • Inlet opening have a round cross-sectional shape.
  • the outlet channel has a cross section which widens towards the at least one outlet. It is provided that the outlet channel has a cross section which widens towards the at least one outlet. It is
  • the outlet channel in the area of the outlet opening and in the area of the exit to one another have cross-sectional areas of different sizes, the cross-sectional area in the area of the outlet being larger than the cross-sectional area in the area of the outlet opening.
  • Corrosion can occur, for example, if the outlet channel is non-rectilinear
  • the outlet channel has a
  • Longitudinal section is conical and / or inclined.
  • the outlet channel can be curved, for example convex or concave, over a length section or over one length section.
  • the shape of the cross-sectional area of the outlet channel in the region of the outlet opening can be different from the shape of the
  • Cross-sectional area of the outlet channel in the area of the outlet may be corresponding or different.
  • the outlet opening has a round, in particular circular
  • the output has one
  • the outlet opening and / or the outlet may have an angular, in particular polygonal, cross-sectional shape. It is also possible for the outlet opening to have a round cross-sectional shape and for the outlet to have an angular cross-sectional shape, or vice versa
  • the outlet opening has an angular cross-sectional shape and the outlet has a round cross-sectional shape.
  • Outlet channel has at least two channel sections.
  • one of the channel sections runs axially or essentially axially with respect to a central axis of the access opening. It is particularly further
  • Access opening runs.
  • the axially extending channel section is assigned the at least one outlet opening and the radially running channel section the at least one outlet.
  • the melt flow is deflected via the outlet channel.
  • the melt flow can be deflected through the outlet channel in a direction which already corresponds to the desired deflection by means of the deflection device or through which at least part of the desired deflection has been carried out.
  • the at least one outlet opening and / or the access opening are assigned to the bottom surface of the flow chamber, in particular in a plane formed by the bottom surface.
  • the outlet channel associated with the at least one outlet opening has at least two channel sections, which like
  • Exhaust duct flows in which the steel melt undergoes a deflection due to the at least two duct sections and via the outlet of the deflection device and one thereon
  • baffle chamber is at least partially formed by a recess in the bottom surface of the flow chamber
  • the impact chamber can be any suitable material recess.
  • the depression is formed by a material recess.
  • the impact chamber can be any material recess.
  • the inlet opening of the flow chamber and the access opening of the impact chamber are arranged coaxially with respect to a common central axis.
  • the inlet channel is arranged coaxially with respect to the common central axis.
  • the interior of the impact chamber has a central axis which is aligned with the
  • Inlet opening of the flow chamber and the access opening of the baffle chamber each have a diameter with respect to the
  • the diameter of the inlet opening is at least 5 percent, preferably at least 10 percent smaller than the diameter of the access opening of the impact chamber.
  • the percentage refers to the diameter of the access opening, which is assumed to be 100 percent.
  • the inlet duct should have a diameter in the region of the entrance which is larger than that
  • the diameter of the inlet opening is.
  • the diameter of the inlet is at least 5 percent, preferably at least 10 percent larger than the diameter of the
  • the percentage refers to the diameter of the inlet opening, which is assumed to be 100 percent. This is the one described above
  • the at least outlet opening has a diameter which is smaller than the diameter of the outlet. It has been observed that a favorable flow rate is achieved when the diameter of the at least one outlet opening is at least 10 percent, preferably at least 20 percent smaller than the diameter of the outlet. It refers to the
  • the diameter of the entrance corresponds to the diameter of the access opening or substantially corresponds to or larger than that
  • Diameter of the access opening should be. It could
  • the measure also aims that, according to one embodiment, the baffle chamber has a depth which is bounded at the top by the access opening and at the bottom by a bottom, and the flow chamber has a depth which is bounded at the top by the inlet opening and to is bounded at the bottom by the bottom surface, the depth of the impact chamber being approximately 2.0 times to approximately 2.5 times, preferably approximately 2.3 times as large as the depth of the
  • Base body is at least in two parts and comprises an upper part and a lower part, which together form the flow chamber. This favors a technically simple manufacture of the interior of the flow chamber, since the interior is only formed by assembling the upper part with the lower part and before that the walls of the upper part and / or the lower part forming the interior are exposed and can thus be easily reached for processing.
  • top and bottom are
  • the upper part is the inlet opening
  • the upper part has the inlet opening.
  • the upper part is assigned the entrance and / or the inlet duct, in particular the upper part has the entrance and / or the inlet duct.
  • the lower part is assigned the at least one outlet opening, in particular the lower part has the at least one
  • Baffle chamber assigned, in particular the lower part has the baffle chamber.
  • the lower part is also assigned the at least one outlet channel and / or the at least one outlet, in particular the lower part has the at least one outlet channel and / or the at least one outlet. It also makes sense that the lower part has a contact surface around the base body or the
  • the deflection device To be able to place or set up the deflection device in a defined manner on a surface or similar reference object via the contact surface. It makes sense that the upper part and the lower part are connected to one another via a plug connection, one of the two parts having or forming an insertion receptacle and the other part having an insertion section inserted therein.
  • the production of a leakage-free or at least leakage-free connection of the upper part and the lower part is favored with one another.
  • the plug-in connection forms a parting line which, based on the longitudinal section of the base body, has a Z-shaped contour or essentially a Z-shaped contour.
  • the longitudinal section of the base body is to be understood in particular as a cut surface which is parallel to the central axis of the cut base body.
  • the flow chamber comprises a plurality of outlet openings, which are arranged distributed around the impact chamber, and in each case one of the outlet openings is fluidly connected to an associated outlet via an associated outlet channel.
  • the deflection device also has a distribution function. One in the distributor over the entrance
  • the baffle chamber is arranged in the center of the base body and in particular the outlet openings are distributed around the baffle chamber, that is to say with their central axes concentric with the
  • Another aspect of the invention relates to a
  • the pipe block can with the input of the deflection device and the channel block with the at least one output of the
  • Deflection device to be fluidly connected.
  • the pressing tool comprises a pressing die, which has a base section and at least two projections projecting from the base section.
  • the projections are configured with respect to one another and / or with regard to their dimensions and / or with regard to their shape in such a way that the impact chamber and the at least one outlet channel are produced by the projections when the press ram is inserted into a blank for the Lower part of the
  • Deflection device is pressed.
  • the projections are in cross section
  • the projections form sleeves and / or hollow cylinders.
  • the hollow structure of the projections makes it possible for the pressing process
  • displaced material of the blank are discharged to the outside via the inner cavity of the projections, in particular are automatically pushed out through the cavity by the forces generated during the pressing process.
  • Embodiments and / or refinements of the deflection device described above are provided.
  • the method comprises the steps: i) providing the above
  • Fig. 1 shows a possible embodiment of a
  • Fig. 2 shows a possible embodiment of a
  • Deflection device for deflecting a melt stream in a base molding in perspective
  • Fig. 3 the deflection device of FIG. 2 in one
  • Sectional view 4 the deflection device of FIG. 2 in a perspective exploded view as a section
  • Fig. 6 shows a possible embodiment of a pressing tool for producing a deflection device, for example the deflection device of FIG. 2, in a perspective representation and
  • Figure 1 shows - in a schematic representation - a
  • the base molding 100 comprises a funnel tube 60 or
  • the funnel tube 60 is preferably located in a vertical arrangement, that is to say with its longitudinal extension in the vertical direction.
  • the cast base assembly 100 further comprises at least one, preferably a plurality of, for example, horizontal filling pipes 65, 65 ', each of which is flow-connected to the funnel pipe 60.
  • the funnel tube 60 is preferably of modular construction and comprises a plurality of one another in the longitudinal direction
  • At least preferred one of the filling pipes 65, 65 ' is also of modular construction and comprises a plurality of one another in the longitudinal direction
  • the base molding 100 has one
  • Deflection device 1 ' which is indicated by way of example in FIG. 1.
  • FIG. 2 shows the deflection device 1 in a perspective view.
  • Figure 3 shows the
  • FIG. 4 shows the deflection device 1 in a perspective view
  • the deflection device 1 serves to deflect a melt stream, in particular liquid steel melt, for example in block casting, and is a component of a sub-pouring unit for this purpose.
  • the deflection device 1 comprises a base body 2, which has a flow chamber 3 for passing the
  • the base body 2 also has an inlet 4 to the flow chamber 3 and at least one outlet 5 from the flow chamber 3.
  • the inlet 4 is set up with a tubular stone of a funnel tube, for example one of the
  • Pipe stones 70 of the funnel tube 60 of the base molding 100 of Figure 1 to be fluidly connected.
  • the outlet 5 is also set up to be connected to the flow with a channel block, in particular one of the channel blocks 90 of the filling pipe 65 or 65 'of the base molding 100 of FIG become.
  • the input 4 and the at least one output 5 are preferably arranged with respect to one another such that they are in
  • Deflection device 1 a corresponding deflection of the
  • Melt flow takes place, which flows into the deflection device 1 via the inlet 4 and leaves the deflection device 1 via the at least one outlet 5.
  • the flow chamber 3 comprises an interior 3.1, which extends downwards through a floor surface 3.2, upwards through a ceiling surface 3.3 and laterally through at least one
  • Flow chamber 3 an inlet opening 6 for admitting the
  • the inlet opening 6 is preferably connected to the inlet 4 via an inlet channel 8.
  • the at least one outlet opening 7 is preferred via an outlet channel 9 with the at least one outlet 5
  • the deflection device 1 further comprises an impact chamber 10, which is in fluid communication with the flow chamber 3.
  • the impact chamber 10 is an integral one
  • the impact chamber 10 comprises an interior 10.1 and a wall surface 11 surrounding the interior 10.1, at least one surface section of which can be used as an impact surface for the melt flow.
  • the interior 10.1 is delimited by a floor 10.2 or a floor surface, at least one side wall surface 10.3 and a ceiling surface.
  • the baffle chamber 10 has one, preferably a single access opening 12 above which the interior 10.1 of the impact chamber 10 is accessible to the melt flow.
  • the baffle chamber 10 is connected to the flow chamber 3 via the access opening 12
  • the access opening 12 is assigned to the ceiling surface of the impact chamber 10 or forms the ceiling surface.
  • the access opening 12 of the impact chamber 10 faces the inlet opening 6 of the flow chamber 3. It is also preferably provided that the access opening 12 has an opening surface 16 which is transverse, in particular orthogonal or substantially orthogonal, to a central axis 30 of the inlet channel 8 in the region of the inlet opening 6. It is preferred in addition
  • the inlet opening 6 of the flow chamber 3 preferably forms one end of the inlet channel 8, which comes from the other end, in particular coming from the inlet 4, in the
  • the inlet channel 8 preferably has in the region of the
  • Inlet opening 6 and / or in the area of the entrance 4 has a round, in particular circular, shape.
  • the outlet channel 9 preferably has at least two
  • the axially extending channel section 21 has a central axis 32 which is parallel or substantially parallel to the central axis 31 of the access opening 12.
  • the radially extending channel section 22 has a central axis 33, which is orthogonal or substantially orthogonal to that
  • the axially extending channel section 21 is preferably the at least one outlet opening 7 of the flow chamber 3 and the radial one
  • the at least one outlet opening 7 and / or the access opening 12 of the base surface 3.2 are preferred.
  • the impact chamber 10 is preferably at least partially through a recess 23 in the
  • Cross-sectional areas of the access opening 12 and the at least one outlet opening 7 lie in a common plane, for example lie in the plane of the bottom surfaces 3.2.
  • an axially symmetrical structure is in part
  • the inlet opening 6 of the flow chamber 3 and the access opening 12 of the impact chamber 10 can be arranged coaxially with respect to a common central axis 34.
  • the inlet duct 6 can also be arranged coaxially with respect to the common central axis 34.
  • the interior 10.1 of the impact chamber 10 preferably has a central axis 35 which lies on the common central axis 34.
  • the impact chamber 10 is cylindrical, in particular formed in a circular cylindrical shape, which with its central axis 35 coaxial to the central axis 31 of the
  • Inlet opening 6 of the flow chamber 3 is present.
  • the inlet 4 and / or the outlet 5 and / or the inlet opening 6 and / or the at least one outlet opening 7 and / or the access opening 12 preferably has a round, in particular circular, surface.
  • the inlet 4 and / or the outlet 5 and / or the inlet opening 6 and / or the at least one outlet opening 7 and / or the access opening 12 preferably has a round, in particular circular, surface.
  • Inlet opening 6 and access opening 12 each one
  • the diameter d2 of the inlet opening 6 is preferably at least 10
  • the inlet 4 preferably has a diameter d1 (FIG. 5) which is larger than the diameter d2
  • the diameter d1 of the inlet 4 is preferably at least 10 percent larger than the diameter d2 of the inlet opening 6.
  • the diameter d1 of the inlet 4 is preferably the diameter d3 of the access opening 12 corresponding to or substantially corresponding to or larger than the diameter d3 of the access opening 12.
  • the flow chamber 3 preferably has a diameter d4 which is so large around the at least one outlet opening 7 and the
  • the at least one further has
  • Outlet opening 7 has a diameter d5 which is smaller than the diameter d6 of the outlet 5.
  • the is preferred Diameter d5 of the outlet opening 7 is at least 20 percent smaller than the diameter d6 of the outlet 5.
  • the impact chamber 10 preferably has a depth which is delimited at the top by the access opening 12 and at the bottom by its bottom 10.2, and the flow chamber 3 comprises a depth which is delimited at the top by the
  • Inlet opening 6 and is limited at the bottom by the bottom surface 3.2, the depth of the impact chamber 10 being 2.0 times to 2.5 times as large as the depth of the flow chamber 3.
  • the deflection device 1 can comprise a plurality of outlet openings, for example a total of six outlet openings.
  • the deflection device 1 in addition to its function of deflecting the melt flow from an input direction according to arrow 13 into an exit direction according to arrow 14, the deflection device 1 also has a distribution function (see, for example, FIG. 2), by means of which an incoming melt flow is divided into several outgoing partial flows.
  • FIG. 4 there are at least the further ones in addition to the outlet opening 7
  • Outlet openings 7.1, 7.4, 7.5 can be seen.
  • the outlet openings 7, 7.1, 7.4, 7.5 are preferably arranged distributed around the impact chamber 10.
  • the baffle chamber 10 is arranged in the center of the base body 2 and the outlet openings 7, 7.1, 7.4, 7.5 are distributed around the center.
  • One of the outlet openings 7, 7.1, 7.4, 7.5 is preferred in each case via an associated outlet channel with an associated outlet 5 or 5.1 or 5.2 or 5.3 or 5.4
  • the base body 2 can be constructed in at least two parts and comprise an upper part 40 and a lower part 50.
  • the upper part 40 and the lower part 50 preferably form the flow chamber 3 together.
  • the upper part 40 forms an upper section
  • the lower part 50 forms a lower section of the flow chamber 3. That is preferred
  • the lower part 50 is preferably the at least one outlet opening 7 of the flow chamber 3 and / or the
  • the upper part 40 is preferably assigned the inlet 4 and / or the inlet opening 8.
  • the lower part 50 can have the at least one outlet channel 9 or the at least one outlet 5. That preferred
  • Lower part 50 has a contact surface 51, in order to be able to place the base body 2 on a support or another surface, for example in the course of the lower carriage 100 of FIG. 1.
  • the upper part 40 and the lower part 50 are preferably connected to one another via a plug connection 55, one of the two parts 40, 50, in particular the lower part 50, one
  • Insert receptacle 51 and the other part 40, in particular the upper part 40, have an insertion section 41 inserted therein.
  • the plug connection 55 forms a parting line 56.
  • the parting line 56 can, based on the
  • FIGS. 6 and 7 show a possible embodiment of a pressing tool 200 in different views.
  • Press tool 200 is used to manufacture the deflection device 1 of Figures 2 to 5.
  • the pressing tool 200 includes one
  • Press die 210 which has a base portion 220 and
  • the projections 230, 240 are preferably configured with respect to their arrangement with respect to one another and / or with regard to their dimensions and / or with regard to their shape such that the impact chamber 10 and the at least one outlet channel 9 are produced by the projections 230, when the press ram 10 in a blank (not shown in FIGS. 6 and 7) for the lower part 50 of the deflection device 1 is pressed in.
  • Deflection device 1 of Figures 2 to 5 can consist, for example, that the pressing tool 200 with the
  • Press stamp 210 and a moldable blank for the lower part 50 of the deflection device 1 are provided.
  • Embodiment or the respective embodiment is described, at least is included there, but does not necessarily have to be included in all aspects or embodiments or embodiments of the invention. It is expressly noted that any combination of the various features and / or structures and / or properties related are described on the invention, are included in the invention, unless this is expressly or clearly refuted by the context. The use of individual or all examples or an exemplary expression in the text is only intended to illuminate the invention and does not impose any restriction

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Umlenkvorrichtung (1) zum Umlenken eines Schmelzstromes in einem Untergussgespann (100) beim Blockgießen. Die Umlenkvorrichtung (1) umfasst einen Grundkörper (2), welcher eine Strömungskammer (3), einen Eingang (4) zur Strömungskammer (3) und wenigstens einen Ausgang (5) aus der Strömungskammer (3) aufweist. Die Strömungskammer (3) wiederum umfasst eine Bodenfläche (3.2), eine der Bodenfläche (3.2) gegenüberliegende Einlassöffnung (6) und wenigstens eine Auslassöffnung (7). Es ist die Einlassöffnung (6) durch einen umlaufenden Rand (15) begrenzt und über einen Einlasskanal (8) mit dem Eingang (4) strömungsverbunden. Es ist ferner die wenigstens eine Auslassöffnung (7) über einen Auslasskanal (9) mit dem wenigstens einen Ausgang (5) strömungsverbunden. Weiterhin umfasst der Grundkörper (2) eine Prallkammer (10), welche über eine Zugangsöffnung (12) mit der Strömungskammer (3) strömungsverbunden ist, wobei die Zugangsöffnung (12) der Einlassöffnung (6) zugewandt ist und eine Öffnungsfläche (16) aufweist, welche quer zu einer Mittelachse (30) des Einlasskanales (8) im Bereich der Einlassöffnung (6) angeordnet ist. Es ist vorgesehen, dass zumindest ein Abschnitt des Randes (15) der Einlassöffnung (6) innerhalb der Prallkammer (10) liegt. Die Erfindung umfasst ferner ein Untergussgespann. Darüber hinaus umfasst die Erfindung ein Presswerkzeug zum Herstellen einer Umlenkvorrichtung (1) sowie ein entsprechendes Herstellungsverfahren.

Description

Umlenkvorrichtung zum Umlenken eines SchmelzStromes in einem Untergussgespann beim Blockgießen, Untergussgespann,
Presswerkzeug und Herstellungsverfahren
Die Erfindung betrifft eine Umlenkvorrichtung zum Umlenken eines Schmelzstromes, beispielsweise in einem Untergussgespann beim Blockgießen. Die Erfindung betrifft ferner ein
Untergussgespann mit einer solchen Umlenkvorrichtung. Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Presswerkzeug und ein
Verfahren zum Herstellen einer solchen Umlenkvorrichtung.
Ein übliches metallurgisches Gießverfahren zum Herstellen geometrisch einfacher Körper, welche vorrangig zur spanlosen Weiterverarbeitung beispielsweise in Schmieden oder Walzwerken bestimmt sind, ist das Blockgießen. Beim Blockgießen wird flüssige Stahlschmelze in eine Dauerform, der sogenannten Kokille, abgegossen und erstarrt darin zu einem Rohblock.
Üblicherweise wird die Kokille von unten mit der flüssigen Stahlschmelze befüllt. Die Stahlschmelze wird dazu einem entsprechenden Befüllsystem zugeführt, welches bei einer Befüllung der Kokille von unten üblicherweise auch als
Untergussgespann bezeichnet wird. Das Befüllsystem umfasst beispielsweise ein mit einem Einfülltrichter versehenes vertikales Rohr und ein damit strömungsverbundenes
horizontales Rohr, welches in einen unteren Bereich der
Kokille mündet. Üblicherweise weist das vertikale Rohr eine so große Länge auf, dass eine Befüllung der Kokille mit der flüssigen Stahlschmelze alleine durch den im vertikalen Rohr erzeugten hydrostatischen Druck stattfindet. Um das vertikale Rohr mit dem horizontalen Rohr
strömungsmäßig zu verbinden, weist das Befüllsystem eine
Umlenkvorrichtung auf. Der Umlenkvorrichtung kann zusätzlich eine Verteilfunktion zukommen, wenn mehrere Kokillen mit der flüssigen Stahlschmelze zu befüllen sind. Die
Umlenkvorrichtung ist dann mit mehreren horizontalen Rohren strömungsverbunden, welche jeweils in eine der Kokillen
münden. Eine solche Umlenkvorrichtung wird üblicherweise auch als Verteiler oder Königstein bezeichnet.
Aus der EP 2 965 838 Al ist ein Königstein bekannt, welcher neben einer Strömungskammer zusätzlich eine Prallkammer aufweist. Die Strömungskammer hat an einer oberen Grundfläche eine Einlassöffnung, über welche flüssige Stahlschmelze von dem vertikalen Rohr kommend, in die Strömungskammer einströmt. Die Strömungskammer hat an einer unteren Grundfläche eine Zugangsöffnung zu der Prallkammer und verteilt darum mehrere Auslassöffnungen, über welche die Stahlschmelze in die jeweils zugehörigen horizontalen Rohre strömt. Die Zugangsöffnung zu der Prallkammer und die Einlassöffnung zu der Strömungskammer liegen beide im Zentrum des Königsteins, so dass die
Stahlschmelze von der Einlassöffnung direkt in die Prallkammer strömt, die Prallkammer befüllt, durch Überlaufen in die darüber liegende Strömungskammer sich ergießt, dort über die Auslassöffnungen auf die jeweils zugehörigen horizontalen
Rohre verteilt und in die zugehörigen Kokillen strömt.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, wenigstens eine
Umlenkvorrichtung der eingangs genannten Art bereitzustellen, welche eine Alternative und/oder Weiterentwicklung zu der bekannten Umlenkvorrichtung ist. Die Aufgabe wird mit einer Umlenkvorrichtung gelöst, welche die Merkmale des Anspruches 1 aufweist. Die Aufgabe wird ferner mit einer Umlenkvorrichtung gelöst, welche die Merkmale des Anspruches 14 aufweist. Zur Lösung der Aufgabe werden darüber hinaus ein Untergussgespann mit den Merkmalen des Anspruches 18, ein Presswerkzeug mit den Merkmalen des
Anspruches 19 und ein Verfahren mit den Merkmalen des
Anspruches 20 vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausführungsformen und/oder Ausgestaltungen und/oder Aspekte der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden
Beschreibung und den Figuren.
Eine grundlegende Umlenkvorrichtung zum Umlenken eines Schmelzstromes, beispielsweise in einem Untergussgespann vorzugsweise beim Blockgießen, umfasst einen Grundkörper, welcher beispielsweise ein feuerfestes Material aufweist oder daraus besteht. Der Grundkörper wiederum umfasst eine
Strömungskammer, insbesondere zum Durchleiten des
Schmelzstromes, einen Eingang zur Strömungskammer und
wenigstens einen Ausgang aus der Strömungskammer. Insbesondere ist der Eingang eingerichtet, mit einem Rohrstein eines
Befüllrohres und/oder Gießtrichters strömungsverbunden zu werden. Insbesondere ist der wenigstens eine Ausgang
eingerichtet, mit einem Kanalstein strömungsverbunden zu werden .
Es ist insbesondere vorgesehen, dass die Strömungskammer eine Bodenfläche, eine der Bodenfläche gegenüberliegende
Einlassöffnung und wenigstens eine Auslassöffnung auf.
Beispielsweise ist die Einlassöffnung durch einen,
insbesondere umlaufenden Rand, begrenzt ist und über einen Einlasskanal mit dem Eingang strömungsverbunden.
Beispielsweise ist die wenigstens eine Auslassöffnung über einen Auslasskanal mit dem wenigstens einen Ausgang
strömungsverbunden .
Es ist insbesondere ferner vorgesehen, dass der Grundkörper eine Prallkammer für den Schmelzstrom umfasst, welche über eine Zugangsöffnung, insbesondere eine einzige Zugangsöffnung, mit der Strömungskammer strömungsverbunden ist. Beispielsweise weist die Prallkammer einen Innenraum und eine den Innenraum umgebende Wandungsfläche auf, von der wenigstens ein
Flächenabschnitt als Aufprallfläche für den Schmelzstrom nutzbar ist, wobei über die Zugangsöffnung der Innenraum für den Schmelzstrom zugänglich ist. Beispielsweise ist die
Prallkammer bis auf die eine Zugangsöffnung geschlossen
ausgebildet. Es hat sich gezeigt, dass durch die Prallkammer ein Absenken der Fließgeschwindigkeit des Schmelzstromes in der Umlenkvorrichtung bzw. in der Strömungskammer begünstigt ist. Es ist dadurch etwaigen thermomechanischen
Korrosionserscheinungen entgegengewirkt, welche durch eine hohe Fließgeschwindigkeit des Schmelzstromes begünstigt sind, wie sie beispielsweise in der Angießphase eines Gießvorganges auftritt .
Bei einer Ausführungsform ist es vorgesehen, dass die
Zugangsöffnung der Einlassöffnung zugewandt ist. Es ist also die Zugangsöffnung der Prallkammer der Einlassöffnung der Strömungskammer zugewandt. Es ist nunmehr insbesondere
vorgesehen, dass die Zugangsöffnung eine Öffnungsfläche aufweist, welche quer, insbesondere orthogonal oder im
Wesentlichen orthogonal, zu einer Mittelachse des
Einlasskanales im Bereich der Einlassöffnung angeordnet ist. Es ist ferner insbesondere vorgesehen, dass zumindest ein Abschnitt des insbesondere umlaufenden Randes der
Einlassöffnung innerhalb der Zugangsöffnung liegt.
Dadurch ist eine Maßnahme ergriffen, um entgegenzuwirken, dass bei einem Gießvorgang der aus der Einlassöffnung
austretende Gießstrahl auf die äußere Berandung der
Zugangsöffnung zu der Prallkammer auftrifft. Es hat sich gezeigt, dass ein solches Auftreffen des Gießstrahles auf der äußeren Berandung der Zugangsöffnung einen abrasiven
Verschleiß begünstigt, indem Materialteilchen aus der Wandung herausgelöst werden. Die Materialteilchen finden sich dann als Verunreinigung in der Schmelze und mindern deren Qualität. Es konnte beobachtet werden, dass derartigen
Verschleißerscheinungen entgegengewirkt ist, wenn zumindest der eine Abschnitt des Randes der Einlassöffnung innerhalb der Zugangsöffnung liegt. Auch konnte beobachtet werden, dass es hinsichtlich etwaiger abrasiver Verschleißerscheinungen von Vorteil ist, wenn der Rand der Einlassöffnung vollständig innerhalb der Öffnung der Prallkammer liegt.
Bei einer weiteren Ausführungsform ist es vorgesehen, dass der Einlasskanal einen Querschnitt aufweist, welcher sich zu der Einlassöffnung der Strömungskammer hin verjüngt. Es ist insbesondere vorgesehen, dass der Einlasskanal im Bereich des Eingangs und im Bereich der Einlassöffnung zueinander
unterschiedlich große Querschnittsflächen haben, wobei die Querschnittsfläche im Bereich des Eingangs größer als die Querschnittsfläche im Bereich der Einlassöffnung ist. Dadurch kann zu einen die Einlassöffnung in der vorstehend
beschriebenen Art und Weise ausgebildet sein und zu anderen kann der Eingang des Grundkörpers bzw. der Umlenkvorrichtung in seinen Abmessungen unverändert bleiben, um
beispielsweiseweise daran einen üblichen Rohrstein eines
Trichterrohres anzuschließen.
Um die Verjüngung des Einlasskanales zu erreichen, kann es vorgesehen sein, dass der Einlasskanal über einen
Längenabschnitt konisch und/oder schräg verlaufend ausgebildet ist. Ergänzend oder alternativ kann der Einlasskanal über einen Längenabschnitt oder über den einen Längenabschnitt gewölbt verlaufend, beispielsweise konvex oder konkav,
ausgebildet sein.
Es kann die Form der Querschnittsfläche des Einlasskanales im Bereich der Einlassöffnung gegenüber der Form der
Querschnittsfläche des Einlasskanales im Bereich des Eingangs entsprechend oder verschieden sein. Beispielsweise weist die Einlassöffnung einen runden, insbesondere kreisrunden
Querschnitt auf. Beispielsweise weist der Eingang einen
runden, insbesondere kreisrunden Querschnitt auf.
Grundsätzlich ist es auch möglich, dass der Eingang und/oder die Einlassöffnung eine eckige, insbesondere mehreckige
Querschnittsform aufweisen. Auch ist es möglich, dass der Eingang eine runde Querschnittsform und die Einlassöffnung eine eckige Querschnittsform aufweisen oder umgekehrt der Einlasskanal eine eckige Querschnittsform und die
Einlassöffnung eine runde Querschnittsform aufweisen.
Nach einer weiteren Ausführungsform ist es vorgesehen, dass der Auslasskanal einen Querschnitt aufweist, welcher sich zu dem wenigstens einen Ausgang hin erweitert. Es ist
insbesondere vorgesehen, dass der Auslasskanal im Bereich des der Auslassöffnung und im Bereich des Ausgangs zueinander unterschiedlich große Querschnittsflächen haben, wobei die Querschnittsfläche im Bereich des Ausgangs größer als die Querschnittsfläche im Bereich der Auslassöffnung ist. Diese Maßnahme zielt darauf ab, die Geschwindigkeit des
Schmelzstromes in dem Auslasskanal zu reduzieren. Es ist dadurch einer etwaigen thermomechanischen Korrosion im
Auslasskanal entgegengewirkt. Derartige
Korrosionserscheinungen können beispielsweise verstärkt auftreten, wenn der Auslasskanal einen nicht-geradlinigen
Verlauf hat.
Um die Erweiterung des Auslasskanales zu erreichen, kann es vorgesehen sein, dass der Auslasskanal über einen
Längenabschnitt konisch und/oder schräg verlaufend ausgebildet ist. Ergänzend oder alternativ kann der Auslasskanal über einen Längenabschnitt oder über den einen Längenabschnitt gewölbt verlaufend, beispielsweise konvex oder konkav,
ausgebildet sein.
Es kann die Form der Querschnittsfläche des Auslasskanales im Bereich der Auslassöffnung gegenüber der Form der
Querschnittsfläche des Auslasskanales im Bereich des Ausgangs entsprechend oder verschieden sein. Beispielsweise weist die Auslassöffnung einen runden, insbesondere kreisrunden
Querschnitt auf. Beispielsweise weist der Ausgang einen
runden, insbesondere kreisrunden Querschnitt auf.
Grundsätzlich ist es auch möglich, dass die Auslassöffnung und/oder der Ausgang eine eckige, insbesondere mehreckige Querschnittsform aufweisen. Auch ist es möglich, dass die Auslassöffnung eine runde Querschnittsform und der Ausgang eine eckige Querschnittsform aufweisen oder umgekehrt die Auslassöffnung eine eckige Querschnittsform und der Ausgang eine runde Querschnittsform aufweisen.
Eine weitere Ausführungsform besteht darin, dass der
Auslasskanal wenigstens zwei Kanalabschnitte aufweist. Es ist insbesondere vorgesehen, dass einer der Kanalabschnitte axial oder im Wesentlichen axial bezüglich einer Mittelachse der Zugangsöffnung verläuft. Es ist insbesondere ferner
vorgesehen, dass ein anderer der Kanalabschnitte radial oder im Wesentlichen radial bezüglich der Mittelachse der
Zugangsöffnung verläuft. Beispielsweise sind dem axial verlaufenden Kanalabschnitt die wenigstens eine Auslassöffnung und dem radial verlaufenden Kanalabschnitt der wenigstens eine Ausgang zugeordnet. Dadurch ist über den Auslasskanal eine Umlenkung des Schmelzstromes erreicht. In diesem Fall kann durch den Auslasskanal der Schmelzstrom in eine Richtung umgelenkt werden, welche der angestrebten Umlenkung mittels der Umlenkvorrichtung bereits entspricht oder durch welche zumindest ein Teil der angestrebten Umlenkung vollzogen ist.
Es ist insbesondere vorgesehen, dass die wenigstens eine Auslassöffnung und/oder die Zugangsöffnung der Bodenfläche der Strömungskammer zugeordnet sind bzw. ist, insbesondere in einer durch die Bodenfläche gebildeten Ebene vorliegen.
Dadurch ist eine technisch einfache Herstellung begünstigt. Beispielsweise ist es in diesem Fall vorgesehen, dass der zu der wenigstens einen Auslassöffnung zugehörige Auslasskanal wenigstens zwei Kanalabschnitte aufweist, welche wie
vorstehend beschrieben ausgebildet sind. Dadurch ist im eingebauten Zustand der Umlenkvorrichtung in ein
Untergussgespann bewirkt, das bei einem Gießvorgang ein
Gießstrahl der Stahlschmelze von der Einlassöffnung der Strömungskammer in die Prallkammer strömt, die Prallkammer befüllt, durch Überlaufen in die Strömungskammer sich ergießt, dort über die wenigstens eine Auslassöffnung in den
Auslasskanal strömt, in dem die Stahlschmelze aufgrund der wenigstens zwei Kanalabschnitte eine Umlenkung erfährt und über den Ausgang der Umlenkvorrichtung und einem daran
angeschlossenen wenigstens einen Kanalstein in eine zugehörige Kokille einströmt.
Eine einfache Herstellung ist ferner begünstigt, wenn nach einer Ausgestaltung die Prallkammer zumindest teilweise durch eine Vertiefung in der Bodenfläche der Strömungskammer
gebildet ist. Beispielsweise ist die Vertiefung durch eine Materialausnehmung gebildet. Die Prallkammer kann
zylinderförmig ausgebildet sein und beispielsweise einen runden, insbesondere kreisrunden, oder eckigen, insbesondere viereckigen oder sonstigen mehreckigen Querschnitt aufweisen.
Bei einer möglichen Ausführungsform sind die Einlassöffnung der Strömungskammer und die Zugangsöffnung der Prallkammer koaxial bezüglich einer gemeinsamen Mittelachse angeordnet. Insbesondere ist es vorgesehen, dass der Einlasskanal koaxial bezüglich der gemeinsamen Mittelachse angeordnet ist.
Insbesondere ist es ferner vorgesehen, dass der Innenraum der Prallkammer eine Mittelachse aufweist, welche mit der
gemeinsamen Mittelachse zusammenfällt. Es hat sich gezeigt, dass ein solcher Aufbau ein verschleißarmes Abgießen
begünstigt. Auch sind durch einen solchen Aufbau
Kostenvorteile bei der Herstellung der Umlenkvorrichtung begünstigt . Um dem vorstehend beschriebenen abrasiven Verschleiß entgegenzuwirken, welcher durch die Bewegungsenergie des
Gießstrahles begünstigt wird, ist es bei dieser
Ausführungsform insbesondere vorgesehen, dass die
Einlassöffnung der Strömungskammer und die Zugangsöffnung der Prallkammer jeweils einen Durchmesser bezüglich der
gemeinsamen Mittelachse aufweisen, wobei der Durchmesser der Einlassöffnung kleiner als der Durchmesser der Zugangsöffnung ist. Es konnte beobachtet werden, dass abrasiven
Verschleißerscheinungen wirkungsvoll entgegengewirkt ist, wenn der Durchmesser der Einlassöffnung wenigstens 5 Prozent, vorzugsweise wenigstens 10 Prozent kleiner als der Durchmesser der Zugangsöffnung der Prallkammer ist. Es bezieht sich dabei die Prozentangabe auf den Durchmesser der Zugangsöffnung, welcher als 100 Prozent angenommen ist.
Es sollte ferner der Einlasskanal im Bereich des Eingangs einen Durchmesser aufweisen, welcher größer als der
Durchmesser der Einlassöffnung ist. Beispielsweise ist der Durchmesser des Eingangs wenigstens 5 Prozent, vorzugsweise wenigstens 10 Prozent größer als der Durchmesser der
Einlassöffnung. Es bezieht sich dabei die Prozentangabe auf den Durchmesser der Einlassöffnung, welcher als 100 Prozent angenommen ist. Dadurch ist die vorstehend beschriebene
Verjüngung des Einlasskanales realisiert.
Um die Fließgeschwindigkeit des Schmelzstromes in dem wenigstens einen Auslasskanal abzusenken, ist es bei dieser Ausführungsform insbesondere vorgesehen, dass die wenigstens Auslassöffnung einen Durchmesser aufweist, welcher kleiner als der Durchmesser des Ausgangs ist. Es konnte beobachtet werden, dass eine günstige Fließgeschwindigkeit erreicht wird, wenn der Durchmesser der wenigstens einen Auslassöffnung wenigstens 10 Prozent, vorzugsweise wenigstens 20 Prozent kleiner als der Durchmesser des Ausgangs ist. Es bezieht sich dabei die
Prozentangabe auf den Durchmesser des Ausgangs, welcher als 100 Prozent angenommen ist.
Es hat sich darüber hinaus gezeigt, dass der Durchmesser des Eingangs dem Durchmesser der Zugangsöffnung entsprechen oder im Wesentlichen entsprechen oder größer als der
Durchmesser der Zugangsöffnung sein sollte. Es konnte
beobachtet werden, dass dadurch eine Maßnahme ergriffen ist, um günstige Strömungsbedingungen für den Schmelzstrom in der Umlenkvorrichtung zu erreichen.
In diese Richtung zielt auch die Maßnahme, dass nach einer Ausgestaltung die Prallkammer eine Tiefe umfasst, welche nach oben hin durch die Zugangsöffnung und nach unten hin durch einen Boden begrenzt ist und die Strömungskammer eine Tiefe umfasst, welche nach oben hin durch die Einlassöffnung und nach unten hin durch die Bodenfläche begrenzt ist, wobei die Tiefe der Prallkammer etwa 2,0-fach bis etwa 2,5-fach, vorzugsweise etwa 2,3-fach so groß ist als die Tiefe der
Strömungskammer .
Eine weitere Ausführungsform besteht darin, dass der
Grundkörper wenigstens zweiteilig ist und ein Oberteil und ein Unterteil umfasst, welche gemeinsam die Strömungskammer bilden. Dadurch ist eine technisch einfache Herstellung des Innenraumes der Strömungskammer begünstigt, da der Innenraum erst durch den Zusammenbau des Oberteils mit dem Unterteil gebildet wird und davor die den Innenraum bildenden Wandungen des Oberteils und/oder des Unterteils freigelegt sind und somit für eine Bearbeitung in einfacher Weise zu erreichen sind .
Beispielsweise sind das Oberteil und das Unterteil
eingerichtet, durch Abheben des Oberteils von dem Unterteil die Bodenfläche der Strömungskammer freizulegen, so dass die Öffnung der Prallkammer und die wenigstens eine Auslassöffnung der Strömungskammer zugänglich wird bzw. ist. Insofern bietet es sich an, dass die Auslassöffnung der Strömungskammer und die Zugangsöffnung der Prallkammer der Bodenfläche der
Strömungskammer zugeordnet sind, insbesondere in der
Bodenfläche der Strömungskammer vorliegen.
Beispielsweise ist dem Oberteil die Einlassöffnung
zugeordnet, insbesondere weist das Oberteil die Einlassöffnung auf. Beispielsweise ist dem Oberteil der Eingang und/oder der Einlasskanal zugeordnet, insbesondere weist das Oberteil den Eingang und/oder den Einlasskanal auf. Beispielsweise ist dem Unterteil die wenigstens eine Auslassöffnung zugeordnet, insbesondere weist das Unterteil die wenigstens eine
Auslassöffnung auf. Beispielsweise ist dem Unterteil die
Prallkammer zugeordnet, insbesondere weist das Unterteil die Prallkammer auf. Beispielsweise ist ferner dem Unterteil der wenigstens eine Auslasskanal und/oder der wenigstens eine Ausgang zugeordnet, insbesondere weist das Unterteil den wenigstens einen Auslasskanal und/oder den wenigstens einen Ausgang auf. Es bietet sich ferner an, dass das Unterteil eine Aufsetzfläche hat, um den Grundkörper bzw. die
Umlenkvorrichtung über die Aufsetzfläche auf einen Untergrund oder dergleichen Bezugsgegenstand definiert auflegen oder aufstellen zu können. Es bietet sich an, dass das Oberteil und das Unterteil über eine Steckverbindung miteinander verbunden sind, wobei eines der beiden Teile eine Einsteckaufnahme und das andere Teil einen darin eingeführten Einsteckabschnitt aufweisen oder bilden. Dadurch ist die Herstellung einer Leckage freien oder zumindest Leckage armen Verbindung des Oberteiles und des Unterteiles miteinander begünstigt. Dazu ist es beispielsweise vorgesehen, dass die Steckverbindung eine Trennfuge ausbildet, welche, bezogen auf den Längsschnitt des Grundkörpers, eine Z- förmige Kontur oder im Wesentlichen Z-förmige Kontur aufweist. Unter dem Längsschnitt des Grundkörpers ist insbesondere eine Schnittfläche zu verstehen, welche parallel zur Mittelachse des durchgeschnittenen Grundkörpers vorliegt.
Nach einer weiteren Ausführungsform ist es vorgesehen, dass die Strömungskammer mehrere Auslassöffnungen umfasst, welche um die Prallkammer verteilt angeordnet sind, und jeweils eine der Auslassöffnungen über einen zugehörigen Auslasskanal mit einem zugehörigen Ausgang strömungsverbunden ist. Dadurch kommt der Umlenkvorrichtung zusätzlich eine Verteilfunktion zu. Ein in die Verteilvorrichtung über den Eingang
einströmender Schmelzstrom wird über die mehreren
Auslassöffnungen in der Strömungskammer in entsprechend
mehrere Teilströme aufgeteilt, welche zum gleichzeitigen
Befüllen mehrerer Kokillen genutzt werden können. Eine
gleichmäßige Aufteilung des Schmelzstromes in die mehreren Teilströme ist begünstig, wenn nach einer Ausgestaltung die Prallkammer im Zentrum des Grundkörpers angeordnet ist und insbesondere sich die Auslassöffnungen um die Prallkammer verteilen, also mit ihren Mittelachsen konzentrisch zum
Zentrum des Grundkörpers angeordnet sind. Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein
Untergussgespann, welche wenigstens eine der Ausführungsformen und/oder Ausgestaltungen der vorstehend beschriebenen
Umlenkvorrichtung, wenigstens einen Rohrstein eines
Gießtrichters und wenigstens einen Kanalstein umfasst. Der Rohrstein kann mit dem Eingang der Umlenkvorrichtung und der Kanalstein mit dem wenigstens einen Ausgang der
Umlenkvorrichtung jeweils strömungsverbunden sein.
Bei einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein
Presswerkzeug zum Herstellen wenigstens einer der
Ausführungsformen und/oder Ausgestaltungen der vorstehend beschriebenen Umlenkvorrichtung vorgesehen. Das Presswerkzeug umfasst einen Pressstempel , welcher einen Basisabschnitt und wenigstens zwei, von dem Basisabschnitt wegstehende Vorsprünge aufweist. Es ist insbesondere vorgesehen, dass die Vorsprünge hinsichtlich ihrer Anordnung zueinander und/oder hinsichtlich ihrer Abmessungen und/oder hinsichtlich ihrer Form derart ausgebildet sind, dass durch die Vorsprünge die Prallkammer und der wenigstens eine Auslasskanal gefertigt werden, wenn der Pressstempel in einen Rohling für das Unterteil der
Umlenkvorrichtung eingepresst wird.
Beispielsweise sind die Vorsprünge im Querschnitt
zylinderförmig ausgebildet, insbesondere bilden die Vorsprünge Hülsen und/oder Hohlzylinder aus. Durch die Hohlstruktur der Vorsprünge ist es ermöglicht, dass beim Pressvorgang
verdrängtes Material des Rohlings über den inneren Hohlraum der Vorsprünge nach außen abgeführt werden, insbesondere durch die beim Pressvorgang erzeugten Kräfte selbsttätig über den Hohlraum nach außen herausgedrückt werden. Nach einem nochmals weiteren Aspekt der Erfindung ist ein mögliches Verfahren zur Herstellung wenigstens einer der
Ausführungsformen und/oder Ausgestaltungen der vorstehend beschriebenen Umlenkvorrichtung vorgesehen. Das Verfahren umfasst die Schritte: i) Bereitstellen des vorstehend beschriebenen
Presswerkzeuges ;
ii) Bereitstellen eines formbaren Rohlings für das
Unterteil der Umlenkvorrichtung;
iii) Einpressen der Vorsprünge des Presswerkzeuges in den Rohling .
Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung wenigstens eines
Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnungen. Es zeigen:
Fig . 1 eine mögliche Ausführungsform eines
Untergussgespanns zum Blockgießen in Kokillen als Schnittdarstellung,
Fig . 2 eine mögliche Ausführungsform einer
Umlenkvorrichtung zum Umlenken eines Schmelzstromes in einem Untergussgespann in perspektivischer
Darstellung,
Fig . 3 die Umlenkvorrichtung der Figur 2 in einer
Schnittdarstellung, Fig. 4 die Umlenkvorrichtung der Figur 2 in einer perspektivischen Explosionsdarstellung als Schnitt,
Fig . 5 die Umlenkvorrichtung der Figur 2 in der
Schnittdarstellung der Figur 3 in einer Explosions Zeichnung,
Fig . 6 eine mögliche Aus führungs form eines Presswerkzeuges zum Herstellen einer Umlenkvorrichtung, beispielsweise der Umlenkvorrichtung der Figur 2, in perspektivischer Darstellung und
Fig . 7 das Presswerkzeug der Figur 6 in einer
Unteransicht .
Figur 1 zeigt - in schematischer Darstellung - eine
Aus führungs form eines Untergussgespanns 100, welches
beispielsweise beim Blockgießen zum Einsatz kommt. Das
Untergussgespann 100 umfasst ein Trichterrohr 60 bzw.
Gießtrichter mit einem an einem Ende angeordneten
Einlauftrichter 80. Bevorzugt befindet sich das Trichterrohr 60 in einer vertikalen Anordnung, verläuft also mit seiner Längserstreckung in vertikaler Richtung. Das Untergussgespann 100 umfasst ferner wenigstens ein, vorzugsweise mehrere beispielsweise horizontale Befüllrohre 65, 65', welche jeweils mit dem Trichterrohr 60 strömungsverbunden sind. Die
Befüllrohre 65, 65' münden in jeweils einer zugehörigen
Kokille 66 bzw. 66'.
Bevorzugt ist das Trichterrohr 60 modular aufgebaut und umfasst mehrere in Längserstreckung miteinander
strömungsverbundene Rohrsteine 70. Bevorzugt ist wenigstens eines der Befüllrohre 65, 65' ebenfalls modular aufgebaut und umfasst mehrere in Längserstreckung miteinander
strömungsverbundene Kanalsteine 90. Um die Befüllrohre 65, 65' mit dem gemeinsamen Trichterohr 60 strömungsmäßig zu
verbinden, weist das Untergussgespann 100 eine
Umlenkvorrichtung 1 ' auf, welche in der Figur 1 beispielhaft angedeutet ist.
Figuren 2, 3 und 4 zeigen eine mögliche Ausführungsform einer Umlenkvorrichtung 1 in unterschiedlichen Ansichten und Darstellungen. Die Figur 2 zeigt die Umlenkvorrichtung 1 in einer perspektivischen Ansicht. Die Figur 3 zeigt die
Umlenkvorrichtung 1 in einem Längsschnitt und die Figur 4 zeigt die Umlenkvorrichtung 1 in einer perspektivischen
Explosionsdarstellung als Längsschnitt. Die Umlenkvorrichtung 1 dient zum Umlenken eines Schmelzstromes, insbesondere flüssiger Stahlschmelze, beispielsweise beim Blockgießen und ist dazu ein Bestandteil eines Untergussgespanns.
Beispielsweise kann die Umlenkvorrichtung 1 in dem
Untergussgespann 100 der Figur 1 zum Einsatz kommen.
Die Umlenkvorrichtung 1 umfasst einen Grundkörper 2, welcher eine Strömungskammer 3 zum Durchleiten des
Schmelzstromes hat. Der Grundkörper 2 hat ferner einen Eingang 4 zur Strömungskammer 3 und wenigstens einen Ausgang 5 aus der Strömungskammer 3. Der Eingang 4 ist eingerichtet, mit einem Rohrstein eines Trichterrohres, beispielsweise einem der
Rohrsteine 70 des Trichterrohres 60 des Untergussgespannes 100 der Figur 1 strömungsverbunden zu werden. Es ist ferner der Ausgang 5 eingerichtet, mit einem Kanalstein, insbesondere einem der Kanalsteine 90 des Befüllrohres 65 bzw. 65' des Untergussgespannes 100 der Figur 1 strömungsverbunden zu werden. Bevorzugt sind der Eingang 4 und der wenigstens eine Ausgang 5 derart zueinander angeordnet, dass sie in
unterschiedliche Raumrichtungen weisen, wobei in der
Umlenkvorrichtung 1 eine entsprechende Umlenkung des
Schmelzstromes stattfindet, welcher über den Eingang 4 in die Umlenkvorrichtung 1 einströmt und über den wenigstens einen Ausgang 5 die Umlenkvorrichtung 1 wieder verlässt.
Die Strömungskammer 3 umfasst einen Innenraum 3.1, welcher nach unten durch eine Bodenfläche 3.2, nach oben durch eine Deckenfläche 3.3 und seitlich durch wenigstens eine
Seitenwandungsfläche 3.4 begrenzt ist. Ferner hat die
Strömungskammer 3 eine Einlassöffnung 6 zum Einlassen des
Schmelzstromes in die Strömungskammer 3 und wenigstens eine Auslassöffnung 7 zum Abführen des Schmelzstromes aus der
Strömungskammer 3. Bevorzugt ist die Einlassöffnung 6 über einen Einlasskanal 8 mit dem Eingang 4 strömungsverbunden.
Bevorzugt ist die wenigstens eine Auslassöffnung 7 über einen Auslasskanal 9 mit dem wenigstens einen Ausgang 5
strömungsverbunden .
Die Umlenkvorrichtung 1 umfasst ferner eine Prallkammer 10, welche mit der Strömungskammer 3 strömungsverbunden ist.
Beispielweise ist die Prallkammer 10 ein integraler
Bestandteil des Grundkörpers 2. Die Prallkammer 10 umfasst einen Innenraum 10.1 und eine den Innenraum 10.1 umgebende Wandungsfläche 11, von der wenigstens ein Flächenabschnitt als Aufprallfläche für den Schmelzstrom nutzbar ist.
Beispielsweise ist der Innenraum 10.1 durch einen Boden 10.2 bzw. eine Bodenfläche, wenigstens eine Seitenwandungsfläche 10.3 und eine Deckenfläche begrenzt. Die Prallkammer 10 hat eine, vorzugsweise eine einzige Zugangsöffnung 12, über welchen der Innenraum 10.1 der Prallkammer 10 für den Schmelzstrom zugänglich ist. Über die Zugangsöffnung 12 ist die Prallkammer 10 mit der Strömungskammer 3
strömungsverbunden. Beispielsweise ist die Zugangsöffnung 12 der Deckenfläche der Prallkammer 10 zugeordnet oder bildet die Deckenfläche .
Es ist bevorzugt vorgesehen, dass die Zugangsöffnung 12 der Prallkammer 10 der Einlassöffnung 6 der Strömungskammer 3 zugewandt ist. Es ist bevorzugt ferner vorgesehen, dass die Zugangsöffnung 12 eine Öffnungsfläche 16 aufweist, welche quer, insbesondere orthogonal oder im Wesentlichen orthogonal, zu einer Mittelachse 30 des Einlasskanales 8 im Bereich der Einlassöffnung 6 ist. Es ist bevorzugt darüber hinaus
vorgesehen, dass zumindest ein Abschnitt eines umlaufenden Randes 15, durch welchen die Einlassöffnung 6 begrenzt ist, innerhalb der Zugangsöffnung 12 vorliegt, insbesondere
vollständig innerhalb der Zugangsöffnung 12 vorliegt.
Bevorzugt bildet die Einlassöffnung 6 der Strömungskammer 3 ein Ende des Einlasskanales 8, welcher von dem anderen Ende kommend, insbesondere von dem Eingang 4 kommend, sich im
Querschnitt verjüngt. Dazu weist der Einlasskanal 8
beispielsweise einen konisch verlaufenden Längenabschnitt auf. Bevorzugt weist der Einlasskanal 8 im Bereich der
Einlassöffnung 6 und/oder im Bereich des Einganges 4 eine runde, insbesondere kreisrunde Form auf.
Bevorzugt weist der Auslasskanal 9 wenigstens zwei
Kanalabschnitte 21, 22 auf, von denen ein Kanalabschnitt 21 axial oder im Wesentlichen axial bezüglich einer Mittelachse 31 der Zugangsöffnung 12 der Prallkammer 10 und ein anderer Kanalabschnitt 22 radial bezüglich der Mittelachse 31 der Zugangsöffnung 12 verlaufen. Beispielsweise weist der axial verlaufende Kanalabschnitt 21 eine Mittelachse 32 auf, welche parallel oder im Wesentlichen parallel zu der Mittelachse 31 der Zugangsöffnung 12 vorliegt. Beispielsweise weist der radial verlaufende Kanalabschnitt 22 eine Mittelachse 33 auf, welche orthogonal oder im Wesentlichen orthogonal zu der
Mittelachse 31 der Zugangsöffnung 12 vorliegt. Bevorzugt sind dem axial verlaufenden Kanalabschnitt 21 die wenigstens eine Auslassöffnung 7 der Strömungskammer 3 und dem radial
verlaufenden Kanalabschnitt 22 der wenigstens eine Ausgang 5 zugeordnet .
Bevorzugt sind die wenigstens eine Auslassöffnung 7 und/oder die Zugangsöffnung 12 der Bodenfläche 3.2 der
Strömungskammer 3 zugeordnet. Bevorzugt ist die Prallkammer 10 zumindest teilweise durch eine Vertiefung 23 in der
Bodenfläche 3.2 gebildet, wobei beispielsweise die
Querschnittsflächen der Zugangsöffnung 12 und der wenigstens einen Auslassöffnung 7 in einer gemeinsamen Ebene liegen, beispielsweise in der Ebene der Bodenflächen 3.2 liegen.
Bei der Ausführungsform der Umlenkvorrichtung 1 der Figuren 2 bis 4 ist zum Teil ein achsensymmetrischer Aufbau
realisiert. Beispielsweise können die Einlassöffnung 6 der Strömungskammer 3 und die Zugangsöffnung 12 der Prallkammer 10 koaxial bezüglich einer gemeinsamen Mittelachse 34 angeordnet sein. Auch kann der Einlasskanal 6 koaxial bezüglich der gemeinsamen Mittelachse 34 angeordnet sein. Bevorzugt weist der Innenraum 10.1 der Prallkammer 10 eine Mittelachse 35 auf, welche auf der gemeinsamen Mittelachse 34 liegt.
Beispielsweise ist die Prallkammer 10 zylinderförmig, insbesondere kreiszylinderförmig ausgebildet, welche mit ihrer Mittelachse 35 koaxial zu der Mittelachse 31 der
Zugangsöffnung 12 und/oder zu der Mittelachse 30 der
Einlassöffnung 6 der Strömungskammer 3 vorliegt.
Bevorzugt weist der Eingang 4 und/oder der Ausgang 5 und/oder die Einlassöffnung 6 und oder die wenigstens eine Auslassöffnung 7 und/oder die Zugangsöffnung 12 eine runde, insbesondere kreisrunde Fläche auf. Bevorzugt weisen die
Einlassöffnung 6 und die Zugangsöffnung 12 jeweils einen
Durchmesser d2 bzw. d3 bezüglich der gemeinsamen Mittelachse 34 auf, wobei der Durchmesser d2 der Einlassöffnung 6 kleiner als der Durchmesser d3 der Zugangsöffnung 12 ist, wie
insbesondere anhand von Figur 5 ersichtlich ist. Bevorzugt ist der Durchmesser d2 der Einlassöffnung 6 um wenigstens 10
Prozent kleiner als der Durchmesser d3 der Zugangsöffnung 12.
Bevorzugt weist der Eingang 4 einen Durchmesser dl auf (Figur 5), welcher größer als der Durchmesser d2 der
Einlassöffnung 6 ist. Bevorzugt ist der Durchmesser dl des Eingangs 4 gegenüber dem Durchmesser d2 der Einlassöffnung 6 wenigstens 10 Prozent größer. Bevorzugt ist der Durchmesser dl des Eingangs 4 dem Durchmesser d3 der Zugangsöffnung 12 entsprechend oder im Wesentlichen entsprechend oder größer als der Durchmesser d3 der Zugangsöffnung 12. Bevorzugt weist die Strömungskammer 3 einen Durchmesser d4 auf, welcher so groß ist, um die wenigstens eine Auslassöffnung 7 und die
Zugangsöffnung 12 in der Bodenfläche 3.2 der Strömungskammer 3 anzuordnen. Bevorzugt weist ferner die wenigstens eine
Auslassöffnung 7 einen Durchmesser d5 auf, welcher kleiner als der Durchmesser d6 des Ausgangs 5 ist. Bevorzugt ist der Durchmesser d5 der Auslassöffnung 7 um wenigstens 20 Prozent kleiner als der Durchmesser d6 des Ausgangs 5.
Bevorzugt weist die Prallkammer 10 eine Tiefe auf, welche nach oben hin durch die Zugangsöffnung 12 und nach unten hin durch ihren Boden 10.2 begrenzt ist und die Strömungskammer 3 umfasst eine Tiefe, welche nach oben hin durch die
Einlassöffnung 6 und nach unten hin durch die Bodenfläche 3.2 begrenzt ist, wobei die Tiefe der Prallkammer 10 2,0-fach bis 2,5-fach so groß wie die Tiefe der Strömungskammer 3 ist.
Die Umlenkvorrichtung 1 kann mehrere Auslassöffnungen, beispielsweise insgesamt sechs Auslassöffnungen umfassen.
Dadurch kommt der Umlenkvorrichtung 1 neben seiner Funktion des Umlenkens des Schmelzstromes von einer Eingangsrichtung gemäß Pfeil 13 in eine Ausgangsrichtung gemäß Pfeil 14 zusätzlich eine Verteilfunktion zu (siehe beispielsweise die Figur 2), durch welche ein eingehender Schmelzstrom in mehrere ausgehende Teilströme aufgeteilt wird. In der Figur 4 sind neben der Auslassöffnung 7 zumindest die weiteren
Auslassöffnungen 7.1, 7.4, 7.5 ersichtlich. Bevorzugt sind die Auslassöffnungen 7, 7.1, 7.4, 7.5 um die Prallkammer 10 verteilt angeordnet. Beispielsweise ist die Prallkammer 10 im Zentrum des Grundkörpers 2 angeordnet und die Auslassöffnungen 7, 7.1, 7.4, 7.5, liegen verteilt um das Zentrum herum.
Bevorzugt ist jeweils eine der Auslassöffnungen 7, 7.1, 7.4, 7.5 über einen zugehörigen Auslasskanal mit einem zugehörigen Ausgang 5 bzw. 5.1 bzw. 5.2 bzw. 5.3 bzw. 5.4
strömungsverbunden. In den Figuren 3 bis 5 sind neben dem Auslasskanal 9 jedoch nur der Auslasskanal 9.1 noch sichtbar. Wie insbesondere aus den Figuren 3 bis 5 ersichtlich ist, kann der Grundkörper 2 wenigsten zweiteilig aufgebaut sein und ein Oberteil 40 und ein Unterteil 50 umfassen. Bevorzugt bilden das Oberteil 40 und das Unterteil 50 gemeinsam die Strömungskammer 3 aus. Beispielsweise bildet das Oberteil 40 einen oberen Abschnitt und das Unterteil 50 einen unteren Abschnitt der Strömungskammer 3 aus. Bevorzugt ist dem
Oberteil 40 die Einlassöffnung 6 der Strömungskammer 3
zugeordnet. Bevorzugt ist dem Unterteil 50 die wenigstens eine Auslassöffnung 7 der Strömungskammer 3 und/oder die
Prallkammer 14 zugeordnet. Bevorzugt ist ferner dem Oberteil 40 der Eingang 4 und/oder die Einlassöffnung 8 zugeordnet. Das Unterteil 50 kann den wenigstens einen Auslasskanal 9 oder den wenigstens einen Ausgang 5 aufweisen. Bevorzugt hat das
Unterteil 50 eine Aufsetzfläche 51, um damit den Grundkörper 2 auf eine Auflage oder einen sonstigen Untergrund aufsetzen zu können, beispielsweise im Zuge des Untergespannes 100 der Figur 1.
Bevorzugt sind das Oberteil 40 und das Unterteil 50 über eine Steckverbindung 55 miteinander verbunden, wobei eines der beiden Teile 40, 50, insbesondere das Unterteil 50, eine
Einsteckaufnahme 51 und das andere Teil 40, insbesondere das Oberteil 40, einen darin eingeführten Einsteckabschnitt 41 aufweisen. Beispielsweise bildet die Steckverbindung 55 eine Trennfuge 56 aus. Die Trennfuge 56 kann, bezogen auf den
Längsschnitt des Grundkörpers 2, eine Z-förmige Kontur
aufweisen .
Figuren 6 und 7 zeigen eine mögliche Ausführungsform eines Presswerkzeuges 200 in unterschiedlichen Ansichten. Das
Presswerkzeug 200 dient zum Herstellen der Umlenkvorrichtung 1 der Figuren 2 bis 5. Das Presswerkzeug 200 umfasst einen
Pressstempel 210, welcher einen Basisabschnitt 220 und
wenigstens zwei oder mehrere von dem Basisabschnitt 220 wegstehende Vorsprünge 230, 240 aufweist. Die Vorsprünge 230, 240 sind bevorzugt hinsichtlich ihrer Anordnung zueinander und/oder hinsichtlich ihrer Abmessungen und/oder hinsichtlich ihrer Form derart ausgebildet, dass durch die Vorsprünge 230, 240 die Prallkammer 10 und der wenigstens eine Auslasskanal 9 gefertigt werden, wenn der Pressstempel 10 in einen (in den Figuren 6 und 7 nicht dargestellten) Rohling für das Unterteil 50 der Umlenkvorrichtung 1 eingepresst wird.
Ein mögliches Verfahren zur Herstellung der
Umlenkvorrichtung 1 der Figuren 2 bis 5 kann beispielsweise darin bestehen, dass das Presswerkzeug 200 mit dem
Pressstempel 210 und ein formbarer Rohling für das Unterteil 50 der Umlenkvorrichtung 1 bereitgestellt werden. In einem weiteren Schritt werden dann die Vorsprünge 230, 240 des
Presswerkzeuges 200 bzw. des Pressstempels 210 in den Rohling eingepresst .
In der vorliegenden Beschreibung bedeutet die Bezugnahme auf einen bestimmten Aspekt oder eine bestimmte
Ausführungsform oder eine bestimmte Ausgestaltung, dass ein bestimmtes Merkmal oder eine bestimmte Eigenschaft, die in Verbindung mit dem jeweiligen Aspekt oder der jeweiligen
Ausführungsform oder der jeweiligen Ausgestaltung beschrieben ist, zumindest dort enthalten ist, aber nicht notwendigerweise in allen Aspekten oder Ausführungsformen oder Ausgestaltungen der Erfindung enthalten sein muss. Es wird ausdrücklich darauf hingewiesen, dass jede Kombination der verschiedenen Merkmale und/oder Strukturen und/oder Eigenschaften, welche in Bezug auf die Erfindung beschrieben sind, von der Erfindung umfasst sind, sofern dies nicht ausdrücklich oder eindeutig durch den Zusammenhang widerlegt ist. Die Verwendung von einzelnen oder allen Beispielen oder einer beispielhaften Ausdrucksweise im Text soll lediglich die Erfindung beleuchten und stellt keine Beschränkung
hinsichtlich des Umfangs der Erfindung dar, wenn nichts anders behauptet wird. Auch ist keine Ausdrucksweise oder
Formulierung der Beschreibung so zu verstehen, dass es sich um ein nicht beanspruchtes, aber für die Praxis der Erfindung wesentliches Element handelt ist.
B e z u g s z e i c h e n l i s t e
1 Umlenkvorrichtung
1 ' Umlenkvorrichtung
2 Grundkörper
3 Strömungskammer
3.1 Innenraum
3.2 Bodenfläche
3.3 Deckenfläche
3.4 Seitenwandungsfläche
4 Eingang
5 Ausgang
5.1 Ausgang
5.2 Ausgang
5.3 Ausgang
5.4 Ausgang
6 Einlassöffnung
7 Auslassöffnung
7.1 Auslassöffnung
7.4 Auslassöffnung
7.5 Auslassöffnung
8 Einlasskanal
9 Auslasskanal
9.1 Auslasskanal
10 Prallkammer
10.1 Innenraum
10.2 Boden
10.3 Seitenwandungsfläche 11 Wandungsfläche
12 Zugangsöffnung
13 Pfeil
14 Pfeil
15 Rand
16 Öffnungsfläche
21 Kanalabschnitt
22 Kanalabschnitt
23 Vertiefung
30 Mittelachse
31 Mittelachse
32 Mittelachse
33 Mittelachse
34 gemeinsame Mittelachse
35 Mittelachse
40 Oberteil
41 Einsteckabschnitt
50 Unterteil
51 Einsteckaufnahme
55 Steckverbindung
56 Trennfuge
60 Trichterrohr
65 Befüllrohr
65 ' Befüllrohr
66 Kokille
66' Kokille
70 Rohrstein
80 Einlauftrichter 90 Kanalstein
100 Untergussgespann
200 Presswerkzeug
210 Pressstempel
220 Basisabschnitt
230 Vorsprung
240 Vorsprung dl Durchmesser des Eingangs
d2 Durchmesser der Einlassöffnung
d3 Durchmesser der Zugangsöffnung
d4 Durchmesser der Strömungskammer
d5 Durchmesser der wenigstens einen Auslassöffnung d6 Durchmesser des wenigstens einen Ausgangs

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Umlenkvorrichtung (1) zum Umlenken eines Schmelzstromes in einem Untergussgespann (100) beim Blockgießen, die
Umlenkvorrichtung (1) umfassend einen Grundkörper (2), der Grundkörper (2) umfassend eine Strömungskammer (3), einen Eingang (4) zur Strömungskammer (3) und wenigstens einen Ausgang (5) aus der Strömungskammer (3), wobei die
Strömungskammer (3) eine Bodenfläche (3.2), eine der
Bodenfläche (3.2) gegenüberliegende Einlassöffnung (6) und wenigstens eine Auslassöffnung (7) aufweist, wobei die Einlassöffnung (6) durch einen umlaufenden Rand (15) begrenzt ist und über einen Einlasskanal (8) mit dem
Eingang (4) strömungsverbunden ist und die wenigstens eine Auslassöffnung (7) über einen Auslasskanal (9) mit dem wenigstens einen Ausgang (5) strömungsverbunden ist, der Grundkörper (2) ferner umfassend eine Prallkammer (10), welche über eine Zugangsöffnung (12) mit der
Strömungskammer (3) strömungsverbunden ist, wobei die Zugangsöffnung (12) der Einlassöffnung (6) zugewandt ist und eine Öffnungsfläche (16) aufweist, welche quer zu einer Mittelachse (30) des Einlasskanales (8) im Bereich der Einlassöffnung (6) angeordnet ist, dadurch
gekennzeichnet, dass zumindest ein Abschnitt des Randes (15) der Einlassöffnung (6) innerhalb der Zugangsöffnung (12) liegt.
2. Umlenkvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Rand (15) der Einlassöffnung (6) vollständig innerhalb der Zugangsöffnung (12) liegt.
3. Umlenkvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Einlasskanal (8) einen
Querschnitt aufweist, welcher sich zu der Einlassöffnung (6) hin verjüngt.
4. Umlenkvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Auslasskanal (9) einen Querschnitt aufweist, welcher sich zu dem wenigstens einen Ausgang (5) hin erweitert.
5. Umlenkvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Auslasskanal (9)
wenigstens zwei Kanalabschnitte (21, 22) aufweist, von denen ein Kanalabschnitt (21) axial bezüglich einer
Mittelachse (32) der Zugangsöffnung (12) und ein anderer Kanalabschnitt (22) radial bezüglich der Mittelachse (33) verlaufen, wobei dem axial verlaufenden Kanalabschnitt (21) die wenigstens eine Auslassöffnung (7) und dem radial verlaufenden Kanalabschnitt (22) der wenigstens eine
Ausgang (5) zugeordnet sind.
6. Umlenkvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine
Auslassöffnung (7) und die Zugangsöffnung (12) der
Bodenfläche (3.2) der Strömungskammer (3) zugeordnet sind.
7. Umlenkvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Prallkammer (10)
zumindest teilweise durch eine Vertiefung (23) in der Bodenfläche (3.2) der Strömungskammer (3) gebildet ist.
8. Umlenkvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einlassöffnung (6) und die Zugangsöffnung (12) koaxial bezüglich einer
gemeinsamen Mittelachse (34) angeordnet sind.
9. Umlenkvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Einlassöffnung (6) und die Zugangsöffnung (12) jeweils einen Durchmesser (d2, d3) bezüglich der
gemeinsamen Mittelachse (34) aufweisen, wobei der
Durchmesser (d2) der Einlassöffnung (6) kleiner als der Durchmesser (D3) der Zugangsöffnung (12) ist.
10. Umlenkvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Eingang (4) einen Durchmesser (dl) aufweist, welcher größer als der Durchmesser (d2) der Einlassöffnung (6) ist.
11. Umlenkvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch
gekennzeichnet, dass der Durchmesser (dl) des Eingangs (4) dem Durchmesser (d3) der Zugangsöffnung (12) entspricht oder größer als der Durchmesser (d3) der Zugangsöffnung
(12) ist.
12. Umlenkvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Prallkammer (10) eine Tiefe umfasst, welche nach oben hin durch die
Zugangsöffnung (12) und nach unten hin durch einen Boden
(13) begrenzt ist und die Strömungskammer (3) eine Tiefe umfasst, welche nach oben hin durch die Einlassöffnung (6) und nach unten hin durch die Bodenfläche (3.2) begrenzt ist, wobei die Tiefe der Prallkammer (10) etwa 2,0-fach bis etwa 2,5-fach, vorzugsweise etwa 2,3-fach so groß ist als die Tiefe der Strömungskammer (3) .
13. Umlenkvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (2)
wenigstens zweiteilig ist, umfassend ein Oberteil (40) und ein Unterteil (50), welche gemeinsam die Strömungskammer (3) bilden.
14. Umlenkvorrichtung (1) zum Umlenken eines Schmelzstromes in einem Untergussgespann (100) beim Blockgießen, die
Umlenkvorrichtung (1) umfassend einen Grundkörper (2), der Grundkörper (2) umfassend eine Strömungskammer (3), einen Eingang (4) zur Strömungskammer (3) und wenigstens einen Ausgang (5) aus der Strömungskammer (3), wobei die
Strömungskammer (3) eine Bodenfläche (3.2), eine der
Bodenfläche (3.2) gegenüberliegende Einlassöffnung (6) und wenigstens eine Auslassöffnung (7) aufweist, wobei die Einlassöffnung (6) durch einen umlaufenden Rand (15) begrenzt ist und über einen Einlasskanal (8) mit dem
Eingang (4) strömungsverbunden ist und die wenigstens eine Auslassöffnung (7) über einen Auslasskanal (9) mit dem wenigstens einen Ausgang (5) strömungsverbunden ist, der Grundkörper (2) ferner umfassend eine Prallkammer (10), welche über eine Zugangsöffnung (12) mit der
Strömungskammer (3) strömungsverbunden ist, wobei die Zugangsöffnung (12) der Einlassöffnung (6) zugewandt ist und eine Öffnungsfläche (16) aufweist, welche quer zu einer Mittelachse (30) des Einlasskanales (8) im Bereich der Einlassöffnung (6) angeordnet ist, dadurch
gekennzeichnet, dass der Grundkörper (2) wenigstens zweiteilig ist, umfassend ein Oberteil (40) und ein
Unterteil (50), welche gemeinsam die Strömungskammer (3) bilden .
15. Umlenkvorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch
gekennzeichnet, dass dem Oberteil (40) die Einlassöffnung (6) zugeordnet ist und dem Unterteil (50) die wenigstens eine Auslassöffnung (7) und die Prallkammer (10)
zugeordnet sind.
16. Umlenkvorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 15,
dadurch gekennzeichnet, dass das Oberteil (40) und das Unterteil (50) über eine Steckverbindung (55) miteinander verbunden sind, wobei eines der beiden Teile (40, 50) eine Einsteckaufnahme (51) und das andere Teil (40) einen darin eingeführten Einsteckabschnitt (41) aufweisen.
17. Umlenkvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungskammer (3) mehrere Auslassöffnungen (7, 7.1, 7.4, 7.5) umfasst, welche um die Prallkammer (10) verteilt angeordnet sind, und jeweils eine der Auslassöffnungen (7, 7.1, 7.4, 7.5) über einen zugehörigen Auslasskanal (9; 9.1) mit einem zugehörigen Ausgang (5; 5.1; 5.2; 5.3; 5.4)
strömungsverbunden sind.
18. Untergussgespann (100), umfassend eine Umlenkvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wenigstens einen Rohrstein (70) eines Trichterrohres (60) und
wenigstens einen Kanalstein (90) eines Befüllrohres (65), wobei der Rohrstein (70) mit dem Eingang (4) der
Umlenkvorrichtung (1) und der Kanalstein (90) mit dem wenigstens einen Ausgang (5) der Umlenkvorrichtung (1) strömungsverbunden sind.
19. Presswerkzeug (200) zum Herstellen einer Umlenkvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 13 bis 17, umfassend einen Pressstempel (210), welcher einen Basisabschnitt (220) und wenigstens zwei, von dem Basisabschnitt (220) wegstehende Vorsprünge (230, 240) aufweist, wobei die Vorsprünge (230, 240) hinsichtlich ihrer Anordnung zueinander und/oder hinsichtlich ihrer Abmessungen und/oder hinsichtlich ihrer Form derart ausgebildet sind, dass durch die Vorsprünge
(230, 240) die Prallkammer (10) und der wenigstens eine Auslasskanal (9) gefertigt werden, wenn der Pressstempel (210) in einen Rohling für das Unterteil (50) der
Umlenkvorrichtung (1) eingepresst wird.
20. Verfahren zur Herstellung einer Umlenkvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 13 bis 17, mit den Schritten: i) Bereitstellen eines Presswerkzeuges (200) nach
Anspruch 19;
ii) Bereitstellen eines formbaren Rohlings für das
Unterteil (50) der Umlenkvorrichtung (1);
iii) Einpressen der Vorsprünge (230, 240) des
Presswerkzeuges (200) in den Rohling.
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