DE3013975C2 - - Google Patents
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- DE3013975C2 DE3013975C2 DE3013975A DE3013975A DE3013975C2 DE 3013975 C2 DE3013975 C2 DE 3013975C2 DE 3013975 A DE3013975 A DE 3013975A DE 3013975 A DE3013975 A DE 3013975A DE 3013975 C2 DE3013975 C2 DE 3013975C2
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D41/00—Casting melt-holding vessels, e.g. ladles, tundishes, cups or the like
- B22D41/14—Closures
- B22D41/22—Closures sliding-gate type, i.e. having a fixed plate and a movable plate in sliding contact with each other for selective registry of their openings
- B22D41/26—Closures sliding-gate type, i.e. having a fixed plate and a movable plate in sliding contact with each other for selective registry of their openings characterised by a rotatively movable plate
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Description
Die Erfindung betrifft einen Drehschiebeverschluß für metallurgische
Gefäße, insbesondere Stahlgießpfannen, mit einem am Gefäß ortsfest
angeordneten, eine feuerfeste Bodenplatte enthaltenden Verschlußteil
sowie einem gegenüber diesem drehbaren, eine feuerfeste Schieberplatte
enthaltenden Verschlußteil, der einen am ortsfesten Verschlußteil
gelagerten Drehkranz und einen daran mittels Gelenk- und Spannelemente
abklappbar und drehfest befestigten Halterahmen mit Federorganen aufweist,
wobei letztere einerseits gegen den Halterahmen und andererseits gegen
eine zusammen mit ihm drehbare und die feuerfeste Schieberplatte
aufnehmende Druckplatte abgestützt sind.
Aus der DE-OS 30 14 054 ist ein Drehschiebeverschluß der eingangs
genannten Art bekannt, dessen Halterahmen mit den Federorganen am Drehkranz
abklappbar befestigt ist, während der Tragrahmen der Schieberplatte lose
ist. Dadurch ist es möglich, den Halterahmen zusammen mit dem Tragrahmen
in jeder beliebigen Drehlage abzuklappen, so daß sowohl die Schieberplatte
als auch die Bodenplatte leicht zugänglich sind, ohne daß man vorher den
drehbaren Verschlußteil in eine bestimmte Drehlage bringen muß. Es ist
jedoch bei diesem bekannten Drehschiebeverschluß von Nachteil, daß die
Drehmitnahme des als Druckplatte ausgebildeten Tragrahmens der
Schieberplatte über Gelenkanordnungen, Anpreßfedern und darin angeordnete
Führungsstücke erfolgt. Eine solche Spiel aufweisende und auch in
Drehrichtung nachgiebige Anordnung ist für die Drehmomentübertragung sehr
ungünstig, zumal die zu übertragenden Drehmomente beträchtlich sind und
man andererseits die Schieberplatte im Betrieb genau in ganz bestimmte,
stabile Drehlagen bringen muß, z. B. zwecks einer genauen Dosierung der
ausströmenden Schmelze.
Die Verwendung der Federorgane als Mitnahmeelemente bringt auch mit sich,
daß die Federn am Außenrand des als Druckplatte ausgebildeten Halterahmens
wirksam sind, so daß sie nicht direkt auf die Schieberplatte, sondern in
einem radialen Abstand von ihr wirken müssen. Hieraus ergibt sich eine
ungünstige Anpressung, da die Federwirkung an relativ langen radialen
Hebelarmen ausgeübt wird. Es ist daher nicht möglich, eine auf der
gesamten Wirkfläche der Schieberplatte gleichmäßige Anpressung zu erzielen.
Darüber hinaus ist es auch nicht möglich, die Anpreßkraft genau
einzustellen, da der Halterahmen aufgrund der Spiel aufweisenden
Gelenkanordnungen keine gegenüber dem ortsfesten Verschlußteil und somit
gegenüber der Bodenplatte genau positionierte Stützfläche für die
Federorgane bietet.
Es sind ferner aus der DE-AS 24 04 881 und der US-PS 35 11 471
Drehschiebeverschlüsse bekannt, bei denen eine die feuerfeste
Schieberplatte aufnehmende metallische Tragplatte an ihrem Umfang auf
einem stationären Lagerring abgestützt ist. Der Lagerring ist seinerseits
an einer Grundplatte über Federn befestigt, welche die Anpreßkraft für
die Schieberplatte über den Lagerring auf die Tragplatte übertragen. Der
Drehantrieb greift dabei direkt an der Tragplatte an. Das Auswechseln der
feuerfesten Verschlußteile, insbesondere der Bodenplatte und der
Schieberplatte ist bei diesen Verschlußkonstruktionen umständlich und kann
den hohen Sicherheitsanforderungen nicht genügen. Um die erwähnten
Feuerfestteile zugänglich zu machen, müssen nämlich jedesmal mit der
Tragplatte auch der Lagerring und dessen Haltefedern demontiert und der
mechanische Drehantrieb unterbrochen werden. Beim erneuten Zusammenbau
besteht vor allem die Schwierigkeit, durch Spannen der Federn die für ein
sicheres Abdichten erforderliche gleichmäßige Flächenpressung zwischen
Schieberplatte und Bodenplatte wieder einzustellen, da die radial weit
außen am Lagerring angreifenden Federkräfte hohe Kippmomente an der
Dichtfläche bzw. übermäßige und örtlich stark unterschiedliche
Kantenpressung hervorrufen. Überdies verträgt sich die direkte Drehlagerung
der Tragplatte schlecht mit der durch die Schmelze hervorgerufenen,
intensiven und stark veränderlichen Hitzebelastung dieses Teils.
Bei einem weiteren aus der AT-PS 3 22 753 bekannten Drehschiebeverschluß
ist zwischen einem konkaven feuerfesten Bodenteil und einem hülsenförmigen
feuerfesten Schieberteil mit konvexer Oberseite eine sphärische Dichtfläche
gebildet. Der Schieberteil ist drehfest in eine mittlere Öffnung einer
Metallscheibe eingesetzt, welche am äußeren Rand mit dem Drehkranz
verschraubt und als Tellerfeder ausgebildet ist. Diese Tellerfeder muß
somit die Antriebsmomente auf den Schieberteil übertragen und gleichzeitig
den Anpreßdruck aufbringen. Unter der kombinierten Materialbeanspruchung
und bei den hohen Temperaturen, denen diese Metallfeder ausgesetzt wird,
ist ein sicherer, die Dichtheit gewährleistender Zusammenhalt des
Verschlusses in Frage gestellt. Auch bereits beim Festziehen der
Befestigungsschrauben läßt sich der Spannungszustand der Tellerfeder nicht
überblicken, und eine zuverlässige Zentrierung und Führung des Schieberteils
ist mit dieser Anordnung nicht möglich.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu beseitigen
und einen Drehschiebeverschluß der eingangs genannten Art zu schaffen,
der nicht nur ein rasches und unkompliziertes Auswechseln der feuerfesten
Verschleißteile des Drehschiebeverschlusses, insbesondere der
Schieberplatte und der Bodenplatte ermöglicht, sondern auch sicherstellt,
daß jedesmal nach einem solchen Austausch der einen sicheren Betrieb
gewährleistende Zustand hinsichtlich der genauen Drehmitnahme der
Schieberplatte sowie der genauen Einstellung der von den Federorganen
ausgeübten Andrückkraft zwangsläufig wiederhergestellt wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Halterahmen
als Deckel ausgebildet ist, und daß die Druckplatte mit dem Drehkranz
über in diesem gelagerte und Gelenkspiel ausweisende Mitnahmeelemente
in direktem Dreheingriff steht, während die Federorgane die Druckplatte
über freie Punktauflagen beaufschlagen.
Diese Anordnung ermöglicht es, die Druckplatte im Deckel gut geschützt
und schwimmend anzuordnen, wobei die Drehmomente einerseits und die
Anpreßkräfte andererseits völlig unabhängig voneinander auf die Druckplatte
wirksam sind. Dadurch ist es möglich, sowohl die Drehmomente als auch
die Anpreßkräfte genau einzustellen, ohne daß beide Kraftflüsse sich im
Betrieb gegenseitig beeinflussen. Durch die direkte Dreheingriffverbindung
zwischen dem Drehkranz und der schwimmend gelagerten Druckplatte ist die
Drehung der Schieberplatte in genau definierte Drehlagen unabhängig von
etwaigen wärmebedingten Dehnungen der Druckplatte gewährleistet.
Der erfindungsgemäße Drehschiebeverschluß ist auch hinsichtlich der
Plattenanpressung vorteilhaft, da die Federorgane die Druckplatte im
Bereich der Arbeitsfläche der Schieberplatte beaufschlagen, so daß
letztere eine sehr gleichmäßige Anpressung über die freien Punktauflagen
erfährt, die im Zusammenwirken mit dem Gelenkspiel der Mitnahmeelemente
ein stets dichtes Anliegen der Schieberplatte gegen die Bodenplatte
gewährleisten. Es ist ferner dank der starren Verbindung zwischen dem
Deckel und dem Drehkranz möglich, die Spannkraft der Federorgane genau
einzustellen, wobei sich nach Öffnen und erneutem Schließen des
Drehschiebeverschlusses stets gleiche Anpreßverhältnisse zwischen den
Platten wieder einstellen.
Die Punktauflagen sorgen außerdem dafür, daß der Wärmeabfluß auf die
Umgebung und damit die Hitzebelastung vor allem des Drehkranzes und des
Deckels sowie insbesondere der Federorgane vergleichsweise gering bleibt.
Die Hitzeeinwirkung beschränkt sich somit im wesentlichen auf die
keramischen Platten des Drehschiebeverschlusses sowie auf die Druckplatte,
die jedoch aufgrund des Gelenkspiels der Mitnahmeelemente und der freien
Punktauflagen der Federorgane der Wärmebeanspruchung ausgesetzt sein kann,
ohne die Betriebssicherheit des Drehschiebeverschlusses zu beeinträchtigen.
Die Erfindung sieht ferner vor, daß für den Dreheingriff am Drehkranz
zwei Mitnehmer vorhanden sind, die einander auf einem Drehkranzdurchmesser
gegenüberliegen und in Ansätze der Druckplatte eingreifen, von denen
der eine passend und der andere mit in Richtung des genannten Durchmessers
vorhandenem Spiel ausgestattet ist. Es ist dabei von Vorteil, wenn der
Drehkranzdurchmesser parallel zur Achse eines Scharniers verläuft, mit dem
der Deckel am Drehkranz angelenkt ist. Eine derartige Ausbildung des
Schiebeverschlusses zeichnet sich durch einen einfachen Aufbau der
Kraftübertragungsmittel mit spannungsfreier Wärmedehnungsmöglichkeit aus,
und hat außerdem den Vorteil, daß bei abgeklapptem Deckel die Druckplatte
an dem jeweils passenden der beiden zur Drehmomentübertragung dienenden
Mitnehmer des Drehkranzes mit dem entsprechenden Ansatz aufgehängt werden
kann, was die Montagearbeiten sehr erleichtert.
Es ist ebenfalls vorteilhaft, wenn zwischen Drehkranz und Deckel des
mittels Spannorganen verspannbaren, drehbaren Verschlußteils einen
Lüftungsspalt festlegende Anschlagflächen vorgesehen sind, wobei
zweckmäßigerweise die Anschlagflächen am Deckel an Rippen vorgesehen sind,
welche die als Ösenschrauben ausgebildeten Spannorgane umgeben. Dadurch
wird ein lüftungsintensiver Aufbau des drehbaren Verschlußteils
ermöglicht, was betriebsgerechte Temperaturverhältnisse im
Drehschiebeverschluß gewährleistet.
Die Erfindung sieht außerdem vor, daß die in Aufnahmehülsen des Deckels
wärmeleitend eingelassenen Federorgane um die Drehachse des drehbaren
Verschlußteils verteilt, im radialen Randbereich der Schieberplatte ange
ordnet sind. Es ist dabei von Vorteil, wenn die Federorgane eine mit
Außengewinde in den Aufnahmehülsen angeordnete Hülse aufweisen, die mit
einer stirnseitigen Kontaktfläche sowie am gegenüberliegenden Ende mit
einem einen verstellbaren Gewindezapfen tragenden Einstellkopf versehen
ist und in deren Innern ein über die Kontaktfläche vorstehender Stößel
mit Bund axial beweglich geführt und dabei zwischen Stößelbund und
Zapfen mindestens ein Federelement verspannt ist.
Es ist ebenfalls vorteilhaft, wenn der Drehkranz des drehbaren
Verschlußteils am Gleitring des ortsfesten Verschlußteils lagert, dessen
Grundplatte über eine zum Gefäßausguß kreiskonzentrische, zentrierende
Nut-Federverbindung mit einem im Gefäßboden angeordneten Flanschteil in
Schraubverbindung steht. Die kreiskonzentrische Nut-Federverbindung ist
zweckmäßigerweise mit der Schraubverbindung innerhalb des Drehkranzes
angeordnet.
Nachstehend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung im Zusam
menhang mit den Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1 und 2 je zur Hälfte eine Ansicht eines Drehschiebever
schlusses von unten, wobei in Fig. 2 der Gehäusedeckel teilweise
weggebrochen ist,
Fig. 3 einen Vertikalschnitt durch den am Boden einer Stahlgieß
pfanne montierten, geöffneten Verschluß, entlang der Linie III-
III in Fig. 1,
Fig. 4 einen entsprechenden Schnitt entlang der Linie IV-IV in
Fig. 1 und 2,
Fig. 5 einen Schnitt in größerem Maßstab entlang der Linie
V-V in Fig. 1, aus welchem eine bevorzugte Konstruktion eines
einzelnen Federorgans hervorgeht, und
Fig. 6 in perspektivischer Darstellung den Drehschiebeverschluß
mit geöffnetem Deckel, wobei zur Verdeutlichung die Druckplatte
leicht herausgeschwenkt gezeichnet und die beiden Wechsel-Aus
laufhülsen mit deren Bajonettringen weggelassen sind.
Teile der Stahlgießpfanne, an deren Boden der Drehschiebever
schluß angebaut ist, sind aus den Fig. 3 und 4 ersichtlich,
nämlich der stählerne Pfannenmantel 1 und die feuerfeste Zustel
lung 2. In einer kreisrunden Öffnung des Mantels 1 ist ein
Flansch 6 mit einer Führungshülse 7 eingeschweißt. Die Führungs
hülse 7 dient in bekannter Weise zur Zentrierung und Halterung
eines Lochsteins 3 und einer Einlaufhülse 4, welche die feuer
festen, in der Gießpfanne eingelassenen Bestandteile des Boden
verschlusses darstellen.
Der dargestellte Drehschiebeverschluß ist als Ganzes mit einer
Anzahl Schrauben 8 am Flanschteil 6 befestigt. Er weist einen
ortsfesten Verschlußteil mit der Grundplatte 10 auf, in welcher
die feuerfeste Bodenplatte 12 eingesetzt ist und an welchem ein
Gleitring 14, wie strichpunktiert angedeutet, festgeschraubt ist.
Am Gleitring 14 ist der drehbare Verschlußteil gelagert, welcher
im wesentlichen einen Drehkranz 16, einen Deckel 30, eine Druck
platte 20, die feuerfeste Schieberplatte 24 sowie zu jeder Bohrung
der Schieberplatte eine Auslaufhülse 26, 26′ aufweist.
In der dargestellten Öffnungsstellung des Drehschiebeverschlus
ses bilden die Feuerfestteile 4, 12, 24 und 26 einen durchgehen
den, zur Rotationsachse 9 des drehbaren Teils radial versetzten
Durchflußkanal 5 für die in der Pfanne enthaltene Schmelze. Durch
Drehen des drehbaren Verschlußteils, wobei die einander zuge
kehrten, ebenen Flächen der Platten 12 und 24 aufeinander glei
ten, wird der Verschluß teilweise oder ganz geschlossen. Die
Schieberplatte 24 kann eine, wie dargestellt zwei oder auch meh
rere Durchflußbohrungen mit unterschiedlichem Durchmesser auf
weisen, an die jeweils eine Auslaufhülse unten anschließt; im
vorliegenden Fall handelt es sich um sogenannte Wechsel-Auslauf
hülsen 26, 26′, die je mittels einem Bajonettring 28, 28′ in einer
Fassung 27 der Druckplatte 20 festgehalten sind. Die Einlaufhülse
4 ist in bekannter Weise gegenüber dem Lochstein 3, der Führungs
hülse 7, der Grundplatte 10 und der Bodenplatte 12 mit Hilfe
eines feuerfesten Mörtels abgedichtet. Zwischen der Schieber
platte 24 und den Wechsel-Auslaufhülsen 26, 26′ ist, wie ange
deutet, ein feuerfester Dichtungsring eingesetzt. Die Bodenplatte
12, Schieberplatte 24 wie auch die Hülsen 26 und 26′ sind im vor
liegenden Fall mit einer Blechummantelung versehen. Die Platten
12 und 24 weisen gleiche Umrisse auf und sind in entsprechende
Ausnehmungen 13 bzw. 23 in der Grundplatte 10 bzw. der Druck
platte 20 passend eingesetzt und mittels drehbaren Exzenterbolzen
15 bzw. 25 festgespannt. Die erforderliche Verdrehungssicherung
der allgemein kreisförmigen Platten wird durch abgeschnittene
Segmentteile am Umfang und entsprechende Gestaltung der Ausneh
mungen 13 und 23 erreicht.
Der Drehantrieb des drehbaren Verschlußteils erfolgt am Umfang
des Drehkranzes 16, der im vorliegenden Fall mit Kettenzähnen 17
versehen ist, in die eine Antriebskette 18 eingreift (Fig. 1 bis
4); alternativ kann natürlich gemäß Fig. 6 eine Verzahlung 17′
für einen Stirnradantrieb oder ein anderer bekannter Drehantrieb
vorgesehen sein. Vorzugsweise ist der drehbare Verschlußteil
in beiden Drehrichtungen um beliebige Winkel verdrehbar.
Beim erfindungsgemäßen Drehschiebeverschluß ist vor allem der
Umstand wesentlich, daß am drehbaren Verschlußteil der Drehkranz
16 und der daran lösbar befestigte, starre Deckel 30 zusammen
ein Gehäuse oder eine Art Drehkorb bilden, innerhalb welchem eine
besondere Druckplatte 20, welche die feuerfeste Schieberplatte
24 aufnimmt, einerseits mit dem Drehkranz 16 in direktem Drehein
griff steht und andererseits über Federorgane 40, im vorliegenden
Fall deren vier, am Gehäuse abgestützt ist. Das erwähnte Gehäuse,
welches mit seinem Drehkranz 16 am stationären Gleitring 14 radial
und axial geführt ist, bildet eine feste Basis für das Aufbrin
gen des Anpreßdruckes zwischen Schieberplatte 24 und Bodenplatte
12; die Druckplatte 20 ist im Innern des Gehäuses gewissermaßen
"schwimmend" gelagert, und die Drehmomente einerseits und die
Anpreßkräfte anderseits greifen völlig unabhängig voneinander
an der Druckplatte 20 an.
Am Drehkranz 16 ist vorzugsweise ein Scharnier 31 angeschraubt,
an welchem über die Scharnierachse 32 der Deckel 30 angelenkt
ist. Gegenüber dem Scharnier sind zwei Sockel 33 zur Verankerung
von Ösenschrauben 34, 35 befestigt, mit deren Hilfe der Deckel
30 am Drehkranz 16 festgezogen werden kann. Je eine um die Ösen
schrauben herum führende Rippe am Deckel 30 bildet stirnseitige
Anschlagflächen 36, mit denen der Deckel auf dem Drehkranz 16
satt aufliegt, so daß eine vollständige starre Verbindung zustan
de kommt. Im übrigen besteht jedoch zwischen Deckel und Drehkranz
ein Lüftungsspalt 37, welcher nur durch die erwähnten Flächen
36 unterbrochen ist. Für den Durchtritt der Auslaufhülsen bzw.
deren Fassung 27 ist im Deckel 30 eine Öffnung 38 vorgesehen.
Es sei daran erinnert, daß die Druckplatte 20 mit deren Fassung
27 keine Drehbewegung gegenüber dem Deckel ausführt, weshalb die
Öffnung 38 entsprechend klein gehalten werden kann, was wiederum
eine besonders steife Konstruktion des Deckels erlaubt.
Die vier Federorgane 40, welche weiter hinten anhand der Fig. 5
näher beschrieben werden, sind in je einer Aufnahmehülse 52 des
Deckels 30 eingeschraubt. Durch diese gut wärmeleitende Verbindung
können schädliche Hitzestauungen an den Federorganen vermieden
werden. Die Federorgane 40 sind vorzugsweise um die Drehachse
9 herum symmetrisch verteilt angeordnet, und zwar radial im Rand
bereich der Schieberplatte 24. Mit Vorteil befinden sich die Auf
lagestellen, wie aus den Fig. 1 und 2 ersichtlich, auf einem Kreis
radial innerhalb des Plattenrandes. Durch diese Maßnahme werden
Kippmomente beim Einstellen der Anpreßkraft an den einzelnen
Federelementen vermieden, und es ergibt sich daraus ein zuver
lässig sattes Anliegen bzw. eine gleichmäßige Flächenpressung
zwischen den feuerfesten Platten.
Für die Handhabung des Deckels 30 beim Öffnen und Schließen
ist gegenüber dem Scharnier 31 ein Grifflappen 39 angebracht.
An den Stellen, wo die Druckplatte 20 auf den Federorganen 40
aufliegt, sind gehärtete Scheiben 29 in die Druckplatte 20 ein
gelassen. Für die direkte Drehübertragung vom Drehkranz 16 auf
die Druckplatte 20 sind im Drehkranz zwei Mitnehmer 19 an einan
der gegenüberliegenden Stellen eingesetzt, und die Druckplatte
20 ist mit radialen Ansätzen 21, 22 versehen, die über die er
wähnten Mitnehmer greifen. Dabei greift der eine Mitnehmer 19
in eine Bohrung des Ansatzes 21 passend ein, während der andere
Ansatz 22 gegabelt ist bzw. in Richtung des Durchmessers, auf
dem die Mitnehmer 19 liegen, Spiel aufweist. Dadurch ist einer
seits für eine Zentrierung der Druckplatte 20 bezüglich der Dreh
achse 9 gesorgt, anderseits können die im Betrieb auftretenden
Wärmedehnungen der Platte spannungsfrei aufgenommen werden. Der
Ansatz 21 dient außerdem als Aufhängelasche für die Druckplatte
20, wenn für den Ausbau und Wiedereinbau der Feuerfestteile der
Deckel 30 geöffnet ist (Fig. 6). Hierfür ist es zweckmäßig, wenn
der die Mitnehmer 19 verbindende Durchmesser des Drehkranzes zur
Scharnierachse 32 parallel verläuft. Der Austausch der Feuerfest
teile, insbesondere der Platten 12 und 24, erfolgt bekanntlich
bei liegender Pfanne bzw. senkrecht stehendem Pfannenboden. Der
drehbare Teil wird in die Fig. 1, 2 und 6 dargestellte Lage ge
dreht, in welcher der Verschluß geöffnet ist und die Scharnier
achse 32 vertikal steht. Der Deckel 30 läßt sich dann nach Lösen
der Ösenschrauben 34, 35 wie ein Tür öffnen bzw. ausschwenken
(Fig. 6). Für das zumeist erforderliche Freibrennen des Durchfluß
kanals 5 mittels einer Sauerstofflanze ist es von Vorteil, wenn,
wie dargestellt, das Scharnier 31 am Umfang des Drehkranzes 16
so angeordnet ist, daß sein Abstand vom (außermittigen) Durch
flußkanal 5 in der voll geöffneten Verschlußstellung am größten
ist. In diesem Fall können nämlich die Hantierungen am Durchfluß
kanal bei größmöglichem Abstand vom geöffneten, heißen Deckel
vorgenommen werden. Ein Lösen des Drehantriebes am Drehkranz 16
ist natürlich nicht erforderlich.
Bei offenem Deckel kann die Druckplatte 20 leicht herausgenommen
werden, worauf die feuerfesten Platten 12 und 24 zugänglich sind
und, gegebenenfalls mit der Hülse 4, ausgewechselt werden können.
Nach dem Austausch wird die Druckplatte wieder eingehängt, der
Deckel 30 geschlossen und mit den Ösenschrauben 34, 35 festgezo
gen. Die Federelemente 40 verbleiben dauernd in ihren Hülsen 52
am Deckel 30. Sie müssen lediglich - wegen den Dickentoleranzen
der Feuerfest-Platten - jeweils nach Festziehen des Deckels auf
ein vorbestimmtes Drehmoment bzw. die erforderliche Anpreßkraft
neu eingestellt werden.
Die Druckplatte 20 berührt lediglich mit ihren Ansätzen 21 und
22 die Mitnehmer 19 sowie über Punktauflagen (Scheiben 29) die
Federelemente 40 und ist im übrigen gegenüber den umgebenden Me
tallteilen von Spiel umgeben. Auf diese Weise ist dafür gesorgt,
daß der Wärmeabfluß auf die Umgebung und damit die Hitzebela
stung vor allem der Gehäuseteile 16 und 30 sowie insbesondere
der Federorgane 40 vergleichsweise gering bleibt. Die Hitzeein
wirkung beschränkt sich somit auf die rasch und einfach auszu
wechselnden Teile, und die Festigkeit und Formstabilität der
übrigen Teile bleibt gewährleistet.
Die aus den Zeichnungen ersichtliche, lösbare Verbindung zwi
schen dem Flanschteil 6 und der Grundplatte 10 des Drehschiebe
verschlusses trägt außerdem dazu bei, daß die im Betrieb auf
tretenden Verwerfungen des Pfannenmantels sich möglichst wenig
auf die tragenden Teile des Verschlusses, insbesondere die Grund
platte 10, übertragen. Die Verbindung erfolgt über eine kreis
runde, zum Durchflußkanal 5 konzentrische Feder oder Zentrier
rippe 11, welche in eine Ringnut im Flansch 6 eingreift und von
den Befestigungsschrauben 8 durchsetzt ist. Diese Verbindung bil
det gleichzeitig die Zentrierung wie auch die axiale Auflage
zwischen den Teilen, d. h. die Grundplatte 10 ist außerhalb der
Rippe 11 freitragend. Die Rippe 11 liegt vorzugsweise radial in
nerhalb dem Drehkranz 16, d. h. sie hat einen relativ kleinen
Durchmesser, wodurch nur eine schmale Verbindungsbasis zwischen
Pfannenmantel und Schiebeverschluß besteht, auf welcher sich
kaum nachteilige Verformungen übertragen können.
Eine besonders geeignete Ausführungsform eines Federorgans 40 ist
in Fig. 5 im Längsschnitt dargestellt. Es weist eine mit Außen
gewinde 42 versehene Hülse 41 auf, die in die Aufnahmehülse 52
des Deckels 30 eingeschraubt ist. Die Hülse 41 weist an der einen
Stirnseite eine Anschlagfläche 43 und am anderen, der Außenseite
des Deckels zugekehrten Ende einen Einstellkopf 44 auf. Im Innern
der Hülse 41 ist ein Stößel 45 längs beweglich geführt, dessen
oberes, gerundetes Ende zur Anlage an der Scheibe 29 der Druck
platte 20 über die Anschlagfläche 43 vorsteht. Der Stößel 45
weist einen Bund 46 auf. Zwischen diesem und einem in den Einstell
kopf 44 eingeschraubten Gewindezapfen 48 ist ein Paket Tellerfedern
47 verspannt. Der Gewindezapfen 48 dient zur Einstellung der auf
den Stößel 45 wirkenden Federvorspannung und ist in seiner Einstell
lage axial durch einen Spreizring 49 gesichert; die Innenbohrung
der Hülse 41 ist schließlich durch einen eingepreßten Deckel
50 verschlossen.
Jeweils nach dem Schließen und Festziehen des Deckels 30 werden
die Federorgane 40 auf ein vorbestimmtes Drehmoment am Einstell
kopf 44 festgezogen. Zweckmäßigerweise ist die Vorspannung der
Federelemente 47 größer als die beim genannten Drehmoment vom
Stößel auf die Scheibe 29 ausgeübte Andrückkraft, und es verbleibt
zwischen der Anschlagfläche 43 und der Scheibe 29 ein Spiel s.
Diese Situation entspricht dem relativ kalten Zustand jeweils bei
Inbetriebnahme des geschlossenen Verschlusses. Wenn später der
Verschluß geöffnet wird und die Schmelze durch den Kanal 5 aus
strömt, tritt vor allem an den feuerfesten Platten 12 und 24 sehr
rasch eine intensive Erhitzung und damit verbundene Dickenausdeh
nung des Materials ein. Dadurch wird die Vorspannung der Federele
mente 47 überwunden und das Spiel s aufgehoben, worauf nach kurzer
Zeit die Scheiben 29 an den Anschlagflächen 43 satt anliegen. Es
besteht dann eine völlig stabile Verspannung des Verschlusses,
wobei durch die Abstützung der Druckplatte 20 am Gehäuse dessen
Drehkranz 16 am Gleitring 14 axial angepreßt und so zusätzlich
gegen "Nickbewegungen" infolge des Drehantriebes stabilisiert wird.
Dank der starren Verbindung von Deckel und Drehkranz über das
Scharnier 31 und die Schrauben 34, 35 und Anschlagflächen 36, aber
jedesmal neu eingestellten Federorganen 40, ergeben sich zwangsläu
fig immer wieder gleiche Anpressverhältnisse an der Gleitfläche
(Dichtfläche) zwischen den Platten 12 und 24 auch bei etwaigen
herstellungsbedingten Dickenunterschieden dieser Platten. Da das
Maß, um welches der Stößel 45 über die stirnseitige Anschlag
fläche 43 vorsteht, und damit das anfängliche Spiel s (Fig. 5)
mit Vorteil etwas kleiner gewählt wird als die im Betrieb zu er
wartende thermische Dickenausdehnung der Platten 12 und 24, tritt
die erwähnte "harte" Abstützung der Druckplatte 20 durch Aufhe
bung des Spiels s rasch und zuverlässig ein. Aber selbst dann,
wenn zunächst noch ein geringes Spiel s bestehen bleibt, wird durch
die starren Anschlagflächen 43 jedenfalls ein gefährliches Ausein
anderklaffen der Platten 12, 24 bzw. ein "Hineinziehen" von Schmelze
zwischen dieselben mit Sicherheit vermieden. Dies erlaubt, mit
nur wenigen (vorzugsweise vier) Federorganen 40 auszukommen, wobei
die Druckplatte 20 eine gute Druckverteilung auf die Schieber
platte 24 gewährleistet.
Wie weiter oben bereits erwähnt, ist auch eine andere Zahl und
Anordnung der Durchflußbohrungen in der Schieberplatte mit an
schließenden Auslaufhülsen möglich, wobei die Anordnung der Fe
derorgane 40 um die Drehachse 9 herum entsprechend anzupassen ist.
Grundsätzlich wäre auch ein anderer Aufbau bezüglich des Gehäuses
möglich, indem etwa der Drehkranz und der Deckel über einstellbare
Federorgane verspannt und die Druckplatte am Deckel direkt abge
stützt wäre. Für den Drehantrieb des drehbaren Verschlußteils
läßt sich wahlweise z. B. ein Elektromotor oder ein hydraulischer
Antrieb (nicht dargestellt) verwenden.
Claims (9)
1. Drehschiebeverschluß für metallurgische Gefäße, insbesondere
Stahlgießpfannen, mit einem am Gefäß ortsfest angeordneten, eine
feuerfeste Bodenplatte enthaltenden Verschlußteil sowie einem
gegenüber diesem drehbaren, eine feuerfeste Schieberplatte enthaltenden
Verschlußteil, der einen am ortsfesten Verschlußteil gelagerten Drehkranz
und einen daran mittels Gelenk- und Spannelemente abklappbar und drehfest
befestigten Halterahmen mit Federorganen aufweist, wobei letztere
einerseits gegen den Halterahmen und andererseits gegen eine zusammen mit
ihm drehbare und die feuerfeste Schieberplatte aufnehmende Druckplatte
abgestützt sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Halterahmen als Deckel
(30) ausgebildet ist, und daß die Druckplatte (20) mit dem Drehkranz
(16) über in diesem gelagerte und Gelenkspiel aufweisende Mitnahmeelemente
(19) in direktem Dreheingriff steht, während die Federorgane (40) die
Druckplatte (20) über freie Punktauflagen beaufschlagen.
2. Drehschiebeverschluß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für
den Dreheingriff am Drehkranz (16) zwei Mitnehmer (19) vorhanden sind,
die einander auf einem Drehkranzdurchmesser (IV-IV) gegenüberliegen und
in Ansätze (21, 22) der Druckplatte (20) eingreifen, von denen der eine
(21) passend und der andere (22) mit in Richtung des genannten
Durchmessers (IV-IV) vorhandenem Spiel ausgestattet ist.
3. Drehschiebeverschluß nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der
Durchmesser (IV-IV) parallel zur Achse (32) eines Scharniers (31)
verläuft, mit dem der Deckel (30) am Drehkranz (16) angelenkt ist.
4. Drehschiebeverschluß nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß zwischen Drehkranz (16) und Deckel (30) des mittels Span
norganen (34, 35) verspannbaren, drehbaren Verschlußteils einen Lüftungsspalt
(37) festlegende Anschlagflächen (36) vorgesehen sind.
5. Drehschiebeverschluß nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die
Anschlagflächen (36) am Deckel (30) an Rippen vorgesehen sind, welche die
als Ösenschrauben ausgebildeten Spannorgane (34, 35) umgeben.
6. Drehschiebeverschluß nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die in Aufnahmehülsen (52) des Deckels (30) wärmeleitend
eingelassenen Federorgane (40) um die Drehachse (9) des drehbaren
Verschlußteils verteilt, im radialen Randbereich der Schieberplatte (24)
angeordnet sind.
7. Drehschiebeverschluß nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die
Federorgane (40) eine mit Außengewinde (42) in den Aufnahmehülsen (52)
angeordnete Hülse (41) aufweisen, die mit einer stirnseitigen
Kontaktfläche (43) sowie am gegenüberliegenden Ende mit einem einen
verstellbaren Gewindezapfen (48) tragenden Einstellkopf (44) versehen
ist und in deren Innern ein über die Kontaktfläche (43) vorstehender
Stößel (45) mit Bund (46) axial beweglich geführt und dabei zwischen
Stößelbund (46) und Zapfen (48) mindestens ein Federelement (47)
verspannt ist.
8. Drehschiebeverschluß nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß der Drehkranz (16) des drehbaren Verschlußteils am
Gleitring (14) des ortsfesten Verschlußteils lagert, dessen Grundplatte (10)
über eine zum Gefäßausguß (5) kreiskonzentrische, zentrierende Nut-
Federverbindung (11) mit einem im Gefäßboden angeordneten Flanschteil (6) in
Schraubverbindung (8) steht.
9. Drehschiebeverschluß nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die
kreiskonzentrische Nut-Federverbindung (11) mit der Schraubverbindung
(8) innerhalb des Drehkranzes (16) liegt.
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