LU84160A1 - Schiebeverschluss fuer schmelzegefaesse - Google Patents

Description

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Stopinc Aktiengesellschaft, Baar (Schweiz) Fall 3187 i i Schiebeverschluss für Schmelzegefässe ! j | ! Die Erfindung betrifft einen Schiebeverschluss für Schmelzege- Î fasse nach dem Gattungsbegriff des Anspruches 1.

Bei einem bekannten Schiebeverschluss dieser Art (z.E. nach j i DE-OS 22 27 501) wird die ortsfeste, feuerfeste Bodenplatte ί von einer am Schmelzegefäss befestigten Montageplatte aufgenom- men. Das Verschlussgehäuse enthält die Schiebereinheit mit der feuerfesten Schieberplatte und ist an einer seiner Längsseiten an der genannten Montageplatte angelenkt. Zur betriebs-- massigen Verbindung von Gehäuse und Montageplatte ist an jeder Längsseite des Gehäuses je ein Kniehebelverschluss vorgesehen, j. die zum Schliessen des Gehäuses gleichzeitig betätiat werden î ' „ müssen, wobei die zwischen Schieberschlitten und Schieberplatte befindlichen Spannergane - eine Mehrzahl vor. ir. der. Schütter, lose eingelegter. Druckfederr. - ebenfalls gesperrt werden. Bei geöffneten Kniehebelverschlüssen und aus geschwenktem Gehäuse kann die Schieberplatte (wie auch die Bodenplatte) herausgenorr-j, men werden, und erst dann sine die Druckf ederr. zwecks Kontrolle . oder Erneuerung zugänglich. Die von der Druckfederr auf die | Schieberplatte ausgeübten Anpresskräfte sind nach Grösse und • Verteilung direkt vor. der Lage des am. Gehsuse aeführter. Schie- / ' bersch"ittens - und damit von der Lage des Gehäuses selbst - - 4 - in bezug auf die Montageplatte abhängig. Da die erwähnten Kniehebelverschlüsse jedoch eine Vielzahl von Gelenkstellen aufwei-

Isen und häufig sowie unter hoher mechanischer Belastung betätigt werden, ist eine gleichbleibende Betriebslage des Gehäuses nicht oder nur bei erheblichem Kontroll- und Wartungsaufwand gewährleistet. Es besteht somit bei der bekannten Anordnung die Gefahr unterschiedlicher und ungleich verteilter Anpresskräfte zwischen den beiden Verschlussplatten.

I ; Demgegenüber besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung : darin, bei einem Schiebeverschluss der eingangs genannten Gat- '! tung einen möglichst gleichbleibenden und gleichmässig verteil- J , ten Anpressdruck an den Gleitflächen der Verschlussplatten ^ ' sicherzustellen und damit auch ein "Verkanten" der Schieberplat-

Ite während der Betätigung zu vermeiden. Diese Forderung ist besonders wichtig, wenn mit dem gleichen Plattenpaar eine grös- ||| , sere Zahl von Oeffnungs- und Schliessbewegungen ohne Wartung ausgeführt werden soll.

Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 erfüllt. Bei der erfindungsgemässen Gestaltung bildet das Verschlussgehäuse eine in sich geschlossene, formschlüssige Verbindung zwischen der Lagerung der Bodenplatte und den Führungen des Schieberschlittens, wodurch nicht nur die vorgenannten Schwierigkeiten vermieden, sondern auch erhebliche ' konstruktive Vereinfachungen erreicht werden.

Die Massnahmen nach den Ansprüchen 1 uni 1 ermöglichen es, aen Verschluss ohne Einwirkung aer Spanner cane zusammenzuoeuen bzw. zu demontieren. Mit den Merkmalen der Ansprüche 4 und 5 wird erreicht, dass die Druckverteilung über die Gleitflächen auch unabhängig von der Schiebersteilung gleichmässig ist, ! i und Anspruch 6 ermöglicht eine Mitnahme zwischen Schieberscklit- ; ‘ .

\\ ten und Schieberplatte onne scnacliche Kippmomente, uie Ansprt- m che 7 und Z beziehen sich auf zwei Varianten des Verschlussge- ’ : . - 5 - häuses, welche den einfachen Ein- und Ausbau der Schiebereinheit ermöglichen. Schliesslich betrifft der Anspruch 9 die genaue Positionierung der Schieberplatte in der Oeffnungsstellung, was I erst durch die erfindungsgemässe Gestaltung des Verschlussgehäu- i ses sinnvoll wird.

j | Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus [ . der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen im Zu sammenhang mit der Zeichnung.

i Fig. 1 zeigt eine Ansicht von unten,

Fig. 2 einen Längsschnitt und Ί

Fig. 3 einen Schnitt senkrecht zur Schieberichtung eines Schiebeverschlusses gemäss einem ersten Ausführungsbeispiel in * Oef fnungsstellung, und iir. Boden eines Schmelzegef ässes ' eingebaut;

Fig. 4 zeigt von einem weiteren Ausführungsbeispiel die z.T. weggebrochene Ansicht vor; unten une ; Fig. 5 dieselbe Variante zur einen Hälfte im Schnitt und zur andern Haifte als Stirnansicht.

Bei der Darstellung des ersten Ausführungsbeispiels geht die Einbaulage des Scmebeverschiusses am Schmelzegefäss aus den Fig. 2 und 2 hervor, dagegen sind in der Ansicht nach Fig. 1 die Teile des Schmelzegef ässes veacel essen. Beirr Schmelzeoe-fäss 1, aus welchem der Verschluss den Abfluss einer Schmelze reguliere., kann es sien um einen Scnmelzcfen, ein Wsrir;haltecic·— -L G in S / € X Tl Si· w c?.T)-0. Jl w £ “ Τ' ύ~ 7½ f· "OOüTtl C £ ~ ^ ” c O Ô r c.ï •''γϊλ»· . handeln. Es bestent wie üblich aus einem! Blechrcantel 2, welcher mit einer feuerfesten Ausmauerung 3 ausgekleidet ist. Im Ausguss-bereich des Gefässes ist ein feuerfester Lochstein 4 mit der l ' - 6 -

Durchflussbohrung 5 in die Ausmauerung 3 eingelassen; dieser ! Lochstein stellt den dichten Anschluss zur ortsfesten Bodenplat- i te 20 des Verschlusses über eine ringförmige Mörtelfuge 8 her.

| Zur Aufnahme des im wesentlichen rechteckigen Verschlussgehäu ses 10 weist der Blechmantel 2 eine entsprechende Ausnehmung 6 | auf. Eine Zwischenlage 7 aus schlecht wärmeleitendem, feuerfe- I stem Material dient der Wärmeisolierung gegenüber dem metalli- I * sehen, in die Ausmauerung 3 hineinragenden Gehäuseboden 11.

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Die Hauptbestandteile des Schiebeverschlusses sind das metalli-I sehe Verschlussgehäuse 10, die ortsfeste, feuerfeste Bodenplat- ! te 20 und die Schiebereinheit 30 mit der feuerfesten Schieber- ' ' platte 40. In bekannter Weise bilden die Oeffnung 5 im Lochstein 4, die Bohrungen in der Bodenplatte und in der Schieberplatte sowie die Bohrung einer an die Schieberplatte anschliessenden Ausgusshülse 43 in der dargestellten Oeffnungsstellung des Verschlusses einen durchgehenden Ausgusskanal 50. Durch Bewegung der Schiebereinheit 30 in die Schliesslage, zweckmässigerweise mittels hydraulischem Zylinder 25, wird dieser Kanal und damit der Ausfluss der Schmelze aus dem Gefäss 1 unterbrochen; die Stellung der Schiebereinheit 30 in der Schliesslage ist links in Fig. 2 strichpunktiert angedeutet. Der Begriff "feuerfest” ist im Hinblick auf die Anwendung mit verschiedenen (und unter- schiedlich heissen) Schmelzen im. Rahmen der vorliegenden Erfin dung allgemein so zu verstehen, dass die betreffenden, mit der Schmelze direkt in Berührung kommenden Teile bzw. Werkstoffe gegenüber dieser ausreichend beständig sein sollen.

: > Das Verschlussgehäuse 10 weist einer. Boden 11, Stirnwände 12 i und Seitenwände 14 auf. Zwecks lösbarer Befestigung des Ver- ; Schlusses am Gerassmantel 2 sind vom Genause IC abstehende Lac-

Iper 13 vorgesehen. Die Bodenplatte 2C ist im. Gehäuse selbst, nämlich in einer Ausnehmung 15 in dessen Boden 11 Gelagert und dabei durch eine Stützfläche 16 am Grund der Ausnehmung 15 ge-* genuDer o—m. Genaust genau susgericnret. tie Booerpic^ — e' 2C De — i - 7 - t i steht zweckmässigerweise, wie dargestellt, aus zwei Teilen, näm- ; lieh einem die Durchflussbohrung und die Gleitfläche 49 aufwei senden Plattenteil 22 und einer diesen Plattenteil gegenüber dem Gehäuse 10 isolierenden, wärmedämmenden Zwischenlage 21.

In ähnlicher Weise ist auch die Schieberplatte 40 aus dem die Gleitfläche aufweisenden Plattenteil 42 und der wärmedämmenden Zwischenlage 41 zusammengesetzt, wobei sich die Schieberplatte . gegen eine genau bearbeitete Stützfläche 39 in einem metalli schen Schieberplatten-Tragrahmen 38 abstützt.

Auf der dem Boden 11 gegenüberliegenden Seite ist das Gehäuse 10 offen. Es weist zwei parallele Führungsleisten 18 auf, welche Gleitbahnen 23 für den Schieberschlitten 32 bilden und mit den Seitenwänden 14 lösbar verbunden, vorzugsweise verschraubt sind. Die Führungsleisten 18 liegen dabei an bearbeiteten Endflächen 17 der Seitenwände 14 auf, wodurch'eine genaue, parallele Aus-* richtung und ein vorgegebener Abstand zwischen der Stützfläche 16 der Bodenplatte 20 und den Gleitbahnen 23 des Schieberschlittens 32 dauernd gewährleistet ist. Das Verschlussgehäuse 10 bildet somit eine starre Baueinheit, welche die genannte Stützfläche 16 mit den Führungsleisten 18 bzw. deren Gleitbahnen 23 formschlüssig und gleichbleibend verbindet. Seitlich ist der Schieberschlitten 32 bei seiner Linearverschiebung zwischen bearbeiteten Innenflächen 19 der Seitenwände 14 geführt.

Die Schiebereinheit 30 ist aus dem Schieberschlitten 32 und derr. von ihm getrennten Tragrahmen 38 für die Schieberplatte 40 zu- S άϊΤΐΙΤ\0 Γ1G 0 S S u Z "C . IPllüT GXS V 6 Γ S C Π X ? H 06 *- â 1.1 Ci u Γ: 7 XSX 'r 1Γ. XDttir εΧΙΡΘΓ.

Bügel 24 am Gehäuse 10 befestigter hvdraulischer Kubzvlinder 25 vorgesehen, dessen Schubstangenkopf 26 in eine Ausnehmung des Schieberschlittens 32 einerreift. Zwei im Schieberschlitten 32 Detestigce .Mitnenmerboizer. 3t ragen in passende Bohrungen des Tragrahmens 38 hinein, wodurch dieser mit der Schieberplatte 40 in Schieberichtung vom Schieberschlitten 32 mitgenommen wird.

/ Der Tragranmen 38 fasst ausser der Schieben:latte 40 eine feu — ! - 8 - f ί : erfeste Ausgusshülse 43, welche an den Plattenteil 42 unten an- schliesst und mit diesem vorzugsweise über eine Mörtelfuge verbunden ist.

In die antriebseitige Stirnwand 12 des Gehäuses ist eine die Kolbenstange umgebende Hülse 27 eingeschraubt, die mit einer Gegenmutter 29 gesichert ist und deren Stirnfläche 28 im innern ! . des Gehäuses einen Anschlag für den Schieberschlitten 32 in der ;

Oeffnungsstellung der Schiebereinheit bildet. Dadurch lassen sich die Bohrungen der beiden Verschlussplatten genau aufeinan- • der ausrichten.

t * - Im Schieberschlitten 32 sind Spannorgane 34 eingesetzt, welche | gegen den Tragrahmen 35 und damit mittelbar gegen die Schieber- I platte 40 vorgespannt sind und die letztere mit der Gleitfläche I 49 gegen die Bodenplatte 20 anliegen lassen. Der innere Aufbau T der Spannorgane 34 ist aus der Fig. 2 links ersichtlich: Ein !

Federpaket 37, vorzugsweise ein Satz Tellerfeöern, ist in einer Längsbohrung des Spannorgans geführt und zwischen einem Bund eines axial beweglich geführten Stcsseis 35 und dem Kopf des Spannorgans vorgespannt. Das vorstehende, obere Ende des Stcs-sels 35 liegt gegen den Tragrahmen 38 an, wobei das Federpaket 37 um ein bestimmtes Mass zusammengedrückt ist und eine entspre-! chende Kraft über cen Stössel auf den Tragrahmen ausübt.

Die beiden Spannorgane 34 sind in Gewincebohrungen 33 des Schie- J - ; berschlittens 32 eingeschraubt und gegen eine Anschlagfläche Ι (Bundfläche) 31 festgezogen. Sie sind von der der Sch:eberplatte I 40 abgekehrten Seite her in den Schieberscnlitten 22 eingesetzt, was dadurch möglich ist, dass diese Seite des Schlittens frei liegt, weil das Gehäuse IG hier off er. ist.

(Beim Zusammenbau oder der Demontage des Verschlusses 'werden die Spannorgane 34 herausgeschraubt bzw. soweit gelöst, dass die | Antresskraft zwischen der. Platten 2C une 4C we cf eilt. Kach Ent- f / - i ι j - 9 - » i fernen der lösbar befestigten Führungsleisten 18 können die Schiebereinheit 30 und die Bodenplatte 20 aus dem Gehäuse herausgenommen werden. Auf diese Weise ist das Ueberprüfen bzw. das Auswechseln der Verschlussplatten leicht möglich. Dank der beschriebenen, in sich geschlossenen Bauweise des Gehäuses mit der starren Verbindung zwischen der Stützfläche 16 für die Bo- i denplatte und den Gleitbahnen 23 an den Führungsleisten 18 des Gehäuses ergibt sich zwangsläufig eine genau definierte "Basis" für den Schieberschlitten in bezug auf die Bodenplatte. Dadurch hält sich auch die von den Spannorganen 34 ausgeübte Anpress-; kraft in vorbestimmten, engen Grenzen (bei gegebenen Abmessun- I gen und gegebener Vorspannung der Federn 37), wenn am Ende des | ' Zusammenbaus die Spannorgane eingeschraubt und auf Anschlag : festgezogen werden.

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Durch die nachstehend beschriebenen, weiteren Massnahmen ist ferner dafür gesorgt, dass die Flächenpressunc zwischen den Verschlussplatten 20 und 40 völlig gleichmässig über die Gleitfläche 49 verteilt ist, und zwar in jeder Schieberstellung und auch während der Betätigung des Verschlusses.

Eine erste konstruktive Massnahme besteht darin, dass die Spannorgane 34 bezüglich der Abmessungen der Schieberplatte 40 symmetrisch im Schieberschlitten 32 eingesetzt sind, und zwar sowohl in Schieberichtung als auch quer dazu, was aus Fig. 1 ersichtlich ist: Einerseits sind die Spannorgane 34 im gleichen Abstand zur Platten-Symmetrieachse 48 angeordnet, welche zur Schieberichtung senkrecht verläuft, und da es sich nur um zwei Spannorgane handelt, liegen sie ausserdem auf der in Schieberichtung verlaufenden Platten-Symmetrieachse 47 (der Umriss der Gleitfläche des Plattenteils 42 ist in Fia. 1 gestrichelt eir.-gezeichnet). Die Gleitfläche der Bodenplatte 20 bzw. des ?1attente! is 22 weist die gleiche Breite auf wie diejenige des Plattenteils 42 der Schieberplatte, jedoch ist die Bodenplatte in /’ Schieberichtung so verlängert, dass die Schieberclette ir. jeder / - ίο -

Schiebestellung ganzflächig anliegt. Dies bedeutet, dass die gegenseitige Auflagefläche (Dichtfläche) 49 zwischen den beiden Platten immer gleich gross ist und damit - bei gegebener Anpresskraft der Spannorgane - auch die Flächenpressung, d.h. die Kraft pro Flächeneinheit, konstant bleibt. Die beschriebene Mitnahme der Schieberplatte durch Eingriff der Mitnehmerbolzen 36 in Bohrungen des Tragrahmens 38 ermöglicht schliesslich eine präzise Führung der Schieberplatte während der Schieberbetätigung. Der Kraftangriff der Bolzen 36 erfolgt annähernd auf der Höhe der Gleitfläche 49, und ausserdem sitzen die Bolzen, wie ; aus Fig. 1 hervorgeht, auf der zur Schieberichtung senkrecht stehenden Platten-Symmetrieachse 48. Durch diese Art der Mitnah-| ' meverbindung ist gewährleistet, dass die gleichmässige Vertei- ! lung der Flächenpressung auch während der Schiebebewegung weit- j gehend erhalten bleibt.

, ' Die gleichbleibende und gleichrcässig verteilte Flächenpressung an den Gleitflächen ist gleichbedeutend mit der Vermeidung von schädlichen Kippmomenten und Kantenpressungen. Es ergibt sich daraus eine ausserordentlich geringe und gleichmässige Abnützung, nicht nur an den Gleitfrächen der Verschlussplatten, son-dern auch an den metallischen Gleitführungen zwischen Schieberschlitten und Gehäuse. Das dauernde, satte Anliegen der Flatten verhindert auch einen Luftzutritt entlang den Gleitflächen zu der ausfliessenöer» Schmelze und vor allem, ein "Hineinziehen* von Metallzungen zwischen die Platten während der Schieberbetätigung. Diese Eigenschaften des beschriebenen Schiebeverschlusses ermöglichen eine grosse Zahl von Oef f nur.gs- uro Sch lies sbe-.

wegungen onne Wartung une macner. een Verscr.iuss oesonaers Geeignet zum Dosieren von Schmelzemengen, z.E. beim Formguss, insbe- sondere beim Vergiesser: vor. Nichteissnm.etal 1er..

! Die in den Fig. 4 und 5 cargestellte Variante des erfindungsge inässen Schiebeverschlusses unterscheidet sich vom Ausführungs-I ’ bei spiel nach Fie. 1 bis 2 vor allem, in der Gestaltung des Ge- - 11 - häuses. Hingegen sind manche Einzelteile gleich wie beim vorbeschriebenen Beispiel und mit gleichen Bezugszahlen bezeichnet. Gemäss Fig. 4 und 5 sind die Führungsleisten 18', welche die Gleitbahnen 23' für den Schieberschlitten 32 bilden, mit dem Gehäuse 10 bzw. dessen Seitenwänden 14 einstückig ausgebildet.

Um trotzdem den Ein- und Ausbau der Schiebereinheit und der Bo-denplatte zu ermöglichen, ’-'aist aas Gehäuse 10 eine wegnehmbare Stirnwand 52 auf. Diese Stirnwand ist mit zwei seitlichen Leisten oder Federn 53 versehen, die in Nuten 54 an den Enden 14' der Gehäuse-Seitenwände eingreifen. Die Stirnwand 52 kann somit (nach Lösen einer nicht dargestellten Montagesicherung) in Richtung der Nuten 54 herausgeschoben werden, worauf - bei heraus-| * geschraubten Spannorganen 34 - die ganze Schiebereinheit leicht i | in Schieberichtung aus dem Gehäuse 10 ausgefahren werden kann.

| Zweckmässigerweise ist, wie dargestellt, die antriebseitige Ge- häuse-Stirnwand 52 wegnehmbar gestaltet; der Betätigungszylin- j - der 25 kann dann direkt auf der Stirnwand 52 befestigt werden, i und beim Ausbau der Stirnwand mit dem Zylinder kommt auch der ; Kolbenstangenkopf 26 ausser Eingriff mit dem Schieberschlitten 32.

Im Unterschied zum Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 bis 3 sind hier vier Spannorgane 34 vorgesehen. Sie sind wiederum symmetrisch bezüglich der Ausdehnung der Schieberplatte 40 im Schieberschlitten rz eingesetzt, indem sie paarweise een Gleichen Abstand zu den Platten-Symmetrieachsen 47 und 46 einhalten.

Im übrigen ist die Variante nach F:c. 4 und 5 Gleich aufcebaut wie das erste Ausführungsbeispiel und weist auch iir. wesentlichen die gleichen Eigenschaften und Vorteile auf.

Claims (8)

1. Schiebeverschluss für Schmelzegefässe, mit einer ortsfest gelagerten Bodenplatte, einem Verschlussgehäuse und einer . gegenüber der Bodenplatte linear verschiebbaren Schieberein- H heit, welche einen am Gehäuse geführten Schlitten, eine i mit dem Schlitten in Mitnahmeverbindung stehende Schieber- '1 platte und im Schlitten eingesetzte Spannorgane aufweist, | . I welche gegen die Schieberplatte vorgespannt sind, um diese ) gegen die Bodenplatte anliegen zu lassen, dadurch gekenn- ! zeichnet, dass das Verschlussgehäuse (10) eine den Führun- ;| gen (18, 18 ' } für den Schieberschlitter· (32) gegenüber lie- I ^ Igende Stützfläche (16) zur Lagerung der Bodenplatte (20; aufweist und eine diese Stützfläche (16) mit den genannten Führungen (18, 18') in vorgegebenem Abstand verbindende, starre Baueinheit bildet.

2. Schiebeverschluss nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, « dass der Schieberschiitter; *22) auf der der Schieberei arte. I ( 40 ; abgekehrter. Seite frei i regt und ehe Sc-er. rer cane 2 4 Ivon dieser Seite her eingesetzt sind.

3. Schiebeverschluss nach Anspruch 2, dadurch Gekennzeichnet, icass die Spannorgane (34) in Gewincebohr unter. (33; des Schieberschlittens (32) sitzen und gegen eine Anschlaçflâche (31? an dieser, festaezoaen sind. i /1- •i L - 2 -

4. Schiebeverschluss nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannorgane (34) bezüglich der Abmessungen der Schieberplatte (40) sowohl in Schieberichtung als auch quer dazu symmetrisch im Schieberschlitten (32) eingesetzt sind und dass die Abmessungen der Bodenplatte (20) so gross sind, dass die Schieberplatte (40) in jeder Schiebestellung ganzflächig anliegt.

5. Schiebeverschluss nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass lediglich zwei Spannorgane (34) vorhanden sind, welche auf der in Schieberichtung verlaufenden Platten-Symmetrie-achse (47) im Schieberschlitten (32) eingesetzt sind. *

6. Schiebeverschluss nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schieberschlitten (32) zwei vorzugsweise auf der zur Schieberichtung senkrecht stehenden Platten-Symmetrieachse (46; eingesetzte Mitnehmerbolzen (36) aufweist, welche in Ausnehmungen in einem Tragrahmen (38) für die Schieberplatte (40) eingreifen.

7. Schiebeverschluss nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschlussgehäuse (10) Führungsleisten (18) aufweist, welche Gleitbahnen (23) für den Schieberschlitten '32) bilden und zwecks Freigabe der Schiebereinheit *30} lesbar befestiat sind.

8. Schiebeverschluss nach einem der vorancehender Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschlussreheuse ' IC ; eine zwecks Freigabe der Schiebereir.heit (30; wegnehmbare Stirnwand (52) aufweist. S. Schiebeverschluss nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass Führungsleisten (18*), weiche Gleitbahnen (23* > für den Schieberschlitten (32) bilden, einstückige Teile des Verschlussgehäuses ( IC bi I der.. h f ’ ;