DE2544436C3 - Vorrichtung zum Schwingformen feuerfester Zustellung für metallurgische Gefäße - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Schwingformen feuerfester Zustellungen für metallurgische Gefäße, bestehend aus einer mittels Führungen gegenüber dem Gefäß geführten, mit einem Gewicht belasteten Schwingschablone mit einem Metallmantel und an der Innenseite des Mantels angeordneten

Schwingungserregern.

Unter den Begriff metallurgische Gefäße fallen alle mit schmelzflüssigem Metall, wie beispielsweise Eisen und Stahlschmelzen in Berührung kommenden Gegenstände, soweit sie ein feuerfestes Futter besitzen. Dies

Ι» gilt insbesondere für Gießrinnen, Tundishe, Pfannen, öfen und Vakuumgefäße. Bei den feuerfesten Massen handelt es sich um pulverförmige oder körnige, mit Wasser und einem Bindemittel angemachte feuerfeste Stoffe, sofern sie von Natur aus oder nach einer

is bestimmten Behandlung thixotrop sind. Dabei sind thixotrop alle feuerfesten Massen, die unter dem Einfluß von Schwingungen, wie eine Aufschlämmung zu fließen vermögen und anschließend in den Festzustand zurückkehren. Thixotropic läßt sich beispielsweise durch die Siebanalyse, den Wassergehalt und die Zugabe von Peptisierungsmitteln einstellen.

Eine solche Vorrichtung ist aus der Deutschen Auslegeschrift 22 33894 bekannt Hierbei wird eine Schwingschablone unter Druck in die in dem auszuklei denden Gefäß befindliche Formmasse eingeführt Im einzelnen geschieht dies in der Weise, daß zunächst die feuerfeste Masse in das Gefäß gegeben und alsdann die mit einem Gewicht belastete Schwingschabione auf das Gemisch gesetzt sowie unter dem Einfluß ihrer Schwingungen in die feuerfeste Masse eingeführt wird. Die feuerfeste Masse wird dabei fluidisiert und füllt allmählich den Zwischenraum zwischen der Behälterwandung und der Schwingschabione von unten nach oben aus. Dabei ist es wichtig, daß die Schablone frei in das feuerfeste Material eindringen kann. Die Dicke des Futters kann über die ganze Schablonenoberfläche gleich oder auf unterschiedliche Werte abgestellt sein. Sobald dies geschehen ist, wird der Vibrationserreger abgeschaltet und der Formkörper aus dem Behälter

*o genommen. Die bekannte Vorrichtung eignet sich sowohl zum Ausbessern eines beschädigten feuerfesten Futters, auf das dann lediglich eine neue Schicht feuerfesten Materials aufgebracht wird, als auch für das Neuzustellen metallurgischer Gefäße. Diese können wie Roheisenrinnen ortsfest auf einer Ofenbühne oder auch beweglich bzw. austauschbar wie ein Tundish sein. Bei der Anwendung des bekannten Verfahrens und der betreffenden Vorrichtung hat sich gezeigt, daß sich aufgrund der anisotropen Struktur der feuerfesten

so Masse zu Beginn des Schwingformens eine ungleichmäßige Fluidisierung ergibt, die zu einem Schieflaufen der Schablone führt Dies läßt sich auch durch Führungen nicht in ausreichendem Maße vermeiden. Im übrigen müssen diese Führungen am auszukleidenden Gefäß befestigt werden, was insbesondere bei ortsfesten Gießrinnen nicht immer möglich ist

Ferner wurde festgestellt, daß die Stärke der Vibrationen auf die feuerfeste Masse sowie die Art und Größe des metallurgischen Gefäßes abgestellt sein

Μ müssen, um zu verhindern, daß die Teilchen der feuerfesten Masse infolge der Vibrationen zerstört werden und sich demzufolge die Eigenschaften der feuerfesten Masse verschlechtern. Andererseits ergab sich, daß das Eindringen der Formschablone in die

⁶S feuerfeste Masse unter dem Einfluß der Schwerkraft die besten Ergebnisse zeitigt, wenngleich auch eine bestimmte Belastung der Schwingschablone gewährleistet sein muß. Jedoch muß es sich hierbei um eine

statische Belastung handeln; sie darf nicht schockartig wirken, da in diesem Falle wiederum eine Zerstörung der Teilchen der feuerfesten Masse eintreten kann.

Aus der deutschen Offenlegungsschrift 23 43 174 sind zwar ebenfalls ein Verfahren und eine Vorrichtung zum feuerfesten Zustellen metallurgischer Gefäße bekannt, jedoch steht hier die Schwingschablone fest und weist einen im Innern angeordneten Behälter für die anisotrope feuerfeste Masse auf, die durch Vibration fluidisiert wird und nach öffnen eines Ventils am Boden des Behälters in den Zwischenraum zwischen der Schwingschablone und dem metallurgischen Gefäß fließt Da die Schwingschablone hier keinerlei Bewegung ausführt, erübrigen sich Führungen für die Schwingschablone, vielmehr wird die Schwingschablone von einem einfachen Gerüst getragen. Da die fluidisierte Feuerfestmasse aus den in der Schwingform befindlichen Behälter nach öffnen eines Ventils gegebenenfalls unter dem Einfluß von Druckluft ausfließen soll, ist hier auch kein Gewicht erforderlich, das von der Schwingschablone schwingungsmäßig zu trennen wäre. Naturgemäß sind auch keine Wegbegrenzer erforderlich, da die Schwingschablone keinerlei Wegstrecke zurückzulegen hat Nachteilig ist bei dieser bekannten Voi richtung daß die Schwingungserreger keinen direkien Kontakt mit der Schwingform besitzen, sondern nur mit dem Behälter innerhalb der Schwingform, so daß das feuerfeste Material zwischen dem Gefäß und Schwingschablone nicht verdichtet wird und somit insbesondere beim Reparieren metallurgischer Gefäße, bei dem nur ein Teil der Auskleidung zu ersetzen ist, ein einwandfreies Haften des feuerfesten Materials auf dem noch vorhandenen Futter unter Umständen nicht erreicht wird. Ferner läßt sich die bekannte Vorrichtung nur schwer transportieren und somit nicht universell einsetzen; sie läßt sich insbesondere kaum bei relativ kleinen Gießrinnen zu Reparturzwecken verwenden, da stets ein gewisser Raum innerhalb der Schwingschablone für den Vorratsbehälter erforderlich ist

Ferner sind aus der deutschen Auslegeschrift 1129 263 und der deutschen Offenlegungsschrift 21 43 241 Vorrichtungen zum Zustellen metallurgischer Gefäße bekannt, bei denen jedoch das Feuerfestmaterial nicht fluidisiert, sondern nur vibrationsverdichtet wird Zu diesem Zweck wird zunächst ein Hohlkern in das zu reparierende Gefäß eingebracht; der Zwischenraum zwischen dem Restfutter des Gefäßes und der Außenwandung des Hohlkernes wird mit Feuerfestmaterial aufgefüllt und anschließend verdichtet Da diese Vorrichtung keinerlei Fluidisierung des Feuerfestmaterials bewirken soll, ist die Zusammensetzung des Feuerfestmaterials auch eine ganz andere, so daß weder mit einer Führung des unbeweglichen Hohlkernes, noch mit der Zerstörung der Teilchen der feuerfesten Masse infolge der Vibration Probleme auftreten können. Andererseits liegt es auf der Hand, daß eine fluidisierte, feuerfeste Masse schneller und besser in den auszufüllenden Hohlraum fließt als eine nur vibrationsverdichtete Masse.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gleichmäßiges Eindringen der Schwingschablone in die feuerfeste Masse zu erreichen und Schockbelastungen der Feuerfestteilchen zu vermeiden. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß erfindungsgemäß die Schwingschablone an einem Tragrahmen mit Puffern aufgehängt ist und das Gewicht statt auf der Schwingschablone auf dem Tragrahmen ruht. Ferner dienen zur Lösung der Aufgabe Tragrahmenführungen sowie Wegbegrenzer für den Tragrahmen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung vermeidet, daß eine mit einem Gewicht !belastete, auf das feuerfeste Material in dem Behälter aufgesetzte Schablone, wenn sie unter dem Einflußder Schwingungen schon beträchtlich in die feuerfeste Masse eingedrungen ist, auch wenn diese noch nicht fluidisiert ist, auswandert bzw. kippt Selbst wenn die Schablone eine gekrümmte Oberfläche aufweist kann dieses Auswandern bzw. Kippen nicht

ίο mehr auftreten. Ferner wird ein Vibrationsverlust infolge Übergangs der Schwingungen über den Tragrahmen auf die Schablonenführung und andere Teile der Vorrichtung vermieden, und es werden Schwingungen von denjenigen Vorrichtungsteilen ab gehalten, die keiner Schwingung bedürfen.

Die Tragrahmenführungen und Wegbegrenzer können aus höhenverstellbaren, in einem transportierbaren Tragrahmen angeordneten Spindeln bestehen. Bei einer anderen Ausführung bestehen die Tragriihmenführun gen und Wegbegrenzer aus zwischen einem transpor- tierbaren Tragrahmen und dem auszukleidenden Gefäß angeordneten Kolbenzylindereinheiten; rä können an der Unterseite des Tragrahmens oder an der Oberseite des Mantels des metallurgischen Gefäßes angeordnet sein.

Gemäß einer weiteren Ausführung, die sich insbesondere für größere metallurgische Gefäße eignet, ist der Tragrahmen mit Leitstücken auf vertikalen Führungssäulen geführt Die Gleitstücke besitzen dann entweder mindestens zwei obere und zwei untere Führungsrollenpaare oder sind als die Führungssäule umschließende Hohlführungen ausgebildet

Eine einfache Wegbegrenzung des Tragrahmens läßt sich bei dieser Ausführung dadurch erreichen, daß der Tragrahmen und die Führuiigssäulen mit korrespondierenden Anschlägen versehen sind. Eine Wegbegrenzung kann auch durch sich zwischen dem Tragrahmen und darüber angeordneten Querträgern erstreckende Ketten erreicht werden. Die Eindringbewegung der

Schwingschablone in die feuerfeste Masse läßt sich

hierbei mittels eines Hubzylinders erreichen, der an den

Querträgern befestigt ist und auf den Tragrahmen über

ein mit iJsm Hubzylinder verbundenes Hubseil wirkt.

Der Querträger kann aber auch direkt von den

Kolbenstangen zweier Hubzylinder getragen werden, deren Bewegung entsprechend dem Fortschriu der Fluidisierung steuerbar ist.

Um die Schwingschablone gegenüber dem metallurgischen Gefäß gegebenenfalls auch während des Eindringens in die feuerfeste Masse ausrichten zu können, kann der Tragrahmen mit vertikalen Führungsflächen zwischen verstellbaren Führungen geführt sein, wobei die Führungen mit Führungsrollen ausgestattet sein können.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen des näheren erläutert In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 eine mit einem feuerfesten Futter versehene Eisenrinne im Querschnitt,

Fig.2 eine erfindungsgemäße Vorrichtung beim Ausbessern einer Eiser rinne der in F i g. 1 dargestellten Art,

Fig.3a, 3b Tragrahmen für eine Vorrichtung nach F i g. 2 in Draufsricht,

Fig.4a, 4b eine andere Vorrichtung nach der Erfindung,

Fig.5 eine grafische Darstellung des Zusammenhangs zwischen Sinkgeschwindigkeit und Schwingzeit,

Fig.6 die Vorderansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Auskleiden beweglicher metallurgischer Gefäße,

Fig. 7 einen Schnitt durch die Vorrichtung gemäß F i g. 6 nach der Linie A -A,

F i g. 8 eine Gleitführung für den Formkörper,

Fig.9—11 weitere Vorrichtungen zum feuerfesten Zustellen beweglicher, metallurgischer Gefäße.

Die in Fig. I dargestellte Roheisenrinne besteht aus einem metallischen Mantel I mit einer in ihr feuerfestes Futter 3 eingeformten Rinne 2. Während des Gebrauchs unterliegt das feuerfeste Futter der Rinne einem starken Verschleiß durch das schmelzflüssige Eisen entsprechend dein gestrichelt eingezeichneten Verschleißprofil 4.

Die in Fig. 2 dargestellte Vorrichtung zum Auskleiden bzw. Ausbessern einer Roheisenrinne besteht aus einer Schablone 5 mit einem im Querschnitt U-förmigen Mantel 6 aus Stahlblech. Mit der Innenseite des Mantels 6 ist ein mehrere Vibraiicnserreger S tragender Vibrationsrahmen 7 verbunden.

Der obere Teil des Mantels 6 ist mittels Streben 9 versteift, die über Puffer 10 mit einem Tragrahmen 11 verbunden sind.

Die Puffer 10 wirken einem Vibrationsverlust infolge Übergangs der Schwingungen über den Tragrahmen 11 auf die Schablonenführung und andere Teile der Vorrichtung entgegen und halten Schwingungen von denjenigen Vorrichtungsteilen ab, die keiner Schwingung bedürfen. Auf dem Tragrahmen 11 ist schließlich ein Gewicht 12 angeordnet.

Der Tragrahmen 11 kann auf verschiedene Weise angeordnet sein; so befindet sich der Tragrahmen 11 bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 3a im Mittelteil der Schablone 5, was bei verhältnismäßig kurzen Schablonen besonders günstig ist. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3b ist die Schablone dagegen mit zwei Tragrahmen 11 und ii' jeweils in der Nähe ihrer Schmalseiten verbunden. Je nach Länge der Schablone kann die Zahl der Tragrahmen auch größer als zwei sein. In jedem Falle eignet sich eine derartige Anordnung für verhältnismäßig lange Schablonen.

Beim Auskleiden eines feuerfesten Gefäßes kommt es wesentlich darauf an, daß die Schablone während ihrer Bewegung in die feuerfeste Masse eine stabile Lagerung beibehält, da die Schablonenlage einen bedeutenden Einfluß auf die für das Auskleiden erforderliche Zeit und die Qualität der Auskleidung, insbesondere deren Verschleißbeständigkeit und Festigkeit ausübt.

Beim Auskleiden der in Fig. 2 dargestellten ortsfesten Roheisenrinne mit Hilfe einer beweglichen Formvorrichtung befinden sich die Tragrahmen 11 in der Nähe der Schmalseite der Schablone 5. Die Tragrahmen 11 besitzen an ihren freien Enden Führungen 13, die mit Hilfe von Handrädern 13 und Versieüüiiittcrn 16 aus and eingefahren werden können.

Die Vorrichtung nach F i g. 4a besitzt Hubführungen 13 aus einem Druckzylinder 17 mit nach unten weisender Kolbenstange 18 an der Unterseite des Tragrahmens 11. Bei der Vorrichtung nach Fig.4b ist der Hubzylinder 17 dagegen an der Oberseite auf der Rinne angeordnet, so daß die Kolbenstangen 18 der Unterseite 21 des Tragrahmens 11 zugekehrt sind.

Bei dem in den F i g. 1 2 und 4 dargestellten Ausbessern einer Roheisenrinne ruht die Schablone 5 mit ihrer Kuppe auf zuvor die Rinne eingegefüüter pulverförmiger oder körniger feuerfester Masse 19.

Nach dem Aufsetzen dringt die Schablone zunächst unter dem Einfluß des Gewichts 12 ein gewisses Stück in die Rinnenmasse 19 ein. Beim Aufsetzen und anfänglichen Eindringen der Schablone in die Formmasse befinden sich die Kolbenstangen 18 der Hubführungen 13 stets im Abstand von den ihnen gegenüberliegenden Flächen 20 der Rinne 1 (Fig.4a) bzw. von der Unterseite 21 des Tragrahmens 11 (F i g. 4b).

Beim Einschalten der Vibrationserreger 8 dringt die

to Schablone 5 entsprechend dem Kurventeil a im Diagramm der F i g. 5 in die feuerfeste Masse 19 ein, ohne daß zunächst die feuerfeste Masse fluidisiert wird. Im Bereich des Kurventeils b befindet sich die feuerfeste Masse 19 in der Nähe der Schablonenoberfläche bereits im fluidisierten Zustand, ist jedoch nur zum Teil fluid, so daß sich insgesamt eine geringe Eindringgeschwindigkeit ergibt. Im Bereich des Kurventeils c befindet sich dagegen die feuerfeste Masse 19 insgesamt im fluidisierten Zustand, so daß sich eine verhältnismäßig hohe EiüdringgeschwinHiglcril ergibt, die im Einzelfall von dem Gewicht der Vorrichtung und dem Fließwiderstand der feuerfesten Masse abhängig ist.

Wie bereits erwähnt, ändert sich die Eindringgeschwindigkeit der Schablone 5 in jedem der drei vorerwähnten Kurventeile, insbesondere aber im Kurventeil a, in Abhängigkeit von der Volumenänderung der Rinnenmasse unter dem Einfluß der Schwingungen, so daß sich über die Länge der Schablone eine unter/vhiedliche Eindringtiefe ergibt und die Berührungsfläche zwischen der Schablone 5 und der Rinnenmasse 19 gering ist und sich infolge des U-förmigen Querschnitts die Schablone in einem sehr instabilen nichtausbalancierter¹ Zustand befindet. Im Kurventeil a sollte der Abstand zwischen den Führungen 13 und der Innenoberseite vorzugsweise verhältnismäßig gering sein und mit dem Handrad 15 beispielsweise auf 50 mm eingestellt werden. Beim fortgesetzten Schwingformen bewegt sich die Schablone 5 in Abhängigkeit vom Zustand der Rinnenmasse 19 nach unten, bis der Abstand zwischen den Führungen 13 und der Rinnenoberseite 20 gegen Null geht. Alsdann werden die Handräder 15 erneut betätigt, um den Abstand zwischen den Führungen und der Rinnenoberseite 20 erneut auf beispielsweise 50 mm einzustellen, um ein weiteres Eindringen der Schablone 5 in die Rinne 1 bzw. in die Rinnenmasse 19 zu ermöglichen.

Das fortschreitende Eindringen der Schablone 5 in die Rinne 1 bzw. die Rinnenmasse 19 erfordert ein ständiges Neueinstellen des Abstandes zwischen den Führungen

so 13 und der Rinnenoberseite durch Betätigen der Handräder 15 einzeln oder auch gleichzeitig. Dabei kann der Abstand beispielsweise auch auf 30 mm eingestellt werden, wenn das Einstellen des Abstandes mechanisch erfolgt und ein rasches Auf- und Abbewegen der Spindeln 14 bzw. Ein- oder Ausfahren der Kolbenstangen 18 der Führungen 13 ermöglicht ist.

Mit abnehmendem Abstand zwischen den Führungen und der Rinnenoberseite 20 wird eine etwaige Neigung der Schablone in Quer- oder Längsrichtung geringer und erhöht sich deren Stabilität.

Beim Übergang vom Kurventeil b zum Kurventeil c erhöht sich die Eindringgeschwindigkeit der Schablone merklich und vergrößert sich die Berührungsfläche zwischen der Schablone und der Rinnenmasse bei zunehmender Fluidisierung der Rinnenmasse, so daß sich eine gleichmäßige Druckverteilung in der Rinnenmasse und damit eine bessere Balance der Schablone ergibt die einen größeren Abstand zwischen den

Führungen 13 und der Oberseite 20 des Rinnenmantels 1 erlaubt So kann beispielsweise über ein zentrales Handrad der Abstand auf 100 mm eingestellt werden. Auch im Kurventeil c kann der Abstand, sofern dies beispielsweise mechanisch rasch möglich ist, auf 50 mm eingestellt werden.

Bei dem zuvor beschriebenen Beispiel wurden die Führungen auf einen vorgegebenen Abstand eingestellt, der vor dem Erreichen des Nullabstandes erneut eingestellt werden muß. Bei konstanter Sink- bzw. Eindringgeschwindigkeit der Schablone lassen sich in Abhängigkeit von deren GröQe, dem Gewicht 12 und der Beschaffenheit der Rinnenmasse 19 die Führungen 13 automatisch und kontinuierlich in Abhängigkeit von der Sinkgeschwindigkeit einstellen, um auf diese Weise einen konstanten Abstand zwischen den Führungen und der Rinnenoberseite zu gewährleisten.

Bei den beschriebenen Schwingformen bewegt sich die Schablone 5 unter dem Einfluß der Schwerkraft und der Vibraiionserreger S unier Aufrechierhaiiung eines Abstandes zwischen den Führungen 13 und der Rinnenoberseite in die Rinnenmasse, wobei sich im Falle eines Neigens der Schablone innerhalb vorgegebener Grenzen die Führungen an der sich nach unten neigenden Seite der Schablone auf die Rinnenoberseite treffen und ein weiteres Neigen der Schablone in der betreffenden Richtung verhindern, während sich die andere Schablonenseite unter dem fortdauernden Einfluß der Vibrationserreger und der Schwerkraft absenkt, so daß sich die Schablone automatisch ausblanciert bzw. ausrichtet. Sobald die Schablone in ihre Normallage zurückgekehrt ist, werden die Führungen 13 erneut auf einen vorgegebenen Abstand eingestellt, so daß die Schablone erneut gleichmäßig und frei in die Rinne bzw. die Rinnenmasse eindringen kann.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig.4b ergeben sich keine prinzipiellen Unterschiede; allerdings befindet sich hier der freie Abstand zwischen den Enden der Kolbenstangen 18 der Führungen 13 und der Unterseite 21 des Tragrahmens 11. Dabei wird eine Neigung der Schablone ebenso begrenzt, wie bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 2 und 4a sowie der Abstand nach der Rückkehr der Schablone in ihre Normallage erneut eingestellt

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines sich auf das Auskleiden einer beweglichen Eisenrinne beziehenden Ausführungsbeispiels des näheren erläutert.

Bei der Vorrichtung nach den F i g. 6 und 7 befinden sich auf einem Grundrahmen 101 vier senkrechte Führungssäulen 102, 102', 103 und 103'. Der Abstand zwischen den Führungsrollen 102 und 102' ist größer als die Breite der auszukleidenden Rinne 104, während der Abstand zwischen den Führungssäulen 102, 103 der Länge einer Schwingschablone 109 entspricht Zwischen den Führungssäulen 102,102" und 103,103' oder zwischen den Führungssäuien iö2, iö3 und iO2·' und i03" ist ein Tragrahmen 105 angeordnet

An beiden Seiten ist der Tragrahmen 105 mit vertikalen Gleitstücken 106 versehen. Diese Gleitstücke besitzen oben und unten Führungsrollen 107 und 107' in vorgegebenem gegenseitigem Abstand auf allen vier Säulenseiten. Bei zylindrischen Führungssäulen sind auf dem Säulenumfang drei Rollenpaare erforderlich. Die Laufflächen der Fühningsrollenl07, 107' sind vorzugsweise mit Gummi beschichtet, um ein Übergreifen der Schablonenschwingung zu vermeiden. Der Abstand zwischen den Roilenpaaren iö7,107' gewährleistet eine horizontale Lage des Tragrahmens 105, während dessen

Abwärtsbewegung zwischen den Führungssäulen.

Die Gleitstücke 106 können auch in der aus Fig.8 ersichtlichen Weise, d. h. als Hohlführungen 108 mit einem dem Säulenquerschnitt unter Berücksichtigung

des erforderlichen Spiels entsprechenden Öffnungsquerschnitt ausgebildet sein. Die Länge der Hohlführungen 108 entspricht etwa der Höhe des Tragrahmens 105, um ein ruhiges Abwärtsgleiten des Tragrahmens zu gewährleisten.

Der Tragrahmen 105 ist mit Transport haken 119 für einen Krantransport versehen und über die Führungsstücke gleitend mit den Fühnjngssäulen 102, 102', 103, 103' verbunden. Eine auszukleidende Eisenrinne 104 ruht unterhalb einer Schwingschablone 109 auf einer Grundplatte 111, die über Puffer 110 auf dem Grundrahmen 101 abgestützt ist. Die Eisenrinne 104 ist seitlich durch Haltestücke 112 abgestützt und mit der erforderlichen Rinnenmasse 113 gefüllt.

iv Sofern das Gewicht des Tragrahmen iO5 unu der Schwingform 109 nicht ausreicht, wird der Tragrahmen 105 mit einem Zusatzgewicht 114 belastet. Nach dem Herunterfahren des Tragrahmens 105 bis zum Aufsetzen der Schwingschablone 109 auf die Rinnenmasse 113 wird ein Schwingungserreger 115 im Innern der Schablone eingeschaltet, dessen Schwingungen von dem Schablonenmantel 117 auf die Rinnenmasse 113 übertragen werden. Unter dem Einfluß der Schwingungen geht die Rinnenmasse 113 allmählich in den fluiden Zustand über und beginnt in zunehmendem Maße zu fließen, während sich die Schablone 109 unter Beibehaltung ihrer horizontalen Lage infolge der Schwerkraft abwärtsbewegt, bis ein Anschlag 117 des Tragrahmens 105 auf einen Gegenanschlag 118 an den

Säulen 102', 103' trifft.

Sobald die Abwärtsbewegung des Tragrahmens zu Ende gekommen ist wird der Schwingungserreger 115 abgeschaltet und verfestigt sich die Rinnemasse 113. Danach wird der Tragrahmen 105 mit Hilfe eines Krans hoch- und von den Führungssäulen abgezogen, wonach die ausgekleidete Rinne 104 mit einem Kran aus der

Vorrichtung entfernt und zum Trocknen gebracht wird. Bei dem Ausführunngsbeispiel nach Fig.9 ist der Tragrahmen 105 mit einer Hubvorrichtung versehen

und ein Abziehen von den Führungssäulen 102,102', 103 und 103' nicht erforderlich, da die Rinne 104 mit Hilfe eines Transportwagens 111 aus der Vorrichtung gefahren werden kann. Die oberen Enden der Führungssäulen 102, 102', 103 und 103' sind durch eine Rahmenkonstruktion 118 miteinander verbunden, an der mittels Ketten 119 der Tragrahmen 105 aufgehängt ist Die Kettenlänge entspricht dabei der maximalen Eindringtiefe der Schwingform 109.

Der Tragrahmen 105 läßt sich mit Hilfe eines von

einem Hubzylinder 120 an der Rahmenkonstruktion 118 oder einer Seilwinde betätigten Seilen i2t heben und senken.

Vorzugsweise befinden sich zwischen der Wagenplatte 117 und dem Fahrgestell 122 sowie zwischen einer

«> Tragplatte 111 Puffer 110,123. In ähnlicher Weise sind zwischen der Schwingschablone 109 und dem Tragrahmen 105 Puffer 124 angeordnet

Zu Beginn des Schwingformens wird der Hubzylinder 120 mit Druckmittel beaufschlagt, um den Tragrahmen hochzufahren und mit Hilfe des Wagens 117, 122 eine bereits mit der erforderlichen Rinnenmasse 113 gefüllte Roneisenrinne unter die Schwingschabione 109 zu fahren. Alsdann wird der Tragrahmen durch erneutes

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Betätigen des Hubzylinders 120 nach unten gefahren, bis die Schwingschablone 109 auf die frische Rinnenmasse 113 trifft. Danach wird der Hubzylinder 120 ganz abgeschaltet und das Hubseil 121 völlig entlastet. Sobald dies geschehen ist, wird der Schwingungserreger 115 eingeschaltet und geht die Rinnenmasse in den fluiden Zustand über, während die Schwingschablone 109 unter dem Einfluß der Scnwerkraft und unter Beibehaltung ihrer Lage in die Rinnenmasse bzw. die Rinne eindringt, bis die Ketten 11«» den Hubrahmen 105 zum Stillstand bringen, wie dies in F i g. 9 dargestellt ist. Alsdann wird der Schwingungserreger abgeschaltet und der Hubzylinder 120 erneut betätigt, um den Tragrahmen 105 mit der Schwingform 109 hochzufahren. Alsdann wird der Wagen 117, 122 aus der Vorrichtung gefahren und die ausgekleidete Rinne zum Trocknen gebracht.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 10 sind auf einen Grundrahmen 201 vier Führungssäulen 202, 202' im Abstand voneinander so angeordnet, daß zwischen ihnen ein Wagen 204 mit einer Roheisenrinne 203 eingefahren werden kann. Zwischen den Fuhrungssäulen 202 und 202' ist ein Tragrahmen 205 über Ketten 206 an einem Hubrahmen 207 befestigt. Der Hubrahmen 207 wird von den Kolbenstangen zweier Hubzylinder 208,208'getragen.

Der Tragrahmen 205 besitzt Vertikalflächen 209, an denen mit den Führungssäulen 202 202' verbundene Stellglieder 210 angreifen. Die Stellglieder 210 besitzen an ihren dem Tragrahmen zugekehrten Flächen 211 Führungsrollen 212, die sich in Kontakt mit den Führungsflächen 209 des Tragrahmens 205 bringen lassen.

Die einander gegenüberliegenden Flächen 209 und 211 stehen somit zwischen der unteren und der oberen Endlage des Tragrahmens 205 über die Rollen 212 miteinander in Berührung. Die Stellglieder 210 lassen sich über Handräder 213 horizontal verstellen. Auf diese Weise IaBt sich die Lage des Tragrahmens 205 zwischen den Führungssäulen 202 und 202' einstellen. Unterhalb der Schwingform 214 befindet sich eine Eisenrinne 203 auf dem auf Schienen 215 verfahrbaren Wagen 204. Die Rinne 203 enthält bereits die erforderliche Rinnenmasse. Zwischen der Tragplatte des Wagens 204 und dessen Fahrgestell befinden sich Pufar 217. In ähnlicher Weise sind zwischen der Schwingschablone 219 und dem Tragrahmen 205 Puffer 220 angeordnet.

Zu Beginn des Schwingformens werden die Hubzylinder 208,208' so betätigt, daß sich die Schwingform 214 nach unten bewegt Sobald die Schablone nahe an die Rinne 203 herangekommen ist, wird sie durch Betätigen der Handräder 213 auf die Roheisenrinne 203 ausgerichtet Alsdann werden die Hubzylinder 208,208' druckentlastet und gelangt die Schwingschablone 214 bei lose hängenden Ketten 206 in Berührung mit der Rinnenmasse 216.

Schließlich wird ein Schwingungserreger 218 eingeschaltet, dessen Schwingungen vom Mantel 219 der Schablone 214 auf die Rinnenmasse 216 übertragen wird, die auf diese Weise während dir weiteren Abwärtsbewegung der Schablone fluidisiert wird. Der Tragrahmen 205 ist während seiner Abwärtsbewegung mit seinen Vertikalflächen 209 zwischen den Rollen 212 s geführt und auf diese Weise gegen ein Kippen gesichert. Damit ist gleichzeitig ein lagegerechtes Abwärtsbewegen der Schwingschablone 214 gewährleistet

Die Abwärtsbewegung der Schwingschablone 214 wird durch die Länge der Ketten 206 begrenzt Sobald

ίο die Ketten gestrafft und die Abwärtsbewegung der Schwingschablone 214 beendet ist wird der Schwingungserreger 218 abgeschaltet und verfestigt sich die feuerfeste Masse 216. Danach werden die Hubzylinder 208, 208' betätigt, um den Tragrahmen 205 hochzufahren. Sobald sich die Schwingschablone 214 in ihrer oberen Endstellung befindet, wird der Wagen 204 aus der Vorrichtung herausgefahren und die Rinne 203 zum Trocknen gebracht.

Bei der Vorrichtung nach Fig. 10 wird die Auf- und Abbewegung der Schwingschablone 214 mit Hilfe der Hubzylinder 208,208' und der Ketten 206 gesteuert Bei der ansonsten ähnlichen Vorrichtung nach F i g. Il geschieht dies mittels eines mit einem Hubzylinder 218

« verbundenen Hubseils 219. Dieser Hubzylinder 218 bewegt über das Hubseil 219 den Tragrahmen 205 mit der Schwingschablone 214. Während des Schwingformens wird der Hubzylinder 218 abgeschaltet, um ein Eindringen der Schwingschablone 214 in die Rinnen-

" masse 216 zu ermöglichen. Sobald das Schwingformen beendet ist und nicht dargestellte Ketten 206 entsprechend der Darstellung in F i g. 10 gespannt sind, wird der Hubzylinder 218 eingeschaltet und hebt den Hubrahmen 205 mit der Schwingschablone 214 hoch.

: Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird die Schwingschablone auf das pulverförmige oder körnige Feuerfestmaterial aufgesetzt und beim Schwingformen der Tragrahmen für die Schwingschablone geführt, so daß beim Eindringen der Schablone in die Formmasse

·" und während deren Fluidisierung eine ausbalancierte bzw. stabile Lage der Schwingform gewährleistet ist Dabei garantiert das gleichmäßige Eindringen der Schablone ein gleichmäßiges Fluidisieren des Fe^erfestmaterials aufgrund dessen thixotroper Eigenschaften

>' und vermag die Schablone frei in die Feuerfestmasse einzubringen. Auf diese Weise ist ein rasches Auskleiden möglich. Beispielsweise kann eine ortsfeste Eisenrinne mit Hilfe einer einfachen, mit Führungen versehenen Schwingschablone ausgekleidet werden, während be-

xi wegliche metallurgische Gefäße, beispielsweise transportierbare Rinnen, in einer ortsfesten Vorrichtung ausgekleidet werden können. Dabei befinden sich Puffer zwischen der Schwingschablone und deren Tragrahmen, die eine Übertragung der Schwingungen auf schwin-

>■> gunsgempFindliche Teile verhindern und eine volle Ausnutzung der Schwingungen für das Formen gewährleisten.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (13)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Schwingformen feuerfester Zustellungen für metallurgische Gefäße, bestehend aus einer mittels Führungen gegenüber dem Gefäß geführten, mit einem Gewicht belasteten Schwingschablone mit einem Metallmantel und an der Innenseite des Mantels angeordneten Schwingungserregern, gekennzeichnet durch Puffer(10, 124, 220) zwischen der Schwingschablone (5, 109, 214) und einem mit dem Gewicht (12, 114, 221) versehenen Tragrahmen (11,105,205) Tragrahmenführungen (13; 102, 103, 210, 212) und Wegbegrenzern (14,20; 18,20; 18,21; 117,118; 119; 206) für den Tragrahmen (11,105,205).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen transportierbaren Tragrahmen (11) und höhenverstellbare Spindeln (13,14,15,16).

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen transportierbaren Tragrahmen (U) und Kolben-Zylindrreinheiten (17, 18) zwischen dem Tragrahmen und dem auszukleidenden Behälter (1).

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben-Zylindereinheiten (17, 18) an der Unterseite des Tragrahmens (U) angeordnet sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen mit Gleitstücken (1G6) auf vertikalen Führungssäulen (102, 103) geführten Tragrahmen (105).

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitstücke (106) mindestens zwei obere und zwei untere Führungsrollenpaare (107, 107') besitzen.

7. Vorrichtung nach Anspnich 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsstück;- (106) als die Führungssäulen (102,103) umschlieUcnden Hohlführungen (108) ausgebildet sind.

8. Vorrichtung nach einem öder mehreren der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragrahmen (105) und die Führungssäulen (102,103) mit korrespondierenden Anschlägen (117, 118) versehen sind.

9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß sich zwischen Querträgern (118, 207) und dem Tragrahmen (105,205) Ketten (119,206) erstrecken.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragrahmen (105, 205) an einem mit einem Hubzylinder (120, 218) verbundenen Hubseil (121,219) aufgehängt ist

11. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Querträger (207) von den Kolbenstangen zweier Hubzylinder (208, 208') getragen wird.

12. Vorrichtung, nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragrahmen (205) mit vertikalen Führungsflächen (209) zwischen verstellbaren Führungen (210) geführt ist

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungen (210) mit Führungsrollen (212) ausgestattet sind.