DE2227501C3 - Gleitschieberverschluß für die Ausgußöffnung an Gießpfannen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Gleitschieberverschluß in für die Ausgußöffnung an Gießpfannen, mit einer feststehenden Bodenplatte und einer an diese mittels einer Federeiiulchtung andrückbaren, linear beweglichen Schieberplatten, wobei Boc^n- und Schieberplatte entsprechende Durchflußö/fnungen aufweisen. !■>

Bei einem bekannten Gleitsr'cieberverschluß der genannten Art (DE-OS 19 23 045) wird ein Belastungspuffer verwendet der die Schieberplatte mit einer um die Gießgefäßöffnung vorhandenen Dichtungszone in federnder Berührung hält Diese Konstruktion weist 4< > jedoch den Nachteil auf, daß der Träger des Belastungspuffers nur durch ein relativ zeitaufwendiges Abschrauben und Abfangen, beispielsweise durch einen Montagetisch, von dem GieBgefäßboden entfernt werden kann, wenn die Schieberplatte ausgetauscht 4-, werden soll.

Nun ist zwar ebenfalls bereits bekannt, Verschlußschieber am Boden von Gießpfannen gelenkig zu lagern (DE-PS 5 47 568). Diese Lagerung stellt aber den erforderlichen Anpnsßdruck des Schiebers in der v> Betriebsstellung nicht sicher.

Es ist ferner eine Einlaßkonstruktion für umschlossene Gießgefäße bekannt (DE-OS 20 13 2)5), bei der ein Rohr in der Einlaßöffnung mit Hilfe von Belastungspuffern axial beweglich angeordnet ist. Diese Beweglich- γ, keit eröffnet jedoch nicht die Möglichkeit des Wegschwenkens des Rohres, und zwar auch dann nicht, wenn die bekannte Vorrichtung mit einem Gleitschieberverschluß der genannten Art versehen wird.

Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, den _w> bekannten Gleitverschluß so auszubilden, daß die zum Andrücken der beweglichen Schieberplatte verwendete Federeinrichtung wesentlich einfacher von der Bodenplatte entfernt werden kann und nach dem Entfernen wieder in die Betriebslage zurückgebracht werden kann, (,<-, ohne daß dadurch ihre Funktionsweise bezüglich des aufzubringenden Dichtungsdruckes beeinträchtigt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst,

daß die Federeinrichtung aus einer Anzahl von Belastungspuffern besteht die in einem Träger unterhalb der Schieberplatte an Stellen angeordnet sind, die eine die Gießöffnung der Gießpfanne umgebende, ununterbrochene ringförmige Belastungsdruckzone bildet und daß der Träger aus einer Verriegelungslage, in der er den Anpreßdruck aufbaut, in eine drucklase Öffnungslage verschwenkbar ist in der die Schieberplatte freiliegt

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ά°,τ Erfindung läßt sich die Schieberplatte in dem Träger auch herausnehmbar lagern und der Träger einschließlich der Belastungspuffer mit Hilfe eines Stößels in einem Hauptrahmen hin- und herbeweglich anordnen, der an dem Boden der Gießpfanne verschwenkbar ist Diese Ausbildung der Federeinrichtung stellt sicher, daß der in der ringförmigen Abdichtungszone erforderliche Dichtungsdruck aufgebracht wird und gleichzeitig die Möglichkeit geboten wird, durch einfaches Entriegeln der Einrichtung und seitliches Wegschwenken unter der Bodenplatte der Gießpfanne die Vorrichtung in die drucklose Öffnungslage zu bringen, in der die Schieberplatte ausgetauscht werden kann.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert In der Zeichnung zeigen:

F i g. 1 eine perspektivische Ansicht einer Gießpfanne mit Bodenausgußöffnung und einem Gleitschieberverschluß,

F i g. 2 eine Längsschnittansicht des Gleitschieberverschlusses von F i g. 1 in der Sperrstellung,

Fig.3 eine dar Fig.2 ähnliche Ansicht des Gleitschieberverschlusses in der Öffnungsstellung,

F i g. 4 eine Querschnittansicht des Gleitschieberverschlusses,

F i g. 5 eine teilweise auseinandergezogene, perspektivische Darstellung des Gleitschieberverschlusses von F i g. 1, wobei das Gießventil geöffnet ist,

Fig.6 eine vergrößerte Schnittansicht derselben Darstellung und Lage wie in Fig.4, die jedoch das Gießventil in der offenen Stellung zci^t

Fig.7 eine waagerechte Schnittansicht längs der Linie VII-VII in Fig.2,

F i g. 8 eine Querschnittsansicht durch einen Mittelteil eines Belastungspuffers, wobei sich der Puffer in der normalen Arbeitsstellung befindet, und

Fig.9 eine Querschnittsansicht eines Belastungspuffers, der sich in seiner vorgespannten Stellung befindet, wobei die Bev egungsgrenze im ausgefahrener. Zustand ersichtlich ist.

In Γ i g. 1 ist eine mit einer Bodenausgußöffnung versehene Gießpfanne V gezeigt, die einen äußeren Metallmantel aufweist und eine Lagerplatte 66, an der ihrerseits der Gleitschieber 5 befestigt ist. Der Gleitschieher besteht aus einem Hauptrahmen 13 und zwei Kniehebelgelenken, von denen das Kniehebelgelenk 34 dargestellt ist, die den Hauptrahmen öffnen und schließen, so daß die im folgenden beschriebenen hitzebeständigen Teile ausgetauscht werden können. Von dem unteren Teil des Gleitschiebers 5 aus erstreckt sich eine hitzebeständige Gießdüse 22, die die Metallschmelze M\x\ die Kokille /hineinlenkt, Ein fester Hitzeschild 24 ist am Boden des Gleitschiebers 5 vorgesehen, während ein gleitender Hitze- und Spritzschild 25 sich im Inneren befindet und die hitzebeständige Düse 22 umgibt und sich zusammen mit dieser Düse bewegt, um dadurch als zusätzlicher Hitze- und Spritzschild für den Imenteil des Gleitschiebers 5 zu

dienen,

Der Gleitschieber 5 wird mit Hilfe eines Hydraulikzylinders 16 betätigt, der von einem Steuerschalter 60 gesteuert wird. Der Steuerschalter 60 wiederum schaltet die Hydraulikleitungen 62, um hydraulisches Druckmit- ■> te! dem Zylinder 16 zuzuführen, da über eine nicht dargestellte Stoßstange im Inneren des Stößelschildes 64 die Betriebselemente des Gleitschiebers 5 antreibt. Ein Luftschlauch 61 dient zur kontinuierlichen Hindurchführung von Luft nicht nur durch den Hydraulikzylinder 16 zur Kühlung desselben, sondern auch durch den Innenteil des Gleitschiebers 5. Die ganze Anordnung einschließlich des Hydraulikzylinders 16, des Luftschlauches 61, der Hydraulikleitungen 62 und des Steuerschalters 60 läßt sich dadurch entfernen, daß diese Elemente gedreht werden, und infolgedessen besitzt der Stößelschild 64 an seinem Ende einen mit einer Kupplung 63 an dem Gleitschieber 5 zusammenwirkenden Körper, um das Antriebselement von dem Ventil zu entfernen. Diese Möglichkeit zur schnellen Entfernung wird bedeutsam, wenn der Kniehebelmechanismus geöffnet wird, um die inneren hitzebeständigen Teile innerhalb des Gleitschiebers 5 auszutauschen. Dieses öffnen geschieht dadurch, daß der Kniehebelmechanismus aufgeschwenkt wird, wobei die Antriebsan-Ordnung aus dem Weg geräumt werden soll. Außerdem läßt sich beim Füllen der Pfanne V mit Schmelze der Zylinder entfernen, um eine Beschädigung durch Spritzer zu verhindern.

Wie aus F i g. 2 hervorgeht, besitzt die Pfanne Keinen m äußeren Metallmantel 1 und eine hitzebeständige Auskleidung 2. In dem Mittelteil der hitzebeständigen Auskleidung 2 befindet sich ein zweiteiliger Schachtblock 3, in dessen Mitte eine Arbeitsdüse 4 angeordnet ist, die sich durch den Bodenteil des Schachtblocks 3 und ji die hitzebeständige Auskleidung 2 sowie den Metallmantel f der Pfanne Vhindurcherstreckt.

Die Aufgabe der Arbeitsdüse 4 und insbesondere diejenige einer Sicherheitsdüse 6, wie sie in Fig.2 zu sehen ist, hängt von der Stellung und Ausrichtung sowie _w der Formgebung einer Gleitschieberlagerplatte 66 ab. Letztere ist, wie aus Fig.4 hervorgeht, an dem Metallgehäuse 1 der Gießpfanne V mit Hilfe von Schraubenbolzen 26 befestigt. Wie aus F i g. 2 ersichtlich ist, weist die Lagerplatte 66 einen Sicherheitsdüsenbund 68 auf, an dem ein Ringkörper 8 der Sicherheitsdüse 6 anliegt. Der Ringkörper 8 der Sicherheitsdüse 6 erstreckt sich ebenfalls abwärts, um mit der stationären Bodenplatte 9 in Berührung zu treten. Auf diese Weise entsteht eine labyrinthartige Verbindung zwischen der Lagerplatte 66 des Gle't.schiebers 5, der Oberseite der stationären Bodenplatte 9 und dem Schachtblock 3.

Wie aus F i g. 5 hervorgeht, paßt die Bodenplatte 9 in eine in der Lagerplatte 66 vorhandene Aussparung. Eine Schieberplatte 12 ist innerhalb des Hauptrahmens 13 ^ des Gleitschiebers 5 angeordnet, die im Betriebszustand, wie aus F i g. 2 ersichtlich, geschlossen ist. Es hat sich 'als vorteilhaft erwiesen, die stationäre Bodenplatte 9 so auszubilden, daß sie vorzugsweise zu beiden Seiten der Achse der Hin- und Herbewegung und zu einer Achse _M) lotrecht zu der Achse der Hin- und Herbewegung auf beiden Seiten symmetrisch geformt ist. Gleichermaßen ist auch die Schieberplatte 12 um die Achse der Hin- und Herbewegung und um eine Achse lotrecht zu der Achse der Hin- und Herbewegung beidseitig symmetrisch ^ ausgebildet. Auf diese Weise läßt sich, nachdem ein oder mehrere Abgüsse durchgeführt worden sind und beobachtet wird, daß die von der Gießöffnung der Schieberplatte und/oder der Bodenplatte ausgehende Erosion der Schieberplatte für die weitere Verwendung nicht zu nachteilig ist, wenn die Platten umgedreht werden, tine oder beide Platten rasch umkehren und für weitere Gießvorgänge verwenden,

Aus Fig.2 ergibt sich ferner, daß die stationäre Bodenplatte 9 eine zentrale Ringnut aufweist, die so bemessen ist, daß sie den Ringkörper 8 der Sicherheitsdüse 6 aufnehmen kann. Ein Metallgehäuse 10 umgibt die stationäre Bodenplatte 9.

Die Schieberplatte 12 und die anhängende Düse 22 sind in ähnlicher Weise von einem Metallsehild 70 umgeben, der vorzugsweise an seinem unteren Ende 19 und seinem oberen Umfang 18 umgebördelt bzw. umgebogen ist

Die beiden Flächen des hitzebeständigen Materials, die in dem Gleitschieber 5 relativ zueinander gleiten, werden mit Druck beaufschlagt Wie im einzelnen aus Fig.5 hervorgeht, sind die in gleitender Dichtungsberührung stehenden, hitzebeständigen Oberflächen R auf den gegenüberliegenden Seiten der stationären Bodenplatte 9 und der Schieberplatte i2 angeordnet Um zwischen den beiden hitzebeständigen Oberflächen R den erforderlichen Dichtungsdruck aufrechtzuerhalten, sind in dem Gleitschieber 5 mehrere Belastungspuffer 15 vorgesehen. Diese Belastungspuffer liegen an der Unten-üitenfläche des Gehäuses des Gleitschiebers 12 an, und da sich mehrere solcher Puffer 15 am Umfang einer stationären Gießöffnung befinden, erzeugen sie ständig eine ringförmige Belastungszone, die den Dichtungsdruck der hitzebeständigen Flächen R gleichmäßig erhöht Die Belastungspuffer 15, die unter dem Unterteil des Gleitschiebers 12 gelagert sind, wie dies F i g. 5 entnommen werden kann, sind in einem Träger 14 angeordnet, der die Schieberplatte 12 einhüllt und in dem Hauptrahmen 13 hin- und herbewegt wird. Die ringförmige Belastungszone erstreckt sich um die Gießöffnung in der stationären Bodenplatte 9, die an der Lagerplatte 66 anliegt und in der in dieser Platte vorgesehenen Aussparung gehalten wird, wie aus F i g. 5 ersichtlich ist.

leder Belastungspuffer 15, der im einzelnen in F i g. 8 dargestellt ist, weist einen Schaft 69 mit einem Kopf 69a auf, der mit einer konvexen Lagerfläche 67 versehen ist. Eine Schraubenfeder 71 ist unterhalb des Kopfes 68 angeordnet und umgibt den Schaft 69. D>e Feder 71 wird mit Hilfe eines Verriegelungsbundes 72 unter Spannung gehalten. Der Verriegelungsbund 72 wiederum besitzt einen Ring 76, der mit der Aufnahmebohrungswand in dem Träger 14 in Reibungsberührung steht und an einer vorspringenden Kante der aufnehmenden Bohrung anliegt, um den Schaft 69 nach oben zu drücken. Ein Sprengring 73 ist in einer Nut am Boden des Schaftes 69 befestigt und begrenzt, wie aus F i g. 9 hervorgeht, die Ausdehnung der Feder dadurch, daß er mit dem Bund 72 in Berührung tritt, so daß der Kopf 68 des Belastungspuffers 15 sich nur eine bestimmte Strecke über die Oberseite 74 des Trägers 14 hinaus erheben kann. Im Normalbetrieb begrenzen der Bund 72 und der Sprengring 73 die maximale H&henlage der Fläche des Kopfes 69a des Belastungspuffers 15 auf 12,5 mm über die Oberfläche 74 des Trägers 14, wobei die Feder 71 unter einer Vorspannung bleibt. Die normale Arbeitsstellung befindet sich andererseits annähernd 6 mm über der Fläche 74. Wenn somit das Kniehebelgelenk und der Verriegelungsmech^nismus benutzt werden, um die Schieberplatte 12 durch entgegengesetzte Druckeinwirkung auf die stationäre Bodenplatte 9 zu sichern, dann

wandern die Belastungspuffer geringfügig über die normale Arbeitsstellung hinaus, sobald die Kniehebel über den Druckpunkt laufen, und kehren dann in die normale Arbeitsstellung zurück. Die gesamte Auslenkung oder Durchfederung jeder Feder beträgt in diesem ί Falle 6 mm der Vorspannungsauslenkung plus 6 mm der Auslenkung, die vorhanden ist, nachdem die Kniehebelgelenk- und Verriegelungsmechanismen betätigt wurden, um den Mechanismus in die normale Arbeitsstellung zu bringen. Die Schraubenfeder 71 ist so gewählt, in daß sie beim Zusammenpressen unter Betriebsbedingungen eine bestimmte Belastung der Schieberplatte 12 bewirkt. Zur Erreichung optimaler Ergebnisse sollte diese Belastung annähernd 450 kp pro Belastungspuffcr 15 betragen, und sie sollte auf den Oberflächenbereich r> der hitzebeständigen Fläche R der Schieberplatte 12 so verteilt sein, daß der in der Grenzfläche der beiden hitzebeständigen Teile wirkende Druck annähernd 7 kp/cm²beträgt.

Aus den Fig. 2 und 3 ergibt sich, daß der Stößel 17 in durch den Hydraulikzylinder 16 angetrieben wird und direkt mit dem Träger 14 gekuppelt ist, in dessen Inneren sich mehrere angeschlossene Luftkammern 75 befinden, und der mehrere Belastungspuffer 15 trägt, die an der Unterseite der Schieberplatte 12 anliegen. >ί Entsprechend der Darstellung von Fig. 2 befindet sich der Stößel 17 und sein zugehöriger Kolben 54 im Hydraulikzylinder 16 in der linken Position, und der hintere Teil der Schieberplatte 12 verschließt die in der stationären Bodenplatte 9 befindliche Öffnung. Der so Luftschlauch 61 ist an das Ende des hohlen Stößels 17 angeschlossen und führt einen konstanten Luftstrom den zahlreichen Luftkammern 75 zu. wodurch der Träger 14 und die Belastungspuffer 15 auf eine Temperatur abkühlen, die unter derjenigen liegt, bei der η die Belastungspufferfedern 53 dauernd verformt werden.

Die stationäre Kopfplatte 9 wird in die in der Befestigungsplatte 66 vorhandene Aussparung eingesteckt, der Spritzerschild 25 und die Schieberplatte 12 -to werden in den Hauptrahmen 13 eingesteckt, und dann wird der Mechanismus in die geschlossene Stellung verschwenkt, und das Riegelgelenk 33 wird betätigt, wodurch die Federwirkung der Belastungspuffer 15 die hiizebeständigen Flächen R in Berührung gebracht *■> werden und gleichzeitig der Gleitschieber 5 mit Hilfe des Hydraulikzylinders 16 nach Anschluß des Zylinders mit Hilfe der Kupplung 63 so positioniert wird, daß er betätigt werden kann.

Wie aus F i g. 6 hervorgeht, besitzt die Lagerplatte 66 w entgegengesetzte, nach unten ragende Gelenkträger 27. Jeder Gelenkträger 27 hat einen drehbaren Tragstift 28, und an diesem Tragstift sind Gelenkglieder 29 drehbar befestigt. Wie aus dem rechten Teil von Fig.6 hervorgeht, ist das Gelenkglied 29 an seinem unteren Teil mit einem Gelenkstift 30 versehen, der das Riegelgelenk 33 trägt. Das Riegelgelenk 33 wiederum ist so bemessen, daß es mit einem Verriegelungsstift 34 in Eingriff gebracht werden kann, der an dem äußeren Teil des Hauptrahmens 13 befestigt ist, wie dies in dem M) unteren Teil von F i g. 6 dargestellt ist. Das Kniegelenk 34 ist in ähnlicher Weise mit Hilfe von Gliedern 29 und Gelenkstiften 31 an dem nach unten ragenden Gelenk 27 befestigt.

Wie aus F i g. 4 hervorgeht, läßt sich die Betätigung der entsprechenden Gelenke 33, 34 dadurch erreichen.

daß jedes Gelenk mit einer Gelenkhcbclfassung 36 versehen wird, und daß der festliegende Wärmeschild 24 mit Gelenkhebelausschnitten 56 versehen wird, so daß die Gelenkhebel 57, die in F i g. 4 in gestrichelten Linien dargestellt sind, in die Gelenkhebelfassungen 36 eingesteckt und in der Mitte gegeneinander gepreßt werden können, um eine Gelenkverriegelungswirkung herbeizuführen, die mit Hilfe des Druckes der Belastungspuffer 15 aufrechterhalten wird, die auf dem Hauptrahmen 13 durch den luftgekühlten Träger 14 einwirken, der die Belastungspuffer 15 enthält. Die Bewegung des Hauptrahmens 13 ist auf das Langloch in einem Stützarm 35 beschränkt. Auf diese Weise erfolgt die Anfangsbewegung des Hauptrahmens in gerader Richtung von der Gießpfanne weg, so daß der Hauptrahmen 13 außer Eingriff kommen kann und eine Trennung der hitzebeständigen Flächen R der Schieberplatte 12 von der stationären Bodenplatte 9 nach der Anfangsbewegung möglich ist. Danach setzt sich die Verschwenkungswirkung des Kniegelenks 34 fort, wenn das Riegelgelenk 33 mit Hilfe des Gelenkhebels 7 außer Eingriff kommt, sobald dieser Hebel in die Gelenkhebelfassung 36 einpesteckt wird. Betrachtet man noch einmal den Vorgang des öffnens und Schließens des Gleitschiebers 5, so wird offensichtlich, daß die Aufgabe der Belastungspuffer 15 nicht nur darin besteht, die Druckberührung zwischen den hitzebeständigen Flächen R aufrechtzuerhalten, sondern auch als federnde Elemente zu dienen, die mit den Gelenkmechanismen 33, 34 zusammenwirken, um den Gleitschieber 5 im Betriebszustand zu schließen.

Die hier beschriebene Konstruktion dient dazu, die Unregelmäßigkeiten in der Strömungsmittelabdichtung, die zwischen den hitzebeständigen Flächen Rauftreten, welche die Gießöffnungen umgeben, aufzufangen. Dies geschieht dadurch, daß jede Bewegung der festliegenden oder stationären Bodenplatte 9 zusammen mit der Schieberplatte 12 verhindert wird. Somit werden die hitzebeständigen Flächen R in eine Lage gebracht, oder aus einer Lage entfernt, in der der Gießvorgang stattfinden kann oder das Gießen unterbrochen wird. Die Abdichtungswirkung ist auf die Anordnung mehrerer federnder Belastungspuffer 15 zurückzuführen, die die hitzebeständigen Flächen R elastisch gegeneinanderdrücken. Zusätzlich wird darauf hingewiesen, daß die Lage der Belastungspuffer so gewählt ist, daß diese die Gießöffnungen umgeben und innerhalb des Umfangs des Außenrandes der festliegenden hitzebeständigen Oberflächen angeordnet sind, wie dies in den F i g. I bis 7 verdeutlicht ist.

Das Verziehen oder Verwerfen der stationären Bodenplatte 9 und des Gleitschiebers bzw. der Schieberplatte 12 wird also durch den Druck der Belastungspuffer 15 ausgeglichen.

Die federnden Belastungspuffer dienen also dazu, die beiden hitzebeständigen Flächen ständig miteinander in federnder Berührung zu halten, um dadurch während der Benutzung des Schiebers Unregelmäßigkeiten auszugleichen und eine Abdichtung sicherzustellen. Insbesondere wurde ein praktischer Mechanismus zur Steuerung der federbelasteten Puffer gezeigt und auch ein Mechanismus zum öffnen und Schließen des Gleitschiebers 5 mit Hilfe der Gelenkmechanismen, die ein schnelles Austauschen dieser hitzebeständigen Teile ermöglichen, die während des Betriebs bereitgestellt werden.

Hierzu 7 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche;

1. Gleitschieberverschluß für die Ausgußöffnung an Gießpfannen, mit einer feststehenden Bodenplat- s te und einer an diese mittels einer Federeinrichtung andrüclcbaren linear beweglichen Schieberplatte, wobei Boden- und Schieberplatte entsprechende Durchflußöffnungen aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß die Federeinrichtung aus einer Anzahl von Belastungspuffern (15) besteht, die in einem Träger (14) unterhalb der Schieberplatte

(12) an Stellen angeordnet sind, die eine die Gießöffnung der Gießpfanne (V) umgebende, ununterbrochene ringförmige Belastungsdruckzone bildet, und daß der Träger (14) aus einer Verriegelungslage, in der er den Anpreßdruck aufbaut, in eine drucklose Öffnungslage verschwenkbar ist in der die Schieberplatte freiliegt

2. Gleitschieberverschluß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die Schieberplatte (12) in dem Träger (14) herausnehmbar gelagert ist und daß der Träger einschließlich der Belastungspuffer (15) mit Hi':'e eines Stößels in einem Hauptrahmen

(13) hin- und herbeweglich gelagert ist der an dem 2» Boden der Gießpfanne f V^verschwenkbar ist.