DE2222968C3 - Rohrleitungssystem zur Vakuum-Entgasung von Metallschmelzen in einer transportablen Gießpfanne - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Rohrleitungssystem, wie es im Oberbegriff von Anspruch 1 beschrieben ist.

Ein solches Rohrleitungssystem ist bekannt aus der AT-PS 2 46 200; bei diesem bekannten Rohrleitungssystem ist am Deckel der Gießpfanne ein fest angeordnetes Befestigungsrohr vorgesehen, welches über eine Flanschverbindung in das eigentliche Rohrsystem übergeht, das zwei bewegliche Hauptrohre umfaßt, die dann jeweils miteinander und mit den anderen Rohrstücken an Gießpfanne und einer ortsfesten Vakuumanlage über dreh- oder kugelgelenkartige Gelenke verbunden sind

Dieser AT-Patentschrift läßt sich auch die Aufgabe entnehmen, die Saugleitung selbst flexibel aufzubauen, d. h. offensichtlich unter Verwendung von Bälgen herzustellen, die mit der Gießpfanne verbunden sind.

Wegen der stetig ansteigenden Menge des Materials, das einem Entgasungsprozeß ausgesetzt werden muß, sind auch die Anforderungen an das Vakuumleitungssystem gestiegen. Es werden insbesondere auch größere, schwerere Rohrleitungen erforderlich, um bei dem zu

erzielenden höheren Vakuum Engpässe des Rohrleitungssystems zu verhindern. Verwendet man jedoch die schon erwähnten Bälge, dann führt dies zu einer nur geringen mechanischen Festigkeit, auch neigen sie zur Brüchigkeit und eignen sich nicht für rauhen Betrieb, wie beispielsweise bei der Herstellung von Stahl. Ohnehin sind solche Bälge wegen der Hitzewirkung geschmolzenen Stahls oder ihrer geringen Widerstandsfestigkeit gegenüber Verformungen für diesen Zweck nur wenig geeignet Verwendet man jedoch große und schwere Rohrleitungen, dann ergibt sich beispielsweise auf dia Gießpfanne der eingangs erwähnten AT-PS 2 46 200 ein nicht kontrollierbares Drehmoment. Insgesamt ist davon auszugehen, daß die den Bewegungen der Abstichrinne für die Metallschmelze folgende und in ihrer eigenen Bewegung feinfühlig zu steuernde Gießpfanne durch das schwere, mit ihr verbundene Rohrleitungssystem zusätzlich belastet wird Das bedeutet, daß ein Rohrleitungssystem mit großem Durchsatz und entsprechend hohem Gewicht die stabile Lage der Gießpfanne eventuell bis zum Kippen beeinflußt, was unbedingt vermieden werden rtaiß.

Aus der FR-PS 13 55 163 ist ein biegsames Schlauchsystem für die Entgasung von Gießpfannen bekannt, bei dem ein längeres Schlauchstück am Deckel der Gießpfanne festgemacht ist; ein weiteres, über seine ganze Länge flexibles Schlauchstück ist mit dem festen Ansaugstück der Vakuumpumpe verbunden. Der einen Teil des Ansaugsystems bildende Schlauch besteht aus zwei Schichten, einer inneren, Metallstücke aufweisenden Schicht und einer äußeren Schicht aus elastischem Material wie Gummi oder dergleichen. Zwischen diesen beiden Schichten kann sich noch eine Isolierschicht befinden. Die beiden Leitungsabschnitte, nämlich der von dem Deckel der Gießpfanne ausgehende Leitungsabschnitt und der am Ansaugmundstück festgemachte Schlauch können über eine Schnellkupplung miteinander verbunden werden; des weiteren ist ein galgenbaumähnliches Trägersystem vorgesehen, weiches aus einem Über Umlenkrollen geführten Seil besteht, das an einer beliebigen verschiebbaren Stelle über die Länge der Schläuche gesehen angreift und entweder über eine Handkurbel oder auch ein Gegengewicht einen mittleren Schlauchteil zu unterstützen vermag. Die bei diesem System angreifenden Kräfte sind nicht ohne weiteres bestimmbar, denn beidt miteinander zu verbindenden und das Absaugsystem bildenden Leitungsabschnitte sind einseitig steif festgemacht, nämlich an dem Deckel der Gießpfanne oder am Ansaugmundstück, so daß je nach der Elastizität der Leitungsab- schnitte unterschiedliche Unterstützungskräfte angreifen müsset?, und zwar je nach dem Abstand von Gießpfanne zur Vakuumpumpe an unterschiedlichen Leitungsabschnittsbereichen. Dieses System ist trotz einer mittleren Aufhängung nicht in der Lage, die Gießpfanne von verkantenden Einflüssen infolge des angeschlossenen Vakuum-Schlauchsystems bei einer Gießpfannenbewegung freizuhalten und ist nur für dünnwandige Entgasungsschläuche mit geringem Innendurchmessergeeignet

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Rohrleitungssystem zur Vakuum-Entgasung von Metallschmelzen zu schaffen, welches es auch, wenn sehr schwere und sehr große Abmessungen aufweisende Rohrleitungen verwendet werden, ermöglicht, daß diese h > Rohrleitungen in einfacher Weise mit der Gießpfanne verbunden werden kön.v:;n, und zwar so, daß auf die Gießpfanne keinerlei Kräfte, weder in horizontaler noch in vertikaler Richtung, ausgeübt werden und das Rohrleitungssystem selbst ebenfalls ohne Spannungen bei Bewegungen der Gießpfanne bleibt.

Diese Aufgabe wird bei einem Rohrleitungssystem der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst

Auch aus der AT-PS 2 67 777 ist ein Rohrleitungssystem für eine Entgasungsvorrichtung bekanntgeworden, bei dem verschiedene Rohre über 90°-Krümmer und Flansche miteinander verbunden sind. Es handelt sich hier jedoch um ein Rohrleitungssystem, welches der Entgasung bei einem Kokillen-Gießvorgang dient, wobei die Gießeinheit zusammen mit einer Entgasungskammer an einem Rahmen gelagert ist, der an der Kokillen-Gießstraße entlanggeführt wird. Das Rohrleitungssystem selbst braucht hierzu, wie einzusehen ist, keinerlei Vertikalbewegungen durchzuführen, die Flansche sind sämtlich horizontal angeordnet und auch nur in einer horizontalen Richtung drehbar. Das gesamte System ist starr bis auf einen vertikal verlaufenden Rohrabschnitt, der teleskopartig ausgebildet ist und wo eine vertikale Verschiebung durch ein Ineinanderschieben von Rohrwandungen möglich ist, was mii Hilfe eines motorgetriebenen Schraubengewindes erfolgt Eine soiche Lösung steht jedoch in keiner Beziehung zur vorliegenden Erfindung.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche und in diesen niedergelegt

Im folgenden werden Aufbau und Wirkungsweise eines Ausführungsbeispiels der Erfindung an Hand der Figuren im einzelnen näher erläutert Dabei zeigt

Fig. 1 eine schematische Vorderansicht eines Rohrleitungssystems für eine Vakuum-Entgasungsvorrichtung für Metallschmelzen,

Fig.2 eine schematische Draufsicht auf das Rohrleitungssystem nach F i g. 1,

Fig.3 eine schematische Darstellung der zwei beweglichen Rohrstücke in dem Rohrleitungssystem zur Erläuterung der mathematischen Analyse der Größe und des Ansatzpunktes der vertikalen Aufhängekraft für eines der beweglichen Rohrstücke,

F i g. 4 eine vergrößerte Draufsicht auf den Endabschnitt des der Bewegung der Gießpfanne in der vertikalen Ebene nicht folgenden Endabschniues des Rohrleitungssystems,

Fig.5 eine vergrößerte Seitenansicht des Endabschnittes des Rohrleitungssystems nach F i g. 4,

Fig.6 einen Querschnitt der die drehbare Lagerung des Endabschnittes nach F i g. 4 und 5 zeigt,

Fig. 7 eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer anwendbaren Flanschschnellverbindung,

Fig.8 einen Querschnitt eines gegeneinander verschiebbar angeordneten Flanschpaares, das einen Bestandteil des Rohrleitungssystem* nach Fig. 1 und 2 bildet,

Fig.9 eine schematische Seitenansicht der beweglichen Aufhängevorrichtung für ein bewegliches Rohrstück im Rohrleitungssystem,

Fig. 10 ein« schematische Draufsicht der Mittel zur Feststellung einer Neigung des SeÜstückes, an dem das bewegliche Rohrstück hängt.

Zunächst wird bei der Beschreibung der Ausführungsbeispiele auf die Fig. 1 und 2 Bezug genommen. Das geschmolzene Meta.i 3 wird von einem Ofen 1 über eine Abstichrinne 2 in eine Vorbereitungs-Gießpfanne 4 abgestochen. Diese Vorbereitungs-Gießpfanne 4 sitzt vakuumdicht auf dem Deckel 7. der vakuumdicht mit der

evakuierter. Gießpfanne 5 verbunden ist. Die Gießpfanne 5 ist mit Tragzapfen 8 versehen. Die Zapfen 8 sind in den Haken 10 (z. B. eines Kranes) eingehängt.

Die Evakuierung des Innenraums der Gießpfanne 5 wird über einen Abschnitt 11 eines Befestigungsrohr-Stücks am Deckel 7 der Gießpfanne 5 erzielt. Dieses Befestigungsrohrstück steht über eine Reihe weiterer Rohrstücke mit einer (nicht gezeigten) Vakuumpumpe in Verbindung, die am entferntesten Ende des durch die Rohrstücke gebildeten Rohrleitungssysteme angebracht ist.

Der Abschnitt 11 hat an seinem Ende eine 90°-Krümmung. Es schließt sich ein weiterer Abschnitt 33 an. Die Rohrabschnitte Il und 33 bilden zusammen das eigentliche Befestigungsrohrstück, sobald sie mit Hilfe einer Flanschschnellverbindung 28 aneinandergekuppelt sind.

Außer dem durch die beiden Abschnitte 11 und 33 gebildeten Befestigungsrohrstück enthält das Rohrleitungssystem zwei bewegliche Rohrstücke 15 und 16 sowie ein fest angeordnetes, der Bewegung der Gießpfanne 5 in der vertikalen Ebene nicht folgendes Rohrstück 17. An das rechte Ende dieses fest angeordneten Rohrstückes 17 (vgl. Fig. 1 und 2) ist die Vakuumpumpe angeschlossen.

Die beweglichen Rohrstücke 15 und 16 haben dieselbe Länge und sind an ihren beiden aneinander entgegengesetzten Enden mit 90°-Krümmungen versehen.

Das Rohrleitungssystem weist ebenfalls drei Paare von gegeneinander verschiebbaren und vakuumdicht aneinander ankuppelbaren Flanschen 12, 13 und 14 auf. die parallel zur Darstellungsebene nach Fig. I verlaufen. Das bedeutet, daß sie parallel zu der Ebene gerichtet sind, in der die Abstichrinne 2 des Ofens I und die an der Aufhängevorrichtung aufgehängte Gießpfanne 5 während des Abstichs ihre Lage verändern. Das Flanschpaar 12 verbindet das aus den beiden Abschnitten 11 und 33 bestehende Befestigungsrohrstück mit dem ersten beweglichen Rohrstück 15, und zwar in der Weise, daß beide Rohrstücke in Relation zueinander um

utc i*iiticiauii9c UC3 f-ιαιΐ3\.ΐιμ;ααι ca ia gciticm nciucil können, wobei jedoch eine vakuumdichte Verbindung zwischen den Innenräumen der Rohrstücke gegenüber der äußeren Atmosphäre erhalten bleibt. Gleicherma-Ben verbindet das Flanschpaar 13 das erste bewegliche Rohrstück 15 mit dem zweiten beweglichen Rohrstück 16 und das Flanschpaar 14 das zweite bewegliche Rohrstück 16 mildem fest angeordneten Rohrstück 17.

Das beschriebene Rohrleitungssystem bildet eine bewegliche Rohrverbindung, die gestreckt und zusammengeschoben werden kann, w.obei diese Streck- bzw. Verschiebebewegung in einer Ebene verläuft, die parallel zu der vertikalen Ebene liegt, in der die Abstichrinne 2 des Ofens 1 und die Gießpfanne 5 bewegt werden, ohne daß es einer Anordnung von Bälgen bedarf.

In diesem Rohrleitungssystem dient die Flanschschnellverbindung 28 dazu, die beiden Abschnitte 11 und 33 des Befestigungsrohrstückes schnell miteinander zu verbinden bzw. voneinander zu trennen und damit das gesamte Rohrleitungssystem mit der Gießpfanne 5 zu verbinden bzw. von ihr zu trennen. Der Vorgang der Verbindung bzw. der Trennung erfolgt in Abhängigkeit der Steuerung von einer entlegenen Steuerungsstation her.

Soll die Gießpfanne 5 von dem Rohrleitungssystem getrennt werden, dann wird die Trennung an der Stelle dieser Flanschschnellverbindung 28 vorgenommen. Der Abschnitt 11 des Befestigungsrohrstückes ist ständig mit der Gießpfanne 5 verbunden, während der Abschnitt 33 des Befestigungsrohrstückes dauerhaft, aber verschiebbar mit den restlichen Rohrstücken Γ, 16 und 17 übet die gleitenden, aber vakuumdicht koppelnden Flanschpaare 12,13 und 14 verbunden ist.

Zwischen der Vorbereitungs-Gießpfanne 4 und der unter Vakuum stehenden Gießpfanne 5 sind Verschlußeinrichtungen vorgesehen, um den Fluß der Metallschmelze von der Vorbereitungs-Gießpfanne 4 in die Gießpfanne 5 zu regeln.

Darüber hinaus basiert die Erfindung auf der Erkenntnis, daß das Gleichgewicht der aus Vorbcrcitungs-Gießpfanne 4 und Gießpfanne 5 bestehenden Anordnung durch das Ankuppeln des Rohrleitungssystems an diese Anordnung dann nicht gestört wird, wenn ein bestimmter Punkt an dem beweglichen Rohrstück 32 mit einer bestimmten Haltekraft in vertikaler Richtung aufgehängt ist. Für die beweglichen Rohrstücke 15 und 16, die jeweils aus einem geraden Rohrstück gleicher Länge und 90°-Krümmungen an beiden Enden bestehen, die direkt mit den vaktiumdich ten, gegeneinander verschiebbaren Flanschen verbunden sind (vgl. F i g. I und 2), ergibt sich die Bedingung für ein solches Gleichgewicht wie folgt:

Um dieses Gleichgewicht zu erreichen, muß offenbar das Vaköum-Rohrleitungssystem, das aus dem Abschnitt 33 des Befestigungsrohrstückes, einem der Kupplungsflansche der Flansch-Schnellverbimliing 28. den beweglichen Rührstücken 15 und 16, dem fest angeordneten Rohrstück 17 und den gegeneinander verschiebbaren vakuumdichten Flanschpaaren 12, 13 und 14 besteht, in sich selbst mechanisch mit Hilfe einer in vertikaler Richtung wirksamen Tragkraft ausbalanciert sein, die auf das bewegliche Rohrstück 15 an einem Punkt desselben einwirkt. Wenn das gewährleistet ist und dann die aus Vorbereitungs-Gießpfanne 4 und Gießpfanne 5 bestehende Anordnung mit dem Rohrleitungssystem verbunden wird, dann üben beide aufeinander keine Kraft aus. Daraus ergibt sich, daß die

JC w cillgcit vJiCiCiigC^r*iCiii.äZ\jaiaiiiviC ΟΓιιοιινϊΐ u/iv, ILrCPt

und deshalb auch keine Neigung der aus der Vorbereitungs-Gießpfanne 4 und Gießpfanne 5 beste-

■> ~' henden Anordnung bewirkt wird.

Zum besseren Verständnis der Gleichgewichtsbedingung wird auf F i g. 3 verwiesen, wo der bewegliche Teil des Rohrleitungssystems schematisch mit Hilfe von Längenabschnitten SD und BC dargestellt ist Die

M) Punkte B, D und C stellen die Mittelpunkte der vakuumdichten Flanschpaare 12, 13 bzw. 14 dar. Der Punkt A ist der Angriffspunkt, an dem die in vertikaler Richtung wirksame Aufhängekraft Pan dem Rohrstuck 15 wirksam wird. Die Langenabschnitte SB und OC repräsentieren die beweglichen RohrstOcke 15 bzw. 16.

in der folgenden mathematischen Analyse werden die verschiedenen verwendeten Größen durch die folgenden Symbole dargestellt:

_M Gewicht des vakuumdichten Flansch- 2 W\ paares 12 oder 13

Gewicht des Abschnittes 33 des Befesti- W₃ gungsrohrstuckes einschließlich des Gewichtes des zugehörigen Flansches in der Flansch-Schnellverbindung 28, die mit dem Abschnitt 33 verbunden ist Länge des beweglichen Rohrstückes 15 / oder 16

Gewicht des beweglichen Rohrstückes W₂
15 oder 16

Winkel zwischen dem Längenstiick BD β
und der Horizontalen

Winkel zwischen der Richtung des Lan- <x
gcnstückes DC und der Horizontalen

B't.-achtet man nun die Kräfte, die auf das bewegliche Rohrstück 16, d.h. in F i g. 3 auf den Längenabschnitt DC ausgeübt werden, dann ergibt es sich aufgrund der symmetrischen Struktur um den Schwerpunkt G, daß eine Schwerkraft W₂, die am Schwerpunkt G angreift und Schwerkräfte W₁. die die entsprechenden Flansche an den Endpunkten D und C repräsentieren, durch vertikal nach oben gerichtete äußere Kräfte ausgeglichen werden, wovon die eine der Größe nach — ^:- + W\ beträgt und an dem Endpunkt Cnngreift und die andere ebenlalls —=- + W₁ beträgt und an dem Endpunkt I)

angreift. Als Ergebnis einer Reaktion auf das bewegliche Rohrstück 16 wird auf das bewegliche Rohrstück 15. d. h. auf den Längenabschnitt BD, eine nach abwärts in vertikaler Richtung gerichtete Kraft von der Größe

—=- + W, und eine Schwerkraft W\ für den Flanschteil

am Punkt D ausgeübt. Daher ist. wie aus F i g. 3 ersichtlich, das bewegliche Rohrstück 15 einschließlich des Abschnittes 33 des Befestigungsrohrstückes und des zugehörigen Flansches der Flansch-Schnellverbindung 28, Iso der Längenabschnitt BD. folgenden Kräften ausgesetzt:

Am Punkt B

2IV₁ + W₃ (abwärtsgerichtet), entsprechend dem Gewicht des Flanschpaares 12 des Abschnittes 33 einschließlich des Gewichtes eines Flansches der Flansch-Schnellverbindung 28.

Am Punkt G"

Aus der ersten (iloicluini: k.iiin man den Abstand ν /wischen den !'linkten I und Ii wie InIuI erhalten:

»■,(abwärtsgerichtet) Gewicht des Rohrstük-

kes von der Länge (I-x).

Il Γ» Ι.. Λ

/-vitii UIiM η

P(nach oben gerichtet) vertikale Aufhängekraft.
Am Punkt G

— W₂ (abwärtsgerichtet) Gewicht des Abschnittes

der Länge χ des Rohrstückes.
Am Punkt D

2Wi + —- (abwärtsgerichtet) Gewicht eines Flansches des Flanschpaares 13 und der äußeren durch das Rohrstück 16 darauf ausgeübten Kraft.

Es ist jetzt möglich, für den Gleichgewichtszustand im Hinblick auf die Momente um den Punkt A und hinsichtlich der Summe der vertikalen Komponenten der Kräfte wie folgt die Bedingungen anzuschreiben:

= i H--

- ■ cosÄ + (2 H₁ + — V cos./?

P =(1 W, +

-4 II. f Il . f 2 Il j

S Il ( .111

Il 1

Pie vertikale NulTuingekrall /'. die zur Aiifrechterluiltung der ausgeglichenen Bedingung notwendig ist. gewinnt man aus der /weiten Gleichung wie folgt:

HH, 1 3 Il , t 2 II,

(2)

Das gesamte System ist daher im Gleichgewicht, wenn an dem Punkt A die Kraft /'angreift. Der Punkt A liegt dabei auf dem Längenabschnitt BD, d. h. auf dem beweglichen Rohrstück 15. Sein Abstand vom Punkt D ist mit χ bestimmt, der Wert χ ergibt sich aus Gleichung (!). Der Wert isr Krsf! fcrgäbt sich aus Gleichung (2).

Angesichts der Tatsache, daß die oben angegebenen Gleichungen (I) und (2) weder von dem Winkel λ noch von dem Winkel β abhängen, folgt daraus auch, daß die Ausbalanciertheit des Rohrleitungssystems bei jeder willkürlichen Lage desselben während seiner Verschiebung infolge einer Verschiebung der Gießpfannen 4 und 5 unabhängig von einer Veränderung der Winkel a. und β aufrechterhalten werden kann.

In den Fig. I und 2 sind die Mittel zur Aufhängung des beweglichen Rohrstückes 15 an einem Punkte desselben dargestellt. Sie bestehen aus dem Drahtseil 18, einem tragenden Teil 29, dessen beide Enden mit den Flanschen an den jeweiligen Enden des beweglichen Rohrstückes 15 fest verbunden sind und an dem ein hervorstehender Stift 32 angebracht ist, einem Befestigungsteil 30, der mit dem unteren Ende 19 des Drahtseiles 18 verbunden und an dem Stift 32 angelenkt ist, einem Laufwagen 24, bestehend aus einem Rahmen 23, auf dem eine Seilrolle 21 angebracht ist, und der auf Schienen 26 mit Hilfe von Rädern 25 hin- und herlaufen kann; dabei läuft das Drahtseil 18 auf der Seilrolle 21. Ferner ist ein Gegengewicht 22 vorgesehen, das mit dem anderen Ende des Drahtseiles 18 fest verbunden ist und auf der anderen Seite der Seilrolle 21 herabhängt. Dabei ist der Abstand zwischen dem Zapfen 32 und der Mittelachse des gegeneinander vakuumdicht verschiebbaren Flanschpaares 13 gleich dem mittels der Gleichung (1) bestimmten Abstand x. Das Gewicht des Gegengewichtes 22 ist gleich der Kraft P, wie sie sich aus Gleichung (2) ergibt. Wird die aus Gießpfanne 5 und Vorbereitungs-Gießpfanne 4 bestehende Anordnung mit Hilfe des Kranes entsprechend einer Veränderung der Stellung der Austrittsmulde 2 verschoben, dann wird das bewegliche Rohrstück 15 und auf diese Weise ebenfalls der Zapfen 32 auch verschoben. Da der Wagen 24 auf den Schienen 26 sich ebenfalls — und zwar der Verschiebung des Zapfens 32 folgend — verschieben kann, bleibt das Drahtseil 18 zwischen dem Seilrad 21 und dem Befestigungsteil 29 immer in vertikaler Richtung. Dadurch ist sichergestellt, daß die Aufhängekraft, die auf den Zapfen 32 einwirkt, ebenfalls immer vertikal gerichtet ist

Die vorbeschriebene Vakuum-Entgasungsvorrichtung arbeitet dann zufriedenstellend, wenn sichergestellt ist, daß während des Betriebs derselben die aus Vorbereitungs-Gießpfanne 4 und Gießpfanne 5 bestehende Anordnung nicht um ihre vertikale Achse rotiert und auch nicht senkrecht zu der vertikalen Ebene, in der sie und die Austrittsmuide 2 durch die Aufhänpunß- mit

Hilfe mehrerer Drahtseile verschoben werden, hin- und herschwingt. Da jedoch die Gießpfannen-Anordnung normalerweise an einem einzigen Drahtseil aufgehängt ist, ist es bei einer Verschiebung der Gießpfanne, die der Bewegung der Austrittsmulde 2 folgt, meist unvermeidlich, daß die aus Vorbereitungs-Gießpfanne 4 und Gießpfanne 5 ^stehende Gießpfannen-Anordnung mehr oder weniger einer Drehbewegung um das Drahtseil und/oder einer Schwingbewegung senkrecht zu der vertikalen Ebene, in der Austrittsmulde 2 und Gießpfannen-Anordnung verschoben werden, ausgesetzt ist.

Das Ergebnis davon ist, daß das Streck- und zusammenschiebbare Rohrleitungssystem, das sich nur in einer vorgegebenen vertikalen Ebene strecken bzw. zusammenschieben lassen kann, zwangsläufig auch senkrecht zu dieser vertikalen Ebene schwingt. Das würde den Nachteil mit sich bringen, daß auf die Befestigung des fest angeordneten Rohrstückes 17 ein großes Drehmoment ausgeübt wird. Dies könnte zu Störungen des Vakuums, also entsprechenden Leckstellen und/oder Beschädigungen der Rohrstücke und der gegeneinander verschiebbaren, vakuumdicht abschließenden Flanschpaare führen.

Um diesen Nachteil auszuschalten, ist nun das Rohrleitungssystem derart weitergebildet, daß das auf das fest angeordnete Rohrstück 17 ausgeübte Drehmoment, das durch eine Dreh- und/oder Schwingbewegung der Gießpfannen-Anordnung erzeugt wird, abgefangen wird. Die dafür vorgesehenen Maßnahmen werden im folgenden an Hand der F i g. 4 bis 6 erläutert.

Wie aus den F i g. 4 und 5 ersichtlich, wird dabei das in den Fig. 1 und 2 mit 17 bezeichnete, fest angeordnete Rohrstück (es wurde anfangs bereits darauf hingewiesen, daß die Bezeichnung »fest angeordnet« bedeutet, daß dieses Rohrstück 17 den Bewegungen der Gießpfannen-Anordnung in der genannten vertikalen Ebene nicht folgt) in zwei Abschnitte, nämlich einen Hauptabschnitt 17" und einen Endabschnitt 17' aufgeteilt. Beide Abschnitte sind mittels eines flexiblen Rohrstückes 34, welches als Balg aufgebaut ist, miteinander verDunden. Uie ADscnnitte 17' und 17" des Rohrstückes 17 sind an Ringen 36 und 36' befestigt. Jeder dieser Ringe 36 bzw. 36' ist drehbar auf einer festen Unterlage angeordnet. Diese drehbare Lagerung erfolgt, wie aus F i g. 6 zu ersehen, mit H'lf° einer Welle 38 bzw. 38', die an dem Ring 36 bzw. 36' befestigt ist und in einen konischen Lagerteil 37 übergeht, der von einer ebenfalls konischen Lagerfläche 39 aufgenommen wird, welcher in einer Stütze 40 vorgesehen ist.

Ferner ist die Außenwand des Endabschnittes 17' zwischen dem Ring 36 und dem flexiblen Rohrstück 34 fest mit zwei jeweils eine Vertiefung aufweisenden Federsitzen 41 verbunden, die an der Außenwand des Endabschnittes 17' des Rohrstückes 17 einander gegenüberliegend und in einer quer zu der genannten senkrechten Ebene verlaufenden Ebene angeordnet sind. Ähnlich geformte, ebenfalls eine Vertiefung ausweisende Federsitze 43 sind den Federsitzen 41 gegenüberliegend an den Wänden einer Einsenkung 42 angeordnet

Zwischen den Fcilersitzen 41 und den Federsitzen 43 werden Federn 44 aufgenommen. Die Einsenkung 42, an deren Wänden die Federsitze 43 angebracht sind, nimmt die gesamte Anordnung, die aus den beiden Abschnitten 17' und 17" sowie deren Verbindung 34 besteht, auf.

Infolge des beschriebenen Aufbaus der durch die beiden Abschnitte 17' und 17" sowie des Verbindungsabschnittes 34 gebildeten Anordnung ergibt sich nun, daß dann, wenn auf diese Anordnung infolge einer Dreh- und/oder Schwingbewegung der Gießpfanne ein Drehmoment ausgeübt wird, der Endabschnitt 17' und der Hauptabschnitt 17" des »fest angeordneten« Rohrstückes 17 nun um die beiden Drehpunkte schwingen, die durch die Lagerung der Wellen 38 und 38' definiert sind. Der flexible Rohrverbindungsteil 34 biegt sich dabei so ab, daß zwischen diesen gegeneinander sich drehenden Abschnitten 17' und 17" eine vakuumdichte Verbindung erhalten bleibt.

Dadurch wird bewirkt, daß auf keinen Teil dieser durch die Abschnitte 17' und 17" und den Verbindungsteil 34 gebildeten Gesamtanordnung irgendeine schädliche mechanische Beanspruchung ausgeübt wird. Der obenerwähnte Nachteil eines vollkommen fest angeordneten Rohrstückes 17 wird vermieden.

Geht eine Dreh- oder Schwingbewegung der Gießpfannen-Anordnung wieder auf Null zurück, dann dienen die Federn 44, die zwischen den Federsitzen 41 und 43 angeordnet sind, dazu, auch die durch die Abschnitte 17' und 17" sowie das Verbindungsstück 24 gebildete Anordnung wiederum in die ursprüngliche Lage zurückzustellen.

Die Fig.7 zeigt eine Flanschschnellverbindung der Abschnitte 11 und 33, die gemeinsam das Befestigungsrohrstück bilden. Solche Flanschschnellverbindungen sind z. B. aus dem DE-GM 18 93 352 bekannt. So kann man zwei Rohrstücke mit Hilfe einer Fernsteuerung sehr einfach und in zuverlässiger Weise koppeln und entkoppeln.

F i g. 8 zeigt eine vorteilhafte Ausbildung der bereits mehrfach erwähnten gegeneinander verschiebbaren und vakuumdichten Flanschpaare 12,13 und 14.

Ua das gegeneinander verschiebbare und vakuumdichte Flanschpaar 12, 13 und 14 in der beschriebenen Weise aufgebaut ist, kann es die mechanische Belastung in radialer Richtung, aber auch die mechanische Belastung in Stoßrichtung sehr gut aufnehmen, da die die Stahlkugeln aufnehmende Ringnut entsprechend tief eingeschnitten ist. Dennoch sorgt die öldichtung 69, die in Drehrichtung verschiebbar ist, für eine Vakuumabdichtung des Innenraumes des Rohrleitungssystems gegenüber der dieses umgebenden Atmosphäre, ohne irgendeine Art von mechanischer Belastung ausgesetzt zu seiii- Daher ist di»* Verwendung derart ausgeh'!:!"!*: Flanschpaare im Zusammenhang mit einer Vakuum-Entgasungsvorrichtung nach F i g. 1 und 2 äußerst vorteilhaft

In den Fig.9 und 10 ist eine vorteilhafte Ausbildung des Wagens 24, des darauf befestigten Tragrahmens und der darin angeordneten Seilscheibe 21, die bereits kurz im Zusammenhang mit den F i g. 1 und 2 dargestellt wurden, im einzelnen gezeigt

Hiltzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche;

1. Rohrleitungssystem zur Vakuum-Entgasung von Metallschmelzen in einer transportablen Gießpfanne, in welche die Metallschmelze über eine Abstichrinne einläuft und die einen Deckel mit einem daran befestigten Befestigungsrohrstück trägt, das über zwei bewegliche Rohre gleicher Länge mit einem anderen, einer möglichen vertikalen Bewegung der Gießpfanne nicht folgenden Rohrstück verbunden ist, wobei die Rohre durch vakuumdichte, in vertikaler Ebene angeordnete Gelenke miteinander und mit dem Befestigungsrohrstück und dem anderen Rohrstück verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden beweglichen Rohre (15,16) an beiden Enden über um ihre Achsen drehbare, abdichtende Flansche aufweisende 90°-Rohrkrümmer verbunden sind, daß art dem dem Befestigungsrohrstück (11,33) näherliegenden beweglichen Rohrstück (15) eine Ausbalancierung (30, 32,19, 18, 21, 23, 24, 22) mit einer vertikal nach aufwärts gerichteten Kraft (P) an einem in Längsrichtung des Rohres (15) um einen Abstand (x) vom Gelenkpunkt (D) entfernten Punkt (A) angreift, daß das Befestigungsrohrstück (11,33) am Deckel (7) der Gießpfanne (5) aus zwei schnell voneinander lösbaren Abschnitten (11, 33) besteht, daß das in der vertikalen Ebene nicht bewegliche Rohrstück (17) durch einen Endabschnitt (17') und einen Hauptabschnitt (17") gebildet ist, die beide um eine vertikale Achse drehbar gelagert (36,36') und miteinander durch einen Balg (34) verbunden sind, und daß der direkt mit einem Flanschpaar (14) in Verbindung stehende Endabsc.mitt (170 femer an einer zweiten, zwischen der Stelle seiner drehbaren Lagerung (36) und derjenigen seiner Verbindung mit dem Balg (34) gelegenen Stelle an zwei einander diametral gegenüberliegenden Punkten in Querrichtung federnd (43) abgestützt ist

2. Rohrleitungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Befestigungsrohrstück aus zwei Abschnitten (11, 33) besteht, die miteinander durch eine Flansch-Schnellverbindung (28) verbunden sind, die von an den beiden Abschnitten (11,33) angebrachten Flanschen (44,45) gebildet wird, die in vakuumdichten Eingriff miteinander gebracht werden können und die ferner auf einem der Abschnitte (33) in Nähe des mit diesem verbundenen Flansches (45) entlang des Umfangs desselben mehrere auf dem Flansch (45) drehbar (46, 47) gelagerte C-förmige Andrückzwingen (48) aufweist, an denen ebenso viele auf demselben Abschnitt (33) angebrachte (52,53) hydraulische Zylinder (54) angreifen, so daß die Andrückzwingen (48) in einer Stellung der « Zylinder (54) die beiden Flansche (44,45) überbrükken und in ihrer anderen Stellung eine Trennung der Flansche (44,45) voneinander ermöglichen und daß ferner an dem der drehbaren Lagerung an einem der Abschnitte (33) gegenüberliegenden Ende der t>o AndriJckzwingen (48) ein weiterer Hydraulikzylinder (49) an diesen derart vorgesehen ist, daß sein Kolben in der erstgenannten Stellung die Flansche (44,45) gegeneinander anpressen kann.

3. Rohrleitungssystem nach einem der Ansprüche ίί I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der die beweglichen Rohrstiicke (15, 16) vakuumdicht gegeneinander abschließenden Flanschpaare (12,13,

14) durch einen ersten Flansch (55), der an einem Ende eines Rohrstückes (15) befestigt ist, und einen zweiten Flansch (66), der an einem Ende eines anderen Rohrstückes (16) befestigt ist, gebildet wird und der erste Flansch einen ersten ringförmigen Vorsprung (56) aufweist, der sich in axialer Richtung und in Richtung auf die gegenüberliegende Flanschstirnseite hin erstreckt, und der zweite Flansch (66) einen zweiten ringförmigen Vorsprung (82)-aufweist, der sich in axialer Richtung und in Richtung auf die gegenüberliegende Flanschstirnseite hin erstredet, wobei der Durchmesser des zweiten ringförmigen Vorsprunges (82) kleiner ist als derjenige des ersten ringförmigen Vorsprungs (56), und in dem zwischen beiden (56, 82) gebildeten Hohlraum ein vakuumdicht abschließender Dichtungsring (69) angeordnet ist und ferner ein Kugellager (60) vorgesehen ist, dessen innere Lagerschale (57) mit dem ersten Flansch (55) und dessen äußere Lagerschale (62) nut dem zweiten Flansch (66) fest verbunden ist

4. Rohrleitungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die an einem vorgegebenen Punkt (32) des dem Befestigungsrohrstück (11, 31) näherliegenden Rohrstücks (15) angreifende Ausbalancierung aus einem auf einer Schiene (26) hin- und herfahrenden und von einem umsteuerbaren Motor (68) angetriebenen Laufwagen (24) besteht, der ein Seil (18) aufweist, dessen Ende an dem genannten Punkt (32) mit dem beweglichen Rohrstück (15) verbunden ist und dessen anderes Ende mit einem Gegengewicht (22) verbunden ist, wobei das Seil (18) durch Seilscheiben (21), die auf dem Laufwagen befestigt sind, geführt ist, und ferner Mittel (74, 75, 76) vorgesehen sind, um eine Neigung des Seilstückes (18), das sich zwischen der Seilscheibe (21) und dem Punkt der Befestigung (32) an dem beweglichen Rohrstück (15) befindet, gegenüber der vertikalen Richtung festzustellen, und daß ferner Steuermittel (78, 79) vorgesehen sind, die in Abhängigkeit zur Seilneigung den umsteuerbaren Motor (68) derart betätigen, daß die Seilneigung verringerbar ist.