DE4307851A1 - Gasdichte Kammeranordnung mit Haupt- und Zusatzkammer - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine gasdichte Kammeranordnung mit einer Hauptkammer, insbesondere einer Ofenkammer mit einem Schmelz- oder Heizofen, mit einer von einer ersten Dicht­ fläche umgebenen Öffnung und mit einer an die Dichtfläche anlegbaren Ventilklappe, die um eine zur Dichtfläche paral­ lele Schwenkachse schwenkbar ist, und mit einer zweiten Dichtfläche, die die erste Dichtfläche umgibt, sowie mit einer Zusatzkammer, vorzugsweise einer Chargierkammer, an die ein dem Schwenkweg der Ventilklappe angepaßtes Ventilgehäuse angesetzt ist, das seinerseits auf die zweite Dichtfläche auf­ gesetzt ist.

Derartige Kammeranordnungen werden unter anderem für Vakuum- Schmelz- und Gießöfen verwendet, bei denen das dem Ventilgehäuse abgekehrte Ende der Zusatzkammer ein weiteres Verschlußelement aufweist, so daß die Zusatzkammer als Schleusenkammer für die Beschickung (Chargierung) des Schmelzofens verwendet werden kann. Hierbei fluchtet in aller Regel die Zusatzkammer mit der Beschickungsöffnung des Schmelzofens. Durch koaxiale Anordnung der Achsen A-A von Zusatzkammer bzw. Chargierkammer und Schmelzofen (Induktionsofen) sowie senkrechte Ausrichtung dieser Achse kann das Schmelzgut senkrecht in den Schmelzofen abgesenkt werden.

Durch die DE-PS 10 61 970 ist es bekannt, zwischen einer Ofenkammer und einer Chargierkammer ein Ventilgehäuse anzuordnen, das untrennbar mit der Chargierkammer verbunden ist und einen Ventilschieber enthält, der in einen seitlichen Fortsatz der Ventilkammer verfahrbar ist. Beim Abheben der Baueinheit von Chargierkammer und Ventilgehäuse wird der Ventilschieber mit von der Ofenkammer abgehoben, so daß diese durch den Ventilschieber nicht mehr verschließbar ist. Darüberhinaus ist der Platzbedarf des Ventilgehäuses groß, und der Ventilschieber und sein Antriebsmechanismus sind für Reparatur und Wartung schwer zugänglich. Ein Spritzschutz für die erste Dichtfläche ist nicht vorgesehen.

Durch die DE-AS 11 54 598 ist es bekannt, zwischen einer Chargierkammer und der Ofenkammer ein Ventilgehäuse mit einer Ventilplatte anzuordnen, die in einer waagrechten Ebene auf einer Kreisbahn verschwenkbar und auf die erste Dichtfläche absetzbar ist. In diesem Fall ist die Chargierkammer Teil eines Revolvers und vom Ventilgehäuse abhebbar und seitlich verschwenkbar. Zwar kann der Schmelzofen hierbei auch bei abgenommener Chargierkammer weiter betrieben werden, jedoch ist auch diese Konstruktion außerordentlich voluminös und für Wartungs- und Inspektionsarbeiten schwer zugänglich.

Schließlich ist es durch die DE-PS 35 30 471 bekannt, zwischen einer Ofenkammer und einer Chargierkammer ein sehr flach ausgebildetes Schieberventil anzuordnen, das nach dem Entfernen der Chargierkammer gleichfalls mit der Ofenkammer verbunden bleibt. Der Ventilschieber läßt sich gleichfalls in eine seitliche Tasche des Ventilgehäuses zurückziehen, ist aber für Wartungs- und Inspektionsarbeiten gleichfalls schwer zugänglich.

Schließlich ist durch offenkundige Vorbenutzung durch die Anmelderin selbst eine gattungsgemäße gasdichte Kammeran­ ordnung bekannt, bei der die Ventilklappe zusammen mit dem Ventilgehäuse und der Zusatzkammer von der Hauptkammer ab­ nehmbar ist. Infolgedessen ist bei abgenommener Zusatzkammer die Hauptkammer nicht zu verwenden.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine gas­ dichte Kammeranordnung der eingangs beschriebenen Gattung anzugeben, die äußerst einfach im Aufbau ist, einen Betrieb der Hauptkammer bei abgenommener Zusatzkammer zuläßt und einen leichten Zugang zur Ventilklappe und ihren Lager- und Antriebselementen ermöglicht.

Die Lösung der gestellten Aufgabe erfolgt bei der eingangs angegebenen Kammeranordnung erfindungsgemäß dadurch, daß die Schwenkachse A₁-A₁ an der Hauptkammer befestigt ist und daß die Zusatzkammer zusammen mit dem Ventilgehäuse von der zweiten Dichtfläche der Hauptkammer abnehmbar ist.

Nach dem Abnehmen der Zusatzkammer verbleibt also die Ven­ tilklappe an der Hauptkammer, und sie ist von allen Seiten her bequem zugänglich. Durch die Verwendung einer Ventil­ klappe, die von der Dichtfläche hochklappbar ist, läßt sich das Ventilgehäuse sehr kompakt ausführen, wie anhand der nach­ folgenden Detailbeschreibung noch näher ausgeführt werden wird.

Es ist dabei besonders vorteilhaft, wenn im Ventilgehäuse ein schwenkbarer Spritzschutzring angeordnet ist, dessen Schwenk­ achse am Ventilgehäuse befestigt und gleichfalls parallel zur ersten Dichtfläche ausgerichtet ist, derart, daß bei geöffne­ ter Ventilklappe der Spritzschutzring auf die erste Dicht­ fläche auflegbar ist.

In besonders zweckmäßiger Weise wird dabei die Schwenkachse A₂-A₂ des Spritzschutzrings im Verhältnis zur Schwenkachse A₁-A₁ der Ventilklappe auf der diametral gegenüberliegenden Seite des Ventilgehäuses angeordnet, so daß ein extrem platzsparender Gesamtaufbau entsteht.

Schließlich ist es besonders vorteilhaft, wenn das Ventilge­ häuse gegenüber der Zusatzkammer mindestens eine seitliche Ausbuchtung solcher Abmessungen besitzt, daß die Ventilklappe sich in ihre Offenstellung außerhalb der virtuellen Verlängerung des Hohlraums der Zusatzkammer befindet.

Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes wird nachfolgend anhand der Fig. 1 und 2 näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Vertikalschnitt entlang der Achse A-A durch Zusatzkammer, Ventilgehäuse und Hauptkammer und

Fig. 2 einen Horizontalschnitt durch den Gegenstand von Fig. 1 entlang der Linie II-II.

In Fig. 1 ist eine Hauptkammer 1 dargestellt, von der nur der obere Teil eines Deckels 1a gezeigt ist. Dieser Deckel ist doppelwandig ausgeführt und besitzt einen von einem Kühlmedium durchströmten Zwischenraum 1b.

Diese Hauptkammer besitzt eine Öffnung 2, die von einem Ringflansch 3 umgeben ist, dessen Oberseite eine erste Dichtfläche 4 bildet (Fig. 2).

Die Hauptkammer 1 ist mit einem senkrechten Zylinderstück 5 versehen, das an seinem oberen, waagrechten Ende einen Ringflansch 6 mit einer zweiten Dichtfläche 7 besitzt, die die erste Dichtfläche 4 koaxial zur Achse A-A umgibt und einen deutlich größeren Innendurchmesser hat. Auf die Dichtfläche 7 ist ein Ventilgehäuse 8 aufgesetzt, und zwar mittels eines weiteren Ringflansches 9 und unter Zwischenschaltung einer nicht näher bezeichneten Dichtung, die eine Trennfuge 10 abdichtet. An dieser Trennfuge 10 ist das Ventilgehäuse 8 von der Dichtfläche 7 abnehmbar. An ihrem oberen Ende ist das Ventilgehäuse 8 mit einer Zusatzkammer 11 versehen, die als Chargierkammer für ein hier nicht darge­ stelltes Chargiergut ausgebildet ist. Den Übergang zwischen dem Ventilgehäuse 8 und der Zusatzkammer 11 bildet ein plattenförmiges Bauteil 12.

Im Ventilgehäuse 8 befindet sich eine Ventilklappe 13, die im wesentlichen kreisscheibenförmig ausgebildet ist und an ihrem verstärkten Rand eine Ringdichtung 14 aufweist. Die Ventil­ klappe 13 ist mittels zweier Gelenklaschen 15 an einer waag­ rechten Achse A₁-A₁ befestigt die in Gelenkhülsen 16 und 17 gelagert ist, von denen die Gelenkhülse 16 eine Drehdurchfüh­ rung bildet. Die Schwenkachse A₁-A₁ verläuft parallel zu den beiden Dichtflächen 4 und 7 ist körperlich als eine Welle aus­ geführt, die durch einen Antrieb 18 verdrehbar ist, der hier nur durch einen gekrümmten Doppelpfeil dargestellt ist. Mittels dieses Antriebs läßt sich die Ventilklappe 13 aus der senkrechten Position in eine waagrechte Position 13a ver­ schwenken, in der sie mittels der Ringdichtung 14 auf der Dichtfläche 4 aufliegt, wie dies gleichfalls in Fig. 1 darge­ stellt ist. Der Schwenkweg 13b zwischen den Positionen 13 und 13a ist durch einen gestrichelten Kreisbogen angedeutet. Am oberen Ende der Zusatzkammer befindet sich - hier nicht dar­ gestellt - ein weiteres Ventil, das im Zusammenwirken mit der Ventilklappe 13 und der Zusatzkammer 11 eine Schleuse bildet.

Wie den Fig. 1 und 2 zu entnehmen ist, ist die Schwenkachse A₁-A₁ an der Hauptkammer 1 befestigt, nämlich an deren Zylin­ derstück 5 unterhalb der Trennfuge 10. Die Zusatzkammer 11 ist zusammen mit dem Ventilgehäuse 8 von der zweiten Dichtfläche 7 der Hauptkammer 1 abnehmbar.

Im Ventilgehäuse 8 ist außerdem ein schwenkbarer Spritzschutz­ ring 19 angeordnet, der den gleichen Durchmesser besitzt wie die erste Dichtfläche 4 und entlang dem Schwenkweg 19b auf die Dichtfläche 4 auflegbar ist, wenn sich dort nicht die Ventilklappe 13 befindet. Der Spritzschutzring 19 ist über zwei paarweise angeordnete Gelenklaschen 20 und 21 an der Mantelwand des Ventilgehäuses 8 befestigt und infolgedessen zusammen mit dem Ventilgehäuse 8 und der Zusatzkammer 11 von der zweiten Dichtfläche 7 abnehmbar. Der Spritzschutzring 19 wird nur dann benötigt, wenn die Ventilklappe 13 geöffnet und der Schmelzofen im Betrieb ist.

Auch die Schwenkachse A₂-A₂ des Spritzschutzrings 19 verläuft parallel zu den beiden Dichtflächen 4 und 7 und ist in Gelenkhülsen 22 und 23 gelagert, von denen die Gelenkhülse 22 als Drehdurchführung ausgebildet ist. Auch in diesem Falle ist die Schwenkachse A₂-A₂ körperlich als Welle ausgebildet und mittels eines Antriebs 24 verstellbar, der hier gleichfalls nur durch einen gekrümmten Doppelpfeil angedeutet ist.

Es ist aus Fig. 1 zu ersehen, daß das Ventilgehäuse 8 den Schwenkwegen 13b und 19b von Ventilklappe 13 und Spritzschutzring 19 in der Höhe angepaßt ist. Weiterhin ist Fig. 1 zu entnehmen, daß das Ventilgehäuse 8 gegenüber der Zusatzkammer 11 zwei seitliche Ausbuchtungen 25 und 26 besitzt, in denen in senkrechter Stellung die Ventilklappe 13 und der Spritzschutzring 19 untergebracht sind. Es ist erkennbar, daß sich die Ventilklappe 13 in ihrer Offenstellung außerhalb der virtuellen Verlängerung des Hohlraums 11a der Zusatzkammer 11 befindet. Analoge Verhältnisse gelten auch für die Unterbringung des Spritzschutzrings 19 in der Aus­ buchtung 26. Vorzugsweise bilden die Ausbuchtungen 25 und 26 Teile einer Ringkammer, d. h. die Wände des Ventilgehäuses 8 und der Zusatzkammer 11 sind zylindrisch mit unterschied­ lichen Durchmessern (z. B. 800 mm und 1500 mm) ausgebildet, so daß das plattenförmige Bauteil 12 als Kreisring ausge­ bildet ist. Üblicherweise werden durch die Zusatzkammer 11 Körbe mir Chargiermaterial, Meßgeräte etc. in einen Schmelz­ tiegel eingeführt, der in Fig. 1 nicht dargestellt ist, den man sich aber koaxial zur Achse A-A in der Hauptkammer vor­ stellen muß.

Die Verbindung der Schwenkachse A₁-A₁ für die Ventilklappe 13 mit der Hauptkammer bzw. deren Deckel 1a schafft jedenfalls die Voraussetzungen dafür, daß das Ventilgehäuse 8, das gewissermaßen eine erweiterte Verlängerung der Zusatzkammer 11 darstellt, gemeinsam mit dieser von der Hauptkammer 1 abnehmbar ist, wobei die Ventilklappe 13 an der Hauptkammer verbleibt und diese in der Position 13a geschlossen halten kann, so daß in der Hauptkammer 1 metallurgische Prozesse und dergleichen durchgeführt werden können. Wenn man sich das Ventilgehäuse 8 abgenommen vorstellt, so wird ersichtlich, daß die Ventilklappe 13 zusammen mit ihrer Lagerung von oben und von der Seite her leicht zugänglich ist.

Claims (3)

1. Gasdichte Kammeranordnung mit einer Hauptkammer (1), insbesondere einer Ofenkammer mit einem Schmelz- oder Heizofen, mit einer von einer ersten Dichtfläche (4) umgebenen Öffnung (2) und mit einer an die Dichtfläche anlegbaren Ventilklappe (13), die um eine zur Dicht­ fläche parallele Schwenkachse (A₁-A₁) schwenkbar ist, und mit einer zweiten Dichtfläche (7), die die erste Dichtfläche (4) umgibt, sowie mit einer Zusatzkammer (11), vorzugsweise einer Chargierkammer, an die ein dem Schwenkweg (13b) der Ventilklappe (13) angepaßtes Ven­ tilgehäuse (8) angesetzt ist, das seinerseits auf die zweite Dichtfläche (7) aufgesetzt ist, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Schwenkachse (A₁-A₁) an der Haupt­ kammer (1) befestigt ist, und daß die Zusatzkammer (11) zusammen mit dem Ventilgehäuse (8) von der zweiten Dicht­ fläche (7) der Hauptkammer (1) abnehmbar ist.

2. Gasdichte Kammeranordnung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß im Ventilgehäuse (8) ein schwenkbarer Spritzschutzring (19) angeordnet ist, dessen Schwenk­ achse (A₂-A₂) am Ventilgehäuse (8) befestigt und gleich­ falls parallel zur ersten Dichtfläche (4) ausgerichtet ist, derart, daß bei geöffneter Ventilklappe (13) der Spritzschutzring auf die erste Dichtfläche (4) auflegbar ist.

3. Gasdichte Kammeranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilgehäuse (8) gegenüber der Zusatzkammer (11) mindestens eine seitliche Ausbuchtung (25) solcher Abmessungen besitzt, daß die Ventilklappe (13) sich in ihrer Offenstellung außerhalb der vir­ tuellen Verlängerung des Hohlraums (11a) der Zusatz­ kammer (11) befindet.