EP3658312B1 - Umlenkvorrichtung zum umlenken eines schmelzstromes in einem untergussgespann beim blockgiessen, untergussgespann, presswerkzeug und herstellungsverfahren - Google Patents
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- EP3658312B1 EP3658312B1 EP19732534.3A EP19732534A EP3658312B1 EP 3658312 B1 EP3658312 B1 EP 3658312B1 EP 19732534 A EP19732534 A EP 19732534A EP 3658312 B1 EP3658312 B1 EP 3658312B1
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Definitions
- the invention relates to a deflection device for deflecting a melt flow, for example in a bottom casting team during ingot casting.
- the invention also relates to an undercast combination with such a deflection device.
- the invention relates to a pressing tool and a method for producing such a deflection device.
- ingot casting molten steel is poured into a permanent mold, the so-called chill mold, and solidifies there to form an ingot.
- the mold is usually filled with the molten steel from below.
- the molten steel is fed to a corresponding filling system, which is usually also referred to as a bottom casting team when the mold is filled from below.
- the filling system comprises, for example, a vertical pipe provided with a filling funnel and a horizontal pipe which is flow-connected thereto and which opens into a lower area of the mold.
- the vertical tube is usually so long that the mold is filled with the molten steel solely by the hydrostatic pressure generated in the vertical tube.
- the filling system has a deflection device.
- the deflection device can also have a distribution function if several molds are to be filled with the molten steel.
- the deflection device is then flow-connected to a plurality of horizontal pipes, each of which opens into one of the molds.
- Such a deflection device is usually also referred to as a distributor or Königstein.
- a Königstein 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 steel melt, coming from the vertical tube, flows into the flow chamber.
- the flow chamber has an access opening to the impact chamber at a lower base and therefore distributes a plurality of outlet openings through which the molten steel flows into the respective associated horizontal tubes.
- the access opening to the impact chamber and the inlet opening to the flow chamber are both in the center of the Königstein, so that the molten steel flows from the inlet opening directly into the impact chamber, fills the impact chamber, pours out by overflowing into the flow chamber above, there via the outlet openings distributed in each case associated horizontal tubes and flows into the associated molds.
- the object is achieved with a deflection device which has the features of claim 1.
- the object is also achieved with a deflection device which has the features of claim 3 .
- an undercast combination with the features of claim 13 a pressing tool with the features of claim 14 and a method with the features of claim 15 are also proposed.
- a basic deflection device for deflecting a melt stream for example in a bottom casting team, preferably in ingot casting, comprises a base body which, for example, has or consists of a refractory material.
- the base body in turn comprises a flow chamber, in particular for conducting the melt flow, an inlet to the flow chamber and at least one outlet from the flow chamber.
- the inlet is set up to be flow-connected to a pipe brick of a filling pipe and/or pouring funnel.
- the at least one outlet is set up to be flow-connected to a duct stone.
- the flow chamber has a bottom surface, an inlet opening opposite the bottom surface and at least one outlet opening.
- the inlet opening is delimited by a peripheral edge and is flow-connected to the inlet via an inlet channel.
- the at least one outlet opening is flow-connected to the at least one outlet via an outlet channel.
- the base body comprises an impact chamber for the melt flow, which is flow-connected to the flow chamber via an access opening, in particular a single access opening.
- the impact chamber has an interior space and a wall surface surrounding the interior space, of which at least one surface section can be used as an impact surface for the melt stream, the interior space for the melt stream being accessible via the access opening.
- the impact chamber is closed except for one access opening. It has been shown that the impact chamber favors a lowering of the flow rate of the melt stream in the deflection device or in the flow chamber. This counteracts any thermo-mechanical corrosion phenomena, which are favored by a high flow rate of the melt stream, such as occurs, for example, in the casting phase of a casting process.
- the access opening faces the inlet opening.
- the access opening of the impact chamber therefore faces the inlet opening of the flow chamber.
- the access opening has an opening area which is arranged transversely, in particular orthogonally or essentially orthogonally, to a central axis of the inlet channel in the region of the inlet opening.
- the inlet channel has a cross section which tapers towards the inlet opening of the flow chamber.
- the inlet channel in the area of the inlet and in the area of the inlet opening have different cross-sectional areas, the cross-sectional area in the area of the inlet being larger than the cross-sectional area in the area of the inlet opening.
- the inlet channel In order to achieve the narrowing of the inlet channel, provision can be made for the inlet channel to be designed to run conically and/or obliquely over a longitudinal section. In addition or as an alternative, the inlet channel can be designed to run in a curved manner over a length section or over one length section, for example convex or concave.
- the shape of the cross-sectional area of the inlet channel in the area of the inlet opening can be the same as or different from the shape of the cross-sectional area of the inlet channel in the area of the inlet.
- the inlet opening has a round, in particular circular, cross section.
- the entrance has a round, in particular circular, cross section.
- the inlet and/or the inlet opening it is also possible for the inlet and/or the inlet opening to have an angular, in particular polygonal, cross-sectional shape. It is also possible for the inlet to have a round cross-section and the inlet opening to have an angular cross-section or, conversely, for the inlet channel to have an angular cross-section and the inlet opening to have a round cross-section.
- the outlet channel has a cross section which widens towards the at least one outlet.
- the outlet channel has different sizes in the area of the outlet opening and in the area of the exit Have cross-sectional areas, wherein the cross-sectional area in the area of the outlet is larger than the cross-sectional area in the area of the outlet opening.
- the outlet channel In order to achieve the widening of the outlet channel, provision can be made for the outlet channel to be designed to run conically and/or obliquely over a longitudinal section. In addition or as an alternative, the outlet channel can be designed to run in a curved manner, 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 area of the outlet opening can be the same as or different from the shape of the cross-sectional area of the outlet channel in the area of the outlet.
- the outlet opening has a round, in particular circular, cross section.
- the outlet has a round, in particular circular, cross section.
- a further embodiment consists in that the 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.
- another of the channel sections runs radially or substantially radially with respect to the central axis of the access opening.
- the at least one outlet opening is assigned to the axially running channel section and the at least one outlet is assigned to the radially running channel section.
- the at least one outlet opening and/or the access opening is/are assigned to the bottom surface of the flow chamber, in particular that they are present in a plane formed by the bottom surface. This favors a technically simple production.
- the outlet channel associated with the at least one outlet opening has at least two channel sections, which are designed as described above.
- the impact chamber is at least partially formed by a depression in the bottom surface of the flow chamber.
- the recess is formed by a material recess.
- the impact chamber can be cylindrical and have, for example, a round, in particular circular, or angular, in particular quadrangular or other polygonal cross-section.
- the inlet opening of the flow chamber and the access opening of the impingement 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 coincides with the common central axis. It has been shown that such a structure promotes low-wear casting. Cost advantages in the production of the deflection device are also favored by such a construction.
- Embodiment in particular provides that the inlet opening of the flow chamber and the access opening of the impact chamber each have a diameter with respect to the common central axis, the diameter of the inlet opening being smaller than the diameter of the access opening. It has been observed that abrasive wear phenomena are effectively counteracted when 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 channel should have a diameter in the area of the inlet which is larger than the diameter of the inlet opening.
- the diameter of the entrance is at least 5 percent, preferably at least 10 percent, larger than the diameter of the inlet port.
- the percentage refers to the diameter of the inlet opening, which is assumed to be 100 percent.
- this embodiment provides in particular for the at least one outlet opening to have 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 Percentage of the diameter of the outlet, which is assumed to be 100 percent.
- the diameter of the entrance should be equal to, or substantially equal to, or larger than the diameter of the access opening. It could be observed that as a result a measure has been taken to achieve favorable flow conditions for the melt stream in the deflection device.
- the measure also aims in this direction that, according to one embodiment, the impact chamber has a depth which is limited at the top by the access opening and at the bottom by a floor and the flow chamber has a depth which is limited at the top by the inlet opening and after is bounded below by the bottom surface, the depth of the impingement chamber being about 2.0 times to about 2.5 times, preferably about 2.3 times, the depth of the flow chamber.
- a further embodiment consists in the base body being in at least two parts and comprising an upper part and a lower part which together form the flow chamber. This facilitates a technically simple production 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 that form the inner space are exposed and are therefore easy to process can be reached.
- the upper part and the lower part are set up to expose the bottom surface of the flow chamber by lifting the upper part from the lower part, so that the opening of the impact chamber and the at least one outlet opening of the flow chamber becomes or is accessible.
- the outlet opening of the flow chamber and the access opening of the impact chamber to be assigned to the bottom surface of the flow chamber, in particular to be present in the bottom surface of the flow chamber.
- the inlet opening is assigned to the upper part, in particular the upper part has the inlet opening.
- the inlet and/or the inlet channel is assigned to the upper part, in particular the upper part has the inlet and/or the inlet channel.
- the at least one outlet opening is assigned to the lower part, in particular the lower part has the at least one outlet opening.
- the impact chamber is assigned to the lower part, in particular the lower part has the impact chamber.
- the at least one outlet channel and/or the at least one outlet is also assigned to the lower part, in particular the lower part has the at least one outlet channel and/or the at least one outlet. It is also advisable for the lower part to have a placement surface in order to be able to place or set up the base body or the deflection device in a defined manner on a substrate or similar reference object via the placement surface.
- the plug-in connection forms a parting line which, in relation to the longitudinal section of the base body, has a Z-shaped contour or a substantially 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 base body which has been cut through.
- the flow chamber comprises a plurality of outlet openings, which are distributed around the impact chamber, and one of the outlet openings is flow-connected to an associated outlet via an associated outlet channel.
- the deflection device also has a distribution function.
- a melt stream flowing into the distribution device via the inlet is divided via the multiple outlet openings in the flow chamber into a corresponding number of partial streams, which can be used to fill a number of molds at the same time.
- An even division of the melt stream into the several partial streams is favored if, according to one embodiment, the impact chamber is arranged in the center of the base body and, in particular, the outlet openings are distributed around the impact chamber, i.e. are arranged with their central axes concentric to the center of the base body.
- a further aspect of the invention relates to an undercast team, which has at least one of the embodiments and/or configurations of those described above Deflection device, comprises at least one tube block of a pouring funnel and at least one channel block.
- the pipe block can be flow-connected to the inlet of the deflection device and the channel block to the at least one outlet of the deflection device.
- a pressing tool for producing at least one of the embodiments and/or configurations of the deflection device described above.
- the pressing tool comprises a pressing stamp which has a base section and at least two projections protruding from the base section. It is provided that the projections are designed in terms of their arrangement relative to one another and/or in terms of their dimensions and/or in terms of 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 die is cut into a blank for the lower part the deflection device is pressed.
- the projections have a cylindrical cross section; in particular, the projections form sleeves and/or hollow cylinders.
- the hollow structure of the projections makes it possible for material of the blank displaced during the pressing process to be discharged to the outside via the inner cavity of the projections, in particular to be automatically pressed out via the cavity to the outside by the forces generated during the pressing process.
- FIG 1 shows--in a schematic representation--an embodiment of an undercast combination 100, which is used, for example, in ingot casting.
- the lower pouring combination 100 comprises a funnel tube 60 or pouring funnel with an inlet funnel 80 arranged at one end.
- the funnel tube 60 is preferably in a vertical arrangement, ie its length extends in the vertical direction.
- the lower casting assembly 100 also comprises at least one, preferably several, for example horizontal, filling pipes 65, 65', each of which is flow-connected to the funnel pipe 60.
- the filling pipes 65, 65' each open into an associated mold 66 or 66'.
- the funnel pipe 60 is preferably of modular construction and comprises a plurality of pipe blocks 70 which are flow-connected to one another in the longitudinal extension.
- at least one of the filling pipes 65, 65' is likewise of modular construction and comprises a plurality of channel blocks 90 which are flow-connected to one another in the longitudinal extension.
- the undercast combination 100 Around the filling pipes 65, 65' to be connected in terms of flow to the common funnel tube 60, the undercast combination 100 has a deflection device 1', which in FIG figure 1 is indicated as an example.
- Figures 2, 3 and 4 show a possible embodiment of a deflection device 1 in different views and representations.
- the figure 2 shows the deflection device 1 in a perspective view.
- the figure 3 shows the deflection device 1 in a longitudinal section and the figure 4 shows the deflection device 1 in a perspective exploded view as a longitudinal section.
- the deflection device 1 serves to deflect a melt stream, in particular liquid molten steel, for example during ingot casting, and for this purpose is a component of an undercast combination.
- the deflection device 1 in the undercast team 100 of figure 1 come into use.
- the deflection device 1 comprises a base body 2, which has a flow chamber 3 for conducting the melt flow.
- 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 tube brick of a funnel tube, for example one of the tube bricks 70 of the funnel tube 60 of the bottom casting combination 100 of the figure 1 to be flow connected.
- the outlet 5 is also set up with a duct stone, in particular one of the duct stones 90 of the filling pipe 65 or 65′ of the pouring bottom combination 100 of FIG figure 1 to be flow connected.
- the input 4 and the at least one output 5 are preferably arranged in relation to one another in such a way that they point in different directions in space, in which Deflection device 1 takes place a corresponding deflection of the melt stream, which flows into the deflection device 1 via the input 4 and leaves the deflection device 1 again via the at least one output 5.
- the flow chamber 3 comprises an interior space 3.1, which is bounded at the bottom by a bottom surface 3.2, at the top by a top surface 3.3 and at the side by at least one side wall surface 3.4. Furthermore, the flow chamber 3 has an inlet opening 6 for admitting the melt flow into the flow chamber 3 and at least one outlet opening 7 for discharging the melt flow from the flow chamber 3.
- the inlet opening 6 is preferably flow-connected to the inlet 4 via an inlet channel 8.
- the at least one outlet opening 7 is preferably flow-connected to the at least one outlet 5 via an outlet channel 9 .
- the deflection device 1 also includes an impact chamber 10 which is flow-connected to the flow chamber 3 .
- the impact chamber 10 is an integral part of the base body 2.
- the impact chamber 10 comprises an interior space 10.1 and a wall surface 11 surrounding the interior space 10.1, of which at least a surface section can be used as an impact surface for the melt stream.
- 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 impact chamber 10 has one, preferably a single, access opening 12 through which the interior 10.1 of the impact chamber 10 is accessible to the melt stream.
- the impact chamber 10 is flow-connected to the flow chamber 3 via the access opening 12 .
- the access opening 12 is associated with the top surface of the impact chamber 10 or forms the top surface.
- the access opening 12 of the impact chamber 10 faces the inlet opening 6 of the flow chamber 3 . Provision is preferably furthermore made for the access opening 12 to have an opening surface 16 which is transverse, in particular orthogonal or essentially orthogonal, to a central axis 30 of the inlet channel 8 in the region of the inlet opening 6 . Provision is preferably also made for at least a section of a peripheral edge 15, by which the inlet opening 6 is delimited, to be present within the access opening 12, in particular to be present completely within the access opening 12.
- the inlet opening 6 of the flow chamber 3 preferably forms one end of the inlet channel 8 which, coming from the other end, in particular coming from the inlet 4, tapers in cross-section.
- the inlet channel 8 has, for example, a conically running longitudinal section.
- the inlet channel 8 preferably has a round, in particular circular shape in the area of the inlet opening 6 and/or in the area of the inlet 4 .
- the outlet duct 9 preferably has at least two duct sections 21, 22, of which one duct section 21 runs axially or substantially axially with respect to a central axis 31 of the access opening 12 of the impact chamber 10 and another duct section 22 runs radially with respect to the central axis 31 of the access opening 12.
- the axially running channel section 21 has a central axis 32 which is parallel or substantially parallel to the central axis 31 of the access opening 12 is present.
- the radially extending channel section 22 has a central axis 33 which is orthogonal or substantially orthogonal to the central axis 31 of the access opening 12 .
- the at least one outlet opening 7 of the flow chamber 3 is preferably assigned to the axially running channel section 21 and the at least one outlet 5 is assigned to the radially running channel section 22 .
- the at least one outlet opening 7 and/or the access opening 12 are preferably assigned to the bottom surface 3.2 of the flow chamber 3.
- the impact chamber 10 is preferably formed at least partially by a depression 23 in the bottom surface 3.2, with the cross-sectional areas of the access opening 12 and the at least one outlet opening 7 lying in a common plane, for example in the plane of the bottom surfaces 3.2.
- 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 channel 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 circular-cylindrical, with its central axis 35 coaxial with the central axis 31 of the access opening 12 and/or with the central axis 30 of the inlet opening 6 of the flow chamber 3 .
- 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 opening 6 and the access opening 12 each have a diameter d2 or d3 with respect to the common central axis 34, the diameter d2 of the inlet opening 6 being smaller than the diameter d3 of the access opening 12, as can be seen in particular from FIG figure 5 is evident.
- the diameter d2 of the inlet opening 6 is preferably at least 10 percent smaller than the diameter d3 of the access opening 12.
- the entrance 4 preferably has a diameter d1 ( figure 5 ), which is larger than the diameter d2 of the inlet opening 6.
- 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 preferably corresponds to or essentially corresponds to the diameter d3 of the access opening 12 or is larger than the diameter d3 of the access opening 12.
- the flow chamber 3 preferably has a diameter d4 which is large enough to accommodate the at least one outlet opening 7 and to arrange the access opening 12 in the bottom surface 3.2 of the flow chamber 3.
- the at least one outlet opening 7 preferably has a diameter d5 which is smaller than the diameter d6 of the outlet 5 .
- the diameter d5 of the outlet opening 7 is preferably at least 20 percent smaller than the diameter d6 of the outlet 5.
- the impingement chamber 10 has a depth that is upward through the access opening 12 and downward is delimited 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 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 is.
- 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 entry direction according to arrow 13 to an exit direction according to arrow 14, the deflection device 1 also has a distribution function (see, for example, figure 2 ), through which an incoming melt flow is divided into several outgoing partial flows.
- a distribution function see, for example, figure 2
- the outlet openings 7, 7.1, 7.4, 7.5 are preferably distributed around the impact chamber 10.
- the impact 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 preferably flow-connected to an associated outlet 5 or 5.1 or 5.2 or 5.3 or 5.4 via an associated outlet channel.
- an associated outlet 5 or 5.1 or 5.2 or 5.3 or 5.4 via an associated outlet channel.
- the outlet channel 9.1 is still visible.
- the base body 2 can be constructed in at least two parts and can 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 and the lower part 50 forms a lower section Section of the flow chamber 3 from.
- the inlet opening 6 of the flow chamber 3 is preferably assigned to the upper part 40 .
- the at least one outlet opening 7 of the flow chamber 3 and/or the impact chamber 14 is preferably assigned to the lower part 50 .
- the inlet 4 and/or the inlet opening 8 is/are preferably assigned to the upper part 40 .
- the lower part 50 can have the at least one outlet channel 9 or the at least one outlet 5 .
- the lower part 50 preferably has a contact surface 51 in order to be able to place the base body 2 on a support or other surface, for example in the course of the undercarriage 100 of FIG figure 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, having an insertion socket 51 and the other part 40, in particular the upper part 40, having an insertion section 41 inserted therein .
- the plug connection 55 forms a parting line 56 .
- the parting line 56 can have a Z-shaped contour in relation to the longitudinal section of the base body 2 .
- FIGS 6 and 7 show a possible embodiment of a pressing tool 200 in different views.
- the pressing tool 200 is used to produce the deflection device 1 of FIG Figures 2 to 5 .
- the pressing tool 200 comprises a pressing die 210 which has a base section 220 and at least two or more projections 230, 240 protruding from the base section 220.
- the projections 230, 240 are preferred with regard to their arrangement relative to one another and/or with regard to their dimensions and/or with regard to Their shape is designed in such a way that the impact chamber 10 and the at least one outlet channel 9 are produced by the projections 230, 240 when the ram 10 is in one (in the Figures 6 and 7 not shown) blank for the lower part 50 of the deflection device 1 is pressed.
- a possible method for producing the deflection device 1 of Figures 2 to 5 can consist, for example, in that the pressing tool 200 with the pressing ram 210 and a formable blank for the lower part 50 of the deflection device 1 are provided. In a further step, the projections 230, 240 of the pressing tool 200 or the pressing ram 210 are then pressed into the blank.
- reference to a particular aspect, embodiment or configuration means that a particular feature or characteristic described in connection with that aspect, embodiment or configuration is at least included therein but need not necessarily be included in all aspects or embodiments or configurations of the invention. It is expressly understood that, within the scope of the present claims, any combination of the various features and/or structures and/or properties described in relation to the invention are intended to be embraced by the invention unless expressly or clearly indicated the connection has been refuted.
Description
- 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 A1 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 3 aufweist. Zur Lösung der Aufgabe werden darüber hinaus ein Untergussgespann mit den Merkmalen des Anspruches 13, ein Presswerkzeug mit den Merkmalen des Anspruches 14 und ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruches 15 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 vorgesehen, dass die Strömungskammer eine Bodenfläche, eine der Bodenfläche gegenüberliegende Einlassöffnung und wenigstens eine Auslassöffnung auf. Die Einlassöffnung ist durch einen umlaufenden Rand begrenzt und über einen Einlasskanal mit dem Eingang strömungsverbunden. Die wenigstens eine Auslassöffnung ist über einen Auslasskanal mit dem wenigstens einen Ausgang strömungsverbunden.
- Es ist 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.
- Es ist ferner vorgesehen, dass die Zugangsöffnung der Einlassöffnung zugewandt ist. Es ist also die Zugangsöffnung der Prallkammer der Einlassöffnung der Strömungskammer zugewandt. Es ist nunmehr 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.
- Weiterhin ist es vorgesehen, dass zumindest ein Abschnitt des 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 oder einem unabhängigen Gedanken 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 nichtgeradlinigen 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 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 Umlenkvorrichtung nach einem der Ansprüche 10-12 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 derFigur 3 in einer Explosionszeichnung, - Fig. 6
- eine mögliche Ausführungsform 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 Ausführungsform 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 und4 zeigen eine mögliche Ausführungsform einer Umlenkvorrichtung 1 in unterschiedlichen Ansichten und Darstellungen. DieFigur 2 zeigt die Umlenkvorrichtung 1 in einer perspektivischen Ansicht. DieFigur 3 zeigt die Umlenkvorrichtung 1 in einem Längsschnitt und dieFigur 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 derFigur 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 derFigur 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 welche 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 d1 auf (
Figur 5 ), welcher größer als der Durchmesser d2 der Einlassöffnung 6 ist. Bevorzugt ist der Durchmesser d1 des Eingangs 4 gegenüber dem Durchmesser d2 der Einlassöffnung 6 wenigstens 10 Prozent größer. Bevorzugt ist der Durchmesser d1 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 derFigur 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 denFiguren 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 derFigur 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 derFiguren 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 denFiguren 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, im Rahmen der vorliegenden Ansprüche, 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.
-
- 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
- d1
- 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 (15)
- 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.
- Umlenkvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Einlasskanal (8) einen Querschnitt aufweist, welcher sich zu der Einlassöffnung (6) hin verjüngt.
- Umlenkvorrichtung (1) zum Umlenken eines Schmelzstromes in einem Untergussgespann (100) beim Blockgießen, insbesondere nach Anspruch 1 oder 2, 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 Auslasskanal (9) einen Querschnitt aufweist, welcher sich zu dem wenigstens einen Ausgang (5) hin erweitert.
- 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.
- Umlenkvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einlassöffnung (6) und die Zugangsöffnung (12) koaxial bezüglich einer gemeinsamen Mittelachse (34) angeordnet sind.
- Umlenkvorrichtung nach Anspruch 5, 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.
- Umlenkvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Eingang (4) einen Durchmesser (d1) aufweist, welcher größer als der Durchmesser (d2) der Einlassöffnung (6) ist.
- Umlenkvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser (d1) des Eingangs (4) dem Durchmesser (d3) der Zugangsöffnung (12) entspricht oder größer als der Durchmesser (d3) der Zugangsöffnung (12) ist.
- 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).
- 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.
- Umlenkvorrichtung nach Anspruch 10, 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.
- 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.
- 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.
- Presswerkzeug (200) zum Herstellen der Prallkammer (10) und des wenigstens einen Auslasskanals (9) einer Umlenkvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 10 bis 12, 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.
- Verfahren zur Herstellung der Prallkammer (10) und des wenigstens einen Auslasskanals (9) einer Umlenkvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 10 bis 12, mit den Schritten:i) Bereitstellen eines Presswerkzeuges (200) nach Anspruch 14;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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