SCHIEBEVERSCHLUSS MIT GASZUFÜHRUNGSKANÄLEN IM METALLRAHMEN
Die Erfindung betrifft einen Schiebeverschluss am Ausguss eines Behäl¬ ters für Metallschmelze gemäss dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Schiebeverschlüsse dieser Art sind in verschiedenen Ausgestaltungen be¬ kannt. Ein Schiebeverschluss mit einer feststehenden feuerfesten Ver¬ schlussplatte und einer dieser gegenüber verschiebbaren Schieberplatte, durch deren Längsverschieben der Auslass in eine Drossel- oder Schliess- stellung gebracht werden kann und somit ein geregeltes Abgiessen der Schmelzmenge aus dem Behälter erfolgen kann, ist beispielsweise in der EP-A-O 875 320 offenbart. Die gleiche Funktion erfüllt auch der aus der
EP-A-O 891 829 bekannte Schiebeverschluss, bei dem eine Schieberplatte zwischen einer oberen und einer unteren feststehenden Verschlussplatte verschiebbar angeordnet ist. In beiden Fällen ist die Schieberplatte in ei¬ nem mit einem Antrieb koppelbaren Metallrahmen eingesetzt.
Die aus einem hochwertigen feuerfesten Material bestehenden, aufeinan¬ der gleitenden Platten des Schiebeverschlusses, die entweder ihre Durch¬ flussöffnungen zur Deckung für das Öffnen des Auslasses bringen oder den Auslass teilweise oder ganz verschliessen, weisen Gleitflächen mit einer hohen Flächenfeinheit auf und werden auf eine Toleranz von weniger als 0,05 mm geschliffen. Dennoch besteht die Gefahr, dass zwischen die Schieberplatte und die jeweilige feststehende Verschlussplatte Luft ein¬ dringt, welche bis zu den Durchflussöffnungen und in die Metallschmelze gelangen kann, und die in der Umgebung der Durchflussöffnungen durch auftretende Oxidation Plattenbeschädigungen verursachen kann. Um die¬ sem vorzubeugen ist es bekannt, zumindest eine der Platten bzw. ihre Gleitfläche mit Zuführungskanälen für Inertgas in Form einer die Durch¬ flussöffnung teilweise umgebenden Rinne zu versehen, welches Inertgas das Eindringen der Luft bis zu den Durchflussöffnungen verhindert. Der Nachteil dieser an sich effizienten Massnahme liegt in den hohen Kosten für die Anfertigung solcher Schiebeverschluss-Platten, die bekanntlich re¬ lativ oft ausgewechselt werden müssen.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schiebe¬ verschluss der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welchem das Ein¬ dringen der Luft bis zu den Durchflussöffnungen mit wesentlich geringe¬ rem Kostenaufwand weitgehend verhindert werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch einen Schiebeverschluss mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.
Weitere bevorzugte Ausgestaltungen des erfindungsgemässen Schiebever¬ schlusses bilden den Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Durch die erfindungsgemässe Anordnung einer Anzahl von Austrittsöff¬ nungen für das Inertgas in unmittelbarer Nähe der länglichen Schieberplat¬ te, entlang ihrer Schmalseiten und zu beiden Seiten der Durchflussöffnung sowie des zur Drosselung oder Verschliessung des Auslasses entsprechen¬ den Bereiches, wird das Eindringen der Luft bis zu den Durchflussöffnun¬ gen gerade dort vermieden, wo die Gefahr am grössten ist bzw. wo die Luft ansonsten am kürzesten Wege zu den genannten Stellen gelangen könnte, wobei die Anfertigung der Zuführungskanäle in den Platten selber wegfällt. Somit werden die Herstellungskosten für die auswechselbaren feuerfesten Platten erheblich reduziert.
Insbesondere bei einem Schiebeverschluss mit einer zwischen einer oberen und einer unteren feststehenden Verschlussplatte verschiebbaren Schie¬ berplatte können die Zuführungskanäle sowie ihre Austrittsöffnungen vor¬ teilhaft im die Schieberplatte aufnehmenden Metallrahmen angefertigt sein und vorzugsweise in beide, der oberen und der unteren Verschlussplatte zugewandte Flächen des Metallrahmens münden.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel eines Schiebeverschlusses im Längs¬ schnitt;
Fig. 2 einen Schnitt nach Linie II-II in Fig. 1 ;
Fig. 3 den Metallrahmen mit der Schieberplatte nach Fig. l im Längs¬ schnitt, wobei der Schnitt teilweise versetzt dargestellt ist; und
Fig. 4 den Metallrahmen nach Fig. 3 von unten (in Pfeilrichtung A nach Fig. 3).
In Fig. l und Fig.2 ist ein Schiebeverschluss 1 dargestellt, der unten am Ausguss eines Behälters montiert ist. Vom Behälter selber, bei dem es sich vorzugsweise um ein Verteilergefäss einer Stranggiessanlage handelt, ist in Fig. 1 lediglich eine an seinem Ausguss einsetzbare Einschweissplatte 2 ersichtlich.
Der Schiebeverschluss 1 weist ein Gehäuse 3 auf, welches mittels aus Fig. 2 ersichtlicher Bolzen 4 und Keile 5 am Zwischenbehälter 2 befestigbar ist. Im Gehäuse 3 sind eine obere und eine untere feststehende feuerfeste Verschlussplatte 10, 11 untergebracht, zwischen denen eine verschiebbare feuerfeste Schieberplatte 12 angeordnet ist. Die Schieberplatte 12 ist in einem Metallrahmen 13 eingesetzt, dessen ein Ende 13a mit einem gabel¬ förmigen Ende 14a einer Schubstange 14 verbunden ist. Die Schubstange 14 und somit auch der Metallrahmen 13 ist mittels einer Kupplung 15 an eine Antriebsstange 16 eines als eine Kolben/Zylinder-Einheit ausgebilde¬ ten Antriebs 17 koppelbar.
Die feuerfesten Verschlussplatten 10, 11 sowie die Schieberplatte 12 sind jeweils von einem Blechmantel 10', 11 ', 12' umgeben und weisen je eine Durchflussöffnung 10a, I Ia, 12a auf. Zum Verspannen der Platten 10, 11 , 12 im Gehäuse 3 bzw. im Metallrahmen 13 sind Stellschrauben 19 vorge¬ sehen. Die untere Verschlussplatte 1 1 mit ihrer Durchflussöffnung I Ia bildet mit ihrem unteren Bereich gleichzeitig eine Ausgusshülse, durch
welche die ausfliessende Metallschmelze in eine Kokille geleitet wird. Diese untere Verschlussplatte 11 ist in einem unteren Teil 3a des Gehäuses 3 untergebracht, der zum Einsetzen einer neuen Verschlussplatte um eine Achse B verschwenkt werden kann und in der in Fig. 1 und 2 gezeigten Stellung mittels Schrauben 18 festgehalten wird.
In Fig. 1 und 2 ist eine Öffnungsstellung des Schiebeverschlusses 1 darge¬ stellt, in welcher sich alle Durchflussöffnungen 10a, I Ia, 12a in einer ko¬ axialen Stellung befinden. Durch Längsverschieben der Schieberplatte 12 gegenüber den feststehenden Verschlussplatten 10, 11 kann der Auslass in eine Drossel- oder Schliessstellung gebracht werden.
In Fig. 3 und 4 ist der Metallrahmen 13 mit der darin eingesetzten, längli¬ chen Schieberplatte 12 dargestellt. Die Längsachse L (Fig. 4) der Schie¬ berplatte 12 entspricht der Verschieberichtung des Schiebeverschlusses 1 nach Fig. 1 und 2. In Fig. 4 ist gestrichelt derjenige Bereich 12b der Schieberplatte 12 angedeutet, der bei deren Verschiebung zur Drosselung oder Verschliessung des Auslasses bestimmt ist. Der mit dem gabelförmi¬ gen Ende 14a der Schubstange 14 verbindbare bzw. mit dem Antrieb 17 koppelbare Endteil des Metallrahmens ist wiederum mit 13a bezeichnet.
Im Metallrahmen 13 sind erfindungsgemäss Zuführungskanäle für Inertgas angefertigt, in welche Inertgas von einer nicht näher dargestellten Inert¬ gasquelle über eine aus Fig. 1 ersichtliche, gemeinsame Leitung 20 einge¬ leitet werden kann und die wie folgt angeordnet sind:
Die Leitung 20 kann über einen Anschlussstutzen 21 an eine zentrale, un¬ tere Eintrittsöffnung 22 des Metallrahmens 13 angeschlossen werden, die schräg in eine Querbohrung 24 mündet, die sich - in Längsrichtung des
Metallrahmens gesehen - zwischen der für die Schieberplatte 12 vorgese¬ henen Ausnehmung und dem Endteil 13a befindet und zwei in Längsrich¬ tung des Metallrahmens 13 verlaufende, zu beiden Seiten der Schieberplat¬ te 12 angeordnete, seitliche Sacklochbohrungen 25, 26 des Metallrahmens 13 miteinander verbindet. Im Endbereich der Sacklochbohrungen 25, 26 ist in unmittelbarer Nähe der Schieberplatte 12 bzw. ihrer Schmalseiten 12c, 12d eine Anzahl von Austrittsbohrungen 30, 31 angeordnet, die an die Sacklochbohrungen 25, 26 angeschlossen sind, und die entweder in die obere, der oberen feststehenden Verschlussplatte 10 zugewandte Fläche 13o des Metallrahmens 13 münden (Austrittsbohrungen 30), oder von den Sacklochbohrungen 25, 26 zu der unteren, der unteren feststehenden Ver¬ schlussplatte 11 zugewandten Fläche 13u führen (Austrittsbohrungen 31).
Mit Vorteil ist die Anzahl der nach oben gerichteten Austrittsbohrungen 30 grösser als die Anzahl der nach unten gerichteten Austrittsbohrungen 31. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel sind beispielhaft je drei nach oben gerichtete Austrittsbohrungen 30 und je zwei nach unten gerichtete Austrittsbohrungen 31 vorgesehen. Die Querschnittsfläche der jeweiligen Sacklochbohrung 25, 26 bzw. der Querbohrung 24 ist jedoch immer grös¬ ser als die Summe der Querschnittsflächen aller an die Sacklochbohrung angeschlossenen Austrittsöffnungen.
Die Austrittsbohrungen 30, 31 sind in demjenigen Bereich des Metallrah¬ mens 13 angeordnet und entlang der Schieberplatten-Schmalseiten 12c, 12d verteilt, der der Durchflussöffnung 12a bzw. dem bereits erwähnten Bereich 12b zur Drosselung oder Verschliessung des Auslasses entspricht.
Beim dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Schmalseiten 12c, 12d zueinander parallel und in Verschieberichtung des Schiebeverschlusses 1
gerichtet, und die Austrittsbohrungen 30, 31 verlaufen in zwei zu den Schmalseiten 12c, 12d parallelen Ebenen, in denen auch die Durchgangs¬ öffnungen 25, 26 liegen. Die Austrittsbohrungen 30, 31 sind hierbei rechtwinklig zu der oberen und der unteren Fläche 13o, 13u des Metall¬ rahmens 13 angeordnet, sie könnten mit diesen jedoch auch einen anderen Winkel einschliessen. Die dargestellte Variante mit den auch zu den Sack¬ lochbohrungen 25, 26 rechtwinklig angeordneten Austrittsbohrungen 30, 31 ist jedoch herstellungstechnisch besonders einfach.
Durch die erfindungsgemässe Anordnung einer Anzahl von Austrittsöff¬ nungen 30, 31 für das Inertgas in unmittelbarer Nähe der länglichen Schieberplatte 12, entlang ihrer Schmalseiten 12c, 12d und zu beiden Sei¬ ten der Durchflussöffnung 12a sowie des zur Drosselung oder Verschlies- sung des Auslasses entsprechenden Bereiches 12b, wird das Eindringen der Luft bis zu den Durchflussöffnungen 10a, I Ia, 12a gerade dort weit¬ gehend vermieden, wo die Gefahr am grössten ist bzw. wo die Luft an¬ sonsten am kürzesten Wege zu den genannten Stellen gelangen könnte, wobei die Anfertigung von Zuführungskanälen in den Platten 10, 11, 12 selber wegfällt. Somit werden die Herstellungskosten für die auswechsel¬ baren feuerfesten Platten 10, 11, 12 erheblich reduziert.
Wie vorstehend beschrieben, sind bei einem Schiebeverschluss mit einer zwischen einer oberen und einer unteren feststehenden Verschlussplatte verschiebbaren Schieberplatte die Zuführungskanäle sowie ihre Austritts¬ öffnungen vorteilhaft im die Schieberplatte aufnehmenden Metallrahmen angefertigt und münden vorzugsweise in beide, der oberen und der unteren Verschlussplatte zugewandte Flächen des Metallrahmens. Bei Schiebever¬ schlüssen, die lediglich eine feststehende Verschlussplatte enthalten, könnten die Zuführungskanäle wiederum im die Schieberplatte aufneh-
menden Metallrahmen angefertigt sein, wobei die Austrittsöffnungen le¬ diglich in die der einzigen feststehenden Verschlussplatte zugewandte Flä¬ che des Metallrahmens münden würden; es könnte aber auch das die fest¬ stehende Verschlussplatte aufnehmende Gehäuse mit den Zuführungskanä¬ len und den zu der Schieberplatte hin gerichteten Austrittsöffnungen ver¬ sehen sein.
Die Erfindung ist mit dem oben erläuterten Ausführungsbeispiel ausrei¬ chend dargetan. Sie könnte selbstverständlich noch in anderen Varianten ausgeführt sein, wie zum Beispiel durch Austrittsöffnungen, die statt in dem die Schieberplatte haltenden Metallrahmen 13 im Gehäuse 3 oder im unteren Teil 3a des Gehäuses oder zusätzlich in diesen enthalten sein könnten.