SCHIEBERVERSCHLUSS MIT AUSGLEICHSVORRICHTUNG FÜR DEN ANPRESSDRUCK

Abstract

 Die Erfindung betrifft einen Schieberverschluss (1) für einen metallurgischen Behälter, insbesondere eine Gießpfanne, umfassend ein Verschlussgehäuse (60), das an einem metallurgischen Behälter befestigbar ist, eine Kopfplatte (12), die in dem Verschlussgehäuse (60) aufgenommen ist und eine Durchtrittsöffnung (13) für eine metallische Schmelze aufweist, einen Schieberrahmen (14), der in dem Verschlussgehäuse (60) in einer Verschieberichtung (V) relativ zur Kopfplatte (12) verschieblich gelagert ist, und eine Schieberplatte (15), die in dem Schieberrahmen (14) aufgenommen ist und eine Durchtrittsöffnung (17) aufweist, wobei zwischen dem Verschlussgehäuse (60) und dem Schieberrahmen (14) eine Ausgleichsvorrichtung (30) zum Ausgleich des Anpressdrucks der Schieberplatte (15) an die Kopfplatte (12) angeordnet ist, wobei die Ausgleichsvorrichtung (30) umfasst: mindestens einen Trägerkörper (31a, 31b), der um mindestens eine Drehachse (D) drehbar im Verschlussgehäuse (60) gelagert ist und mindestens ein Federelement (50a, 50b), über das der Trägerkörper (31a, 31b) mit dem Schieberrahmen (14) gekoppelt ist.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft einen Schieberverschluss für einen metallurgischen Behälter gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

[0002] Aus dem Stand der Technik sind Schieberverschlüsse für metallurgische Behälter an sich bekannt. Solche Schieberverschlüsse werden typischerweise an einem metallurgischen Behälter befestigt und dienen zum geregelten Vergießen von flüssigen Metallen aus einem Ausguss, wobei ein Ausgusskanal durch zueinander verschiebliche feuerfeste Platten geöffnet bzw. verschlossen werden kann. Solche Schieberverschlüsse werden beispielsweise als Gießpfannenschieber bezeichnet. Häufig ist eine Schieberplatte innerhalb eines Schieberrahmens angeordnet, der relativ zum Gehäuse des Schieberverschlusses mittels eines Hydraulikzylinders linear beweglich ist. Bei Zweiplattenschiebern ist die Schieberplatte gegenüber einer ortsfesten Kopfplatte verschieblich. Bei Dreiplattenschiebern ist die Schieberplatte gegenüber der ortsfesten oberen Kopfplatte und einer ortfesten unteren Ausgussplatte verschieblich.

[0003] Um die Dichtheit des Schieberverschlusses gegen einen unkontrollierten Austritt der metallischen Schmelze zu gewährleisten, werden die feuerfesten Platten des Schieberverschlusses üblicherweise in Richtung des metallurgischen Behälters aneinander gepresst. Aus dem Stand der Technik ist es grundsätzlich bekannt, diese Anpresskraft der Schieberplatte an die Kopfplate durch Federn aufzubringen. Im Stand der Technik stützen sich die Federn häufig im Gehäuse des Schieberverschlusses und an einer Unterseite des Schieberrahmens, oder im Schieberrahmen und einer Unterseite der Schieberplatte ab.

[0004] Aus der DE 27 36 817 B1 ist ein Schieberverschluss mit zwei selbständig schwenkbar gelagerten Hebelarmen bekannt. Ein Wipprahmen mit einer Rollenführung für das Schiebergehäuse mit der darin angeordneten Schieberplatte ist jeweils in den Hebelarmen schwenkbar gelagert. Am den Enden der Hebelarme sind Druckhülsen mit Tellerfedern an einer Querstrebe befestigt, wobei die Drückhülsen auf die Schieberplatte eine Andrückkraft an die Kopfplatte ausüben.

[0005] Aus der EP 0 444 411 A1 ist eine Verschlussvorrichtung für eine Gießpfanne mit einem schwenkbar gelagerten Gehäuse für einen Rahmen der Schieberplatte bekannt. Anpressfedern stützen sich im Rahmen ab und üben eine nach oben zur Kopfplatte hin gerichtete Anpresskraft auf die Schieberplatte aus.

[0006] Durch Fertigungsungenauigkeiten, thermische Verformungen, oder einen schiefen Einbau der feuerfesten Platten können ein ungleichmäßig verteilter Anpressdruck und dadurch eine Undichtheit des Schieberverschlusses und/oder ein ungleichmäßiger Verschleiß der feuerfesten Platten entstehen. Außerdem kann es während eines Abgusses zu einem Ausfall von einer oder mehreren Federn kommen. Der Ausfall kann durch besonders hohe Temperaturen, Ermüdungserscheinungen oder andere Überlastungen verursacht werden. In diesen Fällen ist der auf die feuerfesten Platten ausgeübte Anpressdruck nicht mehr gleichmäßig verteilt. Auch beim Einsatz ermüdeter Federn mit geringerer Federsteifigkeit und bereits ersetzten neuen Federn mit höherer Federsteifigkeit können die nachstehend beschriebenen Probleme auftreten. Zum einen kann es zum Eindringen von flüssigem Metall zwischen die Platten kommen. Dadurch wird die Haltbarkeit der feuerfesten Platten reduziert, die aufgrund der Stahleinlagen und des durch sie verursachten Verschleißes früher als normal ausgetauscht werden müssen. Zum anderen besteht das Risiko, dass flüssiges Metall unkontrolliert zwischen den Platten austritt und der Schieber seine Funktion nicht mehr erfüllen kann. In dieser Situation kann es zu einer Gefährdung der Sicherheit der Gießanlage und des Bedienungspersonals kommen.

[0007] Die Lösungen aus dem Stand der Technik lösen die genannten Probleme im Hinblick auf einen Ausgleich der Anpresskraft nur unzureichend.

[0008] Die vorliegende Erfindung hat deshalb die Aufgabe, einen Schieberverschluss bereitzustellen, der zuverlässig und sicher betrieben werden kann. Insbesondere soll ein möglichst gleichmäßiger Anpressdruck zwischen den Platten des Schieberverschlusses, insbesondere auch noch bei einem Ausfall einzelner Federn, sichergestellt werden.

[0009] Diese Aufgabe wird durch einen Schieberverschluss gemäß dem Anspruch 1 gelöst.

[0010] Insbesondere wird die Aufgabe gelöst durch einen Schieberverschluss für einen metallurgischen Behälter, insbesondere eine Gießpfanne, umfassend

• ein Verschlussgehäuse, das an einem metallurgischen Behälter befestigbar ist,
• eine Kopfplatte, die in dem Verschlussgehäuse aufgenommen ist und eine Durchtrittsöffnung für eine metallische Schmelze aufweist,
• einen Schieberrahmen, der in dem Verschlussgehäuse in einer Verschieberichtung relativ zur Kopfplatte verschieblich gelagert ist, und
• eine Schieberplatte, die in dem Schieberrahmen aufgenommen ist und eine Durchtrittsöffnung aufweist,

dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Verschlussgehäuse und dem Schieberrahmen eine Ausgleichsvorrichtung zum Ausgleich des Anpressdrucks der Schieberplatte an die Kopfplatte angeordnet ist, wobei die Ausgleichsvorrichtung umfasst:

• mindestens einen Trägerkörper, der um mindestens eine Drehachse drehbar im Verschlussgehäuse gelagert ist und
• mindestens ein Federelement, über das der Trägerkörper mit dem Schieberrahmen gekoppelt ist.

[0011] Das Verschlussgehäuse kann vorzugsweise geöffnet und geschlossen werden, beispielsweise durch eine Schwenkbewegung, und ist vorzugsweise an einem metallurgischen Behälter, insbesondere an dessen Unterseite, befestigbar. Der Schieberrahmen ist vorzugsweise im Verschlussgehäuse entlang der vorgesehenen Verschieberichtung geführt. Insbesondere ist das Verschlussgehäuse mehrteilig aufgebaut, wobei ein erstes Gehäuseteil, z.B. ein Schiebergehäuse, gegenüber einem zweiten Gehäuseteil, z. B. einer Montageplatte, beweglich, insbesondere schwenkbar, sein kann. Vorzugsweise ist die Kopfplatte ortsfest relativ zu einem metallurgischen Behälter angeordnet, während die Schieberplatte relativ zur Kopfplatte verschieblich ist, insbesondere im geschlossenen Zustand des Schieberverschlusses. Die Kopfplatte und die Schieberplatte sind an dem Verschlussgehäuse bzw. dem Schieberrahmen jeweils insbesondere in Plattenaufnahmen eingesetzt undF austauschbar befestigt. Die Verschieberichtung des Schieberrahmens verläuft vorzugsweise in einer Längsrichtung des Schieberverschlusses, wobei der Schieberrahmen auch in mehr als einer Verschieberichtung, insbesondere parallel zu einer Ebene in der sich die Kopfplatte erstreckt, verschieblich gelagert sein könnte, beispielsweise durch eine kombinierte Transversal- und Rotationsbewegung. Insbesondere ist der Schieberrahmen in einer Richtung zum metallurgischen Behälter hin bzw. weg, ausreichend beweglich gelagert, um eine Bewegung der Schieberplatte und der Kopfplatte aufeinander zu zum Zweck der Anpressung zuzulassen. Der Schieberverschluss kann als ein Zweiplattenschieber mit einer Kopfplatte und einer Schieberplatte oder als ein Dreiplattenschieben mit einer zusätzlichen Ausgussplatte, die beispielsweise unterhalb der Schieberplatte, vorzugsweise ortsfest, angeordnet sein kann, ausgeführt sein. Der Schieberrahmen wird vorzugsweise durch eine Schiebevorrichtung, wie einen Hydraulikzylinder, verschoben, um den Schieberverschluss zu betätigen.

[0012] Erfindungsgemäß kann eine Ausgleichsvorrichtung auf einer dem metallischen Behälter zugewandten und/oder abgewandten Seite des Schieberrahmens angeordnet sein, d.h. beidseitig oder nur einseitig, insbesondere oberhalb und/oder unterhalb des Schieberrahmens, vorzugsweise innerhalb des Verschlussgehäuses. Die Ausgleichsvorrichtung kann erfindungsgemäß aber auch insofern zwischen dem Verschlussgehäuse und dem Schieberrahmen angeordnet sein, dass Teile der Ausgleichsvorrichtung außerhalb des Verschlussgehäuses angeordnet sind oder verlaufen, z.B. Trägerarme. Beispielsweise können sich Teile der Trägerkörper, z.B. Anpressleisten oder Trägerstege, bis in einen Bereich außerhalb des Verschlussgehäuses erstrecken bzw. über das Verschlussgehäuse hinausragen.

[0013] In einer Ausführungsform ist der erfindungsgemäße Schieberverschluss als ein Dreiplattenschieber ausgebildet, wobei eine Ausgussplatte zwischen der Ausgleichsvorrichtung und dem Schieberrahmen angeordnet ist.

[0014] Der Ausgleich des Anpressdrucks kann durch ein einseitiges Anpressen der Schieberplatte an die Kopfplatte bewirkt werden. Im Fall eines Dreiplattenschiebers wird die Ausgussplatte an die Schieberplatte angepresst, die sich wiederum gegen die Kopfplatte abstützt. Insbesondere können die Platten aufeinander gedrückt oder zueinander hingezogen werden, insbesondere durch Druckfedern bzw. Zugfedern. Vorzugsweise wird die Schieberplatte gegen die Kopfplatte gedrückt oder gezogen, vorzugsweise zu einem metallurgischen Behälter hin, d.h. insbesondere von unten gedrückt bzw. von oben gezogen. Unter einem Ausgleich des Anpressdrucks kann erfindungsgemäß das Herstellen eines möglichst gleichmäßig verteilten Anpressdrucks bzw. einer Anpresskraft entlang einer Kontaktfläche zwischen der Schieberplatte und der Kopfplatte verstanden werden. Insofern hat Ausgleichsvorrichtung die Funktion, eine ungleichmäßige Verteilung des Anpressdrucks zwischen verschiedenen Bereichen der Kontaktfläche zwischen der Schieberplatte und der Kopfplatte auszugleichen. Die Ausgleichsvorrichtung kann dazu ausgebildet sein, einen Ausgleich des Anpressdruck zwischen verschiedenen Seiten, beispielsweise Längs- und/oder Querseiten, der Kopfplatte und/oder der Schieberplatte zu bewirken. Ein oder mehrere Trägerkörper kann/können um mehrere Drehachsen drehbar gelagert sein, beispielsweise durch eine kardanische Lagerung, wobei insbesondere mehrere Trägerkörper mindestens eine gemeinsame Drehachse aufweisen. In einer möglichen Ausführungsform sind die Trägerkörper um zwei, vorzugsweise gemeinsame, rechtwinklig zueinander verlaufende Drehachsen drehbar im Verschlussgehäuse gelagert, insbesondere durch eine kardanische Lagerung.

[0015] Unter einem Federelement kann erfindungsgemäß ein elastisches Element verstanden werden, dass eine Anpresskraft zum Anpressen der Schieberplatte an die Kopfplatte aufbringen kann. Der Trägerkörper kann mit dem Schieberrahmen unmittelbar oder mittelbar über ein Federelement gekoppelt sein. Unter einer Kopplung kann eine mechanische Kopplung durch Einwirkung von Federkräften verstanden werden, wobei der Trägerkörper und der Schieberrahmen nicht miteinander verbunden sein müssen, sondern insbesondere nur auf einem Federelement bzw. aufeinander aufliegen. Bei einer unmittelbaren Kopplung ist mindestens ein Federelement zwischen dem Trägerkörper und dem Schieberrahmen angeordnet, wobei insbesondere eine Anpresskraft von dem Trägerkörper auf dem Schieberrahmen durch das Federelement übertragbar ist. Bei einer mittelbaren Kopplung umfasst die Ausgleichsvorrichtung mindestens ein Federelement, wobei eine Anpresskraft von dem Trägerkörper auf den Schieberrahmen übertragbar ist, also insbesondere ohne ein zwischen einem Trägerkörper und dem Schieberrahmen zwischengeschaltetes Federelement, wobei die übertragene Anpresskraft durch die Federelemente beeinflusst oder bestimmt wird. Vorzugsweise sind mindestens zwei Trägerkörper über mindestens ein Federelement miteinander gekoppelt, das insbesondere zwischen die Trägerkörper zwischengeschaltet ist, wobei eine Anpresskraft von dem Trägerkörper auf den Schieberrahmen übertragbar ist. Die Anpresskraft wird insbesondere durch den Schieberrahmen auf die Schieberplatte übertragen. Vorzugsweise ist die Ausgleichsvorrichtung symmetrisch zu mindestens einer Drehachse, insbesondere zu einer Drehachse parallel zur Verschieberichtung des Schieberrahmens aufgebaut. Insbesondere stellt sich die Verdrehposition eines Trägerkörpers der Ausgleichsvorrichtung aufgrund eines Momentengleichgewichts um eine Drehachse derart ein, dass die Verteilung der von dem Federelement aufgebrachten Anpresskraft bzw. des Anpressdrucks zwischen der Schieberplatte und der Kopfplatte zumindest teilweise örtlich ausgeglichen wird.

[0016] Ein erfindungsgemäßer Schieberverschluss mit einer Ausgleichsvorrichtung hat den Vorteil, dass der Anpressdruck der Schieberplatte an die Kopfplatte zwischen verschiedenen Bereichen der Kontaktfläche der beiden Platten ausgeglichen wird, insbesondere zwischen einer ersten und zweiten Seite der Schieber- bzw. Kopfplatte. Dadurch wird die Dichtheit des Schieberverschlusses erhöht und ein gleichmäßiger Verschleiß der Platten erreicht. Fertigungstoleranzen der Platten oder Ungenauigkeiten beim Einbau der Platten können ausgeglichen werden. Auch im Falle eines Ausfalls oder einer Beschädigung eines Federelements des Schieberverschlusses bleibt der Anpressdruck möglichst gleichmäßig. Insgesamt kann der erfindungsgemäße Schieberverschluss zuverlässiger und sicherer betrieben werden.

[0017] In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung umfasst das Verschlussgehäuse eine Montageplatte zur Befestigung des Schieberverschlusses an einem metallurgischen Behälter und ein Schiebergehäuse zur Führung des Schieberrahmens, wobei das Schiebergehäuse mit der Montageplatte, insbesondere schwenkbar, verbunden ist und die Ausgleichsvorrichtung zwischen dem Schiebergehäuse und dem Schieberrahmen angeordnet ist. Insbesondere sind das Schiebergehäuse und die Montageplatte als ein erstes bzw. zweites Gehäuseteil des Verschlussgehäuses ausgebildet, die zum Öffnen bzw. Schließen des Schieberverschlusses insbesondere um eine Schwenkachse gegeneinander verschwenkbar sind. Die Ausgleichsvorrichtung kann insbesondere zwischen der Montageplatte und dem Schieberrahmen oder zwischen dem Schiebergehäuse und dem Schieberrahmen, insbesondere oberhalb oder unterhalb des Schieberrahmens, angeordnet sein. Insbesondere können die Federelemente als Zugfedern bzw. Druckfedern wirken. Vorzugsweise ist die Ausgleichsvorrichtung innerhalb des Schiebergehäuses, insbesondere auf einer von einem metallurgischen Behälter abgewandten Seite des Schieberrahmens, angeordnet.

[0018] In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung liegt der Schieberrahmen auf dem Trägerkörper, vorzugsweise gleitend, auf. Alternativ kann der Schieberrahmen auch rollend auf dem Trägerkörper aufliegen. Insbesondere ist der Schieberrahmen durch das Schiebergehäuse in der Verschieberichtung geführt, wobei der Schieberrahmen in einer Querrichtung zur Verschieberichtung festgelegt und in der Verschieberichtung durch die Schiebevorrichtung beweglich ist. Beispielsweise ist eine Gleit- und/oder Rollenführung für den Schieberrahmen vorgesehen. Die Unterseite des Schieberrahmens, oder mindestens ein daran befestigter Gleitkörper, kann eine Gleitbeschichtung aufweisen. Unter einem Aufliegen kann erfindungsgemäß ein Kontakt zwischen einer Unterseite des Schieberrahmens und einer Oberseite des Trägerkörpers aufgrund des von dem Trägerkörper auf den Schieberrahmen, oder umgekehrt, ausgeübten Anpressdrucks verstanden werden. Insbesondere ist der mindestens eine Trägerkörper in einer Richtung senkrecht zu einer Drehachse des Trägerkörpers relativ zum Schieberrahmen, insbesondere entlang seiner Unterseite, verschieblich, insbesondere durch Gleiten oder Rollen, z.B. durch zwischengeordnete Rollen. Auf diese Weise wird eine Verdrehung des Trägerkörpers um seine Drehachse relativ zum Schieberrahmen zugelassen, während ein Kontakt zur Übertragung eine Anpresskraft vom Trägerkörper auf den Schieberrahmen erhalten bleibt. Eine Konstruktion mit einem aufliegenden Schieberrahmen ist einfach und zuverlässig, da auf bewegliche Teile verzichtet werden kann.

[0019] In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung verläuft eine Drehachse des Trägerkörpers parallel zur Verschieberichtung des Schieberrahmens. Dadurch wird ein Ausgleich des Anpressdrucks zwischen zwei Seiten der Kopf- bzw. Schieberplatte quer zur Verschieberichtung des Schieberrahmens möglich. Alternativ oder zusätzlich kann der Trägerkörper um mindestens eine weitere Drehachse, die beispielsweise senkrecht zur Verschieberichtung verläuft, drehbar gelagert sein, um auch einen Ausgleich des Anpressdrucks zwischen zwei Seiten der Kopf- bzw. Schieberplatte längs zur Verschieberichtung des Schieberrahmens zu ermöglichen. Beispielsweise kann eine kardanische Lagerung des Trägerkörpers um zwei Drehachsen vorgesehen sein. Vorzugsweise ist der Trägerkörper um genau eine Drehachse drehbar im Verschlussgehäuse gelagert, die vorzugsweise parallel zur Verschieberichtung des Schieberrahmens verläuft, insbesondere in Längsrichtung des Schieberverschlusses.

[0020] In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist der Trägerkörper eine Anpressleiste auf, die gelenkig an oder in dem Trägerkörper gelagert ist, wobei der Trägerkörper insbesondere Auflageflächen für die Anpressleiste aufweist, die vorzugsweise gerundet oder ballig ausgebildet sind. Solche Auflageflächen sind insbesondere an den Enden von Trägerarmen des Trägerkörpers ausgebildet. Die Anpressleiste ist vorzugsweise um ihre Längsachse, die insbesondere parallel zur Drehachse des Trägerkörpers verläuft, dreh- bzw. schwenkbar an dem Trägerkörper gelagert oder liegt auf diesem auf. Insbesondere rollt bzw. wälzt sich die Anpressleiste bei einer Verdrehung des Trägerkörpers auf der Auflagefläche ab. Insbesondere ist die Anpressleiste zwischen zwei Trägerarmen des Trägerkörpers eingehängt. Die Anpressleiste ist insbesondere durch einen Querschnittsrücksprung in Richtung ihrer Längsachse in dem Trägerkörper, insbesondere zwischen zwei Trägerarmen, festgelegt. Durch eine Anpressleiste wird gewährleistet, dass der Schieberrahmen bei einer Verdrehung des Trägerkörpers definiert, vorzugsweise plan, auf der Anpressleiste, insbesondere deren Oberseite, aufliegt, während die entstehende Relativbewegung zwischen dem Trägerkörper und dem Schieberrahmen durch die gelenkige Lagerung der Anpressleiste an dem Trägerkörper kompensiert wird. Dadurch werden eine Gleitfläche von einer Auflagefläche, bzw. einer Abrollfläche, zum Ausgleich der Relativbewegung zwischen Trägerkörper und Schieberrahmen funktional voneinander entkoppelt. Auf diese Weise kann der Anpressdruck von dem Trägerkörper auf den Schieberrahmen übertragen werden, während definierte Gleiteigenschaften zwischen dem Schieberrahmen und dem Trägerkörper erhalten bleiben.

[0021] In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist in der Anpressleiste, insbesondere formschlüssig, eine Gleitleiste zur Auflage des Schieberrahmens aufgenommen, die vorzugsweise eine Gleitbeschichtung aufweist. Die Gleitleiste ist insbesondere in eine, vorzugsweise hinterschnittene, z.B. schwalbenschwanzförmige, Schiene in der Anpressleiste eingesetzt bzw. eingeschoben, wobei die Gleitleiste vorzugsweise durch an der Anpressleiste befestigte Flachstücke axial gesichert ist. Die Gleitleiste ist insbesondere kürzer und/oder schmäler als die Anpressleiste. Sie weist vorzugsweise an ihrer Oberseite eine Gleitbeschichtung auf, die die Reibung zwischen einer Unterseite des Schieberrahmens und dem Trägerkörper, d.h. der Gleitleiste, beim Verschieben des Schieberrahmens und/oder bei einer Verdrehung des Trägerkörpers reduziert.

[0022] In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung umfasst der Trägerkörper zwei Trägerarme und einen Trägersteg, der die Trägerarme miteinander verbindet, wobei der Trägersteg vorzugsweise seitliche Zapfen aufweist und insbesondere zwischen die Trägerarme eingehängt ist. Die Zapfen stehen insbesondere endseitig über den Trägersteg vor. Ähnlich wie die Anpressleiste kann der Trägersteg durch einen Querschnittsrücksprung in Längsrichtung in dem Trägerkörper festgelegt sein. Ein Trägerkörper mit zwei Trägerarmen, einem Trägersteg und einer Anpressleiste bildet insbesondere einen, vorzugsweise geschlossenen, Trägerrahmen.

[0023] In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung umfasst die Ausgleichsvorrichtung mindestens ein Paar von drehbar im Verschlussgehäuse gelagerten Trägerkörpern, wobei insbesondere eine erste Seite des Schieberrahmens auf einem ersten Trägerkörper und eine zweite Seite des Schieberrahmens auf einem zweiten Trägerkörper aufliegt. Mehrere Paare von Trägerkörpern können beispielsweise entlang einer gemeinsamen Drehachse, insbesondere entlang der Verschieberichtung des Schieberrahmens, angeordnet sein. Dadurch könnte die Wirkung der Ausgleichsvorrichtung für verschiedene Abschnitte des Schieberrahmens bzw. der Schieber- und/oder Kopfplatte verbessert werden. Insbesondere bildet ein Paar von drehbar im Verschlussgehäuse gelagerten Trägerkörpern eine Doppelwippe aus, deren Trägerkörper insbesondere kreuzweise zueinander verdrehbar angeordnet sind. Vorzugsweise sind die beiden Trägerkörper eines Paares miteinander gekoppelt, wodurch eine Übertragung eines Anpressdrucks von einer Seite auf eine zweite Seite des Schieberrahmens ermöglicht wird.

[0024] In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind die Trägerkörper, insbesondere ein erster und ein zweiter Trägerkörper, über Federelemente miteinander gekoppelt. Die Federelemente umfassen beispielsweise Schraubenfedern, Tellerfedern oder thermodynamische Federelemente. Weiterhin können die Federelemente Kombinationen aus mechanischen und thermodynamischen Federn umfassen. Vorzugsweise sind die Federelemente im eingebauten Zustand vorgespannt. Thermodynamische Federn können bei steigenden Temperaturen einen Anstieg der Federsteifigkeit aufweisen. Insbesondere ist mindestens ein Federelement zwischen den ersten und den zweiten Trägerkörper zwischengeordnet bzw. zwischengeschaltet. Durch eine paarweise Anordnung von Trägerkörpern ist insbesondere eine gegenseitige Kopplung der Trägerkörper über Federelemente konstruktiv einfach erreichbar. Dadurch wird eine in sich geschlossene Ausgleichsvorrichtung geschaffen, die inklusive der Federelemente in das Verschlussgehäuse einbaubar und entnehmbar ist.

[0025] In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung stützen sich die Federelemente jeweils in dem Trägersteg des ersten bzw. zweiten Trägerkörpers und der dem zweiten bzw. ersten Trägerkörper zugeordneten Anpressleiste ab, insbesondere in Federausnehmungen, die im Trägersteg ausgebildet sind. Dadurch kann eine Federkraft vom Trägersteg des ersten Trägerkörpers auf die Anpressleiste des zweiten Trägerkörpers und weiter auf eine zweite Seite des Schieberrahmens übertragen werden. Umgekehrt kann eine Federkraft vom Trägersteg des zweiten Trägerkörpers auf die Anpressleiste des ersten Trägerkörpers und weiter auf eine erste Seite des Schieberrahmens übertragen werden. Die Trägerkörper wirken dabei jeweils wie eine Wippe zum Ausgleich der Anpresskräfte zwischen beiden Seiten des Schieberrahmens. Federelemente könnten sich alternativ oder zusätzlich auch in den Trägerarmen der beiden Trägerkörper abstützen.

[0026] In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind ein erster Trägerkörper und ein zweiter Trägerkörper um eine gemeinsame Drehachse im Schiebergehäuse gelagert. Vorzugsweise sind zwei separate Achsen, z.B. Achsbolzen, vorgesehen, die jeweils insbesondere mit einem Trägerarm verbunden sind und in einem Lagerbock drehbar gelagert sind, der fest mit dem Verschlussgehäuse verbunden ist.

[0027] In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung verläuft die Drehachse des Trägerkörpers parallel zu einer Mittelachse der Kopfplatte. Dadurch können die Anpresskräfte zwischen zwei Seiten der Schieberplatte möglichst genau, idealerweise perfekt, ausgeglichen werden.

[0028] In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist der Trägersteg im Trägerkörper, insbesondere zwischen zwei Trägerarmen, drehbar und/oder kippbar gelagert, insbesondere durch seitliche Zapfen mit zumindest teilweise abgerundeten und/oder abgeschrägten Profilen. Die Zapfen stehen insbesondere endseitig über den Trägersteg vor. Vorzugsweise weisen die Trägerarme an die Form der Zapfen angepasste Ausnehmungen auf, in die die Zapfen des Trägerstegs einlegbar sind. Der Trägersteg ist insbesondere um eine Längsachse parallel zur Drehachse des Trägerkörpers drehbar und/der um eine Querachse kippbar. Falls der Trägerkörper so ausgebildet ist, dass eine Verdrehung des Trägerstegs zugelassen ist, kann sichergestellt werden, dass die in den Trägersteg gelagerten Federelemente nur axial belastet werden. Falls der Trägerkörper so ausgebildet ist, dass eine Verkippung des Trägerstegs, wobei auch eine Verkippbarkeit der Anpressleiste vorgesehen sein kann, zugelassen ist, können sich die Trägerarme eines Trägerkörpers, zumindest über einen gewissen Winkelbereich, unabhängig voneinander verdrehen. Dadurch ist ein besserer Ausgleich des Anpressdrucks in Richtung der Drehachse des Trägerkörpers, also insbesondere in Längsrichtung des Schieberverschlusses, möglich. Insbesondere kann es vorkommen dass die Kopfplatte in der Längsrichtung des Schieberverschlusses schief eingesetzt ist. Durch eine Verkippbarkeit können Verspannungen innerhalb des Trägerkörpers der Ausgleichsvorrichtung vermieden werden.

[0029] In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind der erste Trägerkörper, insbesondere die ersten Trägerarme, in Richtung der Drehachse bezüglich der Kopfplatte innen und der zweite Trägerkörper, insbesondere die zweiten Trägerarme, außen angeordnet. Insbesondere sind der erste und der zweite Trägerkörper ineinander verschachtelt oder miteinander verschränkt angeordnet. Eine Ausgleichsvorrichtung mit einer solchen Bauform ist besonders platzsparend, insbesondere schmal. In einer solchen Bauform kann eine Ausgleichsvorrichtung besonders platzsparend, insbesondere schmal, ausgeführt werden.

[0030] In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist auf beiden Seiten der Ausgleichsvorrichtung, insbesondere in beiden Trägerstegen, die gleiche Anzahl und/oder der gleiche Typ von Federelementen angeordnet. Dadurch wird die Ausgleichsvorrichtung symmetrisch belastet. Vorzugsweise sind beidseitig vier Federelemente des gleichen Typs, vorzugsweise thermodynamische Federelemente, vorgesehen. Vorzugsweise haben die verwendeten Federelemente dieselbe Federsteifigkeit. Es ist aber auch möglich, verschiedene Federelemente miteinander zu kombinieren, beispielsweise um eine gewünschte Gesamtfederkennlinie zu erreichen, oder eine unterschiedliche Anzahl von Federelementen auf jeder Seite zu verwenden. Insbesondere sind die Federelemente zueinander parallel geschaltet. Insbesondere gewährleistet die erfindungsgemäße Ausgleichsvorrichtung auch bei Ausfall eines oder mehrerer Federelemente noch einen Ausgleich des Anpressdrucks zwischen zwei Seiten der Kopf- bzw. Schieberplatte.

[0031] In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist eine Schiebevorrichtung, insbesondere ein Zwischenstück oder eine Kolbenstange eines Hydraulikzylinders, zum Verschieben des Schieberrahmens in die Verschieberichtung mit dem Schieberrahmen ddrehbar verbindbar. Dadurch kann sich auch in einem Betriebszustand, in dem der Schieberrahmen mit der Schiebervorrichtung verbunden ist, der Schieberrahmen verdrehen, insbesondere der Verdrehung der Ausgleichsvorrichtung entsprechend folgend, um ein gleichmäßiges Anpressen der Schieberplatte an die Kopfplatte zu ermöglichen. Zusätzlich kann eine (geringfügige) Verschieblichkeit des Schieberrahmens zum metallurgischen Behälter bzw. zur Kopfplatte zugelassen sein.

[0032] Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Hierbei zeigen:

Figur 1

eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schieberverschlusses in einer perspektivischen Ansicht, wobei der Schieberverschluss geöffnet ist;

Figur 2

eine schematische Darstellung der Ausführungsform nach Figur 1 in einer Vorderansicht, wobei der Schieberverschluss geschlossen ist;

Figur 3

eine schematische Darstellung der Ausführungsform nach Figur 1 in einer geschnittenen Seitenansicht entlang der Linie A-A in Figur 2;

Figur 4

eine schematische Darstellung der Ausführungsform nach Figur 1 in einer geschnittenen Draufsicht entlang der Linie B-B in Figur 2;

Figur 5

eine schematische Darstellung der Ausführungsform nach Figur 1 in einer geschnittenen Draufsicht entlang der Linie C-C in Figur 2;

Figur 6

eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schieberverschlusses in einer geschnittenen Draufsicht, die der Ansicht in Figur 4 entspricht;

Figur 7

eine schematische Darstellung der Ausführungsform nach Figur 6 in einer geschnittenen Seitenansicht;

Figur 8

eine schematische Teildarstellung einer Ausführungsform einer Ausgleichsvorrichtung eines erfindungsgemäßen Schieberverschlusses in einer perspektivischen Ansicht;

Figur 9

eine schematische Darstellung der Ausgleichsvorrichtung nach Figur 8 in einer Rückansicht;

Figur 10

eine schematische Darstellung der Ausgleichsvorrichtung nach Figur 8 in einer geschnittenen Seitenansicht;

Figur 11

eine schematische Darstellung der Ausgleichsvorrichtung nach Figur 8 in einer Draufsicht;

Figur 12

eine Prinzipskizze der mechanischen Funktionsweise einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schieberverschlusses.

[0033] In der nachfolgenden Beschreibung der Erfindung werden für gleiche und gleich wirkende Elemente dieselben Bezugszeichen verwendet.

[0034] Die Figuren 1 bis 5 zeigen eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schieberverschlusses, wobei der Schieberverschluss 1 in der Figur 1 geöffnet und in den Figuren 2 bis 5 im geschlossenen Zustand dargestellt ist.

[0035] Der Schieberverschluss 1 ist mit einem metallurgischen Behälter (nicht dargestellt) verbindbar und an dem Behälter fest montierbar, typischerweise an dessen Unterseite oder an dessen Seite, z.B. als Konverter-Schieber. Ein solcher Behälter ist dazu geeignet, eine metallische Schmelze, d.h. eine geschmolzene Metalllegierung wie z.B. flüssigen Stahl, für einen Gießprozess bereitzuhalten. Der Schieberverschluss 1 dient dazu, eine Öffnung des metallurgischen Behälters zu verschließen bzw. zu öffnen, um flüssiges Metall bzw. eine Metalllegierung kontrolliert aus dem Behälter abfließen zu lassen. Über einen Verriegelungsmechanismus 23 kann der Schieberverschluss 1 für den Betriebszustand verriegelt werden.

[0036] Nachfolgend beziehen sich die Begriffe "unten" und "oben" auf eine Ausrichtung des montierten Schieberverschlusses 1 im Gebrauchszustand, in dem sich der Schieberverschluss 1 beispielsweise in horizontaler Richtung erstreckt, so dass die Gravitation in vertikaler Richtung von dem metallurgischen Behälter weg von oben nach unten wirkt. Insofern sind die Montageplatte 11 oben und das Schiebergehäuse 10 unten angeordnet. Die Orientierung des Schieberverschlusses 1 im Gebrauchszustand ist aber nicht auf eine horizontale Ausrichtung beschränkt und kann insbesondere auch vertikal sein.

[0037] Der Schieberverschluss 1 weist ein Verschlussgehäuse 60 auf, das hier zwei um die Schwenkachse X gegeneinander verschwenkbare Gehäuseteile in Form einer Montageplatte 11 und des Schiebergehäuses 10 umfasst. Die Montageplatte 11 dient zur festen Verbindung des Schieberverschlusses 1 mit dem Behälter und bildet im montierten Zustand eine obere Decke des Verschlussgehäuses 60. Zur Abdichtung ist eine Dichtung 26, z.B. als Dichtschnur in einer umlaufenden Dichtnut ausgeführt, vorgesehen. Der Schieberverschluss 1 weist eine Kopfplatte 12 mit einer Mittelachse M auf, die in der Montageplatte 11 aufgenommen bzw. mit dieser fest verbunden ist. Die Montageplatte 11 weist einen in einer Öffnung sitzenden Verschleißring 27 und die Kopfplatte 12 eine Durchtrittsöffnung 13 auf, damit flüssiges Metall aus einer Abflussöffnung des Behälters abfließen kann.

[0038] Im Schiebergehäuse 10 ist ein Schieberrahmen 14 in einer Verschieberichtung V (siehe Doppelpfeil in Figur 3) relativ zum Schiebergehäuse 10 verschieblich angeordnet. Die Verschiebung des Schieberrahmens 14 erfolgt im Wesentlichen parallel zur Montageplatte 11. Über die Laterne 22 und ein Zwischenstück 21 ist der Schieberrahmen 14 an eine Schiebevorrichtung 24 (nicht dargestellt) anschließbar, beispielsweise an einen Hydraulikzylinder bzw. Schiebehydraulikzylinder mit einer Kolbenstange zur, vorzugsweise drehbaren, Verbindung mit dem Schieberrahmen 14.

[0039] Der Schieberrahmen 14 umfasst eine Schieberplatte 15 und einen Ausguss 16, der über einen Wechselring 25 in dem Schieberrahmen 14 aufgenommen ist. Der Ausguss 16 erstreckt sich von dem metallurgischen Behälter bzw. von der Montageplatte 11 nach unten weg. Der Ausguss 16 und die Schieberplatte 15 können einstückig oder als getrennte Teile ausgebildet sein und bilden eine Durchtrittsöffnung 17 aus. Die Schieberplatte 15 ist in dem Schieberrahmen 14 aufgenommen bzw. mit diesem fest, aber lösbar, verbunden.

[0040] Die Schiebevorrichtung 24 schiebt den Schieberrahmen 14 in die gewünschte Position, um die Durchtrittsöffnung 13 durch die Schieberplatte 15 freizugeben bzw. zu verschließen. In der in Figur 3 dargestellten Verschließstellung des Schieberverschlusses 1, verschließt die Schieberplatte 15 die Durchtrittsöffnung 13. Wenn die Durchtrittsöffnungen 13 und 17 durch eine entsprechende Verschiebung des Schieberrahmens 14 in einer Öffnungsstellung in Übereinstimmung gebracht sind, kann flüssiges Metall aus dem Behälter, durch die Kopfplatte 12, die Schieberplatte 15 und den Ausguss 16 fließen. Die Schieberplatte 15 wird relativ zur Kopfplatte 12 verschoben, wobei beide Platten unter einer Anpresskraft bzw. einem Anpressdruck entlang einer gemeinsamen Kontaktfläche 20 gegeneinander gleiten. Idealerweise herrscht über die gesamte Kontaktfläche 20 der gleiche Anpressdruck.

[0041] Beim Schließen des Schieberverschlusses 1 wird das Schierbergehäuse 10 an die Montageplatte 11 geschwenkt und dann, z.B. von einem kleinen Hydraulikzylinder, angepresst. Hierdurch werden die Federelemente 50a, 50b (nachfolgend erläutert) auf ihr Arbeitsmaß zusammengepresst (vorgespannt) und haben dadurch den erforderlichen Anpressdruck. Nun wird der Schieberverschluss 1 über den Verriegelungsmechanismus 23 verriegelt. Der Schieberverschluss 1 ist nun im Betriebszustand.

[0042] Erfindungsgemäß umfasst der Schieberverschluss 1 eine Ausgleichsvorrichtung 30 zum Ausgleich des Anpressdrucks der Schieberplatte 15 an die Kopfplatte 12 entlang der Kontaktfläche 20. Der Anpressdruck kann in Querrichtung, beispielsweise zwischen den beiden Seiten des Schieberrahmens 141 und 142 bzw. den beiden Seiten der Schieberplatte 151 und 152, und/oder in Längsrichtung des Schieberverschlusses 1 bzw. des Schieberrahmens 14 ausgeglichen werden. Die Ausgleichsvorrichtung 30 bewirkt, dass sich der Anpressdruck in verschiedenen Bereichen der Kontaktfläche 20 angleicht, idealerweise ausgleicht. Dadurch werden die Kopfplatte 12 und die Schieberplatte 15 möglichst gleichmäßig belastet. Infolgedessen wird die Dichtheit des Schieberverschlusses 1 erhöht und der Verschleiß der beiden Platten reduziert.

[0043] Die Ausgleichsvorrichtung 30 der in den Figuren 1 bis 5 gezeigten Ausführungsform ist in den Figuren 8 bis 11 separat dargestellt. Die in den Figuren 6 und 7 gezeigte weitere Ausführungsform weicht in einigen nachfolgend beschriebenen Aspekten von dieser Ausführungsform ab, stimmt aber ansonsten damit überein. Eine Prinzipskizze der mechanischen Funktionsweise einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schieberverschlusses 1 mit einer Ausgleichsvorrichtung 30 ist in Figur 12 dargestellt.

[0044] In den dargestellten Ausführungsformen umfasst die Ausgleichsvorrichtung 30 ein Paar von Trägerkörpern 31a, 31b, die jeweils zwei seitlich angeordnete Trägerarme 32a, 32b, einen die Trägerarme 32a, 32b verbindenden Trägersteg 33a, 33b sowie eine auf Auflageflächen 45 der Trägerarme 32a, 32b aufgelegte Anpressleiste 34a, 34b mit einer darin geführten Gleitleiste 35a, 35b umfassen. Die Trägerkörper 31a, 31b bilden jeweils einen, insbesondere gelenkigen, Trägerrahmen, könnten aber jeweils auch einteilig ausgeführt sein. Die Trägerkörper 31a, 31b sind aus einem oder mehreren metallischen Werkstoff/en gefertigt. Die Trägerkörper 31a, 31b tragen den Schieberrahmen 14 insofern, als sich der Schieberrahmen 14 gegen die Trägerkörper 31a, 31b abstützt. bzw. darauf aufliegt. Der erste Trägerkörper 31a und der zweite Trägerkörper 31b sind jeweils unabhängig voneinander, aber um eine gemeinsame Drehachse D, drehbar in dem Verschlussgehäuse 60, hier im Schiebergehäuse 10, über Achsen 40 in Lagerblöcken 41 gelagert, die fest mit dem Verschlussgehäuse 60 verbunden sind. Die Drehachse D erstreckt sich hier entlang der Verschieberichtung V des Schieberrahmens 14, also vorliegend in Längsrichtung des Schieberverschlusses 1. Es ist aber möglich, weitere Drehachsen vorzusehen, insbesondere senkrecht zur Verschieberichtung V, beispielsweise durch eine kardanische Lagerung, des Schieberrahmens 14 im Verschlussgehäuse 60. Außerdem können mehrere Ausgleichsvorrichtung 30, insbesondere nebeneinander angeordnet, vorgesehen sein. Die beiden Trägerkörper 31a, 31b sind miteinander verschränkt angeordnet, wobei der erste Trägerkörper 31a innen und der zweite Trägerkörper 31b außen angeordnet ist. Die Trägerarme 32a, 32b können gerade, gekrümmt oder abgewinkelt ausgebildet sein. Der erste Trägerkörper 31a und der zweite Trägerkörper 31b haben jeweils insofern die Funktion einer Wippe, dass sie sich aufgrund der beidseitig auf die Trägerarme 32a bzw. 32b wirkenden Kräfte in einen Gleichgewichtszustand um die Drehachse D verdrehen. Die Trägerkörper 31a, 31b stellen sich also so ein, dass die Ausgleichsvorrichtung 30 unter Einwirkung der Anpresskraft auf den Schieberrahmen 14 insgesamt ausbalanciert ist.

[0045] Die beiden Trägerkörper 31a, 31b sind über Federelemente 50a, 50b miteinander gekoppelt und bilden miteinander eine Doppelwippe. In einer Draufsicht (siehe Figur 11) sind die Trägerarme 32a, 32b sich überkreuzend, oder verschränkt, angeordnet. Die Trägerkörper 31a, 31b sind über die Federelemente 50a, 50b mittelbar mit dem Schieberrahmen 14 gekoppelt, da eine Kraftübertragung von einem Trägerkörper 31a oder 31b auf den Schieberrahmen 14 durch die Federelemente 50a, 50b beeinflusst bzw. bestimmt wird. Die Federelemente 50a, 50b stützten sich jeweils mit einem (unteren) Ende in dem Trägersteg 33a, 33b und mit dem anderen (oberen) Ende in der Anpressleiste 34b, 34a des jeweils anderen Trägerkörpers 31b bzw. 31a ab. Auf diese Weise werden auf eine der beiden Gleitleisten 35a oder 35b einwirkende Kräfte über die Anpressleiste 34a bzw. 34b in die Trägerarme 32a bzw. 32b eingeleitet und über den Trägersteg 31a bzw. 33b unter entsprechender Deformation der Federelemente 50a bzw. 50b auf den jeweils anderen Trägerkörper 31b bzw. 31a übertragen. In der Folge verdrehen sich die Trägerkörper 31a, 31b jeweils so, dass die auf die Gleitleiste 35a, 35b einwirkenden Kräfte angeglichen, idealerweise vollständig ausgeglichen, werden. Bei einem achsensymmetrischen Aufbau der Ausgleichsvorrichtung 30 um die Drehachse D, insbesondere bei mittig gelagerten Trägerarmen 32a, 32b, d.h. gleich langen Hebelarmen und die Drehachse D, gleichen sich die Kräfte genau aus.

[0046] Es sind auch Ausführungsformen denkbar, in denen nur ein einziger drehbar gelagerter Trägerkörper vorgesehen ist, der beidseitig über je ein Federelement, das als Druck- oder Zugfeder wirken kann, unmittelbar mit dem Schieberrahmen 14 gekoppelt ist.

[0047] Der Ausgleich des Anpressdrucks wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass sich die auf einer ersten Seite 141 des Schieberrahmens 14 mit einer Anpresskraft beaufschlagten Federelemente 50a, 50b nicht - wie im Stand der Technik üblich - im Verschlussgehäuse 60, z.B. an der Montageplatte 11 oder am Schiebergehäuse 10, abstützen, sondern in einem Trägerkörper 31a, 31b, der im Verschlussgehäuse 60 drehbar gelagert ist, und sich wiederum selbst gegen Schieberrahmen 14 auf einer zweiten (gegenüberliegenden) Seite 142 abstützt. Die Federkraft wird somit auch auf der gegenüberliegenden Seite als Anpresskraft auf die Schieberplatte 15 bzw. Kopfplatte 12 genutzt. Fällt nun auf einer Seite ein Federelement 50a, 50b aus oder stellt eine verminderte Federkraft bereit, sinkt die Anpresskraft auf dieser Seite der Ausgleichsvorrichtung 30 entsprechend. Da über die Trägerkörper 31a, 31b die gleiche Kraft auf die gegenüberliegende Seite übertragen wird, vermindert sich auch hier die Anpresskraft entsprechend. Somit wird die gewünschte Wirkung erzielt, dass auf beiden Seiten 141, 142 Schieberrahmens 14 bzw. auf beiden Seiten 151, 152 Schieberplatte 15 jeweils die gleiche Anpresskraft bzw. der gleiche Anpressdruck wirkt.

[0048] Die Trägerstege 33a, 33b sind hier als Leisten zur Federaufnahme ausgeführt. In der gezeigten Ausführungsform sind in beiden Trägerkörpern 31a, 31b jeweils vier kreiszylinderförmige Federelemente 50a bzw. 50b in dem Trägersteg 33a, 33b passend ausgebildeten kreiszylinderförmigen Federausnehmungen 38a, 38b eingesetzt, die sich in auf der Unterseite der Anpressleiste in 34b, 34a passend ausgebildeten kreiszylinderförmigen Federausnehmungen 39b, 39a abstützen. Es kann aber sowohl eine unterschiedliche Anzahl für jeden Trägerkörper 31a oder 31b als auch unterschiedliche Typen von Federelementen 50a, 50b für die beiden oder einen Trägerkörper 31a, 31b verwendet werden. Beispielsweise könnten für einen ersten Trägerkörper 31a vier Federelemente 50a und für einen zweiten Trägerkörper 31b zwei Federelemente 50b vorgesehen sein. Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel mit vier Federelementen 50a bzw. 50b auf jeder Seite wirken diese vier Federelemente 50a, 50b auf jeder Seite direkt auf den Schieberrahmen 14 und weiter auf die Schieberplatte 15 und durch die Übertragung der Abstützkraft über die Trägerkörper 31a, 31b ebenfalls auf der jeweils gegenüberliegenden Seite. Zum Beispiel aus Kostengründen kann die Anzahl der Federelemente 50a, 50b reduziert werden. Durch Eine höhere Anzahl von Federelementen 50a, 50b kann deren Belastung reduziert und die Haltbarkeit verlängert werden. Es können Federelemente 50a, 50b mit verschiedenen Federhärten eingesetzt oder miteinander kombiniert werden. Hier sind die Federelemente 50a, 50b thermodynamische Federn. Es können auch mechanische Federn, wie Schraubenfedern oder Tellerfedern, als Federelemente 50a, 50b genutzt werden.

[0049] Die Anpressleisten 34a, 34b liegen auf Auflageflächen 45 der Trägerarme 32a, 32b auf. Durch einen Querschnittrücksprung bilden die Anpressleiten 34A, 34b zu ihren Enden hin beidseitig Abstützflächen 42 aus, über die sich die Anpressleisten 34a, 34b axial gegen die Innenseiten der Trägerarme 31a, 31b abstützen. Die Auflageflächen 45 sind abgerundet ausgebildet, damit sich die Anpressleisten 34a, 34b bei einer Verdrehung der Trägerarme 32a, 32b abrollen können. Durch eine solche gelenkige Lagerung wird gewährleistet, dass der Schieberrahmen 14 plan auf der Ausgleichsvorrichtung 30, hier auf den Gleitleisten 35a, 35b, aufliegt, um gute Gleiteigenschaften sicherzustellen.

[0050] Die Anpressleisten 34a, 34b bilden jeweils eine Schiene 47, z.B. mit rechteckigem oder schwalbenschwanzförmigem Profil, aus, in die eine Gleitleiste 35a bzw. 35b eingesetzt ist. Gleitleiste 35a, 35b kann an ihrer Oberseite eine Gleitbeschichtung aufweisen. Die Gleitleiste 35a, 35b ist durch in der Schiene 47 befestigte Flachstücke 36a, 36b axial gesichert. An der Unterseite des Schieberrahmens 14 sind Gleitelemente 19 befestigt. Der Schieberrahmen 14 liegt auf den Gleitleisten 35a, 35b auf. Der Schieberrahmen 14 ist in der Verschieberichtung V gegenüber der Ausgleichsvorrichtung 30 verschieblich. In der vorliegenden Ausführungsform ist der Schieberrahmen 14 gleitend ausgeführt. Es könnte aber auch, z.B. über zwischengeordnete Rollen an der Unterseite des Schieberrahmens oder an der Oberseite der Anpressleiten 34a, 34b, rollend auf der Ausgleichsvorrichtung 30 gelagert sein. Die Gleitleisten 35a, 35b können senkrecht zur Drehachse D, also in Querrichtung der Ausgleichsvorrichtung 30 bzw. des Schieberverschlusses 1, an der Unterseite des Schieberrahmens 14 entlang gleiten, z.B. bei einer Verdrehung eines Trägerkörpers 31a, 31b.

[0051] In der in Figur 10 dargestellten Ausführungsform sind die Trägerstege 33a, 33b über zylindrische Bolzen 46 drehbar, aber nicht kippbar, mit den Trägerarmen 32a, 32b verbunden.

[0052] In der in Figur 7 dargestellten Ausführungsform sind die Trägerstege 33a, 33b über seitliche Zapfen 44 in dazu passend ausgebildete Ausnehmungen 43 in den Trägerarmen 32a, 32b eingehängt. Die Zapfen 44 weisen vorzugsweise ein teilweise abgerundetes Profil, z.B. ein halbkreisförmiges Profil, optional mit abgeschrägten Abschnitten, auf. Dadurch ist der Trägersteg 33a, 33b sowohl drehbar als auch kippbar mit den Trägerarmen 32a, 32b verbunden bzw. in diesem gelagert. Die Trägerarme 32a, 32b weisen an ihrer Innenseite eine Fase 48 auf, um eine Verkippung Trägersteg 33a, 33b nicht zu behindern.

[0053] Ein erfindungsgemäßer Schieberverschluss 1 ist zuverlässig und kann sicher betrieben werden. Es wird ein möglichst gleichmäßiger Anpressdruck zwischen der Schieberplatte 15 und der Kopfplatte 12 erreicht, insbesondere auch noch bei einem Ausfall einzelner Federelemente 50a, 50b.

[0054] An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass alle oben beschriebenen Aspekte der Erfindung für sich alleine gesehen und in jeder Kombination, insbesondere die in den Zeichnungen dargestellten Details, als wesentlich für die Erfindung beansprucht werden. Abänderungen hiervon sind dem Fachmann geläufig.

Bezugszeichenliste:

[0055] 

1

Schieberverschluss

10

Schiebergehäuse

11

Montageplatte

12

Kopfplatte

13

Durchtrittsöffnung

14

Schieberrahmen

15

Schieberplatte

16

Ausguss

17

Durchtrittsöffnung

19

Gleitelement

20

Anpressfläche

21

Zwischenstück

22

Laterne

23

Verriegelungsmechanismus

24

Schiebevorrichtung

25

Wechselring

26

Dichtung

27

Verschleißring

30

Ausgleichsvorrichtung

31a, 31b

Trägerkörper

32a, 32b

Trägerarm

33a, 33b

Trägersteg

34a, 34b

Anpressleiste

35a, 35b

Gleitleiste

36a, 36b

Flachstück

38a, 38b

Federausnehmung

39a, 39b

Federausnehmung

40

Achse

41

Lagerbock

42

axiale Abstützfläche

43

Ausnehmung

44

Zapfen

45

Auflagefläche

46

Bolzen

47

Schiene

48

Fase

50a, 50b

Federelement

60

Verschlussgehäuse

151

erste Seite der Schieberplatte

152

zweite Seite der Schieberplatte

141

erste Seite des Schieberrahmens

142

zweite Seite des Schieberrahmens

X

Schwenkachse

V

Verschieberichtung

D

Drehachse

M

Mittelachse

Ansprüche

1. Schieberverschluss (1) für einen metallurgischen Behälter, insbesondere eine Gießpfanne, umfassend

- ein Verschlussgehäuse (60), das an einem metallurgischen Behälter befestigbar ist,

- eine Kopfplatte (12), die in dem Verschlussgehäuse (60) aufgenommen ist und eine Durchtrittsöffnung (13) für eine metallische Schmelze aufweist,

- einen Schieberrahmen (14), der in dem Verschlussgehäuse (60) in einer Verschieberichtung (V) relativ zur Kopfplatte (12) verschieblich gelagert ist, und

- eine Schieberplatte (15), die in dem Schieberrahmen (14) aufgenommen ist und eine Durchtrittsöffnung (17) aufweist,

dadurch gekennzeichnet, dass
zwischen dem Verschlussgehäuse (60) und dem Schieberrahmen (14) eine Ausgleichsvorrichtung (30) zum Ausgleich des Anpressdrucks der Schieberplatte (15) an die Kopfplatte (12) angeordnet ist,
wobei die Ausgleichsvorrichtung (30) umfasst:

- mindestens einen Trägerkörper (31a, 31b), der um mindestens eine Drehachse (D) drehbar im Verschlussgehäuse (60) gelagert ist und

- mindestens ein Federelement (50a, 50b), über das der Trägerkörper (31a, 31b) mit dem Schieberrahmen (14) gekoppelt ist.

2. Schieberverschluss (1) gemäß Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Verschlussgehäuse (60) eine Montageplatte (11) zur Befestigung des Schieberverschlusses (1) an einem metallurgischen Behälter und ein Schiebergehäuse (10) zur Führung des Schieberrahmens (14) umfasst,
wobei das Schiebergehäuse (10) mit der Montageplatte (11), insbesondere schwenkbar, verbunden ist und die Ausgleichsvorrichtung (30) zwischen dem Schiebergehäuse (10) und dem Schieberrahmen (14) angeordnet ist.

3. Schieberverschluss (1) gemäß Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Schieberrahmen (14) auf dem Trägerkörper (31a, 31b), vorzugsweise gleitend, aufliegt, wobei der Schieberrahmen (14) insbesondere durch das Schiebergehäuse (10) in der Verschieberichtung (V) geführt ist.

4. Schieberverschluss (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
eine Drehachse (D) des Trägerkörpers (31a, 31b) parallel zur Verschieberichtung (V) des Schieberrahmens (14) verläuft.

5. Schieberverschluss (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Trägerkörper (31a, 31b) eine Anpressleiste (34a, 34b) aufweist, die gelenkig an oder in dem Trägerkörper (31a, 31b) gelagert ist, wobei der Trägerkörper (31a, 31b) insbesondere Auflageflächen (45) für die Anpressleiste (34a, 34b) aufweist, die vorzugsweise gerundet oder ballig ausgebildet sind.

6. Schieberverschluss (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
in der Anpressleiste (34a, 34b), insbesondere formschlüssig, eine Gleitleiste (35a, 35b) zur Auflage des Schieberrahmens (14) aufgenommen ist, die vorzugsweise eine Gleitbeschichtung aufweist.

7. Schieberverschluss (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Trägerkörper (31a, 31b) zwei Trägerarme (32a, 32b) und einen Trägersteg (33a, 33b) umfasst, der die Trägerarme (32a, 32b) miteinander verbindet, wobei der Trägersteg (33a, 33b) vorzugsweise seitliche Zapfen (44) aufweist und insbesondere zwischen die Trägerarme (32a, 32b) eingehängt ist.

8. Schieberverschluss (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Ausgleichsvorrichtung (30) mindestens ein Paar von drehbar im Verschlussgehäuse (60) gelagerten Trägerkörpern (31a, 31b) umfasst,
wobei insbesondere eine erste Seite (141) des Schieberrahmens (14) auf einem ersten Trägerkörper (31a) und eine zweite Seite (142) des Schieberrahmens (14) auf einem zweiten Trägerkörper (31b) aufliegt.

9. Schieberverschluss (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Trägerkörper (31a, 31b), insbesondere ein erster und ein zweiter Trägerkörper (31a bzw. 31b), über Federelemente (50a, 50b) miteinander gekoppelt sind, die beispielsweise Schraubenfedern, Tellerfedern oder thermodynamische Federelemente umfassen.

10. Schieberverschluss (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Federelemente (50a, 50b) sich jeweils in dem Trägersteg (33a, 33b) des ersten bzw. zweiten Trägerkörpers (31a, 31b) und der dem zweiten bzw. ersten Trägerkörper (31b, 31a) zugeordneten Anpressleiste (34b, 34a) abstützen, insbesondere in Federausnehmungen (38a, 38b), die im Trägersteg (33a, 33b) ausgebildet sind.

11. Schieberverschluss (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
ein erster Trägerkörper (31a) und ein zweiter Trägerkörper (31b) um eine gemeinsame Drehachse (D) im Schiebergehäuse (10) gelagert sind.

12. Schieberverschluss (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Drehachse (D) des Trägerkörpers (31a, 31b) parallel zu einer Mittelachse (M) der Kopfplatte (12) verläuft.

13. Schieberverschluss (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Trägersteg (33a, 33b) im Trägerkörper (31a, 31b), insbesondere zwischen zwei Trägerarmen (32a, 32b), drehbar und/oder kippbar gelagert ist, insbesondere durch seitliche Zapfen (44) mit zumindest teilweise abgerundeten und/oder abgeschrägten Profilen.

14. Schieberverschluss gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der erste Trägerkörper (31a), insbesondere die ersten Trägerarme (32a), in Richtung der Drehachse (D) bezüglich der Kopfplatte (12) innen und der zweite Trägerkörper (31b), insbesondere die zweiten Trägerarme (32b), außen angeordnet sind.

15. Schieberverschluss (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
auf beiden Seiten der Ausgleichsvorrichtung (30), insbesondere in beiden Trägerstegen (33a, 33b), die gleiche Anzahl und/oder der gleiche Typ von Federelementen (50a, 50b) angeordnet ist.

16. Schieberverschluss (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
eine Schiebevorrichtung (24), insbesondere ein Zwischenstück (21) oder eine Kolbenstange eines Hydraulikzylinders, zum Verschieben des Schieberrahmens (14) in die Verschieberichtung (V) mit dem Schieberrahmen (14) drehbar verbindbar ist.

17. Schieberverschluss (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Trägerkörper (31a, 31b) um zwei, vorzugsweise gemeinsame, rechtwinklig zueinander verlaufende Drehachsen (D) drehbar im Verschlussgehäuse (60) gelagert sind, insbesondere durch eine kardanische Lagerung.

18. Schieberverschluss (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Schieberverschluss (1) als ein Dreiplattenschieber ausgebildet ist, wobei eine Ausgussplatte zwischen der Ausgleichsvorrichtung (30) und dem Schieberrahmen (14) angeordnet ist.

Zeichnung