DE3805074C2 - Schiebeverschluß am Ausguß eines Metallschmelze enthaltenden Gefäßes - Google Patents
Schiebeverschluß am Ausguß eines Metallschmelze enthaltenden GefäßesInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen
Schiebeverschluß am Ausgang eines Metallschmelze enthaltenden
Gefäßes nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Bekannte Verschlußplatten nach der DE-OS 22 27 501 sind in die
Verschlußmechanik - ohne darin verspannt zu sein - eingelegt.
Dies hat grundsätzlich den Vorteil, daß diese einem sehr
starken Verschleiß ausgesetzten und damit sehr oft
auszuwechselnden Platten ohne Benutzung eines Verspannwerkzeuges
eingelegt bzw. herausgenommen werden können. Zudem werden durch
das lose Einlegen zusätzliche Spannungsrisse, die bei einer
festeingespannten Platte durch Eigenwärmeausdehnungen im Betrieb
entstehen, vermieden. Da diese feuerfesten Platten bei der
Herstellung durch das Brennen Toleranzen in ihrer Länge bzw.
Breite bis zu einigen Millimetern aufweisen und die mit einem
Blechmantel umschlossenen Platten aus Wirtschaftlichkeitsgründen
nicht bearbeitet werden, besteht die Gefahr, daß einerseits die
aus der Schieberplatte sowie aus einer Ausgußhülse
zusammengesetzte Einheit mit einigen Millimetern Toleranz in die
Verschlußmechanik eingelegt wird und daher beim Verschieben
derselben eine Relativbewegung gegenüber der Mechanik erfolgt.
Die Schieberplatte und die anschließende Ausgußhülse sind
deshalb als Einheit gebaut, weil im Falle einer separat in die
Mechanik eingesetzten Hülse durch die genannte
Relativverschiebung der Platte ein zwischen dieser und der Hülse
üblicherweise verwendeter dichtender Mörtel zerstört und
folglich Schmelze ausfließen und einen Durchbruch erzeugen
würde. Andererseits ist bei der feststehenden oberen Kopfplatte
in ihr eine Vertiefung vorgesehen, in die eine anschließende
feuerfeste Hülse eingreift. Nachteilig hierbei ist, daß sich
die Hülse sehr schnell abnützt und bei dem sehr häufigen
Wechseln der Platte keine betriebssichere Zentrierung mehr
gegeben ist und daher auch die Hülse trotz schwieriger Demontage
sehr häufig gewechselt werden muß.
Aus der DE-PS 27 33 635 sind auswechselbare Verschleißteile
für Schiebeverschlüsse an Metallschmelze enthaltenden Behältern
bekannt, bei welchen in feuerfesten Feuerbeton mittels
Haltezungen eingeformte Metallarmierungen der Zentrierung und
Positionierung der Verschleißteile dienende Oberflächenbereiche
aufweisen. Die Zentrierung und Passung bei einer länglichen
Schieberplatte erfolgen dabei
mit einer Metallbandage am Außenumfang.
Dabei ist die Platte in den Trägerrahmen
eingesetzt.
Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, einen
Schiebeverschluß der eingangs genannten
Art derart
weiterzubilden, daß die Verschlußplatte bei loser Einlegbarkeit in die
Verschlußmechanik einfach und billig herstellbar ist und beim
Abgießen ein sicheres Betriebsverhalten gewährleistet.
Diese Aufgabe ist mit den Merkmalen des
Anspruchs 1 gelöst.
Die Verschlußplatte des erfindungsgemäßen Schiebeverschlusses läßt sich somit auf
einfachste Weise und in bezug auf die Durchflußöffnung sehr
genau in den metallischen Rahmen ein- bzw. ausbauen.
Darüber hinaus sind diese Platten sehr einfach herstellbar, da
diese zylindrische Fläche aus Metall besteht und bei der
Bearbeitung eine einfache Zentrierung durch die vorhandene
Durchflußöffnung gegeben ist.
Um die genaue Zentrierung der Platte im metallischen Rahmen zu
erzielen, ist die von der Metallbandage gebildete zylindrische
Fläche durch Abdrehung oder, wenn ein geprägter Blechmantel
verwendet wird, durch genügend genaue Prägung bearbeitet. Die
Durchmessertoleranz der zylindrischen Fläche ergibt bei einigen
Zehntelmillimetern eine ausreichende Betriebssicherheit.
Die Breite der bearbeiteten zylindrischen Fläche bzw. der
Außenform beträgt vorzugsweise nur einige Millimeter, damit die
Platte leicht aus dem metallischen Rahmen herausnehmbar ist und
nicht wie beim Schubladenprinzip gleichmäßig senkrecht zur
zentrierenden Fläche herauszunehmen werden braucht.
Die Verschlußplatte mit dem von der Metallbandage gebildeten
Ansatz weist vorzugsweise eine annähernd runde Außenform mit
einer verlängerten Feuerfestnase auf und ist mit einer
Durchflußöffnung und einer zylindrischen Fläche, die zentrisch
zur runden Außenform ausgebildet sind, versehen. Diese und auch
die runde Plattenform ergeben zusammen mit der
erfindungsgemäßen Zentrierung der Platte im Betriebszustand,
bei dem beispielsweise bei Stahl eine Erhitzung im
Durchflußöffnungsbereich bis zu 1500 Grad Celsius entsteht,
eine gleichmäßige Wärmespannungsverteilung im feuerfesten Teil,
was zu einer Haltbarkeitssteigerung der Platte führt. Vorteile
der in den Unteransprüchen 5 bis 8 definierten Platten sind in
der nachstehenden Beschreibung erwähnt.
Der Schiebeverschluß hat metallische Rahmen, welche erfindungsgemäß
vorzugsweise jeweils mit
einer eine Verschlußplatte zentrierenden
Bohrung oder zylindrischen Außenfläche versehen sind, die
eine Durchmessertoleranz aufweist, die so bemessen
ist, daß die Platte in der Art einer Schiebesitzverbindung
eingelegt werden kann.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind anhand der Zeichnung
erläutert. Es zeigt
Fig. 1 einen schematisch dargestellten erfindungsgemäßen Schiebeverschluß
mit Verschlußplatten im
Längsschnitt,
Fig. 2 eine Draufsicht der im Schiebeverschluß nach
Fig. 1 enthaltenen Schiebereinheit,
Fig. 3-Fig. 6 verschiedene Varianten von
Verschlußplatten im Längsschnitt und
Fig. 7-Fig. 8 zwei Varianten von Verschlußplatten mit runder
Außenform in Draufsicht bzw. im Längsschnitt.
Bei dem in Fig. 1 gezeigten Schiebeverschluß 10 sind nur die für
die Erfindung wesentlichen Teile dargestellt. Er besteht aus
einem Gehäuse 12 mit einem metallischen Rahmen 14, einer darin
eingelegten feuerfesten Verschlußplatte 20, einem am Gehäuse
befestigten Rahmen 13, einer in diesem Rahmen 13 durch einen
nicht näher dargestellten Antrieb 16 verschiebbar geführten
Schiebereinheit 15 mit einem metallischen Rahmen 17, einer darin
eingelegten feuerfesten Verschlußplatte 22 und aus einer in der
Schiebereinheit 15 eingespannten feuerfesten Hülse 18. Der
Verschluß 10 ist am Ausguß 19 eines nicht dargestellten
Metallschmelze enthaltenden Gefäßes angebracht. Das Gefäß kann
beispielsweise eine Stahlgießpfanne oder ein Zwischenverteiler
sein und weist eine teilweise gezeigte feuerfeste Ausgußhülse
11 auf, wobei zwischen dieser und der an sie anschließenden
oberen Verschlußplatte 20 wie auch zwischen der Hülse 18 und
der unteren Verschlußplatte 22 ein Dichtungselement,
beispielsweise Mörtel, vorgesehen ist. Der Schiebeverschluß 10
ist in Offenstellung gezeigt und kann auf bekannte Weise durch
lineares Verschieben der Schiebereinheit 15 gedrosselt oder
geschlossen werden. Die Verschlußplatten 20, 22 sind dabei
ebenfalls auf bekannte Art aneinandergepreßt und weisen
einander berührende feuerfeste Gleitflächen auf.
Die identisch ausgebildeten Verschlußplatten 20 und 22 bestehen
jeweils aus einem Blechmantel 21, 23 und einer in diesem
eingemörtelten Feuerfestplatte. Letztere hat einen runden zur
Durchflußöffnung zentrischen feuerfesten Ansatz 20′, 22′, der
stirnseitig mit der jeweiligen Hülse 11, 18 verbunden ist.
Erfindungsgemäß weist die Verschlußplatte 20, 22 einen den
feuerfesten Ansatz 20′, 22′ umgebenden Blechmantelansatz mit
einer bearbeiteten zylindrischen Fläche 21′, 23′ auf, die zur
Durchflußöffnung 24 eine genaue Zentrierung der Platte
ermöglicht. Der metallische Rahmen 14, 17 hat eine entsprechende
Bohrung 14′, 17′, die etwas tiefer als die Breite der
zylindrischen Fläche 21′, 23′ der Platte ist.
Gemäß Fig. 2 weist die im metallischen Rahmen 17 der
Schiebereinheit 15 eingelegte Platte 22 eine annähernd runde
Außenform 26 mit einer in Verschieberichtung des Verschlusses
10 sich erweiternden und in ihrer Breite verjüngenden
Feuerfestnase 22′′ auf, die einen genügenden Schließweg der
Schieberplatte 22 ermöglicht, wobei die Durchflußöffnung der
gegenüberliegenden Platte 20 beim Schließen bzw. Öffnen eine
Fläche S der Gleitfläche der Platte 22 überdeckt, die innerhalb
des Feuerfestmaterials der Platte 22 liegen soll. Die
Verschlußplatte 22 ist mittels im Rahmen 17 vorgesehenen
Anschlägen 25 gegen seitliches Verdrehen gesichert. Der
metallische Rahmen 14 sowie die Verschlußplatte 20 sind
vorteilhaft gleich wie die Platte 22 und der Rahmen 17
ausgebildet. Einzig die Feuerfestnase 20′′ der Platte 20
erstreckt sich im Verschluß 10 sinngemäß in die
entgegengesetzte Richtung.
Die feuerfeste Verschlußplatte 30 nach Fig. 3 entspricht von
ihrer Form her annähernd der Platte 22. Es versteht sich von
selbst, daß die Platte 30 und auch die weiteren Varianten von
Platten 40, 50 und 60 im Schiebeverschluß 10 als untere wie
auch als obere Platte einsetzbar sind, einfachheitshalber jedoch
nur als Schieberplatten gezeigt sind. Die Platte 30 ist wiederum
mit seitlichem Spiel in den Rahmen 17 eingelegt und weist einen
zur Durchflußöffnung 24 zentrischen runden feuerfesten Ansatz
30′ und eine Feuerfestnase 30′′ auf. Die Platte hat als
Metallbandage einen Schrumpfring 31 und einen zusätzlichen auf
den Ansatz 30′ warm aufgezogenen Schrumpfring 32, der mit einer
äußeren bearbeiteten zylindrischen Fläche 33 versehen ist, die
in der Bohrung 35 zentriert ist. Denkbar wäre auch, daß der
feuerfeste Ansatz 30′ außen bearbeitet ist und ein ein relativ
genaues Außenmaß aufweisender Schrumpfring 32 aufgezogen würde
und damit die erforderliche Toleranz des Außendurchmessers der
Fläche 33 erreicht wäre.
Bei der feuerfesten Platte 40 nach Fig. 4 handelt es sich um eine
an sich bekannte beidseitig geschliffene Platte, die wiederum
mit seitlichem Spiel in den Rahmen 17 eingelegt ist, eine erste
äußere Metallbandage 41, zwei Durchflußöffnungen 24 und 45 und
jeder Durchflußöffnung eine zugeordnete Ringnut 47, 47′ mit
einem Schrumpfring 42, 46 aufweist. Letzterer hat wiederum eine
äußere zylindrische Fläche 43, welche die Zentrierung der
Platte in der Bohrung 44 des in die Ringnut 47 ragenden Rahmens
17 ermöglicht. Die Ringnut 47′ ist zur Nut 47 identisch und auf
der gegenüberliegenden Seite der Platte angeordnet. Diese
Zweiloch-Platte 40 hat den Vorteil, daß bei verschlissener
Öffnung 24 die Platte gewendet und die Durchflußöffnung 45 zum
Einsatz gebracht werden kann, wobei die nicht im Einsatz
befindliche Öffnung und Ringnut mit leicht herausbrechbarem
Feuerfestmaterial zugemörtelt sein kann. Die äußere Form der
Platte 40 kann eine Art Brille mit zwei zusammengesetzten runden
Plattenteilen sein.
In Fig. 5 ist bei einer beidseitig geschliffenen feuerfesten
Platte 50 mit einem äußeren Schrumpfring 51 ähnlich wie bei der
Platte 40, eine zur Durchflußöffnung 24 zentrische Ringnut 57
vorgesehen, in die ein U-förmiger Ring 52 als Metallbandage
eingebettet ist. Eine wiederum bearbeitete zylindrische Fläche
53 ermöglicht die Zentrierung der Platte 50 in einem vom Rahmen
17 gebildeten Ringansatz 54 mit einer äußeren Zentrierfläche
55. Die Platte 50 könnte ebenso wie die Platte nach Fig. 4 eine
zweite Durchflußöffnung und eine zweite Ringnut enthalten.
Die feuerfeste Verschlußplatte 60 nach Fig. 6 unterscheidet sich
von der Platte 20 nach Fig. 1 nur insofern, als sie beidseitig
flach ist und im Blechmantel 61 ein zur Durchflußöffnung 24
zentrischer Metallring 62 eingeschweißt ist, der innen die
bearbeitete zylindrische Fläche 63 hat, die an der Außenfläche
65 des Rahmens 17 zentriert ist.
In einer weiteren Variante der Erfindung gemäß Fig. 7 ist eine
Verschlußplatte 70 mit einer runden Außenform 73 und einer
dazu zentrischen Durchflußöffnung 74 gezeigt. Die
Verschlußplatte 70 ist dabei stirnseitig von einer als
Schrumpfring ausgebildeten Metallbandage 72 umgeben und
zusammengehalten. Der Schrumpfring 72 hat außen die bearbeitete
zylindrische Fläche 73, welche die genaue Zentrierung der Platte
in der Bohrung 75 des Rahmens 17 ermöglicht. Bei der Variante
gemäß Fig. 8 ist lediglich anstelle des zylindrischen Ringes 72
ein Schrumpfring 82 mit einer nicht über die gesamte Höhe
bearbeiteten Fläche 83 gezeigt. Dadurch kann die Platte 70
leichter aus dem metallischen Rahmen 17 herausgenommen werden,
da sie nur über einige Millimeter Höhe in diesem zentriert ist.
Bei der Platte 70 ergibt sich aufgrund der runden Außenform
gegenüber der Platte 22 nach Fig. 2 bei vorausgesetztem gleichem
Außendurchmesser ein kürzerer Schließweg, der sich gemäß
Fig. 7 aus der von der Durchflußöffnung der gegenüberliegenden
nicht dargestellten Platte gebildeten Überdeckung S′ ergibt.
Als Kompensation kann der Verschluß so ausgelegt sein, daß bei
einem gedrosselten Abgießen die Schieberplatte 70 in die zur
Schließrichtung gegenüberliegende Seite verschoben wird und
damit der Verschleiß der Platte gleichmäßiger verteilt wird.
Die Platte 70 mit der runden Außenform 73, 83 hat insofern noch
einen Vorteil, als sie nach Gebrauch um 90 Grad im Rahmen
gedreht und dann die noch annähernd unverschlissene Fläche S′′
in Einsatz gebracht werden kann. Die Platte 70 kann dabei durch
eine einfache seitliche Verspannung gegen Verdrehung gesichert
werden.
Eine Zentrierung der beschriebenen Platten im Rahmen ist dann
mit genügender Betriebssicherheit gewährleistet, wenn zum
Beispiel die äußere zylindrische Fläche der Platte eine
Durchmessertoleranz von minus 0,1 bis minus 0,3 Millimetern
aufweist, während die entsprechende Bohrungstoleranz des Rahmens
von plus 0,1 bis plus 0,2 Millimetern beträgt.
Claims (9)
1. Schiebeverschluß am Ausguß eines Metallschmelze
enthaltenden Gefäßes, mit metallischem
Rahmen und einer feuerfesten Verschlußplatte,
die mit mindestens einer Durchflußöffnung und
einer sie umgebenden Metallbandage versehen ist
und lose in den Rahmen einlegbar ist, dadurch
gekennzeichnet, daß die Platte (20, 22, 30, 40,
50, 60, 70) zwecks annähernd spielfreier Zentrierung
in einer zentrierenden Bohrung (14′, 17′,
35, 44, 75) oder an einer zentrierenden zylindrischen
Außenfläche (55, 65) des metallischen
Rahmens (14, 17) einen von der Metallbandage (21,
23) gebildeten Ansatz bzw. gesonderten Bandageteil
(32, 42, 46, 52, 62) mit einer zur Durchflußöffnung
(24) zentrischen und bearbeiteten
zylindrischen Fläche (21′, 23′, 33, 43, 53, 63)
oder eine von der Metallbandage (72, 82) gebildete
und bearbeitete zylindrische Außenform (73, 83)
mit einer dazu zentrischen Durchflußöffnung (74)
aufweist.
2. Schiebeverschluß nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die zylindrische
Fläche (21′, 23′, 33, 43, 53, 63, 73, 83)
der Metallbandage (21, 23, 32, 42, 52, 62, 72, 82)
durch Abdrehen oder durch Prägung mit jeweils einigen
Zehntelmillimetern Durchmessertoleranz bearbeitet ist.
3. Schiebeverschluß nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die bearbeitete
zylindrische Fläche (21′, 23′, 33, 43, 53, 63, 83)
der Metallbandage (21, 23, 32, 42, 52, 62, 72, 82)
vorzugsweise eine Breite von nur einigen Millimetern
aufweist.
4. Schiebeverschluß nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Platte (20, 22, 30)
eine annähernd runde Außenform (26) mit einer
verlängernden Feuerfestnase (20′′, 22′′, 30′′) hat, die
Durchflußöffnung (24) und die zylindrische Fläche
(21′, 23′, 33) dabei zentrisch zur runden Außenform (26)
ausgebildet sind.
5. Schiebeverschluß nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die Platte
(20, 22) einen bekannten Blechmantel (21, 23) als
Metallbandage aufweist, bei der die zylindrische Fläche
(21′, 23′) durch einen Ansatz am Blechmantel (21, 23), der
einen Feuerfestansatz (20′, 22′) der Platte (20, 22)
umgibt, gebildet ist.
6. Schiebeverschluß nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (30)
eine sie stirnseitig umgebende Metallbandage (31), eine
Durchflußöffnung (24) und eine zusätzliche als
Schrumpfring ausgebildete, über einen Feuerfestansatz
(30′) der Platte aufgezogene Metallbandage (32) mit einer
bearbeiteten zylindrischen Außenfläche (33) aufweist.
7. Schiebeverschluß nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die beidseitig
ebene Platte (40, 50) mit einer oder zwei
Durchflußöffnungen (24 und 45) eine für jede
Durchflußöffnung (24, 45) zentrische Ringnut (47, 47′; 57)
hat, in der jeweils ein Schrumpfring (42, 46) oder ein
eingebetteter U-förmiger Ring (52) als Metallbandage
enthalten ist, in welchem die zylindrische Fläche (53, 43)
innen oder außen eingearbeitet ist, wobei die beiden
Ringnuten (47, 47′) vorzugsweise einander gegenüberliegend
in der Platte (40) vorgesehen sind.
8. Schiebeverschluß nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die Platte
einen bekannten Blechmantel (61) als Metallbandage hat,
in den ein die zylindrische Fläche (63) bildender
Metallring (62) eingeschweißt ist.
9. Schiebeverschluß nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß die Bohrung
(14′, 17′, 35, 44, 75) bzw. die zylindrische Außenfläche
(55, 65) des jeweiligen Rahmens (14, 17) eine
Durchmessertoleranz aufweist, die so bemessen ist, daß
die Verschlußplatte in der Art einer
Schiebesitzverbindung in den Rahmen einlegbar ist.
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