DE1758269C3 - Feuerfeste Isolierplatte für die Auskleidung von Metallgehäusen, und daraus hergestellte Auskleidung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine feuerfeste Isolierplatte für die Auskleidung von Mctullgehäusen, mit einer Mehrzahl von an ihren Rändern aneinandergrenzenden Plattenabschnitten, die miteinander über biegbare, in das Plattenmaterial eingebettete Seharnierglieder verbunden sind und mit ihren aneinandergrenzenden Rändern zu der der auszukleidenden Metallgehäusefläche zugeordneten Plattenfläche hin sieh verjüngende, von der dieser Plattenfläche abgewendeten Plattenfläche ausgehende Spalte bilden.

Eine derartige Isolierplatte ist aus der FR-PS IJ 09 266 bekannt. Hierbei sind sämtliche Plattenab- mi schnitte gesonderte Bauteile, welche entlang den Trennebenen zwischen dem Scheitel der Keilspalte und der hinteren Plattenfläche aneinanderliegen, wobei die Scharnierglieder in Form eines biegsamen Drahtgeflechtes in Höhe der Scheitel tier Keilspalte eingebettet h> sind, so daß die über das Drahtgeflecht zusammenhängenden Plattcnabschnitte um die Scheitel der Keilspalte gegeneinandergeschwenkt werden können, bis die den Spalt begrenzenden Seitenflächen der Plattenabschnitte aneinanderliegen. Die bekannte Isolierplatte kann jedoch nur verhältnismäßig schwierig gehandhabt werden, da die Plattenabschnitte nur über das Drahtgeflecht zusammenhängen und die glatten Anlageflächen der Plattenabschnitte aneinander einer gegenseitigen Verschiebung keinen' wesentlichen Reibungswiderstand entgegensetzen. Durch die Ausbildung der Trennfugen zwischen den aneinandergrenzenden Plattenabschnitten im Bereich zwischen dem Scheitel der Keilspalte und der Plattenrückseite entstehen im Bereich der Scheitel der Keilspalte glatte Kanten. Wenn daher die Plattenabschnitte zur Ausbildung der Auskleidung gegeneinander abgewinkelt sind und zwischen den dann aneinanderliegenden Begrenzungsflächen der Spalte auch nur kleine körnige Verunreinigungen eingeschlossen sind, entstehen hier Spaltöffnungen, die durch die erwähnten glatten Kanten nicht verschlossen sind und sich daher in die nach dem gegenseitigen Abwinkein der Plattenabschnitte an der Plattenrückseite aus den Trennfugen gebildeten keilförmigen Offnungsspalten hin fortsetzen, so daß innerhalb der Auskleidung befindliches Schmelzenmaterial bis zur Rückseite der Auskleidung hindurchlecken kann. Durch die Ausbildung der Trennfugen ist auch die Herstellung der Isolierplatte im Vakuumformverfahren beeinträchtigt, bei welchem der Formbrei zur Plattenrückseite hin durch Anlegen von Unterdruck entwässert wird, weil das Wirksaniwerden des Unterdruckes im Bereich der Materialabschnitte, die an die zur Ausbildung der Trennfugen erforderlichen, bis zur Rückseite der Platte reichenden Formrippen angrenzen, durch diese beeinträchtigt ist.

Demgegenüber wird durch die Erfindung die Aufgabe gelöst, eine feuerfeste Isolierplatte der eingangs erwähnten Art in einfacher Weise derart zu gestalten, daß sie leichter gehandhabt und mit geringerem Aufwand unter Verwendung eines hochfeuerfesten Materials gegossen werden kann und für die fertige Auskleidung eine verbesserte Dichtigkeit erbringt.

Dies wird prfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Spalte im Abstand vor der der Metallgehäusefläche zugeordneten Plattenfläche unter Ausbildung von mit den Plattenabschnitten einstückig aus dem Plattenmaterial geformten Brücken enden, in welchen die Scharnierglieder im Abstand von den Enden der Spalte eingebettet sind und welche zum Abwickeln aneinandergrenzender Plattenabschnitte zerbrechbar sind.

Durch die Ausbildung der zerbrechbarer. Brücken ist die Handhabung der Isolierplatte selbst dann einfach, wenn die Brücken vorzeitig zerbrochen sind, denn durch die Bruchflächen wird einer gegenseitigen Verschiebung der aneinandergrenzenden Plattenabschnitte ein wesentlicher Reibungswiderstand entgegengesetzt, so daß die gesamte Platte steifer wirkt. Dieser Vorteil ist auch bei der Handhabung der Platte mit gegenseitig abgewinkelten Plattenabschnitten vorhanden, weil hierfür im Bereich der Scheitel der vorherigen Keilspalte ebenfalls unregelmäßige, aneinanderliegende Bruchkanten vorliegen. Diese unregelmäßigen Bruchkanten bilden außerdem eine Barriere gegen das llindurchlekken von Schmelzmaterial durch Spaltöffnungen zwischen den in der fertigen Auskleidung aneinanderliegenden glatten Anlageflächen der Plattenabschnitte, so daß die Dichtigkeit der Auskleidung insgesamt besser ist. Hierzu trägt zusätzlich bei, dall die Scharnierglieder im Abstand von den Enden der Spalte angeordnet sind, weil dadurch die Schyrnierglieder beim gegenseitigen

Abwinkein der aneinandergrenzenden Plattenabschnitte etwas gedehnt werden und diese an den Bruchkanten eng aneinaderpressen.

Die anfängliche Ausbildung der zerbrechbaren Brücken führt außerdem zur verbesserten Herstellung der Isolierplatte im Unterdruckformverfahren, weil durch die Brücken an der Plattenrückseite ein auch im Bereich der zur Ausbildung der Keilspalte erforderlichen Fornistege ein homogener Materialverbund vorliegt, so daß der Unterdruck auch im Bereich der Formrippen für die gute Entwässerung des Matericlbreis voll wirksam werden kann.

Nach einer Ausgestaltung der Erfindung verjüngt sich wenigstens einer der Plattenabschnitte in Längsrichtung, so daß die fertige Auskleidung einen entsprechend konischen Verlauf hat, wie es für viele Anwendungsfälle erwünscht ist.

Die bei der erfidnungsgemäßen Isolierplatte verwendeten Scharnierglieder bestehen vorzugsweise aus einem biegsamen Drahtgeflecht, das nahe der der Metallgehäusefläche zugeordneten Plattenfläjhe eingebettet ist. Dieses Drahtgeflecht liegt bei der Herstellung der Platte am Boden der Herstellungsform, wodurch die Einbettung des Drahtgeflechtes begünstigt ist.

Die aus der erfindungsgemäßen Isolierplatte hergestellte Auskleidung kann wegen ihrer verbesserten Dichtigkeit unmittelbar an der Metallgehäuseflüche anliegen, ohne daß hier die Zwischenschaltung einer zusätzlichen keramischen Ausfütterung erforderlk h ist.

Bei der fertigen Auskleidung wird vorzugsweise ihr unterer Abschluß von einem armierten Bodenring aus feuerfestem Material gebildet, auf welchem die Isolierpiattenabschnitte mit ihren unteren Rändern abgestützt sind und von welchem der Spalt zwischen der Rückseite der Isolierplattenabschnitte und der Metallgehäuseflä- π ehe abgedeckt ist.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von beispielhaften Ausführungsformen erläutert, die aus der Zeichnung ersichtlich sind.

Fig. 1 zeigt eine etwa längs der Linie 1-1 in Fig.2 to teilweise geschnittene Teilansicht einer ausgekleideten Wärmhaube, die in das offene obere Ende einer Kokille eingesetzt ist;

F i g. 2 ist ein Teilschnitt ungefähr längs der Linie 2-2 in F i g. 1;

F i g. 3 ist eine Ansicht einer feuerfesten Isolierplatte, aus welcher eine Auskleidung eines Metallgehaltes hergestellt werden kann, in ihrem geformten und wärmegehärteten Zustand, bereit zum Verpacken und zum Versand; ϊο

Fig.4 und 4a sind Teilschnitlansichten der Isolierplatte nach F i g. J im vergrößerten Maßstab;

Fig.5 ist ein vertikaler Teilschnitt durch eine Auskleidung, die in dem offenen oberen Ende einer Kokille eingebaut ist; v>

Fig.6 ist eine Teildraufsicht auf den mit der Auskleidung verwendeten Deckring;

Fi g. 7 ist eine etwas schematische Teildraufsicht auf eine Form zur Herstellung der Isolierplatte nach Fi g. J;

F i g. 8 ist ein Teillängsschnitt durch die Form nach wi F i g. 7 im vergrößerten Maßstab;

Fig.9 ist eine Ansicht eines abgewandelten Wärmehaubenmantels mit einer eingesetzten, abgewandelten Auskleidung;

Fig. 10 ist eine Teilvorderansicht der Isolierplatte, 1,1 aus der die Auskleidung nach F i g. 9 hergestellt ist; und Fig. Il ist ein Schnitt längs der Linie 11-11 in F i g. 10.

Die für die Auskleidung eines Metallgehäuses verwendete feuerfeste Isolierplatte besteht aus einer Mehrzahl von einstückig verbundenen Plattenabschnitten 10a, 106, die zur Ausbildung der Auskleidung gegeneinander abknickbar sind, so daß sie einen vieleckigen röhrenförmigen Behälter am oberen Ende einer Kokille bilden, der eine Metalhchmelzmenge über der Kokille aufnimmt, um die Schrumpfung des Metalls in der Kokille während seiner Erstarrung auszugleichen. Obwohl die vorgeformte Auskleidung 10 in verschiedenen Arten von Wärmehaubenkonstruktioiien eingebaut oder verwendet werden kann, so ist sie besonders brauchbar, wenn sie gefaltet und in einen Wärmehaubenmantel eingeschoben wird, um eine hochisolierende Wärmehaube A zu bilden.

Die Wärmehaube A kann in dem offenen oberen Ende einer Kokille 12 angebracht werden. Der Metallmantel Il und seine Verwendungsweise sind von herkömmlicher Art. Wie am besten in Fig. 1 zu sehen ist, ist der Metallmantel 11 einstückig ausgebildet und begrenzt eine zentrale öffnung 13. Der Mantel kann jedoch auch aus zwei Stücken hergestellt und zusammengeschraubt sein. Die Öffnung 13 oder der Innenraum verjüngt sich von unten nach oben. Die Öffnung 13 kann selbstverständlich auch ohne Verjüngung ausgebildet sein und jede geeignete Form haben, wie kreisrund oder oval, falls dies gewünscht wird.

In der dargestellten Ausführungsform weist die Öffnung 13 in dem Metallmantel 11 acht Seiten auf. Die Auskleidung 10 weist daher acht einander abwechselnde Plattcnabschnitte 10a, 106 zur Ausbildung der Seiten-Uiid Eckplatten der Auskleidung auf, die einen achtseitigen, hohlen Körper bilden, der komplementär zu der achtseitigen öffnung IJ ausgebildet ist und in die Öffnung 13 des Metallmantels 11 eingeschoben werden kann. Die Auskleidung liegt an den Innenseiten des Mantels 11 an und ist auf dem Bodenring 16 abgestützt.

Nach dem Einsetzen der Auskleidung 10 in den Metallmantel Il wird der feuerfeste Bodenring 16 auf das untere Ende der Wärmehaube aufgesetzt. Der feuerfeste Bodenring 16 hat eine obere Fläche, die an dem unteren Rand der Auskleidung 10 anliegt, um die letztere innerhalb des Metallmantels 11 zu halten und das Eindringen des flüssigen Stahles hinter die Auskleidung zu verhindern. Auf den) Hodenring 16 ist ein Anlagering 18 angeordnet, der an den die öffnungen am oberen Ende der Kokille 12 begrenzenden Flüchen anliegt. Der feuerfeste Bodenring 16 und der Anlagering 18 können auf jede geeignete oder herkömmliche Weise, wie durch Klammern, an dem Mantel 11 befestigt werden, die von Kerben 17 in der lrinenoberflüche des Ringes aufgenommen werden (F i g. 6).

Wenn die derart ausgerüstete Wärmehaube A für einen Gießvorgang benutzt wird, wird sie in einer vorbestimmten Entfernung in dem oberen offenen Ende einer Kokille 12 angeordnet und anfangs durch geeignete Blöcke (nicht gezeigt) in dieser Lage gehalten. Nachdem das flüssige Metall in die Kokille 12 und die Wärmehaube A eingegossen worden ist, werden die Blöcke ausgeschlagen oder zerstört, woiauf die Wärmehaube auf dem erstarrenden Rohblock ruht oder »schwimmt«. Die Wärmehaube enthält eine Menge geschmolzenen Metalls, von dem ein Teil dem Rohblock in der Kokille zugeführt wird, um die Schrumpfung des Metalls während der Erstarrung auszugleichen.

Der isolierende Bodenring schützt ferner das untere Ende ties Mantels und, was am wichtigsten ist, schafft eine hochisolierende Hitzebarriere /wischen dem geschmolzenen Stahl und dem Wiirmehaubenmantel an

der kritischen unteren verbreiterten Öffnung oder Anschlußstelle der Wärmehaube, wodurch er die Abschreckwirkung des Wärmehaubenmantels an dieser kritischen Stelle auf ein Mindestmaß herabgesetzt und die Bildung einer Stahlbrücke an dieser Stelle verhindert. be\or das in der Wärmehaube befindliche Metall den Lunker in dem Rohblock unter dem Hals oder der Anschlußstelle der Wärmehaube mit der Kokille vollkommen ausgefüllt hat.

Die Plattenabschnittc 10a, 106der Plattenauskleidung 10 werden Seite an Seite nebeneinander aus einem hochisolierenden, feuerfesten Material hergestellt, wobei die benachbarten Plattenabschnitte fest durch feuerfeste Brücken 22 verbunden sind, deren Dicke kleiner ist als die der Plattenabschnitte 10a, 106. Die 1*1 *% t i ίΊ w^ ο nc/^h *"*i 11 ( t* η "ϊ ^"\/"ΐ&π ι /λρ 7Ι ι frc H' ί*** t ^* f% ι w\ <*fc I li^l/ 4^ tι f^ r^

16 bis 38 mm. Die Plattenabschnitte haben im wesentlichen ebene vordere und hintere Oberflächen 23 und 24. welche die inneren bzw. äußere Oberfläche der hohlen Wärmehaubenauskleidung bilden, wenn die Auskleidung 10 gefaltet ist. In der Ansicht der Fig. 3 haben die Plattenabschnitte 10a, 10b ebene obere und untere Randflächen 27, 28. die an die vorderen und hinteren Plattenflächen 23, 24 anschließen und sich in (Querrichtung erstrecken, und ebene, anschließende Seitenrandflächen 30, 31, die an die vordere Plattenfläche 23 anschließen und sich zu der hinteren Plattenfläche 24 hin erstrecken, aber im Abstand von der Plattenfläche 24 enden. Die oberen und unteren Randflächen 27, 28 verjüngen sich vorzugsweise so. daß sie mit der vorderen Randfläche 23 einen stumpfen Winkel einschließen.

Die benachbarten Seitenrandflächen 30, 31 von benachbarten Platten 10, 1Oi verlaufen im Abstand voneinander und liegen einander gegenüber. Sie sind so geneigt, daß sie mit den vorderen Plattenflächcn 23 einen stumpfen Winkel einschließen. Die benachbarten .Seitenrandflächen 30, 31 sind eben und sind zueinander so geneigt, daß sie an einer zwischen der vorderen und hinteren Plattenfläche 23, 24 liegenden Stelle zusammenlaufen und Spalte 32 begrenzen, deren Grund 33 sich im Abstand von der hinteren Piattcnfläche 24. vorzugsweise etwa 4 bis 5 mm von der letzteren, befindet. Die Spalten 32 sind V-förmig, und die benachbarten Seitenrandflächen 30, 31 schließen einen Winkel ein. Der Winkel des Spaltes ist unterschiedlich, je nach der Anzahl der Plattenabschnitle in der Auskleidung und den Winkel, um den die Plattenabschnitte abgeknickt werden müssen, um mit der Öffnung übereinzustimmen, in welche sie eingeschoben werden sollen. Sind beispielsweise vier Plattenabschnitte vorgesehen, welche eine komplette Auskleidung bilden sollen. so beträgt der Winkel der Spalte ungefähr 90*. In der in F i g. 1 bis 4 dargestellten Ausführungsform beträgt der Winkel ungefähr 45°.

Die feuerfesten Brücken 22. die die benachbarten Piattenabschnitte 10a, 106 fest verbinden, erstrecken sich zwischen dem Grund 33 der Spalte 32 und der hinteren Plattenfläche 24. Diese Brücken 22 sind zerbrechbar und brechen im wesentlichen längs des Grundes 33 der V-förmigen Spalte 3Z wenn die Plattenabschnitte 10a. 106 zur Ausbildung der hohlen Auskleidung gegeneinander abgeknickt werden.

Die Plattenabschnitte 10a. 106 der vorgeformten Auskleidung 10 sind außerdem scharnierartig durch biegsame Stütz- oder Scharnierglieder 40 miteinander verbunden, die an der Auskleidung befestigt und im wesentlichen in derselben eingebettet sind. Die Scharnicrglicder 40 können von jeder geeigneten Konstruk tion sein und aus jedem geeigneten Material ausgebilde werden, welches eine genügende Festigkeit aufweist, urr die betreffenden Platten zu tragen, wenn die zerbrech baren Brücken 22 durchgebrochen worden sind. Dk Scharnierglieder bestehen vorzugsweise aus einetT biegsamen Drahtgeflecht oder Drahtgitter. Das biegsa nie Drahtgeflecht oder -.gitter ist vorzugsweise zui Gänze innerhalb des Materials eingebettet, und zwar ir einem Abstand hinter dem Grund 33 der Spalte 32 unc zwischen dem Grund 33 der Spalte 32 und der hinterer Plattenfläche 24. Die lücke der das Drahtgiiici bildenden Drähte ist in den Zeichnungen aus Anschau lichkeitsgründen etwas übertrieben.

■-■ Die Materialien und Gemische, aus welchen die Ringe und Platten hergestellt werden, können innerhalb bestimmter Grenzen verschieden sein, jedoch in Fällen wo die hochisolierende Auskleidung in einem gußeiser nen Mantel oder in einer Kokille benutzt werden soll wie in den Zeichnungen gezeigt, wird die Auskleidung vorzugsweise aus einem Material hergestellt, welche! einen körnigen, feuerfesten Füllstoff wie Kieselerde mehl mit einer Teilchengröße, die im wesentlichen zui Gänze durch ein Sieb mit einer Maschenweite vor 0.074 mm durchfällt, ein hitz.ezerselzbares Bindemitte und ein organisches Fasermaterial wie Holzstoff unc Papierbrei und/oder anorganisches Fasermaterial wie Schlackenwolle oder Asbest, oder ein synthetische« anorganisches Fasermaterial aufweist. Das Fasermatc rial ist vorzugsweise ein Asbestmaterial oder cir synthetisches Fasermaterial. Kin Material dieser Art is¹ in US-Patentschrift 37 33 047 beschrieben

Das Material kann im wesentlichen wie folg! zusammengesetzt sein:

Das Asbestmaterial ist vorzugsweise Amositasbesi und kann einen Anteil von Chrysotilasbest enthalten jedoch in Mengen, die nicht dazu ausreichen, um einen unzulässigen Wassergehalt einzubringen. Der Asbest in dem Ring kann beispielsweise 25% Chrysoiilasbest

5n enthalten. Crocidolit, Anthophyllit und Termolit sine weitere Beispiele von wasserarmen Asbestarten, die benutzt werden können. Andere feuerfeste Füllstoffe wie Diatomerde, Magnesia. Tonerde oder Forsten! sine ebenfalls brauchbar.

Die feinporige Struktur, die bei der Herstellung der Platten gebildet wird, verleiht den Platten eine hohe Isolierfähigkeit. Die hohe Isolierfähigkeit der Platter kann durch die Wärmeleitfähigkeit oder die K-Zahl des Materials ausgedrückt werden. Die K-Zahl ist hier, wie

wi üblich, die Wärmemenge in 0,252 Kcal, die durch eine Platte mit einer Dicke von 25,4 mm und einer Fläche von 93 - 10~² m² in einer Stunde pro 5/9°C Tempera turdifferenz zwischen der heißen und kalten Seite odei Fläche der Platte strömt Die K-Zahl ändert sich mit dei

(,s durchschnittlichen oder mittleren Temperatur zwischen der heißen und der kalten Fläche des Materials. Die vorliegenden Platten sind hochisolierend, da sie eine K-Zahl von weniger als 1.5. ermittelt für einen Bereich

Bestandteil	Bereich
	(Gew.-Teile)
Körniger, feuerfester Füllstoff	79-90
Bindemittel	5-10
Asbest mit weniger als 6% Wasser	5-10
Organisches Fasermateriai
weniger als	2

von durchschnittlichen oder mittleren Temperaturen von 544°C bis 954"C haben. Die relativ niedrige K-Zahl zeigt, daß die Platten hochisolierend sind und ?ur Verwendung in einem Wärmehaubenmantel oder eine keramische Auskleidung oder direkt in einer Kokille ■> besonders geeignet sind.

Die Auskleidung 10 wird vorzugsweise durch einen Naßforrnvorgang mittels Vakuum oder Druck geformt, wobei das biegsame Drahtgeflecht in den in der Form befindlichen wäßrigen Brei eingetaucht wird und wobei ic die Plattenabschnitte 10a, 106 in einer offenen, nicht gefalteten Lage nebeneinander geformt werden, wie in Fig. 3 gezeigt, und zwar in einer nachstehend noch eingehender zu beschreibenden Weise.

Die Auskleidung kann aus ihrer nichtgefalteten Lage (Fig. 3) in eine Lage gefaltet werden, in der die benachbarten Plattenabschnitte 10a, 106 im Winkel zueinander stehen, um einen röhrenförmigen Behälter zu bilden, der in die öffnung 13 des Metallmantels 11 eingeschoben wird. Hierbei werden die benachbarten Plattenabschnitte 10a, 106 erfaßt und die Scharnierglieder 40 an den und entlang den zerbrechbaren Brücken 22 zwischen den Platten zu einem Winkel gebogen und gedehnt, der erforderlich ist. um die benachbarten Seitenrandflächen 30, 31 der Plattenabschnitte in Anlage miteinander zu bringen. Während der Faltbewegung der benachbarten Plattenabschnitte 10a, 106 bricht die Brücke 22 zwischen denselben, so daß die Scharnierglieder 40 so gebogen werden können, daß die benachbarten Seitenrandflächen 30, 31 der Plattenabschnitte 10a, 106aneinanderliegen. Die Scharnierglieder halten die Platten zusammen, nachdem die Brücken 22 zerbrochen sind. Nachdem die vorgeformte Auskleidung 10 gefaltet worden ist. wird sie in die öffnung 13 des Metallmantels bis zum oberen Ende eingeschoben. Daraufhin werden der Bodenring 16 und der Anlagering 18 befestigt und die Wärmehaube A in der öffnung am oberen Ende der Kokille angebracht.

Man hat festgestellt, daß durch die Anordnung der zerbrechbaren Brücken 22 zur Verbindung der benachharten Plattenabschnitte 10a. 106 zu einer Einheit eine starke, flache Konstruktion erzielt wird, die ohne nennenswerten Bruch transportiert werden kann. Wenn jedoch die benachbarten Platten gefaltet werden, bilden sie einen röhrenförmigen Behälter, der durch einen Wärmehaubenmantel oder Kokillenwandung gestützt ist. Dadurch, daß die Scharnierglieder 40 in der Auskleidung 10 in der Nähe des Grundes der Spalte, jedoch zwischen dem Grund der Spalte und den hinteren Plattenflächen 24 eingebettet sind, können die benachbarten Plattenabschnitte so gegeneinander gefaltet werden, daß ihre benachbarten Stoßflächen entlang ihrer ganzen Länge in Eingriff stehen. Es entstehen genügend dichte Stoßfugen zwischen den benachbarten Plattenabschnitten, um das Durchsickern des Metalls durch die Fugen und hinter die Platten auf ein Minimum herabzusetzen. Außerdem hat man festgestellt daß, wenn das biegsame Drahtgeflecht zwischen den hinteren Flächen der Platten und dem Grund der Spalte im wesentlichen eingebettet ist, die durch das Drahtgeflecht armierten Plattenabschnitte eine grobe Handhabung aushalten können, und daß die Auskleidungen zusammenhalten und verwendbar sind, auch wenn sich in den Platten während des Transports, der Lagerung und der Handhabung Risse bilden.

Es sei vermerkt daß die Auskleidung 10 wegen der Verjüngung der zentralen öffnung 13 des Mantels 11 so ausgebildet ist daß sie im gefalteten Zustand einen im wesentlichen trapezförmigen, röhrenförmigen Behältei bildet. Im flachen, nicht gefalteten Zustand, wie er ir Tig. 3 dargestellt ist. ist die Isolierplatte in Segmente geteilt und etwas bogenförmig, wobei die Plattenab schnitte 10a eine Trapezform und die Plattenabschnitte 100 eine Rechteckform haben. Verjüngt sich die zentrale öffnung des Mantels nicht, sondern wird sit durch parallele Seiten gebildet, so hat die flache Isolierplatte die Form eines Rechtecks und bildet irr gefalteten Zustand einen im wesentlichen zylindrischen Behälter.

Fig. 5 zeigt eine andere Möglichkeit, wie die Plattcnauskleidung 10 für eine Wärmehaube benutzl werden kann. Die Plattenauskleidung 10 ist hier in das offene obere Ende der Kokille 50 eingeschoben und unmittelbar an demselben befestigt. Die in Fig.5 gezeigte Kokille 50 ist eine bekannte, herkömmliche normal konische Kokille mit einer sich von unten nach oben verjüngenden zentralen öffnung 52. In einer normal konischen Kokille verjüngt sich die zentrale öffnung 52 so, daß sie an ihrem unteren Ende größer ist als am oberen.

Wenn die Plattenauskleidung 10 zu einem röhrenförmigen Behälter oder zu einer Form gefaltet ist, die den Seiten der Öffnung 52 entspricht, wird sie in die öffnung der Kokille 50 eingeschoben und an den die öffnung 52 begrenzenden Innenseiten mit Hilfe von beliebigen geeigneten oder herkömmlichen Mitteln befestigt oder festgehalten, um eine Wärmhaube zu bilden. Wenn die Plattenauskleidung 10 befestigt ist, kann das zu einem Rohblock zu vergießende, geschmolzene Metall durch den röhrenförmigen Behälter bis zu einer gewünschten Höhe eingegossen werden, um zu gewährleisten, daß ein Teil des flüssigen Metalls am oberen Ende des in der Kokille befindlichen Rohblocks nach unten nachfließt, um die Schrumpfung des Metalis in dem erstarrenden Rohblock auszugleichen.

In der bevorzugten Ausführungsform weist die Auskleidung zum Schutz des Mantels den Bodenring 16 auf, der zwar als selbständiges Teil, aber aus der gleichen Materialart wie die Plattenauskleidung 10 geformt wird. Dieses Material ist relativ leicht und hochisolierend und der daraus geformte Ring ist ganz leicht zu handhaben. Darüber hinaus hat man festgestellt, daß durch die Verwendung des Ringes bessere metallurgische Ergebnisse erzielt werden als mit den derzeit in der Industrie verwendeten herkömmlichen Wärmhauben-Bodenringen, die im wesentlichen aus Kieselerde und Natronwasserglas als Bindemittel hergestellt werden und viel schwerer und weniger isolierfähig sind.

Wie in Fig.6 gezeigt, besitzt der Ring einen ringförmigen äußeren Flanschteil 16a, der entlang der Unterseite des Mantels an der Außenseite desselben anliegend verläuft einen nach oben ansteigenden, kegelstumpfförmigen Teii 166, der von der kleineren Dimension des ringförmigen Teils 16a nach oben führt und mit einer im wesentlichen horizontalen oberen Oberfläche 16c endet sowie eine im wesentlichen vertikale Innenoberfläche 16ci die sich von der Innenkante der oberen Oberfläche 16c für eine kurze Strecke nach unten erstreckt Der geneigte Teil 166 folgt der Abschrägung des unteren Endes des Mantels 11, und seine äußere Form ist komplementär dem abgeschrägten Teil des Mantels. Die Fläche 16d erstreckt sich nach innen von den axialen Seiten des Mantels 11 und bildet eine Stütze für die Plattenauskleidung 10. In dem Ring ist ebenfalls ein Drahtgeflecht

eingebettet, das sich um die zentrale öffnung des Ringes herum erstreckt. Das Geflecht verläuft vorzugsweise ganz um die öffnung herum.

Der Bodenring 16 gewährleistet nicht nur bessere metallurgische Bedingungen, sondern er bildet zusammen mit der Plattenauskleidung 10 eine isolierende Auskleidung für alle Flächen des Mantels II, die vor geschmolzenem Metall geschützt werden müssen, und schafft somit eine komplette, leichte Auskleidung, die leicht zu handhaben ist und in kleinstmöglichen Raum befördert werden kann.

Das bevorzugte Herstellungsverfahren für die Isolierplatte und den Bodenring umfaßt im wesentlichen je einen Einstufen-Formvorgang für die Platte und für den Ring, bei dem die Plattenabschnitte 10a, iOb und die zerbrechbaren Brücken 22 einstückig geformt werden und das biegsame Drahtgitter in dem feuerfesten Material eingebettet wird. Die einzelnen Stufen bei der Durchführung des Verfahrens werden nun unter Bezugnahme auf die Beschreibung einer Formvorrichtung 55 beschrieben, die in Fig. 7 und 8 schematisch dargestellt ist.

Die Form 55 weist einen Vakuumkasten 60 auf, in dessen offenem oberen Ende ein Vakuumsieb 61 horizontal angeordnet ist und von einem starken Gitter 61a, welches sich quer durch den Kasten an seinem oberen Ende erstreckt, gestützt ist. Der Kasten 60 ist mit einem nach oben weisenden, sich an dem Umfang erstreckenden Stützabsatz 62 versehen, auf dem das Vakuumsieb 61 und das Gitter 61a aufliegen. Das Vakuumsieb 61 begrenzt zusammen mit den Seiten und dem Boden des Kastens 60 eine Vakuumkammer 63, die unter dem Vakuumsieb 61 angeordnet ist. Die Vakuumkammer 63 kann an eine geeignete Vakuumquelle angeschlossen werden, um ein Vakuum in der Kammer 63 zu erzeugen. Das Vorhandensein des Vakuums in der Kammer 63 ist allgemein durch den Pfeil 64 angedeutet.

Der Profilformrahmen 70 besitzt einen Außenrahmenteil 71, der so ausgebildet ist, daß er die äußere Umfangsform der Isolierplatte (Fig.3) gewährleistet. Eine Mehrzahl von in Abständen angeordneten Stäben 72 erstreckt sich in Querrichtung zwischen den oberen und unteren im wesentlichen in der Längsrichtung verlaufenden Teilen des äußeren Rahmenteiles 71, und sie sind an diesen in geeigneter Weise befestigt (Fig. 7). Die Stäbe 72 dienen zum Formen der Spalte 32 in der Isolierplatte 10 und sind in Abständen relativ zueinander und zu dem Außenrahmen 71 so angeordnet, daß sie mit dem Außenrahmen 71 die Form der zu formenden Plattenabschnitte 10a bzw. 106 abgrenzen.

Wie am besten in F i g. 8 zu sehen ist, sind die Stäbe V-förmig, so daß sie die V-förmigen Spalten 32 in der Isolierplatte 10 bilder*. Die inneren vertikalen Seiten 75 des Außenrahmenteils 71 sind entsprechend profiliert oder abgeschrägt und formen die freien Seitenrandflächen 30 und 31 der beiden Randplattenabschnitte. Die Flächen am oberen und unteren Ende jedes Plattenabschnitts sind abgeschrägt und werden durch die entsprechenden Flächen des Rahmens 71 geformt Der äußere Rahmenteil 71 hat eine ebene untere Oberfläche 76, die unmittelbar auf dem Vakuumsieb 61 aufliegt. Die untersten Teile 78 der Stäbe 72 sind in einem Abstand über der Ebene der unteren Fläche 76 des Außenrahmenteiles 71 und somit über dem Vakuumsieb 61 angeordnet, und zwar aus Gründen, die nachstehend ausführlicher beschrieben werden.

Bei der Durchführung des Verfahrens wird das die Scharnierglieder 40 bildende biegsame Drahtgeflecht unmittelbar auf das Vakuumsieb 61 aufgelegt, worauf ein profilierter Formrahmen 70, der relativ zu dem Kasten 60 bewegbar ist, auf das Vakuumsieb 61 ■j aufgesetzt wird.

Nachdem der profilierte Formrahmen 70 auf das Vakuumsieb 61 aufgesetzt worden ist, um eine Form zu bilden, wird dieselbe mit einem Brei von geeigneter Zusammensetzung, wie der in der vorher erwähnten

ι« US-Patentschrift 37 33 047 beschriebenen, gefüllt. Der Brei bedeckt das Vakuumsieb 61 und umgibt die Stabelemente 72, wobei er unter dieselben unter Ausbildung der zerbrechbaren Brücken 22 fließt. Der Brei umgibt auch das Drahtgeflecht, so daß dieses im

i^r> wesentlichen in dem Brei eingebettet wird. Durch Erzeugung des Vakuums 64 wird der Brei teilweise entwässert, so daß eine feuchte Matte zurückbleibt. Daraufhin wird der profilierte Formrahmen 70 nach oben in bezug auf den Vakuumkasten 60 bewegt, um ihn von der feuchten Matte zu entfernen, die anschließend die Isolierplatte 10 bildet.

Durch Verwendung der Stäbe 72, deren untersten Teile in einem Abstand von dem Vakuumsieb 61 in Richtung nach oben angeordnet sind, so daß der Brei unter die Stäbe fließt, wird ein genauer Abstand zwischen den benachbarten Stoßflächen 30, 31 der benachbarten Plattenabschnitte erzielt. Dadurch werden seinerseits Gehrstöße bewirkt, wenn die Platten zu einem röhrenförmigen Behälter gefaltet ist, und ein richtiger Sitz der Auskleidung in dem Wärmehaubenmantel oder in der Kokille erzielt. Darüber hinaus ist festgestellt worden, daß die Verwendung dieses Formverfahrens es ermöglicht, die Plattenauskleidungen schneller herzustellen, da die Luftleckverluste durch

.15 den Brei an der unteren Fläche und den Seiten der Stäbe auf ein Minimum herabgesetzt sind. Dadurch, daß das biegsame Geflecht im wesentlichen innerhalb der feuerfesten Isolierplatte eingebettet ist, wird ferner ein Loslösen der Platten von dem Geflecht und Bruch der Platten auf ein Mindestmaß herabgesetzt.

Der Bodenring kann auf eine ähnliche Weise hergestellt werden, d. h. dadurch, daß ein feuerfester Brei von geeigneter Zusammensetzung auf einem der Ringform entsprechenden Geflecht teilweise entwässert wird, indem der Brei gegen das geformte Geflecht durch ein Druck- oder ein Vakuumsystem oder durch eine Kombination der beiden gepreßt wird.

Die Isolierplatte kann auch so gestaltet sein, daß sie als Auskleidung in einem Wärmhaubenmantel verwendbar ist, welcher abgerundete Ecken hat, wie in F i g. 9 gezeigt. Der in F i g. 9 gezeigte Wärmhaubenmantel hat eine durch ebene Flächen 80 begrenzte öffnung, die durch bogenförmige Eckflächen 81 verbunden sind. Die Auskleidung weist Plattenabschnitte 84 auf, die jeweils den ebenen Flächen der Wärmhaube entsprechen, und Eckplattenteile 85, von welchen jede einer ihr zugeordneten, angerundeten Ecke 81 entspricht, die sie bedecken soll; in der Ausführungsform nach Fig.9 ist ein Eckplattenteil 85 zwischen je zwei Seitenplattenab-

bo schnitten 84 angeordnet, und die Konstruktion der Plattenauskleidung ist im wesentlichen die gleiche, wie bei der zuerst beschriebenen Ausführungsform, mit Ausnahme der Eckplattenteile 85, die für die Benutzung in einer bogenförmigen Ecke besonders ausgebildet sind. Für jeden der Eckplattenteile 85 ist in der vorderen Seite desselben eine Mehrzahl von V-förmigen Spalten 85 eingeformt. Die Spalten 86 erstrecken sich vom oberen zum unteren Ende der Plattenauskleidung und

unterteilen den Eckplattenteil in eine Mehrzahl von Abschnitten 87, die sich über die Höhe der Platte hin erstrecken und gegeneinander winkelbewegbar sind, um sich einer abgerundeten Ecke anzupassen. In einer sich verjüngenden Wärmhaubenkonstruktion konvergieren ·> die Spalten etwa in Richtung vom unteren zum oberen Ende der Plattenauskleidung, wie im Falle der großen Plattenteile. Die Spalten 86 werden in der gleichen Weise wie die Spalte 32 der zuerst beschriebenen Ausführungsform gebildet, um eine relative Winkelbewegung zwischen den Abschnitten 87 zu gewährleisten, in uer gleichen Weise, wie die relative Winkelbewegung der Plattenabschnitte 10a, lOider zuerst beschriebenen Ausführungsform gewährleistet ist. Dadurch ist es möglich, den Eckplattenteil im flachen Zustand zu r> befördern und erst bei der Verwendung die Eckplattenabschnitte relativ zueinander und zu den Seitenplatten-

abschnitten zu bewegen und an die Öffnungen anzupassen. Durch die Bewegung der Plattenabschnitte relativ zueinander, werden die benachbarten Plattenabschnitte mit den benachbarten Rändern aneinandergelegt. Die Außenseiten der Plattenabschnitte jeder Eckplattenteile verlaufen jeweils längs einer kurzen Sehne der entsprechenden ausgerundeten Ecke und gewährleisten einen zufriedenstellenden Sitz in der ausgerundeten Ecke. Die Anzahl und die Tiefe der Spalte 86 sowie der von den Seiten der Spalte eines jeden Eckteils eingeschlossene Winkel hängen von dem Krümmungsradius der bogenförmigen Ecke des Mantels ab. Die V-förmigen Spalten in jedem Eckplattenteil sind derart ausgebildet, daß die Seiten jedes Spaltes, d. h. die Stoßflächen 90, mit einem Flächenkontakt in Eingriff stehen, wenn der Eckplattenteil gefaltet ist, um sich der ausgerundeten Ecke anzupassen, die er schützen soll.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Feuerfeste Isolierplatte für die Auskleidung von Metallgehäusen, mit einer Mehrzahl von an ihren Rändern aneinandergrenzenden Plattenabschnitten, die miteinander über biegbare, in das Plattenmaterial eingebettete Scharnierglieder verbunden sind und mit ihren aneinandergrenzenden Rändern zu der der auszukleidenden Metallgehäusefläche zugeordneten Plattenfläche hin sich verjüngende, von der dieser Plattenfläche abgewendeten Plaitenfläche ausgehende Spalte bilden, dadurch gekennzeichnet, daß die Spalte (32) im Abstand von der der Metallgehäusefläche zugeordneten Plattenflä- !5 ehe (24) unter Ausbildung von mit den Plattenabschnitten (10a, lOb)einstückig aus dem Plattenmaterial geformten Brücken (22) enden, in welchen die Scharnierglieder (40) im Abstand von den Enden der Spalte (32) eingebettet sind und welche zum Abwickeln aneinandergrenzender Plattenabschnitte zerbrechbar sind.

2. Isolierplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich wenigstens einer der Plattenabschnitte (10a, i0b)\n Längsrichtung verjüngt.

J. Isolierplatte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Scharnierglieder (40) aus einem biegsamen Drahtgeflecht bestehen, das nahe der der Metallgehäuseflnche zugeordneten Plattenflache (24) eingebettet ist. )<)

4. Auskleidung von Metallgehäusen mit einer Isolierplatte nach einem der Ansprüche I bis J, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierplattenabschnitte (10a, lOb) unmittelbar an der Metallgehäusefläche ohne Zwischenschaltung einer keramischen )5 Ausfütterung anliegen.

5. Auskleidung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ihr unterer Abschluß von einem armierten Bodenring (16) aus feuerfestem Material gebildet ist, auf welchem die Isolierplattenabschnitte (10a, lOfi^mit ihren unteren Rändern abgestützt sind und von welchem der Spalt zwischen der Rückseite der Isolierplattenabschnitte und der Metallgehäusefläche abgedeckt ist.

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