[0001] Die Erfindung geht aus von einem Schieberverschluß gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches
1.
[0002] Es ist aus der GB-PS 1 093 478 ein derartiger Schieberverschluß bekannt geworden,
bei dem die Schieberplatten mit ebenen Führungsschienen versehen und die Andruckschienen
jeweils an einer Anzahl zweiarmiger Hebel befestigt sind, deren freier Hebelarm von
einer Druckfeder beaufschlagt sind. Die bekannten Verschlüsse können im Betrieb einen
einwandfreien Verschluß des Gefäßes nicht gewährleisten. Abgesehen von bei der Herstellung
unvermeidbarer Fertigungstoleranzen ist im Betrieb das auftreten von Verziehungen
einerseits der Andruckschiene und andererseits der Führungsschiene unvermeidbar,
so daß aufgrund der auf der gesamten Länge der Andruckschiene ausgeübten Andruckkräfte
ein einseitiges Abheben der Schieberplatte von der Verschlußplatte insbesondere unter
der Wirkung des hohen von der metallurgischen Schmelze auf die Schieberplatte ausgeübten
Druckes nicht mit ausreichender Sicherheit ausgeschlossen werden kann. Darüberhinaus
erfordert das Auswechseln verbrauchter Schieberplatten und die Installation einer
neuen Platte einen erheblichen Aufwand.
[0003] Der vorliegenden Erfindung liegt als Aufgabe die Schaffung eines einen sicheren Verschluß
des metallurgischen Gefäßes gewährleistenden Schieber verschlusses der beschriebenen
Art zugrunde. Diese Aufgabe wird mit einem Schieberverschluß mit den im Patentanspruch
1 wiedergegebenen Merkmalen gelöst.
[0004] Bei dem Schieberverschluß wird der Anpreßdruck nicht an vielen über die gesamte Länge
der Andruckschiene verteilten Stellen sondern lediglich an einer Stelle aufgebracht,
wobei durch die Gegenwölbung der Führungsbahn der Schieberplatte in Verbindung mit
der freien, wippenartigen Lagerung der Andruckschiene auf einer in der Mittelebene
der Durchflußbohrung angeordneten Achse bewirkt wird, daß die Andruckkraft nur jeweils
an einer Stelle bezw. Linie auf die Platten wirkt. Es werden auf diese Weise auch
größere Fertigungstoleranzen oder durch Aufarbeiten verbrauchter Platten entstandene
Stärkenunterschiede ohne Eingriff in das System und ohne Einbuße an Verschlußkraft
ausgeglichen. In diesem Sinne kann insbesondere in Fällen, in denen ausschließlich
Platten mit Druchflußbohrung verwendet werden, die Wölbung außerhalb der Plattenmitte
angeordnet sein, während der Kulminationspunkt der Wölbung bei Verwendung eines gemischten
Plattensatzes aus geschlossenen Platten und eine Durchflußbohrung aufweisenden Platten
zweckmäßig in der Mittelebene der Platten liegt.
[0005] Weitere Ausführungsformen und Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung,
in der die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung beispielsweise erläutert ist.
Es zeigen
Fig. 1 einen Querschnitt durch einen Schieberverschluß
Fig. 2 einen Schnitt nach II-II durch Fig. 1
Fig 3 die Seitenansicht eines Dreiplattenschiebers
Fig. 4 eine Teilschnittdarstellung des Dreiplattenschiebers in
Sicht von links auf Fig. 3
Fig. 5 eine vergrößerte Schnittdarstellung des Gelenkes für den
Spannrahmen
Fig. 6 eine Sicht von unten auf Fig. 3
[0006] Der in den Fig. 1 und 2 der Zeichnung wiedergegebene Schieberverschluß für den Ausguß
von metallurgischen Gießgefäßen 1 weist eine gefäßfeste Verschlußplatte 2 und drei
in Schubrichtung hintereinanderliegende Schieberplatten 3A, 38, 3c aus hitzebeständigem
Material auf, die jede mit einer Durchflußbohrung 6 bezw. 7 für die Sctuielze versehen
sind. Die Schieberplatten 3 sind jede für sich auf Führungsbahnen 8 derart in federnd
gelagerten Andruckschienen 10 axial verschieblich geführt, daß die Platten 2, 3 mit
ihren gegeneinander weisenden Verschlußflächen auf einander gleiten und die Durchflußbohrungen
6, 7 in Deckung und außer Deckung gebracht werden können, so daß die Durchflußbohrung
6 der Verschlußplatte von einem geschlossenen Bereich vor oder hinter - gesehen in
Schubrichtung - der Schieberplatte abgedeckt ist. Anstelle eines Satzes von mit einer
Durchflußbohrung versehenen Schieberplatten 3 kann auch eine gemischter Plattensatz
vorgesehen sein, von denen eine oder auch zwei Platten als Verschlußplatten geschlossen
sind, während entsprechend lediglich eine Platte oder zwei Platten eine Durchflußohrung
7 aufweisen. Die Andruckschienen 10 sind jede für sich nach Art einer Wippe frei auf
einer Achse 11 gehalten, die sich quer zur Mittellinie M1 der Durchflußbohrung 6
der Verschlußplatte 2 erstreckt und in einem Lager 13 ent gegen der Andruckrichtung
federnd gelagert ist. Im Falle des in der Zeichnung wiedergegebenen Beispiels ist
die Andruckschiene 10 auf der nach Art eines zweiarmigen Hebels gelagerten und an
ihrem freien Ende mittels einer Feder 9 beaufschlagten Achse 11 gehalten, es kann
jedoch auch die Achse selbst aus federndem Material bestehen und an ihrem freien Ende
fest eingespannt sein, so daß ihre Federwirkung auf ihren Materialeigenschaften beruht.
Weiterhin weisen die Führungsbahnen 8 der Schieberplatte 3 jeweils eine gegen die
Andruckschiene 10 gerichtete Wölbung auf, deren kulminationslinie im Falle der in
der Zeichnung wiedergegebenen Ausführungsform in der Mittelebene der Durchflußbohrung
7 der Schieberplatte 3 liegt, jedoch zum Zwecke der Erhöhung des Anpreßdruckes im
Bereich der Verschlußfläche der Schieberplatte 3 auch außerhalb der Mittelebene der
Durchflußbohrung 7 angeordnet sein kann.
[0007] Aufgrund der Wölbung der Führungsbahnen 8 der Schieberplatten 3A, 3B, 3C, aufgrund
deren die Andruckschiene 10 in einem die Dicke der Platte im Kantenbereich übersteigenden
Abstand von der Verschlußplatte 2 gehalten wird, gestaltet sich das Auswechseln verbrauchter
Platten außerordentlich einfach durch lediglich Ausschieben der verbrauchten Platte
mit einer neuen Platte. Dieser Wechsel ist zum Unterschied von allen bekannten Schieberverschlüssen
auch bei gefülltem Gefäß, d.h. gegebenenfalls sogar während des Gießbetriebes möglich,
da durch die wippenartige Lagerung der Andruckschiene in Verbindung mit der Wölbung
der Führungsbahn der Schieberplatten ein fester Andruck der jeweils für den Verschluß
maßgeblichen Platte sichergestellt ist und durch die direkte Anlage der Stirnflächen
der beiden Schieberplatten beim Durchschub eine einwandfreie Dichtung der Ausflußöffnung
6 auch beim Passieren der Plattenkanten gewährleistet ist. Es ist hierbei lediglich
dafür Sorge zu tragen, daß die wirksame Andrucklänge der Andruckschienen 10 größer
als der in Schubrichtung gemessene Abstand zwischen den Kulminationspunkten der Führungsbahnen
zweier hintereinanderliegender Schieberplatten jedoch kleiner als der Abstand der
äußeren Kulminationspunkte dreier hintereinanderliegender Platten ist. Im Falle der
in der Zeichnung dargestellten Verwendung eines Plattensatzes aus Platten mit mittig
gelegenem Kulminationspunkt der Führungsbahnen entspricht dies mindestens der Länge
einer Schieberplatte und maximal der Gesamtlänge zweier hintereinanderliegender Schieberplatten
3. Zur Erleichterung des Einfädelns und Vereinfachung des Plattenwechsels können
die Andruckschienen 10 beidseitig ihrer wirksamen Andrucklänge durch angefaste Einführungszonen
12 verlängert sein. In einem solchen Falle ist es möglich, in der Verschlußeinheit
ständig drei Platten zu halten, von denen lediglich die mittlere als wirksame Verschlußplatte
in festem Andruck steht, während die beiden anderen aufgrund der Wölbung der Führungsbahnen
einerseits und der Anfasung der Andruckschienen andererseits nur lose durch die Andruckschienen
geführt sind und einerseits als Reserve für den Notfall eines unvorhersehbaren Durchbruches
des Verschlusses und andererseits zur Vermittlnung der Schiebekraft für die Verstellung
der wirksamen Schieberplatte dienen. Durch den erfindungsgemäßen Schieberverschluß
wird daher auch die Betriebssicherheit beim Vergießen metallurgischer Schmelzen erheblich
erhöht.
[0008] Der erfindungsgemäße Verschluß arbeitet wie folgt:
[0009] In Fig. 2 der Zeichnung ist der Verschluß in seiner Schließstellung wiedergegeben,
in der die mittlere Schieberplatte 3B mit ihrem die Durchflußbohrung 7 umgebenden
Bereich die Ausflußbohrung 6 überdeckt. Es sind in dem Verschluß jeweils in Vorschubrichtung
vor und hinter der wirksamen Platte 3B eine weitere Platte 3A bezw. 3B gehalten, von
denen sich die in Schubrichtung gelegene Platte 3A mit ihrem Kulminationspunkt noch
im wirksamen Bereich der Andruckschiene 10 belindet, während der Kulminationspunkt
der Schieberplatte 3C noch außerhalb des wirksamen Bereichs der Andruckschiene liegt.
Die Kulminationspunkte der Platten 3A und 38 befinden sich somit beidseitig der Achse
11 innerhalb der wirksamen Länge der Andruckschiene, so daß beide Platten fest an
die Verschlußplatte 2 angedrückt werden. Da sich der Kulminationspunkt der Führungsbahn
der Platte 3C außerhalb der wirksamen Länge der Andruckschiene 10 befindet, ist eine
Brückenbildung - etwa aufrund von Dickenunterschieden der Platten - zwischen den Platten
3A und 3C unter Entlastung der Platte 3B sicher ausgeschlossen.
[0010] Zum Öffnen des Verschlusses werden die Platten gemeinsam bis zur Deckung der Bohrungen
6 und 7 nach links verschoben, wobei einerseits der Bahnkulminationspunkt der Platte
3C in den Bereich der wirksamen Länge der Andruckschiene 10 gelangt und gleichzeitig
bezw. unmittelbar vor diesem Zeitpunkt der Bahnkulminationspunkt der Platte 3A aus
der wirksamen Länge austritt während weiterhin der Bahnkulminationspunkt der Platte
3B die Achse 11 passiert und damit von der rechten Seite auf die linke Seite der Wippe
übertritt. Hierdurch ist sichergestellt, daß die wirksame Platte 3B mit der maximalen
kraft in Verschlußrichtung beauschlagt und die Andruckschiene ohne Bildung einer
Brücke zwischen den äußeren Platten 3A und 3C in der Waage gehalten wird. Es befinden
sich somit auch in der Wechselphase zu jeder Zeit lediglich die Bahnkulminationspunkte
zweier unmittelbar benachbarter Platten - nunmehr der Platten 3B und 3C - auf jeweils
einer Seite der Achse 11 im Bereich der wirksamen Länge der Andruckschiene 10, während
die dritte Platte - nunmehr die Platte 3A - mit außerhalb der wirksamen Länge der
Andruckschiene 10 liegendem Kulminationspunkt ihrer Führungsbahnen nur lose im Verschluß
gehalten wird. Dieselben Vorgänge in umgekehrter Richtung treten ein für den Fall,
daß das Gefäß durch Zurückschieben der Platten wieder verschlossen werden soll.
[0011] Zum Wechsel einer verbrauchten Verschlußplatte bedarf es in entsprechender Weise
lediglich des Durchschiebens der Platten - etwa nach links-unter Einschub einer neuen
Platte. Hierbei wird die derzeitige Platte 3A ausgeworfen, es gelangen die bisherige
Platte 3B in die Stellung 3A und die derzeitige Platte 3C in die Stellung 3B, während
die neu eingeschobene Platte an die Stelle der bisherigen Platte 3C tritt.
[0012] Der in den Fig 3 bis 6 wiedergegebene Dreiplatten-Schieberverschluß für metallurgische
weist neben der gefäßfesten Verschlußplatte 21 und der Schieberplatte 22 eine weitere
stationäre, Platte 23 auf, die in einem Träger 24 angeordnet und mittels eines Spannrahmens
25 gegen die Schieberplatte 22 gehalten ist. Zu diesem Zweck ist der Spannrahmen
einerseits mittels eines Gelenkes 26, 27 unmittelbar am Schiebergehäuse 28 befestigt
und andererseits mittels eines ebenfalls am Schiebergehäuse 28 gelenkig befestigten
Haltebügels 29 mit Spannschraube 30 gegen die Schieberplatte 22 gehalten. Auf dem
Träger 24 für die stationäre Platte 23 ist - parallel zur Schwenkachse 26 - eine sich
beidseitig der Durchflußbohrung 31 erstreckende Leiste 32 vorgesehen, die ein - dem
Kulminationspunkt einer Wölbung entsprechendes - Querlager für den Spannrahmen bildet,
so daß sich der Spannrahmen und der Träger lediglich auf einer geraden Linie aufeinander
abstützen und sich somit die aufgebrachte Spannkraft gleichmäßig über die gesamte
Platte verteilt. Einseitige Verkantungen - in der Längsrichtung des Verschlusses -
sind somit zuverlässig ausgeschlossen. Zur Vermeidung eines ungleichmäßigen Andruckes
auch in der Querrichtung ist das Gelenk für den Spannrahmen von einer Achse 26 sowie
einer diese umgebenden Gelenkmuffe 27 gebildet ist, die als Lager für die Achse 26
eine sich beidseitig von der Mittelebene nach außen kegelstumpfartig erweiternde
Bohrung aufweist. Die stationäre Platte ist somit in ihren zwei maßgeblichen Ebenen
pendelnd gelagert, wobei über die Leiste 32 eine Wippe in Längsrichtung und über das
Lager 26, 27 eine Wippe in der hierezu senkrechten Richtung gebildet ist mit der Wirkung,
daß auch unter Berücksichtigung der unvermeidbaren Dickentoleranzen oder anderweitiger
Unebenheiten eine absolut gleichmäßige Verteilung der Haltekraft auf die Gesamtfläche
der Platte und damit eine absolute Dichtigkeit sichergestellt sind.
[0013] In der dargestellten Ausführungsform ist der Spannrahmen 25 von einem Profilrahmen
und die Kulminationslinie von einer auf dem Träger 24 befestigten Profilleiste gebildet,
sie kann jedoch auch von einer gewölbten oder dachartig spitz zulaufenden, eine Durchflußbohrung
für die Schmelze aufweisenden Platte oder in anderer geeigneter Weise gebildet sein.
1. Schieberverschluß für den Ausguß von metallurgischen Gießgefäßen mit einer gefäßfesten
Verschlußplatte und einer Schieberplatte aus hitzebeständigem Material, die jede
mit einer Durchflußbohrung für die metallurgische Schmelze versehen sind und von
denen die Schieberplatte mit Fuhrungsbahnen derart in federnd gelagerten Andruckschienen
axial verschieblich geführt ist, daß die Platten mit ihren gegeneinander weisenden
Verschlußflächen aufeinander abgleiten und die Durchflußbohrungen in und außer Deckung
gebracht werden können, dadurch gekenzeichnet, daß die Andruckschienen (13) frei
auf jeweils einer sich quer zur Mittellinie (M1) der Durchflußbohrung (6) der Verschlußplatte
(2) erstreckenden, entgegen der Andruckrichtung federnd gelagerten Achse (11) gehalten
sind und die Führungsbahnen (8) der Schieberplatte (3) eine gegen die Andruckschienen
(10) weisende Wölbung aufweisen.
2. Schieberverschluß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kulminationspunkt
der Führungsbahn der Schieberplatte außerhalb der Mittelebene der Durchflußbohrung
(7) im Bereich der Verschlußfläche der Schieberplatte (3) angeordnet ist.
3. Schieberverschluß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnst, daß in dem Verschluß
mehrere Schieberplatten hintereinander gehalten sind, von denen eine Platte als geschlossene
Platte ausgebildet ist, d.h. keine Durchflußbohrung aufweist.
4. Schieberverschluß nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß
die wirksame Andrucklänge der Andruckschienen (10) größer als der in Schubrichtung
gemessene Abstand zwischen den Kulminationspunkten der Führungsbahnen zweier hintereinanderliegender
Schieberplatten jedoch kleiner als der Abstand der äußeren Kulminationspunkte dreier
hintereinanderliegender Platten ist, entsprechend - bei mittiger Anordnung der Kulminationspunkte
- mindestens der Länge einer Schieberplatte und maximal der Gesamtlänge zweier hintereinanderliegender
Schieberplatten (3) entspricht.
5. Schieberverschluß nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß
die Andruckschienen (10) beidseitig ihrer wirksamen Andrucklänge mit angefasten Einführungszonen
(12) versehen sind.
6. Schieberverschluß für metallurgische Gießgefäße mit einem Dreiplattenschieber,
bei dem neben der gefäßfesten Verschlußplatte (21) und der Schieberplatte (22) eine
weitere stationäre, mittels eines Spannrahmens gehaltene Platte (23, 24) vorgesehen
ist, wobei der Spannrahmen einerseits mittels eines Gelenkes (26, 27) unmittelbar
am Schiebergehäuse (26) befestigt und andererseits mittels eines ebenfalls am Schiebergehäuse
(28) gelenkig befestigten Haltebügels (29, 30) gegen die Schieberplatte (22) gehalten
ist, dadurch gekennzeichnet, daß die stationäre Platte (23, 24) in der sich senkrecht
zur Schwenkachse (26) des Spannrahmens (25) erstreckenden Richtung gewölbt ausgebildet
ist derart, daß die Kulminationslinie (K) die Mittelachse der Durchflußbohrung (33)
für die Schmelze schneidet.
7. Schieberverschluß nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Gelenk für den
Spannrahmen von einer Achse (26) sowie einer diese umgebenden Gelenkmuffe (27) gebildet
ist, die als Lager für die Achse (26) eine sich beidseitig von der Mittelebene nach
außen kegelstumpfartig erweiternde Bohrung aufweist.
8. Schieberverschluß nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannrahmen
(25) von einem Profilrahmen und die Kulminationslinie von einer auf der stationären
Platte (23) oder einem die stationäre Platte enthaltenden Träger (24) befestigten,
sich beidseitig von der Durchflußbohrung (31) erstreckenden Profilleiste gebildet
ist.
9. Schieberverschluß nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannrahmen
von einer eine Durchflußbohrung für die Schmelze aufweisenden Platte gebildet ist.