CH675976A5 - - Google Patents
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Description
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CH 675 976 A5
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Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine feuerfeste Verschlussplatte und ein Schiebeverschluss am Aus-guss eines Metallschmelze enthaltenden Gefässes, wobei die Verschlussplatte mit mindestens einer Durchflussöffnung und einer sie umgebenden Metallbandage versehen ist und insbesondere lose in einen metallischen Rahmen des Schiebeverschlusses einlegbar ist.
Bekannte Verschlussplatten nach der DE-OS 2 227 501 sind in die Verschlussmechanik - ohne darin verspannt zu sein - eingelegt. Dies hat grundsätzlich den Vorteil, dass diese einem sehr starken Verschleiss ausgesetzten und damit sehr oft auszuwechselnden Platten ohne Benutzung eines Verspannwerkzeuges eingelegt bzw. herausgenommen werden können. Zudem werden durch das lose Einlegen zusätzliche Spannungsrisse, die bei einer festeingespannten Platte durch Eigenwärmeausdehnungen im Betrieb entstehen, vermieden. Da diese feuerfesten Platten bei der Herstellung durch das Brennen Toleranzen in ihrer Länge bzw. Breite bis zu einigen Millimetern aufweisen und die mit einem Blechmantel umschlossenen Platten aus Wirtschaftlichkeitsgründen nicht bearbeitet werden, besteht die Gefahr, dass einerseits die aus der Schieberplatte sowie aus einer Ausgusshülse zusammengesetzte Einheit mit einigen Millimetern Toleranz in die Verschlussmechanik eingelegt wird und daher beim Verschieben derselben eine Relativbewegung gegenüber der Mechanik erfolgt. Die Schieberplatte und die anschliessende Ausgusshülse sind deshalb als Einheit gebaut, weil im Falle einer separat in die Mechanik eingesetzten Hülse durch die genannte Relatiwerschiebung der Platte ein zwischen dieser und der Hülse üblicherweise verwendeter dichtender Mörtel zerstört und folglich Schmelze aus-fliessen und einen Durchbruch erzeugen würde. Andererseits ist bei der feststehenden oberen Kopfplatte in ihr eine Vertiefung vorgesehen, in die eine anschliessende feuerfeste Hülse eingreift. Nachteilig hierbei ist, dass sich die Hülse sehr schnell abnützt und bei dem sehr häufigen Wechseln der Platte keine betriebssichere Zentrierung mehr gegeben ist und daher auch die Hülse trotz schwieriger Demontage sehr häufig gewechselt werden muss.
Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine eingangs beschriebene feuerfeste Verschlussplatte derart weiterzubilden, dass sie bei loser Einlegbarkeit in die Verschlussmechanik einfach und billig herstellbar und beim Abgiessen ein sicheres Betriebsverhalten gewährleistet.
Dies ist erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die Platte zwecks annähernd spielfreier Zentrierung im metallischen Rahmen einen von der Metallbandage gebildeten Ansatz mit einer zur Durchflussöffnung zentrischen und bearbeiteten zylindrischen Fläche oder eine von der Metallbandage gebildete und bearbeitete zylindrische Aussenform mit einer dazu zentrischen Durchflussöffnung aufweist.
Eine erfindungsgemässe Verschlussplatte lässt sich somit auf einfachste Weise und in bezug auf die Durchflussöffnung sehr genau in einen metallischen Rahmen ein- bzw. ausbauen. Darüberhinaus sind diese Platten sehr einfach herstellbar, da diese zylindrische Fläche aus Metall besteht und bei der Bearbeitung eine einfache Zentrierung durch die vorhandene Durchflussöffnung gegeben ist.
Um die genaue Zentrierung der Platte im metallischen Rahmen zu erzielen, ist die von der Metallbandage gebildete zylindrische Fläche durch Ab-drehung oder, wenn ein geprägter Blechmantel verwendet wird, durch genügend genaue Prägung bearbeitet. Die Durchmessertoleranz der zylindrischen Fläche ergibt bei einigen Zehntelmillimetern eine ausreichende Betriebssicherheit.
Die Breite der bearbeiteten zylindrischen Fläche bzw. der Aussenform beträgt vorzugsweise nur einige Millimeter, damit die Platte leicht aus dem metallischen Rahmen herausnehmbar ist und nicht wie beim Schubladenprinzip gleichmässig senkrecht zur zentrierenden Fläche herauszunehmen werden braucht.
Die Verschlussplatte mit dem von der Metallbandage gebildeten Ansatz weist vorzugsweise eine annähernd runde Aussenform mit einer verlängernden Feuerfestnase auf und ist mit einer Durchflussöffnung und einer zylindrischen Fläche, die zentrisch zur runden Aussenform ausgebildet sind, versehen. Diese und auch die runde Plattenform ergeben zusammen mit der erfindungsgemässen Zentrierung der Platte im Betriebszustand, bei dem beispielsweise bei Stahl eine Erhitzung im Durchfluss-öffnungsbereich bis zu 1500 Grad Celsius entsteht, eine gleichmässige Wärmespannungsverteilung im feuerfesten Teil, was zu einer Haltbarkeitssteigerung der Platte führt. Vorteile der in den abhängigen Ansprüchen 5 bis 8 definierten Platten sind in der nachstehenden Beschreibung erwähnt.
Der Schiebeverschluss hat metallische Rahmen, welche jeweils mit einer eine erfindungsgemässe Verschlussplatte zentrierenden Bohrung oder zylindrischen Aussenfläche versehen sind, die vorzugsweise eine Durchmessertoleranz aufweist, die so bemessen ist, dass die Platte in der Art einer Schiebesitzverbindung eingelegt werden kann.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 einen schematisch dargestellten Schiebeverschluss mit erfindungsgemässen Verschlussplatten im Längsschnitt,
Fig. 2 eine Draufsicht der im Schiebeverschluss nach Fig. 1 enthaltenen Schiebereinheit,
Fig. 3—Fig. 6 verschiedene Varianten von erfindungsgemässen Verschlussplatten im Längsschnitt und
Fig. 7-Fig. 8 zwei Varianten von Verschlussplatten mit runder Aussenform in Draufsicht bzw. im Längsschnitt.
Bei dem in Fig. 1 gezeigten Schiebeverschluss 10 sind nur die für die Erfindung wesentlichen Teile dargestellt. Er besteht aus einem Gehäuse 12 mit einem metallischen Rahmen 14, einer darin eingelegten feuerfesten Verschlussplatte 20, einem am Gehäuse befestigten Rahmen 13, einer in diesem Rahmen
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13 durch einen nicht näher dargestellten Antrieb 16 verschiebbar geführten Schiebereinheit 15 mit einem metallischen Rahmen 17, einer darin eingelegten feuerfesten Verschlussplatte 22 und aus einer in der Schiebereinheit 15 eingespannten feuerfesten Hülse 18. Der Verschluss 10 ist am Ausguss 19 eines nicht dargestellten Metallschmelze enthaltenden Gefässes angebracht. Das Gefäss kann beispielsweise eine Stahlgiesspfanne oder ein Zwischenverteiler sein und weist eine teilweise gezeigte feuerfeste Ausgusshülse 11 auf, wobei zwischen dieser und der an sie anschliessenden oberen Ver-schlusspiatte 20 wie auch zwischen der Hülse 18 und der unteren Verschlussplatte 22 ein Dichtungselement, beispielsweise Mörtel, vorgesehen ist. Der Schiebeverschluss 10 ist in Offenstellung gezeigt und kann auf bekannte Weise durch lineares Verschieben der Schiebereinheit 15 gedrosselt oder geschlossen werden. Die Verschlussplatten
20, 22 sind dabei ebenfalls auf bekannte Art anein-andergepresst und weisen einander berührende feuerfeste Gleitflächen auf.
Die identisch ausgebildeten Verschlussplatten 20 und 22 bestehen jeweils aus einem Blechmantel
21, 23 und einer in diesem eingemörtelten Feuerfestplatte. Letztere hat einen runden zur Durchflussöffnung zentrischen feuerfesten Ansatz 20', 22', der stirnseitig mit der jeweiligen Hülse 11,18 verbunden ist. Erfindungsgemäss weist die Verschlussplatte 20, 22 einen den feuerfesten Ansatz 20', 22' umgebenden Blechmantelansatz mit einer bearbeiteten zylindrischen Fläche 21', 23' auf, die zur Durchflussöffnung 24 eine genaue Zentrierung der Platte ermöglicht. Der metallische Rahmen 14, 17 hat eine entsprechende Bohrung 14', 17', die etwas tiefer als die Breite der zylindrischen Fläche 21 ', 23' der Platte ist.
Gemäss Fig. 2 weist die im metallischen Rahmen 17 der Schiebereinheit 15 eingelegte Platte 22 eine annähernd runde Aussenform 26 mit einer in Verschieberichtung des Verschlusses 10 sich erweiternden und in ihrer Breite verjüngenden Feuerfestnase 22" auf, die einen genügenden Schliessweg der Schieberplatte 22 ermöglicht, wobei die Durchflussöffnung der gegenüberliegenden Platte 20 beim Schliessen bzw. Öffnen eine Fläche S der Gleitfläche der Platte 22 überdeckt, die innerhalb des Feuerfestmateriales der Platte 22 liegen soll. Die Verschlussplatte 22 ist mittels im Rahmen 17 vorgesehenen Anschlägen 25 gegen seitliches Verdrehen gesichert. Der metallische Rahmen 14 sowie die Verschlussplatte 20 sind vorteilhaft gleich wie die Platte 22 und der Rahmen 17 ausgebildet. Einzig die Feuerfestnase 20" der Platte 20 erstreckt sich im Verschluss 10 sinngemäss in die entgegengesetzte Richtung.
Die feuerfeste Verschlussplatte 30 nach Fig. 3 entspricht von ihrer Form her annähernd der Platte
22, Es versteht sich von selbst, dass die Platte 30 und auch die weiteren Varianten von Platten 40, 50 und 60 im Schiebeverschluss 10 als untere wie auch als obere Platte einsetzbar sind, einfachheitshalber jedoch nur als Schieberplatten gezeigt sind. Die Platte 30 ist wiederum mit seitlichem Spiel in den Rahmen 17 eingelegt und weist einen zur Durchflussöffnung 24 zentrischen runden feuerfesten Ansatz 30' und eine Feuerfestnase 30" auf. Die Platte hat als Metallbandage einen Schrumpfring 31 und einen zusätzlichen auf den Ansatz 30' warm aufgezogenen Schrumpfring 32, der mit einer äusseren bearbeiteten zylindrischen Fläche 33 versehen ist, die in der Bohrung 35 zentriert ist. Denkbar wäre auch, dass der feuerfeste Ansatz 30' aussen bearbeitet ist und ein ein relativ genaues Aussenmass aufweisender Schrumpfring 32 aufgezogen würde und damit die erforderliche Toleranz des Aussendurch-messers der Fläche 33 erreicht wäre.
Bei der feuerfesten Platte 40 nach Fig. 4 handelt es sich um eine an sich bekannte beidseitig geschliffene Platte, die wiederum mit seitlichem Spiel in den Rahmen 17 eingelegt ist, eine erste äussere Metallbandage 41, zwei Durchflussöffnungen 24 und 45 und jeder Durchflussöffnung eine zugeordnete Ringnut 47, 47' mit einem Schrumpfring 42 aufweist, letzterer hat wiederum eine äussere zylindrische Fläche 43, welche die Zentrierung der Platte in der Bohrung 44 des in die Ringnut 47 ragenden Rahmens 17 ermöglicht. Die Ringnut 47' ist zur Nut 47 identisch und auf der gegenüberliegenden Seite der Platte angeordnet. Diese Zweiloch-Platte 40 hat den Vorteil, dass bei verschlissener Öffnung 24 die Platte gewendet und die Durchflussöffung 45 zum Einsatz gebracht werden kann, wobei die nicht im Einsatz befindliche Öffnung und Ringnut mit leicht herausbrechbarem Feuerfestmaterial zu-gemörtelt sein kann. Die äussere Form der Platte 40 kann eine Art Brille mit zwei zusammengesetzten runden Plattenteilen sein.
In Fig. 5 ist bei einer beidseitig geschliffenen feuerfesten Platte 50 mit einem äusseren Schrumpfring 51 ähnlich wie bei der Platte 40, eine zur Durchflussöffnung 24 zentrische Ringnut 57 vorgesehen, in die ein U-förmiger Ring 52 als Metallbandage eingebettet ist. Eine wiederum bearbeitete zylindrische Fläche 53 ermöglicht die Zentrierung der Platte 50 in einem vom Rahmen 17 gebildeten Ringansatz 54 mit einer äusseren Zentrierfläche 55. Die Platte 50 könnte ebenso wie die Platte nach Fig. 4 eine zweite Durchflussöffnung und eine zweite Ringnut enthalten.
Die feuerfeste Verschlussplatte 60 nach Fig. 6 unterscheidet sich von der Platte 20 nach Fig. 1 nur insofern, als sie beidseitig flach ist und im Blechmantel 61 ein zur Durchflussöffnung 24 zentrischer Metallring 62 eingeschweisst ist, der innen die bearbeitete zylindrische Fläche 63 hat, die an der Aus-senfläche 65 des Rahmens 17 zentriert ist.
In einer weiteren Variante der Erfindung gemäss Fig. 7 ist eine Verschlussplatte 70 mit einer runden Aussenform 73 und einer dazu zentrischen Durchflussöffnung 74 gezeigt. Die Verschlussplatte 70 ist dabei stirnseitig von einer als Schrumpfring ausgebildeten Metallbandage 72 umgeben und zusammengehalten. Der Schrumpfring 72 hat aussen die bearbeitete zylindrische Fläche 73, welche die genaue Zentrierung der Platte in der Bohrung 75 des Rahmens 17 ermöglicht. Bei der Variante gemäss Fig. 8 ist lediglich anstelle des zylindrischen Ringes 72 ein Schrumpfring 82 mit einer nicht über die gesamte Höhe bearbeiteten Fläche 83 gezeigt. Da5
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durch kann die Platte 70 leichter aus dem metallischen Rahmen 17 herausgenommen werden, da sie nur über einige Millimeter Höhe in diesem zentriert ist. Bei der Platte 70 ergibt sich aufgrund der runden Aussenform gegenüber der Platte 22 nach Fig. 2 bei vorausgesetztem gleichen Aussendurch-messer ein kürzerer Schliessweg, der sich gemäss Fig. 7 aus der von der Durchflussöffnung der gegenüberliegenden nicht dargestellten Platte gebildeten Überdeckung S' ergibt. Als Kompensation kann der Verschluss so ausgelegt sein, dass bei einem gedrosselten Abgiessen die Schieberplatte 70 in die zur Schliessrichtung gegenüberliegende Seite verschoben wird und damit der Verschleiss der Platte gleichmässiger verteilt wird.
Die Platte 70 mit der runden Aussenform 73, 83 hat insofern noch einen Vorteil, als sie nach Gebrauch um 90 Grad im Rahmen gedreht und dann die noch annähernd unverschlissene Fläche S" in Einsatz gebracht werden kann. Die Platte 70 kann dabei durch eine einfache seitliche Verspannung gegen Verdrehung gesichert werden.
Eine Zentrierung der beschriebenen Platten im Rahmen ist dann mit genügender Betriebssicherheit gewährleistet, wenn zum Beispiel die äussere zylindrische Fläche der Platte eine Durchmessertoleranz von minus 0,1 bis minus 0,3 Millimetern aufweist, während die entsprechende Bohrungstoleranz des Rahmens von plus 0,1 bis plus 0,2 Millimetern beträgt.
Vorwiegend bei Schieberplatten kann grundsätzlich in der Durchflussöffnung ein Spülstopfen vorgesehen sein.
Claims (11)
1. Feuerfeste Verschlussplatte für einen Schiebeverschluss am Ausguss eines Metallschmelze enthaltenden Gefässes, mit mindestens einer Durchflussöffnung und einer die Platte umgebenden Metallbandage, insbesondere zum losen Einlegen der Platte in einen metallischen Rahmen des Schiebeverschlusses, dadurch gekennzeichnet, dass die Platte (20, 22, 30, 40, 50, 60, 70) zwecks annähernd spielfreier Zentrierung im metallischen Rahmen (14, 17) einen von der Metallbandage (21, 23, 32, 42, 52, 62) gebildeten Ansatz mit einer zur Durchflussöffnung (24) zentrischen und bearbeiteten zylindrischen Fläche (21', 23', 33, 43, 53, 63) oder eine von der Metallbandage (72, 82) gebildete und bearbeitete zylindrische Aussenform (73, 83) mit einer dazu zentrischen Durchflussöffnung (74) aufweist.
2. Verschlussplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass deren zylindrische Fläche (21', 23', 33, 43, 53, 63) bzw. Aussenform (73, 83) durch Abdrehen oder durch Prägung mit jeweils bis zu sechs Zehntelmillimetern Durchmessertoleranz bearbeitet ist.
3. Verschlussplatte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass deren bearbeitete zylindrische Fläche (21', 23', 33, 43, 53, 63) bzw. Aussenform (83) vorzugsweise eine Breite von nur bis zu sechs Millimetern aufweist.
4. Verschlussplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Platte (20, 22, 30) eine annähernd runde Aussenform (26) mit einer verlängernden Feuerfestnase (20", 22", 30") hat, die Durchflussöffnung (24) und die zylindrische Fläche (21', 23', 33) dabei zentrisch zur runden Aussenform (26) ausgebildet sind.
5. Verschlussplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Platte (20, 22) einen Blechmantel (21, 23) als Metallbandage aufweist, bei der die zylindrische Fläche (21', 23') durch einen Ansatz am Blechmantel (21, 23), der einen Feuerfestansatz (20', 22') der Platte (20, 22) umgibt, gebildet ist.
6. Verschlussplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Platte (30) eine sie stirnseitig umgebende Metallbandage (31), eine Durchflussöffnung (24) und eine zusätzliche als Schrumpfring ausgebildete, über einen Feuerfestansatz (30') der Platte aufgezogene Metallbandage (32) mit einer bearbeiteten zylindrischen Aus-senfläche (33) aufweist.
7. Verschlussplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die beidseitig ebene Platte (40, 50) mit einer oder zwei Durchflussöffnungen (24, 45) eine für jede Durchflussöffnung (24, 45) zentrische Ringnut (47, 47') hat, in der jeweils ein Schrumpfring (42, 46) oder ein eingebetteter U-förmiger Ring (52) als Metallbandage enthalten ist, in welchem die zylindrische Fläche (53, 43) innen oder aussen eingearbeitet ist, wobei die beiden Ringnuten (47, 47') vorzugsweise einander gegenüberliegend in der Platte (40) vorgesehen sind.
8. Verschlussplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Platte einen Blechmantel (61) als Metallbandage hat, in den ein die zylindrische Fläche (63) bildender Metallring (62) eingeschweisst ist.
9. Verschlussplatte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Durchflussöffnung (24, 45) ein Spülstopfen vorgesehen ist.
10. Schiebeverschluss mit metallischen Rahmen, in die jeweils eine feuerfeste Verschlussplatte nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit seitlichem Spiel eingelegt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die metallischen Rahmen (14, 17) jeweils eine die Platte (20, 22, 30, 40, 50, 60, 70) zentrierende Bohrung (14', 17', 35, 44, 75) oder zylindrische Aussenfläche (55,65) aufweisen.
11. Schiebeverschluss nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrung (14', 17', 35, 44, 75) bzw. die zylindrische Aussenfläche (55, 65) des jeweiligen Rahmens (14,17) eine Durchmessertoleranz aufweist, die so bemessen ist, dass die Verschlussplatte in einer Schiebesitzverbindung in den Rahmen einlegbar ist.
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