DE2043588B2 - Drehschieberverschluss an behaeltern fuer fluessige schmelze - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Drehschieberverschluß an Behältern für flüssige Schmelze, bestehend aus einer unbeweglichen Lochplatte und einer außen an dieser dicht anliegenden, drehbeweglichen Schieberplatte mit einem linearen Durchflußkanal, welcher eine rechtwinkelig zu der Drehachse der Schieberplatte angeordnete Ablauföffnung aufweist.

Durch die in den letzten Jahren erfolgten Veränderungen in der Vergießtechnik und in den metallurgischen Zusammensetzungen der Schmelzen werden an das Feueifestmaterial vornehmlich bei Stahlgießpfannen erhebliche zusätzliche Anforderungen gestellt. Der konventionelle, sich während des Gieß:μuzesses innerhalb der flüssigen Schmelze befindliche Stopl'enstangenverschluß unterliegt dadurch ständig steigenden Beanspruchungen, was nicht zuletzt durch längere Ver.veilzeiten der Stopfenstange in der Schmelze sowie höhere Abstich- und Gießtemperaturen bedingt ist. Schieberverschlüsse, die wegen ihrer Anordnung außerhalb des flüssigen Metalls dieser. Beanspruchungen nicht ausgesetzt sind, verdrängen deshalb mehr und mehr die bekannte Stopfenstange.

Bei Schieberverschlüssen nach dem Stand der Technik tritt aber das Problem auf, daß sich bei der Verstellung der Schieberplatte in Richtung stärkerer oder geringerer Drosselung mit der Schieberplatte auch die Abflußöffnung und damit die Lage des ausfließenden Strahles seitlich verschiebt.

Zur Beseitigung dieses Nachteils ist bereits ein Lincarschieber vorgeschlagen worden (deutsche Ol'l'enlegungsschrii'i 1 458 ISO), bei welchem die Schieberplatte zwischen zwei unbeweglichen Platten geführt ist. Div,.)C Konstruktion hat den Nachteil, daß außer Loch- und Schieberplatte eine weitere Steinplatte zusätzlich erforderlich ist. Außerdem ^;st ein weiteres Paar Dicht- und Gleitflächen, die Verschleißflächen darstellen, vorhanden. Dadurch wird überdies die Führung der Schieberplatte bestimmt, und eine saubere Anlage aller Dichtflächen ist wegen der Fertigungs- und Montageungenauigkeiten bei der Herstellung der vierfachen Planparallelität praktisch nicht möglieh.

Eine weitere bekannte Lösung des genannten Problems besteht darin, bei einem Drehschieber unterhalb der Schieberplatte einen 1 richter anzuordnen, der in einer solchen Lage mit der Drchschiebcrplatte verbunden ist. daß die Mittelachse seiner Ausflußölinung mit der Drehachse der Schieberplatte zusammenfällt (schweizerische Patentschrift 374 454). Bei dieser Ausführung tritt der Mangel auf, daß der aus der Schieberplatte austretende Strahl auf die Trichterwand fällt, welche deshalb sehr schnell beschädigt wird. Da der Trichter verhältnismäßig kühl ist, muß hier außerdem mit Ablagerungen des erkalteten Metalls gerechnet werden. Schließlich stellt auch der Trichter wieder ein zusätzliches Bauteil dar.

Schließlich ist bei einem hahnartigen Drehschieberverschluß (österreichische Patentschrift 165 292) das eingangs geschilderte Problem dadurch gelöst worden, daß bei einer oben kcgelkappenförmig ausgebildeten Schieberplatte der zentral in der Schieber-

platte angeordnete Durchflußkanal in Richtung nach gestützt ist. Hierbei liegt zweckmäßigerweise die

oben zur unbeweglichen ebenfalls kegelig (dachför- Lochplatte auf einem Gebäuseunterteü auf, welches

mig) ausgebildeten Lochplatte hin in einem Knick mit einem den Außenkonus der Lochplatte erfassen-

zur Mantelfläche der Kegelkappe geführt ist. Durch den Gehäuseoberteil lösbar verbunden ist. Der stati-

die Ablenkung der ausfließenden Schmelze zufolge 5 sehe Druck der Schmelze, welcher auf der Lochplatte

der Knickung des Durchflußkanals wird abe: eine er- ruht, wird dadurch unmittelbar vom Schiebergehäuse

heblich vergrößerte Beanspruchung des feuerfesten aufgefangen und belastet nicht die schräge Dicht-

Materials der Schieberplatte im Bereich der Knick- und Gleitfläche.

stelle des Durchflußkanals hervorgerufen, welche zu Damit nicht erkaltendes Material an der Dichtvorzeitigem Verschleiß des Schieberverschlusses io und Gleitfläche erstarrt und die Funktion des Schieführt. berverschlusses beeinträchtigt, ist es erwünscht, die-

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen sen kritischen Bereich möglichst nah an die Schmelze

Drehschieberverschluß der eingangs genannten Art heran zu legen. Ohne auch mit den Befestigungseie-

zu schaffen, welcher das Problem, trotz Verstellung menten der Schieberplatte sehr weit nach innen zu

der Schieberplatte die Lage der Auslauföffnung nicht 15 gelangen, wird bei einer bevorzugten Ausgestaltung

zu verändern, mit einfacheren Mittelt: ohne die auf- der Erfindung dem genannten Wunsch dadurch

gezeigten Nachteile löst. Hierzu wird erfindungsge- Rechnung getragen, daß die Schieberplatte in einem

maß vorgeschlagen, daß die Drehachse der Schieber- mit passendem Innenkonus und einer zylindrischen

platte mit der senkrechten Mittelachse des Durch- Mantelfläche versehenen Tragring aufgenommen ist.

tlußkanals einen spitzen Winkel bildet und der 20 der in einer zylindrischen Iiinenbohrung des Gehüu

Schnittpunkt der Drehachse (22) mit der Mittelachse seunterteüs radial gelagert ist und von außen mittels

in die Querschnittsebene der Auslaßöffnung (24) einer stirnseitig anliegenden Spannsci.eibe und auf

fällt. Bei der neu vorgeschlagenen Lösung ist von diese wirkenden, in das Gehäuseunterteil einschraub-

Vorteil, daß in vollständig geöffneter Schieberstel- baren Spannschrauben bis zur dichten Anlage der

lung die ausfließende Schmelze im freien Fall senk- 25 Schicherplatte an die Lochplatte in die Innenbohrung

recht und in gedrosselter Schieberstellung nahezu einschiebbar ist.

senkrecht den Durchflußkanal passieren kans:, ohne Wird wegen der besonderen geometrischen Verdamm ihre Richtung ändern zu müssen. Dabei behält hältnisse bei der Ausführung mit schräger Dicht- und die Auslaßöffnung des Schieberplattendurchflußka- Gleitfläche die Konstruktion des erfindungsgemäßen nuls in jeder Schieberstellung ihre Lage. Der ausflic- 30 Schieberverschlusses als vormontierbare Baueinheil Iknde Gießstrahl wandert also nicht beim Drossel- bevorzugt, so knüpft hieran ein weiterer Vorschlag Vorgang. zur Ausgestaltung der Erfindung an, wonach zur

Da die Dicht- und Gleitfläche zwischen Loch- und schnellen und einfachen Montage der Baueinheit am Schieberplatte erfindungsgemäß senkrecht zur Dreh- Behälter das Gehäuse flanschförmige Umfangssegachse liegt, ergibt sich bei vertikaler Lage des geöff- 35 mcnle trägt, welche mit einer entsprechenden am Benetcn Durchflußkanals eine von der Horizontalen halter angebrachten Fassung nach Art eines Bajoabweichende Lage der Dicht- und Gleitfläche. Dies nettverschlusses zusammenwirken. Hierbei kann zur bringt die weiteren Vorteile mit sich, daß in einer Erzielung optimaler Gleit- und Dichieigenschaften Drosselstellung des Verschlusses die zusammenwir- zwischen Loch- und Schieberplatte mit Hilfe von kenden Kanten der bei der Drosselung gegeneinan- 40 Zwischenringen die axiale Lage der Umiangssegder versetzten Öffnungen der Durchflußkanälc in menlc mit Bezug aul das Gehäuse veränderbar geLoch- und Schieberplatte ebenfalls schräg zur Strö- stehet werden. Die erfindungsgemäß bevorzugte Anmungsrichtuny verlaufen und daher weniger zur Vcr- wendung des Schieberverschlusses als vormontierte wirbelung der Strömung neigen als ein senkrechter Baueinheit bietet ferner den außerordentlichen Vorstufenförmiger Absatz. Die Schräglage der Dicht- 45 teil, daß beim Einbau des Schieberverschlusses Füll- und Gleitfläche ist auch insofern günstig, als das von mittel bekannter Art von außen in diesen Verschluß der Schieberplatte auf die festgehaltene Lochplatte, eingebracht werden können. Dadurch entfällt der underen Mittelachse die Drehachse im spitzen Winkel angenehme Arbeitsgang, der Lochstein vom Plannenschneidet, infolge Reibung an der Dicht- und Gleit- inneren her zu füllen. Es ergibt sich daraus, daß die fläche ausgeübte Drehmoment geringer ist als bei 50 Füllung, auch wenn sie aus verschiedenen Stoffen zuachsparalleler Anordnung der Platten. sammengesetzt ist, exakt in der gewünschten Form

Es bereitet in der Praxis ohnehin große Schwierig- und Schichtung vorgenommen werden kann,

keilen, bei der Montage der Einzelteile eines Schie- Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines in

berverschlusses am Auslauf im Behälterboden eine der Zeichnung dargestellten Auslührungsbeispiels

gleichmäßige Anlage der Schieberplatte an die Loch- 55 näher erläutert. Es zeigt

platte über den gesamten Umfang zu er/.ielcn. Diese Fig.! einen senkrechten Querschnitt durch einen

Schwierigkeiten würden bei einer schrägen Dicht- am linden eines Behälters für flüssige Schmelze an-

uncl Gleitfläche, so wie hier vorgeschlagen, noch vor- gebrachten Drehschieberverschluß ueinaß der Erlin-

größert werden. Es wird deshalb eine praktische dung,

Ausführung der Erfindung bevorzugt, bei welcher 60 F i g. 2 einen waagerechten Schnitt durch die AnLoch- und Schieberplatte in an sich bekannter Weise triebsvorrichtung des Drehanlriebs der Schieberplatte als kegelslumpfförmige Körper mit der größeren nach Linie 11—11 in F i g. 1.

Endfläche auf Seilen der gemeinsamen Dicht- und Der in der Zeichnung dargestellte Drehschieber-Gleitfläche ausgebildet und über innere Konusflä- Verschluß wird am Metallmantel 10 eines Behälters chen von Gehäuseteilcn, mit denen sie eine Montage- 65 für flüssige Schmelze, insbesondere einer Gießplanne einheit bilden, gehalten und gegeneinander verspannt oder eines Zwischenbehälters, von Stranggußanlagen sind, wobei die Lochplatte unabhängig vom Andruck angebracht, wobei im übrigen in der Zeichnung nur der Schieberplatte im Gehäuse eingespannt und ab- die feuerfeste Auskleidung 12 des Behälters im Be-

reich der Auslaßöffnung gezeigt ist. Der Schieberverschluß selbst gliedert sich in eine ortsfest gehaltene Lochplatte 14 und eine drehbewegliche Schieberplatte 16 jeweils mit einem Durchflußkanal 18 bzw. 20. '

Das besondere an dem dargestellten Schieberverschluß ist die Lage der Durchflußkanäle 18 und 20 mit Bezug auf die mit 22 bezeichnete Drehachse der Schieberplatte. Abweichend von der bisher üblichen achsparallelen Ausführung mit senkrechter Drehachse schneiden sich bei dem Ausführungsbeispiel die letztere und die Mittelachse der Durchflußkanäle 18 und 20 in der Ebene der äußeren Mündungsöffnung 24 und laufen zum Behalterinneren hin spitzwinkelig auseinander. Es ist sofort einzusehen, daß bei einer Drehung der Schieberplatte 16 um die Achse 22 die auf der Innenseite gelegene Öffnung des Durchlaufkanals 20 im Kreisbogen geführt wird und dabei den Durchlaufkanal 18 ganz oder zum Teil öffnet bzw. absperrt, während die Mündungsöffnung 24 ihre Lage beibehält, so daß auch der austretende Strahl der Schmelze nicht wandert.

Bei zur Senkrechten geneigter Drehachse 22 ist zwangläufig auch die senkrecht zu dieser liegende Dicht- und Gleitfläche 26 zur Horizontalen geneigt.

Loch- und Schieberplatte werden in der gewünschten Lage in einem cinbaufertigen Schiebergehäuse vormontiert, dessen wesentliche Bestandteile ein zweiteilises Gehäuseoberteil 28. ein Gehäuseunlerteil 30 und ein Tragring 32 sind. Das Gehäuseoberteil 28 setzt sich zusammen aus einer mit Innengewinde versehenen Ringhülse und einem an ihrem konischen Außenmantcl anschraubbaren ebenfalls konisch ausgebildeten Rohstück 28'. Die Zweiteiligkeit des Gehäuseoberteils bietet den Vorteil, daß beim Austausch der Teile gegebenenfalls lediglich das Rohrstück 28' im Austausch ersetzt zu werden braucht. Das Gehäuseunlerteil 3(1 ist mittels eines Gewindes 34 in das Gehäuscoberieil einschraubbar. Im Zusammenwirken mit konischen Mantelflächen der Lochplatte «4 und des Gehäuseoberteils 28 (bzw. 28'). welche ein Hindurchschieben der Lochplatte durch das letztere hindurch in Richtung nach innen verhindern, kann nach dem Einsetzen der Lochplatte in das Gehäuseoberteil 28 (28') durch Hinschrauben des Gehäuscuntertcils 30 über das Gewinde 34 die Lochplatte ί4 zwischen den beiden Gehäuseteilen 28 und 30 festgespannt werden. Sie stützt sich also unter der Belastung des statischen Drucks der Schmelze zum wesentlichen Teil unmittelbar am Gehäuse ab.

Die als Konus ausgebildete Schieberplatte 16 wird bei der Montage in die im oberen Bereich konische und im unteren Bereich zylindrische Bohrung 36, deren Mittelachse mit der Drehachse 22 zusammenfällt, des Gehäuseunterteils 30 von oben her lose eingehängt, bevor das letztere in das Gehäuseoberteil 28 bis zur Verspannung mit der Lochplatte 14 eingeschraubt wird. Dann wird von unten her der Tragring 32, welcher innen konisch, außen zylindrisch ausgeführt ist, auf den Konus der Schieberplatte 16 geschoben und mittels einer Spannscheibe 38 und mehrerer über den Umfang verteilter, in das Gehäuseunlerteil 30 einschraubbarer Spannschrauben 40 (versei/t gezeichnet) mit Tellerfedern 42 festgezogen. Da hierbei der Tragring 32 die Schieberplatte 16 erfaßt und gegen die Lochplatte 14 preßt, kann mi; Hilfe der Spannschrauben 40. unbeeinflußt von den äußeren Kräften auf die Lochplatte 14. eine bestimmte gewünschte Flächenpressung an der Dich;- und Gleitfläche 26 eingestellt weiden.

Das außen zylindrische Gehäuseunlericil 30 trag; einen Ring 44 mit Umfangssegnienien 45. die mii einer am Behältennantel 10 befestigten Fassung 46 mit den Umiangssegmentcn 45 entsprechenden Linschiebcöfinungen nach Art eine·- Bajoneuxcrsehkisses zusammenwirken. Der Ring 44 wird auf dem Gl-häuseuntertcil 30 zwischen einem \tm der Zahnstange durchgrifienen. am Gehäuseunlerteil 30 angeordneten Abschlußdecke! 48 und einem Flansch 50 gehalten, wobei sich durch Zwischenring 52 /w'.-schen dem Flansch 5(1 und dem Ring 44'die a\u.\ Lage des Schiebergehau-.es mit Bezug auf die Oi nung im Behälterboden einstellen i.'i.'i. Wenn si. also ir.it der Zeil die konische Öffnunü. im feucrlcM.-Futter 12. in die das ebenfalls konische Gehäuscobeiteil 28 eingemo'rtelt wird, durch mehi-.ialisies Abnehmen U"d Wicdercinsei/eii de·« Vhic'r'Ci.«· crv.ei'.«-' genügt es. zusätzliche oder einen stärkeren Zw r-cru ring 52 einzulegen, um wieder die iiewünsehien Yl: hältnisse zu bekommen.

Der Antrieb dei Drehbewegung der Schieberpi. i^;. 16 erfolgi über eine Zahnstange 54. die im Gchai: seunierteil 30 gelagert isi und mii einer Aulicnxe" zahnung 56 de- Tuigiin^ 32 kämm;. Während Drehbewegung werden Tragring 32 urn.; Schieb. platte Ift im zylindrischen Teil der Bohrung 36 rad,. geführt. Da die Zahnstange 54 niü zur Baueinh.. des Schiebergehäuses- gehört, isi gemäß l· i g. 2 \01cc sehen, daß ihr hinteres t^:ndc durch eine sehne''"' W-bare Kupplung 58 mit der Kolbenstange 60 ein..«· Iv draulisclicn Bctängungs/\ linders 62 zu \erbinden is der ebenfalls durch eine leicht lösbare Kupplung 6 mit einem Ansatz 66 am Gehäuseunterteil 30 \c bunden werden kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnunccn

Claims (1)

1. Patentansprüche:

   1. Drehschieberverschluß an Behältern für flüssige Schmelze, bestehend aus einer unbeweglichen Lochplatte und einer außen an dieser dicht anliegenden, drehbeweglichen Schieberplatte mit einem linearen Durchflußkanal, welcher eine rechtwinklig zu der Drehachse der Schieberplatte angeordnete Ablauföffnung aufweist, d a durch gekennzeichnet, daß die Drehachse (22) der Schieberplatte (16) mit der senkrechten Mittelachse des Durchflußkanals (18, 20) einen spitzen Winkel bildet und der Schnittpunkt der Drehachse (22) mit der Mittelachse in die Querschnittsebene der Auslauföffnung (24) fällt.

   2. Drehschieberverschluß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicht- und Clleitfläehe der Schieberplatte (16) senkrecht zu ihrer Drehachse (22) liegt.

   3. Drehschieberverschluß nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß Loch-11 nd Schieberplatte (14, 16) in an sich bekannter Weise als kegelstumpfförmige Körper mit der größeren Endfläche auf Seiten der gemeinsamen Diehi- und Gleitfläche (26) ausgebildet und über innere Konusflächen von Gehäusctcüen (28, 30, 32). mit denen sie eine Montageeinh.it bilden, gehalten und gegeneinander verspannt sind. wo-(x'i die l.ochplatie (14) unabhängig vom Andruck der Schieberplatte (16) im Gehäuse (28. 30) cingespanni und abgestützt ist.

   4. Drehschieberverschluß nach Anspruch 3. dadurch gekennzeichnet, daß die Lochplatte (14) auf einem Gehäuseunterteil (30) aufliegt, welches mit einem den Außcnkonus der Lochplatte erlassenden Gehäuseobertcil (28) lösbar verbunden ist.

   5. Drehschieberverschluß nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schieberplatte (16) in einem mit passendem Innenkonus und einer zylindrischen Mantelfläche \ ersehenen Tragring (32) aufgenommen ist. der in einer zylindrischen Innenbohrung (36) des Gehäuseunterteils (30) radial gelagert ist und von außen mittels einer stirnseitig anliegenden Spannscheibe (38) und aul diese wirkenden, in das Gchäuseunlerteil (30) einschraubbaren Spannschrauben (40) bis zur dichten Anlage der Schieberplatte (16) an die Lochplatte (14) in die Innenbohrung (36) einschiebbar ist.

   6. Drchschiebcrvcrschli'ß nach einem der Ansprüche 3 bis 5. dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (30) flanschförmigc Umfangssegmcnte (44, 45) trägt, welche mit einer entsprechenden am Behälter (10) angebrachten Fassung (46) nach An eines Bajonettverschlusses zusammenwirken.

   7. Drehschiebcrvcrschluß nach Anspruch (\ dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Laue der Umfangsscgmente (44. 45) mit Bezug auf das Gehäuse (30) mittels Zwischenringen (52) veränderbar ist.

   S. Drehschieberverschluß nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Drehantrieb der Schieberplatte (16) ein Beläligungszylinder (60.

   62) dient, der über eine im üehäuseunterteU (30) gelagerte Zahnstange (54) auf eine Außen verzahnung (56) des Tragringes (32) wirkt.