[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum automatischen
Ankuppeln einer Gießpfanne an eine oder mehrere Gasleitungen.
[0002] Nach Beendigung des Schmelzvorganges, wird die Metallschmelze aus dem Schmelzgefäß
in für den Transport und das Vergießen geeignete metallurgische Gefäße abgestochen.
In diesen Gießpfannen findet häufig eine Nachbehandlung der Metallschmelze zur Veränderung
der chemischen Zusammensetzung statt. Dabei wird das flüssige Metall mit Gasen gespült,
welche durch einen porösen Bereich in dem Boden in die Gießpfanne eingeblasen werden.
Die dabei erzeugten Umsetzungsprodukte steigen an die Oberfläche der Schmelze und
werden dort von einer Schlacke aufgenommen.
[0003] Zu diesem Zweck wird die Gießpfanne in eine Aufnahmevorrichtung eingeführt und dort
mit den Gaszuführungen verbunden. Dieses Anschließen der Gaszuführungen sollte möglichst
automatisch erfolgen, da angesichts der Umgebung, die Unfallgefahr für einen Arbeiter
sehr hoch ist.
[0004] Die bisher bekannten automatischen Kupplungen erlauben das Ankuppeln der Gießpfanne
an eine einzige resp. zwei Gaszuführungen.
[0005] So beschreibt das Patent EP-A-0 320 841 eine Vorrichtung zum Anschließen einer Gießpfanne
an eine Gasleitung, bei der ein zentral in dem unteren Kupplungsteil angeordnetes
Ventil beim Zusammensetzen der beiden Kupplungsteile automatisch öffnet.
[0006] Das luxemburgische Patent LU-87 868 beschreibt eine Vorrichtung mit einem Tandemventil,
die das gleichzeitige Ankuppeln der Gießpfanne an zwei verschieden Gaszuführungen
erlaubt. Dabei ist in dem unteren Kupplungsteil ein erster zentraler Auslaß für das
erste Gas vorgesehen. Das zweite Gas wird durch mehrere kreisförmig um diesen zentralen
Einlaß verteilte Teilauslässe geführt. In dem oberen Teil sind die entsprechenden
Einlässe ähnlich verteilt, wobei zwischen dem zentralen Einlaß und den darum verteilten
Teileinlässen eine Ringdichtung angeordnet ist, die bei zusammengekuppelter Vorrichtung
verhindert, daß sich die beiden Gase vermischen. Außen um die Teileinlässe verläuft
eine weitere Dichtung, welche die Teilübergänge radial nach außen hin abdichten.
[0007] In einer rauhen Umgebung, wie sie in der metallurgischen Industrie durch Staub und
Hitze gegeben ist, weisen die bekannten Vorrichtungen den Nachteil auf, daß das an
der Aufnahmevorrichtung befestigte, untere Kupplungsteil bei entkuppelter Vorrichtung
den Verunreinigungen in der Umgebung ausgesetzt ist. Diese Verunreinigungen lagern
sich auf der Oberfläche des Kupplungsteiles ab und führen mit der Zeit dazu, daß die
Kupplungsvorrichtung nicht mehr richtig abdichtet, da die vorgesehenen Dichtungen
nicht mehr ordnungsgemäß auf den Dichtflächen aufliegen. Weiterhin verursachen die
abgelagerten Verunreinigungen Verstopfungen der Gasen- und Gasauslässe.
[0008] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, eine Kupplungsvorrichtung für
mehrere Gase zur Verfügung zu stellen, welche weitgehend selbstreinigend ist.
[0009] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Vorrichtung zum automatischen
Ankuppeln einer Gießpfanne an eine oder mehrere Gasleitungen, die ein an eine Gasversorgung
angeschlossenes, erstes Kupplungsteil und ein an der Gießpfanne befestigtes, zweites
Kupplungsteil umfaßt, wobei in dem ersten Kupplungsteil mehrere Gasauslässe und in
dem zweiten Kupplungsteil ein oder mehrere Gaseinlässe angeordnet sind. Jeder einzelne
Gasauslaß durch ein zugeordnetes Schließelement im ersten Kupplungsteil verschließbar,
wobei dieses Schließelement beim Ankuppeln an das zweite Kupplungsteil zum Beispiel
nach innen in das erste Kupplungsteil gedrückt wird und den entsprechenden Gasauslaß
freigibt.Die erfindungsgemäße Schließeinheit zeichnet sich insbesondere dadurch aus,
daß diese Schließelemente derart ausgelegt sind, daß beim Ankuppeln der beiden Kupplungsteile,
vor dem dichtenden Aufsetzen der beiden Kupplungsteile aufeinander, zuerst ein einziger
Gasauslaß freigegeben wird bevor die anderen Gasauslässe freigegeben werden.
[0010] Das verfrühte Öffnen eines der Schließelemente bewirkt einen Gasstrom aus dem geöffneten
Gasauslaß, der radial von dem Gasauslaß durch den Spalt zwischen dem ersten und dem
zweiten Kupplungselement nach außen strömt. Da die Gaszuleitungen unter hohem Druck
stehen, und der Spalt zwischen den beiden Kupplungselementen beim Öffnen des Schließelementes
recht klein ist, ist die Geschwindigkeit des Gasstromes entsprechend groß, so daß
Verunreinigungen, welche sich auf der Oberfläche der Kupplungselemente abgesetzt haben,
von den Kupplungsoberflächen weggeblasen werden. Da dies mit jedem Ankuppeln einer
Gießpfanne geschieht, also in kurzen Abständen, kommt es nicht zu Verkrustung der
Ablagerungen, so daß diese rieselfähig bleiben, und von dem Gasstrom mitgerissen werden.
[0011] Es ist zu bemerken, daß das Öffnen von zuerst nur einem der Gasauslässe eine wichtige
Rolle spielt. In der Tat bildet sich bei gleichzeitigem Öffnen aller kreisförmig um
die Achse angeordneter Gasauslässe in der Mitte zwischen den Auslässen eine Verwirbelung.
Die darin aufgewirbelten Verunreinigungen werden nicht aus dem Zwischenraum zwischen
den beiden Kupplungsteilen herausgeblasen, sondern lagern sich beim Ankuppeln auf
dem ersten Kupplungsteil ab. Dadurch können die beiden Kupplungsteile nicht mehr so
aufeinandergesetzt werden, daß die jeweiligen Oberflächen aneinander liegen, und die
Kupplungsvorrichtung wird undicht.
[0012] Beim Abkuppeln der beiden Kupplungsteile wirkt sich diese Charakteristik ebenfalls
vorteilhaft aus. Hier werden zunächst die beiden Kupplungsteile so weit auseinandergefahren,
daß keine dichtende Verbindung mehr besteht. Dabei sind die Gasauslässe weiterhin
geöffnet. Das durch die einzelnen Gasauslässe ausströmende Gas reinigt diese von Verunreinigungen
und spült diese Verunreinigungen in den Zwischenraum zwischen den beiden Kupplungsteilen.
Werden die beiden Kupplungsteile weiter auseinandergebracht, schließen alle Gasauslässe
bis auf einen, wodurch die Verunreinigungen die sich zwischen den beiden Kupplungsteilen
befinden radial nach außen mitgerissen werden. Erst dann werden die beiden Kupplungsteile
so weit getrennt, daß sich auch der letzte Gasauslaß verschließt. Dadurch wird verhindert,
daß Verunreinigungen in die Gasauslässe gelangen und sich hier festsetzen.
[0013] In einer möglichen Ausführung ist in dem zweiten Kupplungsteil ein Gaseinlaß weniger
ausgeführt als Gasauslässe in dem ersten Kupplungsteil, und die Schließelemente derart
ausgelegt, daß beim Ankuppeln der beiden Kupplungsteile zuerst der Gasauslaß, dem
kein entsprechender Gaseinlaß zugeordnet ist, freigegeben wird bevor die anderen Gasauslässe
freigegeben werden. Dieser Gasauslaß kann dann zum Beispiel auf der Achse der Kupplungsanordnung
angeordnet sein.
[0014] In einer bevorzugten Ausführung sind die Gasauslässe konusförmig ausgeführt und durch
ein konusförmiges Schließelement formschlüssig verschließbar, wobei das konusförmige
Schließelement in dem ersten Kupplungsteil axial verschiebbar angeordnet ist und in
Schließstellung aus dem konusförmigen Gasauslaß derart herausragt, daß es beim Ankuppeln
durch das zweite Kupplungsteil nach innen in das erste Kupplungsteil gedrückt wird.
[0015] Die Konusform der Gasauslässe und der Schließelemente bewirkt, daß bei verschlossenem
Gasauslaß, dieser formschlüssig verschlossen ist. Es bilden sich an der Grenzlinie
zwischen der Oberfläche des Kupplungsteiles und der Oberfläche des Schließelementes
keine tiefen Rillen, in welche sich Verunreinigungen bevorzugt festsetzen. Dadurch
wird Eindringen von Verunreinigungen in den Gasauslaß verhindert.
[0016] Darüber hinaus bewirkt die konische Form der beiden Elemente, daß bei Hineindrücken
des Schließelementes in das erste Kupplungsteil, der Spalt zwischen Schließelement
und Gasauslaß größer wird, je weiter das Schließelement in das Kupplungsteil hineingedrückt
wird. Dadurch können sich Verunreinigungen, welche beim Öffnen des Gaseinlasses in
den sich bildenden Spalt eindringen, sich hier nicht festsetzen, sondern werden von
der einsetzenden Gasströmung aus dem Gaseinlaß hinausbefördert.
[0017] Jedes der Schließelemente ist bevorzugt in dem entsprechenden Gasauslaß gegen elastische
Mittel, zum Beispiel eine Schraubenfeder, axial verschiebbar, wobei die elastischen
Mittel das Schließelement bei entkuppelter Vorrichtung dichtend gegen den konusförmigen
Gasauslaß pressen.
[0018] Vorzugsweise weist jedes der konusförmigen Schließelemente eine ringförmige Schulterfläche
auf, in der eine ringförmige Weichdichtung derart angebracht ist, daß die ringförmige
Weichdichtung auf einer ringförmigen Sitzfläche, welche den konusförmigen Gasauslaß
umgibt, dichtend aufliegt, wenn das konusförmige Schließelement formschlüssig in dem
konusförmigen Gasauslaß sitzt.
[0019] Dadurch erreicht man eine doppelte Abdichtung der Gaseinlässe. Diese sind durch die
formschlüssige Abdichtung und durch die Abdichtung mittels der Ringdichtung bei entkuppelter
Vorrichtung zuverlässig abgedichtet, was eine weitere Absperrvorrichtung für die Gasleitungen
überflüssig macht.
[0020] Vorteilhaft ist weiterhin eine Vorrichtung in der das erste Kupplungsteil die Form
eines Konus und das zweite Kupplungsteil die Form einer konischen Mulde hat, die auf
diesen Konus aufschiebbar ist, wobei der Öffnungswinkel der Mulde größer als der Öffnungswinkel
des ersten Kupplungsteiles ist.
[0021] Diese Konusform bewirkt, daß sich die beiden Kupplungsteile beim Ankuppeln automatisch
zentrieren, wodurch die Gasaus- und Gaseinlässe sich nach dem Ankuppeln exakt axial
gegenüberliegen.
[0022] Da der Öffnungswinkel der konusförmigen Mulde größer ist als der Öffnungswinkel des
ersten Kupplungsteiles, ist vergrößert sich der Zwischenraum zwischen den beiden Kupplungsteilen
radial nach außen. Dadurch wird das Herausblasen der Verunreinigungen beim Öffnen
des ersten Gaseinlasses erleichtert, da sich die Verunreinigungen nach außen hin nicht
festsetzen können.
[0023] In einer bevorzugten Ausführung weist der Konus des ersten Kupplungsteiles eine kugelförmige
Spitze auf, und ist der Boden der konusförmigen Mulde des zweiten Kupplungsteiles
kugelförmig ausgebildet, um an der kugelförmigen Spitze des ersten Kupplungsteiles
anzulegen.
[0024] Diese kugelförmige Ausführung der beiden aneinanderliegenden Teile erlaubt es Verkippungen
der Gießpfanne gegenüber der Senkrechten auszugleichen, und trotzdem einen formschlüssigen
Sitz des zweiten Kupplungsteiles auf dem ersten zu gewährleisten.
[0025] Sind weiterhin die Gasauslässe in der kugelförmigen Spitze und die Gaseinlässe in
der kugelförmigen Mulde angeordnet, können Verkippungen der Gießpfanne ausgeglichen
werden, ohne daß die Übergänge zwischen den Gasaus- und Gaseinlässen undicht werden.
[0026] In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung umfaßt das zweite Kupplungsteil eine
Kupplungshülse und einen Kupplungskörper, wobei der Kupplungskörper in der Kupplungshülse
axial verschiebbar gelagert ist, und es sind elastische Mittel, wie zum Beispiel eine
Schraubenfeder, vorgesehen, um den Kupplungskörper an einem in der Kupplungshülse
ausgeführten Absatz abzustützen, so daß bei entkuppelter Vorrichtung der Kupplungskörper
in einer vorgeschobenen Position steht, und beim Zusammenkuppeln der Vorrichtung der
Kupplungskörper gegen die Federkraft der elastischen Mittel in die Kupplungshülse
hineingedrückt wird, so daß der Kupplungskörper durch die Federkraft der Mittel dichtend
gegen die Oberfläche des ersten Kupplungsteiles gepreßt wird.
[0027] Durch die Vorspannung der federnden Mittel wird der Kupplungskörper beim Ankuppeln
an das erste Kupplungsteil zunächst mit der Federkraft der elastischen Mittel gegen
die Oberfläche des ersten Kupplungsteiles gepreßt. Dann verschiebt sich der Kupplungskörper
axial in die Kupplungshülse hinein. Im Gegensatz zu einer einteiligen Ausführung des
zweiten Kupplungsteiles, wird hierdurch der Schlag beim Aufeinandersetzen der beiden
Kupplungsteile abgefedert, wodurch die gesamte Vorrichtung vor Stößen geschützt wird.
[0028] Um den Anpreßdruck der beiden Kupplungsteile weiter zu erhöhen und dadurch die Abdichtung
der Übergänge zwischen den Gasaus- und Gaseinlässen zu verbessern, ist einer der Einlässe
in dem zweiten Kupplungsteil vorzugsweise mit einer Kammer oberhalb des Kupplungskörpers
verbunden, so daß bei zusammengekuppelter Vorrichtung der sich in der Kammer aufbauende
Gasdruck eine in Kupplungsrichtung wirkende Kraft auf den Kupplungskörper ausübt,
und so der Anpreßdruck der Ringdichtungen an die Oberfläche des ersten Kupplungsteiles
erhöht wird.
[0029] In der Tat, baut sich, selbst wenn das Gas aus der Kammer wiederum in die Gießpfanne
geleitet wird, durch den hohen Widerstand, den der poröse Bereich der Gießpfanne dem
Gasstrom entgegensetzt, in dieser Kammer ein Überdruck auf, so daß die Kupplungshülse
zusammen mit dem Kupplungskörper wie ein Druckzylinder funktioniert. Dieser Druckzylinder
wirkt in die gleiche Richtung wie die elastischen Mittel, so daß diese in ihrer Funktion
durch den Druckzylinder unterstützt werden.
[0030] Aus fertigungstechnischen Gründen ist jeder Gaseinlaß bevorzugt in einem in das zweite
Kupplungsteil einschraubbaren Einsatz ausgeführt, in dem eine Ringdichtung eingesetzt
ist.
[0031] In der Tat sind bei einer Vorrichtung mit mehreren Gaseinlässen diese nicht mehr
in der Achse der Kupplungsvorrichtung angeordnet. Dies heißt aber, daß, z.B. bei einer
konisch ausgebildeten Mulde, eine Ringdichtung die in einer Nut, z.B. einer Schwalbenschwanznut,
um den Gaseinlaß anzubringen ist, nicht mehr in einer ebenen Fläche senkrecht zur
Achse des Kupplungskörpers liegt, sondern über die Konusfläche gekrümmt ist. Diese
Nut läßt sich deshalb nicht mehr aus dem Kupplungskörper drehen, sondern muß in einem
anderen komplizierteren Verfahren angebracht werden. Ist die Dichtung in einem herausschraubbaren
Einsatz angebracht, kann man diesen Einsatz in einem Winkel derart in eine Halterung
einschrauben, daß eine Mittelebene durch die einzudrehende Nut senkrecht zu der Achse
der Halterung steht. Die Halterung läßt sich nun in die Drehbank einspannen, und die
erforderliche Nut kann ausgedreht werden.
[0032] In einer bevorzugten Ausführung besteht jeder Einlaß in dem Einsatz aus mehreren
Bohrungen, welche kreisförmig um den Anstoßpunkt des entsprechenden Schließelementes
angeordnet sind.
[0033] Somit wird der Anstoßpunkt für das Schließelement durch die Fläche zwischen den einzelnen
Bohrungen gebildet, was verhindert, daß der Gaseinlaß durch die Spitze des Schließelementes
verschlossen wird.
[0034] In einer weiteren bevorzugten Ausführung, in der in dem zweiten Kupplungsteil ein
Gaseinlaß weniger ausgeführt ist als Gasauslässe in dem ersten Kupplungsteil, und
die Schließelemente derart ausgelegt sind, daß beim Ankuppeln der beiden Kupplungsteile
zuerst der Gasauslaß, dem kein entsprechender Gaseinlaß zugeordnet ist, freigegeben
wird bevor die anderen Gasauslässe freigegeben werden, ist dem Gasauslaß, dem kein
entsprechender Gaseinlaß zugeordnet ist, ein axial in dem Gasauslaß verschiebbares
Schließelement, derart zugeordnet, daß dieser Gasauslaß bei ganz enkuppelter und bei
ganz zusammengekuppelter Vorrichtung verschlossen ist und während des Ankupplungsvorganges
freigegeben ist.
[0035] Dazu kann in dem Gasauslaß beispielsweise ein Einsatz ausgeführt sein, der eine axiale
Bohrung aufweist, und das Schließelement zylinderförmig ausgebildet sein und zwei
Endteilstücke und ein verjüngtes Mittelteilstück aufweisen, wobei der Durchmesser
der Bohrung in dem Einsatz so gewählt ist, daß die Endteilstücke des Schließelementes
paßgenau darin verschiebbar sind.
[0036] Bevorzugt kann in der Bohrung des Einsatzes eine Radialdichtung derart angebracht
werden, daß der Gasauslaß mit dem Schließelement abgedichtet ist, wenn das Schließelement
sich in einer Position befindet, in der eines der beiden Endteilstücke an der Radialdichtung
anliegt, und der Gasauslaß freigegeben ist, wenn das Schließelement sich in einer
Position befindet, in der das verjüngte Mittelstück des Schließelementes sich in Höhe
der Radialdichtung befindet.
[0037] Um das Schließelement bei entkuppelter Vorrichtung zusätzlich abzudichten, kann das
zylinderförmige Schließelement zum Beispiel eine ringförmige Schulterfläche aufweisen
in der eine ringförmige Weichdichtung derart angebracht ist, daß die ringförmige Weichdichtung
auf einer ringförmigen Sitzfläche, welche die Bohrung in dem Einsatz umgibt, dichtend
aufliegt, wenn das zylinderförmige Schließelement ganz aus dem zylinderförmigen Gasauslaß
herausragt.
[0038] In einer bevorzugten Ausführung ist das Schließelement in dem Gasauslaß axial gegen
elastische Mittel, zum Beispiel eine Schraubenfeder, verschiebbar wobei die elastischen
Mittel das Schließelement bei entkuppelter Vorrichtung derart in dem Gasauslaß verschiebt,
daß die ringförmige Schulterfläche dichtend an die ringförmige Sitzfläche des Einsatzes
gepreßt wird.
[0039] Weiterhin ist der Gasauslaß, dem kein entsprechender Gaseinlaß zugeordnet ist, in
einer bevorzugten Ausführung über eine Verbindungsleitung mit der Gasversorgung eines
der anderen Gasauslässe verbunden.
[0040] Diese Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum automatischen Ankuppeln einer
Vorrichtung an mehrere Gasleitungen, wobei ein an eine Gasversorgung angeschlossenes,
erstes Kupplungsteil und ein an der Vorrichtung befestigtes, zweites Kupplungsteil
zusammengekuppelt werden, und wobei in dem ersten Kupplungsteil mehrere verschließbare
Gasauslässe und in dem zweiten Kupplungsteil ein oder mehrere Gaseinlässe angeordnet
sind, und das gekennzeichnet ist durch die Schritte
- axiales Zusammenführen des ersten und zweiten Kupplungsteiles;
- Öffnen eines ersten Gasauslasses in dem ersten Kupplungsteil, bevor die beiden Kupplungsteile
zusammengeführt sind;
- Öffnen der restlichen Gasauslässe in dem ersten Kupplungsteil, nach dem Säubern der
Kupplungsoberflächen durch das aus dem geöffneten Gasauslaß ausströmende Gas, wobei
Verunreinigungen, die sich auf den Kupplungsoberflächen abgesetzt haben, durch den
Gasstrom radial nach außen gespült werden;
- Dichtendes Zusammenführen der beiden Kupplungsteile;
- Abdichtung der einzelnen Übergänge zwischen den jeweiligen Gasauslässen und den entsprechenden
Gaseinlässen radial nach außen hin.
[0041] Im folgenden wird nun eine bevorzugte Ausführung der Erfindung anhand der Figuren
beschrieben. Es zeigen:
- Fig.1:
- einen senkrechten Schnitt durch eine erfindungsgemäße Kupplungsvorrichtung für das
gleichzeitige Ankuppeln einer Gießpfanne an drei verschiedene Gasleitungen, wobei
die beiden Kupplungsteile in ihrer nicht zusammengekuppelten Position gezeigt sind,
- Fig.2:
- einen senkrechten Schnitt durch die Kupplungsvorrichtung der Fig.1, wobei die beiden
Kupplungsteile in ihrer zusammengekuppelten Position gezeigt sind,
- Fig.3:
- einen Ausschnitt aus Fig.2, der das Ventil in dem ersten Kupplungsteil und den darüber
angeordneten Einsatz mit den Teileinlässen in den zweiten Kupplungsteil vergrößert
darstellt,
- Fig.4:
- eine Ansicht von unten in die konusförmige Mulde des zweiten Kupplungsteiles,
- Fig.5:
- einen senkrechten Schnitt durch eine weitere bevorzugte Ausführung der erfindungsgemäßen
Kupplungsvorrichtung für das gleichzeitige Ankuppeln einer Gießpfanne an drei verschiedene
Gasleitungen, wobei die beiden Kupplungsteile in ihrer nicht zusammengekuppelten Position
gezeigt sind,
- Fig.6:
- einen senkrechten Schnitt durch die Kupplungsvorrichtung der Fig.5, wobei die beiden
Kupplungsteile in ihrer zusammengekuppelten Position gezeigt sind,
- Fig.7:
- einen senkrechten Schnitt durch den zentralen Gasauslaß der Kupplungsvorrichtung der
Fig.5 bei verschiedenen Stellungen des Schließelementes,
- Fig.8:
- einen Schnitt durch eine zylinderförmige Halterung mit darin eingeschraubtem Einsatz.
[0042] In Fig.1 und Fig.2 ist eine erfindungsgemäße Kupplungsvorrichtung dargestellt, während
Fig.3 einen vergrößerten Ausschnitt aus dieser Kupplungsvorrichtung darstellt. Sie
besteht aus einem unteren, ersten Kupplungsteil 10, und einem oberen, zweiten Kupplungsteil
12. Das zweite Kupplungsteil 12 ist bevorzugt mit der Gießpfanne fest verbunden, während
das erste Kupplungsteil 10 an die Gasversorgungsleitungen angeschlossen ist und in
der Aufnahmevorrichtung für die Gießpfanne derart angeordnet ist, daß es in einer
Ebene senkrecht zu einer Achse 0 durch die Kupplungsvorrichtung in zwei zueinander
senkrechten Richtungen verschiebbar ist. Dadurch können Ungenauigkeiten bei der axialen
Ausrichtung des an der Gießpfanne befestigten oberen Kupplungsteiles über dem unteren
Kupplungsteil ausgeglichen werden.
[0043] Das zweite Kupplungsteil 12 besteht aus einer Kupplungshülse 14, die nach oben hin
durch einen Deckel 16 verschlossen ist, und einem darin axial verschiebbar angeordneten
Kupplungskörper 18. Dieser weist vorzugsweise drei koaxiale zylindrische Teilstücke
mit drei verschiedenen Durchmessern auf, wobei der Durchmesser des oberen Teilstückes
am kleinsten ist und der Durchmesser des unteren Teilstückes am größten ist. Koaxial
zu dem oberen Teilstück ist eine Schraubenfeder 20 angebracht, die sich nach unten
hin auf den von der ersten Durchmesservergrößerung gebildeten Vorsprung 22 an dem
Kupplungskörper 18 abstützt. Nach oben hin stützt sich die Feder 20 an einem in der
Kupplungshülse 14 ausgeführten Absatz 24 ab. An diesem Absatz 24 ist das obere Teilstück
des Kupplungskörpers 18 geführt und durch eine Ringdichtung 26 abgedichtet, während
das mittlere Teilstück von der Kupplungshülse 14 geführt wird. Das untere Teilstück
des Kupplungskörpers 18 ist in einer unten an der Kupplungshülse 14 befestigten Hülse
28 verschiebbar eingepaßt. Diese Hülse hat im wesentlichen eine Schutzfunktion und
verhindert ein Eindringen von Verunreinigungen zwischen die Kupplungshülse 14 und
das mittlere Teilstück des Kupplungskörpers 18.
[0044] Unter dem Einfluß der Schraubenfeder 20 wird der Kupplungskörper 18 axial nach unten
gedrückt. Um ein Herausfallen des Kupplungskörpers 18 aus der Kupplungshülse 14 zu
verhindern, ist oben auf dem oberen Teilstück des Kupplungskörpers 18 eine Anschlagplatte
30 angeschraubt, der sich von oben auf den Ansatz 24 abstützt.
[0045] In dem Kupplungskörper 18 ist an dem unteren Ende eine konusförmige Mulde 32 ausgearbeitet,
deren Boden 34 bevorzugt kugelförmig abgerundet ist. Weiterhin sind drei Gasdurchlaßbohrungen
36 parallel zu der Achse 0 in dem Kupplungskörper 18 ausgeführt, die jede an ihrem
unteren Ende in eine Aufweitung mündet, die im inneren mit einem Gewinde versehen
ist und in die ein Einsatz 38 mit den Gaseinlässen eingeschraubt werden kann. Nach
oben hin münden zwei der drei Gasdurchlaßbohrungen 36 über ein Teleskopverbindungsstück
40 in den oberen Deckel 16, von wo aus Leitungen (nicht eingezeichnet) zu dem porösen
Bereich der Gießpfanne führen. Die dritte der Gasdurchlaßbohrungen mündet in eine
Kammer 42, die im inneren der Kupplungshülse 14 zwischen dem Deckel 16 und der Anschlagplatte
30 gebildet wird. Durch eine Bohrung 44 in dem Deckel 16 ist diese wiederum über eine
Leitung mit dem porösen Bereich des Bodens der Gießpfanne verbunden.
[0046] Aus Fig.3 und Fig.4 ist zu ersehen, daß jeder Einsatz 38 mehrere kreisförmig um die
Achse der jeweiligen Gasdurchlaßbohrung 36 angeordnete Bohrungen 46 aufweist. Um diese
Bohrungen 46 herum ist an dem unteren Ende der Einsätze 38 jeweils eine Ringdichtung
48 in einer Schwalbenschwanznut 50 angeordnet. Diese dichtet bei zusammengekuppelten
Kupplungsteilen den Übergang zwischen den Gasauslässen in dem ersten Kupplungsteil
und den Gaseinlässen in dem zweiten Kupplungsteil radial nach außen hin ab.
[0047] Das erste Kupplungsteil 10 weist drei Gasauslässe 52 auf, die bei aufeinandergesetzten
Kupplungsteilen den Gasdurchlaßbohrungen 36 in dem zweiten Kupplungsteil axial gegenüberliegen.
Nach unten hin sind die Gasauslässe 52 mit Gaszuführungen 54 (Fig.1 u. Fig.2) verbunden,
über welche die verschiedenen Spülgase herangeführt werden. Die Gasauslässe 52 sind
in ihrem oberen Teil konusförmig ausgeführt und durch ein automatisch öffnendes Schließelementes
56 formschlüssig zu verschließen.
[0048] Jedes der Schließelemente 56 weist nach unten hin eine ringförmige Schulter 58 auf,
in der eine ringförmige Weichdichtung 60 in einer Schwalbenschwanznut 62 angebracht
ist. Diese Dichtung 60 sitzt auf einer ringförmigen Sitzfläche 64, welche den konusförmigen
Gasauslaß 52 umgibt, auf und dichtet den Gasauslaß zusätzlich ab, wenn das konusförmige
Schließelement 56 formschlüssig in dem konusförmigen Gasauslaß 52 sitzt.
[0049] Nach unten hin sind die Schließelemente 56 durch Führungselemente 66 verlängert,
welche einen kreuzförmigen waagerechten Querschnitt aufweisen und welche die Schließanordnung
verkippungsfrei in einer in den Gasauslässen 52 angebrachten Hülse 68 führen. Koaxial
zu den Führungselementen 66 ist jeweils eine Schraubenfeder 70 angebracht, die sich
nach unten gegen die Hülse 68 abstützt und nach oben hin gegen das Schließelement
56, wodurch dieses in ausgekuppeltem Zustand dichtend gegen den entsprechenden Gasauslaß
52 gedrückt wird.
[0050] Die Schließelemente 56 sind derart ausgeführt, daß ihre Spitzen bei entkuppelten
Kupplungsteilen, d.h. wenn die Schließelemente 56 formschlüssig in dem Gasauslaß 52
sitzen und die Schultern 58 gegen ihren Sitz 64 gepreßt werden, aus der Oberfläche
des ersten Kupplungsteiles herausragen, wobei eines der Schließelemente 56 weiter
aus dem ersten Kupplungsteil herausragt als die beiden anderen. Dies ist bevorzugt
das Schließelement, das bei zusammengekuppelter Vorrichtung in axialer Verlängerung
mit dem mit der Kammer 42 verbundenen Gaseinlaß des zweiten Kupplungsteiles liegt.
[0051] In Fig.1 ist die beschriebene Kupplungsvorrichtung in entkuppeltem Zustand dargestellt.
Der Kupplungskörper 18 wird hier durch die Schraubenfeder 20 in der Kupplungshülse
14 nach unten gedrückt und wird von der Anschlagplatte 30 in dieser gehalten. In dem
ersten Kupplungsteil werden die Schließelemente 56 unter dem Einfluß der Schraubenfedern
70 und des von unten wirkenden Gasdruckes formschlüssig gegen ihren Gasauslaß gepreßt
und verhindern dadurch ein Ausströmen von Gas, das durch die Zuführungen 54 herangeführt
wird.
[0052] Werden die beiden Kupplungsteile durch Herablassen der Gießpfanne näher zusammengeführt,
stößt zunächst das am weitesten aus dem unteren Kupplungsteiles herausragende Schließelement
gegen den über ihm liegenden Einsatz 38 an und wird gegen die Anpreßkraft der Feder
70 in das erste Kupplungsteil hineingedrückt und geöffnet. Dies geschieht noch bevor
die Ringdichtung 48 in dem Einlaß 36 auf der Oberfläche des ersten Kupplungsteiles
anliegt. Das nach oben aus dem geöffneten Gasauslaß 52 ausströmende Gas wird an dem
Boden 34 der Mulde 32 abgelenkt und strömt dann radial nach allen Richtungen durch
den Spalt der von dem zweiten und dem ersten Kupplungsteil gebildet wird. Da die Gaszuleitungen
54 unter hohem Druck stehen, und der Spalt zwischen den beiden Kupplungselementen
beim Öffnen des Schließelementes 56 recht klein ist, ist die Geschwindigkeit des Gasstromes
entsprechend groß, so daß Verunreinigungen, wie z.B. Staub, welche sich auf der Oberfläche
der Kupplungselemente abgesetzt haben, von den Kupplungsoberflächen nach außen weggeblasen
werden. Da dies mit jedem Ankuppeln einer Gießpfanne geschieht, also in kurzen Abständen,
kommt es nicht zu Verkrusten der Ablagerungen, so daß diese rieselfähig bleiben, und
von dem Gasstrom mitgerissen werden.
[0053] Es ist zu bemerken, daß das Öffnen von zuerst nur einem der Gasauslässe eine wichtige
Rolle spielt. In der Tat bildet sich bei gleichzeitigem Öffnen aller kreisförmig um
die Achse angeordneter Gasauslässe in der Mitte zwischen den Auslässen eine Verwirbelung.
Die darin aufgewirbelten Verunreinigungen werden nicht aus dem Zwischenraum zwischen
den beiden Kupplungsteilen herausgeblasen, sondern lagern sich beim Ankuppeln auf
dem ersten Kupplungsteil 10 ab. Dadurch können die beiden Kupplungsteile nicht mehr
so aufeinandergesetzt werden, daß die Ringdichtungen 48 auf der Oberfläche des ersten
Kupplungsteiles 10 aufliegen, und die Kupplungsvorrichtung wird undicht.
[0054] Werden die beiden Kupplungsteile noch weiter zusammengebracht, öffnen sich auch die
beiden anderen Schließelemente, und die Ringdichtungen 48 setzen sich auf die Oberfläche
des ersten Kupplungsteiles auf. Dies ist in Fig.2 und Fig.3 dargestellt. Dabei erlauben
die abgerundete Spitze des unteren Konus und der abgerundete Boden der oberen Mulde
eine moderate Verkippung der beiden Kupplungsteile zueinander auszugleichen. Wenn
die Oberfläche des ersten Kupplungsteiles fest in der Mulde des zweiten Kupplungsteiles
anliegt, wird der Kupplungskörper 18 gegen die Federkraft der Schraubenfeder 20 nach
oben in die Kupplungshülse 14 hineingedrückt. Im Gegenzug dazu wird die Dichtung 48
mit der gleichen Federkraft an die Oberfläche des ersten Kupplungsteiles gepreßt.
Dadurch werden die Übergänge zwischen den Gasauslässen 52 in dem ersten Kupplungsteil
und den Gaseinlässen 36 in dem zweiten Kupplungsteil radial nach außen hin abgedichtet.
[0055] Da das in einen der Gaseinlässe gelangende Gas zunächst in die Kammer 42 geführt
wird bevor es zu dem porösen Bereich der Gießpfanne geleitet wird, wird der Anpreßdruck
der Dichtungen 48 an die Oberfläche des ersten Kupplungsteiles 10 weiterhin erhöht.
Da der poröse Bereich der Gießpfanne dem anströmenden Gas einen hohen Widerstand entgegensetzt,
baut sich in der Tat in der Kammer 42 ein Überdruck auf. Dieser Überdruck übt eine
zusätzliche, in Kupplungsrichtung wirkende Kraft auf den Kupplungskörper 18 aus, die
sich zu der Federkraft der Schraubenfeder 20 addiert.
[0056] Beim Öffnen der Schließelemente 56 zeigt sich der Vorteil ihrer Konusform gegenüber
Schließelementen mit zylindrischer Form. In der Tat wird der Spalt zwischen dem konusförmigen
Schließelement 56 und seinem Sitz größer, je tiefer das Schließelement eingedrückt
wird. Dies verhindert ein Verstopfen des Spaltes durch Staub oder andere Verunreinigungen,
da sich diese nicht in dem Spalt festsetzen können.
[0057] Nach der Behandlung wird die Gießpfanne aus der Aufnahmevorrichtung herausgehoben,
wobei das Schließelement 56 sich selbständig unter der Federkraft der Schraubenfeder
70 verschließt und abdichtet.
[0058] In Fig.5 und Fig.6 ist eine weitere bevorzugte Ausführung der erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung
dargestellt. Man erkennt in dem ersten Kupplungsteil 10' einen zusätzlichen Gasauslaß
72, der auf der Achse 0 der Kupplungsvorrichtung angeordnet ist. Ihm gegenüber ist
in dem zweiten Kupplungsteil 12' kein Gaseinlaß ausgeführt, so daß der Gasauslaß 72
einzig die Funktion erfüllt, die Oberflächen der beiden Kupplungsteile von Verunreinigungen
zu säubern.
[0059] Zu diesem Zweck ist der Gasauslaß 72 mit einem axial in dem Gasauslaß verschiebbaren
Schließelement 74 (siehe auch Fig.7) versehen, das bei entkuppelter Vorrichtung den
Gasauslaß 72 verschließt (Fig.7 c), das während dem Ankuppeln für eine gewisse Zeit
den Gasauslaß freigibt (Fig.7 b) und das nach dem Aufsetzen der beiden Kupplungsteile
aufeinander, den Gasauslaß 72 wieder abdichtet. Dabei ist das Schließelement 74 derart
ausgeführt, daß es den Gasauslaß 72 freigibt, bevor die Gasauslässe 52 öffnen.
[0060] Um dies zu erreichen, ist das Schließelement 74 zylinderförmig ausgeführt, wobei
das mittlere Teilstück 76 einen kleineren Durchmesser aufweist, wie die beiden Endteilstücke.
Der Gasauslaß 72 ist an seinem oberen Ende mit einem Einsatz 77 versehen, in den eine
zylinderförmige Bohrung ausgeführt ist, deren Innendurchmesser so gewählt ist, daß
die Endteilstücke des Schließelementes 74 paßgenau darin verschoben werden können.
In den Einsatz 77 ist nahe dem oberen Ende um die Bohrung eine Radialdichtung 78 in
einer Nut angebracht, die den Gasauslaß 72 gegen das obere und das untere Endteilstück
des Schließelementes 74 abdichten kann (Fig.7 a,c). Steht das Schließelement in einer
Zwischenposition, d.h. wenn sich das verjüngte Mittelstück 76 in Höhe der Radialdichtung
78 befindet (Fig.7 b), kann das Gas zwischen dem verjüngten Mittelteilstück 76 des
Schließelementes 74 und der Radialdichtung 78 durchströmen, und der Gasauslaß ist
freigegeben.
[0061] Das Schließelement 74 weist nach unten hin eine ringförmige Schulter 80 auf, in der
eine ringförmige Weichdichtung 82 in einer Schwalbenschwanznut angebracht ist. Diese
Dichtung 82 sitzt auf einer ringförmigen Sitzfläche 84, welche die Bohrung in dem
Einsatz 77 umgibt, auf und dichtet den Gasauslaß zusätzlich ab, wenn das Schließelement
74 in seiner oberen, den Gasauslaß 72 abdichtenden Position steht (Fig.7 c).
[0062] Nach unten hin ist das Schließelement 74 durch ein Führungselement 86 verlängert,
das die Schließanordnung verkippungsfrei in einer unten in den Gasauslaß 72 angebrachten
Bohrung 88 führen. Koaxial zu dem Führungselement 86 ist eine Schraubenfeder 90 angebracht,
die sich nach unten gegen den Boden des Gaseinlasses abstützt und nach oben hin gegen
das Schließelement 74 drückt, wodurch dieses in ausgekuppeltem Zustand mit seiner
Schulter 80 dichtend gegen die ringförmige Sitzfläche 84 gedrückt wird.
[0063] Da der Gasauslaß 72 einzig die Funktion erfüllt, die Oberflächen der beiden Kupplungsteile
von Verunreinigungen zu säubern, besteht kein Bedarf, ihn an eine eigene Gasversorgung
54 anzuschließen. Aus diesem Grund, ist der Gasauslaß 72 über eine Verbindungsleitung
92 mit einem benachbarten Gasauslaß 52 verbunden, so daß bei geöffnetem Gasauslaß
72 das Gas von der Gasversorgung 54 des Gasauslasses 52 durch die Verbindungsleitung
92 zu dem geöffneten Gasauslaß 72 strömt, und dort durch den Spalt zwischen dem verjüngten
Mittelteilstück 76 des Schließelementes 74 und der Radialdichtung 78 entweicht.
[0064] Fig.7 zeigt die Funktionsweise des Schließelementes 74. Dazu ist das Schließelement
in drei verschiedenen Positionen dargestellt.
[0065] Fig.7 c (siehe auch Fig.5) zeigt die Schließanordnung in dem entkuppelten Zustand.
Das Schließelement 74 wird durch die Federkraft der Schraubenfeder 90 mit seiner Schulter
80 dichtend gegen die ringförmige Sitzfläche 84 gedrückt. Dabei ragt das obere Ende
des Schließelementes aus dem Gasauslaß 72 so weit heraus, daß das untere Endteilstück
in Höhe der Radialdichtung 78 liegt, wodurch der Gasauslaß 72 zusätzlich abgedichtet
wird.
[0066] Werden die beiden Kupplungsteile zusammengeführt, stößt das obere Ende des Schließelementes
74 gegen die Oberfläche der Mulde 34 in dem zweiten Kupplungsteil 12' (dies geschieht
noch bevor die restlichen Schließelemente 64 an das zweite Kupplungsteil 12' anstoßen),
und das Schließelement 74 wird zum Teil in das erste Kupplungsteil hineingedrückt
(Fig.7 b). Das verjüngte Mittelstück 76 des Schließelementes 74 kommt in Höhe der
Radialdichtung 78 zu liegen und das Gas, das durch die Verbindungsleitung 92 aus einer
benachbarten Gaszuführung 54 herangeführt wird, kann durch den Spalt zwischen dem
verjüngten Mittelteilstück 76 des Schließelementes 74 und der Radialdichtung 78 entweichen.
Es wird dann an der Oberfläche des zweiten Kupplungsteiles abgelenkt und entweicht
radial in alle Richtungen nach außen. Dabei reißt es Verunreinigungen die sich auf
den Oberflächen der beiden Kupplungsteile abgesetzt haben mit sich, und die Kupplungsoberflächen
werden gereinigt.
[0067] Werden die beiden Kupplungsteile jetzt dichtend zusammengebracht, wird das Schließelement
74 ganz in das erste Kupplungsteil 10 hineingedrückt. In dieser Position (Fig.6 und
Fig.7 a) liegt das obere Endteilstück des Schließelementes 74 in Höhe der Radialdichtung
78, so daß der Gasauslaß 72 wiederum abgedichtet ist. Dadurch kann in angekuppelten
Zustand kein Gas entweichen, ohne daß in dem zweiten Kupplungsteil eine zusätzliche
Ringdichtung um den Anstoßpunkt des Schließelementes 74 angebracht werden muß.
[0068] Fig.8 zeigt eine zylinderförmige Halterung 94 mit darin eingeschraubtem Einsatz 38.
Dieser zylinderförmige Halterung 94 wird für die Fertigung der Einsätze benutzt. In
der Tat stellt die Fertigung der Einsätze aufgrund ihrer Lage außerhalb der Achse
0 der Vorrichtung in der konusförmigen Mulde ein Problem dar. Da die Gaseinlässe nicht
axial in der Mulde angeordnet sind, liegen die Dichtungen 48 nicht in einer Ebene
senkrecht zur Achse 0, sondern sind über die Kugelfläche des abgerundeten Muldenbodens
abgebogen. Dadurch kann die Schwalbenschwanznut 50 nicht in dieser Position eingedreht
werden. Zur Herstellung wird aus diesem Grund folgendermaßen verfahren. Zunächst werden
Einsatzrohlinge die mit einem Außengewinde versehen sind in den noch nicht ausgedrehten
Kupplungskörper 18 eingeschraubt und jeweils mit einem seitlich durch eine Bohrung
in dem Kupplungskörper gesteckten Stift gegen Verdrehung gesichert. Dabei wird gleichzeitig
ihre Ausrichtung festgelegt, so daß sie immer wieder in die gleiche Position gebracht
werden können.
[0069] Dann wird die Mulde in den Kupplungskörper 18 hineingedreht, wobei die Einsätze 38
ihre untere Form erhalten. Jeder Einsatz 38 wird dann wieder aus den Kupplungskörper
18 herausgeschraubt, und in die Halterung 94 unter einem Winkel zur Achse der Halterung
1 eingeschraubt, so daß eine Mittelebene durch die einzudrehende Nut senkrecht zu
der Achse 1 steht. Der Einsatz wird dann wiederum durch einen Stift gegen Verdrehung
gesichert, und die Nut 50 kann in die Unterseite des Einsatzes eingedreht werden,
indem man den Einsatz 38 mit der Halterung 94 in die Drehbank einspannt.
[0070] Die erfindungsgemäße Kupplungsvorrichtung ist selbstverständlich nicht auf eine Ausführung
mit drei Gaseinlässen resp. -auslässen beschränkt. Es können ebensogut nur zwei Einlässe
vorgesehen sein, wie auch eine Ausführung mit vier oder mehr Einlässen denkbar ist.
1. Vorrichtung zum automatischen Ankuppeln einer Gießpfanne an eine oder mehrere Gasleitungen,
die ein an eine Gasversorgung angeschlossenes, erstes Kupplungsteil (10) und ein an
der Gießpfanne befestigtes, zweites Kupplungsteil (12) umfaßt, wobei in dem ersten
Kupplungsteil (10) mehrere Gasauslässe (52) und in dem zweiten Kupplungsteil (12)
ein oder mehrere Gaseinlässe (36) angeordnet sind, und wobei jeder dieser Gasauslässe
(52) durch ein ihm zugeordnetes Schließelement (56) im ersten Kupplungsteil (10) verschließbar
ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Schließelemente (56) der einzelnen Gasauslässe (52) derart ausgelegt sind, daß
beim Ankuppeln der beiden Kupplungsteile, vor dem dichtenden Aufsetzen der beiden
Kupplungsteile aufeinander, zuerst ein einziger Gasauslaß freigegeben wird bevor die
anderen Gasauslässe freigegeben werden.
2. Vorrichtung zum automatischen Ankuppeln nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
in dem zweiten Kupplungsteil (12) ein Gaseinlaß weniger ausgeführt ist als Gasauslässe
in dem ersten Kupplungsteil (10), und daß die Schließelemente (56, 74) derart ausgelegt
sind, daß beim Ankuppeln der beiden Kupplungsteile zuerst der Gasauslaß (72), dem
kein entsprechender Gaseinlaß zugeordnet ist, freigegeben wird bevor die anderen Gasauslässe
freigegeben werden.
3. Vorrichtung zum automatischen Ankuppeln nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
der Gasauslaß (72), dem kein entsprechender Gaseinlaß zugeordnet ist, auf der Achse
(0) der Kupplungsanordnung angeordnet ist.
4. Vorrichtung zum automatischen Ankuppeln nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß jeder der Gasauslässe (52) konusförmig ausgeführt und durch ein
konusförmiges Schließelement (56) formschlüssig verschließbar ist, wobei das konusförmige
Schließelement (56) in dem ersten Kupplungsteil (10) axial verschiebbar angeordnet
ist und in Schließstellung aus dem konusförmigen Gasauslaß (52) derart herausragt,
daß es beim Ankuppeln durch das zweite Kupplungsteil (12) nach innen in das erste
Kupplungsteil (10) gedrückt wird.
5. Vorrichtung zum automatischen Ankuppeln nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
jedes der konusförmigen Schließelemente (56) in dem entsprechenden konusförmigen Gasauslaß
(52) gegen elastische Mittel (70) axial verschiebbar ist, wobei die elastischen Mittel
(70) das Schließelement (56) bei entkuppelter Vorrichtung dichtend gegen den konusförmigen
Gasauslaß (52) pressen.
6. Vorrichtung zum automatischen Ankuppeln nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
die elastischen Mittel (70) eine Schraubenfeder umfassen.
7. Vorrichtung zum automatischen Ankuppeln nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß jedes der konusförmigen Schließelemente (56) eine ringförmige
Schulterfläche (58) aufweist in der eine ringförmige Weichdichtung (60) derart angebracht
ist, daß die ringförmige Weichdichtung (60) auf einer ringförmigen Sitzfläche (64),
welche den konusförmigen Gasauslaß (52) umgibt, dichtend aufliegt, wenn das konusförmige
Schließelement (56) formschlüssig in dem konusförmigen Gasauslaß (52) sitzt.
8. Vorrichtung zum automatischen Ankuppeln nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß das erste Kupplungsteil (10) die Form eines Konus hat, und daß
das zweite Kupplungsteil (12) die Form einer konischen Mulde (32) hat, die auf diesen
Konus aufschiebbar ist, wobei der Öffnungswinkel der Mulde größer als der Öffnungswinkel
des ersten Kupplungsteiles (10) ist.
9. Vorrichtung zum automatischen Ankuppeln nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß
der Konus des ersten Kupplungsteiles (10) eine kugelförmige Spitze aufweist, und daß
der Boden (34) der konusförmigen Mulde des zweiten Kupplungsteiles (12) kugelförmig
ausgebildet ist, um an der kugelförmigen Spitze des ersten Kupplungsteiles (10) anzuliegen.
10. Vorrichtung zum automatischen Ankuppeln nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß
die Gasauslässe (52) in der kugelförmigen Spitze angeordnet sind und die Gaseinlässe
(36) in der kugelförmigen Mulde (34) angeordnet sind.
11. Vorrichtung zum automatischen Ankuppeln nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch
gekennzeichnet, daß das zweite Kupplungsteil (12) eine Kupplungshülse (14) und einen
Kupplungskörper (18) umfaßt, daß der Kupplungskörper (18) in der Kupplungshülse (14)
axial verschiebbar gelagert ist, daß elastische Mittel (20) vorgesehen sind, um den
Kupplungskörper (18) an einem in der Kupplungshülse (14) ausgeführten Absatz (24)
abzustützen, so daß bei entkuppelter Vorrichtung der Kupplungskörper (18) in einer
vorgeschobenen Position steht, und beim Zusammenkuppeln der Vorrichtung der Kupplungskörper
(18) gegen die Federkraft der elastischen Mittel (20) in die Kupplungshülse (14) hineingedrückt
wird, so daß der Kupplungskörper (18) durch die Federkraft der Mittel (20) dichtend
gegen die Oberfläche des ersten Kupplungsteiles (10) gepreßt wird.
12. Vorrichtung zum automatischen Ankuppeln nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,
daß einer der Einlässe in dem zweiten Kupplungsteil (12) mit einer Kammer (42) oberhalb
des Kupplungskörpers (18) verbunden ist, so daß bei zusammengekuppelter Vorrichtung
der sich in der Kammer (42) aufbauende Gasdruck eine in Kupplungsrichtung wirkende
Kraft auf den Kupplungskörper (18) ausübt, und so der Anpreßdruck der Ringdichtungen
(48) an die Oberfläche des ersten Kupplungsteiles (10) erhöht wird.
13. Vorrichtung zum automatischen Ankuppeln nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet,
daß die elastischen Mittel (20) eine Schraubenfeder umfassen.
14. Vorrichtung zum automatischen Ankuppeln nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch
gekennzeichnet, daß jeder Gaseinlaß (36) in einem in das zweite Kupplungsteil (12)
einschraubbaren Einsatz (38) ausgeführt ist, in dem eine Ringdichtung (48) eingesetzt
ist.
15. Vorrichtung zum automatischen Ankuppeln nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet,
daß die Ringdichtung (48) in eine gedrehte Schwalbenschwanznut (50) in dem einschraubbaren
Einsatz (38) eingesetzt ist.
16. Vorrichtung zum automatischen Ankuppeln nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet,
daß jeder Einlaß (36) in dem Einsatz (38) aus mehreren Bohrungen (46) besteht, welche
kreisförmig um den Anstoßpunkt des entsprechenden Schließelementes (56) angeordnet
sind.
17. Vorrichtung zum automatischen Ankuppeln nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet,
daß dem Gasauslaß (72), dem kein entsprechender Gaseinlaß zugeordnet ist, ein axial
in dem Gasauslaß verschiebbares Schließelement (74), derart zugeordnet ist, daß dieser
Gasauslaß (72) bei ganz enkuppelter und bei ganz zusammengekuppelter Vorrichtung verschlossen
ist und während des Ankupplungsvorganges freigegeben ist.
18. Vorrichtung zum automatischen Ankuppeln nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet,
daß das Schließelement (74) in Schließstellung derart aus dem ersten Kupplungsteil
(10') herausragt, daß es beim Ankuppeln durch das zweite Kupplungsteil (12') nach
innen in das erste Kupplungsteil (10') gedrückt wird.
19. Vorrichtung zum automatischen Ankuppeln nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet,
daß in dem Gasauslaß (72) ein Einsatz (77) ausgeführt ist, der eine axiale Bohrung
aufweist, und daß das Schließelement (74) zylinderförmig ausgebildet ist und zwei
Endteilstücke und ein verjüngtes Mittelteilstück (76) aufweist, wobei der Durchmesser
der Bohrung in dem Einsatz (77) so gewählt ist, daß die Endteilstücke des Schließelementes
(74) paßgenau darin verschiebbar sind.
20. Vorrichtung zum automatischen Ankuppeln nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch
gekennzeichnet, daß in der Bohrung des Einsatzes (77) eine Radialdichtung (78) derart
angebracht ist, daß der Gasauslaß (72) mit dem Schließelement abgedichtet ist, wenn
das Schließelement (74) sich in einer Position befindet, in der eines der beiden Endteilstücke
an der Radialdichtung (74) anliegt, und der Gasauslaß (72) freigegeben ist, wenn das
Schließelement (74) sich in einer Position befindet, in der das verjüngte Mittelstück
(76) des Schließelementes (74) sich in Höhe der Radialdichtung (78) befindet.
21. Vorrichtung zum automatischen Ankuppeln nach einem der Ansprüche 17 bis 20, dadurch
gekennzeichnet, daß das zylinderförmige Schließelement (74) eine ringförmige Schulterfläche
(80) aufweist in der eine ringförmige Weichdichtung (82) derart angebracht ist, daß
die ringförmige Weichdichtung (82) auf einer ringförmigen Sitzfläche (84), welche
die Bohrung in dem Einsatz (77) umgibt, dichtend aufliegt, wenn das zylinderförmige
Schließelement (74) ganz aus dem zylinderförmigen Gasauslaß (72) herausragt.
22. Vorrichtung zum automatischen Ankuppeln nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet,
daß das Schließelement (74) in dem Gasauslaß (72) axial gegen elastische Mittel (90)
verschiebbar ist, wobei die elastischen Mittel (90) das Schließelement (74) bei entkuppelter
Vorrichtung derart in dem Gasauslaß (72) verschiebt, daß die ringförmige Schulterfläche
(80) dichtend an die ringförmige Sitzfläche (84) des Einsatzes (77) gepreßt wird.
23. Vorrichtung zum automatischen Ankuppeln nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet,
daß die elastischen Mittel (90) eine Schraubenfeder umfassen.
24. Vorrichtung zum automatischen Ankuppeln nach einem der Ansprüche 17 bis 23, dadurch
gekennzeichnet, daß der Gasauslaß (72), dem kein entsprechender Gaseinlaß zugeordnet
ist, über eine Verbindungsleitung (92) mit der Gasversorgung (54) eines der anderen
Gasauslässe (52) verbunden ist.
25. Verfahren zum automatischen Ankuppeln einer Vorrichtung an mehrere Gasleitungen, wobei
ein an eine Gasversorgung angeschlossenes, erstes Kupplungsteil und ein an der Vorrichtung
befestigtes, zweites Kupplungsteil zusammengekuppelt werden, und wobei in dem ersten
Kupplungsteil mehrere verschließbare Gasauslässe und in dem zweiten Kupplungsteil
ein oder mehrere Gaseinlässe angeordnet sind,
gekennzeichnet durch die Schritte
a) axiales Zusammenführen des ersten und zweiten Kupplungsteiles;
b) Öffnen eines ersten Gasauslasses in dem ersten Kupplungsteil, bevor die beiden
Kupplungsteile zusammengeführt sind;
c) Öffnen der restlichen Gasauslässe in dem ersten Kupplungsteil, nach dem Säubern
der Kupplungsoberflächen durch das aus dem geöffneten Gasauslaß ausströmende Gas,
wobei Verunreinigungen, die sich auf den Kupplungsoberflächen abgesetzt haben, durch
den Gasstrom radial nach außen gespült werden;
d) Dichtendes Zusammenführen der beiden Kupplungsteile;
e) Abdichtung der einzelnen Übergänge zwischen den jeweiligen Gasauslässen und den
entsprechenden Gaseinlässen radial nach außen hin.