EP0461340B1

EP0461340B1 - Ausgussvorrichtung für Schiebersysteme

Info

Publication number: EP0461340B1
Application number: EP91101400A
Authority: EP
Inventors: Heinz Wertz; Winfried Kliewer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1990-06-02
Filing date: 1991-02-02
Publication date: 1996-04-03
Anticipated expiration: 2011-02-02
Also published as: GR3019558T3; EP0461340B2; EP0461340A1; DE59107640D1; DE9006264U1; ES2086425T3; ES2086425T5

Description

Die Erfindung betrifft eine Ausgußvorrichtung für Schiebersysteme, die beispielsweise bei Stahl-Gießpfannen Anwendung finden, mit einem im wesentlichen zylindrischen Blechmantel, der an seiner Innenseite eine feuerfeste Auskleidung aufweist, und einer Befestigungsvorrichtung, mit der die Ausgußvorrichtung an einer Schieberplatte befestigt ist.
Es sind derartige Ausgußvorrichtungen für Schiebersysteme bekannt, die ein im wesentlichen zylindrisches Rohr aus Stahlblech aufweisen, das an seinem einer Stahl-Gießpfanne zugewandten Ende einen Kragen aufweist. Über das Rohr wird ein ringförmiger Tragring derart geschoben, daß der Tragring an der Kragenfläche anliegt und mit an dem Tragring angeordneten Nocken in eine an der Schieberplatte angeordnete Kulisse eingreift. Das Rohr ist an seiner Innenseite mit feuerfestem Material ausgekleidet.
Nachteil dieser Ausgußvorrichtung ist, daß eine Vergrößerung des Gießdurchmessers nur in Verbindung mit einer größeren Schieberplatte oder unter Inkaufnahme einer Verringerung der Wandungsstarke der Feuerfestauskleidung möglich ist. Die Verwendung einer größeren Schieberplatte hat jedoch den Nachteil, daß die Schieberplatte aus feuerfestem Material sehr kostenintensiv ist. Andererseits ist eine Verringerung der Wandungsstärke der feuerfesten Auskleidung aus Sicherheitsgründen nur in sehr beschränktem Maße möglich. Zum einen wird durch die Verringerung der Auskleidungsstärke die Wärmeisolierung sehr stark gemindert und zum anderen besteht durch diese Verringerung der Wandungsstärke eine erhöhte Stahldurchbruchgefahr. Auch kann eine Ausgußvorrichtung mit einer dünnwandigen Feuerfestauskleidung nur Wenige Male wiederverwendet werden, da der durchfließende Stahl einen hohen Verschleiß der Auskleidung erzeugt.
Die Verwendung eines Tragrings in Form eines Bajonetts zur Befestigung der Ausgußvorrichtung an der Schieberplatte hat den Nachteil, daß diese Konstruktion nur eine sehr geringe Stabilität aufweist. Ferner kommt es durch das Bajonett zu mechanischen Belastungen der Ausgußvorrichtung, die wiederum eine verstärkte Rißbildung in der feuerfesten Auskleidung nach sich ziehen. Aus dieser Rißbildung resultieren wiederum eine geringe Wiederverwendbarkeit der Ausgußvorrichtung und eine hohe Stahldurchbruchgefahr.
Ein Schiebersystem im Ausgußbereich einer Stahl-Gießpfanne ist in der FR-A 2 565 859 offenbart. Die Ausgußvorrichtung des in der FR-A 2 565 859 beschriebenen Systems umfaßt ein völlig unverkleidetes rohrförmiges Ausgußelement aus feuerfestem Material. Dieses nicht mit einem Metallmantel versehene Element weist im Bereich des unteren Drittels einen Nockenring oder zumindest ringförmig angeordnete Nocken auf. Zur Befestigung des Elementes im Schiebersystem weist das Schiebersystem eine obere federgelagerte Platte auf, an welcher ein Hülsenabschnitt angeordnet ist. In diesen Hülsenabschnitt wird das Element eingeschoben und mit einer Zwischenhülse in dieser Position gehalten, wobei die Zwischenhülse mit dem oberen Hülsenabschnitt verschraubt wird und an der entgegengesetzten, unteren Stirnfläche einen Ring aufweist, welcher als Anlage für den Nockenring oder die ringförmig angeordneten Nocken des Elementes dient. Da das Element ausschließlich aus feuerfestem Material besteht, können über den Nockenring bzw. die Nocken keine Kräfte übertragen werden. Auf die Zwischenhülse wird der sogenannte Schlüssel geschraubt, welcher ein Gegenlagermundstück an das Element heranführt, welches dann zwischen der oberen Schieberplatte und dem Gegenlagermundstück verklemmt und damit als Ausgußsystem fixiert wird.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, unter Meidung der zuvor genannten Nachteile eine Ausgußvorrichtung zu schaffen, die schnell und einfach an einer Schieberplatte befestigbar ist und die auch nach mehrmaliger Verwendung eine hohe Sicherheit gegen Stahldurchbruch aufweist.
Die technische Lösung sieht erfindungsgemäß vor, daß der im wesentlichen zylindrische Blechmantel und die Befestigungsvorrichtung einteilig miteinander verbunden sind und daß der Blechmantel und die feuerfeste Auskleidung im Bereich der Befestigungsvorrichtung eine gleichbleibende Wandstärke aufweisen.
Durch diese Ausgestaltung wird die Stahldurchbruchgefahr gemindert, da die gleichbleibende Wandstärke der feuerfesten Auskleidung keine Schwächezonen aufweist. Ferner wird mit der erfindungsgemäßen Ausgußvorrichtung eine gleichbleibende Isolierung über die gesamte Länge des zylindrischen Blechmantels erzielt. Auch wird der Blechmantel nicht durch einen Adapter oder einen Bajonettring auf der Außenseite belastet, so daß es hier nicht zu Rissen in der feuerfesten Auskleidung kommen kann.
Eine einfache Befestigung wird dadurch erzielt, daß die Befestigungsvorrichtung mehrere Nocken aufweist, die im wesentlichen rechteckig ausgebildet und an dem Blechmantel befestigt sind. Eine besonders einfache Befestigung läßt sich dadurch erzielen, daß die Nocken einen Kragen aufweisen, der an dem Blechmantel anliegt und mit diesem verbunden ist.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist der Blechmantel Öffnungen auf, in die die Nocken von innen her eingesetzt sind und mit dem Kragen an der Innenwand des Blechmantels anliegen. Bei dieser Ausgestaltung ist die Montage der Nocken sehr einfach, da die Nocken lediglich in die zuvor ausgestanzten Öffnungen des Blechmantels eingelegt werden und anschließend mit dem Blechmantel verbunden werden. Durch die Formgebung der Nocken und der Öffnungen sowie durch den an den Nocken angeordneten Kragen ist such eine maschinelle Fertigung der Ausgußvorrichtung möglich.
Eine leichte Montage der Ausgußvorrichtung in der an der Schieberplatte angeordneten Kulisse wird dadurch erzielt, daß die im wesentlichen rechteckigen Nocken an ihrer Unterseite eine Schrägfläche haben, welche bei der Montage der Ausgußvorrichtung an der Schieberplatte auf einer entsprechenden Kulissenbahn gleitet.
Die Nocken sind vorzugsweise im regelmäßigen Abstand an dem Blechmantel befestigt. Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung ergibt sich, wenn drei Nocken jeweils um 120° versetzt an dem Blechmantel befestigt sind. Hierdurch ist eine kostengünstige Herstellung der Ausgußvorrichtung möglich, die eine ausreichende Stabilität der Ausgußvorrichtung an der Schieberplatte gewährleistet und ferner mit ausreichender Stabilität in der Kulisse führbar ist.
Um die Montage der Ausgußvorrichtung an der Schieberplatte bzw. die Demontage der Ausgußvorrichtung zu vereinfachen ist es vorteilhaft, wenn der Blechmantel mehrere Nocken aufweist, die punkt- oder achsensymmetrisch ausgebildet sind und in Öffnungen des Blechmantels befestigt sind, die unterhalb der Öffnungen für die Nocken zur Befestigung der Ausgußvorrichtung angeordnet sind. An diesen zweiten Nocken wird ein Werkzeug angesetzt, mit dessen Hilfe die Ausgußvorrichtung in die an der Schieberplatte angeordneten Kulisse eingedreht oder aus dieser herausgedreht werden kann. Dieses Werkzeug kann beispielsweise eine manuell oder elektrohydraulisch angetriebene Zange sein. Bei einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Ausgußvorrichtung sind die Nocken für den Ansatz eines Werkzeugs kreisförmig ausgebildet.
Die Nocken werden vorzugsweise mittels Punktschweißung an dem Blechmantel befestigt. Hierdurch ist gewährleistet, daß die Nocken mit einer ausreichenden Festigkeit mit dam Blechmantel verbunden sind und daß durch den Schweißvorgang kein großer Verzug des zum Teil sehr dünnwandigen Bleches auftritt.
Bei einer Weiterentwicklung dar erfindungsgemäßen Ausgußvorrichtung ist vorgesehen, daß der Blechmantel an seinem der Schieberplatte zugewandten Ende aine Ringnut aufweist. Diese Ringnut, welche beispielsweise als Innensicke ausgebildet ist, dient dar Versteifung des Blechmantels und ermöglicht eine gleichmäßig auf die Innenfläche des Blechkörpers aufgetragene Auskleidung aus feuerfestem Material.
Schließlich wird bei einar Weiterentwicklung erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß der Blechmantel an seinem unteren Ende mindestens eine um den Blechmantel umlaufende Aufwölbung, vorzugsweise eine Außensicke aufweist. Mit dieser Aufwölbung wird die Wärmeübertragung zwischen dam Blechmantel und des beim Gießan des flüssigen Stahls in diesem Bereich angeordneten Anschlußstücks unterbrochen.
Weitere Einzelheiten und Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung dar zugehörigen Zeichnung, in dar eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäß ausgebildeten Ausgußvorrichtung schematisch dargestellt worden ist. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1: eine Ausgußvorrichtung in Seitenansicht;
Fig. 2: die Ausgußvorrichtung gemäß Fig. 1 in einer teilweise geschnitten dargestellten Seitenansicht;
Fig. 3: die Ausgußvorrichtung gemäß den Figuren 1 und 2 in einem Querschnitt gemäß der Schnittlinie III-III;
Fig. 4: einen Befestigungsnocken in Ansicht;
Fig. 5: den Befestigungsnocken gemäß Fig. 4 in einer Seitenansicht und
Fig. 6: einen Nocken zum Ansetzan eines Werkzeuges in Ansicht.

Ein im wesentlichen zylindrischer Blechmantel 1 weist an seinem einer nicht dargestellten Schieberplatte zugewandten Ende 5 eine Ringnut 14 auf. Am gegenüberliegenden Ende 15 des Blechmantels 1, welches konisch ausgebildet ist, sind zwei Außensicken 16 angeordnet. Der Blechmantal 1 hat an seiner Innenseite eine feuerfeste Auskleidung 2.
An dam der nicht dargestellten Schieberplatte zugewandten Ende 5 des Blechmantels 1 sind in regelmäßigan Abständen Öffnungen 3 gestanzt, welche im wesentlichen rechteckig ausgebildet sind, wobei die dem Ende 5 zugewandte Kante 6 der Öffnung 3 unter einam spitzan Winkel zur Mittelachse 7 angeordnet ist. Die drei restlichen Kanten der Öffnung 3 sind entweder parallel oder rechtwinklig zur Mittelachse 7 angeordnet.
Unterhalb einer jeden Öffnung 3 ist jeweils eine runde Öffnung 8 in den Blechmantel 1 gestanzt. Insgesamt sind in den Blechmantel 1 drei im wesentlichen rechteckige Öffnungen 3 und drei runde Öffnungen 8 gestanzt, die jeweils um 120° versetzt in dem Blechmantel 1 angeordnet sind.
In jede im wesentliche rechteckige Öffnung 3 ist ein Nocken 4 eingesetzt, der eine der Öffnung entsprechende Form aufweist und einen umlaufenden Kragen 11 hat. Der Kragen 11 liegt nach der Montage des Nockens 4 an der Innenwand 9 des Blechmantels 1 an. Zur Befestigung der Nocken 4 an dam Blechmantel wird dar Kragen 11 an dam Blechmantel 1 angeschweißt. Der Schweißvorgang erfolgt mittels Punktschweißung.
In die runden Öffnungen 8 sind ebenfalls Nocken 10 eingesetzt, die ebenfalls einen Kragen 11 aufweisen und mittels Punktschweißung an der Innenwand 9 des Blechmantels 1 befestigt sind.
Die Herstellung der erfindungsgemäßen Ausgußvorrichtung für Stahl-Gießpfannen erfolgt in der nachfolgenden Weise:
In den im wesentlichen zylindrischen Blechmantel 1 werden die drei um jeweils 120° versetzten, im wesentlichen rechteckigen Öffnungen 3 und die drei jeweils unter den rechteckigen Öffnungen 3 angeordnetan runden Öffnungen 8 eingestanzt. Anschließend werden die aus einem Blech tiefgezogenan Nocken 4,10 in die entsprechenden Öffnungen 3,8 von innen eingelegt, so daß der an den Nocken 4,10 angeordnete Kragen 11 an dar Innenwand 9 des Blechmantels 1 anliegt. Anschließend werden die Nocken 4,10 mittels Punktschweißverfahren an dem Blechmantel befestigt.
Im Anschluß an das Befestigen der Nocken 4,10 an dem Blechmantel 1 werden die Nocken 4,10 mit feuerfestem Material ausgegossen. Schließlich wird in den Blechmantel 1 die feuerfeste Auskleidung 2 eingegossen.
Nach dam Aushärten dar feuerfesten Auskleidung 2 in den Blechmantel 1 wird die Ausgußvorrichtung in die an einer Schieberplatte angeordnete Kulissenführung derart eingesetzt, daß die Nocken 4 mit der an der Nockenunterseite 13 angeordneten Schrägfläche 12 in dar Kulisse der Schieberplatte aufliegen. Mittels eines in den Figuren nicht dargestellten Werkzeuges, in das die Nocken 10 eingreifen, wird die Ausgußvorrichtung gedreht, bis die Ausgußvorrichtung fest in der Schieberplatte sitzt.
Nach Beendigung des Gußvorgangs kann die Ausgußvorrichtung in entsprechender Weise von der Schieberplatte entfernt werden. Durch ihre Ausgestaltung ist es möglich, die Ausgußvorrichtung mehrmals zu verwenden.
Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. Es sind mehrere Änderungen und Abwandlungen möglich, ohne den Rahman dar Erfindung zu verlassen. Beispielsweise können die Nocken 4 und 10 eine andere Form aufweisen, als die in den Figuren dargestellte. Fernar ist es such möglich, mehr als drei um jeweils 120° versetzte Nocken 4 an dam Blechmantel 1 anzuordnen.

Bezugszeichenliste

1: Blechmantel
2: Auskleidung
3: Öffnung
4: Nocken
5: Ende
6: Kante
7: Mittelachse
8: Öffnung
9: Innenwand
10: Nocken
11: Kragen
12: Schrägfläche
13: Nockenunterseite
14: Ringnut
15: Ende
16: Außensicke

Claims

Ausgußvorrichtung für Schiebersysteme, die beispielsweise bei Stahl-Gießpfannen Anwendung finden, mit einem im wesentlichen zylindrischen Blechmantel (1), der an seiner Innenseite eine feuerfeste Auskleidung (2) aufweist, und einer Befestigungsvorrichtung, mit der die Ausgußvorrichtung an einer Schieberplatte befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Blechmantel (1) und die Befestigungsvorrichtung einteilig miteinander verbunden sind und daß der Blechmantel (1) und die feuerfeste Auskleidung (2) im Bereich der Befestigungsvorrichtung eine gleichbleibende Wandstärke aufweisen.
Ausgußvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsvorrichtung mehrere Nocken (4) aufweist, die im wesentlichen rechteckig ausgebildet sind und an dem Blechmantel (1) befestigt sind.
Ausgußvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Nockens(4) einen Kragen (11) aufweisen.
Ausgußvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Blechmantel (1) Öffnungen (3) aufweist, in die die Nocken (4) von innen her eingesetzt sind und mit dem Kragen (11) an der Innenwand (9) das Blechmantels (1) anliegen.
Ausgußvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Nocken (4) an ihrer Unterseite (13) eine Schrägfläche (12) haben.
Ausgußvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Nocken (4) im regelmäßigen Abstand an dam Blechmantel (1) befestigt sind.
Ausgußvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß drei Nocken (4) jeweils um 120° versetzt an dam Blechmantel (1) befestigt sind.
Ausgußvorrichtung nach einam dar Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Blechmantel (1) mehrere Nocken (10) aufweist, die punkt- oder achsensymmetrisch ausgebildet sind und in Öffnungen (8) des Blechmantels (1) befestigt sind, die unterhalb der Öffnungen (3) für die Nocken (4) Zur Befestigung dar Ausgußvorrichtung angeordnet sind.
Ausgußvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Nocken (10) kreisförmig ausgebildet sind.
Ausgußvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Nocken (4,10) mittels Punktschweißung an dem Blechmantal (1) befestigt sind.
Ausgußvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß dar Blechmantel (1) an seinem der Schieberplatte zugewandten Ende (5) eine Ringnut (14) aufweist.
Ausgußvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Blechmantal (1) an seinem unteren Ende (15) mindestens eine um den Blechmantal (1) umlaufende Aufwölbung, vorzugsweise eine Außensicke (16) aufweist.