JP2014503364A - 溶融金属を含むコンテナの流出口の、閉鎖プレート及び摺動閉鎖装置 - Google Patents

Abstract

溶融金属を含むコンテナの流出口の摺動閉鎖装置のための閉鎖プレートに、２つの外側長手方向側面、閉鎖プレート（２０）の長手方向中心軸（Ａ）上に配置された貫流開口（２１）、及びこの貫流開口から始まる閉鎖表面（Ｓ）を設ける。これら２つの外側長手方向側面それぞれに、閉鎖プレート（２０）のクランプ留め表面又はセンタリング表面として機能する少なくとも２つの肩部表面（２０ａ、２０ｂ）が形成され、これら肩部表面は長手方向軸に対して角度（α、β）を有し、これにより、プレートの先細形状が形成される。閉鎖表面（Ｓ）の側に位置する肩部表面（２０ａ）に隣接する外側側面（２０ｃ；３０ｃ）が少なくとも設けられ、これら外側側面はそれぞれ、長手方向軸（Ａ）に対して、肩部表面（２０ａ）が有する角度より小さい角度（γ）を有する。
【選択図】図２

Description

本発明は、溶融金属を含むコンテナの流出口の摺動閉鎖装置のための閉鎖プレートであって、２つの外側長手方向側面、閉鎖プレートの長手方向中心軸上に配置された貫流開口、及び貫流開口に設けた閉鎖プレート、並びにこの閉鎖プレートを用いる摺動閉鎖装置に関する。

溶融金属の通路を開閉するために、摺動閉鎖装置において一般的な閉鎖プレートが使用される。よって、貫流開口をそれぞれ有する閉鎖プレートは、互いに対して押圧されて封止部を形成し、アクチュエータを用いて、閉鎖プレートの１つを所定のストロークにわたって、開位置から閉位置へ、及びその逆へ動かすことができる。よって、上側の固定された閉鎖プレートと可動閉鎖プレートの両方に、閉鎖表面が形成され、その長さは調整ストロークに対応する。特許文献１による摺動閉鎖装置が備える閉鎖プレートのように、閉鎖プレートは摺動閉鎖装置の機構内へとクランプ留めされるか、特許文献２に開示されているプレートに見られるように、実質的に遊びがない状態でこの機構の中に挿入される。

ドイツ特許第３５２２１３４号 欧州特許第１０６４１５５号

本発明の基盤となる目的は、初めに述べたタイプの閉鎖プレートを提供することであり、この閉鎖プレートは特に、最小寸法の外側クランプ留め、又は最適なクランプ留めを備え、これにより閉鎖プレートは、閉鎖装置を閉鎖する際の動作において高いレベルの信頼性を提供でき、その一方で、プレートの外形寸法を、貫流開口の直径に関して最小に維持することができる。

本発明によると、この目的は請求項１の特徴部分によって達成される。

本発明の実施形態では、この閉鎖プレートは、これら２つの外側長手方向側面それぞれにクランプ留め表面として形成された少なくとも２つの肩部表面によって、閉鎖プレートの最適なクランプ留めを達成することができるため、最小寸法を有するようにすることができる。これらの肩部表面によってプレートの先細形状が形成され、これにより、閉鎖プレートを最小寸法とすることができる。クランプ留め表面において閉鎖表面の側面と隣接し、かつ、長手方向軸に対する、プレートの端部を形成する外側表面それぞれの角度は、肩部表面の角度よりも小さく、これにより、閉鎖プレートを繰り返し使用しても、十分な信頼性が保証される。

本発明の例示的実施形態及び更なる利点を、図面を利用してより詳細に説明する。

図１は、摺動閉鎖装置及びその中に固定された閉鎖プレートの長手方向概略断面図である。 図２は、本発明による閉鎖プレートの上面図である。 図３は、閉鎖プレートの変形例の上面図である。 図４は、閉鎖プレートの更なる変形例の上面図である。 図５は、閉鎖プレートの第４の変形例の上面図である。

図１は、コンテナに設置される摺動閉鎖装置１０の断面図であり、コンテナからは、センタリングリング１４と、コンテナの出口を形成する耐火性流入口スリーブ１３と、耐火性ライナ１２とを有する鋼鉄製外側ジャケット１１のみを示す。コンテナとしては、連鋳プラントの溶融鉄鋼で充填可能なレードルを通常想定する。しかしながら言うまでもなく、いずれの溶融金属を保持するコンテナであってよい。

摺動閉鎖装置１０のハウジング１４内に固定される上側耐火性閉鎖プレート２０がこの流入口スリーブ１３に隣接して封止部を形成し、この耐火性閉鎖プレート２０は、詳細には示さない摺動ユニット内の摺動可能な耐火性閉鎖プレート２２と、摺り接触状態にあり、摺動ユニットはアクチュエータによって前後に動かすことができ、図示していないクランプ留め構成部品によってハウジング１４に固定することができる。更にまた、耐火性流出口スリーブ１６は、摺動可能閉鎖プレート２２と隣接している。

図２は、シート状金属ジャケット２３と、その内部にモルタル接合された耐火性プレート２０'とからなる、閉鎖プレート２０を示す。閉鎖プレート２０は２つの外側長手方向側面、長手方向中心軸Ａ上に配置された貫流開口２１、及び貫流開口２１から始まる閉鎖表面Ｓを有する。この閉鎖表面Ｓは、対向する閉鎖プレートの貫流開口の直径、及び摺動ユニットの調整ストロークによって画定される。図１では、摺動閉鎖装置１０は閉鎖位置にあり、下側摺動可能閉鎖プレート２２の閉鎖表面の端部は、上側閉鎖プレート２０の貫流開口２１によって覆われている。

本発明によると、閉鎖プレート２０のこれら２つの外側長手方向側面のそれぞれには、クランプ留め表面又はセンタリング表面として機能する２つの肩部表面２０ａ、２０ｂが形成され、これら肩部表面は長手方向軸Ａに対して角度α、βを有し、これにより、プレートの先細形状が形成される。更に、閉鎖表面Ｓの側に位置する肩部表面２０ａに隣接する外側側面２０ｃはそれぞれ、長手方向軸に対して角度γを有し、これは肩部表面２０ａが有する角度より小さい。

上述の実施形態では、閉鎖プレート２０の長手方向側面におけるこれらの角度α、βは同一の大きさ、即ち約２０°となるようサイズ決めされる。しかしながら、各外側側面２０ｃの角度γは好ましくは０〜２０°であり、この場合は約５°である。更に、閉鎖プレート２０は長手方向軸Ａに関して対称に形成されており、これにより、両長手方向側面を、同一の角度及び同一の寸法を有するものとすることができる。

長手方向軸Ａに対して角度α、βを有する、閉鎖プレートのこれら肩部表面２０ａ、２０ｂを、貫流開口２１の横方向軸から距離２７ａ、２７ｂの位置に配置する。動作状態において肩部表面２０ａ、２０ｂに作用するクランプ留め要素１７ａ、１７ｂ（これは摺動閉鎖装置１０の一部であり、二点鎖線で示す）は、各肩部表面２０ａ、２０ｂに垂直に、プレートの中心へ向かって延在するクランプ留め力線を生成し、この線は、交差点２６ａ、２６ｂにおいて長手方向軸Ａと交差する。

有利には、本発明の枠内において、このクランプ留め力線２５ａ、２５ｂそれぞれと長手方向軸Ａとによって形成される交差点２６ａ、２６ｂは、貫流開口２１の外径から特定の距離２７ａ、２７ｂにある。この距離は一般には、貫流開口２１の直径の最大２倍に対応し、閉鎖表面Ｓの側において、その反対側におけるよりも大きくなっている。図２では、この距離を貫流開口の直径よりも小さく図示している。

肩部表面１０ａ、２０ｂと貫流開口２１の横方向軸との間のこの距離２７ａ、２７ｂにより、貫流開口の周辺領域に作用するクランプ留め力、及び貫流開口の周辺の耐火性材料に熱負荷によって発生するひび割れが、耐火性材料の破損をもたらすことがなくなる、という有意な利点が得られる。しかしながら本発明によるクランプ留めによって、耐火性プレート２０'のこのようなひび割れの形成に特に影響を与えることができ、これにより、プレートの耐久性は決定的に改善される。

更に、閉鎖プレート２０の両端部は、それぞれ外側側面２０ｃ又は肩部表面２０ｂからの２つの直径により、従来と同じ様式で形成される。更に、肩部表面の間の領域２８の外側長手方向側面は、長手方向軸に平行に配設される。原理的には、この外側長手方向側面は楕円形又はそれに類する形状を有することもできる。

図３は、プレート及びシート状金属ジャケットからなる閉鎖プレート３０を示し、これは図２に従って形成されるものと類似しているため、相違点のみを以下に説明する。ここでは、２つの肩部３０ａ、３０ｂはそれぞれ両方の外側長手方向側面に、長手方向軸Ａに関して対称に割り当てられている。閉鎖表面Ｓから離間した側面上の両肩部表面３０ｂに隣接して、外側側面３０ｄが設けられ、これらはそれぞれ長手方向軸に対して、肩部表面３０ｂが有するよりも小さい角度を有する。これら外側側面３０ｄは、肩部表面３０ａに隣接する対向する外側側面３０ｃと同様、長手方向軸Ａにほぼ平行である。肩部表面の両側にあるこれら外側側面３０ｃ、３０ｄにより、一様なプレート幅が形成される。閉鎖プレートの両端部はそれぞれ半円形状である。

図４による閉鎖プレート４０は、図２に従って形成されるものと類似しており、相違点を以下に説明する。肩部表面４０ａは真っ直ぐな表面として形成されておらず、丸みを帯びた表面として形成されている。ここで、直径４０ｒを、プレート端部４０ｅの直径を事実上形成するように選択する。従って、閉鎖プレート４０を、クランプ留めを用いることなく、摺動閉鎖装置の機構内の円形凹部に挿入することができる。

図５は閉鎖プレート５０を示し、この閉鎖プレート５０の特別な特徴として、肩部５０ａ、５０ｂが外側長手方向側面上に、長手方向軸Ａと直角を形成して配設され、これにより角度α、βが９０°となっている。上述の変形例では肩部表面はそれぞれ好ましくは３０〜１００ｍｍの長さを有しているが、好ましくはこれら肩部表面５０ａ、５０ｂを、ほんの数ｍｍ程度の短さに寸法決めする。この閉鎖プレート５０は、遊びが事実上無く、またクランプ留めを行うこともない状態で、摺動閉鎖装置の機構内に挿入するのに特に適している。この機構には、対応する凹部を設ける必要があり、この凹部には、肩部表面５０ａ、５０ｂを有するセンタリング肩部５１が、遊び無しに受容される。肩部表面５０ａ、５０ｂを有するセンタリング肩部５１は、耐火性プレート５０'を囲むシート状金属ジャケット５２で形成される。

しかしながら、好ましくはほんの数ｍｍ程度の短さに寸法決めされるこれら肩部表面５０ａ、５０ｂは、長手方向軸Ａに対して９０°未満の角度を有するように形成することもできる。

上述の例示的実施形態により、本発明は十分に実証されている。しかしながら、更なる変形例も想定することができる。よって、例えば、シート状金属ジャケットの代わりに、プレートを囲む単なるシート状金属カラーを挿入することもでき、又は、摺動閉鎖装置の機構内にプレートを直接挿入することもでき、必要に応じて機構内でクランプ留めを実施することもできる。

理論的には、一方の長手方向側面上にある肩部表面のうち少なくとも１つを、他方の長手方向側面上にある対応する肩部表面と異なる長さとすることができ、又は異なる角度を有するようにすることもできる。これにより、コンテナを特定の回数だけ空にした後で閉鎖プレートを回転させて、背面側を摺動側面とする場合に、閉鎖プレートを最初は摺動プレートとして使用し、その後は単にベースプレートとして使用することができる、という利点が得られる。

Claims (10)

1. 溶融金属を含むコンテナの流出口の摺動閉鎖装置のための閉鎖プレートであって、
   ２つの外側長手方向側面、前記閉鎖プレート（２０、３０、４０、５０）の長手方向中心軸（Ａ）上に配置された貫流開口（２１、３１）、及び前記貫流開口から始まる閉鎖表面（Ｓ）を備える、閉鎖プレートにおいて、
   前記２つの外側長手方向側面それぞれに、前記閉鎖プレート（２０、３０、４０、５０）のクランプ留め表面又はセンタリング表面として機能する少なくとも２つの肩部表面（２０ａ、２０ｂ；３０ａ、３０ｂ；４０ａ、４０ｂ；５０ａ、５０ｂ）が形成され、前記肩部表面は前記長手方向軸（Ａ）に対してある角度（α、β）を有し、これにより、前記プレートの先細形状が形成されると共に、
   前記閉鎖表面（Ｓ）の側に位置する前記肩部表面（２０ａ；３０ａ；４０ａ；５０ａ）に隣接する外側側面（２０ｃ；３０ｃ）が少なくとも設けられ、前記外側側面はそれぞれ、前記長手方向軸（Ａ）に対して、前記肩部表面（２０ａ；３０ａ；４０ａ；５０ａ）が有する角度より小さい角度（γ）を有するか、又は前記長手方向軸にほぼ平行に配設される、
   ことを特徴とする、閉鎖プレート。
2. 前記肩部表面（２０ａ、２０ｂ）を、前記長手方向軸（Ａ）に対して前記角度（α、β）を有するように設け、前記貫流開口（２１）から距離（２７ａ、２７ｂ）の位置に配置し、これにより、動作状態において前記肩部表面（２０ａ、２０ｂ）に作用する前記クランプ留め要素又は軸受は、各前記肩部表面（２０ａ、２０ｂ）に垂直に、前記プレートの中心へ向かって延在するクランプ留め力線（２５ａ、２５ｂ）を結果として生成し、前記クランプ留め力線（２５ａ、２５ｂ）と前記長手方向軸（Ａ）とが形成する交差点（２６ａ、２６ｂ）は、前記貫流開口（２１）の外径から特定の距離だけ離間して存在することを特徴とする、請求項１に記載の閉鎖プレート。
3. 前記交差点（２６ａ、２６ｂ）と前記貫流開口（２１）の前記外径との間の前記距離は、前記貫流開口の直径の最大２倍に対応することを特徴とする、請求項２に記載の閉鎖プレート。
4. 前記交差点（２６ａ、２６ｂ）と前記貫流開口（２１）の前記外径との間の前記距離は、前記貫流開口の前記直径より小さく、前記閉鎖表面Ｓの側において、前記貫流開口の反対側におけるよりも大きな寸法を有することを特徴とする、請求項２又は３に記載の閉鎖プレート。
5. 前記閉鎖表面（Ｓ）から離間して対面する側面上の前記閉鎖プレート（３０）の２つの前記肩部表面（３０ｂ）に隣接して、外側側面（３０ｄ）が設けられ、
   前記外側側面（３０ｄ）はそれぞれ前記長手方向軸（Ａ）に対して、前記肩部表面（３０ｂ）が有するよりも小さい角度を有するか、又は前記長手方向軸にほぼ平行に配設されることを特徴とする、請求項１に記載の閉鎖プレート。
6. 前記閉鎖プレート（４０）の前記肩部表面（４０ａ）は、少なくとも前記閉鎖表面（Ｓ）の側において、真っ直ぐであるか、丸みを帯びているか、楕円形であるか、又はその他の何らかの形状であることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の閉鎖プレート。
7. 前記肩部表面（４０ａ）は、少なくとも前記閉鎖表面（Ｓ）の側において、丸みを帯びた形状であり、ここで、直径（４０ｒ）は、前記プレート端部（４０ｅ）の直径を事実上形成するように選択されることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載の閉鎖プレート。
8. 前記閉鎖プレート（５０）に、前記肩部表面（５０ａ、５０ｂ）を有するセンタリング肩部（５１）が設けられ、
   前記センタリング肩部（５１）は、前記外側長手方向側面上に、前記長手方向軸（Ａ）に垂直に配設され、好ましくはほんの数ｍｍの短さに寸法決めされる
   ことを特徴とする、請求項１に記載の閉鎖プレート。
9. 請求項１〜８のいずれか１項に記載の閉鎖プレート（２０、３０、４０）を収容するための少なくとも１つの金属フレームを備える、摺動閉鎖装置であって、
   前記金属フレームに多数のクランプ留め要素（１７ａ、１７ｂ）を配設し、これにより、前記閉鎖プレート（２０、３０、４０）は、前記肩部表面（２０ａ；３０ａ；４０ａ）上において、前記クランプ留め要素に堅固にクランプ留めすることができることを特徴とする、摺動閉鎖装置。
10. 前記クランプ留め要素の代わりに、前記金属フレーム内にセンタリング表面を有する少なくとも２つの凹部があり、前記閉鎖プレート（２０、３０、４０、５０）を前記凹部の中に実質的に遊び無しに挿入することができることを特徴とする、請求項９に記載の摺動閉鎖装置。

Images