EP0422141B1 - Schiebeverschluss am ausguss eines insbesondere metallschmelze enthaltenden gefässes sowie zugehörige feuerfeste verschlussteile - Google Patents

Schiebeverschluss am ausguss eines insbesondere metallschmelze enthaltenden gefässes sowie zugehörige feuerfeste verschlussteile Download PDF

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EP0422141B1
EP0422141B1 EP90903373A EP90903373A EP0422141B1 EP 0422141 B1 EP0422141 B1 EP 0422141B1 EP 90903373 A EP90903373 A EP 90903373A EP 90903373 A EP90903373 A EP 90903373A EP 0422141 B1 EP0422141 B1 EP 0422141B1
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sliding
valve
refractory
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D41/00—Casting melt-holding vessels, e.g. ladles, tundishes, cups or the like
    • B22D41/14—Closures

Definitions

  • the invention relates to a sliding closure on the spout of a vessel containing in particular molten metal, with at least two refractory closure parts provided with flow openings, which protrude into the interior of the vessel and have sliding surfaces therein, on which they are arranged so as to be displaceable relative to one another in a sealing manner, and the associated refractory closure parts.
  • An inflow actuator of the type described at the beginning (DE-PS 35 40 202 or EP-A-0308 597) essentially consists of two concentrically arranged, protruding into the vessel and therein tubes movable against each other with openings for melt passage.
  • the openings of the tubes can be more or less covered and thus the quantity of the melt flowing off can be regulated accordingly.
  • the two refractory pipes must be machined very precisely in the mutually contacting surface areas to achieve absolute tightness. The processing of these rotating surfaces is therefore relatively complex.
  • the risk of the pipes breaking off due to possible transverse forces occurring is relatively great.
  • the object of the present invention is to develop a sliding closure of the type mentioned in such a way that its closure parts can be manufactured more easily and therefore more cost-effectively and moreover an increased operational reliability is achieved with them.
  • closure parts within the vessel each have at least one approximately flat sliding surface on which they can be opened or opened. Closing the flow opening are displaceable sealingly against each other.
  • the flat sliding surfaces are easy to manufacture and ensure optimum operational reliability.
  • one closure part is fixed in the vessel spout and the other is arranged displaceably within the vessel.
  • One or two mutually parallel sliding surfaces can be provided for the two closure parts.
  • the closure part fixed in the vessel spout contains a recess in the vessel in which a plate for opening or closing the spout opening can be moved.
  • the invention is also very well suited for thin slab casting, in which the flow openings are slot-shaped.
  • the closure 10 shows a slide closure 10, which is arranged in the spout 13 of a vessel 12, which is only shown in a hint, for example a distributor in continuous casting plants.
  • the closure 10 consists essentially of a fixed refractory closure part 11 and a longitudinally movable refractory closure part 15 in it.
  • the sleeve-shaped part 14 of the former is embedded in the refractory vessel bottom and has a plate-shaped extension 16 which projects into the interior of the vessel and which extends in the direction of displacement of the movable part 15 has a parallel plane sliding surface 17 which is in sealing contact with a sliding surface 18 formed by a segment cutout in the movable closure part 15.
  • a flow opening 19 arranged in the plate-shaped extension 16 can be brought more or less into line with a flow opening 19 'of the part 15, which is guided in a height-adjustable manner by a drive (not shown), and the metal melt flows out of this opening 19' by moving the closure part 15. for example in a continuous casting mold.
  • the flat sliding surfaces 17, 18 of the closure parts 11, 15 can be seen again from FIG.
  • the slide closure 20 according to FIG. 3 has a fireproof closure part 23, which is mortared in a pan bottom 22 and which is only partially shown. These sliding surfaces 25, 26 are in sealing contact with sliding surfaces 27 and 28 of a U-shaped refractory closure part 24 which can be adjusted in the height direction 29 and which each has a transverse opening 32 in its legs, which - as shown - with the closure 20 open with the Cover the flow opening 33 of the fixed closure part 24.
  • FIG. 4 shows the slide closure 20 on the pan 22 and the associated drive device 35, 36.
  • the height-adjustable closure part 24 is held in a displaceable manner via a linkage 36 by a drive 35 which is held laterally on the pan 22 and forms a piston-cylinder unit.
  • the drive 35 is held on the socket 22 via a hinge joint 37 and is positioned via adjusting screws 38 for the purpose of axially parallel adjustment to the closure part 24.
  • a fireproof extension rod 31 of the closure part 24 is held on the linkage 36 by means of a bolt 43 so that it is perpendicular to the sliding surfaces 27, 28 sufficient play, however, is fixed in the direction of the sliding surfaces 27, 28, as shown in Fig.5.
  • this closure part 24 is on the one hand secured against breaking off and on the other hand positioned with respect to the fixed closure part 23.
  • the rod 31 has two stop surfaces 41 and 42 at its upper end, which enables this rod 31 to be centered in a recess 39 of the linkage 36 without play.
  • the closure part 24 could just as well be moved horizontally or in a pivoting movement to regulate the closure 20.
  • the slide closure 50 according to FIGS. 6 and 7 in turn has a refractory closure part 53 fixed in the vessel bottom 52, the flow opening 55 of which extends transversely in the interior of the vessel and vertically therefrom through an additional sleeve 56 or a pouring tube vertically from the vessel.
  • the fixed closure part 53 has a recess 57 which breaks through the transverse opening 55 and in which a refractory plate 54 is guided in a sealingly displaceable manner. By longitudinal and / or pivoting movement of this plate 54 with its transverse opening 55 ', the molten metal can be poured in a regulated manner.
  • the plate 54 also has a refractory extension 58 and can be moved similar to the closure shown in Figure 4. The rod 58 could also be led out of the pan 52 laterally or downwards.
  • the sliding closure 60 according to FIG. 8 differs from that from FIG. 3 only in that its refractory closure parts 63 and 64 are elongated and their flow openings 65 and 66 are slit-shaped.
  • the flow openings 65 of the movable closure part 64 which extend in the horizontal direction, in turn overlap in the open position with the flow opening running in transversely and passing from them in the vertical direction 66.
  • the sliding closure 60 according to FIG. 8 could be installed, for example for pouring light metal melts, with an opening 66 of the closure part 63 leading approximately horizontally from the pan. This would also result in the sliding surfaces of the two closure parts 63 and 64 lying approximately horizontally in the vessel.

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Abstract

Bei einem Schiebeverschluss (20) im Ausguss eines insbesondere Metallschmelze enthaltenden Gefässes (22) sind Verschlussteile (23, 24) mit Durchflussöffnungen (32, 33) vorgesehen, die ins Gefässinnere ragen und darin je zwei zueinander parallele annähernd ebene Gleitflächen (25, 26, 27, 28) aufweisen, an denen sie zum Öffnen bzw. Schliessen der Durchflussöffnung relativ gegeneinander verschiebbar sind.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Schiebeverschluss am Ausguss eines insbesondere Metallschmelze enthaltenden Gefässes, mit wenigstens zwei mit Durchflussöffnungen versehenen feuerfesten Verschlussteilen, die ins Gefässinnere ragen und darin Gleitflächen aufweisen, an denen sie relativ gegeneinander abdichtend verschiebbar angeordnet sind, sowie die zugehörigen feuerfesten Verschlussteile gemäß Anspruch 12.
  • Ein Zuflussstellglied der eingangs beschriebenen Gattung (DE-PS 35 40 202 bzw. EP-A- 0308 597) besteht im wesentlichen aus zwei konzentrisch zueinander angeordneten, ins Gefäss hineinragender und darin gegeneinander bewegbaren Rohren mit Oeffnungen für den Schmelzendurchtritt. Durch axiale Hubbewegung und/oder Drehbewegung lassen sich die Oeffnungen der Rohre mehr oder weniger zur Deckung bringen und damit die abfliessende Schmelze entsprechend mengenmässig regulieren. Die beiden feuerfesten Rohre sind in den sich gegenseitig berührenden Flächenbereichen zur Erzielung einer absoluten Dichtheit sehr genau zu bearbeiten. Die Bearbeitung dieser Rotationsflächen ist daher relativ aufwendig. Zudem ist bei der Montage und auch im Betriebszustand dieses Zuflussstellgliedes die Gefahr eines Abbrechens der Rohre aufgrund von möglichen auftretenden Querkräften relativ gross.
  • Aufgabe vorliegender Erfindung ist es, einen Schiebeverschluss der genannten Gattung derart weiterzubilden, dass dessen Verschlussteile einfacher und damit kostengünstiger herstellbar sind und mit ihnen überdies eine erhöhte Betriebssicherheit erzielt wird.
  • Die Aufgabe ist erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die Verschlussteile innerhalb des Gefässes mindestens je eine annähernd ebene Gleitfläche aufweisen, an denen sie zum Oeffnen resp. Schliessen der Durchflussöffnung gegeneinander abdichtend verschiebbar sind. Die ebenen Gleitflächen sind einfach herstellbar und gewährleisten eine optimale Betriebssicherheit.
  • Bei einer vorteilhaften Ausbildung der Erfindung ist das eine Verschlussteil im Gefässausguss feststehend und das andere innerhalb des Gefässes verschiebbar angeordnet. Für die beiden Verschlussteile können jeweils eine oder aber zwei zueinander parallele Gleitflächen vorgesehen sein.
  • Bei einer Variante enthält das im Gefässausguss feststehende Verschlussteil innerhalb des Gefässes eine Aussparung, in welcher eine Platte zum Oeffnen oder Schliessen der Ausgussöffnung bewegbar ist.
  • Die Erfindung ist auch sehr gut geeignet für das Dünnbrammengiessen, bei dem die Durchflussöffnungen schlitzförmig ausgebildet sind.
  • Ausführungsbeispiele sowie weitere Vorteile der Erfindung sind im folgenden anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:
    • Fig.1 einen Axialschnitt eines erfindungsgemässen Schiebeverschlusses,
    • Fig.2 einen Querschnitt des Schiebeverschlusses nach Fig.1, die obere Hälfte des Querschnittes ist dabei axial zur querverlaufenden Durchflussöffnung und die untere Hälfte unterhalb dieser querverlaufenden Oeffnung dargestellt,
    • Fig.3 einen Axialschnitt einer weiteren Verschlussvariante in perspektivischer Darstellung,
    • Fig.4 einen Längsschnitt des Schiebeverschlusses nach Fig.3 sowie eine Antriebseinrichtung,
    • Fig.5 einen Teilschnitt nach den Linien V-V des Verschlusses nach Fig.4,
    • Fig.6 eine weitere Verschlussvariante im Axialschnitt,
    • Fig.7 einen Längsschnitt nach der Linie VII-VII des Verschlusses nach Fig.6 und
    • Fig.8 einen perspektivisch im Längsschnitt dargestellten Schiebeverschluss mit schlitzförmigen Durchflussöffnungen.
  • In Fig.1 ist ein Schiebeverschluss 10 gezeigt, der im Ausguss 13 eines nur andeutungsweise gezeigten Metallschmelze enthaltenden Gefässes 12, bspw. ein Verteiler bei Stranggiessanlagen, angeordnet ist. Der Verschluss 10 besteht im wesentlichen aus einem feststehenden feuerfesten Verschlussteil 11 und einem in diesem längsgeführten beweglichen feuerfesten Verschlussteil 15. Ersteres ist mit seinem hülsenförmigen Teil 14 im feuerfesten Gefässboden eingebettet und weist eine ins Gefässinnere ragende plattenförmige Verlängerung 16 auf, die eine in Verschieberichtung des beweglichen Teiles 15 parallel verlaufende ebene Gleitfläche 17 hat, die mit einer Gleitfläche 18 gebildet durch einen Segmentausschnitt im beweglichen Verschlussteil 15 in dichtender Berührung steht. Eine in der plattenförmigen Verlängerung 16 angeordneten Durchflussöffnung 19 lässt sich durch Verschieben des Verschlussteiles 15 mehr oder weniger in Ueberdeckung mit einer Durchflussöffnung 19′ des Teiles 15 bringen, welches von einem nicht dargestellten Antrieb höhenverstellbar geführt ist und ein Abfliessen der Metallschmelze aus dieser Oeffnung 19′ beispielsweise in eine Stranggiesskokille ermöglicht. Die ebenen Gleitflächen 17, 18 der Verschlussteile 11, 15 sind nochmals aus der Fig.2 ersichtlich.
  • Der Schiebeverschluss 20 gemäss Fig.3 hat ein in einem nur teilweise dargestellten Pfannenboden 22 eingemörteltes feuerfestes Verschlussteil 23, das rechteckförmig und mit zwei zueinander parallelen Gleitflächen 25 und 26 ausgebildet ist. Diese Gleitflächen 25, 26 stehen in dichtender Berührung mit Gleitflächen 27 und 28 eines in Höhenrichtung 29 verstellbaren U-förmigen feuerfesten Verschlussteiles 24, welches in seinen Schenkeln je eine quer durchgehende Oeffnung 32 hat, die sich - wie gezeigt -bei geöffnetem Verschluss 20 mit der Durchflussöffnung 33 des feststehenden Verschlussteiles 24 überdecken.
  • Fig.4 zeigt den Schiebeverschluss 20 an der Pfanne 22 sowie die dazugehörige Antriebseinrichtung 35, 36. Der höhenverstellbare Verschlussteil 24 ist über ein Gestänge 36 von einem seitlich an der Pfanne 22 gehaltenen, eine Kolben-Zylinder-Einheit bildenden Antrieb 35 verschiebbar gehalten. Der Antrieb 35 ist über ein Scharniergelenk 37 an der Pfanne 22 gehalten und über Verstellschrauben 38 zwecks achsparalleler Einstellung zum Verschlussteil 24 positioniert. Eine feuerfeste Verlängerungsstange 31 des Verschlussteiles 24 ist mittels eines Bolzens 43 am Gestänge 36 so gehalten, dass es senkrecht zu den Gleitflächen 27, 28 mit ausreichendem Spiel, hingegen in Richtung der Gleitflächen 27, 28 fixiert ist, wie in Fig.5 dargestellt ist. Dadurch ist dieses Verschlussteil 24 einerseits vor einem Abbrechen gesichert und andererseits in bezug auf das feststehende Verschlussteil 23 positioniert. Zu dieser Positionierung weist die Stange 31 an seinem oberen Ende zwei Anschlagflächen 41 und 42 auf, die eine spielfreie Zentrierung dieser Stange 31 in einer Aussparung 39 des Gestänges 36 ermöglicht. Das Verschlussteil 24 könnte zum Regulieren des Verschlusses 20 ebensogut horizontal oder in einer Schwenkbewegung verschoben werden.
  • Der Schiebeverschluss 50 nach Fig.6 und Fig.7 hat wiederum ein im Gefässboden 52 feststehendes feuerfestes Verschlussteil 53, dessen Durchflussöffnung 55 sich im Gefässinnern quer und davon ausgehend vertikal durch eine zusätzliche Hülse 56 oder ein Giessrohr vertikal aus dem Gefäss erstreckt. Das feststehende Verschlussteil 53 hat eine die quere Oeffnung 55 durchbrechende Aussparung 57, in der eine feuerfeste Platte 54 abdichtend verschiebbar geführt ist. Durch Längs- und/oder Schwenkbewegung dieser Platte 54 mit seiner queren Oeffnung 55′ lässt sich die Metallschmelze reguliert abgiessen. Die Platte 54 hat überdies eine feuerfeste Verlängerung 58 und kann ähnlich dem Verschluss nach Fig.4 verschoben werden. Die Stange 58 könnte auch seitlich oder nach unten aus der Pfanne 52 geführt sein.
  • Der Schiebeverschluss 60 gemäss Fig.8 unterscheidet sich von demjenigen aus Fig.3 nur insofern, als seine feuerfesten Verschlussteile 63 und 64 länglich und deren Durchflussöffnungen 65 und 66 schlitzförmig ausgebildet sind. Insbesondere beim Dünnbrammengiessen besteht das Erfordernis, zum Vergiessen eines Bandes die Ausgussöffnung 66 aus dem Behälter 62 schlitzförmig zu versehen. Die sich in horizontaler Richtung erstreckenden Durchflussöffnungen 65 des beweglichen Verschlussteiles 64 überdecken sich in Offenstellung wiederum mit quer einlaufenden und von diesen in vertikale Richtung übergehende Durchflussöffnung 66. Durch Höhenverstellung 67 des Teiles 64 kann eine genau dosierte Menge von Schmelze bandförmig aus dem Behälter abgegossen werden.
  • Insbesondere der Schiebeverschluss 60 nach Fig.8 liesse sich, bspw. zum Abgiessen von Leichtmetallschmelzen, mit einer annähernd horizontal aus der Pfanne führenden Oeffnung 66 des Verschlussteiles 63 einbauen. Damit kämen auch die Gleitflächen der beiden Verschlussteile 63 und 64 annähernd horizontal ins Gefäss zu liegen.
  • Als weitere nicht dargestellte Variante der Erfindung wäre denkbar, wenn beispielsweise beim Schiebeverschluss nach Fig.3 der obere Verschlussteil feststehend, während der untere längsbeweglich im Gefässboden geführt wäre.

Claims (18)

  1. Schiebeverschluss am Ausguss eines insbesondere Metallschmelze enthaltenden Gefässes (12), mit wenigstens zwei mit Durchflussöffnungen (19,19′) versehenen feuerfesten Verschlussteilen, (11,15,23,24,53,54,63,64) die ins Gefässinnere ragen und darin Gleitflächen (17,18) aufweisen, an denen sie relativ gegeneinander abdichtend verschiebbar angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlussteile (11,15,23,24,53,54,63,64) innerhalb des Gefässes (12,22,52,62) mindestens je eine annähernd ebene Gleitfläche (17,18,25,26,27,28) aufweisen, an denen sie zum Oeffnen resp. Schliessen der Durchflussöffnung (19,33,55,65) relativ gegeneinander verschiebbar sind.
  2. Schiebeverschluss nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verschlussteil (11,23,53,63) im Gefässausguss feststeht und ein Verschlussteil (15,24,54,64) innerhalb des Gefässes (12,22,52,62) verschiebbar angeordnet ist, die Durchflussöffnungen (19,32,55,65) dabei innerhalb des Gefässes (12,22,52,62) die Gleitflächen (17,18,25,26,27, 28) quer durchbrechend und davon ausgehend durch das feststehende Verschlussteil (11,23,53,63) aus dem Gefäss (12,22,52,62) führend ausgebildet sind.
  3. Schiebeverschluss nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein rohrförmiges, im Gefässausguss (13) feststehendes Verschlussteil (11) eine ins Gefässinnere ragende plattenförmige Verlängerung (16) hat, die eine ebene Gleitfläche (17) aufweist, welche mit einer Gleitfläche (18) eines im feststehenden Verschlussteil (11) längsgeführten beweglichen Verschlussteiles (15) in dichtender Berührung steht, letzteres durch Längsverschiebung die quere Oeffnung (19) mehr oder weniger zur Deckung bringt.
  4. Schiebeverschluss nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlussteile (23,24, 53,54,63,64) je zwei parallele innerhalb des Gefässes einander zugeordnete ebene Gleitflächen (25,26,27,28) aufweisen, dabei das eine Verschlussteil (23,53,63) im Gefässausguss feststeht, während das andere auf ersterem längs und/oder schwenkbar verschiebbar geführt ist.
  5. Schiebeverschluss nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das im Gefässausguss feststehende Verschlussteil (23,63) zwei äussere zueinander parallele Gleitflächen (25,26) hat, während das auf diesem geführte bewegliche Verschlussteil (24,64) U-förmig mit innenliegenden Gleitflächen (27,28) ausgebildet ist.
  6. Schiebeverschluss nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein im Gefässausguss feststehendes Verschlussteil (53) innerhalb des Gefässes (52) mit einer Aussparung (57) versehen ist, in welcher eine Platte (54) zum Oeffnen oder Schliessen der Ausgussöffnung (55) abdichtend verschiebbar geführt ist.
  7. Schiebeverschluss nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Platte (54) zu deren Verschiebbarkeit eine oberhalb aus dem Gefäss (52), seitlich oder nach unten durch die Gefässwandung führende feuerfeste Verlängerung (58) hat.
  8. Schiebeverschluss nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchflussöffnungen (19,32,33,55,65) der Verschlussteile rund oder insbesondere zum Dünnbrammengiessen schlitzförmig ausgebildet sind.
  9. Schiebeverschluss nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ebenen Gleitflächen (17,18,25,26,27,28) der Verschlussteile vertikal innerhalb des Gefässes angeordnet sind.
  10. Schiebeverschluss nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das bewegliche Verschlussteil (24,54,64) von einer über dem Gefäss (22,52,62) befindlichen Antriebseinrichtung (35,36) höhenverstellbar geführt ist, wobei diese ein Linearmotor (35) und ein das Verschlussteil tragendes Gestänge (36) hat.
  11. Schiebeverschluss nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das bewegliche Verschlussteil (24,54,64) eine nach oben aus dem Gefäss (22,52,62) ragende feuerfeste Stange (31,58) hat, die senkrecht zu den Gleitflächen des Verschlussteiles (24,54,64) gesehen mit ausreichendem Spiel, hingegen parallel dazu fixiert im Gestänge (36) gehalten ist.
  12. Feuerfestes Verschlussteil für einen Schiebeverschluss nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschlussteil (11,15,23,24,53,54,63,64) mit mindestens einer ebenen Gleitfläche (17,18,25,26,27,28) versehen ist, die ins Gefässinnere zu liegen kommt.
  13. Feuerfestes Verschlussteil nach Anspruch 3 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass es hülsenförmig und mit einer parallel zu seiner Längsachse verlaufenden plattenförmigen, eine ebene Gleitfläche (17) aufweisenden Verlängerung (16) ausgebildet ist, wobei diese Verlängerung (16) eine quer durchgehende Oeffnung (19) aufweist.
  14. Feuerfestes Verschlussteil nach Anspruch 3 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass es zylindrisch mit einem eine ebene Gleitfläche (18) bildenden Segmentausschnitt versehen ist, die Durchflussöffnung (19′) von dieser Gleitfläche (18) ausgehend sich axial durch den zylindrischen Teil (15) erstreckt.
  15. Feuerfestes Verschlussteil nach einem der Ansprüche 4, 5 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass es als einseitig geschlossene Hülse (23) mit zwei äusseren zueinander parallelen ebenen Gleitflächen (25,26) ausgebildet ist, von denen ausgehend je eine quere Oeffnung in eine zentrale Durchflussöffnung (33) führend angeordnet ist.
  16. Feuerfestes Verschlussteil nach einem der Ansprüche 4, 5 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass es als U-förmiger Körper (24) mit zwei zueinander parallelen innenliegenden Gleitflächen (27,28) und zu letzteren quer angeordneten Oeffnungen (32) ausgebildet ist.
  17. Feuerfestes Verschlussteil nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass es länglich mit schlitzförmigen Oeffnungen (65) ausgebildet ist.
  18. Feuerfestes Verschlussteil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass es als Platte (54) mit quer durchgehender Oeffnung (55′) ausgebildet ist.
EP90903373A 1989-03-31 1990-02-07 Schiebeverschluss am ausguss eines insbesondere metallschmelze enthaltenden gefässes sowie zugehörige feuerfeste verschlussteile Expired - Lifetime EP0422141B1 (de)

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