WO1999037422A1 - Verfahren zur auskleidung von giesspfannen und entsprechende schablone - Google Patents

Verfahren zur auskleidung von giesspfannen und entsprechende schablone Download PDF

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WO1999037422A1
WO1999037422A1 PCT/DE1998/003609 DE9803609W WO9937422A1 WO 1999037422 A1 WO1999037422 A1 WO 1999037422A1 DE 9803609 W DE9803609 W DE 9803609W WO 9937422 A1 WO9937422 A1 WO 9937422A1
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lining
ladle
side wall
monolithic
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PCT/DE1998/003609
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Markus Schwan
Wilhelm Eitel
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Intocast Ag Feuerfest-Produkte Und Giesshilfsmittel
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D41/00Casting melt-holding vessels, e.g. ladles, tundishes, cups or the like
    • B22D41/02Linings
    • B22D41/023Apparatus used for making or repairing linings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27DDETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D1/00Casings; Linings; Walls; Roofs
    • F27D1/16Making or repairing linings increasing the durability of linings or breaking away linings
    • F27D1/1626Making linings by compacting a refractory mass in the space defined by a backing mould or pattern and the furnace wall
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27DDETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D1/00Casings; Linings; Walls; Roofs
    • F27D1/0043Floors, hearths
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    • F27D3/00Charging; Discharging; Manipulation of charge
    • F27D2003/0001Positioning the charge
    • F27D2003/0002Positioning the charge involving positioning devices, e.g. buffers, buffer zones
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    • F27D3/00Charging; Discharging; Manipulation of charge
    • F27D2003/0034Means for moving, conveying, transporting the charge in the furnace or in the charging facilities
    • F27D2003/0036Means for moving, conveying, transporting the charge in the furnace or in the charging facilities comprising inflatable or extendable parts

Definitions

  • the invention relates to a method according to the preamble of claim 1 and a corresponding template according to the preamble of claim 8.
  • the pourable refractory material in the known embodiment has thixotropic properties, i.e. it becomes fluid under the influence of mechanical energy introduced by vibrations and is evenly distributed in the mold cavity between the inner boundary of the ladle, the wall and the inner surface of the slag and the melt which have remained after a removal process undamaged remains of the old lining and the outer circumference of the cylindrical or slightly conical stencil tapering downwards.
  • a critical point in the creation of such monolithic linings is the connection between the floor and the side wall. This connection must be tight, and no displacements of the floor in relation to the side walls may occur during operation, which could result in gaps. In extreme cases, it could penetrate the melt as far as the steel sheet body of the ladle and cause a breakthrough to the outside.
  • the invention has for its object to improve the connection between the side wall and bottom of the lining in the described generic operation.
  • the method is suitable for linings of the side wall produced in any manner.
  • Refractory material with thixotropic properties is just one example.
  • Self-flowing refractory materials and also refractory materials that can be solidified by tamping are also suitable for realizing the invention.
  • the procedural aspect of the invention can also be carried out without a template with injection molding compound if the floor is subsequently produced separately.
  • the method of the invention can be implemented in two alternative embodiments.
  • a plurality of separate recesses distributed over the circumference of the ladle are produced in the side wall of the monolithic lining.
  • a template according to claim 4 is used.
  • a hose according to claim 5 can be used.
  • the stencil During the backfilling of the stencil with pourable refractory material, the stencil must hold a fixed position within the pan and may not be on Swing the crane back and forth. Also, it must not be crooked in the pan.
  • the bottom of the template is horizontally adjusted and fixed before the start of backfilling.
  • the monolithic lining of the bottom of the pan can be anchored to the bottom of the pan during manufacture.
  • the anchoring is embedded in the refractory material of the base and holds it firmly and thus also the monolithic cladding of the side wall of the pan.
  • the object is achieved by the invention set out in claim 8 when working with a template.
  • Template attached small template formed of which several according to claim 9 can be provided distributed over the circumference, in order to achieve a symmetrical anchoring of the bottom on the side wall. According to claim 10, it may be expedient to move the small template radially out of the circumference of the template to the wall of the ladle or its remaining permanent feed.
  • the small stencils expediently comprise a conical, radially outwardly tapering stencil body (claim 11), it being possible for the small stencil to be radially displaceable on a screw spindle (claim 12) which, in the case of a conical small stencil, can be arranged in its axis.
  • a guide piece radially displaceable in a guide sleeve can be provided for the displaceable guidance of the small template, which can have the shape of a cup-shaped part, on the bottom of which the small template sits with a base surface.
  • the screw spindle can be formed by a correspondingly large screw which carries two nuts.
  • a small stencil that extends over the entire circumference can be provided (claim 16), which according to claim 17 can be formed by an inflatable tube which, in the inflated state, keeps the space area of the inner circumferential recess free of the refractory material and in relaxed state is slack so that the template can be pulled.
  • the horizontal adjustment of the bottom of the template can be carried out according to claim 19 by lifting elements which are distributed over the circumference of the template and are arranged at the edge thereof and which can be threaded according to claim 20 by vertical threaded spindles which have their lower ends on the Rest the remaining surface of the monolithic lining and support it at the lower end of the template.
  • the underside of the template is due to the irregularity of the surface of the remaining lining of the
  • an inflatable tube can extend around the outer edge of the stencil between the underside of its bottom and the surface of the remaining lining of the bottom (claim 21), which seals the gap and retains the refractory material on the outside.
  • This hose therefore only has a sealing function, in contrast to the hose according to claims 16 to 18, which additionally acts as a small template for forming the inner peripheral recess.
  • anchors can be attached to the inside of the bottom of the pan (claim 22), which extend into the monolithic lining of the bottom of the pan. For example, welded steel anchors can be used.
  • the template can be divided in the circumferential direction and its diameter can be changed relative to one another by displacing the dividing edges in the circumferential direction (claim 23), as is known per se from DE 196 05 968 AI.
  • a closing piece can be provided at the dividing point, in which the adjacent dividing edges engage in a displaceable manner in the circumferential direction.
  • Fig. 1 shows a side view of a template of a first embodiment
  • Fig. 2 shows a horizontal section along the line II-II in Fig. 1;
  • Fig. 3 shows a partial horizontal section along the line III-III in Figure 1 on an enlarged scale.
  • Fig. 4 shows a partial horizontal section along the line IV-IV in Fig. 1 on an enlarged scale.
  • Fig. 5 shows a partial vertical section corresponding to the lower right corner of Fig. 1 of a modified embodiment. 8th
  • the template designated as a whole in FIG. 1 with 100 determines the clear cavity of a ladle 40. It consists of a slightly conical template body 11 having the axis A with a wall 12 made of sheet steel, with eyelets 2 on its upper edge for attachment to a crane are provided. By means of the crane, the template 100 is inserted from above into the pouring pan 40 standing upright on the hall floor, of which only a partial section is indicated in FIG. 1.
  • the ladle 40 in turn consists of a cylindrical or slightly conical steel jacket 4, which has a refractory lining 3 on the inside.
  • this comprises a multi-layer permanent lining 5 made of refractory stones, to which a refractory monolithic lining is applied on the inside.
  • This includes a side wall 6 on the inside of the permanent lining 5 of the upright side wall 42 of the ladle 40.
  • the bottom 41 of the ladle 40 is also provided with a monolithic lining 8, but this is only after the monolithic lining 6 has been attached
  • the inner boundary of the monolithic lining 6, 8 determines the clear cavity of the ladle and is exposed to the attack of the melt and the slag poured into the cavity at this boundary. After a number of pan trips, the limitation becomes irregular due to removal and decreases in fire resistance due to penetrating melt and slag. A repair of the liner 6, 8 is then required, for which the ladle 40 is allowed to cool. The monolithic lining 6, 8 is then mechanically processed on the surface in order to remove slag penetrated by slag and therefore no longer sufficiently refractory surface layers. The permanent feed 5 and an essential, of the However, the melt and slag intact part of the monolithic lining 6, 8 with a cleaned and roughened inner boundary surface 6 'or 8' remain.
  • the template body 11 which is open at the top and bottom, comprises an annular wall 12 made of bent sheet steel, which is reinforced on the inside with ribs, as can be seen from FIG. 1.
  • the template body 11 is not closed in the circumferential direction, but is divided at at least one point, the dividing edges 13 being opposite one another at a distance in the circumferential direction, as can be seen from FIG. 3. It is a closing piece 14 for the gap between the dividing edges which extends over the height of the template 100
  • a narrow, upright strip 16 which has the same thickness as the wall 12, is welded to the inside in the middle between the dividing edges 13.
  • further strips 17 projecting in both circumferential directions are welded on the inside, which extend in the circumferential direction approximately as far as the sheet metal part 15. There are thus two slots which are open in the circumferential direction
  • three radially displaceable small templates 20 are provided in the exemplary embodiment which are offset by 120 ° relative to one another and which, in the radially extended state, extend to the inner boundary 6 'of the monolithic lining which has remained and thus serve to center the template 100 hanging on the crane within the ladle 40 at the beginning of filling the intermediate space 7.
  • the small stencils 20 save on filling the intermediate space 7 with the pourable one
  • the material for the bottom 8 of the ladle 40 is then introduced. This enters the recesses 21 and fills them out, so that after the solidification, conical ceramic anchors or bars protrude from the base 8. 11 are present, which immovably fix this to the refractory lining 3 of the side wall 42 of the ladle 40 beyond the connection that already occurs at the edge of the base 8.
  • the method can also be used when it is first produced.
  • FIG. 4 shows the design of the small stencils designated as a whole by 20 in detail.
  • a recess 22 is provided in the wall 12 of the template 100, on the inner edge of which a cylindrical guide sleeve 24 is concentric and also radial to the template 100
  • Axis A ' is welded.
  • a pot-shaped guide piece 25 is slidably guided in the guide sleeve 24, the bottom 26 of which is located radially on the outside, lies against the edge of the recess 23 from the inside and closes the latter to the outside.
  • the template body 22 has a concentric through-bore 28 which has an extension 29 on the outside.
  • a screw spindle in the form of a long screw 30 is provided, which passes through the through hole 28 and sits with its head 31 in the extension.
  • the screw 30 passes through aligned through bores 32 in the base 26 and 33 in a cover 34, which covers the guide sleeve 24 towards the inside of the template 100.
  • the guide sleeve 24 is so long that the guide piece 25 can be displaced radially inwards until the template body 22 of the small template 20 has disappeared under the outer circumference of the wall 12 of the template 100. 12
  • a first nut 35 is attached to the screw 30 on the inside of the base 26, by means of which the template body 22 is tightened on the outside of the base 26.
  • a second nut 36 is found on the side of the bottom 34 facing the inside of the template 100.
  • the lower end of the template 100 can be adjusted in a horizontal plane by means of the small templates 20, the end face of which can be brought into contact with the surface 6 'of the monolithic lining 6. If, however, the lower edge 37 of the template 100 is not is horizontal, this can not be resolved with the help of the small stencils 20.
  • three lifting elements 39 distributed over the circumference are provided on the inside of the template body 11 at the lower edge, each of which consists of a threaded piece 44 welded to the inside circumference of the template body 11 and a rotatable threaded spindle 45 penetrating this vertically can be actuated by a crank handle 46.
  • the threaded spindle 45 projects downward beyond the lower edge 37 and carries a support plate 47 at the lower end, with which it is supported on the uneven surface 8 'of the remaining part of the monolithic lining 8 of the bottom 41 of the ladle 40.
  • the lower edge 37 can be aligned horizontally before the refractory material 9 begins to be filled into the intermediate space 7.
  • the refractory material filled into the intermediate space 7 does not enter the intermediate space 48 between 13 see the lower edge 37 and the surface 8 'can penetrate, extends around the underside of the lower edge 37, an inflatable tube 49 which seals the space 48 radially outwards and keeps the refractory material 9 outside until it solidifies so far has the template 100 drawn.
  • 1 also shows an anchor welded to the inside of the bottom 41 of the ladle 40, of which several are distributed over the surface of the bottom 41 and which is embedded in the monolithic lining 8 of the bottom 41 during its manufacture.
  • the anchors 38 prevent the monolithic lining 6,8 from slipping when the ladle 40 tips over.
  • FIG. 5 shows a modified embodiment in which not several separate recesses 21 distributed over the circumference of the casting ladle 40 are produced, but in which there is only a single inner circumferential recess 51 which is continuous over the circumference.
  • the material of the base 8 enters this and forms a ceramic anchor in the form of a peripheral circumferential rib engaging under the monolithic lining 6.
  • the inner circumferential recess 51 is formed by a small stencil 50 in the form of an inflatable hose 52 which is arranged at the lower end of the stencil body 11 and extends over the circumference.
  • a protruding shoulder 53 is formed which the hose 52 in the direction of the axis A or radially supported. If the tube 52 is inflated, it cannot help but expand radially into the region of the later monolithic side wall 6. The area of over the
  • Hose 52 is kept free of the pourable refractory material 9 introduced during the manufacture or restoration of the monolithic side wall 6.
  • the top of the hose 52 is covered by an apron 56 made of rubber or the like.
  • the hose 52 is depressurized.
  • the stencil 100 When the pourable refractory material 9 has been introduced and has solidified in the intermediate space 7, the hose 52 is depressurized.
  • the stencil 100 When the stencil 100 is pulled, it can then be pushed back under the outer circumference of the stencil body 11 into the projecting shoulder because of its slackness.
  • the pourable refractory material for the base 8 is subsequently poured in, the inner circumferential recess 51 formed is filled.

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Abstract

Eine Schablone (100) zur Herstellung einer monolithischen feuerfesten Auskleidung (3) einer Gießpfanne umfaßt am Umfang des Schablonenkörpers (11) im Höhenbereich des späteren Bodens (8) über den Umfang (11') des Schablonenkörpers hinaus verlagerbare und bis hinter den Umfang (11') zurückziehbare Kleinschablonen (20), mittels derer in der Auskleidung (3) der Seitenwandung (42) Ausnehmungen (21) herstellbar sind, in die das später eingebrachte feuerfeste Material für den Boden (8) eintritt und Anker oder Riegel bildet, mittels deren der Boden (8) an der Auskleidung (6) der Seitenwandung (42) zusätzlich fixierbar ist.

Description

Verfahren zur Auskleidung von Gießpfannen und entsprechende Schablone
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruch 1 und eine entsprechende Schablone nach dem Oberbegriff des Anspruchs 8.
Ein solches Verfahren ist aus der DE 37 41 073 C2 bekannt. Das schüttfähige feuerfeste Material hat bei der bekannten Ausführungsform thixotrope Eigenschaften, d.h. es wird unter dem Einfluß im Wege von Vibrationen eingebrachter mechanischer Energie fließfähig und verteilt sich glei- chmäßig in dem Formhohlraum zwischen der inneren Begrenzung der Gießpfanne, die durch deren Wandung bzw. die innere Oberfläche der nach einem Abtragungsvorgang stehengebliebenen, von der Schlacke und der Schmelze unversehrten Reste der alten Zustellung gebildet ist, und dem Au- ßenum-fang der zylindrischen oder leicht konischen, sich nach unten verjüngenden Schablone.
In der Praxis wird nur die Seitenwandung der feuerfesten Auskleidung auf diesem Wege hergestellt und der Boden an- schließend, nachdem sich das Material für die Seitenwandung verfestigt hat und die Form gezogen ist, seinerseits aus schüttfähigem feuerfesten Material gebildet, so daß sich das Ganze zu einer monolithischen Auskleidung verbin- det, die anschließend gründlich getrocknet wird, bevor die Gießpfanne wieder in Betrieb geht und Schmelze eingefüllt wird.
Eine kritische Stelle bei der Schaffung derartiger monoli- thischer Auskleidungen ist die Verbindung zwischen Boden und Seitenwandung. Diese Verbindung muß dicht sein, und es dürfen auch im Betrieb keine Verlagerungen des Bodens gegenüber den Seitenwandungen eintreten, wodurch Spalte auftreten könnten. Es könnte im Extremfall die Schmelze bis zu dem Stahlblechkörper der Gießpfanne durchdringen und einen Durchbruch nach außen verursachen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei der geschilderten gattungsgemäßen Arbeitsweise die Verbindung zwi- sehen Seitenwandung und Boden der Auskleidung zu verbessern.
Diese Aufgabe wird in ihrem verfahrensmäßigen Aspekt durch die in Anspruch 1 wiedergegebene Erfindung gelöst.
In die Ausnehmung im unteren Bereich der Seitenwandung tritt bei der anschließenden Herstellung des Bodens Bodenmaterial ein, welches nach der Verfestigung eine Art keramischen Anker oder Riegel bildet, die den Boden an der Seitenwandung unverrückbar fixieren. Dadurch wird die Gefahr des Auftretens von Spalten und sonstigen Undichtigkeiten bei in der geschilderten Weise hergestellten Auskleidungen wesentlich vermindert. Der keramische Anker ist in seiner Haltefunktion durch die Schmelze nicht gefähr- det, auch dann nicht, wenn ein direkter Kontakt mit der
Schmelze eintreten sollte. Das Verfahren ist im Prinzip für beliebig hergestellte Auskleidungen der Seitenwandung geeignet. Feuerfestes Material mit thixotropen Eigenschaften ist nur ein Beispiel. Für die Verwirklichung der Erfindung kommen auch selbstfließende feuerfeste Materialien und auch durch Stampfen verfestigbare feuerfeste Materialien in Betracht. Im Prinzip kann die Erfindung in ihrem verfahrensmäßigen Aspekt auch ohne Schablone mit Spritzmasse ausgeführt werden, wenn dabei der Boden anschließend separat herge- stellt wird.
Das Verfahren der Erfindung kann in zwei alternativen Ausführungsformen verwirklicht werden.
Bei dem Verfahren nach Anspruch 2 werden in der Seitenwandung der monolithischen Auskleidung mehrere separate, über den Umfang der Gießpfanne verteilte Ausnehmungen erzeugt .
Es ist aber gemäß Anspruch 3 auch möglich, in der Seitenwandung der monolithischen Auskleidung eine über den Umfang durchgehende Innenumfangsausnehmung zu erzeugen, in die das schüttfähige feuerfeste Material des Bodens eintritt und eine Art verankernde Umfangsrippe bildet.
Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird mit einer Schablone gemäß Anspruch 4 gearbeitet.
Zur Herstellung der durchgehenden Innenumfangsausnehmung kann hierbei mit einem Schlauch entsprechend Anspruch 5 gearbeitet werden.
Während des Hinterfüllens der Schablone mit schüttfähigem feuerfesten Material muß die Schablone innerhalb der Pfan- ne eine feste Position einhalten und darf nicht etwa am Kran hängend hin und her pendeln. Auch darf sie nicht in der Pfanne schief stehen.
Zur Vermeidung derartiger Fehlstellungen empfiehlt es sich gemäß Anspruch 6 , daß der Boden der Schablone vor dem Beginn des Hinterfüllens horizontal justiert und fixiert wird.
Am Ende jedes Gießvorganges werden der Rest der in der Pfanne verbliebenen Schmelze und die Schlacke ausgekippt, indem die Pfanne auf den Kopf gestellt wird. Hierbei besteht die Gefahr, daß die einen monolithischen Block erheblichen Gewichts bildende Auskleidung in der Pfanne zur Öffnung hin verrutscht.
Zur Unterbindung dieses Risikos kann gemäß Anspruch 7 die monolithische Auskleidung des Bodens der Pfanne bei der Herstellung am Boden der Pfanne verankert werden.
Die Verankerung wird in das feuerfeste Material des Bodens eingebettet und hält diesen und damit auch die monolithische Verkleidung der Seitenwandung der Pfanne unverrückbar fest.
In ihrem vorrichtungsmäßigen Aspekt wird die Aufgabe durch die in Anspruch 8 wiedergegebene Erfindung gelöst, wenn mit einer Schablone gearbeitet wird.
Wenn hierbei mehrere Ausnehmungen vorhanden sein sollen, wir die jeweilige Ausnehmung durch eine am Umfang der
Schablone angebrachte Kleinschablone gebildet, von denen vorzugsweise gemäß Anspruch 9 mehrere über den Umfang verteilt vorgesehen sein können, um eine symmetrische Verankerung des Bodens an der Seitenwandung zu erreichen. Gemäß Anspruch 10 kann es zweckmäßig sein, die Kleinschablone radial aus dem Umfang der Schablone heraus bis an die Wandung der Gießpfanne bzw. deren stehengebliebenes Dauerfutter zu verlagern.
Auf diese Weise können über den Umfang verteilte Kleinschablonen zur Zentrierung der eigentlichen Schablone in der Gießpfanne beitragen.
Zweckmäßig umfassen die Kleinschablonen einen konischen, sich radial nach außen verjüngenden Schablonenkörper (Anspruch 11), wobei die Kleinschablone an einer Schraubspindel radial verlagerbar sein kann (Anspruch 12), die im Falle einer konischen Kleinschablone in deren Achse an- geordnet sein kann.
In einzelnen kann zur verlagerbaren Führung der Kleinschablone gemäß Anspruch 13 ein in einer Führungshülse radial verschiebbares Führungsstück vorgesehen sein, welches gemäß Anspruch 14 die Gestalt eines topfförmigen Teils aufweisen kann, an dessen Boden die Kleinschablone mit einer Basisfläche sitzt.
Die Schraubspindel kann gemäß Anspruch 15 durch eine ent- sprechend große Schraube gebildet sein, die zwei Muttern trägt.
Für eine über den Umfang durchgehenden Innenumfangsaus- nehmung der Seitenwandung der monolithischen Auskleidung kann bei einer wichitgen alternativen Ausführungsform der
Erfindung eine über den Umfang durchgehende Kleinschablone vorgesehen sein (Anspruch 16), die gemäß Anspruch 17 durch einen aufblasbaren Schlauch gebildet sein kann, der im aufgeblasenen Zustand den Raumbereich der Innenumfangsaus- nehmung von dem feuerfesten Material frei hält und im entlasteten Zustand schlaff wird, so daß die Schablone gezogen werden kann.
Damit der Schlauch beim Aufblasen in der gewünschten Weise radial in den Bereich der Seitenwandung der monolithischen
Auskleidung vortritt, empfiehlt es sich, ihn gemäß Anspruch 18 mittels eines einspringenden Absatzes am unteren Ende der Schablone zu hinterlagern.
Die horizontale Justierung des Bodens der Schablone kann gemäß Anspruch 19 durch Hubelemente vorgenommen werden, die über den Umfang der Schablone verteilt an deren Rand angeordnet sind, und die gemäß Anspruch 20 durch vertikale Gewindespindeln gewindet sein können, die mit ihrem unte- ren Ende auf der stehengebliebenden Oberfläche der monolithischen Auskleidung aufsitzen und sich am unteren Ende der Schablone abstützen.
Die Unterseite der Schablone ist wegen der Unregelmäßig- keit der Oberfläche der stehengebliebenen Auskleidung des
Bodens etwas oberhalb dieser angeordnet, so daß ein Zwischenraum entsteht, in den radial von außen her beim Hinterfüllen der Seitenwandung der Schablone schüttfähiges, insbesondere fließfähiges feuerfestes Material eintreten könnte .
Um dies zu verhindern, kann sich rund um den äußeren Rand der Schablone zwischen der Unterseite deren Bodens und der Oberfläche der stehengebliebenen Auskleidung des Bodens ein aufblasbarer Schlauch erstrecken (Anspruch 21), der den Zwischenraum abdichtet und das feuerfeste Material an der Außenseite zurückhält. Dieser Schlauch hat also nur eine Dichtfunktion, im Gegensatz zu dem Schlauch nach den Ansprüchen 16 bis 18, der zusätzlich als Kleinschablone zur Bildung der Innenumfangssausnehmung wirkt. Damit beim Umkippen der Pfanne zum Ausleeren von Resten kein Verrutschen der monolithischen Auskleidung stattfinden kann, können auf der Innenseite des Bodens der Pfanne Anker befestigt sein (Anspruch 22), die sich bis in die monolithische Auskleidung des Bodens der Pfanne hinein erstrecken. Es kann sich z.B. um angeschweißte Stahlanker handeln.
Die Schablone kann in Umfangsrichtung geteilt und durch Verlagerung der Teilungsränder in Umfangsrichtung gegeneinander in ihrem Durchmesser veränderbar sein (Anspruch 23), wie es für sich genommen aus der DE 196 05 968 AI bekannt ist.
Gemäß Anspruch 24 kann an der Teilungsstelle ein Schließstück vorgesehen sein, in das die benachbarten Teilungsränder in Umfangsrichtung verschiebbar eingreifen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt.
Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht einer Schablone einer ersten Ausführungsform;
Fig. 2 zeigt einen Horizontalschnitt nach der Linie II-II in Fig. 1;
Fig. 3 zeigt einen horizontalen Teilschnitt nach der Linie III-III in Fig. 1 in vergrößertem Maßstab;
Fig. 4 zeigt einen horizontalen Teilschnitt nach der Linie IV-IV in Fig. 1 in vergrößertem Maßstab.
Fig. 5 zeigt einen vertikalen Teilschnitt entsprechend der rechten unteren Ecke der Fig. 1 einer abgewandelten Ausführungsform. 8
Die in Fig. 1 als Ganzes mit 100 bezeichnete Schablone bestimmt den lichten Hohlraum einer Gießpfanne 40. Sie besteht aus einem leicht konischen, die Achse A aufweisenden Schablonenkörper 11 mit einer Wandung 12 aus Stahlblech, an deren oberem Rand Ösen 2 zum Anhängen an einen Kran vorgesehen sind. Mittels des Krans wird die Schablone 100 von oben in die aufrecht auf dem Hallenboden stehende Gie- pfanne 40 eingeführt, von der in Fig. 1 nur ein Teilschnitt angedeutet ist. Die Gießpfanne 40 besteht ihrer- seits aus einem zylindrischen oder leicht konischen Stahlmantel 4, der innen eine feuerfeste Auskleidung 3 aufweist. Diese umfaßt auf der Innenseite der aufrechten Wandung und des Bodens des Stahlmantels 4 ein aus feuerfesten Steinen gemauertes mehrlagiges Dauerfutter 5, auf das innen eine feuerfeste monolithische Auskleidung aufgebracht ist . Diese unfaßt eine Seitenwandung 6 innenseitig des Dauerfutters 5 der aufrechten Seitenwandung 42 der Gießpfanne 40. Auch der Boden 41 der Gießpfanne 40 ist mit einer monolithischen Auskleidung 8 versehen, die aber erst nach dem Anbringen der monolithischen Auskleidung 6 der
Seitenwandung 42 und dem Ziehen der Schablone 100 eingebracht wird.
Die monolithische Auskleidung 6,8 bestimmt mit ihrer inne- ren Begrenzung den lichten Hohlraum der Gießpfanne und ist an dieser Begrenzung dem Angriff der in den Hohlraum eingefüllten Schmelze und der Schlacke ausgesetzt. Die Begrenzung wird nach einer Anzahl von Pfannenreisen durch Abtragung unregelmäßig und nimmt durch penetrierende Schmelze und Schlacke an Feuerfestigkeit ab. Es wird dann eine Reparatur der Auskleidung 6,8 erforderlich, wozu die Gießpfanne 40 abkühlen gelassen wird. Die monolithische Auskleidung 6,8 wird dann an der Oberfläche mechanisch abgearbeitet, um von Schlacke penetrierte und daher nicht mehr genügend feuerfeste Oberflächenschichten zu entfernen. Das Dauerfutter 5 und ein wesentlicher, von der Schmelze und Schlacke unversehrter Teil der monolithischen Auskleidung 6,8 mit einer gesäuberten und aufgerauhten inneren Begrenzungsfläche 6' bzw. 8' bleiben aber stehen. Es wird dann zur Wiederherstellung der Auskleidung 6 der aufrechten Seitenwandung 42 der Gießpfanne 40 in den Zwischenraum 7 zwischen der inneren Begrenzungsfläche 6' der monolithischen feuerfesten Auskleidung 6 und dem Außenumfang 11' des Schablonenkörpers 11 neues schüttfähiges feuerfestes Material 9 eingefüllt, welches sich mit dem stehengebliebenen Teil der monolithischen Auskleidung 6 verbindet. Nach dem Verfestigen des neu eingebrachten Materials 9 wird die Schablone 100 gezogen. Die Auskleidung 3 der Seitenwandung 42 der Gießpfanne ist damit fertig geformt. Der gestrichelt nur angedeutete Boden 8 folgt anschließend.
Der oben und unten offene Schablonenkörper 11 umfaßt eine ringförmige Wandung 12 aus gebogenem Stahlblech, die innen mit Rippen verstärkt ist, wie aus Fig. 1 ersichtlich ist. Der Schablonenkörper 11 ist in Umfangsrichtung nicht geschlossen, sondern an mindestens einer Stelle geteilt, wobei sich die Teilungsränder 13 mit Abstand in Umfangsrichtung gegenüberliegen, wie aus Fig. 3 ersichtlich ist. Es ist ein über die Höhe der Schablone 100 durchgehendes Schließstück 14 für den Spalt zwischen den Teilungsrändern
13 vorgesehen, welches ein äußeres länglich-rechteckiges aufrechtes Blechteil 15 umfaßt, welches an den Teilungsrändern 13 die Wandung 12 außen überdeckt. Auf der Innenseite ist in der Mitte zwischen den Teilungsrändern 13 ein schmaler aufrechter Streifen 16 angeschweißt, der die gleiche Dicke wie die Wandung 12 aufweist. Auf dem schmalen Streifen 16 sind innen weitere in beide Umfangsrich- tungen ausladende Streifen 17 angeschweißt, die sich in Umfangsrichtung etwa so weit erstrecken wie das Blechteil 15. Es sind somit zwei in Umfangsrichtung offene Schlitze
18 gebildet, in die die Wandung 12 mit den Teilungsrändern 10
13 eingreifen kann. Über die Höhe verteilt sind mehrere etwa tangential in einer zu der Achse A der Schablone 100 senkrechten Ebene nahe den Teilungsrändern 13 gelegene Schraubspindeln 19 vorgesehen, die an den benachbarten Wandungsteilen der Wandung 12 angreifen und mittels deren die Teilungsränder 13 nach Wunsch einander angenähert oder voneinander entfernt werden können. Dadurch können in einem gewissen Grade die Konizität der Schablone 100 beeinflußt werden. Insbesondere aber kann der Durchmesser der Schablone 100 variiert, insbesondere nach der Füllung des Zwischenraums 7 mit dem schüttfähigen Material 9 verringert werden, um das Ziehen zu erleichtern.
Im untersten Bereich der Schablone 100, also nahe dem Boden der Gießpfanne 40, sind in dem Ausführungsbeispiel drei um 120° gegeneinander versetzte radial verlagerbare Kleinschablonen 20 vorgesehen, die in radial ausgefahrenem Zustand bis an die innere Begrenzung 6 ' der stehengebliebenen monolithischen Auskleidung reichen und somit der Zentrierung der an dem Kran hängenden Schablone 100 innerhalb der Gießpfanne 40 zu Beginn des Ausfüllens des Zwischenraums 7 dienen. Wie aus dem rechten unteren Teil der Fig. 1, in der nur eine dieser Kleinschablonen dargestellt ist, ersichtlich ist, sparen die Kleinschablonen 20 beim Ausfüllen des Zwischenraums 7 mit dem schüttfähigen
Material 9 in diesem Ausnehmungen 21 aus, deren Größe durch die Größe der Kleinschablonen 20 bestimmt wird. Diese sind zurückziehbar, sobald sich das schüttfähige Material 9 ausreichend verfestigt hat. Die Schablone 100 kann dann nach oben aus der Gießpfanne 40 herausgezogen werden , wobei die Ausnehmungen 21 bestehen bleiben.
Anschließend wird das Material für den Boden 8 der Gießpfanne 40 eingebracht. Dieses tritt in die Ausnehmungen 21 ein und füllt diese aus, so daß nach der Verfestigung konische keramische Anker oder Riegel an dem Boden 8 vor- 11 handen sind, die diesen über die am Rand des Bodens 8 ohnehin eintretenden Verbindung hinaus unverrückbar an der feuerfesten Auskleidung 3 der Seitenwandung 42 der Gießpfanne 40 fixieren.
Das Verfahren kann außer bei der Wiederherstellung einer verschlissenen monolithischen Auskleidung 6,8 auch bei der erstmaligen Herstellung derselben angewendet werden.
In Fig. 4 ist die Ausbildung der als Ganzes mit 20 bezeichneten Kleinschablonen im einzelnen wiedergegeben. An der Stelle der jeweiligen Kleinschablone 20 ist in der Wandung 12 der Schablone 100 eine Ausnehmung 22 vorgesehen, an deren innerem Rand eine zylindrische Führungshülse 24 konzentrisch und mit zu der Schablone 100 radialer
Achse A' angeschweißt ist. In der Führungshülse 24 ist ein topfförmiges Führungsstück 25 verschiebbar geführt, dessen Boden 26 radial außen gelegen ist, sich von innen gegen den Rand der Ausnehmung 23 legt und diese nach außen ver- schließt. An der Außenseite des Bodens 26 sitzt, die Ausnehmung 23 durchgreifend, der konische Schablonenkörper 22 mit einer zu seiner Achse senkrechten Basisfläche 27. Der Schablonenkörper 22 hat eine konzentrische Durchgangsbohrung 28, die außen eine Erweiterung 29 besitzt. Es ist eine Schraubspindel in Gestalt einer langen Schraube 30 vorgesehen, die die Durchgangsbohrung 28 durchgreift und mit ihrem Kopf 31 in der Erweiterung sitzt. Außerdem durchgreift die Schraube 30 fluchtende Durchgangsbohrungen 32 in dem Boden 26 und 33 in einem Deckel 34, die die Füh- rungshülse 24 zum Innern der Schablone 100 hin abdeckt.
Die Führungshülse 24 ist so lang, daß das Führungsstück 25 soweit radial nach innen verlagert werden kann, bis der Schablonenkörper 22 der Kleinschablone 20 unter dem Außenumfang der Wandung 12 der Schablone 100 verschwunden ist. 12
Auf der Schraube 30 ist eine erste Mutter 35 innenseitig des Bodens 26 angebracht, mittels der Schablonenkörper 22 an der Außenseite des Bodens 26 festgezogen wird. Eine zweite Mutter 36 findet sich auf der zum Innern der Schablone 100 hin gelegenen Seite des Bodens 34. Mittels dieser Mutter 36 kann der Schablonenkörper 22, wenn das schüttfähige Material 9 eingebracht und verfestigt ist, in die Schablone 100 eingezogen werden, so daß diese ihrerseits aus der Gießpfanne 40 gezogen werden kann.
Mittels der Kleinschablonen 20, die mit Ihrer Stirnfläche an der Oberfläche 6 ' der monolithischen Auskleidung 6 zur Anlage bringbar sind, kann eine Justierung des unteren Endes der Schablone 100 in einer horizontalen Ebene erfol- gen. Wenn aber der untere Rand 37 der Schablone 100 nicht horizontal steht, kann dies mit Hilfe der Kleinschablonen 20 nicht behoben werden. Um auch insoweit eine Justierung zu ermöglichen, sind auf der Innenseite des Schablonenkörpers 11 am unteren Rand drei über den Umfang verteilte Hubelemente 39 vorgesehen, die jeweils aus einem am Innenumfang des Schablonenkörpers 11 angeschweißten Gewindestück 44 und einer dieses vertikal durchsetzenden drehbaren Gewindespindel 45 bestehen, die durch eine Handkurbel 46 betätigbar sein kann. Die Gewindespindel 45 steht über den unteren Rand 37 nach unten vor und trägt am unteren Ende einen Stützteller 47, mit welchem sie sich auf der unebenen Oberfläche 8 ' des stehengebliebenen Teils der monolithischen Auskleidung 8 des Bodens 41 der Gießpfanne 40 abstützt. Durch entsprechende Betätigung der drei Hub- elemente 39 kann der untere Rand 37 horizontal ausgerichtet werden, bevor das Einfüllen des feuerfesten Materials 9 in den Zwischenraum 7 beginnt .
Damit das in den Zwischenraum 7 eingefüllte feuerfeste Material nicht von außen her in den Zwischenraum 48 zwi- 13 sehen dem unteren Rand 37 und der Oberfläche 8' eindringen kann, erstreckt sich rund um die Unterseite des unteren Randes 37 ein aufblasbarer Schlauch 49, der den Zwischenraum 48 radial nach außen abdichtet und das feuerfeste Material 9 außen hält, bis es sich soweit verfestigt hat, daß die Schablone 100 gezogen wird. In Fig. 1 ist noch ein an der Innenseite des Bodens 41 der Gießpfanne 40 angeschweißter Anker angedeutet, von dem mehrere über die Fläche des Bodens 41 verteilt sind und der in die monoli- thische Auskleidung 8 des Bodens 41 bei deren Herstellung eingebettet wird. Die Anker 38 verhindern ein Verrutschen der monolithischen Auskleidung 6,8 beim Umkippen der Gießpfanne 40.
In Fig. 5 ist eine abgewandelte Ausführungsform dargestellt, bei der nicht mehrere über den Umfang der Gießpfanne 40 verteilte separate Ausnehmungen 21 erzeugt werden, sondern bei der nur eine einzige über den Umfang durchgehende Innenumfangsausnehmung 51 vorhanden ist. In diese tritt das Material des Bodens 8 ein und bildet einen keramischen Anker in Gestalt einer umlaufenden die monolithische Auskleidung 6 untergreifenden Umfangsrippe.
Die Innenumfangsausnehmung 51 wird durch eine Kleinscha- blone 50 in Gestalt eines am unteren Ende des Schablonenkörpers 11 angeordneten aufblasbaren, über den Umfang durchgehenden Schlauches 52 gebildet. Durch einen zu der Achse A (Fig. 1) senkrechten, an den Schablonenkörper 11 angeschweißten Ring 54 und einen sich von dessen innerem Rand nach unten erstreckenden weiteren Ring 55 ist ein einspringender Absatz 53 gebildet, der den Schlauch 52 in Richtung der Achse A bzw. radial hihterlagert . Wird der Schlauch 52 aufgeblasen, so kann er nicht anders als sich radial in den Bereich der späteren monolithischen Seiten- wandung 6 hinein auszudehnen. Der Bereich des über den
Umfang des Schablonenkörpers 11 vorstehenden Teils des 14
Schlauches 52 wird von dem bei der Herstellung bzw. Wiederherstellung der monolithischen Seitenwandung 6 eingebrachten schüttfähigen feuerfesten Material 9 freigehalten. Die Oberseite des Schlauches 52 ist von einer aus Gummi oder dergleichen bestehenden Schürze 56 überdeckt.
Wenn das schüttfähige feuerfeste Material 9 eingebracht ist und sich in dem Zwischenraum 7 verfestigt hat, wird der Schlauch 52 drucklos gemacht. Er kann dann beim Ziehen der Schablone 100 wegen seiner Biegeschlaffheit unter den äußeren Umfang des Schablonenkörpers 11 in den einspringenden Absatz hinein zurückgedrückt werden. Beim anschließenden Einfüllen des schüttfähigen feuerfesten Materials für den Boden 8 wird die gebildete Innenumfangsausnehmung 51 ausgefüllt.

Claims

15P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Verfahren zur Herstellung oder Wiederherstellung des monolithischen Teils (6,8) einer feuerfesten Auskleidung (3) von Gießpfannen (40) für metallurgische Schmelzen, insbesondere Stahlschmelzen, bei welchem zuerst die Sei- tenwandung (6) der feuerfesten Auskleidung (3) hergestellt und danach schüttfähiges, sich anschließend verfestigendes feuerfestes Material für den Boden (8) der feuerfesten Auskleidung (3) in die Gießpfanne (40) eingebracht werden, dadurch gekennzeichnet, daß in der Seitenwandung (6) der feuerfesten Auskleidung im Höhenbereich des späteren Bodens (8) mindestens eine Ausnehmung (21,51) erzeugt wird, in die das Material des Bodens ( 8 ) bei der Einbringung eintreten kann, um nach seiner Verfestigung den monolithischen Boden (8) an der Seitenwandung (6) der feuerfe- sten Auskleidung zu verankern.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Seitenwandung (6) der monolithischen Auskleidung (3) mehrere separate, über den Umfang der Gießpfanne verteilte Ausnehmungen (21) erzeugt werden. 16
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Seitenwandung (6) der monolithischen Auskleidung (3) eine einzige über den Umfang durchgehende Innenumfangsausnehmung (51) erzeugt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3 , dadurch gekennzeichnet, daß die monolithische Auskleidung (6) der Seitenwandung (6) durch Hinterfüllen einer den lichten Gießpfannenhohlraum bestimmenden Schablone (100) mit einem schüttfähigen feuerfesten Material erzeugt wird.
5. Verfahren nach den Ansprüchen 3 und 4 , dadurch gekennzeichnet , daß zur Herstellung der durchgehenden Innenumfangsausnehmungen (51) ein am äußeren Rand des unteren Endes der Schablone (100) angebrachter Schlauch (52) bis in den Querschnitt der Seitenwandung (6) der monolithischen Auskleidung (3) aufgeblasen und dann das feuerfeste Material für die Seitenwandung (6) eingefüllt werden.
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5 , dadurch gekennzeichnet, daß die Schablone (100) vor dem Beginn des Hinterfüllens horizontal justiert und fixiert wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6 , dadurch gekennzeichnet, daß die monolithische Auskleidung (8) des
Bodens (41) der Gießpfanne (40) bei der Herstellung am Boden (41) der Gießpfanne (40) verankert wird.
8. Schablone (100) zur Herstellung der monolithischen feuerfesten Auskleidung (3) einer Gießpfanne (40) nach dem
Verfahren einer der Ansprüche 1 bis 7 in Gestalt eines den lichten Gießpfannenhohlraum bestimmenden, in die Gießpfanne (40) einbringbaren Schablonenkörpers (11), dadurch gekennzeichnet, daß am Umfang des Schablonenkörpers (11) im Höhenbereich des späteren Bodens (8) der Auskleidung (3) mindestens eine radial über den Umfang (11') des Formkör- 17 pers (11) hinaus verlagerbare und bis hinter den Umfang (11') zurückziehbare Kleinschablone (20,50) für die Ausnehmung (21,51) vorgesehen ist.
9. Schablone nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Kleinschablonen (20) über den Umfang verteilt vorgesehen sind.
10. Schablone nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kleinschablone (20) radial aus dem Umfang (11') der Schablone (11) heraus bis an die innere Begrenzungsfläche (6') der Gießpfanne bzw. stehengebliebenen Dauerfutters (6) verlagerbar ist.
11. Schablone nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Kleinschablone (20) einen an einer Schraubspindel bezüglich der Schablone (100) radial verlagerbaren Schablonenkörper (22) umfaßt.
12. Schablone nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Kleinschablone (20) einen konischen, sich radial nach außen verjüngenden Schablonenkörper (22) umfaßt.
13. Schablone nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß im Innern der Schablone (100) an der
Stelle jeder Kleinschablone (20) eine zylindrische Führungshülse (24) mit bezüglich der Schablone (100) radialer Achse (A') festangeordnet ist, in der ein Führungsstück (25) in Richtung der Achse (A' ) geführt verschiebbar ist, an dessen radial außen gelegenem Ende der Schablonenkörper
(22) - eine Ausnehmung (23) der Schablonenwandung (12) durchgreifend - angebracht ist.
14. Schablone nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungsstück (25) an ein topfförmiges Teil ist, welches verschiebbar in die Führungshülse (24) paßt und an 18
dessen radial außen gelegenem Boden (26) der Schablonenkörper (22) mit einer Basisfläche (27) sitzt.
15. Schablone nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraubspindel durch eine Schraube
(30) gebildet ist, die den Schablonenkörper (22), den Boden (26) des Führungsstücks (25) und einen Deckel (34) am inneren Ende der Führungshülse (24) durchgreift, wobei der Schablonenkörper (22) zwischen dem Kopf (31) der Schraube (30) und einer ersten, auf der Innenseite des
Bodens (26) des Führungsstücks (25) angeordneten Mutter (35) verspannt ist und auf der zum Innern der Schablone (100) hin gelegenen Seite des Deckels (34) eine weitere Mutter (36) auf der Schraube (30) angeordnet ist.
16. Schablone nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine einzige über den Umfang durchgehende Kleinschablone (50) vorgesehen ist.
17. Schablone nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß am äußeren Rand des unteren Endes der Schablone (100) ein Schlauch (52) angebracht ist, der in aufgeblasenen Zustand radial bis in den Querschnittsbereich der Seitenwandung (6) der Auskleidung (3) vorsteht.
18. Schablone nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß am unteren Ende der Schablone ein einspringender Absatz (53) vorgesehen ist, der den Schlauch sowohl radial als auch axial hinterlagert.
19. Schablone nach einem der Ansprüche 8 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß am unteren Ende der Schablone (100) in der Nähe des radialen Randes mindestens drei über den Umfang verteilte Hubelemente (39) vorgesehen sind, die zur Abstützung auf der Oberfläche (8') des stehengebliebenen 1 9
Teils der monolithischen Auskleidung (8) des Bodens (41) der Gießpfanne (40) bestimmt sind.
20. Schablone nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubelemente (39) durch vertikale Gewindespindeln (45) gebildet sind, die ein am unteren Ende der Innenseite der Wandung (12) des Schablonenkörpers (11) festen Gewindestücken (44) drehbar sind.
21. Schablone nach einem der Ansprüche 8 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß sich über den Umfang des äußeren Randes der Unterseite der Schablone (100) ein aufblasbarer Schlauch (49) erstreckt, mittels dessen der Zwischenraum (48) zwischen der Unterseite der Schablone (100) und der Oberfläche (8') der stehengebliebenen Auskleidung (8) des
Bodens (41) der Gießpfanne (40) gegen beim Hinterfüllen des Zwischenraums (7) zwischen der Außenseite (11') des Schablonenkörpers (11) und der Oberfläche (6') nachdrük- kendes schüttfähiges feuerfestes Material (9) abdichtbar ist.
22. Schablone nach einem der Ansprüche 8 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Innenseite des Bodens (41) der Gießpfanne (40) Anker befestigt sind, die sich bis in die monolithische Auskleidung (8) des Bodens (41) der Pfanne
(40) erstrecken.
23. Schablone nach einem der Ansprüche 8 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Schablone (100) in Umfangsrichtung mindestens an einer Stelle geteilt und durch Verlagerung der Teilungsränder (13) in Umfangsrichtung gegeneinander in ihrem Durchmesser veränderbar ist.
24. Schablone nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß an der Teilungsstelle ein über die Höhe der Schablone
(100) sich erstreckendes Schließstück (14) vorgesehen ist. 20 welches die Teilungsstelle überdeckt und in mindestens einer Umfangsrichtung einen Schlitz (18) aufweist, in den der benachbarte Teilungsrand (13) in Umfangsrichtung verschiebbar eingreift.
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