DE2746265A1 - Schieberventil fuer ein giessgefaess - Google Patents
Schieberventil fuer ein giessgefaessInfo
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- B22D41/22—Closures sliding-gate type, i.e. having a fixed plate and a movable plate in sliding contact with each other for selective registry of their openings
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Description
Schieberventil für ein Gießgefäß
Die Erfindung bezieht sich auf Schieberventile für das
Vergießen von schmelzflüssigen Stoffen, wie Stahl, Eisen, Aluminium, Bronze und Glas, welche lediglich bei Temperaturen
oberhalb der normalen Umgebungstemperaturen flüssig sind.
Zum allgemeinen Stand der Technik seien die US-Patentschriften 311 902, 1 507 852, 3 436 023 sowie 3 454- 201
genannt. In der US-PS 3 352 4-65 sowie der zugehörigen
Re-issue-Anmeldung 27 237 ist eine gesteuerte Feuerfest-Ventileinrichtung
beschrieben, die mit Federkraft gegen eine ortsfeste Deckplatte gedrückt wird und das für die
Erfindung in Betracht kommende Anwendungsgebiet umreißt.
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Die noch jüngere TJS-Pat ent schrift 3 856 805 offenbart
ein Drosselverfahren unter Verwendung eines Meß- oder Anzeigezylinders zum Stoppen eines Schiebers bzw.
eines Verschlußgliedes kurz vor einer Endlage.
Alle oben genannten Konstruktionen weisen den Nachteil auf, daß sie nicht imstande sind, das Ausmaß der Drosselung
unabhängig von einem Not- oder Eilverschließen des Ventils einzustellen. Die Einstellbarkeit des Drosselvorgangs ist
jedoch insbesondere beim Vergießen aluminiumberuhigter Stähle, insbesondere bei Verwendung einer kontinuierlichen
Gießmaschine wünschenswert. Das als Ergebnis des Beruhigungsvorganges gebildete Aluminiumoxid besitzt eine Neigung,
sich an der Seitenwand der Gießöffnung sowie in jedem daran angeschlossenen Gießrohr abzusetzen. Im Ergebnis können sowohl
Gießöffnung als auch Gießrohr verstopft werden. Bei einer kontinuierlichen Gießmaschine ist es demzufolge notwendig,
daß das Schieberventil wie auch das Gießrohr ausgewechselt werden können. Dieses wird insbesondere gemäß der
Konstruktion nach dem US-Patent 3 352 4-65 samt oben genannter
re-issue-Anmeldung dadurch ermöglicht, daß eine nicht durchbrochene
Platte in Position gebracht und das andere Element ausgewechselt wird.
Erfindungsgemäß ist ein Schieberventil für ein Gießgefäß mit einer unterhalb eines Gießgefäßes anzuordnenden Deckplatte
mit einer mit einer Gießöffnung im Boden des Gefäßes in offener Verbindung stehenden öffnung, einer mit einer
Gießöffnung versehenen und unterhalb der Deckplatte angeordneten Gleitplatte, einer Einrichtung zum Halten der
Gleitplatte in flüssigkeitsdichter verschieblicher Anordnung
an der Deckplatte und ersten Bewegungseinrichtungen zum Be-
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wegen der Gleitplatte in und aus einer den normalen, offenen Fluß gestattenden Stellung vorgesehen, wobei
sich das Schieberventil auszeichnet durch zweite Bewegungseinrichtungen zum Herausbewegen der Gleitplatte
aus ihrer normalen, den vollen Durchfluß ermöglichenden Stellung, so daß der Gießstrahl gedrosselt wird.
Die Erfindung offenbart auch ein Verfahren zum Abgießen
eines schiaelzflüssigen Materials aus einem Gefäß, wie einer mit einer gelochten Gleitplatte versehenen Gießpfanne
oder entsprechend ausgebildetem Gießtrichter, wobei die Gleitplatte verschieblich unterhalb einer Abgußöffnung
des Gießgefäßes angeordnet ist. Bei diesem Verfahren werden zunächst erste Bewegungseinrichtungen benutzt,
um die Gleitplatte in eine normale, offene Stellung zu bewegen und werden, was das Verfahren auszeichnet,
zweite Bewegungseinrichtungen benutzt, usi die Gleitplatte
so zu bewegen, daß der Gießstrahl mittels der Gleitplatte gedrosselt wird.
Nach einem bevorzugten Gedanken ist ein Schieberventil für ein Gießgefäß versehen mit einer gelochten Deckplatte,
die unterhalb des Gefäßes angeordnet ist, einer gelochten Gleitplatte, die unterhalb der Deckplatte angeordnet ist,
und mit einer Antriebseinrichtung zum Verschieben der Platte relativ zur Deckplatte zwischen einer die GießÖfihung verschließenden
Stellung und einer die Gießöffnung vollständig freigebenden Gießstellung. Eine Einrichtung ist vorgesehen,
mit deren Hilfe die Gleitplatte seitlich oder anderweitig aus der die Gießöffnung gänzlich freigebenden Gießstellung
in eine den Gießstrahl drosselnde Stellung verlagerbar ist. Die Antriebseinrichtung für den Drosselvorgang ist
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unabhängig von der Antriebseinrichtung zum Bewegen der Gleitplatte in ihre die Gießöffnung gänzlich freigebende
Stellung. Die Drosseleinrichtung kann während des Gießens benutzt werden, um die Menge des in der Zeiteinheit aus der
Gießöffnung austretenden Materials einzustellen, oder um soweit erforderlich, Verstopfungs- oder Erosionserscheinungen
zu kompensieren.
Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung.In dieser zeigt:
Pig. 1 einen Schnitt durch einen Teil eines als Gießtrichter dargestellten bodengießenden Gefäßes, welches
mit einem Schieberventil nach der Erfindung versehen
ist,
Fig. 2 einen Schnitt in größerem Maßstab entlang der Linie 2-2 in Pig. 1, wobei eine Gleitplatte und ein Gießrohr
des Ventils versetzt zueinander dargestellt sind,
Fig. 3 einen mit Fig. 2 vergleichbaren Schnitt durch ein
abgewandeltes Ventil, wobei lediglich die Gleitplatte versetzt dargestellt ist,
Fig. 4 einen mit Fig. 1 vergleichbaren Schnitt durch einen
Teil eines als Pfanne dargestellten bodengießenden Gefäßes, welches mit einem hin- und herbeweglichsn
Pfannen-Ausflußventil nach der Erfindung versehen ist,
Fig. 5 einen Clüiitt in größerem Maßstab entlang der Linie
5-5 in Fig. 4,
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Fig. 6 einen Schnitt durch eine weitere Ausführungsform
der an einen Gießtrichter befestigten Erfindung,
Fig. 7 eine Aufsicht auf eine Öffnung in einer Gleitplatte der in Fig. 6 dargestellten Ausführungsform,
Fig. 8 einen Schnitt entlang der Linie 8-8 in Fig. 7, und
Fig. 9 eine Aufsicht im verkleinerten Maßstab auf die Ausführungsform
gemäß Fig. 6, wobei die Ventileinrichtung vom Gießtrichter gelöst ist.
Die Figuren 1 und 2 zeigen einen Gießtrichter 1 mit seiner feuerfesten Auskleidung 2. Am Boden des Gießtrichters ist
eine orstfeste Montageplatte 3 befestigt, die eine feuerfeste Deckplatte 4 ortsfest gegenüber der Montageplatte 3
festlegt. An der Montageplatte 3 sind Tragstäbe 5 befestigt, die verschieblich einen Stützrahmen 6 für ein Schieberventil
halten, welcher Stützschienen 7 für ein Schieberventil trägt, die deutlicher in Fig. 2 dargestellt sind. Ein Betätigungszylinder
8 ist an den Halterahmen 6 für das Schieberventil befestigt. Schieberventilplatten werden aus
der Stellung 11 in eine Ortslage 12 eingebaut, worauf sie von dem Zylinder 8 in ihre Arbeitsstellung 13 geschoben
werden, wobei dann zur gleichen Zeit eine benutzte Platte aus der Ortslage 13 in die Ortslage 14 verschoben wird. Die
Gleitplatten können fir Verschlußzwecke ungelocht sein, wie bei 12 dargestellt, oder können Gießöffnungen aufweisen, wie
die bei 13 und 14 dargezeigten Exemplare. Gemäß Fig. 1 ist
die Gießeinrichtung mit einem versenkten Gießrohr 16 versehen, wenngleich der Betrieb auch ohne ein solches versenktes
Gießrohr gestattet ist. Das versenkte Gießrohr 16
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hängt an anem Halter 15» der von deutlicher in Fig. 2
dargestellten Stützschienen 10 getragen ist, welche von einem Salterahmen 9 für das versenkte Gießrohr getragen
sind, wobei dieser Rahmen unterhalb des Halterahmens 6
für das Schieberventil aufgehängt ist.
Wie aus Fig. 2 ersichtlich, sind die Stützschienen 7 10 verschwenkbar auf ihren jeweiligen Halterahmen 6 bzw.
9 befestigt und federbelastet, so daß sie nachgiebig die
Gleitplatte 13 gegen die Deckplatte 4 und den Gießrohrhalter 15 gegen die Gleitplatte 13 drücken.
Fig. 2 zeigt, wie die Drosselung des Gießstrahles herbeigeführt wird. Der Halterahmen 6 für das Schieberventil
ist nach rechts versetzt, wodurch eine Fehlausrichtung zwischen der öffnung in der Deckplatte 4- und der in der Schieberventilplatte
13 vorgesehenen öffnung hervorgerufen ist,
was den Gießstrahl drosselt. Der Halterahmen 6 für das Schieberventil gleitet auf den Trägerstäben 5 und wird im dargestellten
Ausführungsbeispiel mit Hilfe eines hydraulischen Drosselzylinders 7 bewegt, wenngleich der Halterahmen 6
stattdessen auch mit Hilfe von Hebeln oder Schrauben mechanisch
oder elektrisch betätigt werden kann. Bei der Ausführungsforia gemäß Fig. 2 ist der Halterahnen 9 für das
versenkte Gießrohr fest oder starr mit dem Halterahmen 6 für das Schieberventil verbunden, wodurch der Halter 5
für das versenkte Gießrohr und das versenkte Gießrohr 16 zusammen mit der Schiebergleitplatte 13 verschoben werden
und in der ursprünglichen Ausrichtung dazu verbleiben.
Bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform ist der
Halterahmen 9 für das versenkte Gießrohr starr oder fest an
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der ortsfesten Montageplatte 3 "befestigt, so daß dann,
wenn der Hydraulikzylinder 17 den Halterahmen 6 für das Schieberventil und die Schiebergleitplatte 13 verschiebt,
der Halterahmen 9 für das versenkte Gießrohr, der Halter
15 für das versenkte Gießrohr und das versenkte Gießrohr
16 in ungestörter Relation hinsichtlich der feuerfesten Deckplatte 4 verbleiben.
Fig. 4- stellt eine Gießpfanne 18 dar, die eine feuerfeste
Auskleidung 19 besitzt. Am Boden der Pfanne ist eine-Montageplatte 20 befestigt, die eine feuerfeste Deckplatte
21 in ortsfester Anordnung gegenüber der Montageplatte 20 hält und gleichfalls einen Halterahmen 27 für
ein Schieberventil mit Hilfe von geflanschten Hakenkeilen
28 trägt, die in Fig. 5 dargestellt sind. Ein Ventilschieber-Träger
24-, der einen Ventilschieber 25 trägt, ist verschieblich im Halterahmen 27 befestigt.
In der in Fig. 4- dargestellten Stellung hat eine durch einen Zylinder 22 betätigte Bewegungseinrichtung 23 den
Schieberventil-Träger 24- und das Schieberventil 25 so weit nach rechts gezogen, bis es an einem in den Halterahmen
27 für das Schieberventil eingebauten Stopper in Anlage gelangt. Dieses ist die normale, die Gießöffnung völlig
freigebende Stellung, aber, wie dargestellt, hat ein Drosselzylinder 26, der zwischen den Gießpfannenkorper
und den Halterahmen 27 für das Schieberventil geschaltet ist, den gesamten Halterahmen 27 für das Schieberventil um
eine Weglänge nach rechts verschoben, die etwa einem Drittel der in der Platte 21 vorgesehenen Austrittsöffnung entspricht,
wodurch der Durchfluß durch diese Austrittsöffnung gedrosselt ist. Das Drosseln läßt sich auch durch Verschieben
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-Sides Halterahinens 27 für das Schieberventil nach links
herbeiführen. Die Entscheidung für die eine oder andere dieser Möglichkeiten hängt davon ab, ob es ratsam ist an der stromaufwärts-
oder an der stromabwärtsgelegenen Seite der Schieberventil-Durchflußoffnung
zu drosseln. Das Ventil kann mit Hilfe des Betätigungszylinders 22 rasch abgesperrt
werden, ohne den für den Drosselvorgang bestimmten Zylinder 26 zu betätigen.
Gemäß Fig. 5 sind die mit Flanschen versehenen Hakenkeile
28 mit Hilfe von Kopfschrauben 29 an einer Montageplatte
20 festgeschraubt. Der Flansch der Hakenkeile 28 greift in Flansche des Halterahmens 27 für das Schieberventil ein,
wodurch letzteres in einer definierten Vertikalstellung festgelegt, aber zum Ausführen einer notwendigen Gleitbewegung
befähigt ist. An den Hakenkeilen 28 können Stopper befestigt sein, um die Beweglichkeit des Halterahmens 27
für das Schieberventil zu begrenzen.
In den Fig. 6 bis 9 sind Teile, die mit in den Fig. 1 und 2 dargestellten Teilen vergleichbar sind, bezugszeichenmaßig
mit einem Strich bezeichnet, wie beispielsweise der als Gießgefäß dargestellte Gießtrichter 1'. Der Gießtrichter ist
mit einer feuerfesten Auskleidung 2' versehen und unter dem Trichter ist eine Montageplatte 31 vorgesehen. Die Deckplatte
4-1 ist unmittelbar unterhalb der Gießöffnung des
Trichters 1' angeordnet. Der Rahmen 61 umschließt die Deckplatte
V und in seinem Inneren befestigte Stützschienen 71
für den Ventilschieber oder das Schieberventil werden zusammen mit dem Ventilschieber mit Hilfe eines AntriebsZylinders
81 (Fig. 9) bewegt. Ein Rohr-Halterahmen 91 ist unterhalb
des Halterahmens 61 für das Schieberventil angeordnet und
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besitzt im allgemeinen mit dem Bezugszeichen 10' bezeichnete
Halteschienen, auf welchen der Rohrhalter 15' befestigt ist. Der Rohrhalter 15' ist in Metall eingeschlossen, wie
auch die Deckplatte 4' und die Gleitplatten. Das Gießrohr 16' erstreckt sich vom Rohrhalter 15' aus nach unten.
Der Drosselzylinder 17' treibt ein Zapfenkreuz 30 an, welches verschwenkbar an Kurbelarmen 31 befestigt ist, die
an Kurbelwellen 32 befestigt sind. Kürzere Kurbelarme 33 sind gleichfalls an den Wellen 32 befestigt und stehen
verschwenkbar im Eingriff mit Gabelköpfen 3^, die mit
einander gegenüberliegenden Stößeln 35 versehen sind, die auf die Stützschienen 7' des Schieberventils einwirken, um
diese Schienen 7' zu Drosselzwecken seitlich zu verlagern.
Federbelastete Stößel 37» die durch Federn 36 beaufschlagt
sind, drücken gegen Schwingarme 33, die an Schwenkzapfen 39 befestigt sind, um den Rohrhalter 15' gegen die Gleitplatte
13' und die Gleitplatte 13' gegen die Deckplatte V zu drücken.
Wie aus den Fig. 7 und 8 ersichtlich, ist die in der Gleitplatte
13' ausgebildete Gießöffnung in Richtung der Drosselbewegung länglich ausgebildet. Diese Ausbildungsform ist
besonders vorteilhaft, um die öffnung zu Ende des Gießvorganges, vor dem völligen Verstopfen so groß wie möglich
zu machen, und um entgegengesetzt zu Beginn des Abgießens und vor jeglicher Verstopfung eine relativ kleine öffnung
verfügbar zu haben. Die in Fig. 7 dargestellte schlitzförmige öffnung besitzt eine unrunde oder ovale Gestalt.
Wahlweise können auch andere Gestaltungen, wie beispielsweise die elliptische verwendet werden. Im völlig gedrossel-
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-ίο1?
ten Zustand zeigt die Aufsicht auf die gesamte zur Verfügung stehende Gießöffnung eine vorzugsweise völlig
kreisförmige Gestalt, aber bei verringerter Drosselung nähert sich die Gestalt der zur Verfügung stehenden
Öffnung immer mehr der in Fig. 7 dargestellten an, wobei Abweichungen von der dargestellten Gestalt lediglich im
Ausmaß der aufgetretenen Verstopfungen vorhanden sind.
Auf diese Weise kann bei Aufrechterhalten eines geschlossenen Gießstrahls eine maximale Drosselwirkung herbeigeführt
werden. Außerdem sei unterstrichen, daß gelochte Platten mit Öffnungen unterschiedlicher Kleindurchmesser
aber übereinstimmender Langdurchmesser verwendet werden können. Die Länge des Langdurchmessers ist eine Funktion
des Gesamthubes der Drosseleinrichtung, wobei das Maximum der erzielbaren prozentualen Drosselung für alle verwendeten
verschiedenen Öffnungsgrößen gleich ist. Bei der in den Fig. 6 bis 9 dargestellten Ausführungsformen ist der
Hub der Drosseleinrichtung halb so groß wie der Langdurchmesser der Gießöffnung. Die längliche Öffnung gestattet
die Verwendung von Platten mit unterschiedlichen Öffnungsflächen in einer Einrichtung mit festgelegtem Drosselhub,
wodurch eine übermäßige Drosselung verhindert wird, die den Gießstrahl unterbrechen und zu starken Erosionserscheinungen
im Bereich unterhalb der Drosselstelle führen würde.
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Claims (9)
1. Schieberventil für ein Gießgefäß mit einer unterhalb des Gießgefäßes angeordneten Deckplatte, die eine
öffnung zur offenen Verbindung mit einer Gießöffnung in
Gefäßboden besitzt, mit einer mit einer Gießöffnung versehenen und unterhalb der Deckplatte angeordneten Gleitplatte,
mit Einrichtungen zum Halten der Gleitplatte in flüssigkeitsdichter verschieblicher Anlage an der Deckplatte
und mit einer Bewegungseinrichtung zum Bewegen der Gleitplatte hinein in und hinaus aus einer den normalen,
offenen Durchfluß gestattendea Stellung, dadurch gekennzeichnet,
daß eine zweite Bewegungseinrichtung (17»26) vorgesehen ist, mit deren Hilfe die Gleitplatte
(13»25) aus ihrer normalen, den vollen Durchfluß gestattenden
Stellung in eine den Gießstrahl drosselnde Stellung verlagerbar ist.
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2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die in der Gleitplatte (13,25) ausgebildete Gießöffnung in einer mit der Verlagerungsrichtung übereinstimmenden Richtung länglich ausgebildet
ist.
3. Ventil nach Anspruch 1 oder 2, bei welchem die Gleitplatte (13) verschieblich in einem Gleitplattenrahmen
(6) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Bewegungseinrichtunge: ,einen mit den Gleitplattenrahmen
verbundenen Arbeitszylinder (17) aufweist, mit dessen Hilfe der Rahmen seitlich bewegbar ist.
4. Ventil nach Anspruch 1 oder 2, bei welchem die Gleitplatte (24,25) verschieblich in einem Gleitplattenrahmen
(27) befestigt ist, dadurch gekennzeichnet,
daü die zweite Bewegungseinrichtung einen mit dem Seitenplattenrahmen verbundenen Arbeitszylinder (26)
aufweist, mit dessen Hilfe der Rahmen in der Bewegungsrichtung der Gleitplatte in die normale, offene Stellung
und aus derselben heraus bewegbar ist.
5. Ventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die zweite Bewegungseinrichtung einen mit Hilfe einer Kurbel (31) an eine Kurbelwelle (32) gekoppelten
Arbeitszylinder (17')> einen mit Hilfe einer Kurbel
(33) an die Kurbelwelle gekoppelten Gabelkopf (3^)
sowie einander gegenüberliegende Stößel (35) aufweist, welche mit dem Gabelkopf gekoppelt sind, um die Gleitplatte
(131) seitlich zu verlagern.
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6. Verfahren zum Abgießen eines geschmolzenen Materials
aus einem Gießgefäß, wie einer Pfanne oder einen Gießtrichter mit einer verschieblich unter einer Gießöffnung
des Gefäßes angeordneten gelochten Platte, wobei die Gleitplatte mit Hilfe einer Bewegungseinrichtung in eine
normale, offene Stellung bewegt wird, dadurch gekennzeichnet,
daß die Gleitplatte mit Hilfe einer zweiten Bewegungseinrichtung so bewegt wird, daß der Gießstrahl
durch die Gleitplatte gedrosselt wird.
7- Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die Gleitplatte zunächst in ihre den Gießstrahl gänzlich drosselnde Stellung bewegt wird
und dann die Drosselung progressiv verringert wird, um die während des Gießens auftretende Verstopfung der Gießöffnung
zu kompensieren.
8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die Gleitplatte zunächst in ihre die Gießöffnung gänzlich freigebende Stellung und sodann
progressiv in Eichtung auf ihre den Gießstrahl völlig drosselnde Stellung bewegt wird, um die während des Gießens
erfolgende Erosion zu kompensieren.
9. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die Gleitplatte zunächst in eine Stellung zwischen der gänzlich offenen und gänzlich gedrosselten
Stellung bewegt wird und daß die Platte sodann in eine stärker drosselnde oder weiter offene Stellung bewegt
wird, um das Gießen aus dem Gefäß mengenmäßig einzustellen.
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