DE2315805A1

DE2315805A1 - Bedienungsmechanismus fuer sperrschieber an giesspfannen mit bodenausgussoeffnungen

Info

Publication number: DE2315805A1
Application number: DE2315805A
Authority: DE
Inventors: Joseph John Klaus; Jun Earl Page Shapland
Original assignee: USS Engineers and Consultants Inc
Current assignee: USS Engineers and Consultants Inc
Priority date: 1972-10-26
Filing date: 1973-03-29
Publication date: 1974-05-09
Also published as: GB1420870A; DE2315805C3; BR7302218D0; IT980734B; DE2315805B2; PL91822B1; HU165462B; CA992287A; AT335644B; IN138811B; ES413219A1; AR193947A1; AU5361573A; US3901418A; NL7304204A; YU86273A; IE37547L; SU522777A3; ZA731964B; FR2205093A5

Description

Bedienungsmechanismus für Sperrschieber an Gießpfannen mit Bodenausgußöffnungen

Die Erfindung betrifft einen Bedienungsmechanismus für einen Sperrschieber, nit de» der aus einem mit Bodenausgußöffnung versehenen Gießgefäß austretende Sehmelzenstrom gesteuert werden kann.

Es 1st bekannt, anstelle der üblichen Stopfenstangen zur Steuerung des Schmelzenstroms, der aus der Bodenausgußöffnung von Gießgefäßen, wie Gießpfannen und Zwischengießbehältern, austritt, Sperrschieber zu verwenden· Der bisher benutzte Bedienungsmechanismus für einen solchen Sohieber war üblicherweise mit einem sich horizontal erstreckenden Strömungsmitteldruckzylinder und -kolben versehen oder mit einer gleichwertigen Linearbewegungsvorrichtung die unterhalb des Gießgefäßbodens angeordnet war. Der Kolben

Patentanwälte Dipl.-Ing. Martin Licht, Dipl.-Wirtsch.-Ing. Axel Hansmann, Dipl.-Phys. Sebastian Herrmann

wanderte in derselben Richtung vie der Schieber« Die Verwendung eines solchermaßen an einem Gießgefäß angeordneten Zylinders hat jedoch Probleme aufgeworfen. Der Zylinder und die an ihm angebrachten Schläuche können nämlich durch das heiße Metall beschädigt werden, und sie können außerdem aus dem Gefäßboden— abschluß herausragen, wo sie dann ein Hindernis bilden« Eine mögliche Anordnung« mit der diese Probleme bei einem Gießgefäßschieber beseitigt werden können, kennzeichnet sich dadurch, daß der Zylinder abbaubar angebracht wird und entfernt wird, wenn er nicht tatsächlich zur Bedienung des Schiebers benötigt wird. Dies führt jedoch zu einem neuen Problem, das darin besteht, daß das Anbringen und Entfernen des Zylinders schwierige und gefährliche Arbeitsvorgänge sind, wenn der Zylinder unter einer Gießpfanne liegt.

Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, einen verbesserten Schieberbedienungsmechanismus zu schaffen, der die obigen Probleme und Nachteile beseitigt. Dieser neuartige Schieberbedienungsmechanismus soll eine Linearbewegungsvor— richtung aufweisen, die auf der Seitenwand eines Gießgefäßes befestigt ist und sich annähernd parallel zur Seitenwand erstreckt, d.h. also annähernd senkrecht, so daß sie bequem zugänglich ist und kein Hindernis darstellte

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

Fig. 1 eine Vorderansicht eines Gießgefäßes, das mit einer Ausführungsform des Schieberbedienungsmechanismus ausgerüstet ist,

Fig. 2 eine senkrechte Schnittansicht längs der Linie H-II in Fig_o 1,

409819/0236

Fig. 3 eine der Fig. 2 ähnliche Teilschnittansicht,

bei der jedoch der KniehebsL und benachbarte Teile sich in der zum Öffnen des Schieberrahmens erforderlichen Lage befinden, beispielsweise zwecks Austausches der Schieber,

Fig. 4 eine der Fig. 1 ähnliche Vorderansicht einer anderen Ausführungsform,

Fig«, 5 eine senkrechte Schnittansicht längs der Linie V-V in Fig_o 4j und

Fig. 6 eine senkrechte Schnittansicht längs der Linie VI-VI in Fig. 4o

Die Figuren i und 2 zeigen eine herkömmliche Gießpfanne 10 mit Bodenausgußöffnung zur Aufnahme einer Metallschmelze· Die Gießpfanne weist einen Metallmantel 12, eine hitzebeständige Auskleidung 13 und eine Düse 14 in der Bodenwand auf. Die Vorderseite der Gießpfanne trägt eine Stützvorrichtung 15, 16, die mit einem Bedienungsmechanismus in Eingriff gebracht werden kann, durch den die Gießpfanne gekippt und der Inhalt entleert werden kann, sobald dies erforderlich sein sollte.

Die Gießpfanne ist mit einem Sperrschieber 17 und einer Schiebertragvorrichtung ausgerüstet, die an sich bekannt sind. Diese Tragvorrichtung besteht im wesentlichen aus einer HaI-terungsplatte 18, die an dem Pfannenboden befestigt ist und das untere Ende der Düse 14 umgibt, ferner aus einem Rahmen 19, der von der Halterungsplatte an Gelenkhebelriegelgliedern 20 und 21 getragen wird, einem Schieberträger 22, der in dem Rahmen gleitend gelagert ist, und einer Kopfplatte 23, die auf dem Schieber 17 aufliegt und eine Öffnung 24 aufweist, die mit der Düsenöffnung fluchtet. Der Schieber hat eine Öffnung 25 und ein einteiliges Gießrohr 26, das sich abwärts erstreckt und dessen Bohrung mit der Öffnung fluchtete Der

409819/0236

Schieberträger 22 ist zwischen der in Fig. 2 gezeigten Lage, in der ein geschlossener Teil des Schiebers unter der Öffnung 24 in der Kopfplatte 23 liegt, um dadurch diese Öffnung zu verschließen und den Schmelzendurchfluß zu verhindern, und einer Lage, in der die Öffnung 25 und das Gießrohr 26 mit der Öffnung 24 fluchtend ausgerichtet sind, so daß ein Durchfluß möglich ist, bewegbar. Der Schieberträger enthält mehrere Schraubenfedern 2? und Puffer 28, die in bestimmter ¥eise rund um des Gießrohr 26 angeordnet sind und auf den Schieber eine nach oben gerichtete Kraft ausüben. Auf diese Weise halten die Federn zwischen dem Schieber ±7₉ der Kopfplatte 23 und der Lagerplatte 18 einen dichten Sitz aufrecht. Der Schieber und die Kopfplatte unterliegen einem raschen Verschleiß, da sie unmittelbar der Metallschmelze ausgesetzt sind, lassen sich jedoch leicht entfernen und austauschen, wenn der Rahmen ±9 um die Gelenkhebelglieder 20 verschwenkt wird, sobald die Regelglieder 21 gelöst worden sind. Die Unterseite des Rahmens 19 trägt ein Hitzeschild 29.

Der hier zu beschreibende Bedienungsmechanismus weist eine Stützplatte 32 auf, die auf einer horizontalen Achse an einem Paar Tragarme 33 angelenkt "ist, welche an der Seitenwand der Gießpfanne 10 befestigt sind, und zwar mit Abstand von der die Gießpfanne kippenden Tragvorrichtung 15, 16, jedoch annähernd mit dem Schieber ausgerichtet. Die Platte 22 trägt ein Führungsrohr 34 der Versteifungseinrichtung sowie einen Befestigungsstützarm 35 für eine Linearbewegungsvorrichtung, die als Strömungsmitteldruckzylinder 36 dargestellt ist, der einen hin- und herbeweglichen Kolben mit Kolbenstange 37 enthält. Sowohl das Führungsrohr 34 als auch der Stützarm 35 sind' an der Platte 32 befestigte Die Versteifung weist ein axial bewegliches Rohr 38 auf, das in dem Führungsrohr 34 teleskopartig aufgenommen wird, und hat eine fest verbundene Kappe 39 sowie eine äußere Hülse 40, die das obere Ende des Führungsrohres bedeckte Das Rohr 38 besteht vorzugsweise aus

400819/0236

«- 5 —

zwei Teilen, die ineinandergeschoben sind und miteinander verschweißt sind, wodurch sich zur Herstellung eines Rohres der für irgendeine Gießpfanne erforderlichen Länge standardisierte Teile verwenden lassen·

Das obere Ende der Hülse 40 trägt eine hakenartige Vorrichtung 41 zur entfernbaren Anbringung des Zylinders und Kolbens 36, 37· Das obere Ende des Zylinders ist mit eine Stift 42 versehen, der dort angeschweißt ist und in einer in der Vorrichtung 41 vorhandenen Tasche 43 aufgenommen werden kann. Der untere Rand 44 dieser Vorrichtung ist gekrümmt, wobei der Krümmungsradius von oben nach unten zunimmt. Der Stift 42 kann nun in die Tasche 43 eingesteckt werden, woraufhin der Zylinder 36 um den Stift abwärts geschwenkt werden kann. Die obere Stirnwand des Zylinders liegt an dem unteren Rand 44 der Vorrichtung 41 an. Die Kolbenstange 37 ist an dem Stützarm 35 »it einem entfernbaren Stift 45 befestigt. Der Zylinder ist in einer für eine Gießplattform 46 bequemen Höhe angebracht, die von dem Boden der Gießpfanne entfernt liegt. Somit kann eine Bedienungsperson, die auf der Gießplattform steht, den Zylinder leicht anbauen oder abbauen und braucht nicht unterhalb der Gießpfanne zu arbeiten.

Die Versteifung ist mechanisch mit den Schieberträger 22 über ein Gestänge verbunden, das einen Kniehebel 50 aufweist, der an dem Sohieberrahmen 19 angelenkt ist. Der eine Arm des Kniehebels steht mit dem unteren Ende des Rohres 33 durch einen entfernbaren Bolzen 51 in Drehverbindung· Eine Verbindungsstange 52 ist an ihren gegenüberliegenden Enden mit dem anderen Arm des Kniehebels und mit dem Schieberträger 22 drehbar verbunden. Auf diese Weise wird durch eine Axialbewegung des Rohres 38 aus der in Fig· 2 gezeigten Lage nach oben der Kniehebel im Uhrzeigersinn um seinen Drehpunkt versohwenkt und zieht den Schieberträger und damit den Schieber nach links,

409819/0236

- e - ■. ■

wodurch der Schieber 17 sich in seine Gießlage bewegt. Wie am besten aus Figo 5 hervorgeht, hat der Rand des Kniehebels 5O₉ der den Punkt gegenüberliegt, an dem der Kniehebel an dem Rahmen 19 drehbar angelenkt ist, ein kleines Loch 53· Bevor der Rahmen 19 beispielsweise zum Austausch der Schieber geöffnet wird, wird der Zylinder 36 betätigt, um das Rohr 38. in-seine oberste Stellung zu bewegen,» Dann wird der Bolzen 51 entfernt, so daß die Versteifung das Öffnen des Rahmens nicht behindert} und es wird ein Bolzen 54 in das Loch 53 eingesteckt₉ der an dem vertikalen Rand des Rahmens anliegt und verhindert, daß Teile von dem offenen Rahmen herabfallen«,

Die Versteifung und auch der Rahmen 19 und die in iiam enthaltenen Teile werden vorzugsweise luftgekühlte In der Nähe ihres oberen Endes hat die Hülse 40 eine Luf te in tritt söffnung 57» diesen eine Druckluft quelle angeschlossen ist und mit dem Inneren des Rohres 38 in Verbindung steht. An seinem unteren Ende weist das Rohr eine Luftaustrittsöffnung 58 auf. Ein flexibler Schlauch 59 verbindet die Austrittsöffnimg 58 mit einer im Rahmen i9 befindlichen Lufteintrittsöffnang 60, die zu in dem Rahmen vorhandenen, nicht dargestellten Kanälen führt. Beim Öffnen des Rahmens wird das eine Ende des Schlauches von der entsprechenden Öffnung getrennt.

In den Figuren 4, 5 «aid 6 ist eine andere Ausfühnamgsfom der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt, die an einer Gießpfanne 10a oder einem anderen Gießgefäß verwendbar ist, dessen Schieber unter oder zu nahe an der das Gefäß kippenden Tragvorrichtung 15, 16 liegt, um für einen Bedienungsmeciianismus geeignet zu sein, der in der ±u den Fig, I, 2 und 3 gezeigten Weise angeordnet ist· Die andere Ausführungsform . weist eine Linearbewegungsvorrichtung und eine Versteiiimgsvorrichtung auf und wird in Verbindung mit einem Schieber und

409319/0236

einer Schiebertragvorriehtung benutzt, die ihrer Konstruktion nach der bereits beschriebenen ersten Ausführungsform entsprechen, die deshalb hier nicht wiederholt werden soll.

Das Gestänge, das die Verstexfungsvorrichtung und den Schieberträger 22 mechanisch verbindet, weist einen Kniehebel 63 auf, dessen beide Arme 63a und 63b horizontal mit Abstand nebeneinanderliegen· Der Kniehebel ist in einem Paar mit Abstand getrennter Stützarme 6k drehbar gelagert, die an dem unteren Rand der Gießpfanne außerhalb der beiden Arme 63a und 63b befestigt sind. Es wird darauf hingewiesen, daß der Kniehebel 50 der ersten Ausführungsform an Stützarmen drehbar angebracht werden kann, die an der Gießpfanne befestigt sind, wie dies bei der zweiten Aus führungs form der Fall ist, daß jedoch diese Bauweise deshalb nicht bevorzugt wird, weil sie es unmöglich sacht, einen Bolzen durch den Kniehebel hindurchzustecken, us dadurch die Teile am Herabfallen zu hindern, wenn der Rahmen offen ist. Der Arm 63a ist mit dem Rohr 38 der Versteif ungsTorrichtung fluchtend ausgerichtet und mit einem Bolzen 65 an dem Rohr drehbar angebracht, der nicht schnell entfernt werden muß. DeT Arm 63b ist mit dem Schieberträger fluchtend ausgerichtet. Eine Verbindungsstange 66 ist an ihren beiden Enden an dem Arm 63b und dem Träger 22 angelenkt· Die Drehverbindung des Arms 63h mit der Verbindungsstange 66 weist einen entfernbaren Bolzen 67 auf. Die Verbindungsstange ist rohrförmig ausgebildet· Aus dem Rohr 38 der Versteifungsvorrichtung wird über einen flexiblen Schlauch 68 Kühlluft herangeführt« Der Schlauch 68 führt zu einer Lufteintrittsöffnung 69 an der Verbindungsstange 66 und damit in die Bohrung der rohrförmigen Stange. Vor dem Öffnen des Rahmens werden der Bolzen 67 entfernt und der Schlauch 68 abgetrennt.

Bei beiden dargestellten Ausführungsformen läßt sich der Schieber durch Betätigen der Linearbewegungsvorrichtung in der

409819/023

2515805.

entsprechenden Richtung in seine Gießsteilung oder seine geschlossene Stellung bewegen. Der Kniehebel tiberträgt die annähernd senkrechte Bewegung der Linearbewegungsvorrichtung in die Horizontalbewegung des Schiebers. Die Linearbewegungs— vorrichtung wird gelenkig abgestützt, wodurch sie der bogenförmigen Bewegung des Khiehebelarms, mit dem sie verbunden ist, folgen kann. Die Verbindungsstange ist sowohl mit dem Kaiehebelarm als auch mit dem Schieberträger drehbar verbunden, wodurch sie ebenfalls der gebogenen Bewegung des Kniehebelarms und der linearen Bewegung des Schieberträgers folgen kann«. In jedem Einbaufall wird die Linearbewegungsvorriehtung in einer Höhe angebracht, die sich von der Gießplattform bequem erreichen läßt. Der Kniehebel wird entweder von der Linearbewegungsvorriehtung getrennt oder von der Verbindungsstange_s um ein Öffnen des Rahmens zwecks Schieberaustausches zu ermöglichen» Somit werden erfindungs— gemäß die bei den bisherigen Schieberbetätigungsmechanismen aufgetretenen Probleme beseitigt. Bei denjenigen Ausführungsformen, die mit einer Versteifungsvorrichtung arbeiten, dient letztere dazu, die Linearbewegungsvorriehtung so weit wie möglich von dem Schieber entfernt zu plazieren, und ermöglicht außerdem die Verwendung einer höheren Gießplattform, die vom Boden des Gießgefäßes einen beträchtlichen Abstand aufweist«,

409819/0236

Claims

PATENTANSPRÜCHE

1. Bedienungsmechanismus für einen Sperrschieber, der auf der Unterseite der Bodenwand eines mit einer Bodenausguß— öffnung versehenen Gießgefäßes verschiebbar gelagert ist und dazu dient, den Schmelzendurchfluß durch eine in der Bodenwand befindliche Düse zu steuern, gekennzeichnet durch eine Linearbewegungs vorrichtung (36, 37)i Elemente (35, 41, 42, 43, 44, 45), mit denen diese Vorrichtung ah der Seitenwand (12) des Gieß— gefäßes (lO) drehbar getragen wird, wobei sie sich in einer Richtung erstreckt, die annähernd parallel zur Seitenwand verläuft, und durch eine mechanische Einrichtung (32, 33, 34, 38, 5O)₉ die die Linearbewegungsvorrichtung mit dem Schieber (17) verbindet, zu der ein Gestänge (52) gehört und eine teleskopartig bewegbare Versteifungsvorrichtung (34, 38, 40), die an der einen Seitenwand des Gießgefäßes (lO) drehbar abgestützt ist und mit der Linearbewegungsvorrichtung (36, 37) und dem Gestänge (52) verbunden ist.

2«, Bedienungsmechanismus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Linearbewegungsvorrichtung (36, 37) ein Druckmittelzylinder und -kolben ist.

3ο Bedienungsmechanismus nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Versteifungsvorrichtung (34, 38, 40) luftgekühlt ist.

4. Bedienungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gestänge ein Kniehebelgestänge (50) ist.

409819/0236

- iO -

5β Bedienungsmechanismus nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet₉ daß die. Vorrichtung, die die Linearbewegungsvorrichtung (36, 37) drehbar trägt, eine Platte (32) aufweist, die auf der Seitenwand (12) des Gießgefäßes (iO) drehbar befestigt ist, daß die Versteifungsvorrichtung (3²I, 38, 40) auf der Platte (32) angebracht ist, und daß die Linearbewegungsvorrichtung (36, 37) an der Platte (32) und der Versteifungsvorrichtung entfernbar angebracht ist.

6. Bedienungsmechanismus nach einem der Ansprüche 3 bis 5, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (57, 58, 59, 6O, 68) zur Übertragung von Kühlluft von der Versteifungsvorrichtung zu der den Schieber (17) gleitend tragenden Einrichtung.

7. Bedienungsmechanismus nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Versteifungsvorrichtung mit dem Schieber (17) fluchtend ausgerichtet ist.

8. Bedienungsmechanismus nach Anspruch 5, wobei das Gießgefäß auf seiner Seitenwand eine kippende Abstützvorrichtung aufweist und der Schieber annähernd unter der kippenden Abstützvorrichtung angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Versteifungsvorrichtung (38) gegenüber dem Schieber (17) und der kippenden Abstützvorrichtung (15, i6) seitlich versetzt ist, und daß der Kniehebel (63) des Gestänges horizontal mit Abstand getrennte Arme (63^ 63b) aufweist, die mit der Versteif ungs vorrichtung bzw. dem Schieber verbunden sind.

9. Bedienungsmechanismus nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen dem Kniehebel (63) und dem Schieber (i7) eine rohrförmige Verbindungsstange (66) aufweist, und daß zusätzliche Mittel (68.) zur Übertragung von Kühlluft von der Versteifungsvorrichtung zur Bohrung der Verbindungsstange vorgesehen sind.'

098 19/02 36

10. Bedienungsmechanismus nach Anspruch h₉ dadurch gekennzeichnet, daß der Kniehebel (50) des Gestänges auf der Vorrichtung (19) drehbar gelagert ist, die den Schieber (17) gleitend abstützt.

11. Bedienungsmechanismus nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kniehebel (50) um das Gestänge am Bodenrand des Gießgefäßes (lO) drehbar angebracht sind,

12o Bedienungsmechanismus nach einem der Ansprüche i bis 11, wobei die den Schieber gleitend abstützende Vorrichtung zur Auswechselung der Schieber geöffnet werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Verbindungen mit dem Kniehebel (50, 63) des Gestänges abtrennbar ist, wodurch das Gestänge das Öffnen nicht behindert.

13» Bedienungsmechanismus nach Anspruch i2, gekennzeichnet durch eine an dem Kniehebel (50) vorhandene Einrichtung (53, 54) die mit der Vorrichtung (i9) in Berührung bringbar ist, die den Schieber (17) gleitend abstützt, um dadurch Teile am Herabfallen von der letztgenannten Vorrichtung (19) zu hindern, sobald diese geöffnet wird.

14 „ Bedienungsmechanismus nach Anspruch il, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Arm (63a) des Kniehebels (63) mit der Versteifungsvorrichtung (38) verbunden ist, und daß eine Verbindungsstange (66) mit dem anderen Arm (63b) des Kniehebels in Verbindung steht und zu dem Schieber (17) führt.

15ο Bedienungsmechanismus nach den Ansprüchen 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine Platte (32), die die Linearbewegungsvorrichtung (36, 37) und die Versteifungsvorrichtung (38) trägt

409819/0236

sowie Stützarme (33)i die an der Seitenwand (l2) befestigt sind, um die Platte (32) verschwenkbar abzustützen, wobei die Versteifungsvorrichtung (38) ein Führungsrohr (3^) aufweist, das mit der Platte fest verbunden ist und ein axial bewegliches Rohr (38) innerhalb des Führungsrohres, das mit der,Linearbewegungsvorrichtung (36, 37) in Verbindung steht.

i6. Bedienungsmechanismus nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch eine Lufteintrittsöffnung (57) und eine'Luftaustrittsöffnung (58) an dem axial beweglichen Rohr (38), durch die Kühlluft durch das Rohr hindurchleitbar ist, und durch eine Verbindungseinrichtung (59)» die die Austrittsöffnung (58) mit der Einrichtung (l9) verbindet, welche den Schieber (17) gleitend abstützt, um Kühlluft durch diese Vorrichtung hindurchzulenken. .

4 09819/0236