DE3423156C1

DE3423156C1 - Schwenkschieber fuer den Ausguss metallurgischer Gefaesse

Info

Publication number: DE3423156C1
Application number: DE3423156A
Authority: DE
Inventors: Bernhard Thalwil Knell; Bernhard Zollikerberg Tinnes; Walter Winterthur Vetterli
Original assignee: Metacon AG
Current assignee: Metacon AG
Priority date: 1984-06-22
Filing date: 1984-06-22
Publication date: 1985-10-10
Also published as: FR2571284B1; SE458990B; BE902660A; MX167800B; CH671352A5; SE8503095L; GB8515755D0; ES8608973A1; ATA187185A; IN164014B; ES544383A0; JPS619965A; JPH0571344B2; SE8503095D0; IT8521164A0; LU85963A1; FR2571284A1; GB2160805B; US4618126A; IT1185037B

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Schwenkschieber für metallurgische Gefäße mit einem die feuerfeste Schieberplatte tragenden Schieberrahmen, der mit einer Kardanachse aufgehängt ist an einem Arm eines mit einem Kraftgeber betätigbaren, zweiarmigen Schwenkhebels, der als Schwenkachse ein die andere Kardanachse bildendes Kugelgelenk hat und am zweiten Arm mittels Rollbahn und Rollkörper federnd abgestützt geführt ist.

Ein derartiger Schwenkschieber ist aus der DE-PS 19 28 400 der Anmelderin ersichtlich, die darlegt, daß ein kardanisch beweglich angeordneter Schieberplattenrahmen imstande ist, die Gleitfläche der ihm zugeordneten Schieberplatte praktisch jeder Gleitflächenlage der ortsfesten Bodenplatte anzupassen. Während des Betriebes an den beiden Gleitflächen, beispielsweise infolge von thermischen Spannungen und hohen statisehen Drücken auftretende Lageveränderungen und Verformungen werden umgehend ausgeglichen, so daß zwischen den Gleitflächen stets eine gleichmäßige Druckbelastung vorhanden und damit eine zuverlässige Abdichtung gegeben ist, zumal als störanfällig geltende Einrichtungen, welche die Anpressung der Schieberplatte an die Bodenplatte bewirken, an ungefährdeten Stellen abseits des Gießstrahls vorgesehen sein können. Aufgabe vorliegender Erfindung ist es, Schwenkschieber mit kardanischer Aufhängung einer Einheit aus Schieberrahmen und Schieberplatte vor allem wirkungs-und handhabungsmäßig zu verbessern.

Die gestellte Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß als kardangelenkige Schwenkachse ein am Schiebergehäuse befestigter Schwenkzapfen dient, auf dem ein den einen Profilring eines Kugelringlagers aufweisender Schwenkhebel mittels eines am Gehäuse anscharnierten Doppelachsengalgens abnehmbar angeordnet und durch ein den Gegenprofilring des Kugelringlagers tragendes Spannstück gehalten sowie an

so seinem der Schieberplatte gegenüberliegenden Ende mit einer Rollbahn gegen einen am Gehäuse ortsfesten Rollkörper verspannt ist. Hierbei ergibt die Anordnung des als Kardanachse wirkenden Schwenklagers auf einem am Schiebergehäuse des Schwenkschiebers ortsfesten Schwenkzapfens eine betriebssichere Lagerung des Schwenkhebels, indessen die Ausbildung des Schwenklagers als Kugelringlager mit einem Profilring am Schwenkhebel und dem anderen Profilring am Spannstück, die Voraussetzung für eine mühelose Montage und Demontage des Schwenkhebels durch den Galgen bei abgenommenem Spannstück bietet. Hierzu trägt auch bei, daß am Schwenkhebel außer der kardanisch aufgehängten Schieberrahmen-Schieberplatten-Einheit keine beweglichen Teile vorhanden sind. Darüber hinaus wird durch die ortsfeste Anordnung des Rollkörpers gegenüber der mit dem Schwenkhebel bewegten Rollbahn für den Schwenkhebel eine besonders wirksame Anpreßfunktion erreicht, vor allem, wenn

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zweckdienlich die Rollkörperachse auf einer durch die Mitte der feststehenden Gießöffnung des Gefäßes und des Schwenkzapfens gehenden Geraden angeordnet ist, denn dann wird in jeder Schieberplatten- bzw. Schwenkhebelstellung der an der Durchflußöffnung der Bodenplatte anliegende Dichtflächenbereich der Schieberplatte besonders wirksam und gleichmäßig belastet. Die Anpressung des Schwenkhebels geschieht zweckmäßig elastisch, indem der Hebel selbst in sich federnd ausgebildet ist, vorzugsweise aber auch die ortsfeste Rollcnachsc gegenüber dem Schwenkschiebergehäuse über eine Federeinrichtung abgestützt wird, deren Federkraft im Bereich des Federwegendes progressiv ansteigend verläuft.

Im Ganzen gesehen führt die erfindungsgemäße Kombination zu einem besonders in der Aufbringung der Anpreßkraft wirkungsvollen, aber dennoch straff gegliedert aufgebauten Schwenkschieber, dessen von beweglichen Führungsmitteln freier Schwenkhebel insbesondere bei an den feuerfesten Verschleißteilen auszuführenden Wartungs- bzw. Austauscharbeiten problemlos gehandhabt werden kann.

Dazu helfen die weiteren Vorschläge der Erfindung mit, daß zum einen der Schwenkhebel den Kalottenring des Kugelringlagers mit zentrischem Abstand zum Schwenkzapfen trägt, der ein Gewindeende hat, auf dem das als Gewindemutter und als Kugelring für das Kugelringlager ausgebildete Spannstück angeordnet ist, ferner daß zum anderen der Galgen mittels einer Drehachse an einer Längskante des Gehäuses lagert und das freie Galgenende über eine parallele Achse an das rollbahnseitige Ende des Schwenkhebels anschließbar ist. Dadurch läßt sich der Schwenkhebel akurat vom Schwenkzapfen entfernen, ausschwenken und wieder in Betriebslage bringen, in der das Kupplungsende des Galgens mit identischen Kupplungsmitteln in einer Versorgelage festgelegt wird.

Hinsichtlich der geometrischen Ausbildung der am Schwenkhebel kardanisch getragenen Einheit aus Schieberrahmen und Platte hat sich als vorteilhaft eine elliptische, mit dem großen Durchmesser in Verstellrichtung sich erstreckende Form erwiesen, was dementsprechend auch für die Bodenplatte gilt. Auf diese Weise kann die Gleit- bzw. Dichtflächenausdehnung der beiden Platten relativ klein gehalten und eine zweckdienliche Konstellation der Durchflußöffnungen beider Platten gewählt werden, die darin besteht, daß die Schieberplatte auf ihrem Verstellbogen zwei Durchflußöffnungen und die Bodenplatte auf der Geraden zwischen ihrer Durchflußöffnung und dem Schwenkzapfen eine Reserveöffnung hat.

Dadurch kann bei jeder Platte zunächst die eine Öffnung zum öffnen und Drosseln benutzt werden und dann die andere, so daß sich die Standzeit der Platten erhöht. Im weiteren sieht die Erfindung vor, daß das die Bodenplatte aufnehmende Gehäuse und der die Schieberplatte tragende Rahmen eine sichelförmige Klemmbacke aufweisen, die an einem Ende drehbar gelagert und am anderen Ende durch eine Betätigungsspindel verstellbar ist, um ein einfaches Handhaben beim Plattenaustausch zu erreichen. Ferner ist es vorteilhaft, wenn der Schieberplattenrahmen an einem Ende seiner diesseits des Schwenkzapfens liegenden Längsseite einen Anschluß für die Kolbenstange eines Kraftgebers aufweist, was bewirkt, daß die Verstellkraft in unmittelbarer Nähe der Schieberplatte ausgeübt wird und somit die Verstellvorgänge des Schwenkhebels präzisiert werden.

Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 in Draufsicht auf den Boden einer Gießpfanne einen neuen Schwenkschieber mit in die Ausgangsposition zum Aufklappen gestelltem Schwenkhebel,

F i g. 2 in ähnlicher Darstellung die Draufsicht auf das Schiebergehäuse des Schwenkschiebers mit abgenommenem strichpunktiertem Spannstück und strichpunktiertem aufgeklappten Schwenkhebel,

Fig.3 und Fig.4 ebenfalls in Draufsicht gemäß F i g. 1 die öffnungs- und Schlicßpositionen des Schwenkhebels in vereinfachter Darstellung,

F i g. 5 einen Längsschnitt durch den Schwenkschieber,

F i g. 6 die Draufsicht auf die Innenseite des Schwenkhebels und

F i g. 7 einen Schnitt nach der Linie A-A der F i g. 6.

In der Zeichnung bedeutet 1 eine teilweise dargestellte, auf dem Liegeplatz sich befindliche Gießpfanne, an derem mit einer Gießöffnung 2 versehenem Boden das Gehäuse 3 eines Schwenkschiebers mittels Schrauben 4 befestigt ist, das eine Ausnehmung 5 zur Aufnahme der Bodenplatte 6 aufweist. Des weiteren sind dort ein den Schwenkzapfen 7 aufnehmendes Zapfenlager 8 mit einer versteifenden Verstrebung 9 und ein Lagerbock 10 für einen Rollkörper 11 vorgesehen, dessen Achse 12 auf einer durch die Mitte des Schwenkzapfens 7 und durch die Mitte der Gießöffnung 12 gehenden Geraden 13 liegt. Zudem trägt das Gehäuse 3 ein Gestell 14 zur gelenkigen Lagerung eines mit einem Kolben 15 ausgerüsteten Kraftgeber 16, ferner einen Galgen 17, der mit einer Achse 18 an einer Gehäuse-Längskante angeordnet ist und aus der in F i g. 1 strichpunktierten Versorgelage herausgeschwenkt werden kann zum Ankoppeln seiner freien Achse 19 an den mittels des Kraftgebers 16 in Aufklapposition gestellten Schwenkhebels 20. Dieser ist auf dem Schwenkzapfen 7 zwecks Zulassung kardanischer Beweglichkeit gelenkig angeordnet und trägt dazu den Kalottenring 21 eines Kugelringlagers 21, 22, dessen Kugelring 22 Bestandteil eines Spannstückes 23, mit dem der Schwenkhebel 20 auf dem Zapfen 7 mit gelenkiger Bewegungsfreiheit axial arretiert wird, unter federnd nachgiebiger Anpressung seiner Rollbahn 24 gegen den Rollkörper 11 und der in seinem Schieberrahmen 25 festgehaltenen Schieberplatte 26 gegenüber der Bodenplatte 6. Hierbei ist der Schieberrahmen 25 um eine die zweite Kardanachse bildende Achse 27 beweglich am Schwenkhebel 20 gelagert, so daß die Gleitflächen beider Platten 26,6 gleichmäßig anliegen.

Wie insbesondere aus F i g. 5 bis 7 ersichtlich, kommt die gelenkige Anordnung des Schwenkhebels 20 auf seinem Schwenkzapfen 7 mittels eines Kugelringlagers 21, 22 und eines zweckmäßig mit Gewinde 28 aufsetzbaren Spannstückes 23 sowie seiner Führung mit Rollbahn 24 am ortsfesten Rollkörper 11 des Gehäuses 3 den an der Pfanne 1 herrschenden Betriebsbedingungen weitgehend entgegen. Es entsteht eine stabile, mit wenigen Handgriffen an- und abbaubare Ausführung, welche die Einstellung eines optimalen elastischen Flächendruckes zwischen den Gleitflächen von Bodenplatte 6 und Schieberplatte 26 im Zusammenspiel der Kardanachse 27 des Schieberrahmens 25 und des Kugelringlagers 21, 22 durch einfaches Anstellen des Spannstückes 23 ermöglicht. Die Elastizität kann im Schwenkhebel 20 vorhanden sein und/oder durch eine Federeinrichtung 29 (Fig.6) mit progressiver Federcharakteristik aufgebracht werden, die auf die Rollkörperachse 12 in Richtung Rollbahn 24 wirkt. Zur leichteren Bedienung des

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Spannstückes 23 beim betriebsgerechten Verspannen

des Schwenkhebels 20 kann der Kugelring 22 des Ku- *

gelringlagers 21,22 unter Vermittlung eines Wälzdrucklagers am Spannstück 23 angeordnet sein.

Als Bodenplatte 6 und Schieberplatte 26 finden feuerfeste Platten von elliptischer Umfangsform Anwendung, die durch Umfangsringe 30 zusammengehalten werden. Jede Platte 6, 26 hat zwei Durchflußöffnungen 6a, 6b bzw. 26a, 26έ>, die Bodenplatte 6 auf der kleinen, die Schieberplatte 26 auf der großen Ellipsenachse, so daß nach Drehen der Bodenplatte 6 um 180° in Schwenkebene die bisherige Reserveöffnung 6b als Gießöffnung zum Zuge kommt, während bei der auf dem Verstellbogen 37 der Schieberplatte 26 die bisher beispielsweise als Stoffzuführöffnung benutzte und deshalb noch unverschlissene Öffnung nunmehr als Gieß- und Drossel- ,

öffnung dient. Beide Platten 6 und 26 sind, wie in F i g. 6 an der Schieberplatte 26 veranschaulicht, durch eine sichelförmige und drehbar gelagerte Klemmbacke 31 mittels einer Betätigungsspindel 32 in ihren Ausnehmungen im Gehäuse 3 bzw. im Schieberplattenrahmen 25 festklemmbar. Der Rahmen 25 ist überdies ausgestattet mit einem Anschluß 33 zum Ankuppeln an den Kraftgeberkolben 15 und mit Bajonettprofilen 34 zum Anschließen von Wechselausgüssen 35 an die Schieberplatte 26 mit Hilf e von Wechselhülsen 36.

Für den Austausch der feuerfesten Platten 6,26 gelten folgende Schritte:

— Wechselausgüsse 35 abnehmen

— Kolben 15 des Kraftgebers 16 ausfahren und vom Anschluß 33 des Schieberrahmens 25 abkuppeln

— Galgen 17 ankoppeln

— Spannstück 23 vom Schwenkzapfen 7 abnehmen

— Schwenkhebel 20 aufklappen 35 f

— Bodenplatte 6 und Schieberplatte 26 austauschen /

— Schwenkhebel 20 zuklappen

— Spannstück 23 auf den Schwenkzapfen 7 aufsetzen, * Schwenkhebel 20 verspannen

— Galgen 17 abkoppeln und in Versorgelage bringen

— Kolben 15 ausfahren und an Anschluß 33 ankoppeln

— Wechselausgüsse 35 anbringen .

Gemäß den F i g. 3 und 4 kann der Schwenkhebel 20 aus der in F i g. 4 gezeigten Schließposition, in der die Gießöffnung 2 durch den mittleren Bereich der Schieberplatte 26 abgedeckt ist, in die Offenstellung nach F i g. 3 gebracht werden, die auch zum Regeln des Gießstrahles dient. Zwischen den Stellungen des Schwenkhebels 20 nach F i g. 3 und 4 findet der eigentliche Gießbetrieb statt, wogegen die Stellung nach F i g. 1, welche die Ausgangsposition für einen Austausch der feuerfesten Platten 6 und 26 ist, im Gießbetrieb lediglich benutzt wird, wenn beispielsweise die Gießöffnung 2 wegen Einfrierens des Metalls ausgebrannt werden muß oder, wenn Stoffe zur metallurgischen Behandlung der Schmelze eingebracht werden sollen, was durch Anschließen einer Injektoreinrichtung an das entsprechende Bajonettprofil 34 anstelle des Wechselausgusses 35 geschehen kann.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentansprüche:

1. Schwenkschieber für metallurgische Gefäße mit einem die feuerfeste Schieberplatte tragenden Schieberrahmen, der mit einer Kardanachse aufgehängt ist an einem Arm eines mit einem Kraftgeber betätigbaren, zweiarmigen Schwenkhebel, der als Schwenkachse ein die andere Kardanachse bildendes Kugelgelenk hat und am zweiten Arm mittels Rollbahn und Rollkörper federnd abgestützt geführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß als kardangelenkige Schwenkachse ein am Schiebergehäuse (3) befestigter Schwenkzapfen (7) dient, auf dem ein den einen Profilring (2t) eines Kugelringlagers (21, 22) aufweisender Schwenkhebel (20) mittels eines am Gehäuse (3) anscharnierten Galgens (17) abnehmbar angeordnet und durch ein den Gegenprofilring (22) des Lagers (21,22) tragendes Spannstück (23) gehalten sowie an seinem der Schieberplatte (6) gegenüberliegenden Ende mit einer Rollbahn (24) gegen einen am Gehäuse (3) ortsfesten Rollkörper (11) verspannt ist.

2. Schwenkschieber nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Anordnung der Achse (12) des ortsfesten Rollkörpers (11) auf einer durch die Mitte der feststehenden Gießöffnung (2) des metallurgischen Gefäßes und des Schwenkzapfens (7) gehenden Geraden (13).

3. Schwenkschieber nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse (12) des ortsfesten Rollkörpers (11) gegenüber dem Gehäuse (3) durch eine Federeinrichtung (29) mit progressivem Anstieg der Federkraft im Bereich des Federweges abgestützt ist.

4. Schwenkschieber nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schenkhebel (20) den Kalottenring (21) des Kugelringlagers (21, 22) mit zentrischem Abstand zum Schwenkzapfen (7) trägt, der ein Gewindeende hat, auf dem das als Gewindemutter und als Kugelring (22) für das Lager (21,22) ausgebildete Spannstück (23) angeordnet ist.

5. Schwenkschieber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Galgen (17) mittels einer Drehachse (18) an einer Längskante des Gehäuses (3) lagert und das freie Galgenende über eine parallele Achse (19) an das rollbahnseitige Ende des Schwenkhebels (20) anschließbar ist.

6. Schwenkschieber nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Galgen (17) mit den seiner anschließbaren Achse (19) gleichen Kupplungsmitteln in einer Versorgelage festlegbar ist (F i g. 1).

7. Schwenkschieber nach den vorherigen Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß der vom Schwenkhebel (20) getragene Schieberrahmen (25) und die Schieberplatte (26) sowie die Bodenplatte (6) elliptische Form haben.

8. Schwenkschieber nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schieberplatte (26) auf dem Verstellbogen (37) zwei Durchflußöffnungen (26a, 26b) und die Bodenplatte (6) auf der Geraden zwischen ihrer mit der Gießöffnung (2) koaxialen Durchflußöffnung (6a) und dem Schwenkzapfen (7) eine Reserveöffnung (6b) hat.

9. Schwenkschieber nach den Ansprüchen 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß das die Bodenplatte (6) aufnehmende Gehäuse (3) und der die Schieberplatte (26) tragende Rahmen (25) eine sichelförmige Klemmbacke (31) aufweisen, der an einem Ende drehbar gelagert und am anderen Ende durch eine Betätigungsspindel (32) verstellbar ist.

10. Schwenkschieber nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieberrahmen (25) an einem Ende seiner diesseits des Schwenkzapfens (7) liegenden Längsseite einen Anschluß (33) für die Kolbenstange (15) eines Kraftgebers (16) aufweist.