DE19758071C1 - Halterung von Teilen eines mehrteiligen Kanals - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Halterung von Teilen eines mehrteiligen Kanals zum Vergießen von Fluiden, insbesondere von flüssigen Metallen, aus einem Gefäß, mit einem im wesentlichen rechteckigen Querschnitt im Auslaufbereich des Kanals.

Ein derartiger Kanal wird beispielsweise als Eintauchausguß beim Vergießen, insbesondere beim Dünnbrammengießen, verwendet. Nach der DE 43 20 723 A1 ist der Kanal vorteilhaft aus mehreren Formteilen zusammengesetzt. Ein oberes Formteil mit kreisförmigem Querschnitt bildet einen Einlaufbereich. Ein unteres Formteil mit rechteckigem, langgestrecktem Strömungsquerschnitt bildet einen Auslaufbereich und ist der Form einer Kokille angepaßt. Die Formteile greifen an Schrägflächen ineinander. Zwischen den Schrägflächen ist eine Dichtung angeordnet. Die Schrägflächen verlaufen bei der DE 43 20 723 A1 so, daß das untere Formteil die Tendenz hat, sich unter Schwerkraftwirkung vom oberen Formteil zu lösen. Zur Halterung der Formteile aneinander ist am unteren Formteil eine nach außen vorstehende Fläche gestaltet, die von Winkeln einer äußeren Haltevorrichtung untergriffen wird. Bewegungen der Haltevorrichtung wirken sich dabei auf die Verbindung der Formteile aus, was im Betrieb ungünstig ist.

In der EP 0 136 733 A1 ist ein zweiteiliger Ausgußkanal eines metallurgischen Gefäßes beschrieben. Die beiden Kanalteile sind jeweils durch separate Halterungsvorrich­ tungen gehaltert. Zwischen den Kanalteilen ist eine Dich­ tung vorgesehen. Diese kann zur Halterung des unteren Kanalteils am oberen Kanalteil nichts beitragen. Insbe­ sondere kann sie nicht zu einer formschlüssigen Halterung des unteren Kanalteils am oberen Kanalteil führen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Halterung der eingangs genannten Art vorzuschlagen, die stabil ist, wobei der Auslaufbereich und der Einlaufbereich zusammengehalten werden, ohne daß eine äußere Haltevorrichtung nötig ist.

Erfindungsgemäß ist obige Aufgabe durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 oder des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 2 gelöst.

Die ineinandergreifenden Endabschnitte des Einlaufbereichs und des Auslaufbereichs springen radial zur Axialrichtung gegeneinander vor, wobei sie sich in Axialrichtung einander überkragend übereinanderschieben lassen. Zwischen die überkragenden Flächen ist eine Füllung eingebracht, die die Endabschnitte miteinander formschlüssig verklemmt. Die Füllung ist von einem oder mehreren Formteilen und/oder von einer erstarrenden, sich verfestigenden Masse gebildet. Mittels der Füllung ist der Auslaufbereich wenigstens derart stabil am Einlaufbereich gehalten, daß er sich von diesem nicht unter Schwerkraftwirkung löst. Eine äußere Haltevorrichtung erübrigt sich.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 einen zweiteiligen, einen Eintauchausguß bildenden Kanal in Seitenansicht,

Fig. 2 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles II nach Fig. 1,

Fig. 3 eine gegenüber Fig. 1 vergrößerte Teilansicht der verbundenen Endabschnitte des Einlaufbereichs und des Auslaufbereichs,

Fig. 4 bis Fig. 8 Alternativen zu Fig. 3.

Ein, beispielsweise einen Eintauchausguß bildender Kanal weist einen Einlaufbereich 1 und einen Auslaufbereich 2 auf. Jeder dieser Bereiche 1, 2 besteht aus einem Formteil, insbesondere aus feuerfestem keramischem Material. Der Einlaufbereich 1 weist quer zu seiner Mittel-Längsachse A einen im wesentlichen kreisförmigen Strömungsquerschnitt 1' auf und ist an ein nicht näher dargestelltes Schmelzengefäß anschließbar. Der Einlaufbereich kann aber auch im wesentlichen rechteckig sein (nicht dargestellt). Der Strömungsquerschnitt 2' im Auslaufbereich 2 ist im wesentlichen - entsprechend der Form einer Kokille K beispielsweise für das Dünnbrammengießen - rechteckig, d. h. quer zur Strömungsrichtung schmal und langgestreckt (vgl. Fig. 1, Fig. 2).

Der Einlaufbereich 1 weist einen unteren Endabschnitt 3 auf. Der Auslaufbereich 2 ist mit einem oberen Endabschnitt 4 versehen. Diese Endabschnitte 3, 4 greifen in- oder übereinander und sind miteinander mittels einer formstabilen Füllung 5 verklemmt, wobei die Füllung 5 zugleich auch eine gewünschte Abdichtwirkung zwischen den Endabschnitten 3, 4 übernehmen kann.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 überkragt der Endabschnitt 3 des Einlaufbereichs 1 den Endabschnitt 4 des Auslaufbereichs 2 außen.

Dementsprechend weist der Endabschnitt 3 des Einlaufbereichs 1 innen eine Schrägfläche 6 auf und der Endabschnitt 4 des Auslaufbereiches 2 außen eine Schrägfläche 7 auf, die jeweils quer zur Achse A um den Endabschnitt 3 umlaufen oder nur in einzelnen Umfangszonen vorgesehen sind. Eine obere Stirnseite 10 des Endabschnitts 4 steht einer Stirnfläche 12 des Endabschnitts 3 gegenüber, so daß der Auslaufbereich 2 in der in der Kokille K befindlichen Schmelze nicht nach oben, entgegen der Richtung des Pfeiles U hochschwimmen kann.

In der überkragenden, übereinandergeschobenen Stellung der Endabschnitte 3, 4 besteht die gewünschte Halterung des Auslaufbereichs 2 am Einlaufbereich 1 zunächst noch nicht. Zur Halterung wird zwischen die Schrägflächen 6, 7, bzw. den zwischen diesen bestehenden Ringraum, die Füllung 5 eingebracht. Diese kann von einem oder mehreren formstabilen Formteilen und/oder von einer formstabil aushärtenden Masse, beispielsweise einem Mörtel oder einer harzgebundenen Masse, gebildet sein.

Wenn die Füllung 5 formstabil zwischen den Schrägflächen 6, 7 sitzt, ist der Auslaufbereich 2 an dem Einlaufbereich 1 derart gehaltert, daß er sich gegenüber dem Einlaufbereich 1 nicht mehr nach unten in Richtung des Pfeiles U in Achsrichtung A bewegen kann, weil die Füllung 5 unter dem Gewicht des Auslaufbereichs 2 zu einer Klemmung der Schrägflächen 6, 7 führt.

Günstig ist bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 auch, daß die Füllung 5 von außen in Richtung des Pfeiles F in den Zwischenraum eingebracht werden kann. Vorteilhaft ist auch, daß strömungsseitig zwischen dem Einlaufbereich 1 und dem Auslaufbereich 2 keine Stufe bestehen muß, die zu einer unerwünschten Verwirbelung der Strömung in den Strömungsquerschnitten 1', 2' führen könnte.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 ist die Schrägfläche 6 des Einlaufbereichs 1 in einer an dessen unterer Stirnseite 8 umlaufenden Nut 9 vorgesehen. Der Endabschnitt 4 des Auslaufbereichs 2 ist in die Nut 9 eingeschoben, wobei sich auch hier die Schrägflächen 6, 7 gegenüberstehen und mit der Füllung 5 verklemmt sind. Eine obere Stirnseite 10 des Endabschnitts 4 findet dabei am Grund 11 der Nut 9 einen Anschlag, so daß auch hier das genannte "Hochschwimmen" des Auslaufbereichs 2 in der Kokille K enthaltenen Schmelze vermieden ist. Darüber hinaus ist bei dieser Ausführung die Dichtwirkung zwischen dem Einlaufbereich 1 und dem Auslaufbereich 2 durch eine labyrinthförmige Gestaltung der aneinandergrenzenden Flächen verbessert.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 weist der Endabschnitt 3 des Einlaufbereichs 1 außen eine Schrägfläche 6, die quer zur Achse A um den Endabschnitt 3 umläuft oder nur in einzelnen Umfangszonen vorgesehen ist. Die Schrägfläche 6 erweitert den Endabschnitt 3 von oben nach unten. Der obere Durchmesser D1 ist also kleiner als der untere Durchmesser D2 (vgl. Fig. 5).

Der Endabschnitt 6 des Auslaufbereichs 2 bildet innen eine Schrägfläche 7, die entsprechend der Schrägfläche 6 quer zur Achse A im Endabschnitt 4 umläuft oder nur in einzelnen Umfangszonen vorgesehen ist. Die Schrägfläche 7 verengt den Endabschnitt 4 von unten nach oben. Der obere Durchmesser D3 ist also kleiner als der untere Durchmesser D4 (vgl. Fig. 5).

Um die Endabschnitte 3, 4 in Richtung der Achse A übereinanderschieben zu können, damit sie sich überkragen bzw. übereinandergreifen, ist der Durchmesser D3 wenigstens geringfügig größer als der Durchmesser D2.

Die Schrägflächen 6, 7 können bezogen auf die Achse A in gleichen oder unterschiedlichen Winkeln W1 bzw. W2 liegen. Liegen sie in gleichen Winkeln, dann ist in überkragender Stellung (vgl. Fig. 5) der obere Abstand a der Schrägflächen 6, 7 gleich deren unteren Abstand b. Die Winkel W1, W2 der Schrägflächen 6, 7 können auch so unterschiedlich gestaltet sein, daß der obere Abstand a größer ist als der untere Abstand b. Dadurch entsteht in überkragender Stellung zwischen den Schrägflächen 6, 7 ein keilförmiger Zwischenraum.

Die Fig. 6 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem der Abstand a größer ist als der Abstand b. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist als Füllung 5 wenigstens ein vorgefertigtes, formstabiles, keilförmiges Formteil 5 vorgesehen, dessen obere Breite a' kleiner ist als der Abstand a. Aus Fig. 6 ist ersichtlich, daß sich das Formteil 5 einfach von oben her in Richtung des Pfeiles F zwischen die sich überkragenden Schrägflächen 6, 7 einschieben läßt, wodurch die gewünschte Verklemmung erreicht ist.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 7 ist im Endabschnitt 4 des Auslaufbereichs 2 angrenzend an die Schrägfläche 7 eine gegensinnig gerichtete Schrägfläche 13 ausgebildet. An dem Endabschnitt 3 des Einlaufbereichs 1 ist oberhalb der Schrägfläche 6 ein Höckerprofil 14 gestaltet. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Endabschnitte 3, 4 in Richtung der Achse A so übereinanderschiebbar, daß sie sich überkragen. Die zwischen die Schrägflächen 7, 13 und die Schrägfläche 6 und das Höckerprofil 14 eingefüllte formstabile Füllung 5 bildet eine Verklemmung gegen eine Verschiebung in Richtung U und entgegen der Richtung U.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 8 sind außen am Endabschnitt 3 und innen am Endabschnitt 4 mehrere parallel zur Achsrichtung A verlaufende Wellen 15 bzw. 16 ausgebildet, zwischen die die Füllung 5 eingebracht ist. Die Wellen 15, 16 bilden mehrere den beschriebenen Schrägflächen bzw. Höckerprofil 14 entsprechende Schrägflächen. Durch die Füllung 5 ist eine mehrfache formschlüssige klemmende Halterung des Auslaufbereichs 2 am Einlaufbereich 1 sowohl in Richtung des Pfeiles U als auch entgegen dieser Richtung gewährleistet. Auch bei dieser Ausführung müssen strömungsseitig zwischen dem Endabschnitt 3 und dem Endabschnitt 4 keine Stufen bestehen, die zu einer unerwünschten Verwirbelung der Strömung des flüssigen Metalls, d. h. der Metallschmelze, führen könnten.

Bei den Ausführungsbeispielen können strömungsseitig Abrundungen 17 des Endabschnitts 3 des Einlaufbereichs 1 vorgesehen sein (vgl. Fig. 5, 6, 7), die Verwirbelungskanten für die Strömung vermeiden.

Im Rahmen der Erfindung liegen weitere Ausführungsbeispiele. Solche ergeben sich beispielsweise dadurch, daß die für den Einlaufbereich beschriebene Gestaltung auf den Auslaufbereich und die für den Auslaufbereich beschriebene Gestaltung auf den Einlaufbereich übertragen wird. Ersichtlich wird dies, wenn man unter Drehung der Figuren um 180° Einlaufbereich und Auslaufbereich vertauscht.

Claims (9)

1. Halterung von Teilen eines mehrteiligen Kanals zum Vergießen von Fluiden, insbesondere von flüssigen Metallen, aus einem Gefäß, insbesondere mit einem im wesentlichen rechteckigen Querschnitt im Auslaufbereich des Kanals, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslaufbereich(2) einen darüber angeordneten Endabschnitt (3) eines Einlaufbereichs (1) innen oder außen überkragt und an diesem Endabschnitt (3) mittels einer formstabilen Füllung (5) formschlüssig, in Axialrichtung (A) des Kanals klemmend gehaltert ist.

2. Halterung von Teilen eines mehrteiligen Kanals zum Vergießen von Fluiden, insbesondere von flüssigen Metallen, aus einem Gefäß, mit einem im wesentlichen rechteckigen Querschnitt im Auslaufbereich des Kanals, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslaufbereich (2) einer Stirnfläche (11, 12) eines darüber angeordneten Einlaufbereichs (1) in Axialrichtung (A) gegenübersteht und die Stirnfläche (11, 12) innen und/oder außen überkragt und im überkragenden Bereich mittels einer formstabilen Füllung (5) formschlüssig, in Axialrichtung (A) des Kanals, klemmend gehaltert ist, und daß der Auslaufbereich (2) in eine umlaufende Nut (9) in der Stirnseite (8) des Einlaufbereichs (1) eingelassen ist.

3. Halterung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Formschluß mittels einer formstabilen Füllung (5) in einem Ringraum im überkragenden Bereich geschaffen ist.

4. Halterung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringraum keilförmig gestaltet ist.

5. Halterung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die umlaufende Nut (9) der Stirnseite (8) des Einlaufbereichs (1) keilförmig gestaltet ist.

6. Halterung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die formschlüssig halternde Füllung (5) ein sich verfestigender Mörtel ist.

7. Halterung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllung (5) eine sich verfestigende harzgebundene Masse ist.

8. Halterung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die formstabile Füllung (5) wenigstens in Teilbereichen vorgefertigte Formteile sind.

9. Halterung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgefertigten Formteile keilförmig gestaltet sind.