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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, 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-Drehdüsenanordnung tritt das Problem auf, daß bei Drehung der Schieberplatte ein Drehmoment auf die Bodenplatte ausgeübt und diese etwas in Umfangsrichtung mitgenommen wird. Dadurch werden unerwünschte Reaktionskräfte auf die in die Bodenplatte ragende obere Düse ausgeübt.
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Durch die Erfindung soll eine einwandfreie Festlegung der Bodenplatte erzielt und die Ausübung von Reaktionskräften auf die obere Düse verhindert werden.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
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Aus der DE-OS 24 04 425 ist zwar bereits eine Drehdüsenanordnung mit einer Bodenplatte und einer Schieberplatte mit mehreren Düsenöffnungen bekannt, wobei die Bodenplatte eine in der gleichen Ebene angeordnete Stahlplatte trägt, die die jeweils nicht benutzte Düsenöffnung von oben abdeckt. Bei dieser bekannten Anordnung ist außerdem noch eine Zwischenplatte oder Halteplatte zwischen Bodenplatte und Schieberplatte angeordnet. Die mit der Bodenplatte verbundene Metallplatte liegt also auf dieser Zwischenplatte gleitend auf. Eine Drehung der Zwischenplatte kann sie aber keineswegs verhindern, da sie weder aus der Bodenplatte nach unten vorspringt noch in eine entsprechende Ausnehmung der Zwischenplatte eingreift. Eine Drehung der Zwischenplatte wird vielmehr über einen die Zwischenplatte haltenden Ring verhindert.
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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 eine Draufsicht einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Basisteils,
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Fig. 4 eine Seitenansicht der Fig. 3,
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Fig. 5 eine Aufsicht einer Ausführungsform der ersten Klappe gemäß der Erfindung,
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Fig. 6 einen Schnitt längs der Linie C-C in Fig. 5,
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Fig. 7 eine Aufsicht einer weiteren Ausführungsform der Bodenplatte und
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Fig. 8 einen Schnitt längs der Linie D-D in Fig. 7.
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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 im 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 Sperrarmen 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 Leistung des Antriebs über das Zwischenrad 70 gedreht, und anschließend werden die Klemmorgane aus den Aufnahmen 53 und 53 aherausgezogen, 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 Kurvenführungen 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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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.
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Es wird nunmehr die erfindungsgemäße Einrichtung zur Stabilisierung der Flächenpressung zwischen einer Bodenplatte und einer Schieberplatte beschrieben. Die Fig. 3 bis 8 zeigen einen Basisteil, eine innere Klappe und eine Bodenplatte gemäß dieser Ausführungsform. Wie in den Fig. 3 und 4 gezeigt, ist der Basisteil 2 mittig mit einem Teil 82 zur Aufnahme der inneren Klappe 3 versehen und im Aufnahmeteil 82 sind eine Öffnung 29 zur Aufnahme des unteren Teils der oberen Düse 12 und ein Vorsprung 81 an einer Stelle symmetrisch zur Öffnung 29 bezüglich der Mitte des Teils 81 zur Unterstützung der Bodenplatte 33 vorgesehen. Der Vorsprung 81 besitzt eine derartige Höhe, daß, wenn der Vorsprung 81 innerhalb eines Stegteils 86 oder 86 a zu liegen kommt, der längs des Außenumfangs einer Düsenöffnung 34 oder 34 a der Bodenplatte 33 (siehe Fig. 8) ausgebildet ist, und die Bodenplatte 33 in einer vorbestimmten Lage angeordnet ist, der Vorsprung 81 gegen die innere Oberfläche des Stegteils 86 (oder 86 a) gerade an der Stelle der oberen Düse (siehe Fig. 1) gepreßt wird. 83 sind Löcher zur Befestigung des Basisteils 2 am Behälter 1.
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Wie in den Fig. 5 und 6 gezeigt, weist die innere Klappe 3 einen Klappenrahmen 3 a mit den Armen 35 und 35 a und einem Bodenplatten-Trägerkasten 31 auf, der innerhalb des Klappenrahmens 3 a mittels eines Kugellagers 32 drehbar gelagert ist, und der Bodenplatten-Trägerkasten 31 ist mit Löchern 84 bzw. 84 a zur Aufnahme der Stegteile 86 bzw. 86 a versehen, die längs des Außenumfangs der Düsenöffnungen 34 und 34 a der Bodenplatte 33 ausgebildet sind, und mit einem Stufenteil 85, der einen ovalartigen Umfang mit zwei abgeflachten Abschnitten aufweist und zur Aufnahme der Bodenplatte 33 geeignet ist. Wie andererseits in den Fig. 7 und 8 gezeigt, ist die Bodenplatte 33 oval geformt, wobei die Seiten abgeflachte Abschnitte bilden, und sie weist zwei Düsenöffnungen 34 und 34 a an symmetrischen Stellen auf, und die Stegteile 86 und 86 a sind an der Oberfläche so ausgebildet, daß sie jeweils zu den Düsenöffnungen 34 bzw. 34 a konzentrisch sind.
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Wenn bei der so beschriebenen Ausführungsform die innere Klappe 3 und die äußere Klappe 4 geschlossen und durch die Sperrarme 27 und 27 a verriegelt sind, wird die Gleitfläche der Schieberplatte 49 in enge Berührung mit der Gleitfläche der Bodenplatte 33 durch die Schraubenfedern 44 gedrückt. In diesem Fall wird gemäß Fig. 1 eine der Düsenöffnungen der Bodenplatte 33, z. B. die Düsenöffnung 34, gegen die obere Düse 12 und durch diese abgestützt, und die andere Düsenöffnung, z. B. die Düsenöffnung 34 a, wird gegen den Vorsprung 81 am Basisteil 2 gedrückt und durch diesen abgestützt. So werden die Gleitflächen gleichförmig über die ganzen Flächen dicht gegeneinander gepreßt und insofern besteht keine Gefahr einer Spaltentstehung und einer Verformung. Wenn es erwünscht ist, die Düsenöffnungen 34 und 34 a zu ändern, wird zunächst die äußere Klappe 4 geöffnet, sodann die innere Klappe 30 um das erste Drehgelenk 30 verschwenkt, um sie zu öffnen, und schließlich wird der Bodenplatten-Trägerkasten 31 von Hand um 180° gedreht.
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Mit der oben beschriebenen Drehdüsenanordnung können die Gleitflächen der Bodenplatte und der Schieberplatte über die ganzen Flächen mit einer stabilen Flächenpressung in enger Berührung gehalten werden. Dadurch wird das Eindringen von Stahlschmelze sowie jegliche Verformung der Bodenplatte verhindert und somit die Lebensdauer der Bodenplatte bzw. der Schieberplatte wesentlich erhöht.
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Nunmehr wird eine Ausführungsform einer Anordnung zur Halterung des Basisteils am Boden des Behälters beschrieben. Bei dieser Ausführungsform ist die Zwischenplatte 1 am Boden des Behälters 11 durch Anschweißen od. dgl. befestigt, und ein Zapfen 13 mit einem Schraubloch ist vertikal in jede der den Löchern 83 des Basisteils 2 gemäß Fig. 3 entsprechenden Stellen eingesetzt, und die in die Löcher 83 des Basisteils 2 eingesetzten Zapfen 13 werden durch Bolzen 14 in ihrer Lage gehalten.
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Bei der oben beschriebenen Doppelklappen-Drehdüsenanordnung können Inspektion, Reparatur oder Auswechslung der Schieberplatte 49 und der Bodenplatte 33 durch einfaches Öffnen der äußeren Klappe 4 und/oder der inneren Klappe 3 durchgeführt werden, und es ist auch möglich, die Bolzen 14 zu entfernen und den Basisteil 2 usw. als Einheit wie einen einheitlichen Block herauszunehmen. Daher können Inspektion, Reparatur usw. der jeweiligen Bestandteile leicht und schnell durchgeführt werden, und darüber hinaus besteht keine Gefahr, den Betrieb infolge einer Wartungsunterbrechung über eine längere Zeitspanne zu behindern.