Die Erfindung bezieht sich auf Absperrschieber.
Die DE-OS 27 46 265 beschreibt einen Absperrschieber für
die Entleerung metallurgischer Schmelzgefäße, mit dessen Hilfe der Durchfluß des schinelzflüssigen Metalls durch das
Schieberventil gedrosselt werden kann. Das Schieberventil gehört der im US-Reissue-Patent Nr. 27 237 beschriebenen Gattung
an und besitzt feuerfeste Schieber, von denen der eine Teil mit öffnungen versehen ist und der andere Teil keine
Durchtrittsöffnungen aufweist. Diese Schieber sind in Ausrichtung nach der Auslaßöffnung des Schmelzgefäßes ausgerichtet
übereinander angeordnet und gestatten den Beginn und das Beenden des Durchflußvorganges. Der Durchfluß durch die
Ventileinrichtung kann lediglich in der V/eise gesteuert werden, daß der gerade benutzt Schieber gegen einen Schieber
ausgewechselt wird, dessen Durchflußöffnung einen unterschiedlichen Durchmesser aufweist, wodurch die Möglichkeit nicht gegeben
ist, die Durchflüsse über einen nahezu unbeschränkt veränderlichen Bereich zu steuern. Bei dem obererwähnten Drosselventil
kann der Durchfluß dadurch eingestellt werden, daß die Stellung der Schieber-Durchflußöffnung relativ zur Ausflußöffnung
des Schmelzgefäßes verändert wird. Diese Eigenschaft der Drosselventileinrichtung gestattet die Veränderung des Metalldurchflusses
ohne das Erfordernis eines Schieberwechsels, wodurch sich eine beachtliche Herabsetzung der Schieber-Anzahl
sowie eine entsprechende Verringerung der Kosten für den Schieberbetrieb ergeben.
Wenngleich die Absperrschiebereinrichtung gemäß DE-OS 27 46
einen beachtlichen Portschritt über die zuvor benutzten Absperrschieber darstellt, hat auch diese Absperrschiebereinrichtung
noch eine Anzahl von Nachteilen. Grundsätzlich führt
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die Bauweise der Ventileinrichtung zu gev/issen
kungen hinsichtlih der zum Drosseln auszuführenden Schieberbewegung, so daß das Ziel, zwischen der-völlig geöffneten und
der völlig geschlossenen Schieberstellung eine nahezu unendliche Anzahl von Schieberstellungen vorzusehen, nicht zu vertretbaren
Kosten erreicht werden kann. Dieser Nachteil der in Rede stehenden Ventileinrichtung macht einen Schieberwechsel
für Durchflußsteuerungen für einen extrem geringen Durchfluß sowie zum Absperren der Ventileinrichtung erforderlich.
Außerdem ist es zum Verhindern von Metallansätzen in der Gefäßausflußöffnung
erforderlich, einen Schieber oder eine Schiebereinrichtung mit einem durchlässigen Stopfen unterhalb
der Ausflußöffnung vorzusehen, so daß ein Inertgas eingeführt werden kann. Zu diesem Zweck sind weitere Schieber erforderlich.
Außerdem gestattet die Schiebereinrichtung das Auswechseln von Gießrohren oder -rinnen nur im Zusammenhang mit dem Auswechseln
eines Lochschiebers gegen einen ungelochten Schieber, da der Metalldurchfluß abgesperrt werden muß, bevor ein Wechsel
der Abstichrinne erfolgen kann. Ein weiterer Nachteil der bekannten Absperrschiebereinrichtung besteht darin, daß sie nicht
im Stande ist, zu gewährleisten, daß ein nachfolgender Schieber nach dem gerade in Betrieb stehenden Schieber ausgerichtet ist,
was im Interesse eines raschen Schieberwechsels von Vorteil wäre.
Demzufolge liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Absperrschiebereinrichtung
derjenigen Gattung, bei welcher aufeinanderfolgende Schieber nacheinander in Ausrichtung nach der
Auslaßöffnung eines metallurgischen Gefäßes angeordnet werden, so auszubilden, daß der Durchfluß der Metallschmelze durch die
Schiebereinrichtung über einen unendlich veränderbaren Bereich zwischen dem gänzlich geöffneten Zustand der Ventileinrichtung
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ORIGINAL INSPECTED
und dem gänzlich geschlossenen Zustand der Ventileinrichtung
veränderbar ist.
Der mit Hilfe der Erfindung erzielbare Fortschritt ist in erster Linie darin zu sehen, daß nunmehr eine Drosslung des Metallflusses
über den gesamten Durchflußbereich ermöglicht ist, ohne daß es erforderlich ist, Sperrschieber auszutauschen.
Die Absperrschiebereinrichtung nach der Erfindung zeichnet sich außerdem dadurch aus, daß es bei ihr möglich ist, rasch einen
ungelochten Schieber einzuführen, wenn der Metallfluß aus irgendwelchen
Gründen abgesperrt werden soll. Ferner gestattet die erfindungsgemäße Absperrschiebereinrichtung das Auswechseln von
Abstichrohren gänzlich unabhängig von einem Schieberwechsel, wobei sich versteht, daß ein Rinnenwechsel auch gleichzeitig
mit einem Schieberwechsel erfolgen kann.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin , daß eine Schiebereinrichtung von spezieller Konfiguration verwendet
wird, welche den Vorteil eines raschen Einbaus in die abdichtende Arbeitsstellung zwischen der Schieberoberplatte und der
Abstichrohrstützplatte ohne Beschädigungsgefahr für diese aus feuerfesten Erzeugnissen hergestellten Bauteile beinhaltet.
Nach einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist eine Oberplatte von spezieller Konfiguration vorgesehen, welche
eine wirksame Verteilung der Inertgas-Eindüsung in die Ausflußöffnung
des Gießgefäßes ermöglicht, wenn sich die Absperrschiebereinrichtung in ihrer geschlossenen Stellung befindet.
Dabei ist diese Platte so gestaltet, daß sie mit den herkömmlichen Formgebungsverfahren der Feuerfestindustrie ohne maschinelle
Bearbeitungsgänge hergestellt werden kann.
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Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind Einrichtungen
vorgesehen, um wirksam Kühlluft denjenigen Teilen der Absperrschiebereinrichtung zuzuführen, die am stärksten
der herrschenden Hitze ausgesetzt sind, bzw. am meisten kühlbedürftig sind. Dazu gehören die Abdichtungsfedern und die
feuerfesten Bauteile, welche die Auslaßöffnung des Schmelzgefäßes bilden. Durch diese Kühleinrichtungen werden die auf
Wärmebeaufschlagung beruhenden Schaden vermindert.
Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles anhand der Zeichnung. In dieser zeigt:
Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch die Absperrschiebereinrichtung nach der Erfindung,
Fig. 2 einen Vertikalschnitt entlang der Linie 2 - 2 in Fig. 1,
Fig. 3 einen Horizontalschnitt gemäß Linie 3-3 in Fig. 1,
Fig. 4 eine teilweise weggebrochen gezeichnete perspektivische Darstellung der zur erfindungsgemäßen Einrichtung gehörenden
Montageplatte, wobei die diese Platte durchsetzenden Strömungsbahnen für Kühlgas und Inertgas dargestellt
sind,
Fig. 5 eine teilweise weggebrochen gezeichnete perspektivische
Darstellung der Oberplatte der erfindungsgemäßen Einrichtung ,
Fig. 6 eine Aufsicht auf einen Schieber nach der Erfindung,
Fig. 7 eine perspektivische Darstellung des in Fig. 6 gezeigten
Schiebers,
Fig. 8 eine von oben gesehene perspektivische Darstellung des Rahmenaufbaus der erfindungsgemäßen Schiebereinrichtung
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- 13 vor der Montage und
Fig. 9 eine perspektivische Darstellung der Unterseite des in
Fig. 8 dargestellten Rahmenaufbaus.
Die Fig. 1 und 2 zeigen eine Ab^perrschiebereinrichtung Ίο
zum Einbau in die in der feuerfesten Auskleidung 14 eines Abstichgefäßes 16 vorgesehene Auslaßöffnung 12. Bei diesem
Abstichgefäß kann es sich um einen Gießtrichter oder dergleichen
handeln, aus welchem schmelzflüssiges Metall-in die Gießform oder Kokille einer nicht dargestellten Strangußanlage
abgegossen wird. Der Entleerungsvorgang wird durch Manipulation der feuerfesten Schieber oder Platten gesteuert,
die, wie mit 17 in den Fig. 2, 6 und 7 dargestellt, Durchtrittsöffnungen
(Durchflußöffnungen) aufweisen können. Wie in
Fig. 1 mit dem Bezugszeichen 171 am Beispiel einer Oberplatte
18 aus feuerfestem Material veranschaulicht, können die Schieber auch ungelocht ausgebildet sein. Zur Einrichtung 10 gehören
auch austauschbare Gießrohre 19, die eine Verlängerung
der Schiebereinrichtung darstellen, um das schmelzflüssige Metall in die Gußkokille zu leiten. Die Schiebereinrichtung
1o kann an dem Schmelzgefäß 16 mit Hilfe von Gewindebolzen 2o befestigt werden, die eich durch Bohrungen 21 im Rahmen
22 erstrecken, um letzteren mit einer Montageplatte 23 zu
verbinden, welche ihrerseits mit Hilfe von nicht dargestellten Bolzen am Schmelzgefäß befestigt ist. Diese nicht dargestellten
Bolzen sind mit einer Plattenmutter 24 verbunden, welche der feuerfesten Gefäßauskleidung 14 unterlegt ist. Eine
Wärmeisolationspackung 26 aus Asbest oder dei^-eichen kann
zwischen der Montageplatte 23 und dem Schmelzgefäß 16 vorgesehen sein.
Wie am besten in Fig. 4 dargestellt, ist die Montageplatte
23 im wesentlichen als flache Metallplatte mit einer Zentralöffnung
28 ausgebildet, welche das untere Ende 3° des die
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Auslaßöffnung 12 des Schmelzgefäßes bildenden feuerfesten Materials bildet. Die obere Oberfläche der Montageplatte 23
weist entlang ihrer Seitenkanten Ausnehmungen 31 auf, welche
mit Bolzenöffnungen 32 in Verbindung stehen und zur Aufnahme
der Verbindungselemente 2o und der zugehörigen Muttern 34· dienen.
Die Montageplatte 23 ist mit einer Vielzahl von inneren Durchtritten
für Kühlluft und für Inertgas versehen, da diese Gase während des Schieberbetriebs benötigt werden. Ein erster Durchtritt
36 ist konzentrisch zur Mittelöffnung 28 ausgebildet und durch eine Ausnehmung in der Wand der öffnung definiert und durch
einen Ring 38 abgedeckt, der an die Platte geschweißt ist, um
diesen Durchtritt abzuschließen. Außerdem sind in der Platte zwei einander gegenüberliegende, längliche Durchtritte 40 und
42 ausgebildet, die sich an drei Seiten der Platte erstrecken und in nach unten gerichteten Ausgängen 44 münden, um die im
folgenden noch im einzelnen beschriebenen Ventilfedern mit Kühlluft zu versorgen. Ein Lufteinlaß 46 ist an einer Seite der
Platte vorgesehen, um den Durchtritten 36, 40 und 42 Kühlluft zuzuführen, wie mit Hilfe des Pfeiles 48 veranschaulicht. Die
genannten Durchtritte sind hintereinander geschaltet, so daß die Kühlluft zunächst durch den ringförmigen Durchtritt 36
strömt, um sodann in entgegengesetzte Richtungen durch die Durchtritte 40 und 42 abzuströmen, bevor sie durch die Auslässe 44
abströmt. Wie bereits erwähnt, verlaufen die Durchtritte 4o und 42, ausgehend vom Durchtritt 36 in entgegengesetzte Richtungen
.
Ferner ist in der Montageplatte 23 ein länglicher Durchtritt 5o vorgesehen, der mit seinem einen Ende mit einer an der Seite
der Platte vorgesehen Einlaßöffnung 52 zum Anschluß an eine Inertgasquelle in Verbindung steht und mit seinem anderen Ende
in eine nach unten gerichtete Austrittsöffnung 54 mündet, an
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welche eine Gaszuführeinrichtung der Ventil-Oberplatte 18 angeschlossen werden kann, wie im folgenden noch erörtert wird.
Der Einrichtungsrahmen 22 besteht im wesentlichen aus einem maschinell bearbeiteten Gußstück aus Metall und ist mittels
Gliedern56 ausgesteift. Der Einrichtungsrahmen 22 ist am besten
in den Fig. 8 und 9 dargestellt. Dieser Rahmen 22 enthält die Betätigungsorgane für die Schiebereinrichtung und wird an der
Montageplatte 23 befestigt, wozu die Befestigungseinrichtungen
2o dienen. Der Rahmen 2o umfaßt drei Hauptabschnitte, die in Fig. 3 mit den Bezugszeichen 58, 60 und 62 bezeichnet sind. Im
Bereich des Abschnitts 58 (Plate Loading Section) hält der Rahman
22 mit Hilfe von nicht dargestellten Verbindungseinrichtungen, die mit Gewindeöffnungen 64 (Fig. 8) in Eingriff stehen, eine
Flanscheinrichtung 65 zum Anflanschen eines Antriebsmotors 68. Der Antriebsmotor 68 umfaßt einen druckmittelbetätigten Zylinder
7o und einen hin- und herbeweglichen Kolben an welchem eine
Kolbenstange 72 sowie ein Stößel 74- befestigt sind. Eine zweite
Antriebseinrichtung, die als "Drosselmotoren" bezeichnet werden ist am Rahmen 22 im Bereich dessen Abschnitts 6o (Operating
Section) befestigt. Diese Motoren 76 arbeiten in entgegengesetzte
Richtungen und werden unabhängig vom Antriebsmotor 68 betrieben. Sie umfassen je\-;eils einen am Rahmen mit Hilfe
eine Bügels 8o befestigten Druckmittelzylinder 78, wobei der
Bügel 8o mit Hilfe von Verbindungsmitteln an der Seitenwandung des Rahmens befestigt ist, welche mit den Bohrungen 82 zusammenwirken.
Die Zylinder 78 enthalten jeweils einen hin- und herbeweglichen Kolben, dessen Kolbenstange 83 in. längliches
Querjoch 86 aufweist, welches Verschiebestifte 88 verbindet,
die geführt in Öffnungen9o in der Seitenwandung des Rahmens aufgenommen sind und Drosslungsschienen 84 sowie 84'
befestigen, mit deren Hilfe ein im Rahmenabschnitt 6o angeordneter Schieber manipulierbar ist. Die Schiene 84' besitzt
eine kürzere Längenabmessung als die Schiene 84;um die Bewegung
eines Schiebers durch den Abschnitt 58 (Loading Section)
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des Rahmens nicht zu behindern.
Das Innere des Rahmens 22 ist so gestaltet, daß miteinander kommunizierende Bewegungsbahnen für die Schieber 17 oder
17' und für die Gießrohre 19 zwischen den jeweiligen Rahmenabschnitten
58, 60 und 62 vorgesehen sind. Der sogenannte Einsetzabschnitt
58 des Rahmens 22 ist durch sich in Querrichtung erstreckende Führungsbahnen 92 und 9^ gekennzeichnet,
auf welchen Schieber 17» 17' bzw. Gießrohre 19 bewegbar sind.
Die Führungsbahn 92 ist in vertikaler Richtung von der Führungsbahn
94 durch sich entgegengesetzt erstreckende Verschiebungsschienen
96 getrennt, die dazu' dienen, die Schieber
beim Einfahren abzustützen. " ·
Der Boden der Führungsbahn 94- ist durch eine vergleichbare
Gruppe von Verschiebeschienen 98 definiert, welche zum Abstützen
von einzusetzenden Abstichrohren 19 dienen. Sich entlang des Rahmendaches in diesem Abschnitt erstreckende Gummischienen
99 dienen zur vertikalen Ausrichtung eines Schiebers 17, wenn dieser vom Eins et ζ ab schnitt 58 der Schiebereinrichtung
zum benachbarten Betätigungsabschnitt 60 des Rahmens bewegt werden.
Es versteht sich, daß der Rahmen 22, wie in den Fig. 8 und 9 dargestellt, durch die Anordnung identischer Führungsbahnen 92'und 94·' an den gegenüberliegenden Rahmenseiten im
Stande ist, sowohl die Schieber als auch die Abstichrohre sowohl von rechts als auch von links (in der Zeichnung) zu
führen. Werden die Führungsbahnen 92 und 9^- zur Benutzung
ausgewählt, so werden die mit dem Bezugszeichen 92' und 94·'
bezeichneten i'ührungsbahnen auf der gegenüberliegenden Rahmenseite
durch ein Verschlußglied 100 verschlossen, welches eine Stützplatte 102 aufweist, die vermittels Bohrungen 1o4
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(Fig· 8) mit dem Rahmen 22 verschraubt werden kann. Ferner
dienen dazu im vertikalen Abstand angeordnete Stopperplatten 106 und 108, welche die Führungsbahnen 92' und 94*
wirksam ausfüllen, um so wirksam zu verhindern, daß sich ein Abstichrohr über eine angestrebte Ortslage im Bereich
des Stößels 74- hinaus bewegt. Offensichtlich kann das
Einsetzen von den gegenüberliegenden Bahmenseiten rasch durch einfaches Bewegen des Verschlußgliedes 100 aus den Führungsbahnen 92' und 94' hin zu der gegenüberliegenden Rahmenseite
erfolgen, wo es die Durchtritte 92 und 94- schließt.
Der Betätigungsabschnitt 60 des Rahmens 22 enthält in seiner
oberen Oberfläche eine rechtwinkelige öffnung 110 zur Aufnahme einer ortsfesten Oberplatte 18 aus Feuerfestmaterial,
deren Mittelöffnung 112 nach der Ausflußöffnung 12 des Abstichgefäßes
ausgerichtet ist und den Einlaß zu der Schiebereinrichtung 10 definiert. Im vertikalen Abstand unterhalb
der öffnung 110 ist der Eahmen 22 mit einander gegenüberliegend im Abstand angeordneten Basen 114 versehen, die mit
der oberen Rahmenwandung zwecks Ausbildung eines Hohlraums 115 zusammenwirken. Diese Basen 114 sind mit in Querrichtung
voneinander beabstandeten Gewindebohrungen 116 versehen, welche jeweils Befestigungsmittel 118 zur Befestigung einer
Vielzahl von federbelasteden Hebeln 120 aufnehmen, deren
Aufgabe es ist, das Abstichrohr 19, den Schieber 17 oder 17' und die Oberplatte 18 in abdichtender Auflage aufeinander
zu halten.'Die Hebel 120 vermögen auf Wiegen 122 zu schwenken, die von den Befestigungsmitteln 118 gehalten
sind und sind vermittels mit Köpfen versehener Stoßstäbe 124 federbelastet, wobei diese Stoßstifte beweglich in
im Rahmen ausgebildeten öffnungen 126 gelagert sind. Die öffnungen 126 weisen an ihren oberen Enden bei 127 Konterbohrungen auf, um Sitze für die Köpfe 128 der Stoßstifte
und für Federn 1JO zu bilden, die zwischen den Stößelstiftköpfen
und der gegenüberliegenden Oberfläche der Montageplatte 23 wirksam sind.
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Wie in Fig. 2 dargestellt, stehen die Bohrungen 126 des Eahmens 22 in Strömungsverbindung mit den Mündungen
der Montageplatte 23, so daß die Federn 13O zum Vermeiden
von Überhitzungen mit Kühlluft versorgt werden können. Vorteilhafterweise enthalten die Mündungen 44
Auslaßöffnungen 132, um die Kühlluft wirksam auf die jeweiligen Federanordnungen zu verteilen.
Einander gegenüberliegende Wandungen des Rahmens 22 im Bereich des Betätigungsabschnittes 60 sind mit vertikal
beabstandeten Zweiergruppen von ausgerichteten öffnungen
versehen, die mit 196 bzw. 198 bezeichnet sind. Jedes Paar dieser ausgerichteten Bohrungen vermag einen wahlweise
zu positionierenden Stopperstift 200 aufzunehmen, der die jeweiligen Bewegungsbahnen des Schiebers bzw.
der Abstichrohranordnung kreuzt und während des Schieberwechsels dazu dient, den Schieber 17 bzw. das Gießrohr
19 festzulegen, wenn dieser Schieber bzw. dieses Eohr
ersetzt werden sollen. Vergleichbare öffnungen 196' sind
in den Schienen 84 und 84· vorgesehen, um dem Stopperstift
200 den Weg durch diese Bauteile zu ermöglichen. Ist ein gemeinsames Auswechseln sowohl des Schiebers 17 als auch
des Abstichrohres angestrebt, so wird der Stopperstift 200 gänzlich aus dem Rahmen herausgenommen, so daß beide
Bewegungsbahnen ohne Hemmnisse sind. Bei normalen Betriebsbedingungen ist der Stopperstift 200 in den beiden
unteren öffnungen 198 aufgenommen, um die Bewegungsbahn
für den Schieber frei von Hemmungen zu halten, so daß ein rasches Absperren des Schmelzendurchflusses gewährleistet
ist.
Der sog. Auslaßabschnitt 62 des Rahmens 22 ist durch vertikal beabstandete Führungsbahnen 134 und 136 gebildet,
die sich am Rahmenende öffnen. Die Führungsbahnen 134- und
136 sind durch abgesetzte Schultern 138 und 140 definiert,
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die in den in Längsrichtung verlaufenden Verlängerungen
der Basen 114 ausgebildet sind und dazu dienen, die Schieber 17 oder 17' bzw. das Gießrohr 19 von ihren
Positionen im Betätigungsabschnitt 60 der Schiebereinrichtung zu einem Austragspunkt verschiebliche zu
führen, wie im folgenden noch beschrieben wird.
Wie am besten aus Fig. 3 zu erkennen, sind die Drosselschienen
84 und 84· im Bahnen 22 auf im wesentlichen
der gleichen Höhe angeordnet, wie die Führungsbahn 92, auf welcher der Schieber eingefahren wird. Die Schiene
84 ist länger als die Schiene 84' und erstreckt sich
im wesentlichen über die Gesamtlänge des Eahmeninneren.
Die Schiene 84' ist um so viel kürzer, als die Schiene 84, daß der Durchtritt eines Schiebers 17 von der Führungsbahn
92 in eine Richtung im Hinblick auf den Stößel 74 beim Einfahren dieser Glieder gewährleistet ist. Die
Schiene 84 ist ferner über denjenigen Abschnitt ihrer Länge, welcher der Führungsbahn 92 gegenüberliegt, mit
einer Vielzahl von in Längsrichtung im Abstand angeordneten Magneten 142 versehen, die in der Zeichnung
als sechs Vierpol-Permanentmagnete dargestellt sind. Diese Magnete haben die Aufgabe, ein Verlagern eines
Schiebers 17 oder 17* in der "Fertig"-Stellung beim Einfahren
zu verhindern, wie im folgenden noch näher beschrieben wird. Dabei gilt es eine Verlagerung von der
Schiene 84 zu verhindern, wenn der Schieber während des Drosselungsvorganges bewegt wird.
Der Schieber 17 bzw. 17', die Oberplatte 18 und die Gießrohranordnungen 19 der Absperrschiebereinrichtung
10 bestehen im wesentlichen jeweils aus in einem Metallrahmen angeordneten feuerfesten Baustoffen. Die Gießrohranordnung
19 für die erfindungsgemäße Einrichtung
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ist von im wesentlichen herkömmlicher Bauart und besteht
aus einem länglichen zylindrischen Bohr 144 mit einer Axialöffnung 145. Das Bohr 144 hat eine solche Länge, daß
es sich mit seinem unteren Ende in eine nicht dargestellte Gußkokille, wie eine Stranggußkokille erstreckt. Das obere
Ende des Bohres 144 kann in einer Ausnehmung 146 in der unteren Oberfläche einer im wesentlichen ebenen, rechtwinkeligen
Feuerfestplatte aufgenommen werden, die als Eohrhalterplatte 148 bezeichnet wird. Diese Platte 148
ist von einer öffnung 149 durchsetzt, die koaxial zur Rohröffnung 145 verläuft, und ist im freiliegenden Bodenbereich
sowie rings um ihre Umfangsseiten von einem Metallgehäuse 150 umgeben. Wie in der Zeichnung dargestellt,
ist ein Mörtel oder dergl. verwendet, um die Verbindung zwischen dem oberen Ende des Bohres 44 und
der Halterungsplatte 148 abzudichten und um die Halterungsplatte innerhalb des Metallgehäuses zu halten. Das Metallgehäuse
kann mit einer herabhängenden Schürze 152 versehen sein, die zum Schutz der Mörtelverbindung und zum
Versteifen der Bodenfläche des Gehäuses dient. Ein wärmebeständiger Werkstoff wie Asbest kann benutzt werden, um
einen Baum 153 auszufüllen, der zwischen der Schürze und dem Bohr vorhanden ist. Eine sekundäre Befestigung
zwischen dem Bohr 44 und der Halterplatte kann dadurch herbeigeführt werden, daß ein Kragen 154 vorgesehen wird,
der eine Schulter 156 im Bereich des oberen Endes des Rohres bildet, die mit einem Befestigungsring 158 zusammenwirkt,
der abnehmbar am Metallgehäuse 150 mit Hilfe von Gewindeschrauben oder -bolzen befestigt werden
kann. Die öffnungen 145 im Gießrohr 144 und 149 in der Platte 148 haben vorzugsweise einen etwas größeren
Durchmesser als die im Schieber ausgebildete öffnung, um ein Ablaufen oder Nachlaufen des Metalls zu gestatten,
nachdem das Ventil in seine gänzlich geschlossene
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Stellung gebracht worden ist.
Die Oberplatte 18 der erfindungsgemäßen Einrichtung ist
in den Eig. 1, 2 und 5 dargestellt. Die Anordnung 18
umfaßt eine rechtwinkelige Peuerfestplatte 160, die mit Hilfe von Mörtel oder dergl. in einem Metallgehäuse
162 von im allgemeinen L-förmigem Querschnitt fixiert
ist, welches sich über die Umfangsseiten der Platte erstreckt. Die obere Oberfläche 164 der Platte 160
verläuft oberhalb der oberen Kante des Gehäuses und hat einen Oberflächenfinish um einen innigen Oberflächenkontakt
mit der unteren Oberfläche der Montageplatte sowie der feuerfesten Auskleidung des Schmelzgefäßes
zu gewährleisten, wenn die Anordnung (18) funktionsgerecht in die Absperrschiebereinrichtung eingebaut ist.
Die Platte 160 ist mit einer zentral angeordneten abgestuften Durchgangsöffnung 166 versehen, in welcher ein
permeables feuerfestes Einsatzteil 168 aufgenommen werden kann, dessen axiale öffnung einen Durchtritt 112 für
schmelzflüssiges Metall durch die Platte definiert. Das Einsatzteil 168 besitzt eine Außenoberfläche 172, die
in einer Weise abgestuft ausgebildet ist, welche komplementär zu der Abstufung der Plattenöffnung 166 ausgebildet
ist, wobei die zumeist außen gelegenen Stufen dicht und fest mit den zugeordneten Stufen des öffnungsumfanges
verbunden sind, aber die mittlere Stufe einen signifikant kleineren Durchmesser als die mittlere Stufe
im Öffnungsdurchmesser aufweist. Auf diese Weise ist ein Ringkanal 174- rings um den Umfang des Einsatzteils
168 gebildet, der der Zufuhr von Inertgas durch das Einsatzteil zum Schmelzendurchtritt 112 ermöglicht.
Die Feuerfestplatte ist mit einem geneigt verlaufenden Kanal 176 versehen, welcher die Oberseite der Platte
an der Stelle 178 durchbricht und so angeordnet ist,
daß er mit der öffnung 154- in der unteren Oberfläche der
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Montageplatte 23 in Strömungsverbindung steht, wenn
die Absperrschiebereinrichtung zusammengesetzt ist. Auf diese Weise ist eine geeignete Einrichtung geschaffen,
um Inertgas während Schließperioden des Ventils in den Durchtritt 112 einzubringen, um auf diese Weise das
Metall in diesem Durchtrittskanal (112) umzurühren und
so Anlagerungen oder "Bären" zu vermeiden. Indem der ringförmige Kanal in der beschriebenen Weise ausgebildet
wird, können entsprechend geformte Oberplatten auf her kömmliche Arbeitsweisen der Feuerfestindustrie hergestellt
werden, ohne daß ein kostenintensives maschinelles Be arbeiten mit vielteiligen Werkzeugmaschinen erforderlich
ist.
Die in der Absperrschiebereinrichtung verwendeten Schieber
können ungelocht sein, wie der in Fig. 1 mit dem Bezugszeichen 17' bezeichnete Schieber oder können von einer
öffnung 180 durchsetzt sein, wie der in den Fig. 2, 6 und
7 mit dem Bezugszeichen 17 bezeichnete Schieber. Unge- lichte Schieberplatten 17'» wie in Fig. 1 dargestellt,
werden benutzt, um den Metalldurchfluß durch, die Ventil
einrichtung zu unterbinden, während Lochplatten 17 be nutzt werden, wenn ein gesteuerter Durchtritt der Metall
schmelze durch die Ventileinrichtung angestrebt ist, wie
im folgenden noch beschrieben wird. Die mit Löchern ver sehenen Schieberplatten 17' und die ungelochten Schieber
platten 17 werden in gleicher Weise hergestellt, wobei eine im wesentlichen rechtwinkelige Feuerfestplatte
182 mit einer etwas größeren Länge in der in den Fig. 6 und 7 mit F bezeichneten Einführrichtung als in derin
den Figuren mit T bezeichneten Drosselrichtung. Die Platte 182 wird in ein Metallgehäuse 184- einzementiert, welches
die Umfangsseiten der Platte umschließt. Das Gehäuse 184 ist mit einer Schulter 186 zwischen der Oberkante und
der Uhterkante versehen, um einen Sitz auf den Drossel-
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schienen 84 und 84' zu bilden und um einen verschieblichen
Eingriff auf den Verschiebeschienen 96 im Einfahrabschnitt 58 des Rahmens und den Schultern 138 im Auslaßabschnitt
62 desselben zu erhalten. Die feuerfeste Platte 182 ist bei 188 mit einer Schulter versehen,
die der in dem Gehäuse ausgebildeten Schulter entsprechend geformt ist. Der untere mit dem Bezugszeichen 190 bezeichnete
Abschnitt des Gehäuses weist eine Krümmung mit großem Radius auf, die als Führungsoberfläche dient, so
daß entsprechende Schieberanordnungen, wenn sie vom Stößel 64 in den Betätigungsabschnitt 60 der Absperrschiebereinrichtung
bewegt werden, auf und über die obere Kante der Gießrohrhalterung geführt werden, ohne daß sich
die Teile gegenseitig beschädigen.
Der untere Abschnitt der Platte 182 ist im Bereich des einen vergrößerten Radius aufweisenden Abschnittes
kegelstumpfförmig ausgebildet, wie dargestellt, um auf
diese Weise ein®, erweiterten Raum 192 zur Aufnahme von
Mörtel zwischen der Platte und dem Metallgehäuse zu schaffen. Dieses erweiterte Mörtelbett dient als Puffer
für die Platte während der Plattenbewegung quer über die Rohrhalteanordnung 19 sowie während der Zeit, wenn
die Platte mittels der beweglichen Schienen 84, 84' während der Drosselperioden manipuliert wird.
Der Schieber 17 unterscheidet sich von dem Schieber 17*
dadurch, daß letzterer ungelocht ist, während der erstgenannte eine Durchflußöffnung 180 aufweist. Die Anordnung
der öffnung 180 in der Feuerfestplatte hat längs der Längs-Mittellinie, aber versetzt vom Mittelpunkt
der Platte und zwar in Richtung nach links in Fig. 2 zu erfolgen, wobei diese Versetzung gleich der Hälfte
der Hublänge der Drosselstifte 88 ist, um auf diese Weise zu ermöglichen, daß die öffnung 180 in vertikaler
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Bichtung nach der öffnung 112 der Oberplatte ausgerichtet
ist, um einen vollen Durchfluß des Metalls durch den Gießkanal zu gestatten, wobei dann der Schieber ganzlich
nach rechts in Fig. 2 verfahren und die Schiene 84· in Anlage an der Wandung 19^ der Hohlraumes 115 ist. Befindet
sich der Schieber 17 in seiner linken Extremstellung und liegt die Schiene 84 an der Wandung 196 an, so ist die
öffnung 180 vollständig außer Ausrichtung nach der öffnung
112, wodurch das Absperren des Durchflusses der Metallschmelze durch die Absperrschiebeeinrichtung erfolgt. Mit
Hilfe der Drosselmotoren 76 kann die Stellung der im Schieber 17 ausgebildeten öffnung in jeder beliebigen
Weise im Hinblick auf die in der Oberplatte ausgebildete öffnung 112 eingestellt werden, und zwar zwischen den
beiden Extrem- oder Totlagen, wodurch der wirksame Querschnitt oder die wirksame Gestalt des Strömungskanals für
die Metallschmelze geändert wird, um den Durchfluß der Schmelze einzustellen. Bei einer typischen technischen
Anwendungsform der Erfindung besitzt der Schieber 17 eine Lange von etwa 277 mm in Einfahrrichtung P und von 327 mm
in Drosselrichtung T, wobei der Mittelpunkt der einen Durchmesser von 76,2 mm aufweisenden öffnung 180 etwa 44,4 mm
vom Schiebermittelpunkt versetzt angeordnet ist, so daß etwa 12,7 mm Feuerfestmaterial zwischen den öffnungen 112
und 180 vorhanden sind, wenn sich der Schieber 17 in seiner Schließstellung befindet.
Die Arbeitsweise der vorstehend beschriebenen Absperrschiebereinrichtung
10 ist wie folgt:
Der Rahmen 22 der Einrichtung wird an der Montageplatte
am Boden des Gießgefäßes 16 wie in Fig. 1 dargestellt befestigt, wobei die Oberplatte 18, ein ungelochter Schieber
17* und eine Gießrohranordnung 19 im Betätigungsabschnitt 60 des Rahmens vormontiert werden. Der Durchflußdurchtritt
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112 durch die Oberplatte 18 ist auf diese Weise in vertikaler Sichtung nachhder in der vertikalen Auskleidung
14 des Schmelzgefäßes ausgebildeten Auslaßöffnung 12 ausgerichtet. Befindet sich eine Metallschmelze
in dem Schmelzgefäß, so ist sein Durchfluß durch die Ab sperr Schiebereinrichtung verhindert, weil
der Durchflußkanal durch den ungelochten Schieber 1?'
versperrt ist. Während solcher Schließperioden wird ein Inertgas, wie Argon oder Stickstoff, zu dem in der
Oberplatte ausgebildeten Durchtritt 112 geleitet, was mit Hilfe der Durchtritte 52 in der Montageplatte 23
und der Durchtritte 176 in der Oberplatte hinein in den
Ringkanal 174 erfolgt, der rings um das Einsatzstück
168 läuft, aus welchem das Gas die poröse Wandung des Einsatzteils durchdringt und in den Durchtritt 12 eintritt.
Der Eintritt von Intergas in der geschilderten Weise dient dazu, die Metallschmelze in dem gesperrten Strömungskanal in Bewegung zu halten, um auf diese Weise die Ausbildung
von Ansätzen oder"Bären" zu verhindern. Mit Hilfe des in der Montageplatte ausgebildeten Einlasses 46 wird
Kühlluft der Einrichtung zugeführt, aus welcher es später durch den Bingkanal 36 um den unteren Bereich der feuerfesten
Auskleidung 14 des Schmelzgefäßes abströmt, um in diesem Gebiet das Feuerfestmaterial zu kühlen. Außerdem
strömt die Kühlluft durch die Durchtritte 40 und 42, und tritt aus den Mündungen 44 aus, um die Federn 130 zu
kühlen.
Mit einer Anordnung der Drosseleinrichtung derart, daß die
Schienen 84 und 84' sich in ihrer in Fig. 2 dargestellten Lage befinden, wobei die Schiene 84 in Anlage an der Hohlraumwandung
196 steht, kann ein Lochschieber 17 von Hand in den Einfahr- oder Einlegeabschnitt 58 eingesetzt werden.
Der Schieber 17 wird durch die Führungsbahn 92 eingesetzt, wobei die Schieberschultern 186 auf den Verschiebeschienen
86 gleiten. Der Schieber 17 wird bewegt, bis
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seine vordere Kante in Anlage an die Schiene 84 gelangt. Kit Hilfe der Magnete 142 wird der Schieber in Anlage
daran gehalten, wodurch der Schieber 17 sich in seine "Fertig"-Stellung im Bereich des Stößels 74 des Antriebsnotors
68 befindet. Anschließend wird der Antriebsmotor 68 betätigt, um den Stößel 74 zu veranlassen, den Schieber
17 aus seiner "Fertig"-Stellung in den Betätigungsabschnitt 60 des Rahmens 22 zwischen der Oberplatte 18
und der Gießrohranordnung 19 zu bewegen, indem der ungelochte Schieber 17 verlagert wird, der entlang den
Schultern 38 des Austragsabschnitt 162 gleitet, von wo
aus er den Rahmen verläßt. Eine wirksame Dichtung von Oberfläche zu Oberfläche zwischen den jeweiligen Platten
oder Schiebern wird durch die federbelasteden Hebel 120
gewährleistet, welche die Gießrohr-Halterplatte 148 nach oben gegen den Schieber 17 drücken, wobei letztere ihrerseits
nach oben gegen die Oberplatte 18 drückt. Wegen des einen vergleichsweise großen Radius 190 aufweisenden Abschnittes
des Gehäuses 184 des Schiebers 17 wird der sich bewegende Schieber quer über die vordere Kante der
federbelasteden Gießrohr-Halterplatte 148 geführt, ohne
daß der Schieber beschädigt wird. Der Vorschubmotor 68 wird sodann umgeschaltet, um den Stößel 7^ in seine in
Fig. 1 dargestellte Stellung zurückzuziehen, worauf aus
Sicherheitsgründen ein ungelochter Schieber 17'» wie in Fig. J dargestellt wird, in seine "Fertig"-Stellung im
Rahmen 22 eingelegt wird, was in derselben Weise erfolgt, wie vorstehend anhand des Einsetzens des Schiebers
17 beschrieben. Soll der Durchfluß der Metallschmelze durch die Absperrschiebereinrichtung (wieder) aufgenommen
werden, so wird die Zufuhr von Inertgas zum Durchtritt 112 beendet und werden die Drosselmotoren 76, die aufeinander
abgestimmt arbeiten, betätigt, um die Schienen 84 und 84· sowie den festgehaltenen Schieber 17 in
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Querrichtung des Hohlraums 115 zu bewegen. Üblicherweise werden die Motoren 76 betätigt, um die Schienen 84, 84*
zu bewegen, damit die Schiene 84· in Anlage an die Wandung 194· des Hohlraums 115 gelangt, wodurch die öffnung 180
des Schiebers 17 in axialer Ausrichtung mit der öffnung der Oberplatte 18 gelangt. Dieses definiert die gänzlich
offene Stellung des Ventils. Es versteht sich natürlich, daß dann, wenn ein kleinerer Durchfluß an schmelzflüssigem
Metall als in der gänzlich geöffneten Ventilstellung angestrebt
ist, die Drosselmotoren so gesteuert werden können, daß der Schieber 17 auf jeder Zwischenstellung zwischen
der gänzlich offenen und der gänzlich geschlossenen Stellung eingestellt werden kann, um die angestrebte Zwischengröße
des Durchflusses zu erreichen. Außerdem kann während des Abstiches die Schieberstellung verändert werden, um
entweder den Durchfluß zu erhöhen oder um den Durchfluß zu vermindern, was mit Hilfe der Drosselmotoren 76 vorgenommen
werden kann, die den Schieber 17 und dessen öffnung 180 gegenüber der in der Oberplatte ausgebildeten
Durchflußöffnung 112 verschieben.
Die Erfindung gestattet ein rasches Austauschen sowohl des Schiebers 17 als auch der Gießrohranordnung 19, was
sowohl einzeln als auch gemeinsam erfolgen kann. Soll ein verschlissener Schieber 17 ausgewechselt werden, so
wird der Stoppstift 200 durch die öffnungen 198 des Rahmens 23 eingeführt, um die Gießrohranordnung bewegungsmäßig
festzulegen. Der ungelochte Schieber 17' wird aus seiner "Pertig"-Stellung im Bereich des Stößels
74 zurückgezogen und durch einen Austauschschieber 17
ersetzt. Der Antriebsmotor 70 wird sodann betätigt, um den Austauschschieber in den Betätigungsabschnitt 60
des Rahmens einzufahren, während der verschlissene Schieber durch die Entnahmeöffnung 62 ausgefahren wird.
Dieser Vorgang kann mit Hilfe der Drosselschienen 84 und 84· vorgenommen werden, die in beliebiger Lateral-
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stellung quer über dem Betätigungsabschnitt 60 angeordnet sind, weil der Austauschschieber 17 nit Hilfe
der Magnete 142 auf der Schiene 84 festgehalten wird. Das bedeutet, daß der Austauschschieber 17 nach seinem
Einbau in den Betätigungsabschnitt 60 die gleiche Drosselposition einnimmt, wie der durch ihn ersetzte
verschlissene Schieber.
Soll eine Gießrohranordnung 19 ausgewechselt werden, so werden die Drosselschienen 84, 84' durch die Drosselmotoren
76 betätigt, um den Schieber 17 in seine in ^ig. 2 dargestellte gänzlich geschlossene Stellung
zu verfahren und wird der ungelochte Sicherheitsschieber 17' aus dem Rahmen herausgezogen. Der Stoppstift
200 wird als nächstes aus den öffnungen 198
entnommen und statt dessen in die öffnungen 196, 196'
eingeführt, um den wirksamen Schieber 17 bewegungsmäßig festzulegen. Die Austausch-Gießrohranordnung
19 wird sodann von Hand durch die Führungsbahn 94 des
Einfahrabschnittes 58 des Rahmens 23 in eine Stellung
im Bereich des Stößels 74 eingebracht, worauf der Antriebsmotor
70 betätigt wird, um die Austausch-Gießrohranordnung
19 in ihre Arbeitsstellung unterhalb des Schiebers 17 im Abschnitt 60 zu bewegen, während
die verschlissene Gießrohranordnung über die Führungsbahn
136 des Austragsabschnittes 62 ausgefahren wird.
Sollen gegebenenfalls sowohl ein Schieber 17 als auch,
eine Gießrohranordnung 19 ausgewechselt werden, so werden die Drosselmotoren 76 betätigt, um die Schienen
84, 84* und den wirksamen Schieber 17 in die völlig geschlossene Stellung zu bewegen, und wird der Stoppstift
200 aus dem Schiebergehäuse 23 herausgezogen. Der Austauschschieber 17 und die (Austausch-)Gieß-
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rohranordnung 19 werden über die Führungsbahnen 92 "bzw.
94 des Einfahrabschnitts 58 in ihre "Fertig"-Stellungen
im Bereich des Stößels 74 bewegt. Nach Betätigung des
Antriebsmotors 68 werden der Austauschschieber und die
Austauschgießrohranordnung gleichzeitig in Position im Betätigungsabschnitt 60 bewegt, während der verschlissene
Schieber und die verschlissene Gießrohranordnung über die Führungsbahnen 134 und 156 des AustragsabSchnitts
ausgefahren werden.
ELn wichtiger Vorteil der vorstehend beschriebenen Absperrschieber-Einrichtung
ist in der Fähigkeit zu raschem Absperren des Metalldurchflusses, unabhängig von der
Drosselfunktion, zu sehen. Dieser Vorteil wird dadurch
erreicht, daß die Betätigung des Vorschubmotors 68, welche das Auswechseln des Schiebers herbeiführt, gänzlich unabhängig
ist von der Betätigung der Drosselmotoren 76, so daß der Schieber 17 unabhängig von der Drosselstellung
des im Abschnitt 60 angeordneten wirksamen Schiebers verändert werden kann. Während des normalen Absperrschieberbetriebes
wird folglich ein ungelochter Schieber 17' vorzugsweise in der "Fertig"-Stellung im Bereich
der Stößel 7^ bereitgehalten. Dieser Schieber ist, wie
alle Schieber in der "Fertig"-Stellung mit Hilfe der Magnete 142 an der Schiene 84 gehalten und bewegt sich
somit in Lateralrichtung mit dem wirksamen Schieber 17 hin und her, wodurch sichergestellt ist,daß der erstgenannte
Schieber stets in Längsrichtung nach dem letztgenannten Schieber ausgerichtet ist. Sollte es
aus irgendwelchen Gründen erforderlich werden, den Durchfluß des schmelzflüssigen Metalles rasch abzusperren,
was beispielsweise bei einer Funktionsstörung im Gießvorgang der Fall sein kann, so braucht lediglich
der Antriebsmotor 68 in Gang gesetzt zu werden, um den wirksamen Lochschieber 17 gegen den ungelochten Sperr-
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schieber 17' auszuwechseln. Der dieser Möglichkeit innewohnende
Vorteil wird deutlich, wenn man bedenkt, daß ein Schieberwechsel vom Antriebsmotor in weniger als
0,2 Sekunden ausgeführt werden kann, was in einem deutlichen Gegensatz zu einem Zeitraum von etwa 2 Sekunden
steht, der drforderlich ist, um mit Hilfe der Drosselootoren
76 den Lochschieber aus seiner gänzlich geöffneten Stellung in seine gänzlich geschlossene Stellung
zu verschieben.
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