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Title:
TIGHTENING DEVICE FOR A REFRACTORY PLATE OF A SLIDING CLOSURE ON THE SPOUT OF A VESSEL FOR MOLTEN METAL
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2004/069448
Kind Code:
A2
Abstract:
The invention relates to a tightening device (2 ) provided for a refractory plate (3) of a sliding closure on the spout of a vessel for molten metal. The plate (3) has three pairs of lateral surfaces (10, 11), which are arranged in a mirror-inverted manner with regard to the longitudinal central plane (L) thereof and upon which tightening elements (22', 23', 43) situated inside a slide housing (1) act. The lateral surfaces (10, 11) situated on one side of the longitudinal central plane (L) form an obtuse angle ($g(g)) with one another. Three of the tightening elements are provided in the form of a clamping shoe (22', 23') that is pivotally mounted inside the slide housing (1), and the fourth tightening element has a clamping jaw (43; 30) that can be displaced toward the corresponding lateral surface (10 or 11). This results in a simple and optimal tensioning of this clamping jaw by the plate (3) being subjected to the action of intense heat arising during operation.

Inventors:
KELLER WERNER (CH)
TUERKOGLU SELCUK (CH)
Application Number:
PCT/EP2002/013183
Publication Date:
August 19, 2004
Filing Date:
November 23, 2002
Export Citation:
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Assignee:
STOPINC AG (CH)
KELLER WERNER (CH)
TUERKOGLU SELCUK (CH)
International Classes:
B22D1/00; B22D41/34; C21C5/46; B22D; (IPC1-7): B22D/
Foreign References:
EP0920361A11999-06-09
US4840296A1989-06-20
DE2821839A11979-11-22
Attorney, Agent or Firm:
Luchs, Willi (Bösch 83a, Hünenberg, CH)
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Claims:
PATENTANSPRÜCHE
1. Spannvorrichtung für eine feuerfeste Platte (3) eines Schiebever schlusses am Ausguss eines Behälters für Metallschmelze, wobei die Platte (3) zwei Paare von spiegelbildlich zu ihrer Längsmittelebene (L) angeord neten Seitenflächen (10,11) aufweist, an denen in einem Schiebergehäuse (1) angeordnete Spannelemente (22", 23", 43) mit ihren Spannflächen angreifen, wobei die zu einer Seite der Längsmittelebene (L) angeordneten Seitenflächen (10,11) einen stumpfen Winkel (y) miteinander einschlie ssen, dadurch gekennzeichnet, dass drei der Spannelemente als im Schiebergehäuse (1) schwenkbar gelagerte Klemmschuhe (22", 23") ausgebildet sind, und das vierte Spannelement eine in Richtung zur entsprechenden Seitenfläche (10 bzw. 11) hin ver stellbare Klemmbacke (43 ; 30) aufweist.
2. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmbacke (43) im Schiebergehäuse (1) gelenkig gelagert und von einem Verspannmittel (45) gegen die Seitenfläche (10 bzw. 11) verschieb bar geführt ist.
3. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmbacke (30) in einem gehäusefesten Grundkörper (26) verstellbar angeordnet ist, wobei zur Verstellung der Klemmbacke (30) ein drehver stellbarer Exzenter (37) vorgesehen ist, dessen Drehachse (e) quer zur Verstellrichtung der Klemmbacke (30) verläuft.
4. Spannvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmbacke (30) in einer Ausnehmung (27) des Spannelement Grundkörpers (26) längsverstellbar angeordnet ist und eine zur Verstell richtung quer angeordnete Öffnung (40) aufweist, an deren Innenfläche der drehverstellbare Exzenter (37) angreift.
5. Spannvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmbacke (30) in der Ausnehmung (27) mit einem Spiel angeordnet und über zwei in zwei Längsnuten (35) in einer Bodenfläche (28) der Aus nehmung (27) hineinragende Stifte (34) verschiebbar geführt ist.
6. Spannvorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenfläche der Öffnung (40) einen mit der Exzenterfläche (38) des Exzenters (37) zusammenwirkenden, kreisrunden Teil (40a) und in ei nem einer Klemmbackenspannfläche (32) abgewandten Bereich einen fla chen Teil (40b) aufweist, wobei durch Zusammenwirken einer die Exzen terfläche (38) abschliessenden Kante (39) mit dem flachen Teil (40b) die Klemmbacke (30) weg von der Seitenfläche (10 bzw. 11) der Platte (3) verstellbar ist.
7. Spannvorrichtung für eine feuerfeste Platte (3) eines Schiebever schlusses am Ausguss eines Behälters für Metallschmelze, wobei die Platte (3) mit mindestens zwei spiegelbildlich zu ihrer Längsmittelebene (L) an geordneten, einen Winkel (a bzw. ß) miteinander einschliessenden Seiten flächen (10 bzw. 11) versehen ist, an denen in einem Schiebergehäuse (1) angeordnete Spannelemente (22,23 ; 22', 23') mit ihren Spannflächen (24, 32 ; 24', 32') angreifen, dadurch gekennzeichnet, dass ein Spannelement (22 ; 22') einen gehäusefesten Grundkörper (26) und ei ne im Grundkörper (26) in Richtung zu der entsprechenden Seitenfläche (10 bzw. 11) hin verstellbare Klemmbacke (30) aufweist, wobei zur Ver stellung der Klemmbacke (30) ein drehverstellbarer Exzenter (37) vorge sehen ist, dessen Drehachse (e) quer zur Verstellrichtung der Klemmbacke (30) verläuft.
Description:
Spannvorrichtung für eine feuerfeste Platte eines Schiebeverschlusses am Ausguss eines Behälters für Metallschmelze Die Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung für eine feuerfeste Platte ei- nes Schiebeverschlusses am Ausguss eines Behälters für Metallschmelze gemäss dem Oberbegriff des Anspruches 1 bzw. 7.

Eine Spannvorrichtung dieser Art ist beispielsweise aus der EP-B-0 920 361 bekannt. An zwei Seitenflächen einer feuerfesten Schiebeverschluss- Platte, die spiegelbildlich zur Längsmittelebene der Platte angeordnet sind und einen Winkel miteinander einschliessen, greifen mit ihren Spannflä- chen Spannelemente an, die in einem Schiebergehäuse schwenkbar gela- gert sind. Die Einspannung der Platte erfolgt über ein weiteres Paar von Seitenflächen, an denen entweder zwei bewegliche Teile eines im Schie- bergehäuse untergebrachten Rahmens oder zwei weitere Spannelemente angreifen, die jeweils mittels einer Verspannvorrichtung verspannt wer- den. Sowohl die Verwendung eines in das Schiebergehäuse einsetzbaren, verspannbaren Rahmens als auch die Verwendung weiterer Spannelemen- te, die mittels einer gemeinsamen Verspannvorrichtung betätigt werden, ist relativ kompliziert und herstellungs-und montagetechnisch aufwendig, und zudem nimmt die Spannvorrichtung viel Platz in Anspruch.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine herstellungs- und montagetechnisch einfache und platzsparende Spannvorrichtung der eingangs genannten Art sowie einen Schiebeverschluss umfassend die Spannvorrichtung zu schaffen, die eine einfache und schnelle Einspannung der Platte ermöglichen, und bei denen optimale Druckspannungsverhält- nisse für die Platte im verspannten und erhitzten Betriebszustand gewähr- leistet sind.

Die Aufgabe ist erfindungsgemäss durch eine Spannvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruches 1 oder 7 gelöst.

Die erfindungsgemässe Spannvorrichtung ist einfach, kostengünstig und ermöglicht einen platzsparenden Einbau der Platte im Schiebeverschluss.

Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der erfindungsgemässen Spannvor- richtung bilden den Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen : Fig. 1 in Draufsicht ein Schiebeverschluss-Gehäuse mit einer mittels ei- ner Spannvorrichtung eingespannten feuerfesten Platte in einer er- sten Ausführungsform ; Fig. 2 in Draufsicht ein Schiebeverschluss-Gehäuses mit einer mittels ei- ner Spannvorrichtung eingespannten feuerfesten Platte in einer zweiten Ausführungsform ; Fig. 3 den durch einen Kreis A in Fig. 1 markierten Ausschnitt im vergrö- sserten Massstab ; Fig. 4 den durch einen Kreis B in Fig. 1 markierten Ausschnitt im vergrö- sserten Massstab ; Fig. 5 den durch einen Kreis C in Fig. 2 markierten Ausschnitt im vergrö- sserten Massstab ; Fig. 6 den durch einen Kreis D in Fig. 2 markierten Ausschnitt im vergrö- sserten Massstab ; Fig. 7 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemässen Spannelemen- tes in perspektivischer Explosionsdarstellung ; und Fig. 8 in Draufsicht ein Schiebeverschluss-Gehäuses mit einer mittels ei- ner Spannvorrichtung eingespannten feuerfesten Platte in einer dritten Ausführungsform ; Ein Schiebeverschluss am Ausguss eines Behälters für Metallschmelze weist gemäss Fig. l ein Gehäuse 1 auf, in welchem mittels einer Spannvor- richtung 2 eine feuerfeste Platte 3 mit einer Durchflussöffnung 4 einge- spannt ist. Der Aufbau und Funktionsweise des Schiebeverschlusses, der insbesondere für Stahlschmelze enthaltende Pfannen verwendet wird, die in Stranggiessanlagen vorgesehen sind, ist an sich bekannt (beispielsweise aus der EP-B1 0 277 146) und wird daher nicht näher dargestellt oder be- schrieben. Bei der Platte 3 handelt es sich gegebenenfalls um eine Schie- berplatte des Schiebeverschlusses, allerdings könnte auch eine ortsfeste Bodenplatte desselben mittels der erfindungsgemässen Spannvorrichtung 2 eingespannt werden. Die feuerfeste Platte 3 besteht aus einem hitzebestän- digen keramischen Material ; sie kann einstückig ausgebildet sein, oder aus einem Basismaterial bestehen und mit einem feuerfesten, die Durch- flussöffnung 4 bildenden Einsatz versehen sein, durch welchen die Stahl- schmelze im Betriebszustand beim geöffneten Schiebeverschluss fliesst.

Die Platte 3 weist eine längliche, symmetrische Form auf ; die Längsmit- telebene der Platte 3 ist in Fig. 1 mit L bezeichnet. Bei einer im Gehäuse 1 eingespannten Platte 3 verläuft die Längsmittelebene L in der Betätigungs- richtung des Schiebeverschlusses. Die Platte 3 weist zwei Paare von spie- gelbildlich zur Längsmittelebene L angeordneten Seitenflächen 10,11 auf, die jeweils einen Winkel a bzw. ß mit der Längsmittelebene L einschlie- ssen, und die als Verspannflächen dienen. Dabei sind die beiden Seitenflä- chen-Paare 10,11 unterschiedlich lang und unter einem unterschiedlichen Winkel a, ß zur Längsmittelebene L angeordnet, wobei die kürzeren Sei- tenflächen 10 einen grösseren Winkel a mit der Längsmittelebene L ein- schliessen, als die längeren Seitenflächen 11. Die beiden zu einer Seite der Längsmittelebene L liegenden Seitenflächen 10,11 schliessen miteinander einen stumpfen Winkel y ein. Verbunden miteinander sind sie jeweils über eine zur Längsmittelebene L parallele Seitenfläche 15. Die bezüglich der Längsmittelebene L gegenüberliegenden Seitenflächen 10 bzw. 11 sind jeweils über gerundete Stirnflächen 16 miteinander verbunden.

Die Spannvorrichtung 2 zum lösbaren Festhalten der feuerfesten Platte 3 weist vier im Gehäuse 1 angeordneten Spannelemente 22,23 auf, wobei jeweils ein verstellbares Spannelement 22 und ein bzw. zwei gelenkig ge- lagerte Spannelelemente 23 für jedes Seitenflächen-Paar 10,11 der Platte 3 vorgesehen und im Gehäuse 1 bezüglich der Längsmittelebene L gegen- überliegend angeordnet sind.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform sind die den längeren, ei- nen kleineren Winkel ß mit der Längsmittelebene L einschliessenden Sei- tenflächen 11 zugeordneten Spannelemente 23 wie in Fig. 4 dargestellt ausgebildet und im Gehäuse 1 um eine Achse a schwenkbar gelagert, so dass sie sich beim Verspannen der Platte 3 dem effektiven Winkel ß der Seitenflächen 11 von selbst anpassen können und infolgedessen eine ganz- flächige Auflage ihrer Spannflächen 24 gewährleistet wird, wodurch eine gleichmässige Druckverteilung der Spannkraft auf die Platte 3 bewirkt wird, was für die Lebensdauer (Haltbarkeit) der Platte 3 von Vorteil ist.

Die eigentliche Verspannung erfolgt über das den kürzeren, einen grösse- ren Winkel a mit der Längsmittelebene L einschliessenden Seitenflächen 10 zugeordnete Spannelement 22, dessen Ausbildung aus Fig. 3 ersichtlich ist. Auch Fig. 7 veranschaulicht den Aufbau eines solchen Spannelemen- tes, wobei jedoch das in Fig. 7 dargestellte Spannelement von demjenigen nach Fig. 3 etwas abweicht.

Das Spannelement 22 weist einen Grundkörper 26 auf, der gemäss Fig. 3 mittels drei Schrauben 25 am Gehäuse 1 des Schiebeverschlusses ange- bracht ist (beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 7 sind zwei Schrauben 25 vorgesehen). Der Grundkörper 26 ist mit einer Ausnehmung 27 versehen, die einen U-förmigen Querschnitt sowie eine aus Fig. 7 ersichtliche Bo- denfläche 28 aufweist. In die Ausnehmung 27 ist eine Klemmbacke 30 eingesetzt, die eine der Ausnehmung 27 in ihrer Form entsprechende Um- fangsfläche 31 sowie eine Spannfläche 32 aufweist. Zwischen der Um- fangsfläche 31 und der Ausnehmung 27 ist ein Spiel vorhanden. Die Klemmbacke 30 ist mittels zwei aus Fig. 7 ersichtlichen Stiften 34, die in in der Bodenfläche 28 des Grundkörpers 26 angefertigte Längsnuten 35 hineinragen, in der Ausnehmung 27 längsverstellbar angeordnet. Für die Längsverstellung der Klemmbacke 30 in Richtung zu der einzuspannenden Seitenfläche 10 der Platte 3 hin ist ein Exzenter 37 vorgesehen, dessen Drehachse e (Fig. 7) quer zu der Verstellrichtung der Klemmbacke 30 verläuft, und dessen mit selbsthemmender Steigung ausgebildete Exzenter- fläche 38 mit der Innenfläche einer in der Klemmbacke 30 vorhandenen Öffnung 40 zusammenwirkt. Die Abschlusskante der Exzenterfläche 38 ist in Fig. 3 mit 39 bezeichnet. Die Öffnung 40 der Klemmbacke 30 weist beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 neben dem mit der Exzenterfläche 38 zusammenwirkenden kreisrunden Teil 40a in dem der Spannfläche 32 abgewandten Bereich eine flachen Teil 40b auf.

Die drehbare Lagerung des Exzenters 37 sowie Angriffsflächen für ein Werkzeug zu seiner Drehverstellung sind aus der Zeichnung nicht ersicht- lich (der Exzenter 37 kann beispielsweise einen als Vierkant ausgebildeten Kopf aufweisen). Für die Einspannung der Platte 3 wird der Exzenter 37 des Spannelementes 22 nach Fig. 3 im Uhrzeigersinn gedreht und dabei die Klemmbacke 30 mit ihrer Spannfläche 32 mit. der Seitenfläche 10 der Platte 3 verspannt. Dabei kann sich auch hier die Klemmbacke 30 über die Stiffte 34 und Längsnuten 35 dem jeweiligen effektiven Winkel a der Seitenfläche 10 von selbst anpassen, so dass eine ganzflächige Auflage gewährleistet ist.

Zum Lösen der Platte 3 wird der Exzenter 37 des Spannelementes 22 nach Fig. 3 im Gegenuhrzeigersinn gedreht. Sobald die im maximalen Abstand von der Drehachse e liegende Abschlusskante 39 der Exzenterfläche 38 den flachen Teil 40b der Öffnung 40 erreicht, wird die Klemmbacke 30 von der Seitenfläche 10 der Platte 3 weg verstellt.

In gleicher Art und Weise wird auch das andere, bezüglich der Längsmit- telebene L gegenüberliegende Spannelement 22 verspannt oder gelöst, wo- bei die Drehrichtungen beim Einstellen der Exzenter 37 beider Spannele- mente 22 jeweils entgegengesetzt sind.

Die in Fig. 2 dargestellte Ausführung unterscheidet sich von derjenigen nach Fig. 1 dadurch, dass die zur Einspannung der Platte 3 über Exzenter 37 einstellbaren Spannelemente 22'den längeren, einen kleineren Winkel ß mit der Längsmittelebene L einschliessenden Flächen 11 zugeordnet sind, während die im Gehäuse 1 schwenkbar gelagerten Spannelemente 23' für die kürzeren, einen grösseren Winkel a mit der Längsmittelebene L einschliessenden Flächen 10 vorgesehen sind.

In Fig. 8 ist eine weitere Variante einer Spannvorrichtung 2"zur Einspan- nung der Platte 3 dargestellt. Diese weist wiederum vier Spannelemente auf, von denen drei als im Schiebergehäuse 1 schwenkbar gelagerte Klemmschuhe-ähnlich wie diejenigen nach Fig. 4 oder 6-ausgebildet sind. Gegebenenfalls sind zwei dieser Spannelemente 22"den beiden spiegelbildlich zur Längsmittelebene L angeordneten und den grösseren Winkel a einschliessenden Seitenflächen 10 zugeordnet, das dritte eben- falls als ein schwenkbarer Klemmschuh ausgebildete Spannelement 23" ist zur Verspannung einer der unter dem kleineren Winkel ß angeordneten Seitenflächen 11 vorgesehen. Die andere, gegenüberliegende Seitenfläche 11 bildet die Auflagefläche für ein Spannelement 43 in Form einer im Ge- häuse 1 gelenkig gelagerten, mittels eines Verspannmittels (beispielsweise einer Verspannschraube 45) im Gehäuse 1 verstellbaren Klemmbacke. Für die gelenkige Lagerung ist eine Längsnut 46 vorgesehen, in welcher ein gehäusefester Bolzen 47 annähernd spielfrei zentriert ist. Die Spannele- mente 22", 23", 43 passen sich somit beim Verspannen der Platte 3 dem jeweiligen effektiven Winkel a bzw. ß der entsprechenden Seitenflächen 10 bzw. 11 selbst ein und gewährleisten infolgedessen eine ganzflächige Auflage, was eine gleichmässige Druckverteilung der Spannkraft zur Folge hat. Dadurch wird die Haltbarkeit der Platte 3 maximiert.

Selbstverständlich könnte das mit dem Verspannmittel 45 wirkverbundene Spannelemnt bzw. Klemmbacke 43 an einem anderen Ort angebracht, d. h. einer anderen Seitenfläche 10 bzw. 11 zugeordnet sein, als in Fig. 8 darge- stellt.

Es wäre aber auch durchaus möglich, anstelle der vorstehend beschriebe- nen Klemmbacke 43 an dieser Stelle das aus Fig. 1 und 3 bekannte Span- nelement 22 (oder das Spannelement 22'nach Fig. 2 und 5) mit der im ge- häusefesten Grundkörper angeordneten, mittels eines drehverstellbaren Exzenters verstellbaren Klemmbacke einzusetzen. Beide Lösungen sind durch die Anordnung eines einzigen Verspannmittels besonders einfach.