KELLER, Werner (Gutenbühl 11, Steinhausen, CH-6312, CH)
ZINGRE, Angelo (Kleinwangenstrasse 61, Hochdorf, CH-6280, CH)
ACKERMANN, Phillipp (Geretsmatt 2, Root, CH-6037, CH)
KELLER, Werner (Gutenbühl 11, Steinhausen, CH-6312, CH)
ZINGRE, Angelo (Kleinwangenstrasse 61, Hochdorf, CH-6280, CH)
| PATENTANSPRÜCHE 1. Schiebeverschluss für einen metallurgischen Behälter, mit mindestens zwei feuerfesten Verschlussplatten (3; 5), von denen eine in einer metallenen Schiebereinheit (6) angeordnet ist und zum Öffnen und Schliessen einer Ausgussöffnung (10) dient, und die mindestens eine weitere Verschlussplatte (3) in einem am Behälter befestigbaren metallenen Gehäuse (2) angeordnet ist, wobei dieses mindestens eine ortsfeste Gehäuse (2) und/oder die Schiebereinheit (6) zusätzlich eine behäl- terseitige, obere feuerfeste Einlaufhülse (4) und/oder eine untere feuerfeste Ausgusshülse (8) aufnimmt, dadurch gekennzeichnet, dass im Gehäuse (2) und/oder in der Schiebereinheit (6) je mindestens ein zusätzlicher Innenteil (2a, 2a', 7a) angeordnet ist, welcher jeweils die Ausgusshülse (8) bzw. die Einlaufhülse (4) umfasst. 2. Schiebeverschluss nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Innenteil (2a; 7a) ringförmig ausgebildet, koaxial zur Ausgussbzw. Einlaufhülse (8 bzw. 4) angeordnet und über eine Anzahl von axial gerichteten Befestigungsmitteln (20; 30) mit dem übrigen Teil (2b; 7b) des Gehäuses (2) bzw. des Schäebereinheit (6) lösbar verbunden ist. 3. Schiebeverschluss nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der die Ausgusshülse (8) umschliessende, wenigstens in einer Richtung dehnbare Innenteil (7a) zwei einander diametral gegenüberliegende Flanschteile (17, 18) aufweist, mit denen er in entsprechende Nuten (19) der übrigen Schiebereinheit hineinführbar ist, und die mit Öffnungen (21 , 22) für die Befestigungsmittel versehen sind. 4. Schiebeverschluss nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsmittel je eine Passschulterschraube (20) umfassen, wobei der eine Flanschteil (17) eine Passöffnung (21 ) und der andere ein Langloch (22) zum Durchführen der jeweiligen Passschulterschraube (20) aufweist. 5. Schiebeverschluss nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die in diese Schiebereinheit (6) eingeschraubten Passschulterschrauben (20) in einer Längsmittelebene des Schiebeverschlusses angeordnet sind. 6. Schiebeverschluss nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass derjenige Flanschteil (18) des Innenteils (7a) mit dem Langloch (22) für die Passschulterschraube (20) versehen ist, der beim Verschieben der Schiebereinheit (6) in die Schliessstellung näher zur Achse (A) der Ausgussöffnung (10) liegt. 7. Schiebeverschluss nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenteil (7a) mit einem Verspannungsorgan (9) zur Verspannung der Ausgusshülse (8) mit der darüber liegenden Verschlussplatte (5) in einer bajonettartigen Verbindung steht. 8. Schiebeverschluss nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem auf dem Verspannungsorgan (9) von aussen eingreifenden Innenteil (7a) und der Ausgusshülse (8) ein radialer Luftspalt (28) vorhanden ist. 9. Schiebeverschluss nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der im Gehäuse (2) enthaltende und die Einlaufhülse (4) umgebende Innenteil (2a') mehrteilig ausgebildet ist. 10. Schiebeverschluss nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der die Einlaufhülse (4) umschliessende, oberhalb des Innenteils (2a') angeordnete Innenteil (2a) des am Behälter befestigbaren Gehäuses (2) eine konische, sich nach oben verjüngende Innenfläche (31 ) aufweist, die auf einer konischen, sich nach oben verjüngenden äusseren Absatzfläche (32) der Einlaufhülse (4) aufliegt. 1 1 . Schiebeverschluss nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenteil (2a) an die konische Innenfläche (31 ) anschliessende zylindrische Innenflächen (33, 34) aufweist, wobei zwischen diesen zylindrischen Innenflächen (33, 34) und dem Aussenumfang der Einlaufhülse (4) ein radialer Luftspalt (35) vorhanden ist. |
Die Erfindung betrifft einen Schiebeverschluss für einen metallurgischen Behälter gemäss dem Oberbegriff des Anspruches 1 .
Schiebeverschlüsse dieser Art sind in verschiedenen Ausgestaltungen bekannt. Die Druckschrift EP 1 1 19 428 offenbart beispielsweise einen zwei feuerfeste Verschlussplatten umfassenden Schiebeverschluss mit einem am Behälter befestigbaren metallenen Gehäuse, der die obere Verschlussplatte sowie eine behälterseitige feuerfeste Einlaufhülse aufnimmt. Die zum öffnen und Schliessen einer Ausgussöffnung dienende untere Verschluss- bzw. Schieberplatte ist in einer metallenen Schie-
BESTÄTIGUNGSKOPIE bereinheit angeordnet, die zusätzlich eine an die Schieberplatte anschliessende feuerfeste Ausgusshülse aufnimmt.
Bekanntlich werden die feuerfesten Teile des Schiebeverschlusses, insbesondere die beiden Verschlussplatten, aber auch die behälterseitige Einlaufhüise sowie die an die Schieberplatte dichtend anschliessende Ausgusshülse einem starken Verschleiss ausgesetzt und müssen daher regelmässig ausgewechselt werden.
Durch die beim Glessen entstehenden hohen Temperaturen wird aber auch der die Einlaufhülse und die obere Verschlussplatte aufnehmende Gehäuse sowie auch der die Schieberplatte und die diese Ausgusshüise beinhaltende Schiebereinheit stark beansprucht, insbesondere in dem die Ausgusshülse bzw. die Einlaufhülse umschliessenden, nahe der Durchflussöffnung liegenden Bereich, wo die grössten Temperaturen herrschen und daher die stärksten Spannungen entstehen. Dazu kommt, dass der Schiebeverschluss eine starke Erwärmung von unten erfährt, so dass insbesondere diese die Ausgusshülse aufnehmende Schiebereinheit extrem stark thermisch beansprucht wird.
Die gleiche Problematik ergibt sich auch bei Schiebeverschlüssen, die eine zwischen zwei ortsfesten Verschlussplatten verschiebbare Schieberplatte umfassen (vgl. z.B. EP 0 891 829 A1 ), bei denen das am Behälter befestigbare Gehäuse neben den beiden ortsfesten Verschlussplatten auch die Einlaufhülse sowie die Ausgusshülse bzw. das Giess- rohr aufnimmt.
Der vorliegenden Erfindung wurde die Aufgabe zugrundegelegt, einen Schiebeverschluss der eingangs genannten Art zu schaffen, der den beim Glessen entstehenden hohen Temperaturen besser standhält. Die Aufgabe wird erfindungsgemäss durch einen Schiebeverschluss nach den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.
Weitere bevorzugte Ausgestaltungen des erfindungsgemässen Schiebeverschlusses bilden den Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Dadurch, dass erfindungsgemäss das am Behälter befestigbare Gehäuse und/oder die Schiebereinheit mit einem die Ausgusshülse bzw. die Einlaufhülse umschliessenden Innenteil versehen ist, der mit dem übrigen Teil des Gehäuses bzw. der Schiebereinheit lösbar verbunden und diesem gegenüber thermisch ausdehnbar ist, werden gerade an den Stellen, wo die grössten Temperaturen herrschen, die Spannungen in der Schiebereinheit bzw. im Gehäuse abgebaut und die Gefahr, dass Risse entstehen, erheblich reduziert.
Bei Schiebeverschlüssen, die mit zwei oder mehreren Verschlussplatten ausgestattet sind, ist es insbesondere die Schiebereinheit, die zusätzlich von unten einer starken Erwärmung ausgesetzt ist und durch die erfin- dungsgemässe zweiteilige Ausgestaltung wirksam geschont werden kann.
Die Erfindung ist jedoch auch bei Schiebeverschlüssen anwendbar, die zwei ortsfeste Verschlussplatten und eine dazwischen verschiebbare Schieberplatte umfassen. Hier ist es das am Behälter befestigbare Gehäuse, der in seinem unteren Bereich die Ausgusshülse (oder ein Giess- rohr) aufnimmt und von unten der besonders starken Erwärmung ausgesetzt ist. Erfindungsgemäss kann dieses Gehäuse zumindest in dem die Ausgusshülse umschliessenden Bereich zweiteilig ausgebildet und einen thermisch ausdehnbaren Innenteil aufweisen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemässen Schiebeverschlusses im Längsschnitt;
Fig. 2 einen Teil des Schiebeverschlusses nach Fig. 1 in perspektivischer Explosionsdarstellung, und
Fig. 3 einen Teil des Schiebeverschlusses nach Fig. 1 im Querschnitt entlang der Achse der Durchflussöffnung.
Fig.1 zeigt einen Schiebeverschluss 1 für einen metallurgischen Behälter, bei dem es sich beispielsweise um eine in einer Stranggiessanlage verwendete Pfanne für Stahlschmelze handeln kann. Der Behälter selber ist aus der Zeichnung nicht ersichtlich. Der Schiebeverschluss 1 weist ein am Behälter befestigbares metallenes Gehäuse 2 auf, in welchem eine obere Verschlussplatte 3 aus einem feuerfesten Material gehalten ist, angepresst an eine behälterseitige, ebenfalls feuerfeste Einlaufhülse 4, die in einen nicht dargestellten Behälter-Lochstein hineingeführt wird.
Eine weitere, untere Verschlussplatte 5, eine sogenannte Schieberplatte, wird in einer längsbeweglichen metallenen Schiebereinheit 6 derselben gehalten und in einer beispielsweise aus der EP 1 119 428 an sich bekannten und daher nicht näher beschriebenen Weise an die obere Verschlussplatte 3 angepresst. In der Schiebereinheit 6 ist ferner eine an die Schieberplatte 5 anschliessende feuerfeste Ausgusshülse 8 angeordnet, die mittels eines Verspannungsorgans 9 an die Schieberplatte 5 angepresst wird. Durch ein Verschieben der Schiebereinheit 6 und der darin eingesetzten Schieberplatte 5 aus der in Fig. 1 dargestellten Öffnungsstellung in eine Drossel- oder Schliessstellung kann die durch die Einlaufhülse 4 und die obere Verschlussplatte 3 mit ihrer Durchgangsöffnung 3a definierte Ausgussöffnung 10 teilweise oder ganz geschlossen werden. In Fig. 1 ist der Anschluss 1 1 der Schiebereinheit 6 an einen das Verschieben bewirkenden Linearantrieb angedeutet. Die beiden Verschlussplatten 3, 5 sind im jeweiligen Gehäuse mittels Zentrierorgane 13 in einer an sich bekannten und im weiteren nicht näher beschriebenen Weise zentriert.
Erfindungsgemäss ist der die Schieberplatte 5 und die Ausgusshülse 8 aufnehmende Schiebereinheit 6 mit einem die Ausgusshülse 8 umschlie- ssenden Innenteil 7a versehen, der mit dem übrigen Teil 7b des Schiebereinheit 6 lösbar verbunden und diesem gegenüber thermisch ausdehnbar ist.
Beim dargestellten Ausführungsbeispiel weist der Innenteil 7a, der auch aus Fig. 2 ersichtlich ist, zwei einander diametral gegenüberliegende Flanschteile 17, 18 auf, mit denen er in entsprechende Nuten 19 der übrigen Schiebereinheit 7b hineingeführt und danach mit diesem verschraubt werden kann. Zu diesem Zwecke sind vorzugsweise Passschulterschrauben 20 und für diese in dem einen Flanschteil 17 eine Passöffnung 21 und in dem anderen Flanschteil 18 ein Langloch 22 vorgesehen. Während über die eine Passschulterschraube 20 und die Passöffnung 21 des Innenteils, der in seinem unteren Bereich 27 mit dem bereits erwähnten Verspannungsorgan 9 zur Verspannung der Ausgusshülse 8 mit der darüber liegenden Verschlussplatte 5 in einer bajonettartigen Verbindung steht, positioniert wird, erlaubt das Langloch 22 eine thermische Dehnung des Innenteiles 7a quer zur Achse A der Ausgussöffnung 10. Zwischen dem auf dem Bajonettring 9 von aussen eingreifenden Innenteils und der Ausgusshülse 8 ist ein radialer Luftspalt 28 vorhanden, der eine Art Temperaturbarriere zwischen der Ausgusshülse 8 und der zweiteiligen Schiebereinheit 6 bildet.
Die in die Schiebereinheit 6 eingeschraubten Passschulterschrauben 20 sind mit Vorteil in einer Längsmittelebene des Schiebeverschlusses angeordnet. Vorzugsweise ist derjenige Flanschteil 22 des Innenteils mit dem Langloch 22 für die Passschulterschraube 20 versehen, der beim Verschieben der Schiebereinheit 6 in die Schliessstellung näher zur Achse A der Ausgussöffnung liegt und daher beispielsweise in einer Drosselstellung des Schiebeverschlusses der grösseren Temperatur ausgesetzt wird.
Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist auch das am Behälter befestigbare Gehäuse 2 zweiteilig ausgebildet und mit einem die Einlaufhülse 4 umschliessenden, vorzugsweise ringförmigen Innenteil 2a versehen. Dieser als ein Verschleissring dienende Innenteil 2a ist über eine Anzahl von axial gerichteten, über den Umfang verteilten Befestigungsbolzen 30 mit dem übrigen Gehäuse 2b lösbar verbunden. Der Innenteil 2a weist eine konische, sich nach oben verjüngende Innenfläche 31 auf, die auf einer konischen, sich nach oben verjüngenden äusseren Absatzfläche 32 der Einlaufhülse 4 aufliegt. An die konische Innenfläche 31 schliessen sich zylindrische Innenflächen 33, 34 an, wobei zwischen diesen zylindrischen Innenflächen 33, 34 und dem Aussenumfang der Einlaufhülse 4 ein radialer Luftspalt 35 vorhanden ist.
Dadurch, dass das am Behälter befestigbare Gehäuse 2, vor allem aber der Gehäuserahmen 7 der Schiebereinheit 6 zweiteilig ausgebildet und mit einem die Ausgusshülse 8 bzw. die Einlaufhülse 4 umschliessenden Innenteil 2a; 7a versehen ist, mit dem Luftspalten gebildet werden und thermische Ausdehnung ermöglicht wird, werden gerade an den Stellen, wo die grössten Temperaturen herrschen, die Spannungen im Gehäuserahmen 7 bzw. im Gehäuse 2 abgebaut und die Gefahr, dass Risse entstehen, erheblich reduziert. Bei Schiebeverschlüssen, die mit zwei Verschlussplatten ausgestattet sind, ist es die Schiebereinheit 6, die zusätzlich von unten einer starken Erwärmung ausgesetzt ist und durch die er- findungsgemässe zweiteilige Ausgestaltung wirksam geschont werden kann. Gemäss Fig. 3 ist zum einen dieser obere, die Einlaufhülse 4 zentrierende, als Ring ausgebildeter Innenteil 2a und zum andern ein im Gehäuse 2 enthaltender und die Einlaufhülse 4 teilweise umgebender Innenteil 2a' vorgesehen. Dieser Innenteil 2a' ist zweiteilig ausgebildet und vorteilhaft ist er beabstandet zur Einlaufhülse 4 angeordnet.
Der Erfindungsgedanke ist jedoch auch bei Schiebeverschlüssen anwendbar, die zwei ortsfeste Verschlussplatten und eine dazwischen verschiebbare Schieberplatte umfassen. Hier ist es das am Behälter befestigbare Gehäuse, der in seinem unteren Bereich die Ausgusshülse (oder ein Giessrohr) aufnimmt und von unten der besonders starken Erwärmung ausgesetzt ist. Erfindungsgemäss kann dieses Gehäuse zumindest in dem die Ausgusshülse umschliessenden Bereich zweiteilig ausgebildet und einen thermisch ausdehnbaren Innenteil aufweisen. Selbstverständlich könnte jedoch dieses Gehäuse auch mit einem weiteren Innenteil im Bereich der Einlaufhülse ausgestattet sein.
Als Gehäusematerial eignet sich insbesondere Grauguss oder Sphäro- guss. Die Innenteile 7a, 2a und die übrigen Gehäusepartien 7b, 2b können dabei auch aus unterschiedlichen Materialien bestehen. Die Befestigungsmittel wie z. B. die Passschulterschrauben 20 bestehen ebenfalls aus einem möglichst temperaturbeständigen Material.