DE68905086T2

DE68905086T2 - Giessverschluss zur linearen und symmetrie-axialen verstellung.

Info

Publication number: DE68905086T2
Application number: DE8989470007T
Authority: DE
Inventors: Edouard Detalle
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1988-05-13
Filing date: 1989-04-10
Publication date: 1993-08-05
Anticipated expiration: 2009-04-11
Also published as: DE68905086D1; EP0346258B1; EP0346258A3; JPH02504241A; WO1989010812A1; KR900701441A; US5186845A; FR2631266A1; BR8906963A; ZA893553B; ATE86158T1; KR970005413B1; ES2039923T3; FR2631266B1; EP0346258A2

Description

Die Vorliegende Erfindung betrifft einen Schieberverschluß gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Derartige Verschlüsse sind beispielsweise in dem Artikel "Nippon Kokan's rotary nozzle system for teeming a continuous casting", Tron and Steel Engineer, September 1973, Seite 117- 124 beschrieben. Für die Regelung des Fließens aggressiver Flüssigkeiten oder Flüssigkeiten mit hoher Temperatur, insbesondere flüssiger Metalle wie Stahl, werden herkömmmlicherweise Vorrichtung verwendet, die es gestatten, die Entleerung von Behältern für flüssige Metalle, wie Stahl durchzuführen, wobei einer der am weitesten verbreiteten de sogenannte Schieberverschluß ist. Dieser besteht im wesentlichen darin, daß zwei Platten aus geeignetem, im Fall von flüssigen Metallen feuerfesten Material aufeinander entlang gleiten. Eine dieser Platten liegt fest, die andere ist beweglich; sie weisen jeweils eine Öffnung mit geeignetem Durchmesser auf. Das mehr oder weniger starke Uberdecken der Öffnungen gestattet die Regelung des Durchflusses. Ihre Nichtübereinstimmung stoppt die Entleerung. Die Relativverschiebung der Platten kann linear sein, aber auch drehend. Im ersten Fall verschieb(t)en sich die Öffnung(en) der beweglichen Platte entlang einer Geraden. Im zweiten Fall verschieb(t)en sich die Öffnung(en) der beweglichen Platte entlang eines Kreises. Beim Gießen von Stahl ruft das Eindringen des Metalls in den feuerfesten Platten einen heftigen thermischen Schock hervor, der in vielerlei Hinsicht störende Risse mit sich bringt, insbesondere: Sie machen die Möglichkeit der Wiederverwendung der Platten für weitere Entleerungsvorgänge mehr oder weniger ungewiß, und sie können durch den Metallfluß bei schneller Strömung die Ursache unerwünschter Ansaugungen von Gas, insbesondere von Umgebungsluft, sein. Als Folge davon müssen die Platten, um den verschiedenen Beanspruchungen, wie ferrostatischem Druck, Metalltemperatur, Gleitcharakteristiken etc. zu widerstehen, aus geeigneten Materialien hergestellt sein: mit einem hohen Gehalt an Aluminium, Magnesium, Zirkon etc., die besonders empfindlich für thermische Schocks sind. Auf der anderen Seite konzentriert das Funktionsprinzip der momentan bekannten gleitenden Verschlüsse den Verschleiß der Platten auf eine oder zwei Zonen, die auf der Strecke der Relativverschiebung der Platten angeordnet sind. Dies führt zu einer Ovalisierung des Loches der Platten, das durch eine "zungenförmige" Erosion verlängert wird, was dazu führt, daß die Platten vorzeitig zum Ausschuß gegeben werden müssen. Diese Bemerkungen gelten in gleichem Maße für "mit 3 Platten" genannte Vorrichtungen, bei denen die bewegliche Platte zwischen zwei festen Platten gleitet.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, soweit wie möglich die Risse und den vorzeitigen Verschleiß der Platten zu vermeiden.
Diese Aufgabe wird im wesentlichen durch einen Schieberverschluß gelöst, der die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 genannten Eigenschaften aufweist.
Die von uns durchgeführten Versuche haben uns gezeigt, daß, wenn die Natur der für die feuerfesten Platten verwendeten Materialien sie besonders sensibel für thermische Schocks macht, das Auftreten der Risse im wesentlichen auf die asymmetrische Form der Platten zurückzuführen ist.
Der Ausgangspunkt des thermischen Schocks befindet sich in der Gießöffnung, durch die ein Strahl flüssigen Metalls von hoher Temperatur tritt, insbesondere wenn es sich um Stahl handelt.
Die Wärme diffundiert also zum Rand der Platte hin.
Also muß in allen momentan bekannten Fällen die Hitzewelle Wege von sehr unterschiedlicher Länge durchlaufen, um den Rand der Platte zu erreichen, wo eine wesentliche geringere Temperatur herrscht, wodurch sich starke Bruchspannungen ergeben.
Dies versteht man leicht, wenn man die Gestalt der gegenwärtig verwendeten linearen oder drehbaren Schieberplatten mit einer oder mehreren Öffnungen betrachtet.
Es ergibt sich somit, daß es die ideale Lösung ist, einen linearen Verschluß mit runden Platten und einer einzigen zentralen Öffnung einzusetzen.
In der folgenden Darlegung verwenden wir sowohl den Begriff "Platte" wie den Begriff "Verschlußelement", je nach dem, ob die Höhe klein, etwa gleich oder groß gegenüber dem Außendurchmesser ist.
Bei diesem Verschluß ist der von der Hitzewelle zurückzulegende Weg zwischen der Gießöffnung und dem Umfang in allen Richtungen gleich.
Die Dicke der Platte oder des Verschlußelementes spielt ebenfalls eine Rolle, wenn man bedenkt, daß die erste Fläche in Berührung mit der anderen Platte beziehungsweise dem anderen Element steht und daß die zweite Fläche entweder zum Behälter oder zum umgebenden Milieu hin orientiert ist.
Auf jeden Fall ist die Tendenz zum Bruch oder zur Rißbildung je nach der Natur des feuerfesten Materials, dessen physikalische Eigenschaften, wie Wärmeausdehnung, Wärmeleitfähigkeit etc. wesentlich voneinander abweichen, größer oder kleiner.
Dies zeigt, daß eine Toleranzspanne zwischen der Länge der von der thermischen Welle zwischen ihrem Startpunkt (Umfang der Gießöffnung) und ihrem Ankunftspunkt (Umfang der Platte) besteht.
Dies erlaubt daher, außer der runden, idealen Form auch symmetrisch polygonale zuzulassen, welche diese Toleranz zwischen dem längsten und dem kürzesten Weg in Betracht ziehen, der zwischen dem Rand der Öffnung und dem Rand der Platte zurückzulegen ist.
Je mehr die Anzahl der Kanten des Polygons zunimmt, um so mehr nähert man sich dem vollkommenen Kreis an; im Gegensatz dazu ist das Quadrat ein besonders ungünstiger Fall, bei dem die Mißverhältnisse zwischen verschiedenen Strecken der thermischen Welle ausgeprägt sind.
Abgesehen von den klassischen geometrischen Formen lassen sich auch beliebige andere, ovale oder andere, Formen vorstellen, wobei die oben genannten Regeln immer anzuwenden sind, jedoch mehr oder weniger abhängig von den Eigenschaften des feuerfestigen oder sonstigen verwendeten Materials.
Die Erfindung erhält somit eine möglichst vollkommene Symmetrie aller Elemente, die thermischen Schocks und der durch die Strömung der Flüssigkeit, insbesondere flüssigem Stahl hervorgerufenen Korrosion ausgesetzt sind.
Es handelt sich um einen linear verschiebbaren Verschluß.
Er verwendet wenigstens 2 oder 3 Elemente oder Platten runder (oder angenäherter polygonaler) Form, durch welche axiale Löcher gebohrt sind.
Die bewegliche Hauptplatte verschiebt sich geradlinig oder entlang irgendeiner durch eine der Platte und ihrem Loch gemeinsame Achse verlaufende Kurve. Zur Vereinfachung der folgenden Darstellung wird der einfachere Fall der geradlinigen Bewegung betrachtet.
Es wurde bereits oben erwähnt, daß dasselbe Prinzip des linear beweglichen Verschlusses einen Verschleiß der Öffnungen mit sich bringt, der in den der Translationsachse benachbarten Bereichen angeordnet ist.
Zur Verminderung dieses Nachteils und dank der Tatsache, daß die runden Platten keine priviligierte Achse in der Ebene aufweisen, ist vorgesehen, die Verschleißzone über den gesamten Umfang des Loches durch eine entsprechende Rotation der Platten um ihre Achse zu versetzen.
Durch die Ausführung dieser Rotation, jedesmal wenn es notwendig ist, wird es möglich, die Ovalisierung des Loches, soweit vorhersehbar, für die Lebensdauer der Platten zu vermeiden und eine zunehmende und kreisförmige Vergrößerung des Durchmessers zu erreichen.
Die Rotation der Platten kann durch jegliches dem Fachmann bekanntes mechanisches, hydraulisches oder elektrisches Verfahren gesteuert werden.
Der notwendige Hub zur Erreichung der Regulierung oder der Unterbrechung des Fluiddurchflusses wird gleichermaßen reduziert, wenn der Verschleiß über den gesamten Umfang des Loches und nicht mehr auf einen oder zwei Punkte verteilt wird.
Im Fall eines Schiebers mit drei Platten kann sich dies nicht nur auf die mittlere Arbeitsplatte beziehen, sondern auch auf die normalerweise festen oberen und unteren Platten.
Gemäß einer Variante der Erfindung wird dieselbe Bewegungsguelle für die Verschiebung der beweglichen Platte und ihre Drehung verwendet.
Man kann sich eine Vorrichtung vorstellen, die durch einen Mikroprozessor gesteuert wird, der die automatische Rotation der Platten jedesmal, wenn es notwendig ist, ausführt, als Funktion von Parametern, die vorher eingespeichert wurden, wie Art des gegossenen Metalls, Menge etc. oder Messungen in Realzeit, wie der Temperatur, Gewindehub etc..
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung bestehen die Platten oder Elemente aus zwei oder mehreren Teilen: beispielsweise einem zentralen Verschleißabschnitt aus besonders edlem Material (Keramik mit hohem Schmelzpunkt, metallischer Keramik etc.), der von einem weniger edlen und billigeren Altmaterial (Alumium, Magnesium) umgeben ist.
In diesem Fall erlaubt die Technik der zylindrischen Verteilung des Verschleißes, die Größe des zentralen Einsatzes auf ein Minimum zu reduzieren abhängig von den durch den Lochdurchmesser, die Widerstandsfähigkeit gegenüber Thermoschocks und physikalischen oder chemischen Angriffen des gegossenen Fluids vorgegebenen Anforderungen.
Bei den für das Gießen von Stahl gängigerweise verwendeten Verschlußsystemen sind die festen und mobilen Platten häufig von einem dicken, heißgefaßten metallischen Ring umgeben, der sie vor einem eventuellen Zerfallen bei ihrer Demontage schützen soll.
Dieser Ring kann vorzugsweise von einem Keramikring gebildet werden, der eine entsprechende Elastizität aufweist, oder aus einem Ring aus Memorymetall.
Bei Verwendung eines Einsatzes kann die feuerfeste Einfassung des Einsatzes gleichzeitig als Stütze und als Umringung dienen, wenn es aus einem entsprechenden Material ausgewählt ist. Diese Umringung kann mit einer Vorrichtung versehen sein, die jede Rotation der mobilen Platte gegenüber der Gleitführung während des Drehvorgangs beim Gießen verhindert.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung stellt der zentrale Einsatz des beweglichen Verschlußelementes ein einziges Teil mit der unteren Sammeldüse dar.
Die obere Oberfläche des Einsatzes/der Düse stellt also, wenn sie ausreichend begradigt ist, das zentrale Verschleißelement des beweglichen Verschlusses dar: Es ist mit diesem durch konisches Ineinanderfügen fest verbunden.
Die konische Verbindung wird durch einen Klebstoff oder mit einem entsprechenden feuerfesten Mörtel, der schnell aushärtet, wodurch die Dichtheit und der mechanische Zusammenhalt der Gesamtheit gewährleistet wird.
Nach Gebrauch kann das gleitende Ensemble auseinandergebaut werden, um die Auswechslung des Einsatzes/der Düse im Hinblick auf eine neue Verwendung durchzuführen.
Gemäß einer Variante der Erfindung ist der Einsatz/Düse ein "Verschleißelemment", d.h. daß nach der Demontage sein oberer verschlissener Abschnitt mit Hilfe einer speziellen Maschine aufs Neue derart geglättet wird, daß ein erneuter Einbau und eine neue Verwendung ermöglicht wird.
Der Auflagedruck der Platten aufeinander muß die Dichtheit gewährleisten und eine ausreichende Flexibilität der Gesamtheit erhalten und insbesondere die Ausdehnungen der feuerfesten Elemente aufnehmen: Sie wird ausgeübt durch den unteren festen Abschnitt des Systems, im allgemeinen "Deckel" genannt. Dieser Deckel wird beispielsweise durch Rippen oder Holme an der Stelle verstärkt, wo er seinen Druck auf die bewegliche Garnitur ausübt.
Zur Verringerung der Reibung kann man auf Kugeln zurückgreifen, um das Gleiten der Führungsschiene gegen den Deckel sicherzustellen.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung bestehen die Kugeln aus keramischem Material, ebenso wie die Träger, auf denen sie rollen (Holme und Gleitführung): Sie können sich sogar auf die geglättete untere Fläche der beweglichen Platte selbst stützen.
Gemäß einer anderen Ausführungsform sind die Kugeln durch glatte Träger aus entsprechend behandeltem Metall oder aus Keramik ersetzt.
Die mit der beweglichen Platte einstückige Sammeldüse ist mit dieser über eine feuerfeste Verbindung (Mörtel oder trockenen feuerfesten Filz) verbunden: Die Düse wird gegen die bewegliche Platte durch ihren Träger gehalten.
Um den Anpressdruck des Deckels auf die Gesamtheit auszuüben, kann man auf metallische oder keramische Federn, kleine hydraulische oder pneumatische Stellelemente zurückgreifen oder auf die natürliche Verlängerung der Befestigungsschraube oder verschiedene geeignet berechnete mechanische Teile rechnen, oder jedes andere dem Fachmann bekannte Mittel verwenden.
Bei Vorliegen der der vorliegenden Erfindung eigenen axialen Symmetrie ist es möglich, die Düse dazu zu verwenden, die Platten in der wichtigsten und wirksamsten Zone gegeneinander zu drücken: Jener, die das Loch umgibt.
Es ist gerade dort, wo das Metall beginnen kann einzudringen, und es ist ebenfalls dort, wo die thermischen Beanspruchungen am größten sind.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung übt der Deckel nicht mehr seine Druckkraft auf die Gleitführung sondern über den Träger auf die Düse aus.
Gemäß einer Variante der Erfindung verwendet man einen Düsenträger mit Gewinde; die Drehung des Trägers führt zu einem Ansteigen der Düse und drückt die bewegliche Platte nach oben gegen die feste Platte, wobei die Reaktionskräfte von dem Deckel aufgenommen werden.
Die Befestigung der Düse kann mit Hilfe eines klassischen dynamometrischen Schraubenschlüssels durchgeführt werden.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kann die Befestigung ohne Anstrengung mit Hilfe von Schneckenantrieben, Zahnstangen oder Antriebszahnräder des Gleitensembles durchgeführt werden: Es genügt zu diesem Zweck, den Träger der Düse mit Hilfe eines mit dem Gehäuse oder dem Deckel einstückigen Keiles zu blockieren und den Schieber in entsprechender Richtung zu drehen, wie wenn man eine Drehbewegung der beweglichen Platte durchführen würde.
Während dieser Operation sei das Anziehmoment der Motoren oder der Stellelemente begrenzt, um die Platten nicht zu stark gegeneinander zu drücken.
Nach dem Aneinanderdrücken sollte der Keil natürlich entfernt werden.
Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist der Keil durch eine Blockiereinrichtung zur Begrenzung des Spannmomentes ersetzt und zwar derart, daß, wenn das Aneinanderdrücken der Platten einen bestimmten vorher festgelegten Wert erreicht, die Blockade der Rotation der Düse unterdrückt wird und sie wieder frei, zusammen mit der Gesamtheit des Schiebers drehen kann.
Die dynamometrische Blockiereinrichtung kann anschließend entfernt werden, um sie nicht den thermischen Beanspruchungen des Metallstromes auszusetzen.
Ein derartiges Aneinanderdrücken muß in offener Stellung durchgeführt werden, wenn alle feuerfesten Elemente koaxial ausgerichtet sind; man kann anschließend in Schließstellung übergehen.
Sie setzt gleichermaßen die Verwendung einer Verbindung Sammeldüse/bewegliche Platte voraus, die das relative Gleiten der beiden Elemente während des Befestigungsvorgangs aushält (beispielsweise ein keramischer Filz).
Die bewegliche Platte im Inneren des Schiebers muß sich eine kleine Möglichkeit der vertikalen Verschiebung, parallel zu sich selbst, erhalten, um die Befestigung über die Düse zu gestatten, aber sie darf sich nicht drehen können, um ein Lösen während des Betriebs zu vermeiden.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung läßt man der Platte die Möglichkeit, sich frei in ihrer Halterung gleichzeitig mit der Düse zu drehen, um jegliches Gleiten im Bereich der Verbindung zu vermeiden; in diesem Fall kann auch ein Einsatz/Düse verwendet werden, wie oben beschrieben. Die Gesamtheit wird danach gegen jede neue Rotation während des Betriebs verriegelt.
Ausgehend von dem geringen Hub dieses Verschlusses gefährdet die durch die Dezentrierung der Düse in geschlossener Position hervorgerufene Unsicherheit nicht die Dichtheit der Gesamtheit, da die beiden Platten über den größeren Teil ihrer Oberfläche in Kontakt miteinander bleiben.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird dieser Befestigungstyp im Fall einer Vorrichtung mit drei Platten angepaßt: Hierbei bleibt die Sammeldüse unbeweglich in der Achse der festen Platte, wobei sich die Befestigungskräfte nicht verschieben.
In diesem Fall erscheint die klassische Befestigung der Düse mit Hilfe eines dynamometrischen Schraubenschlüssels geeigneter.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die bewegliche Platte und die Sammeldüse bereits vorher zusammengesetzt oder in einem Stück gegossen und bilden eine einstückige Einheit.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Sammeldüse in herkömmlicher Art und Weise angeordnet, indem sie in das Innere des Schiebers eingesetzt wird, bevor die bewegliche Platte montiert wird: Diese Anordnung erlaubt nicht die unabhängige Montage und Demontage der Düse.
Die Folgen der axialen Symmetrie und der Drehbwegung der Verschlußelemente sind zahlreich:
- Unterdrückung oder wesentliche Verminderung der Phänomene der Rißbildung bei feuerfesten Elementen, woraus sich die Möglichkeit ergibt, neue thermoschockempfindliche Feuerfestmaterialien zu verwenden.
- Harmonischer Verschleiß der Öffnungen des Fluiddurchtritts, woraus sich eine Verringerung der dynamischen Strömungsstörungen ergibt.
- Verringerung der Größe der Verschlußelemente im Verhältnis zu dem Strömungsdurchmesser.
- Verringerung der notwendigen Hubamplitude des Verschlußelementes.
- Unterdrückung oder Verminderung von Verschmutzungen und einseitig gerichteten Ablagerungen in dem Gießkanal durch die Drehung des Elements/der Platte; die Eigenschaften der Drehung der gleitenden Platte können in der Richtung optimiert werden, daß sie ganz speziell die Ablagerungen bekämpfen (beispielsweise Drehungen von aº+180º in entgegengesetztem Sinn).
Auf der anderen Seite ermöglicht die Unterdrückung von Spannungen aufgrund der homogenen Übertragung der Thermoschockwelle die Glättung der Platten oder feuerfesten Elemente auf ihren beiden Oberflächen und ihre Wiederverwendung nach Herumdrehen, wobei ihre untere Fläche die obere wird und umgekehrt, ohne die bei den momentan bekannten Plattenkonfigurationen allgemein festgestellten Risse mitzuschlepppen.
Auf diese Weise erhalten die Gießöffnungen quasi neue Angriffsränder.
Bedenkt man die Tatsache, daß das Zentrum des Wärmeflusses soweit wie möglich äquidistant zu dem Umfang der Platten liegen soll, erscheint es von Interesse, mit "vollem Strahl" zu gießen, um eine Dezentrierung und starke Unterbrechung des Metallflusses zu vermeiden, der außerdem bekannte Nachteile mit sich bringt: Zersplittern des Stromes am Ausgang des Verschlusses, starke Turbulenzen, Kavitationsphänomene, Ansaugungen von Außengas, etc..
Um dies zu Erreichen, ist es wünschenswert, so weit es möglich ist, den Durchmesser des Ausgangs der Platten in Abhängigkeit von dem gewünschten Durchfluß zu optimieren.
Dieser Verschlußtyp ist jedoch aufgrund seines Prinzips "von geringem Hub" und die Dezentrierungen sind auf ein striktes Minimum reduziert.
Die beigefügten Zeichnung veranschaulichen die Erfindung:
Figur 1 stellt einen Schnitt durch eine herkömmliche Vorrichtung dar, die an einer Stahlgießpfanne angebracht ist, welche teilweise mit seiner Stahlwand (21), seiner feuerfesten Schutzauskleidung (22), in die der Setzstein (1) und die Innendüse (2) eingemauert sind, dargestellt ist. Außerdem dargestellt sind:
- die festgelegte Platte (3)
- die gleitende bewegliche Platte (4)
- die äußere Sammeldüse (5)
- die Zunge (14), die der aufgrund des Durchtritts von flüssigem Metall auftretenden Erosion entspricht, wenn man die gleitende Platte (4) gegenüber der festen Platte (3) verschiebt.
- das hydraulische Stellglied (13), welche die Öffnungs-, Schließ- oder Regelungsbewegungen der Einrichtungen sicherstellt.
- (17) bezeichnet die maximal mögliche Verschiebung zwischen den Öffnungen oder dem "Hub" des Systems.
Figur 2 zeigt in Draufsicht die obere festgelegte Platte (3) einer herkömmlichen Vorrichtung, sowie, teilweise verdeckt, die untere gleitende Platte (4) in Verschlußposition mit der Zunge des Verschleißes (14). Außerdem sind zwei unterschiedliche Pfeile (15) für die Thermoschockwelle dargestellt, die von der Öffnung des Durchtritts des flüssigen Metalls bis zu dem Rand der Platte reichen.
Figur 3 zeigt eine Platte einer herkömmlichen Drehvorrichtung mit zwei Löchern und ebenfalls den unterschiedlichen Pfeilen (15) der Thermoschockwelle.
Figur 4 zeigt ein Prinzipschema der Vorrichtung gemäß der Erfindung mit festgelegten (3) und gleitenden (4) runden Platten mit zentraler Öffnung. Die gleitende Platte (4) kann sich auch um ihre Achse (23) drehen.
Figur 5 zeigt zwei Extremfälle von gegenüber der Achse des Loches axialsymmetrischen Polygonen: Im Falle des Quadrates sieht man, daß die Unterschiede der Pfeile (15) der Thermoschockwelle sehr ausgeprägt sind im Vergleich zu dem Nonagon.
Die Figuren 6 und 7 zeigen die Platten einer herkömmlichen Vorrichtung (Fig. 6) und die einer erfindungsgemäßen Vorrichtung (Fig. 7), von unten gesehen. Man sieht die Unterschiede zwischen dem Verschleiß in Zungenform (14) des klassischen linearen Systems (Fig. 6) und dem Verschleiß, der symmetrisch über dem Umfang des Loches (16) verteilt ist beim erfindungsgemäßen System (Fig. 7), bei dem die gleitende Platte (4) sich um ihre Achse drehen kann. Außerdem dargestellt ist die Verringerung des Hubes (17), die bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung (Fig. 7) gegenüber der klassischen Vorrichtung (Fig. 6) erreicht wird.
Figur 8 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung in Ansicht von unten.
Figur 9 zeigt gemäß Schnitt AA die Ausführungsform gemäß der Erfindung in Figur 8.
Figur 10 zeigt im Schnitt BB die Ausführung gemäß der Erfindung nach Figur 8.
Figur 11 zeigt ein herkömmliches Realisationsschema eines Schiebeverschlusses mit drei Platten: (3) bezeichnet die beiden feststehenden Platten, welche die bewegliche Platte (4) einschließen. Das wesentliche Ziel dieser Art von Systemen ist, daß die Sammeldüse (5) feststehen bleibt anstatt sich mit der beweglichen Platte zu verschieben.
Figur 12 zeigt eine erfindungsgemäße Ausführungsform, in welcher ein Einsatz/Düse (4-5) verwendet wird.
Gemäß einem Beispiel der Konfiguration, wie sie in den Figuren 8, 9 & 10 dargestellt und für eine Stahlgießpfanne bestimmt ist, weist die Vorrichtung bei einer klassischen Anordnung mit zwei Platten von oben nach unten auf:
- den Setzstein (1) (aus einem oder mehreren Teilen), der nach bekannten Verfahren in die Auskleidung der Pfanne eingemauert ist.
- die innere Düse (2) (aus einem oder mehreren Teilen), die mit Hilfe eines Mörtels oder geeignetem Bindemittel in den Setzstein eingemauert ist.
- das Verschlußgehäuse (13), ein sehr robustes bearbeitetes Metallelement, welches die Gesamtheit der Elemente trägt und die Konstanz der Geometrie der Gesamtheit gewährleist; es ist sicher an dem Blech des Bodens der Pfanne (14) befestigt.
- die runde festgelegte Platte (3), die in dem Gehäuse mit Hilfe einer Klemmeinrichtung oder dergleichen befestigt ist, wobei jede lokalisierte mechanische Beanspruchung vermieden wird; kleine Nasen können vorgesehen sein, um jede ungelegene Rotation zu verhindern.
- die gleitende und drehbare Platte (4), die an dem schwenkbaren Schieber (20) über eine Vorrichtung analog zu der der festen Platte befestigt ist.
der schwenkbare Schieber (6) ist mit einer äußeren Zahnung (10) versehen, die sowohl für das Aufbringen der Linearbewegung als auch der Rotation der beweglichen Platte (4) vorgesehen ist.
- der Träger der Sammeldüse (19) sichert, indem er sich in das Innere des Schiebers (6) einschraubt, das Zusammendrücken der Verbindung Düse (5)/Platte (4) und das Gegeneinanderdrücken der Platten (3) und (4).
- der Deckel (7), der durch die beiden Holme (9) verstärkt ist und um das Achsgelenk (18) schwenkbar ist, ist an dem Gehäuse (13) über zwei Schrauben (12) verriegelt.
- zwei Schneckenantriebe (8) oder zwei Zahnstangen, die in die äußere Verzahnung des Schiebers eingreifen; diese Schneckenantriebe wirken auf folgende Weise:
a) die Drehung einer einzigen dieser Schrauben bewirkt eine Rotation/Translation des Schiebers, als ob er über die feststehende Schraube "rolle".
b) die gleichzeitige Drehung beider Schrauben kann, entsprechend ihrem Drehsinn und ihrer Rotationsgeschwindigkeit, den Schieber in reiner Translation, reiner Rotation oder einer Rotation/Translation antreiben.
Die Schneckenantriebe können beispielsweise durch zwei Elektromotoren angetrieben werden, die unabhängig voneinander angetrieben und geregelt werden.
Man kann dieselben Möglichkeit mit zwei Zahnstangen erreichen, die beispielsweise durch zwei hydraulische Stellglieder angetrieben werden.
Andere Möglichkeiten existieren, die auf dem gleichen Prinzip beruhen und die dem Fachmann geläufige Technik verwenden.
- zwei steife Holme (9), die einen einstückigen Teil des Deckels (7) bilden, pressen den Schieber bei der Translation oder Rotation gegen die feste Platte (3) über Kugeln (11), die seine Bewegungen erleichtern sollen; diese Kugeln rollen in zu diesem Zweck in den Holmen ausgebildeten Rillen.
Eine entsprechende Kühlung ist vorgesehen, um ein gutes Funktionieren der Einheit zu gewährleisten.
Zahlreiche andere Varianten, die an viele Notwendigkeiten der Industrie speziell angepaßt sind, ergeben sich aus der Konzeption der axialen Symmetrie der Drehung des Verschlussses, wie es Gegenstand der Erfindung ist.

Claims

1. Schieberverschluß für die Gießöffnung von Behältern für die Aufnahme von aggressiven Flüssigkeiten, insbesondere von Metallschmelze hoher Temperatur, bei welchem zwei oder mehrere widerstandsfähige oder feuerfeste runde Elemente (3, 4), die eine gemeinsame zentrale Bohrung aufweisen, aufeinander derart gleiten, daß eine vollständige oder teilweise Überdeckung der Bohrungen das Fließen gestattet, während die Nichtüberdeckung die Dichtheit des Behälters gewährleistet, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschleißzone über den Umfang des Loches durch eine entsprechende Rotation der Platten (3, 4) um ihre Achse (23) versetzt wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eines der feuerfesten Elemente (3, 4) sich geradlinig oder krummlinig quer zu seiner Achse (23) derart verschiebt, daß es das Zusammentreffen oder das Nichtzusammentreffen der Bohrungen herbeiführt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eines der feuerfesten Elemente (3, 4) sich um seine Achse (23) drehen kann.

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eines der sich geradlinig oder krummlinig verschiebenden Elemente (3, 4) sich gleichzeitig um seine Achse (23) drehen kann.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die feuerfesten Elemente (3, 4) keine runde, sondern eine ähnliche, polygonale oder dgl., Form aufweisen, so daß die Differenz zwischen der längsten Wegstrecke (15) und der kürzesten Wegstrecke (15) der Thermoschcckwelle gering bleibt und vergleichbar ist mit einer homogenen und regelmäßigen Ausdehnung des betreffenden feuerfesten Materials.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eines der linear oder krummlinig verstellbaren Elemente (3, 4) sich, im Verhältnis zur der Stellung bei Überdeckung der Löcher, in zwei gegenüberliegende Richtungen verschieben läßt, um die Auslaßdffnung teilweise oder ganz zu verschließen.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dieselbe Bewegungsquelle für die Verschiebung und die Rotation des Verschlußelementes (4) um sich selbst verwendet wird.

8. Vorrichtung nach Arspruch 7, gekennzeichnet durch eine Zahnung (10) auf der Halterung des Verschlußelementes, die durch ein oder zwei Zahnräder, Zahnstangen oder Schneckenantriebe (8) angetrieben werden.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die feuerfesten Elemente (3, 4) aus zwei oder mehreren Teilen bestehen.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche feuerfeste Verschlußelement (4) einen zentralen Einsatz aufweist, der die Verschleißzone abdeckt.

11 . Vorrichtung nach Anspruch 9 und 1 0, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Sammeldüse und der zentrale Einsatz ein einziges Teil (4-5) darstellen, welches sich in das feuerfeste Verschlußelement (4) einfügt.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, daß sich der Einsatz/die Düse (4-5) in dem Verschlußelement (4) durch konisches Ineinanderfügen mit entsprechendem Spiel und Winkel anpaßt, wobei es mit einem entsprechenden Material oder Schmierstoff bestrichen ist, um die Größentoleranzen der beiden Elemente auszugleichen.

13. Vorrichtung nach Anspruch 11 und 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz/die Düse (4-5) nach Gebrauch ausbaubar ist, um sich einer Instandsetzung seiner Oberseite auszusetzen und somit neue Verwendung zu erlauben.

14. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegbare Verschlußelement (4) auf Metall- oder Keramikkugeln (11) oder auf glatten Trägern aus Metall oder Keramik ruht.

15. Vorrichtung anch einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Aneinanderdrücken der feuerfesten Elemente (3, 4) des Verschlusses mittels keramischer Federn gewährleistet ist.

16. Vorrichtung nach einem oder meheren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Aneinanderdrücken der feuerfesten Elemente (3, 4) vermittels der Sammeldüse (5) oder des Einsatzes/der Düse (4-5) erfolgt.

17. Vorrichtung nach Anspruch 8 und 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Energie der Antriebseinrichtung des beweglichen Abschnitts des Verschlusses zur Gewährleistung des Aneinanderdrückens der Elemente verwendet wird, und zwar durch Blockieren des Trägers der Düse (19) mittels eines Keiles (20) und durch Drehen des Schiebers (6)

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Keil (20) durch eine Einrichtung zur Begrenzung des Spannmomentes ersetzt wird.

19. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegbare Verschlußelement (4) in seinem Träger gleichzeitig mit der Sammeldüse (5) und dem Einsatz/der Düse (4-5) während des Spannvorgangs frei drehbar ist.

20. Vorrichtung nach Anspruch 18 und 19 oder einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegbare Verschlußelement (4) und die Düse (5) eine einstückige Einheit bilden.

21. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie drei Verschlußelemente aufweist: zwei feststehende Platten (3), welche eine bewegliche Platte (4) umschließen.