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PATENTANSPRÜCHE
1. Schiebeverschluss für schmeliüssige Werkstoffe, insbesondere Metallschmelzen, mit mindestens einer ortsfesten Verschlussplatte sowie einer mit dieser bzw. mit diesen in Gleitkontakt stehenden beweglichen Verschlussplatte, welche zwei Durchfiussöffnungen und einen neben diesen befindlichen Schliessbereich aufweist, und mit Antriebsorganen für die bewegliche Verschlussplatte, um wahlweise ihren Schliessbereich oder eine ihrer Durchflussöffnungen mit einer
Durchflussöffnung in der bzw. den ortsfesten Durchflussplatten zur
Deckung zu bringen, dadurch gekennzeichnet, dass stationäre Bahnführungsmittel (15;
46, 47, 48, 50) für die bewegliche Verschluss platte (7) vorhanden sind, welche bei geschlossenem Verschluss zwischen zwei vorgegebenen Lagen (a, b, Fig. 3, Fig. 4) umstellbar sind, um die Verschiebung der mit einem einzigen Linearantrieb (23, 24) verbundenen beweglichen Verschlussplatte (7) wahlweise in eine der beiden Richtungen (x, y) zu lenken, die vom Schliessbereich (32) zu den Durchflussöffnungen (30, 31) verlaufen.
2. Schiebeverschluss nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Richtungen (x, y) einen Winkel (a) von 60 einschliessen.
3. Schiebeverschluss nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, dass der Kreuzungspunkt (33) der beiden je durch die
Mitte einer Durchflussöffnung (30, 31) gehenden Richtungen (x, y) im Schliessbereich (32) der beweglichen Platte (7) eine beiden Öff-.
nungen gemeinsam zugeordnete Schliessposition (33) definiert.
4. Schiebeverschluss nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Bahnführungsmittel durch zwei schwenk bar gelagerte und arretierbare Führungsarme (15) gebildet sind, mit welchen vier an einem metallischen Halterahmen (14) der bewegli chen Verschlussplatte (7) vorhandene, jeweils paarweise zu einer der beiden Richtungen (x, y) parallele Führungsflächen (27, 29; 26, 28) zusammenwirken (Fig. 1 bis 4).
5. Schiebeverschluss nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Führungsarme (15) zur zwangsweisen Parallelfüh rung durch einen Lenker (17) verbunden sind, welcher in zwei End lagen arretierbar ist (Fig. 3, Fig. 4).
6. Schiebeverschluss nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Bahnführungsmittel zwei Paare von je mit einer Weiche (48) versehenen Führungsschlitzen (46, 47) vorhanden sind, in weiche je einer von zwei in einem metallischen Halterahmen (44) der beweglichen Verschlussplatte (7) befestigten Zapfen (43) eingreift, wobei die Schlitze jedes Paares je zu einer der beiden
Richtungen (x, y) parallel verlaufen (Fig. 5).
7. Schiebeverschluss nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Führungsschlitze (46, 47) jedes Paares je an einer schwenkbar gelagerten, mit einem Radialschlitz (50) versehenen Hülse (48) münden (Fig. 5, 6).
8. Schiebeverschluss nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Hülsen (48) durch Lenkorgane (51, 52) zum koordinierten Ausrichten beider Radialschlitze (50) aufjeweils eines der beiden Schlitzpaare (46, 47) verbunden sind.
9. Schiebeverschluss nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass es ein Dreiplatten-Verschluss mit ortsfester Oberplatte (6), beweglicher Mittelplatte (7) und ortsfester Unterplatte (8) ist (Fig. 1).
10. Bewegliche feuerfeste Verschlussplatte für einen Schiebeverschluss nach Anspruch 1, mit zwei Durchflussöffnungen und einem seitlich daneben befindlichen Schliessbereich, dadurch gekennzeichnet, dass die Plattenfläche zwecks lagerichtiger Halterung der Platte (7) in einem metallischen Rahmen (14, 44) im wesentlichen durch drei gerade Abschnitte (56, 57, 58) begrenzt ist, welche auf den drei Seiten (e, f, g) eines gleichseitigen Dreiecks liegen, und dass die Mitten der beiden Durchflussöffnungen (30, 31) auf zwei Winkelhalbierenden (r, s) des Dreiecks liegen (Fig. 7).
11. Verschlussplatte nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die drei Abschnitte (56, 57, 58) durch drei Kreisbögen (60, 61, 62) verbunden sind, deren zwei (60, 62) mit gleichem Radius konzentrisch zu je einer Durchflussöffnung (30, 31) verlaufen.
12. Verschlussplatte nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Radius des dritten Kreisbogens (61) von demjenigen der beiden andern verschieden ist.
13. Verschlussplatte nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass sie im Schliessbereich mit einer Vorrichtung (63) zur Gaseinführung versehen ist, welche auf der dritten Winkelhalbierenden (t) liegt.
Die Erfindung betrifft einen Schiebeverschluss nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Schiebeverschlüssse mit zwei (oder gar mehreren) Durchfiussöffnungen in der beweglichen Verschlussplatte dienen allgemein dazu, längere Giesszeiten ohne Wechsel der Verschlussplatten zu erreichen, indem nach Verschleiss der einen Öffnung auf eine andere, noch unverbrauchte gewechselt werden kann; die Öffnungen können dabei gleiche oder unterschiedliche Durchmesser haben.
Ein Zweiplatten-Verschluss dieser Gattung, also mit einer einzigen ortsfesten und einer beweglichen Verschlussplatte, ist aus der DE-PS 28 50 183 bekannt. Bei jener Verschlusskonstruktion ist in einem Verschlussgehäuse ein von einem ersten hydraulischen Zylinderantrieb betätigter Schieberschlitten gelagert. Dieser Schlitten trägt sowohl einen Schwenkrahmen als auch einen mit diesem verbundenen zweiten Zylinderantrieb. Im Schwenkrahmen ist schliesslich die bewegliche, sektorförmig gestaltete Verschlussplatte gefasst.
Mit dem ersten Antrieb wird durch Verschieben des Schlittens zusammen mit dem Schwenkrahmen der Verschluss betätigt (öffnen, schliessen, drosseln), während der zweite Antrieb benötigt wird, um durch Schwenken des Schwenkrahmens auf dem Schlitten von der einen Durchflussöffnung auf die andere zu wechseln, wobei (wie bei der Bewegung des Schlittens) die Reibung der gegeneinander verspannten Teile, insbesondere der Verschlussplatten, überwunden werden muss.
Der erwähnte, bekannte Verschluss ist im Aufbau und beim Betrieb sehr aufwendig. Die beiden hydraulischen Antriebe benötigen auch entsprechende Zuleitungen und unabhängige Steuerungen.
Ferner muss für die Betätigung eine grosse Masse bewegt werden, nämlich der Schieberschlitten samt Schwenkrahmen und zweitem Antrieb.
Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Zweiloch-Schiebeverschlusses von wesentlich vereinfachter Konstruktion und vermindertem Betätigungsaufwand. Diese Aufgabe wird in den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Beim erfindungsgemässen Aufbau ist somit ein zweiter Antrieb (für den Wechsel der Öffnungen) entbehrlich, weil das Umstellen der Bahnführungsmittel ohne Bewegung bzw. Lageänderung der beweglichen Verschlussplatte in deren Schliessstellung erfolgt und deshalb ohne weiteres von Hand möglich ist. Ferner ergibt sich eine geringere Bauhöhe und eine kleinere bewegte Masse, indem nicht mehr ein Schlitten und ein diesem überlagerter Schwenkrahmen notwendig sind. Die Erfindung ist gleichermassen für Zweiplatten- wie für Dreiplatten-Verschlüsse (mit beweglicher Mittelplatte und ortsfester Ober- und Unterplatte) geeignet.
Die konstruktiven Massnahmen nach den Ansprüchen 2 und 3 ermöglichen eine besonders vorteilhafte Gestaltung der beweglichen Verschlussplatte. Die Ansprüche 4 und 5 einerseits und die Ansprüche 6 bis 8 anderseits beziehen sich auf zwei verschiedene Varianten für die Bahnführungsmittel. Anspruch 9 betrifft einen Dreiplatten Verschluss, wie er insbesondere an Zwischengefässen (Tundish) in Stranggiessanlagen Verwendung findet.
Im Zusammenhang mit der erfindungsgemässen Verschlusskonstruktion bezieht sich die Erfindung ferner auf eine bewegliche feuerfeste Verschlussplatte mit zwei Durchflussöffnungen und einem seitlich daneben befindlichen Schliessbereich.
Eine aus der eingangs genannten DE-PS 2850 183 bekannte, gat
tungsgemässe Verschlussplatte hat sektorförmige Gestalt, bedingt durch eine weit ausserhalb der Plattenfläche liegende Schwenkachse für den Schwenkrahmen. Daraus ergeben sich, ausgehend von den beiden Durchflussöffnungen, zwei vollständig getrennt nebeneinander verlaufende Bewegungsbahnen zum Schliessbereich, welcher entsprechend breit sein muss.
Demgegenüber wird mit der Erfindung eine - bei gegebenem Durchmesser und Abstand der beiden Durchfiussöffnungen - klei- nere Plattenfläche angestrebt, was mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 10 erreicht wird. Bei dieser Anordnung ergibt sich ein für beide Öffnungen gemeinsamer Schliessbereich, der sich auf eine "Ecke" des Dreiecks beschränkt. Dies bedeutet eine besonders gute Ausnützung des dem Verschleiss ausgesetzten Plattenmaterials.
Die Ansprüche 11 bis 13 betreffen vorteilhafte weitere Ausgestaltungen der Verschlussplatte nach Anspruch 10.
Nachstehend werden Ausführungsbeispiele des erfindungsgemässen Schiebeverschlusses und der beweglichen feuerfesten Verschlussplatte im Zusammenhang mit der Zeichnung erläutert.
Fig. 1 zeigt vereinfacht und im Schnitt entlang der Linie I-I in Fig. 2 einen an einem Schmelzegefäss angebauten Dreiplatten-Schiebeverschluss,
Fig. 2 ist ein Schnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1 zur Darstellung der beweglichen Mittelplatte mit Halterahmen und Bahnführungsmitteln gemäss einem ersten Ausführungsbeispiel,
Fig. 3 und 4 veranschaulichen schematisch die Funktionsweise der Anordnung nach Fig. 1 und 2,
Fig. 5 zeigt in analoger Darstellung wie Fig. 2 eine zweite Ausführungsform der Bahnführungsmittel und des Halterahmens,
Fig. 6 ist ein Schnitt entlang der Linie VI-VI in Fig. 5, und
Fig. 7 zeigt Details und geometrische Eigenschaften an einer erfindungsgemässen beweglichen Verschlussplatte.
Beim Schiebeverschluss nach Fig. 1 und 2 handelt es sich um einen sogenannten Dreiplatten-Verschluss, welcher in bekannter Weise an der Unterseite eines Schmelzegefässes, beispielsweise einem Zwischengefäss einer Stranggiessanlage, angebaut ist. Vom Gefäss sind nur der metallische Aussenmantel 1 und die feuerfeste Auskleidung 2 angedeutet. In eine Öffnung des Aussenmantels 1 ist ein feuerfester Lochstein 3 eingesetzt, dessen Bohrung 4 den Anfang des sich durch den anschliessenden Verschluss nach unten erstreckenden, steuerbaren Durchflusskanals bildet.
Der Schiebeverschluss ist als ganzes mit 10 bezeichnet (Fig. 1).
Dessen Gehäuse-Oberteil 11 ist in bekannter, nicht dargestellter Weise am Schmelzegefäss befestigt. Zur Steuerung des Schmelzedurchflusses enthält der Verschluss drei feuerfeste Platten, nämlich eine im Gehäuse-Oberteil 11 gehaltene ortsfeste Oberplatte 6 mit der Öffnung 5, eine bewegliche Mittelplatte 7 und eine ortsfeste Unterplatte 8 mit einer zur Öffnung 5 fluchtenden Durchflussöffnung. Die Unterplatte 8 ist Bestandteil des wegnehmbar befestigten Verschluss-Unterteils 12, welcher nur strichpunktiert angedeutet ist, da sein Aufbau für das Verständnis der vorliegenden Erfindung nicht von Bedeutung ist. Vom Unterteil 12 her werden die drei Verschlussplatten zusammengespannt, so dass die Mittelplatte 7 dauernd im Gleitkontakt mit den beiden ortsfesten Platten 6 und 8 steht.
Die bewegliche Verschlussplatte 7, üblicherweise "Schieber platte" genannt, ist in einem metallischen Halterahmen 14 gefasst und bildet mit diesem zusammen den Verschlussschieber. An diesem ist über einen Gelenkbolzen 22 ein Linearantrieb befestigt, im vorliegenden Fall ein bei 25 verankerter hydraulischer Hubzylinder 24 mit Kolbenstange 23 (Fig. 3). Die Schieberplatte 7 enthält zwei wie üblich als runde Bohrungen hergestellte Durchflussöffnungen 30 und 31. Seitlich neben diesen Bohrungen befindet sich der schrafiert angedeutete Schliessbereich 32 der Platte. In der dargestellten, geschlossenen Lage des Schiebers befindet sich der Schliessbereich 32 zwischen den Durchflussöffnungen der ortsfesten Ober- und Unterplatte.
Durch Betätigen des Hydraulikzylinders 24 und mit Hilfe von besonderen Bahnführungsmitteln, die nachstehend beschrieben werden, kann wahlweise eine der beiden Bohrungen 30 oder 31 mit den Bohrungen in den ortsfesten Platten zur Deckung gebracht werden, um die Schmelze ausfliessen zu lassen; durch entsprechende Antriebssteuerung können dabei natürlich auch Zwischenstellungen zur Drosselung des Durchflussquerschnittes eingestellt werden.
Es ist noch zu erwähnen, dass bei geeigneter Gestaltung und Abstützung des Schiebers der Verschluss auch in bekannter Weise als Zweiplatten-Schiebeverschluss ohne ortsfeste Unterplatte ausgeführt werden kann. An die Durchflussöffnung bzw. Öffnungen der jeweils untersten Platte schliesst üblicherweise eine feuerfeste Ausgusshülse an (nicht dargestellt).
Auf der Höhe des Schiebers befindet sich auf jeder Seite ein zweiarmiger, mittels Zapfen 16 am Gehäuse-Oberteil 11 schwenkbar gelagerter Führungsarm 15. Diese Führungsarme bilden stationäre, d.h. bei bewegtem Schieber stillstehende Bahnführungsmittel für die Schieberplatte 7. An ihrem einen Ende sind die Führungsarme 15 über Gelenkbolzen 18 durch einen Lenker 17 verbunden, welcher die Arme 15 dauernd parallel zueinander hält. Die beiden Führung- sarme mit dem Lenker 17 lassen sich aus der dargestellten Lage 1 5a in eine zweite, strichpunktiert angedeutete Lage 15b umstellen. beispielsweise mit Hilfe eines Steckbolzens 20 am Lenker 17, welcher in entsprechende Arretierungsbohrungen 21 a oder 21b am Gehäuse Oberteil 11 eingesetzt werden kann.
Die Umstellung erfolgt jeweils bei gechlossenem Verschluss, d.h. in der dargsetellten Schliesslage der Platte 7, ohne dass der Schieber dabei eine Bewegung ausführt.
Die Umstellung der Arme 15 kann deshalb ohne weiteres von Hand erfolgen, z.B. mittels eines am Lenker 17 befestigten und aus dem Verschlussgehäuse herausgeführten Hebels 19: über diesen Hebel kann gegebenenfalls auch der Steckbolzen 20 aus der einen Arretierbohrung herausgezogen und in die andere Bohrung wieder eingesetzt werden. Die Arretierung der Führungsarme 15 in ihren beiden Endlagen kann aber natürlich auch auf andere Weise gelöst werden.
Zum Zusammenwirken mit den Führungsarmen 15 ist der Halterahmen 14 mit zwei Paaren von untereinander parallelen Führungsflächen 26, 28 und 27, 29 versehen. In der dargestellten Lage 15a ist der Schieber an den Flächen 27, 29 zwischen den Armen geführt und in der Endlage 15b mit den Flächen 26, 28.
In jeder ihrer Endlagen a und b lenken die beiden Führungsarme
15 die vom Hydraulikzylinder 24 bewirkte Verschiebung der Platte 7 in eine der beiden Richtungen x bzw. y, welche vom Schliessbereich 32 der Platte zu den beiden Bohrungen 30 und 31 verlaufen. Zu diesen beiden Richtungen x und y sind auch die Führungsflächen 27, 29 bzw. 26, 28 am Halterahmen 14 parallel.
Die beiden Endlagen der Führungsarme und die entsprechenden Schieberbewegungen sind in den schematischen Figuren 3 und 4 verdeutlicht. In der arretierten Lage a, Fig. 3 führen also die Arme 15 den Schieber in der Richtung x, d.h. die Schieberplatte mit dem Rahmen 14 wird zwischen der dargestellten Schliesslage und der strichpunktiert eingetragenen Öffnungslage 14' verschoben, in welcher die Bohrung 30 mit der ortsfesten Bohrung 5 fluchtet. Umgekehrt erfolgt die Verschiebung in der arretierten Lage b, Fig. 4 der Arme 15 in der Richtung y zwischen der (mit der Schliesslage nach Fig. 3 übereinstimmenden) Schliesslage und der Öffnungslage 14".
in welcher die andere Bohrung 31 der Schieberplatte sich mit der ortsfesten Bohrung 5 deckt. Zu beachten ist, dass während der Umstellung der Führungsarme zwischen den beiden Endlagen der Schieber mit der Schieberplatte 7 in der Schliessposition keinerlei Bewegung ausführt, weshalb die Umstellung der Bahnführungsmittel ohne nennenswerten Kraftaufwand möglich ist. Ferner sind die Schieberbewegungen in den Richtungen x und y reine Linearbewegungen, d.h. der Schieber wird nicht geschwenkt, lediglich der Antriebszylinder 24 erfährt eine gewisse Auslenkung um seine Verankerung 25.
Besonders günstige Verhältnisse ergeben sich, wenn die Führungsmittel so gestaltet sind, dass die beiden Richtungen x, y einen Winkel a (Fig. 2) von 60C einschliessen. Ferner ist es vorteilhaft.
wenn (bei gegebener Hublänge der Schieberbewegung) die beiden je durch die Mitte einer Bohrung 30, 31 gehenden Richtungen x. y sich in einem Punkt 33 des Schliessbereiches 32 kreuzen, welcher Punkt dann eine einzige Schliessposition definiert, welche beiden Durchflussöffnungen gemeinsam zugeordnet ist.
Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 und 6 veranschaulicht eine Variante für die stationären Bahnführungsmittel, was auch eine etwas abweichende Gestaltung des Halterahmens 44 für die Schieberplatte 7 bedingt. Im übrigen entspricht jedoch der Gesamtaufbau des Verschlusses demjenigen des vorangehenden Ausführungsbeispiels und entsprechende Teile sind mit gleichen Bezugszahlen bezeichnet.
Als stationäre Bahnführungsmittel, welche die Bewegungsrichtungen x bzw. y des Schiebers bestimmen, sind im vorliegenden Fall zwei Paare von ortsfesten, vorzugsweise im Gehäuse-Oberteil 11 eingelassenen Schlitzen 46 und 47 vorgesehen. In zwei gegenüberliegenden Ansätzen des Halterahmens 44 ist je ein Zapfen 43 eingesetzt, von denen jeder jeweils in einen Schlitz eines der beiden Schlitzpaare eingreift. Wie dargestellt, verlaufen die beiden Schlitze 46 zur Richtung x und die Schlitze 47 zur Richtung y parallel.
Zwecks Bestimmung, in welcher Richtung der Schieber sich aus der dargestellten Schliessposition heraus bewegen soll, ist jedes Schlitzpaar mit einer Weiche versehen, im vorliegenden Fall in Form einer schwenkbar gelagerten Hülse 48, an welcher die Schlitze 46 und 47 münden und die mit einem Radialschlitz 50 versehen ist, welcher somit durch Schwenken der Hülse auf den einen oder andern Führungsschlitz ausgerichtet werden kann. Um die Radialschlitze 50 beider Hülsen 48 koordiniert auszurichten, sind die Hülsen untereinander durch Lenkorgane verbunden, im vorliegenden Fall gebildet durch von den Hülsen ausgehende Hebel 51, dieje an einem Lenker 52 schwenkbar befestigt sind. Die Hebel 51 sind über einen diametral verlaufenden Schlitz in einem Bund 49 der Hülsen 48 an letzteren befestigt.
Das von Hand zu betätigende Lenkgestänge 51, 52 lässt sich wiederum in zwei Endlagen arretieren, beispielsweise mittels Steckbolzen 40, welcher in eine von zwei Positionierbohrungen 41a oder 41b einsteckbar ist. Das Umstellen erfolgt jeweils in der dargestellten Schliessposition der Schieberplatte 7, in welcher die Führungszapfen 43 sich innerhalb der Schlitze 50 im Zentrum der schwenkbaren Hülsen 48 befinden.
Je nachdem, in welcher Endlage die beiden Weichen arretiert sind, verschiebt sich der Schieber bei Betätigung des Linearantriebs in Richtung x oder y, indem die Zapfen 43 aus dem Schlitz 50 heraus entweder in den Führungsschlitz 46 oder 47 übergehen. In Fig. 5 sind die zur Richtung x und der Bohrung 30 gehörende Öffnungsstellung 44' sowie die zur Richtung y und der Bohrung 31 gehörende Öffnungsstellung 44" strichpunktiert angedeutet. Die Bewegungen der Schieberplatte 7 bzw. des ganzen Schiebers sowie deren Endlagen entsprechen genau den Darstellungen in Fig. 3 und 4. Auch in diesem Fall erfolgt also die Umstellung der stationären Führungsmittel in der Schliessposition der Schieberplatte, ohne dass der Schieber dabei eine Bewegung ausführt.
Gemäss Fig. 5 liegen die beiden Zapfen 43 ungefähr auf einer Geraden, welche die beiden Zentren der Bohrungen 30 und 31 verbindet, wodurch auch die Lage der Weichen 48, 50 und der Schlitzpaare 46, 47 am Verschlussgehäuse gegeben ist (Umstellung der Weichen in der Schliessposition des Schiebers). Davon abweichend können aber die stationären Führungsmittel am Verschlussgehäuse und entsprechend die Zapfen am Halterahmen auch an anderer Stelle angeordnet sein; eine solche andere Lage für die Zapfen 43 wäre beispielsweise auf der Symmetrieachse des Schiebers, welche durch den Gelenkbolzen 22 verläuft. Im übrigen könnte auch die Weiche, welche den Führungszapfen 43 in den einen oder anderen
Schlitz lenkt, anders als dargestellt ausgebildet sein.
Anhand der Fig. 7 wird nachstehend noch ein Ausführungsbei spiel der erfindungsgemässen beweglichen. feuerfesten Verschluss platte (Schieberplatte 7) im einzelnen beschrieben. Im dargestellten
Fall sind die Durchmesser der beiden Bohrungen 30 und 31 ver schieden. Bezüglich der beiden Richtungen x und y, welche durch die Mitten dieser Durchflussöffnungen gehen, sowie der Lage der beiden Öffnungen gemeinsam zugeordneten Schliessposition 33 gilt jedoch das weiter oben Gesagte. Im Schliessbereich, d.h. hier in der
Schliessposition 33, ist die Schieberplatte nach Fig. 7 mit einer Vor richtung 63 zur Einführung von Gasen in den Durchfiusskanal bei gechlossenem Verschluss versehen.
Bei 64 ist ein entsprechender Gasleitungsanschluss am Halterahmen 14 angedeutet, wobei ein Gaskanal durch den Rahmen und durch das Innere der Schieberplatte wie angedeutet zur Vorrichtung 63 führt. Vorrichtungen dieser Art zur Gaseinführung sind im Zusammenhang mit andersartigen Schiebeverschlüssen bzw. Schieberplatten an sich bekannt.
Wesentlich an der Schieberplatte 7 sind gewisse geometrische Verhältnisse bezüglich der Plattenfläche und ihrer Umrandung, an welcher sie vom metallischen Rahmen 14 lagerichtig eingefasst ist (selbstverständlich kann es sich auch um den Halterahmen 44 oder einen anderen metallischen Rahmen handeln). Wie ersichtlich, ist die wesentliche Begrenzung der Plattenfläche durch drei gerade Abschnitte 56, 57 und 58 gebildet, die auf den drei Seiten e, f, g eines gleichseitigen Dreiecks liegen. Ferner sind die beiden Bohrungen 30, 31 auf der Plattenfläche so angeordnet, dass ihre Mitten je auf einer Winkelhalbierenden r bzw. s des genannten Dreiecks liegen.
Die Ecken der Platte 7 können abgeschrägt sein, jedoch werden mit Vorteil die drei geraden Abschnitte 56, 57, 58 durch drei Kreisbögen 60, 61 und 62 verbunden, wobei zwei Bögen 60, 62 mit gleichem Radius konzentrisch zu je einer Durchflussöffnung 30, 31 verlaufen.
Der dritte Bogen 61 kann ebenfalls gleichen Radius aufweisen, jedoch kann zweckmässigerweise der Radius grösser oder kleiner gewählt werden, damit (in Verbindung mit einer entsprechenden Gestaltung des Rahmens) gewährleistet ist, dass die Platte nur in einer Lage in den Rahmen eingesetzt werden kann. Das Einspannen der Platte 7 im Rahmen 14 erfolgt beim vorliegenden Beispiel mittels Druckschrauben 59, welche in einem Schenkel des Rahmens 14 sitzen und gegen den geraden Abschnitt 56 drücken, wodurch die Abschnitte 57 und 58 der Platte gegen die beiden andern Schenkel des Rahmens gepresst werden. Die feuerfeste Platte 7 kann aber natürlich auch auf andere Weise im metallischen Rahmen 14 lösbar gehalten werden.
Bei der beschriebenen geometrischen Gestaltung der Platte verlaufen die Bewegungsrichtungen x und y parallel zu den Abschnitten 57 bzw. 58; sie schneiden sich auf der dritten Winkelhalbierenden t des Dreiecks (Schliessposition 33). Die beschriebene Formgebung erlaubt, ausgehend von vorgegebenen Bohrungsdurchmessern und Hublängen der Schieberbewegung, eine optimale Ausnützung des dem Verschleiss ausgesetzten Feuerfestmaterials: Die Schliessposition 33 und die Mitten der Bohrungen 30 und 31 bilden ebenfalls ein gleichseitiges Dreieck, welches ringsum von einem im wesentlichen überall gleich breiten Rand der Plattenfläche umgeben ist.
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PATENT CLAIMS
1.Slide closure for molten materials, in particular metal melts, with at least one stationary closure plate as well as a movable closure plate with or with which it is in sliding contact, which has two flow openings and a closing area located next to it, and with drive elements for the movable closure plate, optionally their closing area or one of their flow openings with a
Flow opening in the or the fixed flow plates for
To bring cover, characterized in that stationary web guiding means (15;
46, 47, 48, 50) for the movable closure plate (7) are available, which can be switched between two predetermined positions (a, b, Fig. 3, Fig. 4) when the closure is closed, in order to shift with a single one Linear drive (23, 24) connected movable closure plate (7) either in one of the two directions (x, y), which run from the closing area (32) to the flow openings (30, 31).
2. Sliding closure according to claim 1, characterized in that the two directions (x, y) form an angle (a) of 60.
3. Sliding closure according to claim 1 or 2, characterized in that the crossing point (33) of the two each by the
In the middle of a flow opening (30, 31) going directions (x, y) in the closing area (32) of the movable plate (7) one opening.
defined jointly assigned closing position (33).
4. Sliding closure according to one of claims 1 to 3, characterized in that the web guiding means are formed by two pivotably mounted and lockable guide arms (15), with which four on a metallic holding frame (14) of the movable closure plate (7), cooperate in pairs to one of the two directions (x, y) parallel guide surfaces (27, 29; 26, 28) (Fig. 1 to 4).
5. Sliding closure according to claim 4, characterized in that the two guide arms (15) for the compulsory parallel guidance are connected by a link (17) which can be locked in two end positions (Fig. 3, Fig. 4).
6. Sliding closure according to one of claims 1 to 3, characterized in that there are two pairs of guide slots (46, 47) each provided with a switch (48) as the web guide means, in each of which one of two in a metallic holding frame (44) the movable locking plate (7) fixed pin (43) engages, the slots of each pair to one of the two
Directions (x, y) run parallel (Fig. 5).
7. Sliding closure according to claim 6, characterized in that the two guide slots (46, 47) of each pair each open on a pivotably mounted, with a radial slot (50) provided sleeve (48) (Fig. 5, 6).
8. Sliding closure according to claim 7, characterized in that the two sleeves (48) are connected by steering members (51, 52) for coordinated alignment of both radial slots (50) in each case one of the two pairs of slots (46, 47).
9. Sliding closure according to one of claims 1 to 8, characterized in that it is a three-plate closure with a fixed top plate (6), movable middle plate (7) and a fixed bottom plate (8) (Fig. 1).
10. Movable refractory closure plate for a sliding closure according to claim 1, with two flow openings and a closing area located to the side, characterized in that the plate surface for the purpose of holding the plate (7) in the correct position in a metallic frame (14, 44) essentially by three straight Sections (56, 57, 58) is limited, which lie on the three sides (e, f, g) of an equilateral triangle, and that the centers of the two flow openings (30, 31) on two bisectors (r, s) of the triangle lie (Fig. 7).
11. Closing plate according to claim 10, characterized in that the three sections (56, 57, 58) are connected by three circular arcs (60, 61, 62), the two (60, 62) of the same radius concentric to each flow opening ( 30, 31) run.
12. Closure plate according to claim 11, characterized in that the radius of the third circular arc (61) is different from that of the other two.
13. Locking plate according to one of claims 10 to 12, characterized in that it is provided in the closing area with a device (63) for gas introduction, which lies on the third bisector (t).
The invention relates to a sliding closure according to the preamble of claim 1. Sliding closures with two (or even more) flow openings in the movable closure plate generally serve to achieve longer casting times without changing the closure plates, by wearing one opening onto another, still unused can be changed; the openings can have the same or different diameters.
A two-plate closure of this type, that is to say with a single stationary and a movable closure plate, is known from DE-PS 28 50 183. In that closure construction, a slide slide actuated by a first hydraulic cylinder drive is mounted in a closure housing. This carriage carries both a swivel frame and a second cylinder drive connected to it. Finally, the movable, sector-shaped locking plate is contained in the swivel frame.
With the first drive, the closure is actuated (opening, closing, throttling) by moving the slide together with the swivel frame, while the second drive is required to change from one flow opening to the other by swiveling the swivel frame on the slide, whereby (as with the movement of the carriage) the friction of the parts braced against each other, in particular the closure plates, must be overcome.
The mentioned, known closure is very complex to construct and operate. The two hydraulic drives also require corresponding supply lines and independent controls.
Furthermore, a large mass has to be moved for the actuation, namely the slide carriage together with the swivel frame and second drive.
The object of the invention is to provide a two-hole sliding lock of significantly simplified construction and reduced actuation effort. This object is achieved in the characterizing features of claim 1.
In the construction according to the invention, a second drive (for changing the openings) is therefore unnecessary because the web guide means are changed over without moving or changing the position of the movable closing plate in its closed position and are therefore easily possible by hand. Furthermore, there is a lower overall height and a smaller moving mass in that a slide and a swivel frame superimposed on it are no longer necessary. The invention is equally suitable for two-plate as for three-plate closures (with a movable middle plate and a fixed top and bottom plate).
The constructive measures according to claims 2 and 3 enable a particularly advantageous design of the movable closure plate. Claims 4 and 5 on the one hand and Claims 6 to 8 on the other hand relate to two different variants for the web guiding means. Claim 9 relates to a three-plate closure, as it is used in particular on tundish in continuous casting plants.
In connection with the closure construction according to the invention, the invention further relates to a movable refractory closure plate with two flow openings and a closing area located to the side of it.
A gat known from the aforementioned DE-PS 2850 183
The locking plate according to the invention has a sector-shaped shape, due to a pivot axis for the pivot frame which lies far outside the plate surface. This results, starting from the two flow openings, in two completely separate trajectories to the closing area, which must be correspondingly wide.
In contrast, the invention seeks to achieve a smaller plate area for a given diameter and distance between the two through-openings, which is achieved with the characterizing features of claim 10. This arrangement results in a closing area common to both openings, which is limited to a "corner" of the triangle. This means a particularly good utilization of the plate material exposed to wear.
Claims 11 to 13 relate to advantageous further configurations of the closure plate according to claim 10.
Exemplary embodiments of the sliding closure according to the invention and the movable refractory closure plate are explained in connection with the drawing.
1 shows, simplified and in section along the line I-I in FIG. 2, a three-plate sliding closure attached to a melt vessel,
2 is a section along the line II-II in FIG. 1 to show the movable center plate with the holding frame and web guiding means according to a first embodiment,
3 and 4 schematically illustrate the operation of the arrangement of FIGS. 1 and 2,
5 shows a second embodiment of the web guiding means and the holding frame in an analogous representation as in FIG. 2,
Fig. 6 is a section along the line VI-VI in Fig. 5, and
7 shows details and geometric properties on a movable closure plate according to the invention.
1 and 2 is a so-called three-plate closure, which is mounted in a known manner on the underside of a melt vessel, for example an intermediate vessel of a continuous casting plant. From the vessel, only the metallic outer jacket 1 and the refractory lining 2 are indicated. A refractory perforated brick 3 is inserted into an opening of the outer casing 1, the bore 4 of which forms the beginning of the controllable flow channel which extends downward through the subsequent closure.
The sliding closure is designated as a whole by 10 (Fig. 1).
Its upper housing part 11 is fastened to the melting vessel in a known manner, not shown. To control the melt flow, the closure contains three refractory plates, namely a stationary top plate 6 with the opening 5 held in the upper housing part 11, a movable middle plate 7 and a stationary bottom plate 8 with a flow opening aligned with the opening 5. The lower plate 8 is part of the removable fastener lower part 12, which is only indicated by dash-dotted lines, since its structure is not important for understanding the present invention. The three closing plates are clamped together from the lower part 12, so that the middle plate 7 is in constant sliding contact with the two stationary plates 6 and 8.
The movable closure plate 7, usually called "slide plate", is contained in a metallic holding frame 14 and together with this forms the closure slide. A linear drive is fastened to this via a hinge pin 22, in the present case a hydraulic lifting cylinder 24 anchored at 25 with a piston rod 23 (FIG. 3). The slide plate 7 contains two flow openings 30 and 31, which are produced as round bores as usual. To the side of these bores there is the closing area 32 of the plate, indicated by hatching. In the closed position of the slide shown, the closing area 32 is located between the throughflow openings of the stationary top and bottom plates.
By actuating the hydraulic cylinder 24 and with the aid of special web guiding means, which are described below, either one of the two bores 30 or 31 can be brought to coincide with the bores in the stationary plates in order to allow the melt to flow out; Appropriate drive control can of course also be used to set intermediate positions for throttling the flow cross-section.
It should also be mentioned that, with a suitable design and support of the slide, the closure can also be implemented in a known manner as a two-plate slide closure without a stationary lower plate. A fireproof pouring sleeve (not shown) usually connects to the flow opening or openings of the bottom plate in each case.
At the level of the slide there is a two-armed guide arm 15 on each side, pivoted by means of pins 16 on the upper housing part 11. These guide arms form stationary, i.e. when the slide is moving, the web guide means for the slide plate 7 are stationary. At one end, the guide arms 15 are connected via articulated bolts 18 by a link 17 which keeps the arms 15 parallel to one another at all times. The two guide arms with the handlebar 17 can be switched from the position 15a shown to a second position 15b indicated by dash-dotted lines. for example with the aid of a plug pin 20 on the handlebar 17, which can be inserted into corresponding locking bores 21 a or 21 b on the housing upper part 11.
The changeover takes place with the lock closed, i.e. in the illustrated closed position of the plate 7 without the slide executing a movement.
The arms 15 can therefore be easily changed by hand, e.g. by means of a lever 19 attached to the handlebar 17 and led out of the lock housing: via this lever, the plug pin 20 can optionally also be pulled out of the one locking hole and reinserted into the other hole. The locking of the guide arms 15 in their two end positions can of course also be released in other ways.
To cooperate with the guide arms 15, the holding frame 14 is provided with two pairs of mutually parallel guide surfaces 26, 28 and 27, 29. In the position 15a shown, the slide is guided on the surfaces 27, 29 between the arms and in the end position 15b with the surfaces 26, 28.
The two guide arms steer in each of their end positions a and b
15 the displacement of the plate 7 caused by the hydraulic cylinder 24 in one of the two directions x and y, which run from the closing area 32 of the plate to the two bores 30 and 31. The guide surfaces 27, 29 and 26, 28 on the holding frame 14 are also parallel to these two directions x and y.
The two end positions of the guide arms and the corresponding slide movements are illustrated in the schematic FIGS. 3 and 4. In the locked position a, Fig. 3, the arms 15 guide the slide in the direction x, i.e. the slide plate with the frame 14 is shifted between the closed position shown and the opening position 14 'shown in dash-dotted lines, in which the bore 30 is aligned with the stationary bore 5. Conversely, the displacement takes place in the locked position b, FIG. 4 of the arms 15 in the direction y between the closed position (which corresponds to the closed position according to FIG. 3) and the open position 14 ".
in which the other bore 31 of the slide plate coincides with the fixed bore 5. It should be noted that during the changeover of the guide arms between the two end positions of the slide with slide plate 7 in the closed position, there is no movement whatsoever, which is why the changeover of the web guiding means is possible without any significant effort. Furthermore, the slide movements in the x and y directions are pure linear movements, i.e. the slide is not pivoted, only the drive cylinder 24 experiences a certain deflection around its anchoring 25.
Particularly favorable conditions result if the guide means are designed such that the two directions x, y form an angle a (FIG. 2) of 60C. It is also advantageous.
if (given the stroke length of the slide movement) the two directions x, each going through the middle of a bore 30, 31. y intersect at a point 33 of the closing area 32, which point then defines a single closing position, which is assigned to both flow openings together.
The exemplary embodiment according to FIGS. 5 and 6 illustrates a variant for the stationary web guiding means, which also requires a somewhat different design of the holding frame 44 for the slide plate 7. Otherwise, however, the overall structure of the closure corresponds to that of the previous exemplary embodiment and corresponding parts are identified by the same reference numbers.
In the present case, two pairs of stationary slots 46 and 47, preferably embedded in the upper housing part 11, are provided as stationary web guiding means which determine the directions of movement x and y of the slider. In two opposite approaches of the holding frame 44, a pin 43 is inserted, each of which engages in a slot of one of the two pairs of slots. As shown, the two slots 46 run parallel to the x direction and the slots 47 parallel to the y direction.
For the purpose of determining in which direction the slide should move out of the closing position shown, each pair of slots is provided with a switch, in the present case in the form of a pivotably mounted sleeve 48, on which the slots 46 and 47 open and which have a radial slot 50 is provided, which can thus be aligned by pivoting the sleeve on one or the other guide slot. In order to align the radial slots 50 of both sleeves 48 in a coordinated manner, the sleeves are connected to one another by steering members, in the present case formed by levers 51 extending from the sleeves, which are each pivotably attached to a handlebar 52. The levers 51 are fastened to the latter via a diametrically extending slot in a collar 49 of the sleeves 48.
The steering linkage 51, 52, which can be operated by hand, can in turn be locked in two end positions, for example by means of plug pin 40, which can be inserted into one of two positioning bores 41a or 41b. The changeover takes place in the illustrated closed position of the slide plate 7, in which the guide pins 43 are located within the slots 50 in the center of the pivotable sleeves 48.
Depending on the end position in which the two switches are locked, the slide moves in the x or y direction when the linear drive is actuated, in that the pins 43 pass out of the slot 50 either into the guide slot 46 or 47. 5, the opening position 44 ′ belonging to the direction x and the bore 30 and the opening position 44 ″ belonging to the direction y and the bore 31 are indicated by dash-dotted lines. The movements of the slide plate 7 or the entire slide and their end positions correspond exactly to the representations 3 and 4. In this case too, the stationary guide means are changed over in the closed position of the slide plate without the slide executing a movement.
5, the two pins 43 lie approximately on a straight line which connects the two centers of the bores 30 and 31, which also gives the position of the switches 48, 50 and the pairs of slots 46, 47 on the lock housing (switching of the switches in the Closing position of the slide). Deviating from this, however, the stationary guide means on the lock housing and, accordingly, the pins on the holding frame can also be arranged elsewhere; such a different position for the pin 43 would be, for example, on the axis of symmetry of the slide, which runs through the hinge pin 22. Otherwise, the switch which the guide pin 43 in one or the other could
Slot directs, be designed differently than shown.
With reference to FIG. 7, an exemplary embodiment of the movable according to the invention is described below. Refractory closure plate (slide plate 7) described in detail. In the illustrated
In this case, the diameters of the two bores 30 and 31 differ. With regard to the two directions x and y, which go through the centers of these flow openings, and the position of the closing position 33, which is assigned to both openings, what has been said above applies. In the closing area, i.e. here in the
Closing position 33, the slide plate according to FIG. 7 is provided with a device 63 for introducing gases into the flow channel with the closure closed.
A corresponding gas line connection on the holding frame 14 is indicated at 64, a gas channel leading through the frame and through the inside of the slide plate to the device 63 as indicated. Devices of this type for introducing gas are known per se in connection with different types of slide closures or slide plates.
Essential to the slide plate 7 are certain geometric relationships with respect to the plate surface and its border, on which it is framed by the metallic frame 14 (it can of course also be the holding frame 44 or another metallic frame). As can be seen, the essential limitation of the plate surface is formed by three straight sections 56, 57 and 58, which lie on the three sides e, f, g of an equilateral triangle. Furthermore, the two bores 30, 31 are arranged on the plate surface such that their centers each lie on an bisector r or s of the triangle mentioned.
The corners of the plate 7 can be chamfered, but the three straight sections 56, 57, 58 are advantageously connected by three circular arches 60, 61 and 62, two arches 60, 62 with the same radius being concentric to a flow opening 30, 31 each .
The third arch 61 can also have the same radius, but the radius can advantageously be chosen larger or smaller, so that (in conjunction with a corresponding design of the frame) it is ensured that the plate can only be inserted into the frame in one position. The plate 7 is clamped in the frame 14 in the present example by means of pressure screws 59 which sit in one leg of the frame 14 and press against the straight section 56, as a result of which the sections 57 and 58 of the plate are pressed against the other two legs of the frame. The refractory plate 7 can, of course, also be detachably held in a different manner in the metallic frame 14.
In the described geometric design of the plate, the directions of movement x and y run parallel to sections 57 and 58; they intersect on the third bisector t of the triangle (closing position 33). The shape described allows, based on predefined bore diameters and stroke lengths of the slide movement, optimal utilization of the refractory material exposed to wear: the closing position 33 and the centers of the bores 30 and 31 also form an equilateral triangle, which is surrounded by an edge that is essentially the same everywhere the plate surface is surrounded.