NO833031L

NO833031L - Sliding rod sealing device for tapping metal melts

Info

Publication number: NO833031L
Application number: NO833031A
Authority: NO
Inventors: Karl-Otto Hornung; Otto Kaegi
Original assignee: Stopinc Ag
Priority date: 1982-08-25
Filing date: 1983-08-23
Publication date: 1984-02-27

Abstract

Tetningsanordning på på-hverandre glidende, fortrinnsvis plateformige avstengningslegemer for et skyvestengsel (10) for støping av metallsmelter, spesielt lettmetallsmelter. Tetningsanordningen dannes ved fortløpende betjening av stengslet (10). i nærvær av smelte (3) og ved anvendelse av et avslitbart avstengningslegeme (12) som befinner seg i glidekontakt med et slitasjefast avstengningslegeme (14). Derved dannes en blanding (20) av avslitte partikler (A) og metallpartikler. (M) som mellom avstengningslegemene innleirer seg i slitasjeriller (19) som dannes i den avslitbare glideflate (9) for det avslitbare. avstengningslegeme (12).Sealing device on sliding, preferably plate-shaped shut-off bodies for a sliding fence (10) for casting metal melts, in particular light metal melts. The sealing device is formed by continuous operation of the fence (10). in the presence of melt (3) and by using a wearable shut-off body (12) which is in sliding contact with a wear-resistant shut-off body (14). Thereby a mixture (20) of worn particles (A) and metal particles is formed. (M) which between the shut-off bodies is embedded in wear grooves (19) which are formed in the wearable sliding surface (9) for the wearable. shut-off body (12).

Description

Oppfinnelsen angår en tetningsanordning på de på hverandre glidende, fortrinnsvis plateformige stengelegemer for et skyvestengsel for tapping av metallsmelter, spesielt lettmetallsmelter. Dessuten angår oppfinnelsen anvendelse av avslipbart stengelegeme i glidekontakt med et slitasjefast stengelegeme for fremstilling av den ovennevnte tetningsanordning ifølge oppfinnelsen. The invention relates to a sealing device on the mutually sliding, preferably plate-shaped rod bodies for a sliding fence for tapping metal melts, especially light metal melts. Furthermore, the invention relates to the use of a sandable rod body in sliding contact with a wear-resistant rod body for the production of the above-mentioned sealing device according to the invention.

Ved skyvestengsler av den type som først og fremst an-vendes for tapping av stål, blir tettheten sikret bl.a. ved nøyaktig plansliping av begge stengelegemer (faststående og bevegbar stengeplate). Som kjent forårsaker den gjennom-strømmende stålsmelte en intens slitasje såvel på platebor-ingene (gjennomstrømningsåpningene) som på tetningsflåtene selv ved anvendelse av spesielt høyverdige ildfaste materialer, hvorfor platene av sikkerhetsgrunner må erstattes allerede efter noen få tappinger. In the case of sliding fences of the type that are primarily used for tapping steel, the tightness is ensured, among other things. by precise plane grinding of both shutter bodies (fixed and movable shutter plate). As is known, the through-flowing molten steel causes intense wear both on the plate bores (through-flow openings) and on the sealing rafts even when using particularly high-quality refractory materials, which is why the plates must be replaced for safety reasons already after a few tappings.

Fra vest-tysk utlegningsskrift 2404881 er en tetningsanordning på et dreieskivestengsel kjent, som består av en sirkelformig tetningsring som er konsentrisk i forhold til dreieaksen. Tetningsringen kan være anordnet rundt platene eller mellom platene være lagt inn i et spor som går ut fra en av tetningsflåtene. Denne anordning skal hindre at smeiten trenger ut mellom platene-tetningsflåtene henimot omkretsen av disse, dvs. at den er tenkt som én sikring mot et gjennom-brudd i tilfelle av en alvorlig funksjonsforstyrrelse eller beskadigelse. Denne anordning er imidlertid ikke istand til å forandre noe på de nevnte slitasjeforekomster hhv. på den av disse forårsakede begrensede anvendelsestid for platene. From West German specification document 2404881, a sealing device on a turntable fence is known, which consists of a circular sealing ring which is concentric with respect to the axis of rotation. The sealing ring can be arranged around the plates or inserted between the plates in a groove that goes out from one of the sealing rafts. This device must prevent the melt from seeping out between the plates-sealing rafts towards the perimeter of these, i.e. that it is intended as one safeguard against a breakthrough in the event of a serious malfunction or damage. However, this device is not able to change anything about the aforementioned instances of wear or on the limited useful life of the plates caused by these.

Dette siktemål har imidlertid et forslag ifølge vest-tysk publisert patentsøknad 3031377. However, this target has a proposal according to West German published patent application 3031377.

Ifølge dette skal inntrengning av smelte mellom plate-glideflatene forebygges og størkning av inntrengt smelte mot-virkes. Dette oppnås ifølge det i den nevnte publiserte patentsøknad fremsatte forslag ved at stengeplater av visse forskjellige materialer kombineres med hverandre, og nærmere bestemt en stasjonær plate av et mykt, smørende og dårlig fuktbart materiale med høy varmeledningsevne sammen med en According to this, penetration of melt between the plate sliding surfaces must be prevented and solidification of penetrated melt counteracted. This is achieved according to the proposal made in the aforementioned published patent application by combining shutter plates of certain different materials with each other, and more specifically a stationary plate of a soft, lubricating and poorly wettable material with high thermal conductivity together with a

) )

bevegbar plate av et hardt og tett materiale med lav varmeledningsevne. Det har imidlertid vist seg i.' forbindelse med den foreslåtte løsning at også ved lav fukting består alltid en viss vedheftning mellom platematerialet og smeiten . og at når stengslet betjenes, kan en "inntrekning" av små smeltemengder mellom plateglideflåtene ikke unngås. Dessuten er en høy varmeledningsevne for den stasjonære plate riktignok et egnet middel (i forbindelse med andre forholdsregler) for innen området for cjjennom strømningsåphingen å hindre at smeiten størkner hhv. å sikre en spontan utstrømning når stengslet åpnes. Imidlertid må temperaturen på plateglide-flaten i en viss avstand fra den nevnte åpning nødvendigvis være lavere enn smeltens størkningstemperatur da stengslets tetthet ellers ville være tvilsom. movable plate of a hard and dense material with low thermal conductivity. However, it has been shown in.' in connection with the proposed solution that even with low wetting there is always a certain adhesion between the plate material and the melt. and that when the fence is operated, a "retraction" of small amounts of melt between the plate slide rafts cannot be avoided. Moreover, a high thermal conductivity for the stationary plate is admittedly a suitable means (in conjunction with other precautions) to prevent the melt from solidifying or to ensure a spontaneous outflow when the fence is opened. However, the temperature of the plate sliding surface at a certain distance from the aforementioned opening must necessarily be lower than the solidification temperature of the melt, as otherwise the tightness of the rod would be questionable.

Den oppgave som skal løses ifølge oppfinnelsen, består i på et skyvestengsel i løpet av et stort antall av skyvebe-vegelser å sikre tetthet langs glideflatene og derved for-lengede driftsperioder uten å måtte skifte ut stengelegemet. The task to be solved according to the invention consists in ensuring tightness along the sliding surfaces on a sliding fence during a large number of sliding movements and thereby extended operating periods without having to replace the bar body.

I denne forbindelse skal det nevnes at under visse arbeids-betingelser, spsielt ved støping av lettmetallsmelter, er slitasjen på stengeplatens gjennomstrømningsåpninger lav, og i slike tilfeller er tilstanden for tetningsflåtene som glir på hverandre, praktisk talt bestemmende for platenes anvendelsestid. In this connection, it should be mentioned that under certain working conditions, especially when casting light metal melts, the wear on the shut-off plate's flow openings is low, and in such cases the condition of the sealing rafts that slide on each other is practically decisive for the plates' service life.

Denne oppgave løses ifølge oppfinnelsen ved hjelp av en tetningsanordning som er fremstilt på en bestemt måte som er angitt i krav 1. Anvendelsen ifølge oppfinnelsen av stengelegemer ved fremstilling av en slik tetningsanordning er særpreget ved den forholdsregel som er angitt i krav 5. This task is solved according to the invention by means of a sealing device which is produced in a specific way as stated in claim 1. The use according to the invention of rod bodies in the manufacture of such a sealing device is characterized by the precaution which is stated in claim 5.

Da ved hjelp av oppfinnelsen en tett avstengning er blitt sikret i løpet av flere tusen til langt over titusen betjeninger av skyveren med de samme avstengningslegemer, kan anvendelsesområdet for skyvestengslet utvides. Således er det mulig å oppnå f.eks. en kontinuerlig drift i forbindelse med smelte-, varmholde- eller støpeovner under stående smelte eller en anvendelse for fortsatt støping av adskilte, målte smeltemengder i forbindelse med formstøpegods. Since, with the help of the invention, a tight shut-off has been ensured during several thousand to well over ten thousand operations of the pusher with the same shut-off bodies, the area of application for the sliding fence can be expanded. Thus, it is possible to achieve e.g. a continuous operation in connection with melting, holding or casting furnaces under standing melt or an application for continued casting of separated, measured amounts of melt in connection with mold castings.

Det skal i forbindelse med oppfinnelsen minnes om at tetningen langs avstengningslegemenes glideflater ut fra den faststående gjennoinstrømningsåpning og dessuten på alle sider henimot glideflatens kant, og dessuten, når det bevegbare avstengningslegeme befinner seg i lukket stilling, henimot dettes gjennoinstrømningsåpning, dvs. i bevegelsesretningen hhv. i "slitasjerillens" retning, må være sikret. Hva gjelder det ovenstående på det annet sted nevnte krav, er det med sikkerhet overraskende når ifølge oppfinnelsen fordypninger eller "riller" som dannes ved slitasje, er innbefattet i tetningsanordningen. En målrettet utnyttelse av avgnidning og slitasje står også i fullstendig strid med den vanlige fore-stilling om "smøring" som jo nettopp er rettet mot å unngå slitasje og mot å redusere friksjonen (dette utelukker selv-følgelig ikke at det avslitbare materiale også kan oppvise gunstige glideegenskaper som gir seg til kjenne ved lav frik-sjon på den samlede glideflate). In connection with the invention, it should be remembered that the seal runs along the sliding surfaces of the shut-off bodies from the fixed re-inflow opening and also on all sides towards the edge of the sliding surface, and furthermore, when the movable shut-off body is in the closed position, towards its re-inflow opening, i.e. in the direction of movement or in the direction of the "wear groove", must be secured. As regards the above in the claim mentioned in the second place, it is certainly surprising when, according to the invention, recesses or "grooves" which are formed by wear are included in the sealing device. A purposeful use of friction and wear is also completely at odds with the usual notion of "lubrication", which is precisely aimed at avoiding wear and at reducing friction (of course this does not exclude that the wearable material can also exhibit favorable gliding properties which are manifested by low friction on the overall gliding surface).

Forekomsten av slitasje i blanding med metallpartikler anses som av avgjørende betydning for en kontinuerlig tetthet ved fortsatt betjening av stengslet. Riktignok kan ikke generelt og entydig angis hvilke konkrete materialpar som fører til dette mål, men dette kan med utgangspunkt i den foreliggende oppfinnelse fastslås fra tilfelle til tilfelle ved hjelp av forholdsvis enkle forsøk. The occurrence of wear mixed with metal particles is considered to be of decisive importance for a continuous tightness during continued operation of the fence. Admittedly, it is not generally and unequivocally stated which specific material pairs lead to this goal, but this can be established from the present invention on a case-by-case basis using relatively simple experiments.

Virkemåten for den nevnte blanding kan i det vesentlige antas å være at nærværet av slitasjepartiklene hindrer opp-bygningen av sammenhengende metallegemer mellom glideflatene som ved størkning i form av "metalltunger" eller "blikk" The mode of action of the aforementioned mixture can essentially be assumed to be that the presence of the wear particles prevents the build-up of coherent metal bodies between the sliding surfaces, which in the case of solidification in the form of "metal tongues" or "tin"

ville ha måttet føre til en hurtig ødeleggelse av avstengnings-legemet. Det ble fastslått at blandingen oppviser en meget lav fasthet, men at det likevel forekommer en viss sammen-heng mellom partiklene, hvorved en "utvasking" hindres og de rilleformige fordypninger stadig vekk holder seg fylt med blandingen. Forøvrig er tetningsvirkningen åpenbart ikke avhengig av om metallpartiklene i blandingen holder seg smelte-flytende eller (forbigående) størkner. Selv når f.eks. smeltebeholderen tømmes og temperaturen på stengselglide-flatene synker betraktelig under smeltens størkningstemperatur efter en rekke betjeninger, kan stengslet senere efter for- would have had to lead to a rapid destruction of the shut-off body. It was determined that the mixture exhibits a very low firmness, but that there is nevertheless a certain cohesion between the particles, whereby a "wash-out" is prevented and the groove-shaped recesses constantly remain filled with the mixture. Otherwise, the sealing effect is obviously not dependent on whether the metal particles in the mixture remain molten-liquid or (temporarily) solidify. Even when e.g. the melt container is emptied and the temperature of the fence sliding surfaces drops considerably below the solidification temperature of the melt after a series of operations, the fence can later after pre-

nyet ifylling av smelte .\ig jen f orstyrrelsesf ritt benyttes.new filling of melt .\ig jen f disturbance free is used.

Den foreliggende oppfinnelse er like anvendbar i forbindelse med lineære skyvestengsler som med dreie- og svingestengsler. Dreiebevegelsen kan da ha avvekslende retning (analogt med lineærstengslet) eller hele tiden ha den samme retning. Monteringen av stengslet på en ovn hhv. smeltebeholder kan dessuten foretas med glideflatene i horisontal, skrå eller vertikal stilling. The present invention is equally applicable in connection with linear sliding fences as with turning and swinging fences. The turning movement can then have an alternating direction (analogous to the linear fence) or always have the same direction. The installation of the fence on an oven or melt container can also be made with the sliding surfaces in a horizontal, inclined or vertical position.

Av de uselvstendige patentkrav angår krav 2 en fore-trukken montasje av det avslitbare og det faststående avstengningslegeme. Krav 3 angår en spesiell anordning i forbindelse med et lineærskyvestengsel og krav 4 en spesiell anordning i forbindelse med et dreieskyvestengsel. Kravene 6-10 angår endelig anvendelse av visse materialer for avstengningslegemene. Of the independent patent claims, claim 2 relates to a preferred assembly of the wearable and the fixed shut-off body. Claim 3 concerns a special device in connection with a linear sliding fence and claim 4 a special device in connection with a rotary sliding fence. Requirements 6-10 concern the final use of certain materials for the shut-off bodies.

Forskjellige utførelseseksempler av oppfinnelsen er nedenfor nærmere beskrevet i forbindelse med tegningene. Av disse viser Fig. 1 vesentlige deler av et på en smeltebeholder montert lineær-skyvestengsel vist i form av et lengdesnitt. Fig. 2 et oppriss av glideflaten for den faststående avstengningsplate (delvis brutt av) for stengslet ifølge Various embodiments of the invention are described below in more detail in connection with the drawings. Of these, Fig. 1 shows essential parts of a linear sliding fence mounted on a melting container, shown in the form of a longitudinal section. Fig. 2 a plan view of the sliding surface for the fixed shut-off plate (partially broken off) for the fence according to

Fig. 1,Fig. 1,

Fig. 3 et tilsvarende oppriss av den faststående avstengningsplate for et dreieskyvestengsel, Fig. 4 et snitt tatt langs linjen IV-IV ifølge Fig. 2 gjennom et parti av den faststående og den bevegbare avstengningsplate,,vist med stor forstørrelse, Fig. 5 et mikroskopbilde av et slip av blandingen av slitasje- og metallpartikler tatt i snitt langs linjen V-V ifølge Fig. 3, dvs. loddrett i forhold til bevegelsesretningen (forstørrelse ca. 150 x lineær) og Fig. 6 et lignende mikroskopbilde av et slip i form av et snitt tatt langs linjen VI-VI ifølge Fig. 3, dvs. i bevegelsesretningen (forstørrelse ca. 165 x ^lineær) . Fig. 3 a corresponding elevation of the fixed shut-off plate for a turn-push fence, Fig. 4 a section taken along the line IV-IV according to Fig. 2 through a part of the fixed and the movable shut-off plate, shown with large magnification, Fig. 5 a microscope image of a slip of the mixture of wear and metal particles taken in section along the line V-V according to Fig. 3, i.e. vertical in relation to the direction of movement (magnification approx. 150 x linear) and Fig. 6 a similar microscope view of a slip in the form of a section taken along the line VI-VI according to Fig. 3, i.e. in the direction of movement (magnification approx. 165 x ^linear).

Ifølge det utførelseseksempel som er vist på Fig. 1According to the design example shown in Fig. 1

er bare de to avstengningslegemer, her vist i form av to plane plater 12 og 14, tegnet med heltrukne linjer idet ytter- are only the two shut-off bodies, here shown in the form of two flat plates 12 and 14, drawn with solid lines as the outer

ligere deler av skyvestengslet 10 og dessuten deler av smeltebeholderen som stengslet 10 er montert på, bare er antydet ved hjelp av strekpunkterte linjer. Smeltebeholderen 1 inneholder en raetallsmelte 3, f.eks. en allLminiumsmelte, og oppviser en støpeåpning 2 som fører til skyvestengslet 10. Stengslets stasjonære bunnplate 12 er holdt i en grunnplate other parts of the sliding fence 10 and also parts of the melting container on which the fence 10 is mounted are only indicated by means of dotted lines. The melt container 1 contains a raw number melt 3, e.g. an aluminum melt, and has a casting opening 2 that leads to the sliding fence 10. The stationary bottom plate 12 of the fence is held in a base plate

16 som er festet til smeltebeholderen 1, og bunnplaten 12 oppviser en gjennornstrømningsåpning 13 som representerer en fortsettelse av beholderens åpning 2. En bevegbar skyve-eller glideplate 14 for stengslet står i glidekontakt med bunnplaten 12 hhv. med dens glideflate 9, dvs. at skyveplaten sammen med en skyver 18 som tar opp denne, kan forskyves frem og tilbake i pilens P retning langs glideflaten 9. Skyveplatens gjennoinstrømningsåpning 15 blir da på i og for seg kjent måte enten bragt på linje med bunnplatens 12 gjennornstrømningsåpning 13 (åpningsstilling for stengslet) eller, som vist, anordnet forskutt i forhold til denne (i stengslets lukkestilling). En utstøpningshylse 17 som er ført inn i skyveren 18, kan på i og for seg kjent måte stå 16 which is attached to the melting container 1, and the bottom plate 12 has a reflow opening 13 which represents a continuation of the container's opening 2. A movable sliding or sliding plate 14 for the fence is in sliding contact with the bottom plate 12 or with its sliding surface 9, i.e. that the sliding plate, together with a pusher 18 which takes it up, can be moved back and forth in the direction of the arrow P along the sliding surface 9. The sliding plate's re-inflow opening 15 is then, in a manner known per se, either brought into line with the base plate's 12 return flow opening 13 (open position for the fence) or, as shown, arranged offset in relation to this (in the closed position of the fence). A casting sleeve 17 which has been introduced into the pusher 18 can, in a manner known per se, stand

i forbindelse med gjennomstrømningsåpningen 15.in connection with the flow opening 15.

Det er unødvendig detaljert å forklare den ytterligere konstruksjon av stengslet ifølge Fig. 1 da dette ikke er nødvendig for å forstå oppfinnelsen. For fullstendighetens skyld skal det bare vises til sveitsisk patentsøknad 3255/81-5 hhv. til vest-tysk patentsøknad P 3208101.4, sveitsisk patentskrift 523730 og vest-tysk patentskrift 1951447 som eksempler på lineære skyvestengsler, og til den europeiske publiserte patentsøknad 0040692 eller den tyske publiserte patentsøknad 3013975 som eksempler på dreieskivestengsler. Det må imidlertid understrekes at tetningsanordningen ifølge oppfinnelsen ikke bare kan avstedkommes på plateformige avstengningslegemer med plan glideflate, som f.eks. vist på Fig. 1, men at den prinsipielt også kan tilveiebringes på avstengningslegemer med en annen form med f.eks. sylindrisk, kjegleformig eller kuleformig tetningsflate. It is unnecessary to explain in detail the further construction of the fence according to Fig. 1 as this is not necessary to understand the invention. For the sake of completeness, reference should only be made to Swiss patent application 3255/81-5 or to West German patent application P 3208101.4, Swiss patent specification 523730 and West German patent specification 1951447 as examples of linear sliding fences, and to European published patent application 0040692 or German published patent application 3013975 as examples of turntable fences. However, it must be emphasized that the sealing device according to the invention cannot only be used on plate-shaped shut-off bodies with a flat sliding surface, such as e.g. shown in Fig. 1, but that it can in principle also be provided on shut-off bodies with a different shape with e.g. cylindrical, conical or spherical sealing surface.

Stengslets 10 tetthet når dette tas i bruk, oppnås påThe fence's 10 tightness when this is put into use is achieved at

i og for seg kjent måte ved at glideflatene for de to plater 12, 14 er helt plane og at platene hele tiden er sammenspent known in and of itself in that the sliding surfaces of the two plates 12, 14 are completely flat and that the plates are constantly clamped together

loddrett i forhold til glideflatene, For imidlertid å sikre tetthet ikke bare for noen få betjeninger, men også ifølge oppfinnelsen ved fortsatt drift med tusenvis av betjeninger, perpendicular to the sliding surfaces, However, in order to ensure tightness not only for a few operations, but also according to the invention during continued operation with thousands of operations,

er det ene avstengningslegeme, i det foreliggende tilfelle den faststående bunnplate 12,i det minste langs sin glideflate 9 laget av et avslitbart materiale, mens det annet avstengningslegeme, her den forskyvbare plate 14, består av et slitasjefast materiale. Materialets avslitbarhétgir seg til kjenne ved slitasjeforekomster på platens 12 glideflate 9 som på is one shut-off body, in the present case the fixed bottom plate 12, at least along its sliding surface 9 made of a wearable material, while the other shut-off body, here the displaceable plate 14, consists of a wear-resistant material. The wearability of the material is manifested by instances of wear on the sliding surface 9 of the plate 12 as on

Fig. 2 og 4 er nærmere vist og nedenfor er nærmere beskrevet: Fig. 2 and 4 are shown in more detail and are described in more detail below:

Når stengslet med nye plater 12, 14 og under påkjenningWhen fenced with new plates 12, 14 and under stress

av en smelte 3 ifølge Fig. 1 kontinuerlig betjenes, dvs. at skyveplaten forskyves frem og tilbake i pilens retning P i forhold til bunnplaten, oppstår allerede snart et "slitasjebilde", som vist på Fig. 2, på den avslitbare plates 12 glideflate 9. Innenfor et flateområde som fra gjennomstrømnings-kanalen 13 strekker seg til begge sider over en strekning tilnærmet svarende til slaglengden (kanalen 15 er antydet på of a melt 3 according to Fig. 1 is continuously operated, i.e. that the sliding plate is shifted back and forth in the direction of the arrow P in relation to the bottom plate, a "wear pattern" already soon occurs, as shown in Fig. 2, on the sliding surface 9 of the wearable plate 12 Within a surface area which from the flow-through channel 13 extends to both sides over a distance approximately corresponding to the stroke length (the channel 15 is indicated on

Fig. 2 i lukkestillingen), dannes mer eller mindre tilfeldig anordnede og utformede rilleformige fordypninger 19 som i det vesentlige forløper i skyveretningen. Det nevnte flateområdes bredde svarer tilnærmet til kanalens 13 boring (også når denne f.eks. er større enn kanalens 15 diameter), men den kan også ifølge Fig. 2 være noe større enn denne diameter. På Fig. 4 Fig. 2 in the closed position), more or less randomly arranged and designed groove-shaped recesses 19 are formed which essentially extend in the sliding direction. The width of the mentioned surface area corresponds approximately to the bore of the channel 13 (also when this, for example, is larger than the diameter of the channel 15), but according to Fig. 2 it can also be somewhat larger than this diameter. In Fig. 4

er i sterk forstørrelse dette typiske slitasjebilde vist i tverrsnitt. Det fremgår at de nevnte fordypninger eller "slitasjeriller" 19 imidlertid ikke er tomme, men fra begynnelsen av fylt med en materialblanding 20 som ved betjening av stengslet dannes mellom platene 12 og 14 og innleirer seg i fordypningene 19. Det dreier seg om en blanding av avslitte partikler fra den avslitbare plate 12 og av små partikler hhv. små dråper av smeiten 3 som ved skyvebevegelsen trekkes inn mellom platene. Det fremgår av Fig. 4 at som ventet holder den slitasjefaste plates 14 glideflate seg da praktisk talt plan hhv. slitasjefri. is in strong magnification this typical wear image shown in cross-section. It appears that the aforementioned depressions or "wear grooves" 19 are not empty, but from the beginning filled with a material mixture 20 which, when the fence is operated, forms between the plates 12 and 14 and embeds itself in the depressions 19. It is a mixture of worn particles from the wearable plate 12 and of small particles or small drops of the melt 3 which are drawn in between the plates during the pushing movement. It appears from Fig. 4 that, as expected, the sliding surface of the wear-resistant plate 14 then remains practically flat or wear-free.

De ovenfor beskrevne forekomster og mekanismer har til følge at stengslet i løpet av et meget stort antall av be tjeninger holder seg driftsklart og pålitelig tett. Ved begynnelsen av driften dannes følgelig en tetningsanordning mellom avstengningslegemene 12 og 14 ved betjening av stengslet og under påkjenning fra en smelte på den beskrevne måte. Det har vist seg at slitasjen hhv. rillenes 19 dybde ikke øker hele tiden, men at den kanskje efter noen hundre betjeninger holder seg praktisk talt konstant. The occurrences and mechanisms described above result in the fence remaining ready for operation and reliably tight during a very large number of operations. At the start of operation, a sealing device is consequently formed between the shut-off bodies 12 and 14 when the fence is operated and under stress from a melt in the described manner. It has been shown that the wear or the grooves' 19 depth does not increase all the time, but that perhaps after a few hundred operations it remains practically constant.

Den iakttatte rilledybde varierer fra noen tiendedels millimeter til over en millimeter. The observed groove depth varies from a few tenths of a millimeter to over a millimeter.

Også med den omvendte anordning av avstengningslegemene, dvs, med det slitasjefaste legeme stasjonært og det avslitbare legeme forskyvbart, er det prinsipielt mulig å oppnå Also with the reverse arrangement of the shut-off bodies, i.e. with the wear-resistant body stationary and the wearable body displaceable, it is in principle possible to achieve

den beskrevne tetningsanordning på samme måte. Dette kan imidlertid by på visse ulemper i andre henseender, f.eks. the described sealing device in the same way. However, this can present certain disadvantages in other respects, e.g.

fordi den avslitbare glideflate da hele tiden står i berøring med den stasjonære smelte 3. because the wearable sliding surface is then constantly in contact with the stationary melt 3.

Det er påfallende at det beskrevne "slitasjebilde" med innleiret materialmengde på den avslitbare glideflate bare opptrer innenfor det nevnte flateområde som fremgår av Fig.2, og ikke innenfor de omgivende områder av glideflaten 9. Dette innebærer (som også sammensetningen av blandingen 20 viser) It is striking that the described "wear pattern" with an embedded amount of material on the wearable sliding surface only occurs within the aforementioned surface area as shown in Fig.2, and not within the surrounding areas of the sliding surface 9. This implies (as the composition of the mixture 20 also shows)

at mekanismen er avhengig av at smelte er tilstede. Det må antas at ved den relative forskyvning av avstengningslegemene trekkes små smeltemengder inn mellom glideflatene og forårsaker derefter slitasjen, eventuelt efter at de har størknet. Denne forekomst ble da også iakttatt nettopp med slike materialer som bare i liten grad lar seg fukte av smeiten (f.eks. forskjellige grafittkvaliteter) . Selv om det som fore-går inne i "slitasjerillene" 19 ikke kan iakttas direkte, antas det at blandingens 20 lokale sammensetning stadig for-andrer seg ved fortsatt betjening av stengslet. Imidlertid oppviser partiklene i blandingen, iallfall i avkjølt tilstand, en viss sammenhengning. Når stengslet ikke lenger benyttes efter lengre drift og avstengningsplatene derefter tas fra hverandre, vil blandingen preferensielt hefte lett til den slitasjefaste plates 14 overflate. that the mechanism is dependent on melt being present. It must be assumed that by the relative displacement of the shut-off bodies, small amounts of melt are drawn in between the sliding surfaces and then cause the wear, possibly after they have solidified. This occurrence was then also observed precisely with such materials which can only be slightly wetted by the smelting (e.g. different grades of graphite). Although what takes place inside the "wear grooves" 19 cannot be observed directly, it is assumed that the local composition of the mixture 20 constantly changes with continued operation of the fence. However, the particles in the mixture, at least in the cooled state, show a certain coherence. When the fence is no longer used after longer operation and the closing plates are then taken apart, the mixture will preferentially adhere easily to the surface of the wear-resistant plate 14.

Det er selvfølgelig ikke nødvendig at hele det ene av stengningslegeme består av et avslitbart materiale da det er tilstrekkelig at denne egenskap oppvises i det minste på dets glideflate. Det angjeldende avstengningslegeme hhv. av-stengningsplaten 12 kan f.eks. over sin tykkelse være satt sammen av to eller flere skikt av forskjellige materialer. It is of course not necessary that the whole of one of the closure bodies consists of an abradable material as it is sufficient that this property is exhibited at least on its sliding surface. The relevant shutdown body or The shut-off plate 12 can e.g. over its thickness be composed of two or more layers of different materials.

På denne måte kan avstengningslegemer fremstilles som forutenIn this way, shut-off bodies can be produced as well

den nødvendige avslitbarhet på glideflaten oppviser visse for-delaktige kombinasjoner av materialegenskaper, f.eks. hva gjelder varmeledningsevne, bøyefasthet eller hardhet etc. the required wearability on the sliding surface exhibits certain advantageous combinations of material properties, e.g. in terms of thermal conductivity, bending strength or hardness etc.

I motsetning til på Fig. 2 er på Fig. 3 et oppriss avIn contrast to Fig. 2, Fig. 3 is an elevation of

den slitasjebare glideflate for et dreieskyvestengsels stasjonære avstengningsplate 22 vist. Dets gjennomstrømnings-åpning 23 ligger utenfor midten, og stillingen for den (ikke viste) bevegbare, slitasjefaste avstengningsplates gjennoin-strømningsåpning 25 i dens lukkestilling er antydet ved hjelp av stiplede linjer. Efter fortsatt betjening av dette stengsel ved at den bevegbare avstengningsplate dreies i pilens R retning, fås det "slitasjebilde" som er vist på the wearable sliding surface of a rotary push fence stationary shut-off plate 22 shown. Its through-flow opening 23 is off-centre, and the position of the (not shown) movable, wear-resistant shut-off plate re-flow opening 25 in its closed position is indicated by dashed lines. After continued operation of this fence by turning the movable shut-off plate in the direction of the arrow R, the "wear pattern" shown on

Fig. 3, dvs. at det oppstår i det vesentlige sirkelformige, konsentriske, rilleformige fordypninger 19' i avstengnings-platens 22 avslitbare glideflate. Dersom dreiestengslet derimot, hvilket likeledes er kjent, var blitt åpnet og stengt ved delvis dreiing i avvekslende dreieretning, ville fordypningene 19' bare ha strukket seg over en tilsvarende sirkel-bue med begrenset lengde. Forøvrig gjelder de ovenstående bemerkninger til Fig. 1, 2 og 4 hva gjelder fremstilling og egenskapene for tetningsanordningen, og spesielt materialbland-ingen som er innleiret i slitasjerillene, også for utførelses-eksemplet ifølge Fig. 3. Fig. 3, i.e. that substantially circular, concentric, groove-shaped recesses 19' occur in the wearable sliding surface of the shut-off plate 22. If, on the other hand, the rotary fence, which is likewise known, had been opened and closed by partial rotation in an alternating direction of rotation, the recesses 19' would only have extended over a corresponding circular arc of limited length. Incidentally, the above remarks to Fig. 1, 2 and 4 regarding the manufacture and the properties of the sealing device, and especially the material mixture which is embedded in the wear grooves, also apply to the design example according to Fig. 3.

Mikrofotografiene av slip vist på Fig. 5 og 6 gir en fore-stilling om strukturen for blandingen 2 0 (Fig. 4) som danner den ene bestanddel av tetningsanordningen. Efter at tetningsanordningen var blitt fremstilt på den beskrevne måte på et dreiestengsel ifølge eksemplet vist på Fig. 3 og efter at stengslet hadde vært i drift i lengre tid, ble stengslet tatt ut av drift og demontert. Da den dreibare avstengningsplate ble skilt fra den stasjonære avstengningsplate, holdt største- The photomicrographs of slip shown in Fig. 5 and 6 give an idea of the structure of the mixture 20 (Fig. 4) which forms one component of the sealing device. After the sealing device had been produced in the described manner on a rotary fence according to the example shown in Fig. 3 and after the fence had been in operation for a longer time, the fence was taken out of service and dismantled. When the rotatable shut-off plate was separated from the stationary shut-off plate, the largest

parten av blandingen som var innleiret i fordypningene 19'the part of the mixture that was embedded in the recesses 19'

seg vedheftende mot den dreibare plates glideflate. Denne glideflate for den dreibare plate danner den nedre kant ifølge Fig. 5 og 6 og er der betegnet med 14'. Flaten 14' adhering to the sliding surface of the turntable. This sliding surface for the rotatable plate forms the lower edge according to Figs. 5 and 6 and is designated there by 14'. Flat 14'

med blandingen ble derefter overstøpt med en herdnende støpe-harpiks (G ifølge Fig. 5 og 6), og efter at harpiksen hadde herdet, ble preparatet skåret opp langs en linje V-V og dessuten langs en linje VI-VI ifølge Fig. 3, dvs. på tvers av bevegelsesretningen og tangensialt i forhold til en viss slitasjerille 19', dvs. på det angjeldende berøringssted for snittlinjen i samme retning som betjeningsbevegelsen. På with the mixture was then overcast with a hardening casting resin (G according to Figs. 5 and 6), and after the resin had hardened, the preparation was cut along a line V-V and also along a line VI-VI according to Fig. 3, i.e. across the direction of movement and tangentially in relation to a certain wear groove 19', i.e. at the point of contact of the cut line in the same direction as the operating movement. On

de angjeldende steder ble da slipbildene hhv. Fig. 5 ogthe places in question were then the slip images or Fig. 5 and

Fig. 6 tatt. På begge bilder kan de innleirede metallpartikler M ses som lyse, praktisk talt hvite flekker. De avslitte partikler A som er blandet med metallpartiklene synes gråe. Fig. 6 taken. In both images, the embedded metal particles M can be seen as bright, practically white spots. The worn particles A mixed with the metal particles appear grey.

De mer eller mindre store, mørke til svarte flekker H må derimot tydes som hulrom i blandingen eller som ujevnheter som forekommer i slipplanet og som ble dannet ved fremstill-ingen av preparatet. The more or less large, dark to black spots H, on the other hand, must be interpreted as voids in the mixture or as irregularities occurring in the slip plane and which were formed during the preparation of the preparation.

I forhold til Fig. 5 kan bevegelsesretningen ved betjening av stengslet lett erkjennes fra Fig. 6. Begge figurer viser en temmelig uregelmessig blanding, idet det imidlertid anses som av vesentlig betydning at ingen større "metall-klumper" dannes, men at de små metalldeler stadig vekk er avbrutt av mellominnleirede avslitte små deler. En del spesielle materialer hhv. materialpar for avstengningslegemer som med suksess er blitt anvendt ved fremstilling av den beskrevne tetningsanordning, er nedenfor angitt som eksempler. Det vil forstås at disse angivelser ikke kan være fullstendige. Valget må fra tilfelle til tilfelle treffes blant materialer som er tilstrekkelig bestandige overfor den angjeldende smelte ved den gitte temperatur. Den utslags-givende avveining for hvorvidt slike materialer er egnede eller ikke, er om de beskrevne avslitingsmekanismer og blandingen lar seg oppnå ved utvalgsforsøk i nærvær av smelte, slik at tetningsanordningen og dermed den pålitelige kontinuerlige drift av stengslet vil bli mulig. Hittidige konstateringer og forsøk har fastslått at fremfor alt grafitt hhv. material-blandinger med en høy grafittandel eller andre materialer med lignende karakteristisk "platestruktur" er egnede som avslitbare materialer. In relation to Fig. 5, the direction of movement when operating the fence can be easily recognized from Fig. 6. Both figures show a rather irregular mixture, although it is considered to be of significant importance that no larger "metal lumps" are formed, but that the small metal parts is constantly interrupted by interbedded worn-out small parts. Some special materials or material pairs for shut-off bodies which have been successfully used in the manufacture of the described sealing device are given below as examples. It will be understood that these statements cannot be complete. The choice must be made on a case-by-case basis among materials that are sufficiently resistant to the melt in question at the given temperature. The decisive balance for whether such materials are suitable or not is whether the described wear mechanisms and the mixture can be achieved by selection tests in the presence of melt, so that the sealing device and thus the reliable continuous operation of the fence will be possible. Current findings and experiments have established that, above all, graphite or material mixtures with a high proportion of graphite or other materials with a similar characteristic "plate structure" are suitable as wearable materials.

Eksempel 1Example 1

En avstengningsplate av elektrografitt (99% grafittinn-hold, 18 volum% åpen porøsitet) ble anvendt som avslitbar, stasjonær plate i forbindelse med en slitasjefast skyveplate av zirkoniumdioxyd (95% ZrC^) i et lineær-skyvestengsel som var montert på en tapperenne. Ved fortsatt betjening av stengslet ble målte mengder av aluminiumstøpelegering (G-AlSi9Mg ifølge DIN 1725 med 9% Si og 0,3% Mg) støpt ved en temperatur av ca. 750°C. Tetningsanordningen ble i den forbindelse dannet på den beskrevne måte. Efter ca. 3000 betjeningsslag uten forstyrrelser og med upåklagelig tetthet for stengslet ble støpingen stanset, og avstengningsplatene ble demontert for å undersøke tetningsanordningen. Det viste seg da at platene fortsatt kunne ha vært anvendt uten risiko. A shut-off plate of electrographite (99% graphite content, 18 vol% open porosity) was used as a wearable, stationary plate in conjunction with a wear-resistant slide plate of zirconium dioxide (95% ZrC^) in a linear slide fence mounted on a drain chute. During continued operation of the fence, measured amounts of aluminum casting alloy (G-AlSi9Mg according to DIN 1725 with 9% Si and 0.3% Mg) were cast at a temperature of approx. 750°C. In that connection, the sealing device was formed in the manner described. After approx. 3000 operating strokes without interference and with impeccable tightness for the fence, the casting was stopped, and the shut-off plates were dismantled to examine the sealing device. It then turned out that the plates could still have been used without risk.

Eksempel 2Example 2

Et dreieskyvestengsel ble forsynt med en avslitbar, stasjonær avstengningsplate av varmpresset bornitrid, BN, A turn-and-push fence was fitted with a wearable, stationary shut-off plate of hot-pressed boron nitride, BN,

med hexagonal gitterstruktur og med en dreibar plate av ZrC^with hexagonal lattice structure and with a rotatable plate of ZrC^

(det samme materiale som ifølge eksempel 1). I en forsøks-innretning ble en renaluminiumsmelte (99,5% Al) med en temperatur av 750°C støpt ved kontinuerlig åpning og stengning ved hjelp av stengslet. Efter 965 forstyrrelsesfrie betjeninger (omdreininger) i løpet av hvilke den beskrevne tetningsanordning var blitt dannet, ble forsøket avbrutt. (the same material as according to example 1). In an experimental device, a pure aluminum melt (99.5% Al) with a temperature of 750°C was cast by continuous opening and closing with the help of the fence. After 965 disturbance-free operations (revolutions) during which the described sealing device had been formed, the experiment was discontinued.

Eksempel 3Example 3

Det samme stengsel som beskrevet i eksempel 2 ble iThe same fence as described in example 2 was i

den samme forsøksinnretning og med den samme smelte, men med en annen platebestykning, anvendt for et langvarig forsøk. I dette tilfelle ble en stasjonær plate av carbon med høy the same experimental device and with the same melt, but with a different plate coating, used for a long-term experiment. In this case, a stationary plate made of carbon with hay

grafittandel (over 92% elektrografitt) kombinert med en slitasjefast, dreibar plate av høyaluminiumoxydholdig materiale (90% Al203, 8% Si02). Forsøksserien omfattet ikke mindre enn 10550 betjeninger, dvs. utstøpinger med kortere eller lengre avbrytelser og dermed forbundet av-kjøling av avstengningsplatene. Den påfølgende undersøkelse ga som resultat at platene hhv. tetningsanordningen fremdeles ville ha vært funksjonsdyktig. graphite proportion (over 92% electrographite) combined with a wear-resistant, rotatable plate of high aluminum oxide material (90% Al203, 8% Si02). The test series comprised no less than 10,550 operations, i.e. castings with shorter or longer interruptions and the associated cooling of the shut-off plates. The subsequent investigation gave the result that the plates or the sealing device would still have been functional.

Eksempel 4Example 4

Et dreieskyvestengsel ble montert som tappestengsel på en smelte- og varmholdeovn for renaluminium (ca. 750°C). Stengslet var forsynt med en stasjonær plate av elektro-graf itt (99% grafitt, 14 volum% åpen porøsitet) og med en dreibar plate av aluminiumtitånat, Al^TiO,., og driften var særpreget ved hyppige tappinger av forholdsvis små smeltemengder. Således ble i løpet ca. tre og et halvt døgn rundt 800 avstengningsbetjeninger oppnådd med fullstendig tetthet. Den påfølgende undersøkelse ga som resultat at platene A rotary push fence was installed as a tap fence on a melting and holding furnace for pure aluminum (approx. 750°C). The fence was equipped with a stationary plate of electro-graphite (99% graphite, 14% open porosity by volume) and with a rotatable plate of aluminum titanate, Al^TiO,., and the operation was characterized by frequent tapping of relatively small amounts of melt. Thus, during the course approx. three and a half days around 800 shutdown operations achieved with complete tightness. The subsequent investigation resulted in the plates

hhv. deres tetningsanordning fremdeles var i driftsanvendbar stand. Med avsteningsplater av de samme materialer kunne et dreieskyvestengsel som var montert på en forsøksinnretning, sogar benyttes for ca. 6400 betjeninger uten forstyrrelser. respectively their sealing device was still in serviceable condition. With de-rocking plates made of the same materials, a rotary push fence that was mounted on an experimental device could even be used for approx. 6,400 operations without interruptions.

Claims

1. Sealing device on mutually sliding, preferably plate-shaped, shut-off bodies for a sliding fence (10) for casting metal melts, especially light metal melts, characterized in that it has been formed by continuous relative displacement between a cut-off body (12,22) that is wearable at least on its sliding surface (9) and a wear-resistant cut-off body (14,14') in sliding contact with this at the same time that the cut-off bodies are exposed to melting (3), during the formation of a mixture of worn particles (A) and metal particles (M) between the shut-off bodies, the mixture being essentially embedded in groove-shaped and in the direction of displacement (P,R) continuous depressions formed by wear (19 ,19') in the sliding surface (9) of the wearable shut-off body (12,22).

2. Sealing device according to claim 1, characterized in that the wearable shut-off body (12,22) is stationary and that the wear-resistant shut-off body (14) is displaceable.

3. Sealing device according to claim 1 or 2, characterized in that it is located on the shut-off bodies for a linear sliding fence with substantially rectilinear recesses (19, Fig. 2).

4. The sealing device according to claim 1 or 2, characterized in that it is located on the shut-off bodies for a turn-and-push fence with substantially circular or arcuate recesses (19', Fig. 3).

5. Application of a cut-off body (12,22) that can be worn off at least on its sliding surface in sliding contact with a wear-resistant cut-off body (14,14') to form a drawing device between the preferably plate-shaped cut-off bodies for a sliding fence (10) for casting metal melter, in particular light metal melter, by continued operation of the bar which is in contact with melt (3), during the formation of a mixture (20) of worn particles (A) and metal particles (M) between the shut-off bodies, the mixture being embedded in substantially grooved and in the direction of operation (P,R) progressive depressions (19,19') formed by wear in the sliding surface (9) for the wearable shut-off body (12,22).

6. Use according to claim 5 of a wearable shut-off body (12,22) consisting mainly of graphite.

7. Use according to claim 5 of a wearable shut-off body (12,22) consisting predominantly of boron nitride with a hexagonal lattice structure.

8. Use according to claim 5 of a high-aluminum oxide-containing, wear-resistant shut-off body (14,14').

9. Use according to claim 5 of a wear-resistant shut-off body (14,14') consisting predominantly of zirconium dioxide.

10. Use according to claim 5 of a wear-resistant shut-off body consisting predominantly of aluminum titanate.