DE3108748A1 - Verschlussplatten-einheit fuer einen schiebeverschluss - Google Patents
Verschlussplatten-einheit fuer einen schiebeverschlussInfo
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Description
Stopinc Aktiengesellschaft, Baar (Schweiz) Fall 3121
Zum auswechselbaren Einbau der feuerfesten, starkem Verschleiss ausgesetzten
Verschlussplatten (ortsfeste Bodenplatte oder bewegliche Schieberplatte) von Schiebeverschlüssen für metallurgische Schmelzegefässe
sind im wesentlichen zwei Verfahren gebräuchlich: ausbrechbares Einmörteln
der Feuerfestplatte direkt in einen metallischen Tragrahmen (einschliesslich Kassettenrahmen) des Verschlusses, oder Einbetten der
Feuerfestplatte in eine Blechumhüllung, wobei die so vorgefertigte Platteneinheit
dann mörtellos in den Tragrahmen eingesetzt wird. Die Erfindung betrifft, nach dem Oberbegriff des Anspruches 1, eine Verschlussplatten-Einheit
nach der zweitgenannten Art.
Ein wesentlicher Zweck des Blechmantels ist es, der Feuerfestplatte
einen soliden Zusammenhalt zu geben, wenn beim Betrieb des Verschlusses Plattenrisse auftreten. Solche Risse sind bei den äusserst hohen
thermischen und mechanischen Beanspruchungen praktisch unvermeidlich und hätten verhängnisvolle Folgen, wenn die Plattenbruchstücke auseinanderklaffen
bzw. bei der Verschluss-Betätigung sich gegeneinander verschieben könnten. Um dies sicher zu verhindern, ist ein die Feuerfestplatte
umfassender Blechrand in Verbindung mit einer Bodenfläche notwendig, während etwa lediglich ein reifenartig um den Plattenrand
herum gespanntes Blechband nicht als ausreichend erachtet wird.
Bei der Massenherstellung solcher Platteneinheiten ist es allerdings
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schwierig, Feuerfestplatte und Blechmantel mit der erforderlichen Genauigkeit
zu verbinden. Insbesondere muss der Blechboden zur gegenüberliegenden plangeschliffenen Gleitfläche der Feuerfestplatte sehr
genau ausgerichtet sein, damit die Dichtigkeit zwischen beiden Platten gewährleistet ist und der Schieber beim Betätigen nicht klemmt. Vorhandene
Massabweichungen der Feuerfestplatte und des Blechmantels werden aber durch die sie verbindende Mörtelschicht nur unvollkommen
ausgeglichen, weil diese beim Trocknen bzw. Abbinden einen gewissen, nicht immer gleichbleibenden Schwund erfährt. Einwandfreie Auflage
und Planparallelität können deshalb oft nur durch umständliche und teure Nacharbeit erreicht werden.
Schliesslich stellt auch die Mörtelschicht selbst nicht immer eine völlig
sichere Unterlage für die Feuerfestplatte bzw. deren Bruchstücke dar, weil vom Einpressen der Platte her örtliche Unterschiede in der Verdichtung
bestehen können und der Mörtel im Betrieb zuweilen bis zum Erweichen erhitzt wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Verschlussplatten-Einheiten
der genannten Art so zu gestalten, dass - unter Aufrechterhaltung der wesentlichen Stützfunktion des Blechmantels - eine rationelle Massenfertigung
bei gewährleisteter Einbaugenauigkeit möglich ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die kennzeichnenden Merkmale
des Anspruches 1 gelöst. Indem die Bodenfläche des Blechmantels somit nicht mehr die Auflage der Platteneinheit bildet, hängt die Einbaugenauigkeit
nur noch von der Herstellungsgenauiqkeit eines einzigen
Teils, nämlich der Feuerfestplatte ab, und an die Ebenheit des Blechmantels sowie an die Präzision des Zusammenbaus von Platte und Mantel
werden weit geringere Anforderungen gestellt. Die unmittelbare Auflage der Feuerfestplatte auf dem metallischen Tragrahmen bei der erfindungsgemässen
Ausführung beseitigt zudem jegliche Unsicherheiten, die durch
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die Druckbeanspruchung der Mörtelschicht bedingt waren. Die Erfindung
ist gleichermassen anwendbar auf Platteneinheiten für Linear-, Dreh-
und Schwenk-Schiebeverschlusse.
Die Steifigkeit des Blechmantels bzw. dessen Stützwirkung auf die
Feuerfestplatte wird durch die in der Bodenfläche vorhandenen Durchbrechungen
kaum beeinträchtigt. In dieser Hinsicht ist es von Vorteil, an der Bodenfläche einen ununterbrochenen, mit dem Blechrand zusammenhängenden
Randstreifen vorzusehen (Anspruch 2) und/oder die Durchbrechungen so anzuordnen, dass jeweils mehrere Flächenstreifen miteinander
verbunden sind und insgesamt ein Netzwerk bilden, welches sich über die Bodenfläche ausbreitet (Anspruch 3). Die Erfindung lässt sich
so verwirklichen, dass die einzelnen, freiliegenden Bereiche auf Erhebungen der Feuerfestplatte liegen, deren Höhe so bemessen ist, dass
sie über die Bodenfläche des Blechmantels hinausragen (Anspruch 5), oder gemäss einer Variante nach Anspruch 6, bei welcher die genannten
Bereiche bezüglich des Blechbodens vertieft liegen. Im zweiten Fall
ist die Feuerfestplatte selbst, im ersten dagegen der die Platteneinheit
aufnehmende Tragrahmen etwas einfacher herzustellen. Jedenfalls ist es von Vorteil, wenn gemäss Anspruch L, sämtliche freiliegende Bereiche
in einer gemeinsamen, zur Gleitfläche planparallelen Ebene liegen, wodurch sie z.B. durch einmaliges Ueberschleifen bearbeitet werden
können. An die ringförmige Flächenzone, welche die Durchflussöffnung umgibt, kann gemäss Anspruch 7 einer der freiliegenden, zur Auflage
am Tragrahmen bestimmten Bereiche direkt anschliessen.
Nachstehend werden Ausfuhrungsbeispiele der erfindungsgemässen Verschlussplatten-Einheit
in Verbindung mit den Zeichnungen erläutert.
Fig. 1 zeigt die Ansicht einer Platteneinheit für einen Drehschiebeverschluss
Fig. 2 ist ein Schnitt entlang der Linie 11-11 in Fig. 1,
Fig. 3 ist die Ansicht einer für einen Llnearschiebeverschluss bestimmten
Platteneinheit, und
Fig. L, ist ein Schnitt entlang der Linie IV-IV in Fig. 3.
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Die Verschlussplatten-Einheit für einen Drehschiebeverschluss nach Fig.
1 und 2 - es kann sich um die ortsfeste Bodenplatte oder um die drehbare
Schieberplatte handeln - ist in bekannter Weise im wesentlichen kreisrund und weist zwei gegenüberliegende, gerade Randabschnitte 2a für die Drehfixierung
bzw. Drehmitnahme auf. Die Platteneinheit 10 weist eine Feuerfestplatte 12 auf, die in einem Blechmantel 2,3 eingelassen und mit diesem
über eine Mörtelschicht 9 verbunden ist. Die eine, vom Blechmantel nicht umfasste Fläche 14 der Feuerfestplatte 12 ist als Gleitfläche genau bearbeitet
(geschliffen) und steht bei zusammengebautem Schiebeverschluss in engem Kontakt mit der entsprechenden Gleitfläche der gegenüberstehenden
Verschlussplatten-Einheit. Die Durchflussöffnung der Feuerfestplatte 12 ist mit 13 bezeichnet; im Fall einer Schieberplatten-Einheit ist üblicherweise
eine weitere, strichpunktiert angedeutete Durchflussöffnung 13a von gleichem oder unterschiedlichem Durchmesser vorgesehen. Eine an die Feuerfestplatte 12 anschliessende, den Durchflusskanal fortsetzende feuerfeste Hülse
19 sowie der die Platteneinheit aufnehmende metallische Tragrahmen 18 sind in Fig. 2 strichpunktiert angedeutet. Eine Fixierung der Platteneinheit
10 im Tragrahmen 18 kann in bekannter Weise zum Beispiel mittels Keilen, Exzenter oder Druckschrauben erfolgen und ist nicht dargestellt.
Ein Rand 2,2a umfasst die Feuerfestplatte 12 an ihrem Umfang. Mit dem
Blechrand hängt die der Gleitfläche 14 gegenüberliegende, in Fig. 1 gesamthaft mit 3 bezeichnete Bodenfläche des Blechmantels zusammen; üblicherweise
ist der Blechmantel aus einem Blechzuschnitt tief gezogen. Die Bodenfläche 3 weist mehrere Durchbrechungen 7,8 auf, die voneinander
sowie vom Blechrand durch verbleibende Streifen 4,6 der Bodenfläche getrennt sind. Vorzugsweise reicht keine der Durchbrechungen 7,8 bis zum
Rand 2, so dass ein umlaufender, d.h. nicht unterbrochener und mit dem Rand zusammenhängender Randstreifen 4 der Bodenfläche bestehen bleibt.
Die Durchbrechungen 7 und 8 sind so gestaltet, dass die Flächenstreifen 4 und 6 untereinander verbunden sind und eine Art Netzwerk bilden, weiches
sich über die Bodenfläche 3 ausbreitet. Innerhalb der Durchbrechungen 7 und 8 liegen Bereiche 15 und 17 der Feuerfestplatte 12 frei, welche bezüglich
der Gleitfläche 14 genau ausgerichtet sind und die direkte Auflage
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an dem metallischen Tragrahmen 18 bilden. Im vorliegenden Fall liegen
die Bereiche 15,17 auf einzelnen, getrennten Erhebungen 16 der Feuerfestplatte von solcher Höhe, dass die Erhebungen durch die Durchbrechungen
7 und 8 hindurch- und über die Bodenfläche 3 hinausragen. Vorzugsweise liegen sämtliche freiliegenden Bereiche 15 und 17 in einer Ebene und sind
zum Beispiel zur Gleitfläche IA planparallel geschliffen; für eine einwandfreie
Auflage wird natürlich auch eine entsprechende Ebenheit der Auflagefläche am metallischen Tragrahmen 18 vorausgesetzt. Durch die beschriebene
Gestaltung wird erreicht, dass sämtliche Teile der Bodenfläche 3 (Flächenstreifen 4 und 6) einen Abstand zum Tragrahmen 18 einhalten und somit
nicht die Auflage der Platteneinheit 10 bilden. Innerhalb der einen Durchbrechung
8, welche die Durchflussöffnung 13 umgibt, schliesst der freiliegende
Bereich 15a direkt an eine Ringzone an, welche dem Durchmesser der Hülse 19 entspricht und zum Anschluss der Feuerfestplatte an dieses
benachbarte Feuerfestteil bestimmt ist. Die erwähnte Ringzone kann dabei in der Höhe bezüglich dem Bereich 15a versetzt sein oder wie dargestellt
in der gleichen Ebene liegen.
Auch die für einen Linearschiebeverschluss bestimmte Platteneinheit 30
(Bodenplatte oder Schieberplatte) nach Fig. 3 und 4 ist aus einer Feuerfestplatte
32 und einem sie umfassenden Blechmantel 22,23 zusammengesetzt, wobei diese Teile über eine Mörtelschicht 29 miteinander verbunden sind.
Die mit dem Blechrand 22 zusammenhängende, der Gleitfläche 34 gegenüberliegende
Bodenfläche 23 des Blechmantels weist wiederum eine Anzahl Durchbrechungen 27 auf, wobei diese Durchbrechungen durch zu einem Netz verbundene
Flächenstreifen 26 getrennt sind und wobei vorzugsweise ein mit dem Blechrand 22 zusammenhängender und ununterbrochener Randstreifen
24 in der Bodenfläche 23 bestehen bleibt. Eine weitere Durchbrechung 28 im Blechboden 23 ist in der Umgebung der Durchflussöffnung 33 vorgesehen.
Die innerhalb der Durchbrechungen 27 freiliegenden Bereiche 35 der Feuerfestplatte
sind wiederum bezüglich der Gleitfläche 34 genau ausgerichtet und bilden die Auflage zum metallischen Tragrahmen 38, welcher in bekannter
Weise die Verschlussplatten-Einheit 30 aufnimmt. Im Unterschied zum
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vorangehenden Beispiel nach Fig. 1 und 2 liegen hier jedoch die Bereiche
35 zur Bodenfläche 23 des Blechmantels vertieft; vorzugsweise bilden sie eine durchgehende, zur Gleitfläche 35 planparallel bearbeitete Ebene.
Dagegen kann die innerhalb der Durchbrechung 28 liegende, die Durchflussöffnung 33 umgebende Ringzone, welche für den Anschluss der Hülse 39
weniger genau zu sein braucht, bezüglich der Bereiche 35 tiefer liegen. Zur direkten Auflage der Feuerfestplatte 32 am Tragrahmen 38 sind am
letzteren den Bereichen 35 entsprechende, an der Auflagefläche genau bearbeitete
Erhöhungen 37 vorgesehen. Auch hier bilden die Bodenfläche 23 bzw. dessen Flächenstreifen 24 und 26 keine Auflage am Tragrahmen 38,
sondern halten zu diesem vorzugsweise einen geringen Abstand ein.
Die Unterschiede zwischen den beiden Ausführungsbeispielen, insbesondere
hinsichtlich erhöhter oder zum Blechboden vertiefter, freiliegender Bereiche und beim Anschluss des benachbarten, den Durchflusskanal fortsetzenden
Feuerfestteils, sind natürlich nicht an die betreffende Variante gebunden, sondern diese Merkmale können wahlweise bei der einen oder andern
Ausführungsform verwirklicht werden. Auch ist es möglich, in bekannter Weise anstelle eines getrennten benachbarten Feuerfestteils 19 bzw. 39 einen
festen, hülsenförmigen Ansatz an der Feuerfestplatte vorzusehen, der vom Blechmantel mitumfasst sein kann. Ferner sind Ausführungen denkbar, bei
denen die freiliegenden Bereich 15,17 bzw. 35 zur Gleitfläche nicht planparallel liegen, sondern in anderer Weise gegenüber dieser genau ausgerichtet
sind.
Beim beschriebenen Aufbau der Platteneinheiten 10,30 kommt es nicht auf
eine hohe Genauigkeit des Blechbodens 3 bzw. 23 und einen genauen Zusammenbau von Blechmantel und Feuerfestplatte an, weil die Lage der Gleitfläche
13,34 bezüglich dem Tragrahmen allein durch die Feuerfestplatte bestimmt ist. Diese Lage kann auch nicht durch Unregelmässigkeiten oder
nachträgliche Beeinflussung der Mörtelschicht beeinflusst werden. Dennoch wird eine solide "Umklammerung" der Feuerfestplatte durch den Blechmantel
gewährleistet, so dass beim Auftreten von (meist von den Durchflussöffnungen ausgehenden) Rissen im Feuerfestmaterial die Bruchstücke in ihrer
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gegenseitigen Lage sicher zusammengehalten werden, trotz den sehr hohen
Schubspannungen, die während der Schieberbetätigung innerhalb der Platteneinheit
auftreten.
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Claims (7)
1. Verschlussplatten-Einheit für einen Schiebeverschluss, mit einer eine
Gleitfläche und mindestens eine Durchflussöffnung aufweisenden Feuerfestplatte,
die in einem Biechmantel eingelassen ist, welcher eine der genannten Gleitfläche gegenüberliegende, in der Umgebung der Durchflussöffnung
durchbrochene Bodenfläche und einen mit ihr zusammenhängenden, die Feuerfestplatte am Umfang umfassenden Rand aufweist,
dadurch gekennzeichnet, dass die Bodenfläche (3,23) des Blechmantels mehrere voneinander und vom genannten Rand (2,22) durch Flächenstreifen
(4,6,24,26) getrennte Durchbrechungen (7,8,27) aufweist,
an denen in bezug auf die Gleitfläche (14,34) genau ausgerichtete Bereiche (15,17,35) der Feuerfestplatte (12,32) freiliegen, die zur
Auflage an einem die Platteneinheit aufnehmenden metallischen Tragrahmen bestimmt sind.
2. Verschlussplatten-Einheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass die Bodenfläche (3,23) des Blechmantels einen mit dem Rand (2,22) zusammenhängenden, ohne Unterbrechung umlaufenden Randstreifen
(4,24) aufweist.
3. Verschlussplatten-Einheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
dass einige oder alle Flächenstreifen (4,6,24,26) untereinander verbunden sind und ein sich über die Bodenfläche (3,23)
erstreckendes Netzwerk bilden.
4. Verschlussplatten-Einheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, dass die genannten freiliegenden Bereiche (15,17,35)
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der Feuerfestplatte in einer einzigen zur Gleitfläche (14,34) planparallelen Ebene liegen.
5. Verschlussplatten-Einheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, dass die genannten freiliegenden Bereiche (15,17) auf getrennten Erhebungen (16) der Feuerfestplatte liegen, die durch
die Durchbrechungen (7,8) hindurch über die Bodenfläche (3) des Blechmantels hinausragen (Fig. 1,2).
6. Verschlussplatten-Einheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, dass die genannten freiliegenden Bereiche (35) bezüglich der Bodenfläche (23) des Blechmantels vertieft liegen (Fig.3,
4).
7. Verschlussplatten-Einheit nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, dass einer der genannten freiliegenden Bereiche (15a) direkt an eine die Durchflussöffnung (13) umgebende Ringzone
anschliesst, die zum Anschluss an einen der Verschlussplatten-Einheit benachbarten, die Durchflussöffnung fortsetzenden Feuerfestteil (19)
bestimmt ist.
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