DE2918344A1

DE2918344A1 - Schieberverschluss fuer den abstichkanal eines metallurgischen ofens oder gefaesses

Info

Publication number: DE2918344A1
Application number: DE19792918344
Authority: DE
Inventors: Bernhard Dipl Ing Dipl Tinnes
Original assignee: Metacon AG
Current assignee: Metacon AG
Priority date: 1979-05-07
Filing date: 1979-05-07
Publication date: 1980-11-20
Also published as: JPS5686672A; BR8002784A; AR225921A1; CH647702A5; CA1123600A; JPS649108B2; FR2455939B1; SE8003287L; AT391554B; ES8100934A1; HU183131B; GB2049136B; PL133021B1; CS221254B2; ZA802508B; US4273315A; PL224028A1; DD150365A5; IT8048592A0; ES491156A0

Description

PATENTANWÄLTE - '.'.:..

WUESTHOFF-v. PECHMANN-IiEHR-ENS-GOSTZ

PROFESSIONAL REPRESENTATIVES BEFORE THE EUROPEAN PATENT OFFICE MANDATAIRES AGREES PRES l'oFFICE EUROPiEN DES BREVETS

DR.-ING. FRANZ WUESTHOFF

DR. FHIL. FREDA VUESTHOPF (1927-I9J6) DIPL.-ING. GERHARD PULS (1952-1971) DIPL.-CHEM. DR, E. FREIHERR VON FECHMANN DR.-ING. DIETER BEHRENS DIFL.-ING.; DIPL.-WIRTSCH.-ING. RUPERT GOETZ

D-8000 MÜNCHEN 90 SCHWEIGERSTRASSE 2

telefon: (089) 66 20 yi TELEGRAMM: PROTECTPATENT

telex: j24070
IA-52 282

Patentanmeldung

Anmelder-: METACON AG ■

Oerlikonerstrasse 88 8057 Zürich,
Schweiz

Titel

Schieberverschluß für den Absichkanal eines metallurgischen Ofens oder Gefässes

030047/0059

ORIGINAL INSPECTED

1A-52

Beschreibung

Schieberverschluss für den Abstichkanal eines metallurgischen Ofens oder Gefässes

Die Erfindung betrifft einen Schieberverschluss für den Abstichkanal eines metallurgischen Ofens oder Gefässes nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Es ist schon ein Schieberverschluss der angegebenen Art bekannt geworden, dessen Verschluss-Baueinheit lösbar an einem Rahmen befestigt ist. Das Schiebergehäuse wird dabei von am Rahmen befestigten Stehbolzen durchsetzt und durch mit diesem zusammenwirkende Keile gegen den Rahmen gespannt. Der Rahmen, der seinerseits am Abstichstutzen des Ofens montiert ist, trägt einen Hubantrieb in Form einer Zylinderkolbeneinheit. Die Kolbenstange ist dabei über eine Schnellkupplung mit dem Schieber gekuppelt. Dementsprechend kann, wenn die verschleissenden Feuerfestteile des Schieberverschlusses ausgewechselt werden müssen, die Verschluss-Baueinheit als Ganzes ausgewechselt bzw. vom Rahmen gelöst und durch Ausrücken der Schnellkupplung vom Hubantrieb getrennt werden.

Da bei der bekannten Anordnung sowohl die Verschluss-Baueinheit wie auch der Hubantrieb am Rahmen befestigt sind, ermöglicht dies nicht nur, den Hubantrieb am Ofen zu belassen, während der Wechsel der Verschluss-

0300A7/0059

Baueinheit stattfindet, womit auch das Lösen der Leitungen für das Druckmedium entfällt. Vielmehr kann , ^y Geweßrung bzw.

durch diese Anordnung auch auf eine Inanspruchnahme der/ der Ofenrüstung für das Abfangen der aus der Betätigung des Schiebers entstehenden grossen Reaktionskräfte verzichtet werden.

Nachteilig bei dieser bekannten Anordnung ist die Tatsache, dass die Reaktionskräfte das Schiebergehäuse im Ausmass des Spiels der Befestigungsmittel relativ zum Rahmen verschieben können und darüberhinaus deren Einleitung in den Rahmen zu Deformationen des letzteren führen kann. Da der Rahmen über das Schiebergehäuse die Bodenplatte trägt, können solche Verschiebungen und Deformationen die Sitzverhältnisse zwischen der Bodenplatte und den Anschlusssteinen des Abstichkanales beeinträchtigen und die übliche Mörteldichtung gefährden. Daneben stellt der Rahmen infolge seiner Grosse auch ein aufwendiges zusätzliches Bauelement dar.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Schieberverschlusses, bei welchem, obwohl die Verschluss-Baueinheit unabhängig vom Hubantrieb vom Ofen gelöst werden kann, die Reaktionskräfte unabhängig von den Befestigungsmitteln der Verschluss-Baueinheit auf das Schiebergehäuse übertragen, bei der Betätigung des Schiebers weder am Ofen selbst wirksam werden,noch die Sitzverhältnisse der Verschluss-Baueinheit am Abstichkanal beeinflussen können.

Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe mit dem Merkmalen des Kennzeichens von Anspruch 1 gelöst.

Durch die Verbindung des Hubantriebsgehäuses mit dem Ofen über das Tragelement findet der Hubantrieb beim

030047/0059

Entfernen der Verschluss-Baueinheit vom Ofen eine selbständige Abstützung, so dass die zu diesem führenden Rohrleitungen für Druckmedium und Kühlung nicht gelöst werden müssen. Andererseits gestattet die flexible Ausgestaltung des Tragelementes den Ofen von Reaktionskräften freizuhalten, wenn das Hubantriebsgehäuse mit dem Schiebergehäuse gekuppelt ist. Schliesslich leitet das Verbindungsorgan die Reaktionskräfte unmittelbar in das Schiebergehäuse ein, und zwar so, IQ dass sowohl Deformationen wie auch Bewegungen, welche die Sitzverhältnisse am Abstichkanal beeinflussen könnten, nicht auftreten.

In weiterer, bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist das Verbindungsstück am Gehäuse des Hubantriebes axial verschiebbar geführt, so dass das Ein- und Ausrücken in bzw. ausser Eingriff mit dem Schiebergehäuse erleichtert wird.

Im gleichen Sinne wirkt sich eine weitere bevorzugte Massnahme der Erfindung aus, welche darin besteht, dass am Verbindungsstück ein Entlastungsgewicht angreift.

Gemäss einer weiteren vorteilhaften Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass ein das Verbindungsstück mit dem Entlastungsgewicht verbindender Ketten- oder Seilzug an einer Traverse geführt ist, welche das Tragelement mit der Ofenrüstung verbindet.

Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Tragelement eine Mehrzahl von Federn und Führungsstangen. Dabei können die zueinander parallelen Führungs stangen zwei Platten mit Spiel durchsetzen, von denen die eine starr mit dem Gehäuse des Hubantriebes und die

030047/.0Q59

andere starr mit der Ofenrüstung verbunden ist, wobei jede Stange Paare von Tellerfedern trägt, von denen das eine zwischen einem Stangenkopf und einer der beiden Platten vorgespannt angeordnet ist. 5

Gemäss einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung, bei welcher der Hubantrieb als Zylinderkolbeneinheit ausgebildet ist, weist das Verbindungsstück eine den Zylinder übergreifende Hülse auf, welche in diametral gegenüberliegenden Führungsnuten am Zylinder befestigte Führungsleisten aufnimmt und ihrerseits in Nuten am Schiebergehäuse eingreifende, diametral gegenüberliegend angeordnete Führungsleisten besitzt.

Vorzugsweise weist der Zylinder einen Abstützarm für ein an der Kolbenstange schwenkbar befestigtes Kupplungsglied auf.

Gemäss einer weiteren vorzugsweisen Ausgestaltung ist das Verbindungsstück über Paare von Steckbolzen am Zylinder und am Schiebergehäuse befestigt.

Schliesslich kann in weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung auf das Gehäuse des Hubantriebes eine Hubanzeige aufgesetzt sein, welche mit dem Huborgan in Verbindung steht.

Nachfolgend ist eine beispielsweise Ausführungsform des erfindungsgemässen Schieberverschlusses anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1, einen Vertikalschnitt durch einen an einem Ofen angebauten Schieberverschluss nach dem Ausführungsbeispiel,

030047/0059

Fig. 2, einen Schnitt entlang Linie II-II in Fig. 1; und

Fig. 3, einen Schnitt entlang Linie III-III in Fig.

Mit 2 ist in der Zeichnung allgemein ein Ofen bezeichnet, der eine Rüstung 4, einen Abstichstutzen 5 und einen in diesem verlaufenden Abstichkanal 6 aufweist. Ueber einen den Abstichstutzen 5 stirnseitig umgebenden Flansch 7 ist an diesem ein Zwischenflansch 8 befestigt. Der Zwischenflansch 8 trägt seinerseits eine über nicht dargestellte Stehbolzen und Keile lösbar befestigte Basisplatte 9. Während der ringförmig ausgebildete Zwischenflansch den Zugang zu der den Abstichkanal 6 umgebenden Füllmasse ermöglicht, nimmt die Basisplatte 9 mit ihrer etwa zentralen Oeffnung einen feuerfesten Ring 10 auf, der einen äussersten Kanalstein 11 des Abstichkanales 6 umgibt. Eine allgemein mit 12 bezeichnete Verschluss-Baueinheit eines Schieberverschlusses ist an der Basisplatte 9 in bekannter, nicht dargestellter Weise lösbar, z.B. mittels Stehbolzen und Keilen, angebracht. Die Verschluss-Baueinheit umfasst ebenfalls in bekannter Weise ein Schiebergehäuse 14, welches eine feuerfeste Bodenplatte 16 enthält sowie einen im Schiebergehäuse parallel zur Bodenplatte verschiebbaren Schieber 18, der seinerseits eine mit der Bodenplatte zusammenwirkende feuerfeste Schieberplatte 20 sowie eine feuerfeste Ausgusshülse 22 enthält. Ein Gehäusedeckel 24 presst die Schieberplatte 20 über den Schieber 18 gegen die Bodenplatte.

Das Schiebergehäuse 14 enthält in der Verlängerung des Schiebers 18 ein mit diesem verbundenes Gleit-.führungsstück 26, welches zusammen mit dem Schieber eine allgemein mit 30 bezeichnete Auslaufrinne trägt.

030047/0059

Das Gleitführungsstück 26, welches in Führungsnuten 28 (Fig. 2) des Schiebergehäuses 14 verschiebbar ist, trägt an seinem dem Schieber 18 abgekehrten Ende ein um Zapfen 34 schwenkbares Klauenstück 32. Ein Hammerkopf 38 (Fig. 2), der an einem Kupplungsglied 36 angebracht ist, wird vom Klauenstück 32 übergriffen. Das Kupplungsglied 36 ist in einer Gabelverlängerung 40 einer Kolbenstange 42 um Bolzen 44 schwenkbar befestigt. Die Kolbenstange 4 2 ist Teil einer einen Hubantrieb bildenden Zylinder-Kolbeneinheit 46.

An dem dem Schiebergehäuse 14 abgekehrten Ende weist der Zylinder 48 der Einheit 46 eine Platte 50 auf, die einer an einer Konsole 54 befestigten Platte 52 zugekehrt ist. Vier Führungsstangen 56 durchsetzen in zueinander paralleler Lage die beiden Platten 50 und 52. Jede der einerends einen Kopf 58 und andernends eine Anschlagmutter 60 aufweisenden Führungsstangen trägt zwischen Kopf 58 und Platte 50 ein erstes Tellerfederpaket 62 und zwischen den beiden Platten 50 und ein zweites Tellerfederpaket 64. Die Führungsstangen und die Federpakete 62 und 64 bilden zusammen ein flexibles Tragelement für die Zylinderkolbeneinheit Dabei lässt dieses Tragelement Bewegungen der Zylinderkolbeneinheit sowohl in Achsrichtung wie auch, allerdings in geringem Ausmass, eine allseitige Auslenkung derselben relativ zur Platte 52 zu. Die Bedeutung dieser Beweglichkeit wird später noch näher erläutert.

Die Platte 52 ist über die Konsole 54 starr mit einer Traverse 66 verbunden, welche ihrerseits an der Ofenrüstung 4 befestigt ist.

Der Zylinder 48, an welchen nicht dargestellte Rohre für ein Druckmedium sowie solche für ein Kühlmedium

Q30047/0059

in geringem Mass flexibel angeschlossen sind, trägt an seinem mit der Platte 50 versehenen Ende ein koaxial angeordnetes Führungs— und Schutzrohr 68, welches eine zentrale Oeffnung (nicht dargestellt) in der Platte mit Spiel durchsetzt und eine Scheibe 72 einer allgemein mit 70 bezeichneten Hubanzeige trägt. Eine mit dem Kolben (nicht dargestellt) der Zylinderkolbeneinheit verbundene, nicht dargestellte Zahnstange, die im Rohr 68 geführt ist, steht über ein ebenfalls nicht dargestelltes Ritzel sowie eine dieses lagernde Welle 74 mit einem Zeiger 76 in Verbindung.

Die Welle 74 und das Ritzel sind in einem am Rohr 68 angebrachten, nicht dargestellten Gehäuse angeordnet. Der Zeiger 76 arbeitet mit der Scheibe 72 zusammen, welche eine den Schieberweg repräsentierende Skala trägt.

Um die Reaktionskräfte abzufangen, welche bei der Betätigung der Zylinderkolbeneinheit 46 entstehen, ist der Zylinder 48 über ein allgemein mit 80 bezeichnetes Verbindungsstück mit dem Schiebergehäuse 14 kraftschlüssig verbunden. Wie aus Fig. 2 und 3 deutlicher zu ersehen ist, trägt der Zylinder 48 an seinem dem Schiebergehäuse zugekehrten Ende zwei zueinander diametral angeordnete Führungsleisten 82. Diese greifen in entsprechend angeordnete Nuten 84 einer Hülse 86 ein, welche das Ende des Zylinders 48 übergreift. Zwei lösbare Steckbolzen 88, welche Hülse 86 und Führungsleisten 82 durchsetzen, verbinden den Zylinder 48 mit dem Verbindungsstück 80. Andererseits sind fluchtend mit den Führungsleisten 82 an dem dem Schiebergehäuse 14 zugekehrten Ende der Hülse 86 Führungsleisten 90 befestigt, welche in die Führungsnuten 28 des Schiebergehäuses 14 eingreifen. Im

030047/0059

J ; ο ORiGINALINSPECTED

Schiebergehäuse gehaltene Steckbolzen 9 2 durchsetzen die Führungsleisten 90 und verbinden das Verbindungsstück 80 mit dem Schiebergehäuse 14.

·* Das mit Handgriffen 94 versehene Verbindungsstück 80 steht mit einem Entlastungsgewicht 96 in Verbindung. An Laschen 98 der Hülse 86 ist je eine Kette 1OO angeschlossen, wobei die Ketten über Umlenkräder 102, die an der Konsole 54 gelagert sind, mit dem Entlasungsgewicht 96 verbunden sind.

Schliesslich sind an der Hülse 86 Aufnahmetaschen 104 für Steckbolzen 88 bzw. 92 angebracht und am Zylinder 48 ist ein Tragarm 106 befestigt, dessen Bedeutung später erläutert ist.

In Fig. 1 sind alle beweglichen Teile in der der vollständigen Oeffnung des Schieberverschlusses entsprechenden Lage dargestellt, in welcher die Ausgusshülse 22 mit dem Abstichkanal 6 fluchtet. In dieser Lage der Teile ist es möglich, die Verschluss-Baueinheit 12 vom Ofen zu entfernen, wenn die Feuerfestteile 16, 20, 22 infolge Verschleiss einer Erneuerung bedürfen. Nach Entfernen der Auslaufrinne 30 kann die Verschluss-Baueinheit 12 dadurch als Ganzes vom Ofen 2 bzw. der Basisplatte 9 entfernt werden, dass das Klauenstück durch Verschwenken in die gestrichelte Lage (Fig. 1) verbracht, das Verbindungsstück 80 durch Entfernen der Steckbolzen 92 und 88 vom Schiebergehäuse 14 bzw. vom

^O Zylinder 48 gelöst und an den Handgriffen 94 unterstützt durch das Entlastungsgewicht 96 in die in Fig. dargestellte, gestrichelte Lage verschoben, das Kupplungsglied 36 darauf um den Bolzen 44 in die gestrichelt dargestellte, ausgeschwenkte Lage verbracht und mittels einem der Steckbolzen 88 oder 9 2 am Trag-

Q30047/0059

/3

arm 106 gesichert und schliesslich nach Entfernen der am Schiebergehäuse angreifenden, nicht dargestellten Keile dieses von den an der Basisplatte 9 angebrachten Stehbolzen abgezogen wird. Eine Verschluss-Baueinheit 12 mit neuen Feuerfestteilen kann darauf in umgekehrter Reihenfolge der vorbeschriebenen Arbeitsschritte am Ofen befestigt werden, wobei auch die übliche Mörteldichtung zwischen der Bodenplatte 16 und dem Kanalstein 11 sowie dem Ring 10, allenfalls nach Ersatz des letzteren .erneuert wird.

Eine Trennung der Zylinderkolbeneinheit 46 von der Verschluss-Baueinheit 12 ist auch möglich, wenn sich der Schieber 18 in der geschlossenen oder in einer nicht voll geöffneten Stellung befindet. In diesem Fall muss nach dem Ausrücken des Klauenstückes 32 sowie Hochfahren des Verbindungsstückes 80 lediglich noch die Kolbenstange 42 in die obere Endlage gemäss Fig. verbracht werden, bevor das Kupplungsstück 36 ausgeschwenkt wird.

In gelöstem und hochgezogenem Zustand des Verbindungsstückes 80 wird die Kolbenzylindereinheit 46 vom flexiblen Tragorgan 56, 62, 64 gehalten, wobei das Verbindungsstück 80 am Zylinder 48 durch nicht dargestellte Mittel gesichert sein kann. Beim Herstellen der Verbindung zwischen dem Zylinder 48 und dem Schiebergehäuse 14 durch das Kupplungsstück erleichtert die flexible Ausgestaltung des Tragelementes sowie der Rohrverbindungen für Druck- und Kühlmedium das Einfahren der Führungsleisten 90 in die Führungsnuten und das Einsetzen der Steckbolzen 88 und 92. Die flexible Ausgestaltung des Tragelementes 56, 62, 64 ermöglicht selbstverständlich auch Relativbewegungen zwischen der Konsole 54 und dem Zylinder 48, welche

030047/0059

ORiGiNAL IiMSPECTeD

aus Gründen unterschiedlicher Ausdehnungskoeffizienten thermischer Belastung der Ofenrüstung einerseits und der Verschluss-Baueinheit einschliesslich Hubantrieb andererseits entstehen.
5

Es ist ersichtlich, dass, nachdem die Führungsleisten 90 bezüglich der Achse der Zylinderkolbeneinheit 46 symmetrisch und in einer diese Achse enthaltenden Ebene am Schiebergehäuse 14 angreifen und auch die Führungsleisten 82 am Zylinder 48 symmetrisch zur genannten Achse und in einer entsprechenden Ebene am Verbindungsstück 80 angreifen, aus der üebertragung der Reaktionskräfte auf das Schiebergehäuse 14 praktisch keine Deformationskräfte auf dieses Schiebergehäuse ausgeübt werden.

0300A7/0059

eerseite

Claims

1A-52 282 Patentansprüche

1. Schieberverschluss für den Abstichkanal eines metallurgischen Ofens oder Gefässes, mit einer ein Schiebergehäuse mit feuerfester Bodenplatte und einen Schieber mit feuerfester Schieberplatte umfassenden Verschluss-Baueinheit und einem Hubantrieb, dessen Huborgan mit dem Schieber über eine Kupplung und dessen Gehäuse mit dem Schiebergehäuse lösbar verbunden ist, gekennzeichnet durch ein mit der Ofenrüstung (4) verbundenes, flexibles Tragelement (56, 62,64) für den Hubantrieb (46) sowie ein Verbindungsstück (80) zwischen dem Gehäuse (48) und dem Schiebergehäuse (14), das am letzteren in einer die Achse des Huborganes enthaltenden Ebene symmetrisch zu dieser Achse angreift.

2. Schieberverschluss nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungsstück (80) am Gehäuse (48) des Hubantriebes (46) axial verschiebbar geführt ist.

3. Schieberverschluss nach Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass am Verbindungsstück (80) ein Entlastungsgewicht (96) angreift.

4. Schieberverschluss nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein das Verbindungsstück (80) mit dem

26.4.79 030047/0059 Α 3O63 BRD

WFS:ps

Entlastungsgewicht (96) verbindender Ketten- oder Seilzug (100,102) an einer Konsole (54) geführt ist, welche das Tragelement (56,62,64) mit der Ofenrüstung (4) verbindet.
5

5. Schieberverschluss nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass das Tragelement (56, 62,64) eine Mehrzahl von parallelen Federn (62,64) und Führungsstangen (56) umfasst. 10

6.· Schieberverschluss nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zueinander etwa parallelen Führungsstangen (56) zwei Platten (50,52) mit Spiel durchsetzen, von denen die eine starr mit dem Gehäuse (48) des Hubantriebes (46) und die andere starr mit der Ofenrüstung (4) verbunden ist, wobei jede Führungsstange Paare von Tellerfederpaketen (62,64) trägt, von denen das eine zwischen den beiden Platten und das andere zwischen einem Stangenkopf (58) und einer der beiden Platten vorgespannt angeordnet ist.

7. Schieberverschluss nach einem der Ansprüche 1-4, mit einem als Zylinder-Kolbeneinheit ausgebildeten Hubantrieb, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungsstück (80) eine den Zylinder (48) übergreifende Hülse (86) aufweist, welche in diametral gegenüberliegenden Führungsnuten (84) am Zylinder befestigte Führungsleisten (82) aufnimmt und ihrerseits in Nuten (28) am Schiebergehäuse (14) eingreifende, diametral gegenüberliegend angeordnete Führungsleisten (90) besitzt.

8. Schieberverschluss nach Anspruch 7, dadurch gekenn-

zeichnet, dass der Zylinder (48) einen Abstützarm (106)

030047/0059

für ein an der Kolbenstange (42) schwenkbar befestigtes Kupplungsglied (36) aufweist.

9. Schieberverschluss nach Ansprüchen 7 oder 8, da-. durch gekennzeichnet, dass das Verbindungsstück (80) über Paare von Steckbolzen (88,92) am Zylinder (48) und am Schiebergehäuse (14) befestigt ist.

10. Schieberverschluss nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf das Gehäuse (48) des Hubantriebes (46) eine Hubanzeige (70) aufgesetzt ist, welche mit dem Huborgan in Verbindung steht.

030047/0059