Schiebeverschluss für ein Metallschmelze enthaltendes Gefäss

Die Erfindung betrifft einen Schiebeverschluss für ein Metallschmelze enthaltendes Gefäss mit einer in einem Schiebergehäuse geführten Schiebereinheit mit einer Schubstange, die über eine Kupplung mit der Antriebsstange eines Linearantriebs verbindbar ist, wobei am Schiebergehäuse eine die Schubstange und die Antriebsstange kupplungsseitig aufnehmende Halterung für den Linearantrieb vorgesehen ist.

Schiebeverschlüsse dieser Art werden beispielsweise beim Stahlstrang- giessen eingesetzt, um beim Giessvorgang den aus dem Gefäss heraus- fliessenden Schmelzestrom zu steuern und erforderlichenfalls zu unterbrechen. Hierbei muss bekanntlich das Gefäss periodisch hin und her zwischen der Giessbühne und der die Schmelze liefernden Anlage bewegt werden. Um die betrieblichen Abläufe zu bescheunigen, sind in bei-

den Stationen Linearantriebe vorgesehen. Diese werden dort jeweils in die Halterung des Schiebeverschlusses eingeschoben, wo dann an- schliessend ihre Antriebsstange mit der Schubstange der Schiebereinheit gekoppelt wird. In der europäischen Patentschrift EP 0 875 320 ist eine dafür vorgesehene Kupplung beschrieben, welche den Ein- und Ausbau des Linearantriebs erleichtert und die Kupplungsvorgänge vereinfacht.

Es besteht jedoch bei den bekannten Schiebeverschlüssen dieser Art die Gefahr, dass im Betrieb der Linearantrieb infolge der rauen Betriebsweise oder einer unsachgemässen Handhabung sich von seiner Halterung herauslöst und damit eine schwerwiegende Störung des Giessbetriebes verursacht.

ähnliches kann sich ergeben beim periodischen Transport des Gefässes zwischen den verschiedenen Stationen der Anlage. Es besteht dann nämlich die Gefahr, dass sich der Schiebeverschluss ungewollt öffnet, wenn er beim Transport unsachgemäss gehandhabt wird. In beiden Fällen sind die Folgen schwerwiegend, sowohl in wirtschaftlicher Hinsicht als auch im Hinblick auf die Sicherheit der dort beschäftigten Personen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu vermeiden und einen Schiebeverschluss der eingangs genannten Art zu schaffen, der auch im bei Giessereianlagen üblichen rauen Betrieb ein hohes Mass an Betriebssicherheit gewährleistet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die Halterung mit einer Verriegelungseinrichtung für den Linearantrieb und /oder einer Verriegelungseinrichtung für die Schubstange der Schiebereinheit versehen ist.

Auf diese Weise wird einerseits sichergestellt, dass der Linearantrieb nach Einfahren desselben in die Halterung dort solange ordnungsge-

mäss gehalten ist, bis der Schiebeverschluss die eine Station verlässt, um zur anderen Station überzuwechseln. Andererseits wird ebenfalls sichergestellt, dass sich der Schiebeverschluss während des Transports von einer Station zur anderen nicht ungewollt öffnet.

Die Erfindung sieht ferner vor, dass die Verriegelungseinrichtung für den Linearantrieb eine an der Antriebsstange achsparallel zu ihr befestigte Verriegelungsstange aufweist, die mit einer an der Halterung befestigten, federbeaufschlagten Verriegelungsklaue zusammenwirkt. Im eingebauten Zustand umgreift letztere die darin gleitende Verriegelungsstange auf der gesamten Hublänge des Antriebes und bewirkt damit, dass dieser sicher in der Halterung fest sitzt, solange er darin eingebaut ist.

Es ist im Sinne einer einfachen Konstruktion zweckmässig, wenn die Verriegelungsstange an einem Flansch der Antriebsstange im Bereich ihres Kupplungsteils befestigt ist.

Erfindungsgemäss weist die Verriegelungsstange kupplungsseitig eine Ausnehmung auf, welche bei eingefahrener Antriebsstange in die Verriegelungsklaue einrastbar ist und danach wieder aus der Verriegelungsklaue lösbar ist. Die Verriegelung bzw. Entriegelung des Linearantriebes erfolgt selbsttätig beim Ein- bzw. Ausfahren desselben mit eingefahrener Antriebsstange.

Zweckmässigerweise weist die Verriegelungsstange an ihrem von der Kupplung abgekehrten Ende eine weitere Ausnehmung auf, die bei ausgefahrener Antriebsstange aus der Verriegelungsklaue lösbar ist. Hier erfolgt die Entriegelung des Linearantriebs ebenfalls selbsttätig beim Ausfahren desselben mit ausgefahrener Antriebsstange.

Die Erfindung sieht auch vor, dass die Verriegelungsklaue quer zur Verriegelungsstange in einem in der Halterung geführten Bolzen gelagert ist,

wobei sie vorteilhafterweise durch Drehen oder Verschieben des Bolzens aufspreizbar ist. Durch Betätigen des Bolzens kann somit jederzeit bei Bedarf die Verriegelung des Linearantriebes gelöst werden.

Es ist ferner nach der Erfindung vorgesehen, dass die Verriegelungseinrichtung für die Schubstange der Schiebereinheit einen in der Halterung schwenkbar gelagerten, federbeaufschlagten Hebel aufweist, der mit einer nahe der Schwenkachse angeordneten Klinke sowie einem am von der Schwenkachse abgekehrten Hebelende angeordneten Arretierstift versehen ist, wobei die Klinke und der Arretierstift in die Halterung hineinragen und dort mit dem Kupplungsteil der Antriebsstange bzw. mit einer Anschlagfläche der Schubstange zusammenwirken. Beim Herausfahren des Linearantriebes aus der Halterung werden die Klinke und somit der Arretierstift selbsttätig eingeschwenkt, wodurch die Schubstange mit dem Arretierstift verriegelt ist. Damit wird verhindert, dass sich der Schiebeverschluss beim anschliessenden Transport innerhalb der Anlage ungewollt öffnet.

Alternativ dazu kann die Verriegelungseinrichtung für die Schubstange zwei in die Halterung hineinragende Klinken aufweisen, die miteinander durch eine in der Halterung drehbar gelagerte Verbindungsstange verbunden sind und mit Anschlagflächen des Linearantriebs und der Schubstange zusammenwirken, die zweckmässigerweise durch einen in der Schubstange quer zu ihr angeordneten Hubbegrenzungsbolzen bzw. durch eine in die Halterung einschiebbare Tragplatte des Linearantriebs gebildet sind. Beim Einfahren des Linearantriebes in die Halterung werden die beiden Klinken ausgeschwenkt und die Schubstange ist innerhalb der Halterung frei beweglich. Wird der Linearantrieb ausgefahren, schwenken dann beide Klinken wieder soweit ein, dass die Schubstange durch die mit ihr Anschlagfläche zusammenwirkende Klinke verriegelt wird.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand mehrerer Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen erfindungsgemässen Schiebeverschluss, im Längsschnitt dargestellt,

Fig. 2 die Einzelheit Il aus Fig. 1 mit einer Zylinder-Verriegelung für den Linearantrieb im entkoppelten Zustand, um 180° gedreht und vergrössert dargestellt,

Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie IM-III in Fig. 2, Fig. 4 die Einzelheit Il aus Fig. 1 , in einer Seitenansicht dargestellt, Fig. 5 einen Schnitt entlang der Linie V-V in Fig. 2, Fig. 6 eine Seitenansicht in Richtung des Pfeils VI in Fig. 3, perspektivisch dargestellt,

Fig. 7 die Einzelheit Il aus Fig. 1 mit einer Transportverriegelung für die Schubstange der Schiebereinheit, ebenfalls im entkoppelten Zustand, um 180° gedreht und vergrössert dargestellt, Fig. 8 die Einzelheit aus Fig. 7, in der Draufsicht dargestellt, Fig. 9 einen Schnitt entlang der Linie IX-IX in Fig. 7, Fig. 10 die Einzelheit aus Fig. 7, in einer Seitenansicht dargestellt, Fig. 11 einen Schnitt entlang der Linie Xl-Xl in Fig. 7, Fig. 12 eine Seitenansicht in Richtung des Pfeils XII in Fig. 9, perspektivisch dargestellt,

Fig. 13 eine Seitenansicht in Richtung des Pfeils XIII in Fig. 9, ebenfalls perspektivisch dargestellt,

Fig. 14 die Einzelheit Il aus Fig. 1 mit einer Variante der Transportverriegelung, ebenfalls um 180° gedreht und vergrössert dargestellt,

Fig. 15 die Einzelheit aus Fig. 14, in der Draufsicht dargestellt, Fig. 16 einen Schnitt entlang der Linie XVI-XVI in Fig. 14, Fig. 17 einen Schnitt entlang der Linie XVII-XVII in Fig. 14, Fig. 18 einen Schnitt entlang der Linie XVIII-XVIM in Fig. 14,

Fig. 19 eine Seitenansicht in Richtung des Pfeils XIX in Fig. 16, perspektivisch dargestellt, und

Fig. 20 eine Seitenansicht in Richtung des Pfeils XX in Fig. 16, ebenfalls perspektivisch dargestellt.

Fig. 1 zeigt einen Schiebeverschluss 1 an einem Metallschmelze enthaltenden Gefäss, welches in der Figur teilweise als Pfanne 2 dargestellt ist. Die Pfanne 2 hat einen äusseren Stahlmantel 3, eine feuerfeste Auskleidung 4 und einen Auslass 5, welcher von einem feuerfesten Lochstein 6 und einer Feuerfesthülse 7 gebildet ist. Am Auslass 5 ist der Schiebeverschluss 1 angeordnet, bestehend aus einem Gehäuseoberteil 8 mit einer darin eingesetzten feuerfesten Bodenplatte 9, einem Gehäuserahmen 10 und einer in diesem lösbar verspannten Schiebereinheit 11 mit einer feuerfesten Schieberplatte 12 und einer daran anschliessenden Ausgusshülse 13. Durch Längsverschieben der Schiebereinheit 11 und der in ihr eingesetzten Schieberplatte 12 kann der Auslass 5 von der veranschaulichten öffnungsstellung in eine Drossel- oder Schliessstel- lung gebracht werden.

Zum Hin- und Herbewegen der Schiebereinheit 11 ist diese über eine Schubstange 14 und eine Kupplung 15 mit der Antriebsstange 16 eines als hydraulische Zylinder-Kolben-Einheit ausgebildeten Linearantriebes 17 verbindbar. Der Linearantrieb 17 wird üblicherweise an die mit Metallschmelze gefüllte und mit dem geschlossenen Schiebeverschluss 1 ausgerüstete Pfanne 2 montiert, wenn diese auf die Giessbühne gebracht wird. Nach Entleeren der Pfanne wird der Linearantrieb 17 wieder von der Pfanne weggenommen. Anschliessend wird die Pfanne mit einem Kran von der Giessbühne weg zu einem Pfannenplatz transportiert. Dort wiederholt sich der geschilderte Vorgang mit einem am Pfannenplatz stationierten Antrieb.

Für den Linearantrieb 17 ist am Schiebergehäuse 8, 10 eine die Schubstange 14 und die Antriebsstange 16 kupplungsseitig aufnehmende Halterung 18 vorgesehen. Die sich dort befindliche Kupplung 15 ist als Klauenkupplung ausgebildet. Wie aus Fig. 2 ersichtlich, besteht sie aus einem flanschartigen Kupplungsteil 19 an der Schubstange 14 und einem durch zwei Klauenelemente gebildeten Kupplungsteil 20 an der Antriebsstange 16, wobei die Klauenelemente im gekuppelten Zustand den Kupplungsteil 19 formschlüssig umgreifen. Der Linearantrieb 17 wird seitlich in die Halterung 18 eingeschoben. Anschliessend wird die Kupplung durch Verschieben der Antriebsstange 16 gegen die Schiebereinheit 11 selbsttätig hergestellt. Das Entkuppeln erfolgt ebenfalls selbsttätig, wenn man den Linearantrieb 17 aus der Halterung 18 herauszieht.

In der Halterung 18 ist eine Verriegelungseinrichtung 21 für den Linearantrieb 17 angeordnet, die, wie aus Fig. 2 bis 6 ersichtlich, sich aus einer Verriegelungsstange 22 und einer mit ihr zusammenwirkenden Verriegelungsklaue 23 zusammensetzt. Die Verriegelungsstange 22 ist an einem Flansch 24 der Antriebsstange 16 im Bereich ihres Kupplungsteils 20 befestigt. Sie ist achsparallel zur Antriebsstange 16 ausgerichtet.

Die Verriegelungsklaue 23 ist quer zur Verriegelungsstange 22 in einem Bolzen 25 gelagert, der in der Halterung 18 geführt ist. Ihre beiden Klauenelemente sind demnach vom Bolzen 25 gehalten. Durch Wegnehmen des Bolzens 25 können die Klauenelemente im Bedarfsfall von der Halterung gelöst werden, wodurch die Verriegelung des Linearantriebes aufgehoben wird.

Die Verriegelungsstange 22 weist zwei als Ringnuten 26, 27 ausgebildete Ausnehmungen auf, die mit den Hubendstellungen der Antriebsstange 16 korrespondieren. Der Durchmesser der Ringnut 26 ist so bemessen, dass beim Einbauen des Linearantriebes 17 in die Halterung 18 mit eingefahrener Antriebsstange die Ringnut 26 in die Verriegelungsklaue 23

einrasten kann, während sie beim Ausfahren des Linearantriebes 17 sich aus der Verriegeiungsklaue 23 lösen kann.

Beim Verschieben der Antriebsstange 16 wird auch die Verriegelungsstange 22 mit verschoben, wobei die Verriegelungsklaue 23 sie im Bereich zwischen den Ringnuten 26, 27 so kräftig umgreift, dass es dann unmöglich ist, die Verriegelungsstange 22 quer zur ihrer Längsachse aus der Verriegelungsklaue 23 herauszulösen. Damit bleibt der Linearantrieb 17 während seines ganzen Arbeitshubes sicher verriegelt und es entsteht damit eine automatisch wirkende Ve r- bzw. Entriegelung, welche ohne manuelle Betätigung erfolgt.

Der Durchmesser der Ringnut 27 ist seinerseits so bemessen, dass sie bei Ausfahren des Linearantriebes 17 aus der Halterung 18 sich aus der Verriegelungsklaue 23 lösen kann. Es ist somit möglich, im Bedarfsfall den Linearantrieb auch bei ausgefahrener Antriebsstange 16 abzubauen. Die Verriegelungsstange 22 dient ferner als Verdrehsicherung der Antriebsstange 16.

Der Schiebeverschluss nach den Fig. 7 bis 13 ist mit einer Verriegelungseinrichtung 28 für die Schubstange 14 ausgestattet. Sie besteht aus einem in der Halterung 18 schwenkbar gelagerten Hebel 29 mit einer Nocke 31 nahe der Schwenkachse 30 sowie einem Arretierstift 32 am von der Schwenkachse abgekehrten Hebelende, wobei die Nocke 31 und der Arretierstift 32 in die Halterung 18 hineinragen und dort mit dem Kupplungsteil 20 der Antriebsstange 16 bzw. mit einer Anschlagfläche 33 der Schubstange 14 zusammenwirken. Ein in die Schubstange 14 quer zur Längsachse eingeschobener Hubbegrenzungsbolzen 34 mit einem Handgriff 35 bildet die Anschlagfläche 33.

Die Schwenkachse 30 des Hebels 29 sitzt in einem Lagerbock 36, der an der Halterung 18 befestigt ist. Der Hebel 29 ist durch eine Feder 37 mit Einstellschraube 38 in Einschwenkrichtung beaufschlagt.

Fig. 9 zeigt die Verriegelungseinrichtung 28 mit eingeschwenktem Hebel 29. In der dargestellten Stellung ist die Antriebsstange 16 eingefahren, während die Schubstange 14 ihre Endstellung bei geschlossenem Schieber einnimmt. Zum Ankuppeln der Antriebsstange 16 an die Schubstange wird erstere soweit in der Halterung 18 ausgefahren, bis die Kupplung zwischen beiden hergestellt ist. Dabei betätigt sie die Nocke 31 , wodurch der Hebel 29 ausgeschwenkt wird und dieser den Arretierstift 32 aus der Bewegungsbahn des Hubbegrenzungsbolzens 34 herausnimmt. Damit ist die Schubstange 14 innerhalb ihres Arbeitshubes frei beweglich, solange die Antriebsstange 16 und die Schubsstange 14 gekoppelt sind.

Wird aber die Kupplung wieder gelöst und die Antriebsstange 16 zurückgefahren, so kann dann die Nocke 31 in ihre Ausgangsstellung wieder einschwenken, wodurch der federbeaufschlagte Hebel 29 zurückschwenkt und der Arretierstift 32 erneut in die Bewegungsbahn des Hubbegrenzungsbolzens 34 hineinragt. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass nach Abbau des Linearantriebs 17 der Schiebeverschluss sich nicht ungewollt öffnet, weil dann die Schubstange 14 durch den Arretierstift 32 verriegelt ist. Mit dieser Verriegelungseinrichtung 28 ist wiederum eine automatisch wirkende Ver- bzw. Entriegelung geschaffen worden.

Beim Schiebeverschluss nach den Fig. 14 bis 20 weist die Verriegelungseinrichtung 28 für die Schubstange 14 zwei in die Halterung 18 hineinragende Klinken 47, 48 auf, die miteinander durch eine in Lagerböcken 43 drehbar gelagerte Verbindungsstange 39 verbunden sind und mit Anschlagflächen 41 der Schubstange 14 bzw. des Linearantriebs 16 zusammenwirken. Diese Anschlagfläche 41 des Linearantriebs 17 ist in einer in die Halterung 18 einschiebbaren Tragplatte 42 des Linearantrie-

bes vorgesehen, indes die Anschlagfläche der Schubstange 14 sich bei einer Erhebung derselben befindet.

Die ebenfalls automatisch wirkende Verriegelungseinrichtung 28 nach den Fig. 14 bis 20 arbeitet analog zu der Verriegelungseinrichtung nach den Fig. 7 bis 13.

Vor dem Einbau des Linearantriebs 17 in die Halterung 18 sind die Klinken 47, 48 in diese Halterung 18 eingeschwenkt. Beim Einfahren des Linearantriebs in die Halterung schlägt die Tragplatte 42 mit der Anschlagfläche 41 gegen die Klinke 48 an und drückt sie soweit heraus, dass die mit ihr über die Verbindungsstange 39 verbundene Klinke 47 aus der Bewegungsbahn des der Schubstange 14 herausschwenkt. Damit ist die Schubstange 14 frei beweglich, solange der Linearantrieb 17 in der Halterung 18 eingebaut ist.

Wird der Linearantrieb aus der Halterung 18 ausgefahren, so können dann beide Klinken 47, 48 zurückschwenken, mit der Folge, dass die Klinke 47 dann wieder in die Bewegungsbahn des Hubbegrenzungsbolzens 34 hineinragt. Damit wird erreicht, dass sich der Schiebever- schluss nach Abbau des Linearantriebs während seines Transports nicht ungewollt öffnet, weil die Schubstange 14 dann durch die Klinke 47 im Zusammenwirken mit dem Anschlag bei der Schubstange verriegelt ist.

Wie aus den Figuren ersichtlich, ist der Schiebeverschluss nach Fig. 2 bis 6 nur mit einer Zylinderverriegelung in Gestalt der Verriegelungseinrichtung 21 für den Linearantrieb 17 ausgestattet. Bei den Schiebeverschlüssen nach den Fig. 7 bis 17 bzw. 14 bis 20 ist stattdessen die Zylinderverriegelung mit einer Transportverriegelung in Gestalt der Verriegelungseinrichtung 28 für die Schubstange 14 kombiniert. Es ist somit in Rahmen der Erfindung möglich, im Schiebeverschluss beide Verriege-

lungseinrichtungen einzeln oder zusammen einzubauen, zumal im letzteren Fall ihre Funktionen sich ohne weiteres ergänzen.

Aufgrund der für sie vorgeschlagenen Ausführung ist es auch ohne grossen Aufwand möglich, die Verriegelungseinrichtungen nachträglich in vorhandene Schiebeverschlüsse einzubauen.