DE3805074C2 - Schiebeverschluß am Ausguß eines Metallschmelze enthaltenden Gefäßes - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Schiebeverschluß am Ausgang eines Metallschmelze enthaltenden Gefäßes nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bekannte Verschlußplatten nach der DE-OS 22 27 501 sind in die Verschlußmechanik - ohne darin verspannt zu sein - eingelegt. Dies hat grundsätzlich den Vorteil, daß diese einem sehr starken Verschleiß ausgesetzten und damit sehr oft auszuwechselnden Platten ohne Benutzung eines Verspannwerkzeuges eingelegt bzw. herausgenommen werden können. Zudem werden durch das lose Einlegen zusätzliche Spannungsrisse, die bei einer festeingespannten Platte durch Eigenwärmeausdehnungen im Betrieb entstehen, vermieden. Da diese feuerfesten Platten bei der Herstellung durch das Brennen Toleranzen in ihrer Länge bzw. Breite bis zu einigen Millimetern aufweisen und die mit einem Blechmantel umschlossenen Platten aus Wirtschaftlichkeitsgründen nicht bearbeitet werden, besteht die Gefahr, daß einerseits die aus der Schieberplatte sowie aus einer Ausgußhülse zusammengesetzte Einheit mit einigen Millimetern Toleranz in die Verschlußmechanik eingelegt wird und daher beim Verschieben derselben eine Relativbewegung gegenüber der Mechanik erfolgt. Die Schieberplatte und die anschließende Ausgußhülse sind deshalb als Einheit gebaut, weil im Falle einer separat in die Mechanik eingesetzten Hülse durch die genannte Relativverschiebung der Platte ein zwischen dieser und der Hülse üblicherweise verwendeter dichtender Mörtel zerstört und folglich Schmelze ausfließen und einen Durchbruch erzeugen würde. Andererseits ist bei der feststehenden oberen Kopfplatte in ihr eine Vertiefung vorgesehen, in die eine anschließende feuerfeste Hülse eingreift. Nachteilig hierbei ist, daß sich die Hülse sehr schnell abnützt und bei dem sehr häufigen Wechseln der Platte keine betriebssichere Zentrierung mehr gegeben ist und daher auch die Hülse trotz schwieriger Demontage sehr häufig gewechselt werden muß.

Aus der DE-PS 27 33 635 sind auswechselbare Verschleißteile für Schiebeverschlüsse an Metallschmelze enthaltenden Behältern bekannt, bei welchen in feuerfesten Feuerbeton mittels Haltezungen eingeformte Metallarmierungen der Zentrierung und Positionierung der Verschleißteile dienende Oberflächenbereiche aufweisen. Die Zentrierung und Passung bei einer länglichen Schieberplatte erfolgen dabei mit einer Metallbandage am Außenumfang. Dabei ist die Platte in den Trägerrahmen eingesetzt.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, einen Schiebeverschluß der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß die Verschlußplatte bei loser Einlegbarkeit in die Verschlußmechanik einfach und billig herstellbar ist und beim Abgießen ein sicheres Betriebsverhalten gewährleistet.

Diese Aufgabe ist mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Die Verschlußplatte des erfindungsgemäßen Schiebeverschlusses läßt sich somit auf einfachste Weise und in bezug auf die Durchflußöffnung sehr genau in den metallischen Rahmen ein- bzw. ausbauen. Darüber hinaus sind diese Platten sehr einfach herstellbar, da diese zylindrische Fläche aus Metall besteht und bei der Bearbeitung eine einfache Zentrierung durch die vorhandene Durchflußöffnung gegeben ist.

Um die genaue Zentrierung der Platte im metallischen Rahmen zu erzielen, ist die von der Metallbandage gebildete zylindrische Fläche durch Abdrehung oder, wenn ein geprägter Blechmantel verwendet wird, durch genügend genaue Prägung bearbeitet. Die Durchmessertoleranz der zylindrischen Fläche ergibt bei einigen Zehntelmillimetern eine ausreichende Betriebssicherheit.

Die Breite der bearbeiteten zylindrischen Fläche bzw. der Außenform beträgt vorzugsweise nur einige Millimeter, damit die Platte leicht aus dem metallischen Rahmen herausnehmbar ist und nicht wie beim Schubladenprinzip gleichmäßig senkrecht zur zentrierenden Fläche herauszunehmen werden braucht.

Die Verschlußplatte mit dem von der Metallbandage gebildeten Ansatz weist vorzugsweise eine annähernd runde Außenform mit einer verlängerten Feuerfestnase auf und ist mit einer Durchflußöffnung und einer zylindrischen Fläche, die zentrisch zur runden Außenform ausgebildet sind, versehen. Diese und auch die runde Plattenform ergeben zusammen mit der erfindungsgemäßen Zentrierung der Platte im Betriebszustand, bei dem beispielsweise bei Stahl eine Erhitzung im Durchflußöffnungsbereich bis zu 1500 Grad Celsius entsteht, eine gleichmäßige Wärmespannungsverteilung im feuerfesten Teil, was zu einer Haltbarkeitssteigerung der Platte führt. Vorteile der in den Unteransprüchen 5 bis 8 definierten Platten sind in der nachstehenden Beschreibung erwähnt.

Der Schiebeverschluß hat metallische Rahmen, welche erfindungsgemäß vorzugsweise jeweils mit einer eine Verschlußplatte zentrierenden Bohrung oder zylindrischen Außenfläche versehen sind, die eine Durchmessertoleranz aufweist, die so bemessen ist, daß die Platte in der Art einer Schiebesitzverbindung eingelegt werden kann.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen schematisch dargestellten erfindungsgemäßen Schiebeverschluß mit Verschlußplatten im Längsschnitt,

Fig. 2 eine Draufsicht der im Schiebeverschluß nach Fig. 1 enthaltenen Schiebereinheit,

Fig. 3-Fig. 6 verschiedene Varianten von Verschlußplatten im Längsschnitt und

Fig. 7-Fig. 8 zwei Varianten von Verschlußplatten mit runder Außenform in Draufsicht bzw. im Längsschnitt.

Bei dem in Fig. 1 gezeigten Schiebeverschluß 10 sind nur die für die Erfindung wesentlichen Teile dargestellt. Er besteht aus einem Gehäuse 12 mit einem metallischen Rahmen 14, einer darin eingelegten feuerfesten Verschlußplatte 20, einem am Gehäuse befestigten Rahmen 13, einer in diesem Rahmen 13 durch einen nicht näher dargestellten Antrieb 16 verschiebbar geführten Schiebereinheit 15 mit einem metallischen Rahmen 17, einer darin eingelegten feuerfesten Verschlußplatte 22 und aus einer in der Schiebereinheit 15 eingespannten feuerfesten Hülse 18. Der Verschluß 10 ist am Ausguß 19 eines nicht dargestellten Metallschmelze enthaltenden Gefäßes angebracht. Das Gefäß kann beispielsweise eine Stahlgießpfanne oder ein Zwischenverteiler sein und weist eine teilweise gezeigte feuerfeste Ausgußhülse 11 auf, wobei zwischen dieser und der an sie anschließenden oberen Verschlußplatte 20 wie auch zwischen der Hülse 18 und der unteren Verschlußplatte 22 ein Dichtungselement, beispielsweise Mörtel, vorgesehen ist. Der Schiebeverschluß 10 ist in Offenstellung gezeigt und kann auf bekannte Weise durch lineares Verschieben der Schiebereinheit 15 gedrosselt oder geschlossen werden. Die Verschlußplatten 20, 22 sind dabei ebenfalls auf bekannte Art aneinandergepreßt und weisen einander berührende feuerfeste Gleitflächen auf.

Die identisch ausgebildeten Verschlußplatten 20 und 22 bestehen jeweils aus einem Blechmantel 21, 23 und einer in diesem eingemörtelten Feuerfestplatte. Letztere hat einen runden zur Durchflußöffnung zentrischen feuerfesten Ansatz 20′, 22′, der stirnseitig mit der jeweiligen Hülse 11, 18 verbunden ist. Erfindungsgemäß weist die Verschlußplatte 20, 22 einen den feuerfesten Ansatz 20′, 22′ umgebenden Blechmantelansatz mit einer bearbeiteten zylindrischen Fläche 21′, 23′ auf, die zur Durchflußöffnung 24 eine genaue Zentrierung der Platte ermöglicht. Der metallische Rahmen 14, 17 hat eine entsprechende Bohrung 14′, 17′, die etwas tiefer als die Breite der zylindrischen Fläche 21′, 23′ der Platte ist.

Gemäß Fig. 2 weist die im metallischen Rahmen 17 der Schiebereinheit 15 eingelegte Platte 22 eine annähernd runde Außenform 26 mit einer in Verschieberichtung des Verschlusses 10 sich erweiternden und in ihrer Breite verjüngenden Feuerfestnase 22′′ auf, die einen genügenden Schließweg der Schieberplatte 22 ermöglicht, wobei die Durchflußöffnung der gegenüberliegenden Platte 20 beim Schließen bzw. Öffnen eine Fläche S der Gleitfläche der Platte 22 überdeckt, die innerhalb des Feuerfestmaterials der Platte 22 liegen soll. Die Verschlußplatte 22 ist mittels im Rahmen 17 vorgesehenen Anschlägen 25 gegen seitliches Verdrehen gesichert. Der metallische Rahmen 14 sowie die Verschlußplatte 20 sind vorteilhaft gleich wie die Platte 22 und der Rahmen 17 ausgebildet. Einzig die Feuerfestnase 20′′ der Platte 20 erstreckt sich im Verschluß 10 sinngemäß in die entgegengesetzte Richtung.

Die feuerfeste Verschlußplatte 30 nach Fig. 3 entspricht von ihrer Form her annähernd der Platte 22. Es versteht sich von selbst, daß die Platte 30 und auch die weiteren Varianten von Platten 40, 50 und 60 im Schiebeverschluß 10 als untere wie auch als obere Platte einsetzbar sind, einfachheitshalber jedoch nur als Schieberplatten gezeigt sind. Die Platte 30 ist wiederum mit seitlichem Spiel in den Rahmen 17 eingelegt und weist einen zur Durchflußöffnung 24 zentrischen runden feuerfesten Ansatz 30′ und eine Feuerfestnase 30′′ auf. Die Platte hat als Metallbandage einen Schrumpfring 31 und einen zusätzlichen auf den Ansatz 30′ warm aufgezogenen Schrumpfring 32, der mit einer äußeren bearbeiteten zylindrischen Fläche 33 versehen ist, die in der Bohrung 35 zentriert ist. Denkbar wäre auch, daß der feuerfeste Ansatz 30′ außen bearbeitet ist und ein ein relativ genaues Außenmaß aufweisender Schrumpfring 32 aufgezogen würde und damit die erforderliche Toleranz des Außendurchmessers der Fläche 33 erreicht wäre.

Bei der feuerfesten Platte 40 nach Fig. 4 handelt es sich um eine an sich bekannte beidseitig geschliffene Platte, die wiederum mit seitlichem Spiel in den Rahmen 17 eingelegt ist, eine erste äußere Metallbandage 41, zwei Durchflußöffnungen 24 und 45 und jeder Durchflußöffnung eine zugeordnete Ringnut 47, 47′ mit einem Schrumpfring 42, 46 aufweist. Letzterer hat wiederum eine äußere zylindrische Fläche 43, welche die Zentrierung der Platte in der Bohrung 44 des in die Ringnut 47 ragenden Rahmens 17 ermöglicht. Die Ringnut 47′ ist zur Nut 47 identisch und auf der gegenüberliegenden Seite der Platte angeordnet. Diese Zweiloch-Platte 40 hat den Vorteil, daß bei verschlissener Öffnung 24 die Platte gewendet und die Durchflußöffnung 45 zum Einsatz gebracht werden kann, wobei die nicht im Einsatz befindliche Öffnung und Ringnut mit leicht herausbrechbarem Feuerfestmaterial zugemörtelt sein kann. Die äußere Form der Platte 40 kann eine Art Brille mit zwei zusammengesetzten runden Plattenteilen sein.

In Fig. 5 ist bei einer beidseitig geschliffenen feuerfesten Platte 50 mit einem äußeren Schrumpfring 51 ähnlich wie bei der Platte 40, eine zur Durchflußöffnung 24 zentrische Ringnut 57 vorgesehen, in die ein U-förmiger Ring 52 als Metallbandage eingebettet ist. Eine wiederum bearbeitete zylindrische Fläche 53 ermöglicht die Zentrierung der Platte 50 in einem vom Rahmen 17 gebildeten Ringansatz 54 mit einer äußeren Zentrierfläche 55. Die Platte 50 könnte ebenso wie die Platte nach Fig. 4 eine zweite Durchflußöffnung und eine zweite Ringnut enthalten.

Die feuerfeste Verschlußplatte 60 nach Fig. 6 unterscheidet sich von der Platte 20 nach Fig. 1 nur insofern, als sie beidseitig flach ist und im Blechmantel 61 ein zur Durchflußöffnung 24 zentrischer Metallring 62 eingeschweißt ist, der innen die bearbeitete zylindrische Fläche 63 hat, die an der Außenfläche 65 des Rahmens 17 zentriert ist.

In einer weiteren Variante der Erfindung gemäß Fig. 7 ist eine Verschlußplatte 70 mit einer runden Außenform 73 und einer dazu zentrischen Durchflußöffnung 74 gezeigt. Die Verschlußplatte 70 ist dabei stirnseitig von einer als Schrumpfring ausgebildeten Metallbandage 72 umgeben und zusammengehalten. Der Schrumpfring 72 hat außen die bearbeitete zylindrische Fläche 73, welche die genaue Zentrierung der Platte in der Bohrung 75 des Rahmens 17 ermöglicht. Bei der Variante gemäß Fig. 8 ist lediglich anstelle des zylindrischen Ringes 72 ein Schrumpfring 82 mit einer nicht über die gesamte Höhe bearbeiteten Fläche 83 gezeigt. Dadurch kann die Platte 70 leichter aus dem metallischen Rahmen 17 herausgenommen werden, da sie nur über einige Millimeter Höhe in diesem zentriert ist. Bei der Platte 70 ergibt sich aufgrund der runden Außenform gegenüber der Platte 22 nach Fig. 2 bei vorausgesetztem gleichem Außendurchmesser ein kürzerer Schließweg, der sich gemäß Fig. 7 aus der von der Durchflußöffnung der gegenüberliegenden nicht dargestellten Platte gebildeten Überdeckung S′ ergibt. Als Kompensation kann der Verschluß so ausgelegt sein, daß bei einem gedrosselten Abgießen die Schieberplatte 70 in die zur Schließrichtung gegenüberliegende Seite verschoben wird und damit der Verschleiß der Platte gleichmäßiger verteilt wird.

Die Platte 70 mit der runden Außenform 73, 83 hat insofern noch einen Vorteil, als sie nach Gebrauch um 90 Grad im Rahmen gedreht und dann die noch annähernd unverschlissene Fläche S′′ in Einsatz gebracht werden kann. Die Platte 70 kann dabei durch eine einfache seitliche Verspannung gegen Verdrehung gesichert werden.

Eine Zentrierung der beschriebenen Platten im Rahmen ist dann mit genügender Betriebssicherheit gewährleistet, wenn zum Beispiel die äußere zylindrische Fläche der Platte eine Durchmessertoleranz von minus 0,1 bis minus 0,3 Millimetern aufweist, während die entsprechende Bohrungstoleranz des Rahmens von plus 0,1 bis plus 0,2 Millimetern beträgt.

Claims (9)

1. Schiebeverschluß am Ausguß eines Metallschmelze enthaltenden Gefäßes, mit metallischem Rahmen und einer feuerfesten Verschlußplatte, die mit mindestens einer Durchflußöffnung und einer sie umgebenden Metallbandage versehen ist und lose in den Rahmen einlegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (20, 22, 30, 40, 50, 60, 70) zwecks annähernd spielfreier Zentrierung in einer zentrierenden Bohrung (14′, 17′, 35, 44, 75) oder an einer zentrierenden zylindrischen Außenfläche (55, 65) des metallischen Rahmens (14, 17) einen von der Metallbandage (21, 23) gebildeten Ansatz bzw. gesonderten Bandageteil (32, 42, 46, 52, 62) mit einer zur Durchflußöffnung (24) zentrischen und bearbeiteten zylindrischen Fläche (21′, 23′, 33, 43, 53, 63) oder eine von der Metallbandage (72, 82) gebildete und bearbeitete zylindrische Außenform (73, 83) mit einer dazu zentrischen Durchflußöffnung (74) aufweist.

2. Schiebeverschluß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zylindrische Fläche (21′, 23′, 33, 43, 53, 63, 73, 83) der Metallbandage (21, 23, 32, 42, 52, 62, 72, 82) durch Abdrehen oder durch Prägung mit jeweils einigen Zehntelmillimetern Durchmessertoleranz bearbeitet ist.

3. Schiebeverschluß nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die bearbeitete zylindrische Fläche (21′, 23′, 33, 43, 53, 63, 83) der Metallbandage (21, 23, 32, 42, 52, 62, 72, 82) vorzugsweise eine Breite von nur einigen Millimetern aufweist.

4. Schiebeverschluß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (20, 22, 30) eine annähernd runde Außenform (26) mit einer verlängernden Feuerfestnase (20′′, 22′′, 30′′) hat, die Durchflußöffnung (24) und die zylindrische Fläche (21′, 23′, 33) dabei zentrisch zur runden Außenform (26) ausgebildet sind.

5. Schiebeverschluß nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (20, 22) einen bekannten Blechmantel (21, 23) als Metallbandage aufweist, bei der die zylindrische Fläche (21′, 23′) durch einen Ansatz am Blechmantel (21, 23), der einen Feuerfestansatz (20′, 22′) der Platte (20, 22) umgibt, gebildet ist.

6. Schiebeverschluß nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (30) eine sie stirnseitig umgebende Metallbandage (31), eine Durchflußöffnung (24) und eine zusätzliche als Schrumpfring ausgebildete, über einen Feuerfestansatz (30′) der Platte aufgezogene Metallbandage (32) mit einer bearbeiteten zylindrischen Außenfläche (33) aufweist.

7. Schiebeverschluß nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beidseitig ebene Platte (40, 50) mit einer oder zwei Durchflußöffnungen (24 und 45) eine für jede Durchflußöffnung (24, 45) zentrische Ringnut (47, 47′; 57) hat, in der jeweils ein Schrumpfring (42, 46) oder ein eingebetteter U-förmiger Ring (52) als Metallbandage enthalten ist, in welchem die zylindrische Fläche (53, 43) innen oder außen eingearbeitet ist, wobei die beiden Ringnuten (47, 47′) vorzugsweise einander gegenüberliegend in der Platte (40) vorgesehen sind.

8. Schiebeverschluß nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte einen bekannten Blechmantel (61) als Metallbandage hat, in den ein die zylindrische Fläche (63) bildender Metallring (62) eingeschweißt ist.

9. Schiebeverschluß nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung (14′, 17′, 35, 44, 75) bzw. die zylindrische Außenfläche (55, 65) des jeweiligen Rahmens (14, 17) eine Durchmessertoleranz aufweist, die so bemessen ist, daß die Verschlußplatte in der Art einer Schiebesitzverbindung in den Rahmen einlegbar ist.