DE2426151A1

DE2426151A1 - Pipe linkage for billet reheat oven - used to connect a stationary pipe end to a moving pipe end

Info

Publication number: DE2426151A1
Application number: DE19742426151
Authority: DE
Inventors: Louis Pohl
Original assignee: Individual
Current assignee: REINING-HEISSKUEHLUNG 4330 MUELHEIM DE
Priority date: 1974-05-29
Filing date: 1974-05-29
Publication date: 1975-12-18
Also published as: DE2426151C3; DE2426151B2

Abstract

A stationary pipe end (2) is connected by means of two link pipes (5, 6) to a second pipe end (4) which is mounted parallel to the first one and which can be moved in a direction at right angles to the centreline of the first pipe end. The pipe connections for the pipe ends and the link pieces consist of two ends (12, 16) which are sealed relative to one another by means of spherical sealing rings (15) manufactured from a ceramic material or from a similar hard material. The connecting arrangement is for the supply of pressurised cooling medium to a re-heat oven. The pipe connection for the two link pipes is connected to a first guide (10) which holds the two link parts co-axial. A second guide (21) is provided, which guides the connector between the two pipe links in a plane which lies at right angles to the centreline of the link.

Description

Gelenkrohrverbindung für hohe Beanspruchung Die Erfindung bezieht sich auf eine Gelenkrohrverbindung für hohe Beanspruchung zur Verbindung eines feststehenden Rohranschlusses mit einem dazu parallel angeordneten, quer zu seiner Längsachse beweglichen Rohranschluß mittels zweier Gelenkrohrstücke, die untereinander und mit den Rohranschlüssen über Kugelrohrgelenke verbunden sind, die je aus zwei zueinander drehbeweglichen Gelenkteilen bestehen, die gegeneinander mittels eines Kugeldichtrings aus keramischem Werkstoff oder ähnlichem harten Werkstoff abgedichtet rind.Heavy Duty Articulated Pipe Joint The invention relates relies on a heavy-duty articulated pipe connection to connect a stationary one Pipe connection with a parallel to it, arranged transversely to its longitudinal axis movable pipe connection by means of two joint pipe pieces, which are connected to each other and are connected to the pipe connections via spherical pipe joints, each of which consists of two to each other Rotatable joint parts exist, which are opposed to each other by means of a ball sealing ring made of ceramic material or similar hard material sealed beef.

Unter Kugelrohrgelenken sind hierbei bekannte Anordnungen zu verstehen, die aus einem Gehause bestehen, dessen Innenraum eine Einlauföffnung aufweist, die mit einem Rohranschluß verbindbar ist, und der eine Auslauföffnung aufweist, auf deren Innenseite der Kugeldichtring fest in das Gehäuse eingepaßt ist, wobei die Dichtfläche des Kugeldichtrings in Form einer Hohlkugel-Kalotte ausgeführt ist. In die Auslauföffnung des Gehäuses ragt ein mit dem anderen Rohranschluß starr verbindbarer Rohrstutzen hinein, der eine Kugelkalotte trägt, die mit der Dichtfläche des Kugeldichtrings zusanmenwirkt. Die kugelige Ausbildung der zusammenwirkenden Dichtflächen des Kohlerings und der Kugelkalotte erlaubt nicht nur Drehbeweglichkeit des mit dem einen Rohranschluß verbundenen Gehäuses und des mit dem anderen Rohranschluß verbundenen Rohrstutzens sondern auch eine gewisse Winkelbeweglichkeit. Diese Winkelbeweglichkeit macht es unnötig, die Gelenkteile innerhalb enger Grenzen koaxial zu führen.Ball tube joints are understood here to mean known arrangements, which consist of a housing, the interior of which has an inlet opening which can be connected to a pipe connection, and which has an outlet opening the inside of which the ball sealing ring is firmly fitted into the housing, the Sealing surface of the ball sealing ring is designed in the form of a hollow spherical cap. Protrudes into the outlet opening of the housing one with the other pipe connection rigidly connectable pipe socket into it, which carries a spherical cap, which with the Sealing surface of the ball sealing ring interacts. The spherical formation of the interacting Sealing surfaces of the carbon ring and the spherical cap not only allow rotation of the housing connected to one pipe connection and of the other pipe connection connected pipe socket but also a certain angular mobility. This angular mobility makes it unnecessary to guide the joint parts coaxially within narrow limits.

Die Erfindung ist vorzugsweise für die Zuführung von unter Druck stehendem Kühlmedium zu den Hubbalken eines Hubbalkenofens gedacht. Unter einem Hubbalkenofen versteht man einen Schrittmacherofen zum Erhitzen von Stahlbrammen, in welchem die Brammen mittels der Hubbalken bewegt werden. Diese Hubbalken beschreiben eine überlagerte Hin- und Herbewegung in Vertikalrichtung und in Ofenlängsrichtung. Zur Kühlung werden diese Balken von einem Kühlmedium durchflossen, das von Wasser unter hohem Druck, beispielsweise 36 Atmosphären bei einer Temperatur von etwa 2400 C gebildet ist. Diese hohen Drücke und Temperaturen bringen eine entsprechend hohe Belastung der Gelenkrohrverbindung mit sich und verursachen verhältnismäßig hohen Verschleiß.The invention is preferably for the supply of pressurized Cooling medium intended for the walking beam of a walking beam furnace. Under a walking beam oven one understands a pacemaker furnace for heating steel slabs, in which the Slabs are moved by means of the walking beam. These walking bars describe a superimposed Back and forth movement in the vertical direction and in the longitudinal direction of the furnace. To be used for cooling a cooling medium flows through these bars, which is made up of water under high pressure, for example 36 atmospheres at a temperature of about 2400 C is formed. These high pressures and temperatures bring a correspondingly high load on the Articulated pipe connection with themselves and cause relatively high Wear and tear.

Es wurde erfindungsgemäß gefunden, daß man diesen Verschleiß erheblich herabsetzen kann, wenn man durch geeignete Führungsorgane dafür sorgt, daß die Kugelrohrgelenke nicht einer Winkelbeweg#ung sondern ausschließlich einer Rotationsbewegung unterworfen werden. Dies ist insofern überraschend, als die kugeligen Dichtflächen ans ich ohne weiteres eine Winkelbeweglichkeit zulassen. Um diese Führung der Kugelrohrgelenke zu gewährleisten, wird erfindungsgemäß vorgesehen, daß das die beiden ~Gelenkrohre miteinander verbindende Kugelrohrgelenk mit einer die beiden Gelenkteile koaxial haltenden ersten Führung und einer die Bewegung des Kugelrohrgelenkaauf eine senkrecht zu seiner Achse stehende Ebene beschränkenden zweiten Führung versehen ist.According to the invention, it has been found that this wear is considerable can reduce if one ensures that the spherical tube joints by means of suitable guide elements not subjected to an angular movement but exclusively to a rotational movement will. This is surprising insofar as the spherical sealing surfaces on the me without allow further angular mobility. To this leadership of the ball tube joints To ensure, it is provided according to the invention that the two joint pipes ball tube joint connecting the two joint parts coaxially with one another holding first guide and one the movement of the ball tube jointa on a perpendicular to its axis standing plane limiting second guide is provided.

Zweckmäßigerweise ist die Koaxialführung in möglichst großem Abstand von den Kugeldichtringen angeordnet, damit an diesen keine erheblichen Führungskräfte quer zu ihrer#Längsachse angreifen. Zu diesem Zweck kann an einem Gelenkarm eine Lagerstütze vorgesehen sein, die an ihrem Ende ein'koaxial zu dem Kugelrohrgelenk angeordnetes Führungslager trägt, das mit einem an dem anderen Gelenkarm vorgesehenen Lagerteil zusammenwirkt.The coaxial guide is expediently at the greatest possible distance arranged by the ball seals so that there are no significant executives at these attack across their # longitudinal axis. For this purpose, a Bearing supports can be provided which, at their end, are a'coaxially to the spherical tube joint arranged guide bearing carries, which is provided with one on the other articulated arm Bearing part cooperates.

Die zweite Führung besteht zweckmäßigerweise aus einer Führungsschiene, die parallel zu der Buhrungsebene angeordnet ist, und einer mit dieser Schiene zusammenwirkenden Gleiter. Einer der beiden Teile ist an dem Kugelrohrgelenk oder einem der beiden Gelenkarme befestigt, während der andere Teil ortsfest vorgesehen ist.The second guide expediently consists of a guide rail, which is arranged parallel to the Buhrungsplane, and one cooperating with this rail Glider. One of the two parts is on the ball joint or one of the two Articulated arms attached, while the other part is provided stationary.

Die Erfindung wird im folgenden näher unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert, die ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel veranschaulicht. Darin zeigen: Fig. 1 eine schematische Gesamtansicht der Anlage und Fig. 2 eine Ansicht der Gelenkrohrverbindung im gestreckten Zustand.The invention is explained in more detail below with reference to the drawing explained, which illustrates an advantageous embodiment. Show in it: 1 shows a schematic overall view of the installation and FIG. 2 shows a view of the articulated pipe connection in the stretched state.

In Fig. 1 symbolisiert der Quader 1 ein feststehendes Maschinengestell mit einem gleichfalls feststehenden Rohranschluß 2. Demgegenüber symbolisiert der Quader 3 einen beweglichen Maschinenteil mit einem mit diesem Maschinenteil beweglichen Rohranschluß 4. Die Bewegung des Maschinenteils 3 ist dadurch veranschaulicht, daß er außer der in durchgezogenen Linien gezeigten Stellung auch noch strichpunktiert in drei anderen Stellungen dargestellt ist. Bei Elubbalkenöfen vollführt der Hubbalken schrittweise nacheinander eine senkrecht nach oben gerichtete Bewegung, eine Vertikalbewegung, eine senkrecht nach unten gerichtete Bewegung und eine Vertikalbewegung im Gegensinn zur#Ausgangsstellung zurück. Dieser Bewegungsablauf ist mit den verschiedenen Stellungsandeutungen des Maschinenteils 3 und den zugehörigen Pfeilen in Fig. 1 angedeutet. Dabei sei vorausgesetzt, daß die Bewegung des Maschinenteils 3 und des zugehörigen Rohranschlusses 4 sich ausschließlich in einer Bewegungsebene abspielt, die zur Achse des Rohranschlusses 4 senkrecht steht. Der Rohranschluß 4 ist parallel zum Rohranschluß 2.In Fig. 1, the cuboid 1 symbolizes a stationary machine frame with a likewise fixed pipe connection 2. In contrast, the symbolizes Cuboid 3 has a movable machine part with one that is movable with this machine part Pipe connection 4. The movement of the machine part 3 is illustrated in that besides the position shown in solid lines, it is also dash-dotted on three other positions is shown. Performed at Elub beam ovens the lifting beam gradually moves vertically upwards one after the other, a vertical movement, a vertically downward movement, and a vertical movement in the opposite direction to the # starting position. This sequence of movements is with the different Position indications of the machine part 3 and the associated arrows in FIG. 1 indicated. It is assumed that the movement of the machine part 3 and the associated pipe connection 4 takes place exclusively in one plane of movement, which is perpendicular to the axis of the pipe connection 4. The pipe connection 4 is parallel to pipe connection 2.

Die Rohranschlüsse 2 und 4 sind durch eine Gelenkrohryerbindung verbunden, die aus zwei Gelenkrohren 5 und 6 besteht, die untereinander durch ein Rohrgelenk 7 sowie mit dem Rohranschluß 2 durch ein Rohrgelenk 8 und mit dem Rohranschluß 4 durch ein Rohrgelenk 9 verbunden sind. Diese Rohrgelenke sind als Kugelrohrgelenke ausgebildet.The pipe connections 2 and 4 are connected by an articulated pipe connection, which consists of two joint pipes 5 and 6, which are connected to each other by a pipe joint 7 and with the pipe connection 2 through a pipe joint 8 and with the pipe connection 4 are connected by a pipe joint 9. These pipe joints are called ball pipe joints educated.

Kugelrohrgelenke haben eine gewisse Winkelbeweglichkeit. Um Winkelbewegungen erfindungsgemäß auszuschließen, ist im Bereich des Rohrgelenks 7 eine Führungsanordnung vorgesehen. Diese besteht erstens aus einer Axialführung für das Gelenk 7, die allgemein mit 10 bezeichnet ist, und zweitens aus einer allgemein mit 41 bezeichneten Führung, die die Bewegung des Gelenks 7 auf eine senkrecht zur Gelenkachse stehende Ebene beschrankt.Ball tube joints have a certain angular mobility. About angular movements To be excluded according to the invention is a guide arrangement in the area of the pipe joint 7 intended. First, there is this from an axial guide for the Joint 7, indicated generally at 10, and secondly from one generally with 41 designated guide, the movement of the joint 7 on a perpendicular to Joint axis standing plane restricted.

Fig. 1 veranschaulicht, dav die GelenKe samtlich eine ilin- und hergehende Rotationsbewegung beschreiben, die wegen des ständigen Wechsels von Haft- und Gleitreibung die Rohrgelenke stark beansprucht. Auiierdem können, wie die Erfindung voraussetzt, hohe Beanspruchungen hinsichtlich Temperatur und Druck herrschen. Die Führungen 10 und 21 begrenzen die Bewegung sämtlicher Gelenke auf eine rein koaxiale Rotationsbewegung ohne Winkelbewegungskomponente. Dadurch wird die Lebensdauer der Gelenke erheblich erhöht.Fig. 1 illustrates, of which the joints all an in and forwards Describe rotational movement that occurs because of the constant alternation of static and dynamic friction the pipe joints are heavily used. In addition, as the invention presupposes, high stresses in terms of temperature and pressure prevail. The guides 10 and 21 limit the movement of all joints to a purely coaxial rotational movement without angular motion component. This increases the life of the joints considerably elevated.

Der Auf bau eines Rohrgelenks und der Aufbau der Führungseinrichtungen ergibt sich aus Fig. 2.The construction of a pipe joint and the construction of the guide devices results from FIG. 2.

Darin ist das Rohrgelenk 8 im Schnitt dargestellt, der seinen Aufbau erkennen lädt. Der Rohranschluß 2 ist mit einem gehäuseartigen Gelenkteil 12 starr verbunden. Dieser Gehäuseteil weist einen Gehauseinnenraum 13 auf, der auf der Innenseite des Randes einerAuslaßöffnung 14 einen als Hohlkugel-Kalotte ausgeführten Kugeldichtring 15 enthält. Dieser wirkt mit einem als Kugelkalotte ausgebildeten Gegendichtring 16 zusammen, der durch eine Feder 17 gegen den Kugeldichtring 15 gepreßt wird und außerdem starr über eine Kupplung 18 mit dem Gelenkarm 5 verbunden ist. Man hat sich vorzustellen, daß die Rohrgelenke 7 und 9 in gleicher Weise aufgebaut sind0 Solche Kugelrohrgelenke sind an sich bekannt. An ihrer Stelle können auch andere, gleichartige Kugelrohrgelenke im Rahmen der Erfindung verwendet werden.This shows the pipe joint 8 in section, its structure recognize invites. The pipe connection 2 is rigid with a housing-like joint part 12 tied together. This housing part has a housing interior 13 on the inside of the edge of an outlet opening 14 has a spherical sealing ring designed as a hollow spherical dome 15 contains. This acts with one designed as a spherical cap Counter-sealing ring 16 together, which by a spring 17 against the ball sealing ring 15 is pressed and also rigidly connected to the articulated arm 5 via a coupling 18 is. One has to imagine that the pipe joints 7 and 9 are constructed in the same way sind0 Such ball tube joints are known per se. In their place you can also other, similar ball tube joints can be used within the scope of the invention.

Die Koaxialführung 10 wird von einem starr mit dem Gelenkarm 5 verbundenen, zu dem Kugelrohrgelenk 7 koaxialen Lagereapfen a2 und einem diesen Lagerzapfen umfassenden Drehlager 43 gebildet, das über Arme 24, a5 starr mit dem Gelenkarm 6 so verbunden ist, das es gleichfalls koaxial zum Kugelrohrgelenk 7 steht. In Fig. 2 ist der Arm 25 gebrochen dargestellt, damit auch die Führungseinrichtung 41 klar dargestellt werden kann. Es versteht sich jedoch, daß dieser Arm 25 eine starre Verbindung zwischen dem Lager 23 und dem Gelenkarm 6 darstellt.The coaxial guide 10 is rigidly connected to the articulated arm 5 by a to the ball tube joint 7 coaxial bearing pegs a2 and encompassing these bearing pegs Rotary bearing 43 is formed, which is rigidly connected to the articulated arm 6 via arms 24, a5 is that it is also coaxial with the ball joint 7. In Fig. 2 is the arm 25 shown broken, so that the guide device 41 is clearly shown can be. It is understood, however, that this arm 25 is a rigid connection between the bearing 23 and the articulated arm 6 represents.

Die Führung t1 besteht aus einem starr mit dem Gelenkarm 5 verbundenen Zapfen 26, der an seinem Ende eine Rolle 7 trägt,. deren Drehachse die Drehachse des Rohrgelenks 8 schneidet und senkrecht zu dieser steht. Die Führungseinrichtung X1 besteht ferner aus einem ortsfest angeordneten U-Profil#8, dessen Schenkel parallel zur Schwenkebene des Gelenkarms 5 stehen und die Rolle 7 beiderseits umfassen. Außerdem ist das U-Profil 8 so angeordnet, daß die Rolle 7 sich während des gesamten Schwenkwegs des Gelenkarms 5 innerhalb dieses Profils befindet, wobei die Lage des Profils so gewählt ist, daß koaxiale Stellung der Gelenkteile des Kugelrohrgelenks 8 gesichert wird.The guide t1 consists of a rigidly connected to the articulated arm 5 Pin 26 which carries a roller 7 at its end. whose axis of rotation is the axis of rotation of the pipe joint 8 cuts and perpendicular to this one stands. The guide device X1 also consists of a stationary U-profile # 8, the legs of which are parallel stand for the pivot plane of the articulated arm 5 and encompass the roller 7 on both sides. aside from that the U-profile 8 is arranged so that the roller 7 during the entire pivoting path of the articulated arm 5 is located within this profile, the position of the profile as it is selected that the coaxial position of the joint parts of the ball tube joint 8 is secured will.

Nur der Einfachheit halber sind in Fig. 2 die Führungseinrichtungen 10 und #1 innerhalb einer Ebene, nämlich der Zeichenebene, dargestellt. Da in Wirklichkeit auch die Gelenkrohre 5 und 6 nicht in einer Ebene liegen, sind auch die beiden Führung einrichtungen im Winkel gegeneinander versetzt, so daß sie während der Bewegung der Gelenke nicht miteinander interferieren.The guide devices are shown in FIG. 2 only for the sake of simplicity 10 and # 1 within one plane, namely the plane of the drawing. There in reality the articulated tubes 5 and 6 are also not in one plane, so are the two guides devices offset from one another at an angle, so that they can be used during movement of the joints do not interfere with each other.

Zweckmäßigerweise werden die Gelenkarme abweichend von dem dargestellten Beispiel so angeordnet, daß alle Gelenke in einer gemeinsamen Ebene liegen, die senkrecht zu den Drehachsen der Gelenke steht.The articulated arms are expediently different from that shown Example arranged so that all joints lie in a common plane, the is perpendicular to the axes of rotation of the joints.

Claims

PATENT CLAIM

Articulated pipe connection for high loads to connect a stationary one Pipe connection (2) with a parallel to it, arranged transversely to its longitudinal axis movable pipe connection. (4) by means of two joint pipe pieces (5, 6), which are connected to each other and are connected to the pipe connections via spherical pipe joints (7, 8, 9) which each consist of two mutually rotatable joint parts (12, 16) which mutually by means of a ball sealing ring (15) made of ceramic material or a similar one hard material are sealed, especially for the supply of under pressure standing cooling medium to the walking beam of a walking beam furnace, characterized in that that the two articulated tubes (5, 6) connecting ball tube joint (7) with one of the two joint parts (12, 16) coaxially holding the first guide (10) and one the movement of the ball tube joint (7) on a perpendicular to its axis Level restricting second guide 1) is provided. Blank page