EP3626364B2

EP3626364B2 - Leitungsabschnitt und kokilleneinrichtung mit dem leitungsabschnitt

Info

Publication number: EP3626364B2
Application number: EP19197890.7A
Authority: EP
Inventors: Jörn HOFFMEISTER; Michael Dreis; Ulrich Snadny
Original assignee: SMS Group GmbH
Current assignee: SMS Group GmbH
Priority date: 2018-09-18
Filing date: 2019-09-17
Publication date: 2026-05-20
Anticipated expiration: 2039-09-17
Also published as: EP3626364A1; EP3626364B1

Description

Die Erfindung betrifft eine Kokilleneinrichtung mit einem Leitungsabschnitt zum Durchleiten von einem Fluid, insbesondere von Wasser. Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Umbauen einer Kokilleneinrichtung von einer bisherigen auf eine andere Gießdicke.
Leitungsabschnitte zum Durchleiten eines Fluids auch mit mehreren Freiheitsgraden sind im Stand der Technik, z. B. aus der DE 10 2006 057 242 B4 und der US 6164570 grundsätzlich bekannt. Diese Patentschriften offenbaren insbesondere ein Kugelgelenk für eine sanitäre Auslaufarmatur. EP2321075 A1 beschreibt eine Stranggießkokille zum kontinuierlichen Gießen eines Metallstrangs, insbesondere eines Stahlstrangs, mit jeweils einander gegenüberliegenden Breitseitenwänden und Schmalseitenwänden, wobei wenigstens die Breitseitenwände mit Kühlkanälen ausgestattet sind.
Die Erfindung betrifft als besonderen Anwendungsfall das Gebiet der Stranggußtechnik und insbesondere eine Stranggießkokille zum Gießen von flüssigem Metall zu einem Gießstrang, wie sie beispielsweise in Figur 3 dargestellt ist. Konkret zeigt Figur 3 eine aus dem Stand der Technik bekannte Kokilleneinrichtung 400 mit zwei gegenüberliegenden Kokillenbreitseitenplatten 410 und zwei gegenüberliegenden Breitseitenwasserkästen 420, jeweils zum Tragen der Kokillenbreitseitenplatten 410. Zumindest einer der Breitseitenwasserkästen ist über einen Leitungsabschnitt 100 an eine Wasserversorgungseinrichtung angeschlossen (nicht gezeigt). Der andere Breitseitenwasserkasten wird entweder über einen analogen Leitungsabschnitt ebenfalls mit der Wasserversorgungseinrichtung verbunden oder er ist fluidleitend mit dem einen Breitseitenwasserkasten verbunden.
Die in Figur 3 gezeigte Kokilleneinrichtung kann auf unterschiedliche Gießformate, d. h. auf unterschiedliche Querschnitte des von den Kokillenbreitseitenplatten 410 und den Kokillenschmalseitenplatten gebildeten Gießhohlraums 440 eingestellt werden. Zur Veränderung der Gießdicke d1 werden traditionell die Breitenseitenwasserkästen in Gießdickenrichtung D zunächst auseinandergefahren. Sodann werden die Schmalseitenträgereinrichtungen 432, vorzugsweise mit den daran anmontierten Kokillenschmalseitenplatten 410 gegen andere Schmalseitenträgereinrichtungen mit einer eine andere Gießdicke d2 definierenden Kokillenschmalseitenplatten ausgetauscht. Anschließend werden die Breitseitenwasserkästen 420 auf die Schmalseitenträgereinrichtungen 432 mit der jetzt geänderten Gießdicke d2 zugefahren; auf diese Weise entsteht ein neuer Gießhohlraum 440 mit einer veränderten Gießdicke.
Das besagte Auf- und Zuverfahren der Breitseitenwasserkästen in Gießdickenrichtung D beim Umrüsten der Kokilleneinrichtung 400 auf eine andere Gießdicke geht mit einem Lateralversatz (seitlichen Versatz) des zulaufseitigen und des verbraucherseitigen Endes des Leitungsabschnittes zur Versorgung der Breitseitenwasserkästen mit Wasser aus der Wasserversorgungseinrichtung einher.
Traditionelle Leitungsabschnitte und insbesondere traditionelle Anschlüsse zwischen dem Leitungsabschnitt und den Breitseitenwasserkästen konnten diese auftretenden Lateralversätze nicht bzw. zumindest nicht in ausreichendem Maße kompensieren. Traditionell handelte es sich bei diesen Leitungsabschnitten um starre Rohrverbindungen mit O-Ringen, welche zwar kleinere Winkelauslenkungen aufnehmen und auch kleinere Verschiebungen in Axialrichtungen bei auftretendem Lateralversatz kompensieren konnten, aber zum Kompensieren der in der Realität tatsächlich auftretenden größeren Lateralversätze sind die traditionell verwendeten Rohrverbindungen und Kompensatoren nicht geeignet bzw. nicht ausreichend. Es müssen deshalb traditionell Adapterstücke montiert oder mehrere formatabhängige Teile eingebaut werden. Das gesamte Verfahren der Gießdickenumrüstung kostet traditionell viel Geld und Zeit (Rüstzeit) für den Betreiber, denn er muss entsprechend viel Werkstattpersonal und eine entsprechende Ausrüstung bereitstellen.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine bekannte Kokilleneinrichtung mit einem Leitungsabschnitt sowie ein bekanntes Verfahren zum Umbauen der Kokilleneinrichtung von einer bisherigen auf eine andere Gießdicke dahingehend weiterzubilden, dass der Leitungsabschnitt der Kokilleneinrichtung ausgebildet ist, auch größere Lateralversätze zu kompensieren und dadurch das Umrüsten der Kokilleneinrichtung auf eine andere Gießdicke deutlich zu vereinfachen und kostengünstiger zu gestalten.
Diese Aufgabe wird bezüglich der erfindungsgemäßen Kokilleneinrichtung mit einem Leitungsabschnitt durch den Gegenstand des Patentanspruchs 1 gelöst. Dieser ist dadurch gekennzeichnet, dass der Leitungsabschnitt zum Durchleiten von einem Fluid ein Leitungselement mit einem zulaufseitigen Ende und einem verbraucherseitigen Ende und eine Zulaufeinrichtung für das Fluid aufweist. Der Leitungsabschnitt weist ein an dem zulaufseitigen Ende des Leitungselementes angeordnetes zulaufseitiges Kugelgelenk mit einem Durchgangskanal zum gelenkigen und fluidleitenden Verbinden des zulaufseitigen Endes des Leitungselementes mit der Zulaufeinrichtung für das Fluid auf, wobei ein an dem verbraucherseitigen Ende des Leitungselementes angeordnetes verbraucherseitiges Kugelgelenk mit einem Durchgangskanal zum gelenkigen und fluidleitenden Verbinden des verbraucherseitigen Endes des Leitungselementes mit einem Verbraucher ausgebildet ist. Die Zulaufeinrichtung entspricht einem Rohrstück, welches zu der Wasserversorgungseinrichtung führt und der Verbraucher entspricht mindestens einem der Breitseitenwasserkästen.
Gemäß dem Anspruch 1 sind damit an beiden Enden des Leitungselementes der Kokilleneinrichtung entsprechende Kugelgelenke mit jeweils einem Durchgangskanal angeordnet. Diese beiden Kugelgelenke ermöglichen grundsätzlich ein Umlenken des Fluids innerhalb des Leitungsabschnittes in eine nahezu beliebige Richtung, auch bei einem Lateralversatz des Verbrauchers relativ zu einer Zulaufeinrichtung. Dies gilt zumindest dann, wenn die Zulaufeinrichtung und der Verbraucher bei einem Lateralversatz in ihrem Abstand zueinander variabel sind.
Erfindungsgemäß ist der Leitungsabschnitt der Kokilleneinrichtung gekennzeichnet durch ein das zulaufseitige Ende des Leitungselementes mit der Zulaufeinrichtung fluidleitend verbindendes zulaufseitiges Verschieberohr, in welchem das zulaufseitige Kugelgelenk axial verschiebbar gelagert ist. Zusätzlich oder alternativ kann auch ein verbraucherseitiges Verschieberohr vorgesehen sein, welches das verbraucherseitige Ende des Leitungselementes mit dem Verbraucher fluidleitend verbindet und in welchem das verbraucherseitige Kugelgelenk axial verschiebbar gelagert ist. Das Vorsehen eines solchen Verschieberohres an dem zulaufseitigen oder dem verbraucherseitigen Ende des Leitungsabschnittes ermöglicht vorteilhafterweise eine hinreichende Kompensationsfähigkeit des Leitungsabschnittes auch dann, wenn sich in Folge eines Lateralversatzes zwischen der Zulaufeinrichtung und dem Verbraucher der direkte Abstand zwischen der Zulaufeinrichtung und dem Verbraucher verändert.
Zur Erläuterung: Bei einer reinen Schwenkbewegung des Leitungselementes gegenüber der Zulaufeinrichtung mit Hilfe des dazwischen befindlichen Kugelelementes bewegt sich das gegenüberliegende verbraucherseitige Ende des Leitungselementes mit dem daran angeordneten verbraucherseitigen Kugelgelenk auf einer Kreisbahn. Dabei bewegt sich das verbraucherseitige Ende immer weiter von dem Verbraucher fort. Die dadurch zu dem Verbraucher entstehende sich ändernde Distanz wird durch das zusätzlich beanspruchte Verschieberohr kompensiert.
Für die besagte Kompensation genügt es typischerweise, wenn ein solches Verschieberohr entweder an dem zulaufseitigen oder dem verbraucherseitigen Ende des Leitungselementes vorgesehen ist. Lediglich in besonderen Einzelfällen, beispielsweise, wenn besonders große Abstände zu überbrücken sind, kann es sinnvoll sein, ein solches Verschieberohr an beiden Enden des Leitungselementes vorzusehen.
Zum Abdichten der Kugelgelenke gegenüber den Verschieberohren sind vorteilhafterweise ringförmige Dichtelemente vorzusehen.
Eine Schutzvorrichtung beispielsweise in Form einer Manschette oder in Form eines Gummibalks kann über die Kugelgelenke gestülpt sein zum Schutz derselben vor äußeren Einflüssen, insbesondere Staub oder Schmutz, um deren Funktionsfähigkeit zu erhalten.
Die oben genannte Aufgabe wird weiterhin durch das Verfahren gemäß Patentanspruch 11 gelöst. Dieses Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass die Kokilleneinrichtung mit einem Leitungsabschnitt ausgebildet ist nach einem der Ansprüche 1 bis 10 und dass der Leitungsabschnitt, welcher mindestens einen der Breitseitenwasserkästen mit der Wasserversorgungseinrichtung verbindet, während aller Verfahrensschritte nach Anspruch 11 fluidleitend mit dem mindestens einen Breitenseitenwasserkasten und vorzugsweise auch mit der Wasserversorgungseinrichtung verbunden bleibt. Durch die beanspruchte Ausgestaltung der Kokilleneinrichtung mit dem erfindungsgemäßen Leitungsabschnitt können vorteilhafterweise die Montage- und Rüstzeiten bei der Umrüstung der Kokilleneinrichtung auf ein anderes Gießformat deutlich verkürzt werden. Insbesondere müssen deshalb nicht mehr Leitungsanschlüsse umgebaut oder mit Hilfe von Kompensatoren versetzt werden; die damit bisher verbundenen Montagearbeiten können eingespart werden. Außerdem können vorteilhafterweise unerwünschte Rückstellkräfte bzw. aus elastischen Verformungen, wie sie z. B. bei Edelstahllateralkompensatoren auftreten, vorteilhafterweise vermieden werden. Mit der erfindungsgemäßen Ausgestaltung der Kokilleneinrichtung kann deren Umrüstung auf neue Gießdicken stufenlos erfolgen, ohne dass dafür die Fluidverbindung zwischen dem Wasserkasten und dem Leitungsabschnitt bzw. dem Leitungsabschnitt und dem Verbraucher geöffnet werden müsste und ohne dass eventuelle Schraubverbindungen gelöst werden müssten. Mit dem erfindungsgemäßen Leitungsabschnitt und dessen Einbau zwischen eine Wasserversorgungseinrichtung und eine Kokilleneinrichtung können laterale Versätze von beispielsweise bis zu 450 mm in kurzer Zeit überbrückt werden.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Kokilleneinrichtung mit einem Leitungsabschnitt, insbesondere der Kugelgelenke, sowie des beanspruchten erfindungsgemäßen Verfahrens sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Der Beschreibung sind insgesamt 3 Figuren beigefügt, wobei

Figur 1a: den erfindungsgemäßen Leitungsabschnitt in einer Seitenansicht;
Figur 1b: den erfindungsgemäßen Leitungsabschnitt in einer Draufsicht;
Figur 2a: die erfindungsgemäße Kokilleneinrichtung in einer perspektivischen Ansicht mit einer schmalen Schmalseite für eine kleine Gießdicke;
Figur 2b: die Kokilleneinrichtung mit einer breiteren Schmalseite für eine größere Gießdicke; und
Figur 3: die Kokilleneinrichtung gemäß dem Stand der Technik in einer perspektivischen Ansicht

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die genannten Figuren 1 und 2 in Form von Ausführungsbeispielen detailliert beschrieben. In allen Figuren sind gleiche technische Elemente mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
Figur 1a zeigt den erfindungsgemäßen Leitungsabschnitt 100 zum Durchleiten von einem Fluid, insbesondere von Wasser, weiter insbesondere von Kühlwasser in einer Seitenansicht. Er umfasst ein Leitungselement 110 mit einem zulaufseitigen Ende 112 und einem verbraucherseitigen Ende 114. An dem zulaufseitigen Ende 112 des Leitungselementes 110 ist ein zulaufseitiges Kugelgelenk 120 angeordnet mit einem Durchgangskanal zum gelenkigen und fluidleitenden Verbinden des zulaufseitigen Endes des Leitungselements mit einer Zulaufeinrichtung 130, in Figur 1a beispielsweise ausgebildet als α = 90°-Krümmer. An dem verbraucherseitigen Ende 114 des Leitungselementes 110 ist erfindungsgemäß ebenfalls ein Kugelgelenk 140, auch als verbraucherseitiges Kugelgelenk bezeichnet, angeordnet. Es ist ebenfalls mit einem Durchgangskanal ausgestattet zum gelenkigen und fluidleitenden Verbinden des verbraucherseitigen Endes des Fluidleitungselementes 110 mit einem Verbraucher 200 (in Figur 1 nicht gezeigt).
Gemäß Figur 1b weisen sowohl das zulaufseitige wie auch das verbraucherseitige Kugelgelenk 120, 140 jeweils eine ringförmige Kalotte 122 mit einer kugelförmigen Außenkontur auf. Die Kalotte ist drehbar eingebettet in einen kugelförmigen Hohlraum, der von zwei gegeneinander verspannbaren ringförmigen Lagerhalbschalen 126, 126' aufgespannt wird. Die Außenseite der Kalotte 122 ist mit Hilfe von (weiteren) Dichtelementen 128 gegenüber vorzugsweise jeder der beiden Lagerhalbschalen 126, 126' abgedichtet.
In Figur 1b sind die Kalotten 122 beispielhaft auf das zulaufseitige Ende 112 und auf das verbraucherseitige Ende 114 des Leitungselementes 110 aufgeschoben und vorzugsweise fest mit dem Leitungselement verbunden. Die Kalotten führen deshalb eine Dreh- oder Schwenkbewegung des Leitungselementes relativ zu den Hohlräumen, in denen sie gelagert sind, mit aus. Die die Hohlräume aufspannenden Lagerhalbschalen 126, 126' sind demgegenüber drehfest - aber nicht notwendigerweise translatorisch festgelegt - an dem Krümmer oder an dem Verbraucher bzw. einem Rohr oder an einem Verschiebeelement, welches in einem Verschieberohr verschiebbar gelagert ist, angebracht. Die Lagerhalbschalen können auch selber als das Verschiebeelement ausgebildet sind. Alternativ könnten die Kalotten 122 auch an dem Krümmer oder an dem Verschiebeelement innerhalb des Verschieberohres angeordnet sein; die zugehörigen Lagerhalbschalen müssten dann jedoch an dem Leitungselement angeschlossen sein.
Bei dem in Figur 1 gezeigten Ausführungsbeispiel, bei welchem die Kalotten 122 auf die Enden des Leitungselementes aufgesetzt sind, ist die zulaufseitige Lagerschale 126 drehfest an die Zulaufeinrichtung 130, hier nur beispielhaft ausgebildet mit dem 90°-Krümmer, angeschraubt. Konkret ist eine erste Hälfte der Lagerhalbschale 126 der gesamten Lagerschale an den Krümmer angeschraubt, während die zugehörige zweite Lagerhalbschale 126' von dem Leitungselement 110 aus nach außen gegen die erste Lagerhalbschale 126 verschoben wird bzw. ist und mit dieser verspannt bzw. verschraubt ist. Analog ist eine erste Lagerhalbschale 126 für die Kalotte 122 an der Verbraucherseite des Leitungselementes 110 als Verschiebeelement zum Verschieben innerhalb des Verschieberohres ausgebildet und angeordnet. Eine zweite Lagerhalbschale 126' der gesamten Lagerschale wird von Seiten des Leitungselementes her gegen die erste Lagerhalbschale 126 geschoben und mit dieser verspannt bzw. verschraubt zum Aufspannen eines Hohlraums zur drehbaren gelenkigen Aufnahme der verbraucherseitigen Kalotte 122.
Die inneren bzw. leitungselementseitigen Lagerhalbschalen 126' haben jeweils einen Ringdurchmesser, welcher kleiner ist als der Außendurchmesser der Kalotten 122. Deswegen können diese zweiten Lagerhalbschalen nach Montage der Kalotten nicht mehr in den Bereich des Leitungselementes zwischen den beiden Kalotten aufgeschoben werden. Diese beiden zweiten bzw. inneren Lagerhalbschalen 126' müssten deshalb bereits vor Montage der Letzten der beiden Kalotten 122 auf das Leitungselemente 110 aufgeschoben werden oder sie müssten jeweils mehrteilig, z. B. zweiteilig ausgebildet sein. In letzterem Fall bestehen die zweiten Lagerhalbschalen dann jeweils aus zwei Ringsegmenten. Die besagten Kugelgelenke sind vorzugsweise jeweils durch eine Schutzvorrichtung 170 gegen Verschmutzung geschützt. Bei der Schutzvorrichtung 170 kann es sich beispielsweise um eine Manschette oder einen Gummibalk handeln, welche bzw. welcher über die Kugelgelenke übergestülpt ist und beidseitig dieser Gelenke beispielsweise mit Schellen befestigt ist.
Bei dem Leitungselement 110 handelt es sich typischerweise um ein Rohrstück. Der erfindungsgemäße Leitungsabschnitt 100 dient insbesondere zum Überführen eines Fluids, beispielsweise Wasser, von einer Wasserversorgungseinrichtung (nicht gezeigt) an einen Verbraucher 200.
Die Figuren 2a und 2b zeigen einen besonderen Anwendungsfall, bei welchem der erfindungsgemäße Leitungsabschnitt 100 eingesetzt wird zur Wasserversorgung einer Kokilleneinrichtung 400 in einer Stranggießanlage zum Gießen von flüssigem Metall zu einem Gießstrang. Die eine Zulaufeinrichtung 130, welche an der Zulaufseite des Leitungsabschnittes 100 angeordnet ist, kann in Form eines Rohrstückes ausgebildet sein, welches beispielsweise zu einer Wasserversorgungseinrichtung führt. Bei dem mit dem verbraucherseitigen Ende 114 des Leitungsabschnittes 100 verbundenen Verbraucher 200 handelt es sich dann um mindestens einen Breitseitenwasserkasten 420 zum Kühlen der Kokille.
Die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Leitungsabschnittes 100 ermöglicht vorteilhafterweise einen seitlichen Versatz zwischen der Zulaufeinrichtung 130 und einem Verbraucher 200 in Form des mindestens einen Breitseitenwasserkastens. Dies ist besonders vorteilhaft beim Umrüsten der Kokille auf eine geänderte Gießdicke gemäß dem nachfolgend beschriebenen Verfahren:
Demnach erfordert der Umbau der Kokilleneinrichtung von einer bisherigen d1 auf eine andere Gießdicke d2 folgende Schritte:

a) Auffahren der Breitseitenwasserkästen 420 in Gießdickenrichtung D;
b) Ausbauen der bisherigen Schmalseitenträgereinrichtung 432 mit den die bisherige Gießdicke d1 definierenden bisherigen Kokillenschmalseitenplatten 430;
c) Einbauen von Schmalseitenträgereinrichtungen 432 mit einer die andere Gießdicke d2 definierenden Kokillenschmalseitenplatten 430; und
d) Zufahren der Breitseitenwasserkästen 420 in entgegengesetzter Gießdickenrichtung D auf die andere Gießdicke d2.

Wenn die Breitseitenwasserkästen 420 der Kokilleneinrichtung 400 über den erfindungsgemäßen Leitungsabschnitt 100 mit der Wasserversorgungseinrichtung (nicht gezeigt) verbunden sind, dann ermöglicht die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Leitungsabschnittes, dass während der Durchführung der genannten Schritte a) bis d) zum Umbauen der Kokilleneinrichtung auf eine andere Gießdicke die Wasserkästen 420 vorteilhafterweise fluidleitend mit der Wasserversorgungseinrichtung verbunden bleiben können. Das erspart dem Betreiber der Kokilleneinrichtung sowohl viel Zeit wie auch viel Geld im Unterschied zu einer traditionellen Umrüstung der Kokilleneinrichtung, weil mit der erfindungsgemäßen Ausgestaltung des Leitungsabschnittes viele ansonsten notwendige Arbeitsschritte und Rohrkomponenten eingespart werden können.
Bei der Durchführung des Verfahrensschrittes a) zur Umrüstung der Kokille kommt es zu einer seitlichen bzw. lateralen Verschiebung der Breitseitenwasserkästen 420 in Bezug auf die Zuleitungseinrichtung 130 unter Beibehaltung von deren lotrechtem Abstand zueinander. Der erfindungsgemäß ausgebildete Leitungsabschnitt ermöglicht eine Kompensation dieser besagten Lateralverschiebung, so dass eine Demontage des Leitungsabschnittes 100 von den Breitseitenwasserkästen 420 und/oder von der Zulaufeinrichtung 130 entbehrlich wird. Ermöglicht wird dies einerseits dadurch, dass die erfindungsgemäß vorgesehenen Kugelgelenke 120, 140 eine Schwenkung des Leitungselementes 110 um einen Winkel β gegenüber einer Ausgangsrichtung R zulassen bzw. ermöglichen. Darüber hinaus ermöglicht das Verschieberohr 150 eine Kompensation des durch die Lateralverschiebung größer werdenden direkten Abstandes zwischen dem mindestens einen Breitseitenwasserkasten 420 und der Zuleitungseinrichtung 130, indem eine axiale Verschiebung des verbraucherseitigen Endes des Leitungselementes um einen Weg x in dem Verschieberohr 150 zugelassen wird; siehe Figur 1b.
In dem Verfahrensschritt d) werden die gemäß Verfahrensschritt a) zunächst aufgefahrenen Breitseitenwasserkästen 420 wieder in entgegengesetzter Gießdickenrichtung D auf die jetzt geänderte Gießdicke zugefahren bzw. zusammengeschoben. Weil die Gießdicke d2 nun anders ist, d. h. sie kann größer oder auch kleiner sein als die vorherige Gießdicke d1, werden die Breitseitenwasserkästen 420 in Schritt d) jedenfalls nicht mehr auf die ursprüngliche Gießdicke d1 zusammengefahren. Vielmehr wird das Leitungselement 110 nunmehr während des Verfahrensschritte d) mit Hilfe der Kugelgelenke 120, 140 um einen von dem Winkel β abweichenden Winkel wieder in Richtung der Ausgangsrichtung zurückgeschwenkt und um einen von dem Weg x abweichenden Weg in dem Verschieberohr wieder zurückgeschoben. In dem Fall, dass die bisherige Gießdicke d1 kleiner war als die neue geänderte Gießdicke d2, ist der abweichende Winkel kleiner als der Winkel β und der abweichende Weg kleiner als der Weg x gemäß Verfahrensschritt a). Für den Fall, dass die neue Gießdicke d2 größer sein sollte als die bisherige Dicke d1, ist der abweichende Winkel größer als der Winkel β und der abweichende Weg x in dem Verschieberohr 150 größer als der Weg x.

Bezugszeichenliste

100: Leitungsabschnitt
110: Leitungselement
112: zulaufseitiges Ende des Leitungselementes
114: verbraucherseitiges Ende des Leitungselementes
120: zulaufseitiges Kugelgelenkt
122: ringförmige Kalotte
125: ringförmiges Dichtelement
126, 126': ringförmige Lagerhalbschalen
128: weiteres Dichtelement
130: Zulaufeinrichtung
140: verbraucherseitiges Kugelgelenk
160: verbraucherseitiges Verschieberohr
170: Schutzvorrichtung
200: Verbraucher
400: Kokilleneinrichtung
410: Kokillenbreitseitenplatten
420: Breitseitenwasserkästen
430: Kokillenschmalseitenplatten
432: Schmalseitenträgereinrichtung
440: Gießhohlraum
D: Gießdickenrichtung
R: Ausgangsrichtung
β: Winkel
x: Verschiebewegstrecke

Claims

Kokilleneinrichtung (400) in einer Stranggießanlage zum Gießen von flüssigem Metall zu einem Gießstrang; aufweisend:
- zwei gegenüberliegende Kokillenbreitseitenplatten (410);

- zwei gegenüberliegende Breitseitenwasserkästen (420) jeweils zum Tragen einer der Kokillenbreitseitenplatten (410), wobei mindestens einer der Breitseitenwasserkästen über einen Leitungsabschnitt (100) an eine Wasserversorgungseinrichtung angeschlossen ist;

- zwei zwischen den Kokillenbreitseiten (410) und einander gegenüberliegend angeordnete Kokillenschmalseitenplatten (430); und zwei Schmalseitenträgereinrichtungen (432) zum Tragen der Kokillenschmalseitenplatten (430),
wobei

- der Leitungsabschnitt (100) zum Durchleiten von einem Fluid aufweist: ein Leitungselement (110) mit einem zulaufseitigen Ende (112) und einem verbraucherseitigen Ende (114); eine Zulaufeinrichtung (130) für das Fluid; ein an dem zulaufseitigen Ende (112) des Leitungselementes (110) angeordnetes zulaufseitiges Kugelgelenk (120) mit einem Durchgangskanal zum gelenkigen und fluidleitenden Verbinden des zulaufseitigen Endes des Leitungselementes mit der Zulaufeinrichtung (130) für das Fluid, wobei ein an dem verbraucherseitigen Ende (114) des Leitungselementes (110) angeordnetes verbraucherseitiges Kugelgelenk (140) mit einem Durchgangskanal zum gelenkigen und fluidleitenden Verbinden des verbraucherseitigen Endes des Leitungselementes mit einem Verbraucher (200) ausgebildet ist, wobei die Zulaufeinrichtung (130) einem Rohrstück entspricht, welches zu der Wasserversorgungseinrichtung führt und der Verbraucher (200) mindestens einem der Breitseitenwasserkästen (420) entspricht;
gekennzeichnet durch

- ein das zulaufseitige Ende (112) des Leitungselementes (110) mit der Zulaufeinrichtung (130) fluidleitend verbindendes zulaufseitiges Verschieberohr, in welchem das zulaufseitige Kugelgelenk (120) axial verschiebbar gelagert ist; und / oder ein verbraucherseitiges Verschieberohr (160), in welchem das verbraucherseitige Kugelgelenk (140) axial verschiebbar gelagert ist ; und
dadurch gekennzeichnet, dass

- das zulaufseitige und/oder das verbraucherseitige Kugelgelenk (120, 140) jeweils aufweisen:
i. eine ringförmige Kalotte (122) mit kugelförmiger Außenkontur; und

ii. zwei gegeneinander verspannbare ringförmige Lagerhalbschalen (126, 126'), welche zusammen einen Hohlraum aufspannen zur gelenkigen Aufnahme der Kalotte (122).
Kokilleneinrichtung (400) mit Leitungsabschnitt (100) nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch
- mindestens ein ringförmiges Dichtelement (125) zum Abdichten von dem zulaufseitigen Kugelgelenk (120) gegenüber dem zulaufseitigen Verschieberohr (150); und/oder

- mindestens ein ringförmiges Dichtelement zum Abdichten von dem verbraucherseitigen Kugelgelenk gegenüber dem verbraucherseitigen Verschieberohr.
Kokilleneinrichtung (400) mit Leitungsabschnitt (100) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
mindestens ein weiteres Dichtelement (128) vorgesehen ist zum Abdichten der Kalotte (122) gegenüber vorzugsweise jeder der beiden Lagerhalbschalen (126, 126').
Kokilleneinrichtung (400) mit Leitungsabschnitt (100) nach Anspruch 1 oder 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
- die ringförmige Kalotte (122) des zulaufseitigen Kugelgelenkes (120) an dem zulaufseitigen Ende (112) des Leitungselementes (110) oder an der Zulaufeinrichtung (130) angebracht ist; und

- eine der Lagerhalbschalen (126) des zulaufseitigen Kugelgelenks (120) vorzugsweise lösbar an das zulaufseitige Ende (112) des Leitungselementes (110) oder an die Zulaufeinrichtung (130) angeschlossen ist; und

- die andere der beiden Lagerhalbschalen (126') des zulaufseitigen Kugelgelenks (120) gegen die angeschlossene Lagerhalbschale (126) verspannt ist unter Einschluss der Kalotte (122) in dem Hohlraum.
Kokilleneinrichtung (400) mit Leitungsabschnitt (100) nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
- die ringförmige Kalotte (122) des verbraucherseitigen Kugelgelenkes (140) an dem verbraucherseitigen Ende (114) des Leitungselementes (110) oder an dem Verbraucher (200) angebracht ist; und

- eine der beiden Lagerhalbschalen des verbraucherseitigen Kugelgelenks (140) vorzugsweise lösbar an das verbraucherseitige Ende (114) des Leitungselementes (110) oder an den Verbraucher (200) angeschlossen ist; und

- die andere der beiden Lagerhalbschalen des verbraucherseitigen Kugelgelenks (140) gegen die angeschlossene Lagerhalbschale verspannt ist unter Einschluss der Kalotte (122) in dem Hohlraum.
Kokilleneinrichtung (400) mit Leitungsabschnitt (100) nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
mindestens eine der Lagerhalbschalen (126, 126') in Form von mindestens zwei Ringsegmenten ausgebildet ist.
Kokilleneinrichtung (400) mit Leitungsabschnitt (100) nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
eine Schutzvorrichtung (170) beispielsweise in Form einer Manschette oder einem Gummibalk vorgesehen ist zum Überstülpen über zumindest eines der Kugelgelenke (120, 140).
Kokilleneinrichtung (400) mit Leitungsabschnitt (100) nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
- es sich bei dem Fluid um Wasser handelt; und

- es sich bei der Zulaufeinrichtung (130) um ein Rohrstück, beispielsweise das zulaufseitige Verschieberohr, handelt, welches an seinem dem Leitungsabschnitt (110) abgewandten Ende direkt oder indirekt an eine Wasserversorgungseinrichtung angeschlossen ist; und

- es sich bei dem Verbraucher (200) um einen Wasserkasten einer Kokilleneinrichtung (400) einer Stranggießanlage handelt.
Kokilleneinrichtung (400) mit Leitungsabschnitt (100) nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Rohrstück in Form eines Krümmers ausgebildet ist zum Umlenken des Wassers von der Wasserversorgungseinrichtung um einen Winkel α, beispielsweise α = 90°, in das Leitungselement (110).
Kokilleneinrichtung (400) mit Leitungsabschnitt (100) nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Leitungselement (110) als ein Rohrstück ausgebildet ist.
Verfahren zum Umbauen einer Kokilleneinrichtung (400) von einer bisherigen auf eine andere Gießdicke; aufweisend folgende Schritte:
a) Auffahren der Breitseitenwasserkästen (420) in Gießdickenrichtung (D);

b) Ausbauen der bisherigen Schmalseitenträgereinrichtungen (432) mit den die bisherige Gießdicke (d1) definierenden bisherigen Kokillenschmalseitenplatten (430);

c) Einbauen von Schmalseitenträgereinrichtungen (432) mit die andere Gießdicke (d2) definierenden Kokillenschmalseitenplatten (410); und

d) Zufahren der Breitseitenwasserkästen (420) in entgegengesetzter Gießdickenrichtung (D) auf die andere Gießdicke (d2);
dadurch gekennzeichnet, dass
- die Kokilleneinrichtung (400) ausgebildet ist nach einem der Ansprüche 1 bis 10; und

- der Leitungsabschnitt (100), welcher mindestens einen der Breitseitenwasserkästen (420) mit der Wasserversorgungseinrichtung verbindet, während aller Schritte a) bis d) fluidleitend mit dem mindestens einen Breitseitenwasserkasten (420) und vorzugsweise auch mit der Wasserversorgungseinrichtung verbunden bleibt; und

- das Leitungselement (110) während des Verfahrensschrittes a) mit Hilfe der Kugelgelenke (120, 140) um einen Winkel ß gegenüber einer Ausgangsrichtung (R) geschwenkt und in dem Verschieberohr (150) um einen Weg x verschoben wird.
Verfahren nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Leitungselement (110) während des Verfahrensschrittes d) mit Hilfe der Kugelgelenke (120, 140) um einen von dem Winkel ß abweichenden Winkel wieder in Richtung der Ausgangsrichtung (R) zurückgeschwenkt und um einen von dem Weg x abweichenden Weg in dem Verschieberohr (150) wieder zurückgeschoben wird.