DE6607272U - Einbaubare giesseinrichtung - Google Patents

Description

Metacon AG., Zolllkon

(SchwQiz)

Giesseinrichtung

Die vorliegende Neuerung betrifft eine Giesseinrichtung· und insbesondere einen Schieberverschluss an der Ausguss-Öffnung eines Flüssigmetallbehälters, z.B. einer Giesspfanne.

Bei Schieberverschlüssen an Giesspfannen besteht das Problem, den Schieber so auszubilden» dass der bewegliche Schieberteil eine einwandfreie Führung erhält, die die

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Schieberplatte immer wieder in eine zur stationären Bodenplatte ausgerichtete Lage zu bringen vermag und zwar so, dass in der Oeffnungstellung der Schieberplatte, deren Durchlassöffnung genau in der Verlängerung der Durchlasoöffnung in der Bodenplatte liegt, d.h. die Achsen dor beiden Durchlass öffnungen zusammenfallen. Trotz der hierzu notwondigen relativ spielfreien Führung des beweglichen Schiebertoiles im Schiebergehäuse muss ein Verkiemnen dieses SchieberteiHes bei den unter den hohen Giesstemperaturen auftretenden Wärmedehnungen verhindert werden. Darüber hinaus muss gewährleistet werden, dass beim Ersatz von Bodenplatte und Schieberplatte, die durch den Giessvorgang einer starken Abnützung unterworfen sind, sämtliche Teile wieder diejenige Lage einnehmen, die in der Oeffnungsstellung der Schieberplatte eine koaxiale Lage ihrer Durchlassöffnung zu derjenigen der Bodenplatte gewährleistet. Hierzu ist es insbesondere notwendig, dass der Deckel des S_chiebergehäuses eine genau vorbestimmte Lage besitzt, und dass Bodenplatte und Schieberplatte bei der Einmörtelung in ihre zugehörigen Teile eine ständig gleichbleibende Lage erhalten.

Bei den bisher bekannten Gxesseinrichtungen mit Schieberverschlüssen ist die Erreichung dieser Ziele nicht oder nur teil-Y/eise möglich. Die Neuerung bezweckt nun die Schaffung einer Giesseinrichtung, die die Verwirklichung der vorgenannten Ziele mit relativ einfachen Mitteln erlaubt.

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Die Giesseinrichtung geinäss der Neuerung, mit einem an der Bodenöffnung einee Flüssigmetallbehälters angebrachten Regel- oder Absperrschieber, der einen zwischen einem Gehäuse und einem Deckel gehaltenen beweglichen Schieberteil besitzt, dessen Schieberplatte mit einer Durchlassöffnung versehen ist, und wobei Mittel vorgesehen sind, um den Schieberteil in einer geradlinigen Brhn zu xühjröxi, äeiözüiet sich. uSdiirch aus, uSSis die seitlichen Führungen durch am Deckel vorgesehene Führungsnuten oder -leisten gebildet sind und dass Deckel und Gehäuse miteinander im Eingriff stehende Positionierungselemente aufweisen, um die durch die seitlichen Führungen bestimmte Schieberbahn in einer die Durchlassachse enthaltenden Ebene zu halten.

Die Anordnung der seitlichen Führungen für den beweglichen Schiebertedl im Deckel des Schiebers bringt gegenüber der Anordnung der Geradführungsmittel im Schiebergehäuse wesentliche Vorteile. Einmal ist die Bearbeitung wie auch eine spätere Nachbearbeitung der entsprechenden, die Führungsmittel bildenden oder tragenden Flächen am Deckel einfacher als im Innern des Gehäuses. Zuin anderen lässt sich der bewegliche Schieberteil allenfalls mit dem Deckel zusammen sehr leicht einbauen.

Werden die seitlichen Führungen, welche beispielsweise durch eine Nut im Deckel und eine in diese eingreifende Führungsleiste oder -rippe am beweglichen Schieberteil gebildet sein können, nur auf einer Seite der geiiannten Achsen angeordnet, so erhalten die für die Führungseigenschaften des beweglichen Sehieberteiles ma33geblichen Wärmedehnungen ein den entspre-

ehenden Dimensionen der seitlichen Führungen geringe«* Aus-

mass, die ein Verklemmen zwischen seitlichen Führungsflächen ohne weiteres verhindern lausen. Durch die Ausbildung der seitlichen Führungen als Nut und Leiste ist dabei die Lage des beweglichen ,Schieberteiles quer zu seiner Bewegungsrichtung in .jeder Stellung einwandfrei bestimmt. Auch kann ein Verkleiden des beweglichen Schiöberteiles durch eine Anordrung der Klemmschrauben verhindert v/erden» in weloher die Klemrnkraft in derjenigen vertikalebene aufgebracht wird, in welcher ein dichtendes Zusammenwirken von Schieberplatte und Bodenplatte notwendig ist? die allenfalls zur weiteren Sicherung des Deckels am Gehäuse noch zusätzlich vorhandenen Schrauben können nicht zum Verkanten des Deckels führen.

In der Zeiclinung sind zwei beispielsweise Ausfünrungsformen der rieuerungsgemässen Giesseinrichtung dargestellt.Es ι zeigen:

Fig.· 1 einen Vertikalsohnitt durch den Badenteil einer Giesspfanne mit Schieberversc*- uss,

Fig. 2 eine Modifikation der Einrichtung nach Fig. 1, ebenfalls im Vertikalschnitt,

Fig. 3 einen Teil des Schieberversehlusses im Aufriss und teilweise im Schnitt, und
\ Fig.- 4 eine Modifikation eines Details von Fig. 1 und 2.

In Pig. 1 ist mit 2 der Bodenteil einer Giesspfanne bezeichnet, die eine Aaskleidung 4 aus feuerfestem Material besitzt. Die Auskleidung 4 enthält in ihrem zentralen Teil eine Ausnehmung 6, in welche ein zylindrischer Bodenstein 8 eingesetzt ist. Der Bodenstein 8 ist am Pfannenboden mittels Puseschrauben 10 gehalten, die in entsprechende Ausnehmungen

An der Unterseite des Pfannenbodens 2 ist in nicht näher dargestellter Weiae das Gehäuse 14 eines generell mit 16 bezeichneten ScMeberverschlusses befestigt. Eine Bodenplatte 18 ist in dae Gehäuse 14 eingesetzt und besitzt eine zentrale Durchlaseöffnung 20 sowie eine au dieser koaxiale Vertiefung 22 an der dem Lochstein 8 zugekehrten Seite. In der aus den Teilen 24 und 26 bestehenden zentralen Ausnehmung des Loohsteines 8, wobei der Oleil 24 zylindrisch und der Seil 26 konisoh ist, sitzt eine lochsteinhülse 28, deren Bohrung aus einem in Strömungsrichtung divergierenden Teil 30 und einem darauf folgenden konvergierenden Teil 32 gebildet ist. Die auo den Teilen 30 und 32 gebildete Bohrung der Lochsteinhülee 28 iet koaxial zur Durchlassöffnung 20 in der Bodenplatte 18, wobei der divergierende Bohrungsteil 32 in die Bohrung 20 mündet. Es ist zu beachten, dass durch den Eingriff der Looheteirihülse in die Vertiefung 22 in der Bodenplatte eine ciinwandfreie Abdichtung e:creicht wird; diese Abdichtung wird beim Auswechseln der

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Loehsteinhülse und der Bodenplatte immer wieder vollständig erneuert.

Mittels einem, dem Schieberverschluss 16 zugehörigen Deckel 34 ist im Gehäuse _4 ein Schieberteil 36 befestigt, der einen durch eine Oeffnung 38 im Deckel 34 ragenden konischen Ausgussmantel 40 beisitzt. Im Schieberteil 36 ist eine Schieberplatte 42 angeordnet, die mit ihrer oberen ebenen Begrenzung gegen die Bodenplatte 18 gepresst wird, und zwar in noch näher zu beschreibender Weise» Die Schieberplatte 42 enthält eine Bohrung 44, deren Achse die Längsachse der Schieberplatte 42 rechtwiiiklig schneidet und die in der Oeffnungsstellung des Schiebers bzw- der Schieberplatte 42 mit der Achse der Durchlaasöffnung 20 ssusammenfällt; die Bohrung der Schieberplatte 42 liegt demnach in der Oeffnungs stellung dieser Platte genau in der Verlängerung des Durchlasses 20. Die Schieberplatte 42 besitzt einen nach unten ragenden konischen Ansatz 46, der von einem Hülsenteil 48 eines Ausgusses 50 übergriffen wird, welcher in Strömungsrichtung an die Schieberplatte 42 anschliesst und eine in der Verlängerung der Bohrung 44 liegende Bohrung 52 enthält. Die Bohrungen 44 und 52 verengen sich nach unten, d.h. in Strömungsrichtung konisch und besitzen eine gemeinsame geradlinige Erzeugende· Der Ausguss 50 ist von einem Isolierring 54 umgeben, der vom Ausgussmantel 40 gehalten wird; der Isolierring 54 enthält in seinem dem Ausguss benachbar-

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ten inneren Teil eine Heizspirale 56, welche über die Anschlüsse 58 an eine nicht dargestellte Stromquelle angeschlossen werden kann.

Der Deckel 34 ist am Gehäuse Iq. mittels sechs Schrauben gehalten; wie aus Pig. 3 hervorgeht, sind dabei vier Schrauben 6Q den vier Ecken des Gehäuses bzw. Deckels zugeordnet, während zwei Schrauben 62, die gegenüber den Schrauben 60 stärker ausgeführt sind, in einer Ebene liegen, die die Achse der Durchlassöffnung 20 enthält. Während die Schrauben 60 lediglich die Aufgabe haben,, einen Verzug des Deckels 34 water der Wärmeeinwirkung zu verhindern, dienen die Schrauben 62 lazu, die Schieberplatte 42 gegen die Bodenplatte 18 zu pressen. Die TJebertragung der Elemmkräfte an den Schieberteil erfelgt dabei über entlang beiden Längsseiten in den Deckel eingearbeiteten Auflageflächen 64 und 66, auf denen sich die ebenen Unterseiten der Längsrippen 68 und 70 abstützen. Die Auflage 64 bildet dabei die Grundfläche einer Führungsnut mit rechteckförmigem Profil» deren Seitenflächen Führungen für die ebenfalls bearbeiteten Seitenflächen der Längsrippen 68 bilden. Die Achse dieser ^ihrungsnut durchstösst die, die Schrauben 62 enthaltende Ebene im rechten Winkel. Die Lage des Deckels 34 in bezug auf das Gehäuse 14 ist durch zwei Zantrierstifte 72 festgelegt, wobei diese Zentrierstifte an der Unterseite des Gehäuses 14 angebracht sind und in den Deckel 34 eingreifen.

Diese Zentrierstifte 72 können nicht nur zur Bestimmung der Lage des Deckels 34 verwendet werden, sondern auch zur Be= Stimmung der Lage einer oder mehrerer Hilfsvorrichtungen (nicht dargestellt), mittels welchen im Pfannenboden der Lochstein 8, die Lochsteinhülse 28 in den Lochstein 8 und die Bodenplatte 18 in das Gehäuse 14 eingepresst und in einer genau vorbestimmten Lage gehalten werden 3ε«* men bis der Mörtel ausgehärtet ist« In diesem Zusammenhang ist es wichtig, dass die entsprechende Mantelfläche der Lochst einhülse sowie die obere Stirnseite der Bodenplatte mit eine» Vielzahl von in einem geeigneten Muster angebrachten Rillen 74 versehen ist, die dem Mörtel beim Auftragen auf die entsprechenden Flächen eine bessere Haftung geben und deshalb beim Tiansport dieser Teile an die Pfanne sovpie beim Einbau das Wegfliessen des Mörtels verhindern. Selbstverständlich könnte diese Wirkung auch durch andere Mass» nahmen, z.B. feine Rippen, die die Oberflächenrauhigktrit der genannten Teile und damit die Haftung des Mörtels vergrössern, erreicht werden. Die gleiche Massnahme lässt sich mit Vorteil auch bei allen anderen feuerfesten Teilen, z,B. beim Ausguss und der Schi3bai*platte anwenden. Von besonderer Bedeutung ist diese Massnahme jedenfalls immer dort, wo sich die gemörtelte Fläche in senkrechter oder stark geneigter lage befindet.

Um eine allzu innige verbindung der verBchleisBendea feuerfesten Teile, d.h. Lochsteinhülse, Bodenplatte, Schieber-

platte und Ausguss mit den diese aufnehmenden Teilen der Einrichtung zu verhindern, können die entsprechenden Verbindungsflächen des lochsteines, des Gehäuses und des beweglichen Schieberteiles mit hochschmelzenden Stoffen oder Mischungen von solchen bestrichen werden, die mit den Materialien der Verbindungsflächen nicht oder nur schwach reagieren. Hierbei kommen keramische Stoffe, Metalle oder Metallegierungen, Graphit oder Sulfide in Präge. Bin Festbacken oder Ansintern der eingemeSrtelten Wechselteile kann damit vermieden und der Ausbau derselben erleichtert bzw. beochleunigt werden.

Um ein© Beschädigung der bearbeiteten Führungs- und Auflageflächen des Deckels bei dessen Demontage zu verhindern, ist dessen Oberseite mit nach aufwärts ragenden Nocken 76 versehen; diese Nocken wirken in ausgebautem Zustand als Füsse falls der Deckel, mit der die genannten Flächen aufweisenden Seite nach unten gekehrt» abgesetzt wird.

Pur das Einsetzen der lochsteinhülse und der Bodenplatte mittels der früher erwähnten Vorrichtung besitzt das Gehäuse 14 Abstütz- bzw. Bezugsflächen 78, die aus der Ebene des Gehäusebodens so versetzt sind, dass der Mörtel, der beim Einpressen der Bodenplatte aus der Fuge zwischen Gehäuse und Bodenplatte austritt, die Bezugsflächen nicht erreichen kann. Zur Befestigung der Vorrichtung am Ge-

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häuse können selbstverständlich die Schrauben 60 und 62 vorwendet werden.

Um die Verschiebung der Schieberplatte auf der Bodenplatte beim Ooffnon oder Schliessen des Schieberverschlusses zu erleiohteirn, ist ob zweckmässig, die beiden einander augekehrten Flächen der aus keramischem Material bestehenden üüeils z-u schmieren- Hierzu eignen sich Pulver-Wasser-oder Alkohol-Suapensionen-oder-Miochungen, wobei als pulverförmige Stoffe Chrom-Spinell, Talkum, Zirkonoxyd, Bleiferrit und Graphit oder Sulfidgemische in Frage kommen, Einige dieser Pulver lassen sich mit Erfolg auch in trockener Form anwenden.

In noch geschlossenem Zustand des Schieberverschlusses kann vor dem Abgiessen des flüssigen Metalles in die Giesspfanne die Bohrung der Lochsteinhülse mit einem flüssigen Metall oder einer flüssigen Metallegierung von erheblich niedrigere; Erstarruiigstemperatur als das zu vergiessende Metall gefüllt werden. Hierdurch lässt sich die Gefahr einer Erstarrung des zu vergiessenden Metalles in den relativ engen Querschnitten vermeiden; wobei diese Gefahr selbstverständlich dort gross ist, wo die Giesspfanne zwischen dem Ofen und der Giesstelle einen relativ langen Weg zurückzulegen hat, bzw. wo der Abgiessvorgang-aus der Pfanne erst relativ spät einsetzen kann. Das Hillmetall muss selbstverständlich ein

höheies spezifisches Gewicht ale das zu vergiässenae Metall aufweisen; zudem darf es im letzteren nicht oder nur schwach löslich oder legierungsfäMg oein. Im Falle von Stahl kommt beispielsweise Blei als Füllmetall in Frage.

Im Zusammenhang mit der Anwendung eines Füllmetalles oder Materiales ist die in Strömungarichtung divergierende Form der Bohrung 30 in der Lochsteinhülse von Bedeutung; damit ergibt sich ein enger Eintrittsq.uerschnitt in die Lochsteinhülse und es besteht nur eine geringe Eendenz, das Füllmetall durch das Giessmetall beim Eingiessen in die Pfanne auszuspülen.

Für die Bohrung 44 und 52 hat sich eine Konizität von bis zu 20° als zweckmässig erwiesen. In der Bohrung 52 kt'jin eine unerwünschte Erstarrung des G-iessmetalles .durch Vermeidung einer starken Wärmeübertragung an den Mantel 40 durch die den Ausguss 50 umgebende Isolation 54 sowie die Zuführung zusätzlicher Wärme vermittels der Heizspirale 56 verhindert werden. In diesem Sinne wirkt auch die Zurücksetzung der Unterseite des Ausgusses 50 gegenüber der Isolation 54 bzw. dem Mantel 40 in der in Fig. 1 dargestellten Weise,

Bei der in Mg. 2 darges teilt sn Modifikation besitzt der Lochstein 8 eine sich konisch erweiternde Ausnehmung 310,

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die in ihrem oberen Teil ein© konische Loohsteinhülse 112 enthält, während in den ansohlieasertden unteren Teil eier Ausnehmung ein nach aufwärts gerichteter konischer Anaatz 116 einer Bodenplatte 114 hineinragt. Dabei enthält die Lochsteinhülse 112 die in Strömungsrichtung divergierende Bohrung HS; der Anaatz 116 enthält hingegen einen Konvergierenden Bohrungsteil 120 und einen in Strömungsrichtung daran anschliessenden leicht divergierenden Bohrungsteil 122, wobei der letztere in der Bodenplatte liegt, die mit dem Ansatz 116 aus einem Stück besteht. Die Schieberplatte 124 enthält eine in Strömungsrichtung konvergierende Oeffnung 126«. Durch die beschriebene Form sind insbesondere die Kanten, die die Bohrung 122 und die Oeffnung 126 in der Trennebene 128 zwischen Bodenplatte 114 und Schieberplatte 124 begrenzen, einer weniger starken Beschädigung infolge geringer Materialspannungen ausgesetzt.

Für die Befestigung der Bodenplatte im G-ehäuse kann es zweckmässig sein, eine Ausbildung der Teile zu wählen wie in Pig. 4 dargestellt. Die Bodenplatte 130 besitzt dabei einen Anzug an der Umfangsflache 132, während die die Bodenplatte aufnehmende Aussparung 134 eine entsprechend hinterschnittene Innenwand 138 aufweist. Im erhärteten Zustand der Mörtelschicht 140 tritt dabei eine Verkeilung der Bodenplatte im Gehäuse bzw. dessen Aussparung 134 auf _f

3ε sei noch erwähnt, dass die Betätigung des Schieberteiles im Gehäuse, l.h. dessen Bewegung zwischen der Oeffnungsstellung und der Schliessstellung mittels eines hydraulisch betätigten Kolbens erfolgen kann, der in einem am Gehäuse befestigten Zylinder verschiebbar ist.

Claims (10)

• · Schutzansprüche

1. Giesseinrichtung, mit einem an der Bodenöffnun," eines Flüssigmetallbehälters (2) angebrachten Regel- oder Absperrschieber (16), der einen zwischen eine Gehäuse (14) und einem Deckel (34) gehaltenen oeweglichen Schieberteil (36) besitzt, dessen Schieberplatte (42) mit einer Durchlassöffn^üg (44) versehen ist, und wobei Mittel (64, 66) vorgesehen sind, um den Schieberteil in einer geradlinigen Bahn zxi führen, dadurch gekennzeichnet, dass die seitlichen Führungen (64) durch dsm Deckel (34) vorgesehene Führungsnuten oder -leisten gebildet sind und dass Deckel (34) und Gehäuse (14) miteinander im Eingriff stehende Positionierungselemente (72) aufweisen, um f?ie durch die seitlichen Führungen (64) "bestimmte Schieberbahn in einer die Durchlassachse enthaltenden Ebene zu halten.

2. Giesseinrichtung nach Paspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die seitlichen Führungen (64) bezüglich der Durchlassachse nur auf einer Seite liegen.

3. GiesstfinrichtunR nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die für die Anpressung der Schieberplatte (42) an die Bodenplatte (18) notwendige K.lemmkraft nur durch zwei Zugschrauben (62) aufgebracht wird» deren Achsen in einer die Achse der Bodenplatton-Durohlassöffnung enthaltenden Ebene liegenj die von der Sshisberbahn rechtwinklig durohstosssn wird.

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4. Giesseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse zwei Poeitionierungse?.emente (12) aufweist.

5. Giesseinrichtung nach den Ansprüchen 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionierungselemente (72) durch in Bohrungen des Deckels (34) eingreifende Stifte gebildet sir. I.

dass der Ausguss, die Bodenplatte und der Schieberstein sieb. in Strömungsrichtung konisch verengen.

7. Giesseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,

f dass die Konizität bis höchstens 20° beträgt.

8. Giesseinrichtung nach Anspruch Ϊ, dadurch gekennzeichnet, daso des Ausguss mindestens teilweise von einer Wärmeisolation umgeben ist.

9. 5iesseinrichtung nach Anspruch 8, daduroh gekennzeichnet, dass zwischen der Wärmeisolfttion und dem Ausguss ein Heizelement vorgesehen ist.

10. Giesseinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausguss gegenüber den diesen umgehenden Teilen zurückgesetzt ist.