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Die Erfindung betrifft eine Drehdüsenanordnung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs.
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Eine solche Drehdüsenanordnung ist aus der DE-PS 32 07 831 bekannt. Sie ist allgemein an dem Basisteil befestigt und abgestützt, der an der Bodenwand eines Stahlschmelzenbehälters, wie einer Gießpfanne oder Zwischenpfanne befestigt ist. Der Basisteil ist an der Bodenwand des Behälters befestigt und umschließt eine obere Düse, die in den Behälter eingepaßt ist und eine Düsenöffnung aufweist, und eine Bodenplatte ist am Basisteil so befestigt, daß sie mit der Düsenöffnung ausgerichtet ist. Eine Schieberplatte mit einer Düsenöffnung wird in Oberflächenberührung gegen die Bodenplatte durch einen am Basisteil abgestützten Stützrahmen gedrückt und längs einer Seite der Anordnung ist ein Antrieb zum Drehen der Schieberplatte angeordnet, an deren unterem Teil innerhalb des Stützrahmens eine Sammeldüse befestigt ist. Auf diese Weise wird die Schieberplatte zur Einstellung des Öffnungsgrades der Düsenöffnung gedreht.
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Die bekannte Drehdüsenanordnung ist eine Doppelklappen-Drehdüse, bei der eine eine Bodenplatte enthaltende innere Klappe und eine eine Schieberplatte enthaltende äußere Klappe durch Drehgelenke derart angelenkt sind, daß diese Platten geöffnet und geschlossen werden können, und diese Düsenart weist eine Anzahl von Merkmalen auf, wodurch die sich berührenden oder gleitenden Oberflächen der oberen Düse, der Bodenplatte und der Schieberplatte freigelegt werden können und irgendwelche Schäden der Plattenoberflächen durch das unbewaffnete Auge festgestellt werden können, keine Notwendigkeit für die Vorratshaltung eines Auswechsel- oder Reparatursatzes für die Platten besteht, die Betätigung einfach ist usw.
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Allgemein weist diese Doppelklappen-Drehdüse ihre Bodenplatte in der an einem Basisteil schwenkbar angelenkten inneren Klappe auf und die in der Bodenplatte ausgebildete Düsenöffnung ist mit einer oberen Düse verbunden, die aus einem Stahlschmelzebehälter vorsteht, wenn die innere Klappe geschlossen ist. Wenn ferner die äußere Klappe geschlossen ist, wird die eine oder mehrere Düsenöffnungen aufweisende Schieberplatte in enger Berührung mit der unteren Fläche der Bodenplatte mittels Federn gehalten und die Schieberplatte wird so gedreht, daß das Ausmaß der Übereinstimmung zwischen den Düsenöffnungen (oder der Öffnungsgrad) eingestellt wird. Ferner ist kürzlich vorgeschlagen worden, zwei symmetrische Düsenöffnungen in der Bodenplatte vorzusehen ist, die so gedreht wird, daß zur Verwendung der Düsenöffnungen dieselben selektiv mit der oberen Düse verbunden und dadurch die Lebensdauer der kostspieligen Bodenplatten erhöht wird.
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Bei Verwendung der bekannten Doppelklappen-Drehdüse trat jedoch folgendes Problem auf.
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Die äußere Klappe zur Aufnahme der Schieberplatte, des Rotors usw. ist am Basisteil durch das Drehgelenk schwenkbar angelenkt. Mit anderen Worten, ein Schraubenbolzen, der aus einem Gewindeabschnitt und einem stützenden Schaftteil besteht, ist in ein Gewindeloch in jedem der Träger am Basisteil eingeschraubt und ein Loch durch jeden der Arme der äußeren Klappe steht in Eingriff mit dem stützenden Schaftteil, und zwar direkt oder über ein Lager, wodurch die äußere Klappe geöffnet und geschlossen wird.
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Bei dieser Art von Drehgelenk werden jedoch infolge des die äußere Klappe mittels des Endteils des Bolzens unterstützenden Mechanismus die Schraubenbolzen während des Öffnens und Schließens der äußeren Klappe ebenfalls allmählich gedreht und darüber hinaus wird eine Formänderung in den Trägern des Basisteils hervorgerufen, wenn das Gewicht der Klappe groß ist, wodurch häufig die Klappe verschoben und verhindert wird, daß die Schieberplatte in richtige Übereinstimmung mit der Bodenplatte kommt. Außerdem ist es, wenn die Klappe einmal verschoben ist, unmöglich, durch irgendwelche Feineinstellungen der Schraubenbolzen die Klappe in die Ausgangsstellung zurückzubringen.
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Durch die vorliegende Erfindung sollen die geschilderten Nachteile bei der bekannten Anordnung beseitigt und folgende Aufgaben gelöst werden.
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Es soll eine einfach aufgebaute Einrichtung vorgesehen werden, die in der Lage ist, die Gewindebolzen eines Drehgelenks zur Befestigung der äußeren Klappe mit der Schieberplatte, den Rotor usw. an dem Basisteil oder die Gewindebolzen eines anderen Drehgelenks zur Befestigung der inneren Klappe mit der Bodenplatte am Basisteil zu verriegeln, und welche ebenfalls dazu geeignet ist, die Feineinstellung der Plattenstellung zu bewirken.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
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Dadurch ist eine sehr sichere und einfache Verriegelung der Gewindebolzen möglich und in ebenso einfacher Weise läßt sich die Plattenstellung feineinstellen.
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Um diese Feineinstellung beim Auswechseln der jeweiligen Platte nicht zu verlieren, kann in vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung gemäß Anspruch 2 ein Keil verwendet werden. Dadurch wird verhindert, daß die jeweilige Platte wie sonst üblich, am Trägerkasten oder am Rotor mit Mörtel festgelegt wird. Die Platte kann daher zum Austauschen einfach herausgenommen und eine neue eingebracht werden, während der Trägerkasten oder Rotor am Basisteil befestigt bleibt. Dies bedeutet, daß eine Neueinstellung der gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 anfänglich eingestellten Drehgelenke nicht jedes Mal erforderlich ist, wenn die Platte ausgetauscht werden muß.
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Anhand der Figuren wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert. Es zeigt
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Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Ausführungsform der Erfindung,
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Fig. 2 eine Schrägansicht der Ausführungsform bei geöffnetem Zustand der Klappen, wobei zur größeren Klarheit Teile weggebrochen sind,
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Fig. 3 einen Längsschnitt einer Ausführungsform einer Schraubenbolzen- Sperreinrichtung gemäß der Erfindung,
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Fig. 4 eine Vorderansicht der Fig. 3,
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Fig. 5 eine Aufsicht auf den Hauptteil einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Fallverhinderungseinrichtung für die Schieberplatte und
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Fig. 6 einen Schnitt längs der Linie B-B in Fig. 5.
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Die Erfindung wird zuerst kurz mit Bezug auf die Fig. 1 und 2 beschrieben. In den Figuren ist mit 1 eine Zwischenplatte bezeichnet, die am Boden eines als Gießpfanne, Zwischenpfanne oder dergleichen ausgebildeten Behälters 11 befestigt ist, und mit 2 ein Basisteil, der an der Zwischenplatte 1 befestigt und mit zwei Paaren von Trägern 21, 21 a und 22, 22 a an seinen Seiten versehen ist. Mit 3 ist die innere Klappe mit einem Klappenrahmen 3 a bezeichnet, der Arme 35 und 35 a sowie einen Bodenplatten-Trägerkasten 31 aufweist, welcher innen über ein Kugellager 32 drehbar gelagert ist, und eine Bodenplatte 33 ist am Bodenplatten-Trägerkasten 31 in einer dagegen nicht drehbaren Lage aufgenommen. Mit 34 und 34 a sind Düsenbohrungen in der Bodenplatte 33 bezeichnet. Mit 23 bzw. 24 sind in einem bestimmten Abstand auf der Innenseite der Träger 21 bzw. 21 a vertikal angeordnete Arme und mit 27 und 27 a Sperrarme bezeichnet, deren jeder an einem Ende einen Teil mit verbreitertem Durchmesser trägt, wobei die Arme 35 und 35 a der inneren Klappe 3 und die Sperrarme 27 und 27 a an den Trägern 21 und 21 a durch Schraubbolzen 28 schwenkbar befestigt sind (diese Schwenkeinrichtung wird nachfolgend als erstes Drehgelenk 30 bezeichnet). Mit 12 ist eine obere Düse bezeichnet, deren unterer Teil durch die Öffnungen im Boden des Behälters 11, der Zwischenplatte 1 und des Basisteils 2 ragt und mit der Düsenbohrung 34 (oder 34 a) der Bodenplatte 33 verbunden ist.
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Mit 4 ist eine äußere Klappe, mit 41 ein ringförmiger Tragrahmen mit L-förmigem Querschnitt und Armen 46 und 46 a und mit 42 ein beweglicher Ringteil mit L-förmigem Querschnitt bezeichnet, der innerhalb des Rahmens 41 vertikal beweglich ist, wobei der Rahmen 41 und der bewegliche Teil 42 eine ringförmige Federkammer 43 bilden, in der eine Mehrzahl Schraubenfedern 44 angeordnet ist, wodurch der bewegliche Ringteil 42 nach oben gedrückt wird. Die Schraubenfedern können natürlich auch durch Tellerfedern oder dergleichen ersetzt werden. Mit 45 ist ein Rotor bezeichnet, der im Rahmen 41 aufgenommen und auf dem beweglichen Ringteil 42 mittels eines Kugellagers 47 drehbar gelagert und mit einem Stirnzahnrad 48 versehen ist, welches ein einstückiger Teil der Außenfläche desselben ist. Mit 49 ist eine Schieberplatte, die nicht drehbar im Rotor 45 aufgenommen ist, mit 50 und 50 a Düsenbohrungen in der Schieberplatte 49 und mit 51 bzw. 51 a mit den Düsenbohrungen 50 bzw. 50 a verbundene Sammeldüsen bezeichnet.
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Auf der Oberfläche des Rotors 45 sind Ausgleichskurvenführungen 52 und 52 a an gegenüberliegenden Stellen vorgesehen, die aus der Oberfläche des Rotors 45 vorstehen. Mit 53 und 53 a sind Klemmorganaufnahmen bezeichnet, die an den Seiten des Rahmens 41 vorgesehen sind und teilweise aus der Oberfläche des Rahmens 41 vorstehen, und es sind durchgehende Löcher 54 zur Aufnahme von Klemmorganen 55 jeweils durch die Klemmorganaufnahmen 53 und 53 a längs der Radialrichtung des Rahmens 41 vorgesehen. Wie im oberen rechten Teil der Fig. 2 ersichtlich, weist das Klemmorgan 55 einen Keil 56, eine Führung 57 und einen Handgriff 58 auf. Mit 59 und 59 a sind Sperrplatten bezeichnet, die an den Seiten der Klemmorganaufnahme 53 vorgesehen sind und aus dem Außenumfang des Rahmens 41 vorstehen, und Kerben 60 und 60 a sind jeweils an den den Sperren 27 bzw. 27 a entsprechenden Stellen vorgesehen.
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Die äußere Klappe 4 ist schwenkbar an den Trägern 22 und 22 a des Basisteils 2 mittels je eines durch die Arme 46 und 46 a des Rahmens 41 gehenden Schraubenbolzens 61 schwenkbar angelenkt (diese Schwenkeinrichtung wird nachfolgend als zweites Drehgelenk bezeichnet). Mit 70 ist ein Zwischenrad bezeichnet, das mit einem Abtriebsrad 71 a eines Untersetzungsgetriebes 71 kämmt und durch einen nicht gezeigten Antrieb, wie einen Motor, angetrieben werden kann, so daß es seine Drehung auf das Zahnrad 48 des Rotors 45 durch den Fensterteil des Rahmens 41 übertragen kann.
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Mit der oben beschriebenen Konstruktion wird die Doppelklappen- Drehdüse in der folgenden Weise zum Gießen von Stahlschmelze verwendet. Nach dem Schließen der inneren Klappe 3 mit der Bodenplatte 33 wird die äußere Klappe 4 geschlossen und die äußere Klappe 4 wird durch die Sperrarme 27 und 27 a verriegelt. Sodann wird der Rotor 45 durch die Leitung des Antriebs über das Zwischenrad 70 gedreht, und anschließend werden die Klemmorgane aus den Aufnahmen 53 und 53 a herausgezogen, wodurch die Schieberplatte 49 mit dem Rotor 45 gedreht wird und die Öffnung der Düsenbohrungen 34 und 50 derart eingestellt wird, daß die Stahlschmelze aus der oberen Düse 12 gegossen wird. Zur Durchführung einer Inspektion, Reparatur, Auswechslung oder dergleichen der Bodenplatte 33, der Schieberplatte 49 usw. werden die Klemmorgane 55 in die Aufnahmen 53 und 53 a eingesetzt und der Rotor 45 wird rückwärts gedreht, so daß der Rotor 45 nach unten gedrückt wird und die Federn 44 durch das Zusammenwirken der Kurvenführung 52, 52 a und der Klemmorgane 55 zusammengedrückt werden. Sodann werden die Sperrarme 27 und 27 a von den Sperrplatten 59 und 59 a entfernt, und die äußere Klappe 4 wird um das zweite Drehgelenk verschwenkt, wodurch die zweite Klappe 4 geöffnet wird. Um andererseits eine Inspektion, Reparatur, Auswechslung oder dergleichen der Bodenplatte 33, der oberen Düse 12 oder des Basisteils 2 durchzuführen, wird die innere Klappe 3 um das erste Drehgelenk 30 verschwenkt und geöffnet, wie in Fig. 2 gezeigt.
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So kann bei der oben beschriebenen Ausführungsform nicht nur die äußere Klappe 4, welche die Schieberplatte 49 usw. enthält, sondern auch die innere Klappe 3, welche die Bodenplatte 33 usw. enthält, jeweils vom Basisteil 2 mittels des Drehgelenks geöffnet werden, und so läßt sich eine Drehung von Hand der Bodenplatte zum Auswechseln der Düsenöffnung und zur Inspektion, Einstellung oder dergleichen der Bodenplatte, der oberen Düse, des Basisteils usw. leicht und schnell durchführen.
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Im folgenden wird eine Sperreinrichtung für die Schraubenbolzen 61 und 28 der Drehgelenke 62 und 30 beschrieben, die jeweils die äußere Klappe 4 und die innere Klappe 3 halten, damit sie in der gewünschten Weise geöffnet und geschlossen werden können. In den Fig. 3 und 4 ist mit 22 der Träger des Basisteils 2, mit 22 b ein Schraubloch im Träger 22, mit 46 der Arm der äußeren Klappe 4, mit 46 b ein zylindrisches Blindloch im Arm 46 und mit 61 der Schraubenbolzen bezeichnet, welcher einen Gewindeabschnitt 72 und einen Stützschaftteil 73 aufweist. Das zylindrische Blindloch 46 b ist mit dem Schraubloch 22 b des Trägers 22 ausgerichtet. Mit 76 a, 76 b und 76 c sind Bolzenlöcher bezeichnet, die sich von der Außenfläche des Trägers 22 zur Mitte des Schraubloches 22 b erstrecken und gegen das Schraubloch 22 b offen sind, und der Abstand zwischen den Bolzenlöchern 76 a, 76 b und 76 c wird beispielsweise R&sub1; = 60° gewählt. Mit 77 sind Bolzen bezeichnet, welche jeweils in eines der Bolzenlöcher 76 a bis 76 c geschraubt sind. Mit 74 ist ein quadratischer Kopf am Ende des Schraubenbolzens 61 bezeichnet, und 75 a, 75 b, 75 c und 75 d sind Schlitze im Außenumfang des Gewindeabschnittes 72 in Abständen von R&sub2; = 90°.
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Bei der bisher beschriebenen Sperreinrichtung wird der Schraubenbolzen 61 in das Schraubloch 22 b von der rechten Seite gemäß Fig. 3 eingesetzt, so daß der Schaftteil 73 in das im Arm 46 der äußeren Klappe 4 ausgebildete Loch 46 b eingesetzt wird, und das blinde Ende des Loches 46 b wird durch die Stirnfläche des Schaftteils 73 geschoben, so daß, wenn der Arm 46 der äußeren Klappe 4 im wesentlichen in eine vorgegebene Stellung gedrückt wird, eines der Bolzenlöcher 76 a bis 76 c des Trägers (z. B. das Bolzenloch 76 b), das am nächsten an einem der Schlitze (z. B. dem Schlitz 75 b) liegt, gewählt wird und der Schraubenbolzen 61 etwas nach rechts oder links gedreht wird, damit das gewählte Bolzenloch 76 b mit dem Schlitz 75 b ausgerichtet wird. Sodann wird der Bolzen 77 in das Bolzenloch 76 b geschraubt und sein vorderes Ende kommt in Eingriff mit dem Schlitz 75 b, so daß der Schraubenbolzen 61 in seiner Lage verriegelt wird.
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Wenn nach einer langen Verwendungszeit oder dgl. der Träger 22 oder der Arm 46 etwas verformt ist, so daß die äußere Klappe 4 nicht mehr genau mit der inneren Klappe 3 ausgerichtet ist, wird der Bolzen 77 gelockert, um ihn außer Eingriff mit dem Schlitz 75 a zu bringen, und der quadratische Kopf 74 wird von einem Bolzenschlüssel oder dgl. gehalten, um den Gewindezapfen 61 nach rechts oder links zurück in die Ausgangsstellung zu drehen. Sodann ist eines der Bolzenlöcher (z. B. das Bolzenloch 76 c) mit dem nächstgelegenen Schlitz (z. B. dem Schlitz 75 c) ausgerichtet, und der Bolzen 77 wird in das Bolzenloch 76 c geschraubt, wodurch die äußere Klappe 4 wiederum mit der inneren Klappe 3 genau ausgerichtet wird.
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Bei dieser Ausführungsform kann infolge der Tatsache, daß die oben beschriebenen Sperreinrichtungen für das zweite Drehgelenk 62 vorgesehen sind, das die äußere Klappe 4 an den Trägern 22 und 22 a des Basisteils 2 drehbar lagert, die zweite Klappe 4 und daher die Schieberplatte 49 stets in richtiger Lage gehalten werden, indem die Schraubenbolzen 61 und 61 a eingestellt werden, und so können die Platten 33 und 49 genau ausgerichtet und in enger Berührung miteinander gehalten werden. In Fig. 3 und 4 sind zwar die Sperreinrichtungen für das zweite Drehgelenk 62 der äußeren Klappe 4 vorgesehen, es ist aber natürlich klar, daß die gleichen Sperreinrichtungen auch für das erste Drehgelenk 30 der inneren Klappe 3 vorgesehen werden können.
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Bei dieser Ausführungsform ist der Gewindeabschnitt 72 des Schraubenbolzens 61 (61 a) mit einem Gewinde versehen, dessen Steigung 6 mm beträgt. Der Grund für die Verwendung dieser groben Steigung liegt in der Verhinderung des Brandes an den Teilen infolge der Strahlungshitze (ungefähr 300°C) und in der Vereinfachung der Arbeitsweise. Wenn bei bekannten Anlagen die Schraubenbolzen 61 und 61 a mit einer Steigung von 6 mm einmal gedreht werden, werden die Arme 46 und 46 a (und daher die äußere Klappe 4) jeweils um 6 mm verschoben, wodurch es unmöglich wird, eine Feineinstellung vorzunehmen. Erfindungsgemäß jedoch bringt ein Drehen des Schraubenbolzens 61 um @O:&udf57;°KV&udf56;Ê^&udf57;°KV&udf56;É:360&udf54; oder ¹/&sub1;&sub2; einer Umdrehung (bei R&sub1; = 60°, R&sub2; = 90°) den Bolzen 77 in Eingriff mit einem der Schlitze 75 a bis 75 d und auf diese Weise wird eine minimale Verschiebung von 0,5 mm für die Arme 46 und 46 a (und infolgedessen der äußeren Klappe 4) gewährleistet und die Durchführung von sehr feinen Einstellungen ermöglicht.
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Bei den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen ist zwar jeder Schraubenbolzen mit vier Schlitzen in Abständen von R&sub1; = 90° und jedes Schraubloch mit drei Bolzenlöchern in Abständen von R&sub2; = 60° versehen, die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf eingeschränkt, und die Beziehung zwischen R&sub1; und R&sub2; kann auch Werte R&sub1; > R&sub2; annehmen. Erfindungsgemäß können nämlich die Anzahlen von Schlitzen und Bolzenlöchern sowie ihre Winkel je nach Wunsch nach den jeweiligen Umständen gewählt werden, vorausgesetzt, daß die Beziehung R&sub1; < R&sub2; oder R&sub1; > R&sub2; erfüllt wird. Jedoch ist eine übergroße Anzahl von Schlitzen und Bolzenlöchern vom Standpunkt der Festigkeit aus nicht zu bevorzugen.
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Fig. 5 zeigt eine Teildraufsicht zur Erläuterung einer Fallverhinderungseinrichtung für die Boden- oder Schieberplatte, und Fig. 6 zeigt einen Schnitt längs der Linie B-B in Fig. 5. In den Figuren ist mit 45 der Rotor, mit 48 das Zahnrad und mit 49 die Schieberplatte bezeichnet. Mit 49 a ist ein Stahlband bezeichnet, das zwischen der Schieberplatte 49 und dem Rotor 45 angeordnet, jedoch nicht wesentlich ist. Mit 45 a ist eine Ausnehmung im Innenumfang des Rotors 45 bezeichnet, und diese kann an zwei oder mehreren Stellen vorgesehen werden, obwohl in den Figuren nur eine einzige Ausnehmung gezeigt ist. Mit 78 ist ein Keil bezeichnet, der beispielsweise aus mit Kohlenstoff angereichertem Bakelit oder einem hitzebeständigen Kunstharz besteht, der im unteren Teil dünner ist als im oberen Teil und bei Stoßbelastung verhältnismäßig zerbrechlich ist.
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Nachdem bei dieser Ausführungsform die Schieberplatte 49 im Rotor 45 aufgenommen ist, wird der Keil 78 in die Ausnehmung 45 a eingetrieben, um die Schieberplatte 49 fest in ihrer Lage zu halten, und sodann wird sein oberer Teil von der Seite her, wie durch einen Pfeil in Fig. 6 angedeutet, mit einem Hammer oder dgl. abgeschlagen, so daß er im wesentlichen in der gleichen Höhe wie die Oberfläche des Rotors 45 abbricht. Der Keil 78 kann zwar aus anderem hitzebeständigem Material als mit Kohlenstoff angereichertem Bakelit und hitzebeständigen Kunstharzen hergestellt werden, er sollte jedoch vorzugsweise aus einem Material bestehen, das leicht zerbrochen werden kann, wenn es herausfällt und in irgendeinen Teil des Getriebes eindringt. Ferner kann der Keil 78 zwar eine derartige Größe besitzen, daß er im wesentlichen bündig mit der Oberfläche des Rotors 45 wird, seine Wirksamkeit beim Betrieb wird aber durch Verwendung eines übergroßen Keils 78 verbessert, wobei nach dem Eintreiben des Keils 78 in die Ausnehmung 45 a der vorstehende Teil von der Seite durch den Schlag eines Hammers oder dgl. abgebrochen wird.
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Während in den Fig. 5 und 6 die Schieberplatte 49 durch den Keil 78 fest am Rotor 45 gehalten wird, ist es natürlich auch möglich, daß die Bodenplatte 33 durch den Keil fest am Trägerkasten 31 gehalten wird.
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Bei der beschriebenen Bauweise ist diese Ausführungsform in der Lage, die Boden- oder Schieberplatte mit einem einfachen Aufbau fest an ihrer Stelle zu halten und ein Herausfallen dieser Platten während des Öffnens und Schließens der inneren oder äußeren Klappe zu verhindern. So hat diese Ausführungsform vom Standpunkt der Sicherheit und Wirtschaftlichkeit eine große Wirkung.