DE1962940A1

DE1962940A1 - Stopfenausguss fuer Giesspfanne

Info

Publication number: DE1962940A1
Application number: DE19691962940
Authority: DE
Inventors: Stelson Thomas E
Original assignee: Nozzle Inc
Current assignee: Nozzle Inc
Priority date: 1969-01-15
Filing date: 1969-12-16
Publication date: 1970-07-23
Also published as: US3556360A; NL7000436A; LU60147A1; GB1222640A; FR2028350A1; BE744032A

Description

PATENTANWALT DIPL-ING. H. E. BÖHMER

703 BüliLISCEN/WFüTT. · S I N DK I. Γ I N GE R STHASSh 49 IfIPTn J Λ

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FERNSPRECHER (07OrU) 613040

Anmelder: NOZZLE INC.

535 Smithfield Street, Pittsburgh, Penn. V.St.A.

Amt! .Aktenzeichen: Neuanmeldung

16.12.1969

Stopfenausguß für Gießpfanne

Die Erfindung betrifft eine Gießpfanne zum Gießen von flüssigem Metall mit einem Stopfenausguß, der durch Gas betätigt wird, wodurch die Stopfenstange innerhalb der Gießpfanne überflüssig wird.

In der Metallindustrie stellt die Vorrichtung zum Betätigen der Stopfenstange, die in jeder Gießpfanne für geschmolzenes Metall erforderlich ist, ein seit langem ungelöstes Probbm dar. Grundsätzlich ist der Ausguß einer Gießpfanne am tiefsten Punkt der Gießpfanne im Ausgußschacht angeordnet und . weist einen sich nach oben erstreckenden Flansch und eine durchgehende Bohrung auf. Der Ausguß wild durch eine Ausgußplatte festgehalten, die am Boden der Gießpfanne angebracht ist. Außerdem ist der Ausguß in dem Ausgußschacht dadurch festgehalten, das ein zemeniiiaitiges feuerfestes Material zwischen den Ausgußschacht und die Außenwand des Ausgusses eingetrieben

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wird. Eine lange, mit feuerfestem Material umhüllte Stahlstange,, die als Stopfenstange bezeichnet wird, erstreckt sich in senkrechter Richtung durch die Gießpfanne hindurch bis zu einem aus Stahl bestehenden Kreuzstück oder Anschlußstück auf der Oberseite der Gießpfanne. Das untere Ende der Stopfenstange weist einen aus feuerfestem Material bestehenden Kopf auf, der mit der inneren Oberfläche des Ausgußflansches zum öffnen und Schließen der Ausgußöffnung zusammenwirkt. Eine meist umständlich arbeitende Betätigungsvorrichtung mit einem hydraulischen Zylinder liegt außerhalb der Gießpfanne und dient zum Anheben und Absenken des Anschlußstückes und damit zum öffnen und Schließen des Ausgusses.

Nach jedem Guß muß einer oder mehrere Leute nach dem Abkühlen in die Gießpfanne steigen, um den nächsten Ausguß einzustellen. Das benötigt nicht nur viel Zeit sondern ist auch ziemlich gefährlich. Zusätzlich dazu können selbst geringe Fehler bei der Einstellung der Gießschnauze schwerwiegende Folgen haben. Ist beispielsweise die Stopfenstange nicht sorgfältig mit dem Stopfen kopf und dieser wiederum nicht sorgfältig mit der Ausgußöffnung ausgerichtet, der seinerseits nicht ausreichend genau im Ausgußschacht ausgerichtet ist, können sich während des Gießens ungenügende Schließverhältni„£@ ergeben. Ähnliche Verschlußprobleme können auftreten, wenn sich die Stopfenstange verbiegt-, was bei der Benutzung solcher Einrichtungen unter verschiedenen Bedingungen leicht vorkommen kann. Ein solcher fehlerhafter Verschluß kann von einem völlig verstopften Ausguß, bei dem kein Metall gegossen werden kann, über einen leckenden, einen Strom von geschmolzenem Metall versprühenden Ausguß bis zu einem überhaupt nicht schließenden Stopfen reichen, d.h. zu einem Zustand, bei dem der Stopfenkopf die öffnung des Ausgusses überhaupt nicht abdeckt, so daß das Metall völlig unkontrolliert aus der Ausgußöffnung her-

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ausschießt. Außerdem weisen bisher bekannte Stopfenköpfe eine verhältnismäßig kleine Oberfläche auf, die mit dem Ausguß selbst in Berührung kommt, was oft eine ungenügende Absperrwirkung zur Folge hat.

Die Erfindung beseitigt diese bisher erforderliche Stopfenstangenanordnung und damit auch alle mit dieser etwas umständlichen Art der Steuerung des Stahlgusses zusammenhängenden Probleme. Die erfindungsgemäße Anordnung kann außerhalb der Gießpfanne angebracht werden, wodurch eine bisher gefährliche Arbeit wegfällt. Zudem ergibt sich gleichzeitig auch eine beträchtliche Zeitersparnis im Betrieb. Ferner kann die neue Vorrichtung vorgefertigt werden, was im Stahlwerk Zeit und Mühe beim Zusammenbau erspart. Erfindungsgemäß wird zwischen dem Ausguß und dem Ausgußsitz ein Spalt vorgesehen, so daß sich die einzelnen Teile ohne weiteres ausdehnen und zusammenziehen können. Dieser Spalt bildet einen Strömungskanal für ein mit einem inerten Gas arbeitendes Schmiersystem und dient außerdem der Reinigung des Stahls in der Gießpfanne. Mit Hilfe dieses Spaltes kann auch Sauerstoff durchgeblascn weiden, um den Ausguß freizumachen, falls dies erforderlich sein sollte. Ferner weist der erfindungsgemäße Stopfenverschluß ein e relativ große Kontaktfläche zum Absperren des Gießvorganges mit geschmolzenem Metall auf.

Die Erfindung betrifft aho einen gacbetriebenen Stopfenausguß für eine Gießpfanne mit einem feststehenden Ausgußsitz, der eigentlichen Ausgußanordnung und einem Druckkolbenaufbau.Mindestens ein Teil dsr Ausgußanordnung kann zum Öffnen und Schließ«, η der Kanüle bewegt werden, die das Innere dnr Gießpfanne mit c'cr ZeniialbehruiKj durch die Ausgußanordnung vcibindcn. Ein Druckmedium botaiigt den Kolben, der mit dem beweglichen Teil der Ausoußcinordr.ung vcibundci ist. Ein ineiies Gas

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_/stem und verhindert, daß geschmolzenes Metall in die Voridringt.

Die Erfindung wird nunmehr anhand eines Ausführungsbeispieles in Verbindung mit den Zeichnungen näher beschrieben. Dabei zeigt:

Fig. 1 eine senkrechte Schnittansicht durch einen mit Gas -

betriebenen Stopfenai/sguß in Offenstellung in einer Gießpfanne;

Fig. 2 eine Schnittansicht längs der Linien II- II in Fig. 1;

Fig. 3 eine senkrechte Schnittansichf durch eine andere Aus

führungsform eines Ausgusses;

Fig. 4 eine vertikale Schnittansichf einer weiteren Ausfüh

rungsform eines mit Gas betriebenen Stopfenausgusses im Schließzustand;

Fig. 5 eine senkrechte Schnittansicht durch eine weitere

Ausführungsform eines mit Gas betriebenen Stopfenausgusses im offenen Zustand und

Fig. 6 eine Draufsicht a-uf den Slopfenausguß gemäß Fig. 5.

In Fig. 1 ist ein gasbclriebener Stopfenaucrjuß Γ innerhalb des Ausgußschachtes TO im ficfsfcn Teil einer Gießpfanne 2 angeord'iet. Diese Gießpfanne kann auch eine Transport pfanne, ein Gießfrichtcr oder jede andere Art von

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Gießpfanne sein, aus der geschmolzenes Metall gegossen wird. Der gasbetriebene Stopfenausguß 1 besteht im wesentlichen aus frei Teilen, dem Ausgußsitz 3, der Ausgußanordnung 4 und der gasbetriebenen Druckkolbenvorr ichtung 5.

Der Ausgußsitz 3 besteht aus einem ringförmigen Wandteil aus feuerfestem Material, das im Ausgußschacht 10 der Gießpfanne 2 angeordnet ist. Als Ausgußschacht 10 wird im allgemeinen der Bereich mit kreisförmigem Querschnitt zwischen der Öffnung im Boden der Gießpfanne 2 und der ersten voll" ständigen Lage der Gießpfannensteine 11 am Boden der Gießpfanne 2 bezeichnet. Der Ausgußsitz 3 wird durch die Ausgußplatte 6 gehalten, die die Unterseite des Ausgußsitzes 3 abstützt und an der Unterseite 7 der Gießpfanne 2 durch Schrauben 8 befestigt ist» Die ringförmige Außenwand 9 des Ausgußsitzes 3 liegt glatt an der ersten vollständigen Lage der Gießpfannensteine, d.h. innerhalb der Auskleidung der Gießpfanne an. Um eine einwandfreie Befestigung und Lage des Ausgußsitzes 3 sicherzustellen, wird zwischen die Außenwand 9 und die Ausmauerung 11 ,ein nicht dargestelltes zementitartiges feuerfestes Material eingetrieben, das den Ausgußschacht 10 vollständig ausfüllt. Der Ausgußsitz 3 weist in der Mitte eine senkrechte durchgehende Öffnung oder Bohrung 13 auf. Die Bohrung 13, die die eigentliche Ausgußstopfenanordnung aufnimmt, hat einen etwas größeren Querschnitt als die rohrförmige Wand 14 des Ausgußstopfens 12, so daß dann, wenn der Ausguß eingebaut ist, zwischen der Bohrung 13 und der rohrförmigen Wand 14 des Ausgußstopfens 12 und dem Ausgußsitz 3 ein schmaler Spalt 45 besteht. Die obenüegende Fläche 15 des Ausgußsiizes 3 ist gegen die in der Mitte angeordnete Bohrung 13 geneigt. Auf der geneigten oberen Fläche 15 ist eine Ausgußlippe Io vorgesehen, die diejenige Oberflüche des Ausgußsitzes darstellt, die mit dein Ausguß zusammenwirkt, um das ausströmende geschmolzene

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Metall abzusperren. Das untere Ende des Ausgußsitzes weist einen mit Außengewinde 22 versehenen Abschnitt verringerten Durchmessers auf, der in die gasbetriebene Druckkolbenanordnung eingeschraubt ist. Selbst wenn die gasbetriebene Druckkolbenanordnung auf dem Ausgußsitz befestigt ist, verbleibt noch ein Hohlraum 44.

Der Hauptbestandteil des Ausgußaufbaues 4 ist der Ausgußstopfen 12, der innerhalb der Bohrung 13 des Ausgußsitzes gleitend angeordnet ist. Der Ausgußstopfen 12 besteht dabei aus feuerfestem Material wie z.B. Schamotte ^ oder Schamottestein, ist rohrförmig und hat, wie in Fig. 1 gezeigt, eine

• Zentralbohrung, die sich durchden gesamten Ausgußstopfen 12 hindurch erstreckt. Drei sternförmig angeordnete Kanäle Verstrecken sich durch die rohrförmige Wand 14 des Ausgußstopfens 12 und führen unter einem Winkel nach der Zentralbohrung 17. Der unterste Abschnitt des Ausgußstopfens mit dem Gewinde 23 wirkt mit der gasbetriebenen Druckkolbenanordnung 5 zusammen, während das obere Ende des Ausgußstopfens ein Gewinde 2o aufweist, auf dem die aus feuerfestem Material bestehende Verschlußkappe mit Hilfe eines Innengewindes 54 aufgeschraubt ist. Die Verschlußkappe 18 weist an ihrer Unterseite eine in Bezug auf die Wände deß Ausgußstopfens 12 abgeschrägte Sitzfläche 21 auf, die praktisch mit der oberen Oberfläche der unter einem Winkel verlaufenden Kanäle !^ausgerichtet ist.

Der Ausgußstopfen 12 kann, wie in Fig. 3 gezeigt, aus einem einzigen Teil bestehen statt aus getrenntem Ausgußstopfen und Kappenverschluß. Gleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet, nur daß hierbei gestrichene Bezugszeichen verwendet sind. Der aus einem Stück bestehende Ausgußstopfen 12' besitzt eine Zentra!bohrung 17'', die sich etwas weiter nach oben erstreckt als die drei in einem Winkel verlaufenden

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Kanäle 19'. Der Kappenabschnitt 18' isf bis auf den innenIlegenden dereil idenHsch mit der Verschlußkappe 18 nach Fig. 1. Ob der Au· aus einem Stück, wie in Fig. 3, oder aus zwei Stücken, wie in ^c;". gestellt wird, hängt von den Kosten und den Fabrikationsmöglici

Die gasbetriebene Druckkolbenanordnung 5 ist außerhalb der Gießpfanne 2 unterhalb des Bodens 7 der Gießpfanne angebracht und an dem Ausgußsitz *3 befestigt. Die Druckkolbenanordnung 5, die nur aus Metallteilen besteht, weist eine ringförmige Zylinderwand 24 mit einem Gewindeflansch 25 am oberen Ende auf, der in das Gewinde 22 einer Ausnehmung des Ausgußsitzes 3 eingeschraubt ist. Die Zylinderwand 24, die sich vollständig um die Bohrung 13 und den Ausgußstopfen 12 herum erstreckt, weist an ihrer Innenfläche 27 einen nach innen gerichteten Flansch 26 auf, der als oberer Anschlag für den Kolben dient. Die Zylinderwand 24 weist einen unteren Abschnitt 28 auf, der senkrecht nach innen gerichtet ist. Dieser Abschnitt 28 weist seinerseits einen weiteren senkrecht nach unten gorichtcisn Abschnif! 39 auf, Die Innenfläche 27 der Zylindeiwand 24 und der Wandabschnitt 28 bilden einen Teil einer Zylinderkammer 29. Ein metallischer Kolben 30 irt innerhalb der Zylinderkammer 29 angeordnet. Der Kolben 30 besteht aus einem zylindeiförmigen Schaft 33, der sich rund um den Aurgußstopfen 12 herum erst! eckt und einem ringförmigen Flansch 32, der sich am oberen Ende des Kolbcnschaftes 33 na^ch der Innenfläche 27 der Zylindeiwand 24 erstreckt. Der Schaft 33 schließt die Zylinderkammer 29 ob, in der der Kolbenflansch 32 als Kolbenkopf aibeitet. Das Unierfeil de. Kolbenschait^r 33 ist mit einem Gewitide 31 versehen, das mii dem Gewinde 23 des Aujjußstopfens 12 zusammenwirkt und damit den Kolben 30 fest mit dem Ausgußrtopfen 12 verbinde-1.

Der Kolbenschcift 33 und dor Kclbenflar.scl· 32 s'nd so !.K-messen, daß das

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äußere Ende des Flansches 32 auf der inneren Oberfläche 27 der Zylinderwand 24 gleitet. Der Hub des Kolbens wird am oberen Ende durch Flansch 26 der Wand 24 und am unteren Ende durch den verlängerten Abschnitt 28 der Zylinderwand 24 begrenzt. Der Kolbenschaft 33 gleitet auf dem sich nach unten erstreckenden Wandabschnitt 39.

Ein mit Gewinde versehener Anschluß, eine Anschlußbuchse 34 für Druck- _ luft fuhrt von dem unteren Ende der Zylinderwand 24 in einen Kanal 35,

der sich durch den unteren Abschnitt 28 der Zylinderwand 24 hindurch bis in die Zylinderkammer 29 hinein erstreckt. Ein einstellbares Nadelventil 36 ist in dem Strömungskanal 35 und dem Zylinderwandabschnitt 28 angeordnet und dient der Regelung der in den Zylinder einströmenden Druckluft. Zwei Dichtungsringe oder Kolbenringe 37 sind an dem Kolbenflansch 32 angebracht, um ein Austreten der Druckluft aus dem Zylinder 29 zu verhindern, wenn der Flansch 32 auf der Zylinder innenwand 27 gleitet. Zwei gleichartige Dichtungsringe 32and in den Wandabschnitt 39 eingelassen und bilden eine ausreichende Dichtung zwischen dem Wandabschnitt 39 und dem gleitenden Koibenschaft 33.

Der Kolbenschaft 33 weist einen Strömungskanaf 40 für ein inertes Gas auf, welcher durch die Unterseite des Kolbenschaftes 33 führt und in eine Ausnehmung oder Nut auf der Oberfläche des Schaftes 33 gegenüber dem Ausg ußstopfen 12 übergeht. Der Spalt 45 zwischen dem Ausgußstopfen 12 und dem Ausgußsitz 3 erstreckt sich auch nach unten zv/ischen Kolbenschaft 33 und Ausgußstopfen 12. Daher steht der Strömungskanal 40, der in die Ausnehmung oder Nut 41 übergeht, mit dem Spalt 45 in Verbindung. Der Strömungskanal 40 mündet am unteren Ende des sich nach unten erstreckenden Abschnittes 33 des Kolbens 30 in eine Einlaßbuchse 42. Eine Stellschraube

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43 durchsetzt den Zylinderwandabschnitt 39 und dient zum Feststellen des Kolbenschaftes 33 am Wandabschnitt 39 in der Schließstellung des Ausgußstopfens, wenn die Gießpfanne mit flüssigem Metall gefüllt wird.

Die Arbeitsweise des gasbetriebenen Stopfenausgusses gemäß Fig, I ist dabei wie folgt:

Während die Gießpfanne mit geschmolzenem Metall gefüllt wird, ist der Ausguß, wie es in Fig. 4 gezeigt ist, geschlossen. Fig. 4 zeigt dabei eine etwas andere Ausführungsform der Erfindung, kann aber hier zur Erläuterung herangezogen werden. Bei geschlossenem Ausguß liegt der Sitz 21 der Verschlußkappe 18 fest auf der Ausgußlippe 16 des Ausgußsitzes 3 auf. Dadurch sind die Ausgußkanäle 19 vollständig von dem geschmolzenem Metall in der Gießpfanne getrennt. Das Gewicht des geschmolzenen Metalles auf der Verschlußkappe 18, die auf den Ausgußstopfen 12 einwirkende Schwerkraft und die Stellschraube 43 stellen alle zusammen sicher, daß der Ausgußsfopfen 12 in seiner Schließstellung.verbleibt. Nachdem die Gießpfanne gefüllt ist und der Guß beginnen kann, wird die Stellschraube 43 gelöst und über die Leitung 35 wird Druckluft in die Zylinderkammer 29 eingeleitet. Diese Druckluft preßt den Kolbenflansch 32 nach oben bis er an dem Flansch 26 der Zylinderwand 24 anschlägt. Da der untere Abschnitt des Kolbenschaftes 33 mit dem Ausgußstopfen 12 fest verbunden ist, bewegt sich auch dieser nach oben, so daß die Sitzfläche 21 der Verschlußkappe 18 von der Ausgußlippe 16 abhebt, so daß das geschmolzene Metall durch die Kanäle 19 und

die Bohrung 17 des Ausgußitopfens 12 fließen kann. <

Gleichzeitig mit dem Einlassen von Druckluft durch den Kanal 35 wird das inerte Gas durch den Strömungskanal 40 eingeleitet. Damit strömt das in-

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erte Gas, wie z.B. Argon, nach oben und in den Spalt 45. Der Druck des inerten Gases wird ausreichend hoch gehalten, um zu verhindern, daß geschmolzenes Metall in den Spalt 45 eindringen kann. Das inerte Gas tritt dann als Gasblasen in das geschmolzene Metall ein. Wird das mit inertem Gas betriebene System betätigt, wenn der Ausgußstopfen 12 in seiner Schließstellung ist, dann gelangt das Gas in den Hohlraum 44, d.h. den Raum unterhalb der unteren Oberfläche des Ausgußsitzes 3 und übt damit einen Druck auf die Oberseite des Kolbenflansches 32 aus, und hilft dabei mit, die Ausgußanordnung 4 in ihrer Schließstellung zu halten.

Der Fachmann erkennt sofort, daß die zusammenwirkenden Flächen 21 und 16 der Verschlußkappe 18 bzw. des Ausgußsitzes 3, die in inniger Berührung miteinander den gasbetriebenen Ausgußstopfen 12 in Schließstellung halten, viel größer sind als die Oberfläche zwischen einander entsprechenden Flächen einer Standardausführung von Ausguß- und Ausgußsfopfen, wie sie bisher verwendet wurden.

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Man sieht außerdem, daß das inerte Gas, wie z.B. Argon, das durch den Spalt 45 strömt, auch als Schmiermittel wirkt und eine ungehinderte Bewegung des Ausgußstopfens 12 ermöglicht. Man erkennt ferner, daß das Durchblasen eines inerten Gases durch geschmolzenes Metall, wie z.B. Stahl, viele Vorteile bringt. Beispielsweise kann man den Stahl dadurch reinigen, daß das Gas.andere in dem geschmolzenen Metall vorhandene Gase mitreißt. Der Spalt 45 gestattet außerdem eine ungestörte Ausdehnung und Zusammenziehung derjenigen Teile, deren Oberfläche den Spalt bestimmen.

Eine weitere Ausführungsform der E findung ist in Fig. 4 gezeigt. Die einzige Abänderung in dieser Ausführungsform ist dabei die gasbetriebane KoI-

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benanordnung. Die zylinderförmige Kammer 53 besteht aus vier gesonderten ringförmigen Metallzylindern. Das Oberteil der Kammer 53 wird durch ein ringförmiges Zylinderteil 46 gebildet, das am oberen Ende ein Gewinde 25' aufweist, das mit dem Innengewinde 22' des Ausgußsitzes 3' zusammenwirkt und damit die Zylinderkammer 53 mit dem Ausgußsitz 3' fest verbindet. Die zylindrischen senkrechten Wandteile 47 und 48 sind beide mit dem Zylinderteil 46 verschweißt und bilden die äußere und innere Zylinderwand der Kammer 53. Der Boden der Zylinderkammer 5.3 wird durch das Bodenteil 49 gebildet, das mit der äußeren Zylinderwand 47 verschweißt ist. Die innen liegende Zylinderwand 48 ist mit ihrer äußeren Oberfläche mit der Wand 46 und dem Ausgußstopfensitz 3' ausgerichtet^ und bildet damit die Bohrung für den Ausgußstopfen 12' und den sich dabei ergebenden Spalt 45'. Der Kolben 30' gleitet auf einer weiteren Oberfläche der Kammer 53, nämlich der inneren Zylinderwand 48. Zur Abdichtung sind daher weitere Dichtungsringe 50 in der Zylinderwand 48 vorgesehen.

Eine Gewindebuchse 34' für einen Druckluftanschluß durchsetzt die Zylinderwand 47 und den Bodenabschnitt 49 und geht in den Kanal 35' über, der sich in die Kammer 53 unterhalb des Kolbenflansches 32' erstreckt. Ein weiterer Druckluftkanal 51 erstreckt sich von einer Drucklufteinlaßbuchse 52, die in den oberen Teil der Zylinderwandteile 46 und 47 eingelassen ist, in die Kammer 53 oberhalb des Kolbsnflansches 22. In dieserAusführung erfolgt das Anheben von Kolben und Ausgußstopfen in gleicher Weise wie in Fig. 1. Das Absenken des Ausgußstopfens in die Schließstellung erfolgt in Fig. 4 dagegen durch Einlassen von Preßluft durch den Kanal 51, wodurch der Kolbenflansch 32', der Kolbenschaft 33' und der Ausgußstopfen 12' nach unten gedrückt werden. DaaVch kommen die Sitzflächen 21' der Verschlußkappe 18' in Berührung mit der Sitzlippe 16' des Ausgußsitzes 3', wodurch die Auslaß-

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kanäle 19' für das geschmolzene Metall in der Gießpfanne abgesperrt werden.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist in den Fig. 5 und 6 gezeigt. In dieser Ausführungsform ist der Ausgußstopfen selbst feststehend. Ein aus feuerfestem Material bestehender Kolben, der in einer Kammer im Innern der Ausgußstopfenwand arbeitet, öffnet und verschließt die vom Inneren der Gußpfanne nach der zentralen Bohrung des Ausgußstopfens führenden Kanäle.

Eine aus feuerfestem Material bestehende Verschlußkappe 60 ist fest oberhalb der Ausgußöffnung 61 des Ausgußstopfens 62 angeordnet und fest mit dem Boden der Gießpfanne 2' verbunden. Die Verschlußkappe 60 weist eine ringförmige Außenwand 63 auf, die alsAusgußsitz dient und in den Zylinderförmigen Ausgußschacht 64 eingepaßt ist. Auch in diesem Fall ist zwischen die beidenFlächen 63 und 64 ein zementitartiges feuerfestes Material zur vollständigen Abdichtung eingetrieben. Der Ausgußstopfen 62 mit seiner ringförmigen oder rohrförmigen Wand 65 ist in der Öffnung im Boden der Gießpfanne 2' eingesetzt und wird durch die Ausgußhalteplatte 67, die auf der Unterseite 68 der Gießpfanne 2' mit Hilfe von Schrauben 69 befestigt \ ist, sowie durch die Seitenwände des Ausgußsitzes festgehalten. Ks Bohrung

61 durchsetzt den Ausgußstopfen von oben nach unten.

Die Verschlußkappe 60 weist drei sternförmig angeordnete Kanäle 71 auf, die durch die Verschlußkappe nach einer Kammer 72 führen, die unmittelbar oberhalb der Bohrung 61 des Ausgusses 62 liegt und durch den Raum zwischen der konvex gekrümmten inneren Bodenfläche 70 der Verschlußkappe 60 und der oberen Oberfläche 74 des Ausgusses 62 begrenzt ist. Eine senkrecht angeordnete Ringkammer 73 erstreckt sich innerhalb der rohrförmigen Wand

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des Ausgusses 62 von der oberenAusgußoberfloche 74 bis zu einem Punkt innerhalb des Ausgußstopfens, der unterhalb der Unterseite 68 der Gießpfanne liegf. Ein Einlaßstutzen 75 zur Zuführung eines inerten Gases steht über einen Kanal 76 mit dem Boden der Kammer 73 in Verbindung. Ein zweiter Einlaßstutzen 78 für inertes Gas steht über einen Kanal 79 mit der Kammer 73 etwa in der Mitte zwischen ihren beiden Enden und eben unterhalb der Unterseite 68 der Gießpfanne in Verbindung. Ein ringförmiger, aus feuerfestem Material bestehender Kolben 80, dessen Länge im wesentlichen gleich der Tiefe der Kammer 73 ist, liegt lose in der Kammer 73 und bildet einen Spalt 77. Der Kolben 80 weist an seinem unteren Ende eine> kleine Ringnut 81 auf, die mit dem Kanal 76 in Verbindung steht, sowie einen zweiten größeren Ringkanal 82 zwischen den Enden des Kolbens, der mit dem Kanal 79 in Verbindung steht. Die obere Oberfläche 83 des Kolbens 80 ist entsprechend der konvexen Oberfläche 70 der Verschlußkappe 60 nach innen abgeschrägt.

Ein inertes Gas, wie z.B. Argon, wird in:die Ringnut 81 über den Kanal 76 geleitet. Das Gas drückt den Kolben 80 nach oben bis die obere Oberfläche 83 des Kolbens 80 die konvexe Oberfläche der Verschlußkappe berührt. Dadurch werden die Kanäle 71 von der Kammer 72 und der Öffnung 61 in dem Ausguß 62 getrennt. Wegen des Spaltes 77 zwischen der Ausgußkammer 73 und dem Kolben 80 kann Argon an den Seiten des Kolbens 80 vorbei in das geschmolzene Metall eindringen, das durch den Kanal 71 hereinkommt. Der Druck des Argon wird so hoch gewählt, daß kein Metall in den Spalt 77 eindringen kaiin. Zum Absenken des Kolbens 80 und zum Abslechen des Metalles über den Kanal 71 wird Argon über den Kanu! 79 in den Ringkanal 82 eingeleitet, während gleichzeitig das über den Kanal 76 einströmende Argon gedrosselt wird. Die Erhöhung und

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die gleichzeitige Drosselung des in die entsprechenden Kammern einströmenden Argons wird so synchronisiert, daß im Spalt 77 immer eine ausreichende Gasströmung vorherrscht, die verhindert, daß geschmolzenes Metall in den Spalt 77 eindringt. Wie auch in anderen Ausführungsformen, kann auch hier das Argon in das geschmolzene AletalI hinein entweichen.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

1, Gasbetriebener Ausgußstopfen für eine Gießpfanne mit einem im Ausgußschacht einer Gießpfanne befestigten Ausgußsitz mit Mittelbohrung, gekennzeichnet durch eine Ausgußanordnung (4) innerhalb der Bohrung (13) des Ausgußsitzes (3) mit einer durchgehenden Zentralbohrung i}7{, wobei mindestens ein Teil (12) der Ausgußanordnung (4) in Kontakt mit dem Ausgußsitz (3) bewegbar ist, ferner gekennzeichnet durch einen ersten Strömungskanal (19) zwischen Ausgußanordnung und Ausgußsitz, der den Innenraum der Gießpfanne (2) mit der Zentralbohrung (17) in der Ausgußanordnung verbindet, wenn der bewegliche Teil (12) der Ausgußanordnung nicht auf dem Ausgußsitz (3) aufliegt, so daß das zu vergießende Material durch den ersten Strömungskanal (19) und die Zentralbohrung (17) der Ausgußanordnung ausströmen kann, sow ^ durch eine gasbetätigte Druckkolbeneinrichtung, deren Kolben mit dem beweglichen Teil (12) der Ausgußanordnung zum Öffnen und Schließen des ersten Strömungskanals in Richtung auf den Ausgußsitz verbunden ist, wodurch der Flüssigkeitsstrom steuerbar ist, sowie durch einen zweiten Strömungskanal (45), der den beweglichen Teil (12) der Ausgußanordnung in Form eines Spaltes umgibt, in dem durch Einleiten von inertem Gas der bewegliche Teil (12) geschmiert wird.
2. Gasbetätigter Ausgußstopfen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgußsitz eine die Mittelbohrung (13) umgebendt Sitzfläche (15) aufweist, daß die Ausgußanordnung einen rohrförmiges Teil (12) aufweist, das die senkrecht verlaufende Zentralbohrung enthält, daß die Querschnittsfläche der Ausgußanordnung geringer ist als die der Mittelbohrung (13), des Ausgußsitzes (3), wodurch άζτ zweite Strömungskanal (45) gebildet ist, daß ferner die Ausgußanordnung auf der Oberseite des rohrförmigen Teiles (12)

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eine Verschlußkappe (18) trägt, deren Querschnitt größer ist als der des rohrförmigen Teiles (12) und eine weitere Sitzfläche bildet, die den rohrförmigen Teil umgibt und der ersten Sitzfläche gegenüberliegt,, daß der erste Strömungskanal (19) sich durch die Wand des rohrförmigenTeiles (12) unterhalb der Sitzfläche der Verschlußkappe in die senkrecht angeordnete Zentralbohrung (17) erstreckt, daß ferner die Druckkolbeneinrichtung aus einem Zylinder besteht, der fest mit dem Ausgußsitz verbunden ist und eine erste damit in Verbindung stehende Einlaßöffnung für ein Druckmedium aufweist, daß ferner in dem Zylinder ein Kolben angeordnet ist, der mit dem beweglichen Teil der Ausgußanordnung fest verbunden ist, wodurch ein in den Zylinder durch die erste Einlaßöffnung einströmendes Druckmedium den Kolben nach oben drückt und die beiden Sitzflöehen voneinander trennt, so daß die Flüssigkeif von der Gießpfanne durch den ersten Strömungskanal (19) in den rohrförmigen Teil (12) der Ausgußanordnung· und von dort durch die Zentralbohrung (17) des Ausgusses ausströmen kann, und daß eine zweiter Flüssigkeitseinlaß mit dem zweiten Strömungskanal verbunden ist, der der Zuführung eines inerten Gases dient.
3. Ausgußstopfen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sitzfläche (15) des Ausgußsitzes (3) eine erhabene nach oben weisende Lippe (16) aufweist, die mit der Sitzfläche der Verschlußkappe der Ausgußanordnung zusammenwirkt.
4. Ausgußstopfen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschlußkappe (18) ein gesondertes, aus feuerfestem Material bestehendes Teil ist, das oben auf dem rohrförmigen Teil (12) befestigt ist und mit diesem den Ausgußstopfen bildet.

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5. Ausgußstopfen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine drifte Einlaßöffnung mit der Oberseite des Zylinders in Verbindung steht, wodurch bei einströmendem Druckmedium der Kolben und damit der Ausgußstopfen nach unten gedrückt werden, so daß die Sitzfläche der Verschlußkappe (18) des Ausgußstopfens mit der Sitzfläche des Ausgußsitzes in Berührung kommt.
6. Ausgußstopfen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, acß der Druckzylinder am oberen Ende ein Gewinde (25) fragt, das in einer mit einem Gewinde (22) versehenen Ausnehmung (44) am unteren Ende des Ausgußsitzes (3) eingeschraubt ist, daß die Ausnehmung oder Kammer mif dem zweiten Strörnungskanal (45) in Verbrriung steht, so daß das Druckmedium oder Gas, wenn die beidenSifzfiächen einander berühren, durch Einströmen in diese Kammer auf die Oberseite des Kolbens einen Druck ausübt und diesen in der Schließsteilung hält.
7. Ausgußstopfen nach Anspruch 2, dadurch gekennze ichnet, daß der erste Strömungskanal (19), der die Wand des rohrförmigen Teiles des Ausgußstopfens durchsetzt, gegen die senkrecht verlaufende zentrale Bohrung (17) des rohrförmigen Teiles (12) geneigt ist.
8. Ausgußstopfen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder rund um den rohrförmigen Teil des Ausgußsfopfens angeordnet ist, und daß der Kolben für eine Bewegung innerhalb des Zylinders ebenfalls ringförmig ausgestaltet ist.
9. Ausgußstopfen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Stellschraube (43) das untere Ende (3?) des Zylinders durchsetzt und der

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Feststellung des Kolbens in seiner Schließstellung dient*
10. Gasbetätigter Ausgußsfopfen für eine Gießpfanne mit einem Ausgußsifz mit einer Mittelbohrung, die axial mit einer Bohrung an der tiefsten Stelle der Gießpfanne ausgerichtet und an dieser befestigt ist, gekennzeichnet durch eine aus feuerfestem Material bestehende Verschlußkappe (60) oberhalb der Zentralbohrung (6T) und mindestens einen Strömungskanal (71), der den Ausgußsitz durchsetzt und mit der Zenfrafbohrung (61) in Verbin-

k dung steht, durch ein rohrförmiges Ausgußfeil (65), das innerhalb der Mittelbohrung in dem Ausgußsitz befestigt ist, mit einem in der Mitte liegenden senkrechten Strömungskanal sowie einer ringförmigen Kammer ^3), die senkrecht zu der oben liegenden Oberflüche des Ausgußstopfens rund um die Zentra{bohrung (61) angeordnet ist, sowie durch erste (75, 76) und zweife (78, 79) Gaskanäle, die die Wand der Ausgußanordnung (65) durchsetzen, wobei der erste Kanal am Boden der Kammer und der zweife Kanal zwischen den Enden der Kammer liegt, ferner durch einen ringförmigen, aus feuerfestem Material bestehenden Kolben, der unter Bildung eines Spaltes (77) lose in der Kammer (73) angeordnet ist,.wobei der Kolben eine obere Stirnfläche (83), die in ihrer Form der inneren Oberfläche (70) der Verschlußkappe (60) entspricht sowie einen ersten und einen zweiten Ringkanal aufweist, wobei der erste Ringkanaf mit dem ersten Gaskanal und der zweife Ringkanaf mit dem zweiten Gaskanal in Verbindung steht derart, daß in den ersten .Gaskanal eintretendes Gas den Kolben nach obsn drückt bis die Stirnfläche des Kolbens die innere Oberfläche der Verschlußkappe zum Absperren des durch den Ausgußsitz führenden Sfromungskanals berührt, daß ferner in den zweiten Gaskanal einströmendes Gas den Kolben nach unten drückt und den durch den Ausgußsifz führenden Sfrömungskanal öffnet und daß das Gas aus beiden Gaskanälen außerdem durch den Spalt ζ/7) nach

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oben entweicht und verhindert, daß geschmolzenes Metall in den Spalt eindringt.

Π . Gasbetätigter Ausgußstopfen nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich net, daß die innere Oberfläche der Verschlußkappe konvex gekrümmt ist und damit genau auf die Stirnfläche des Kolbens paßt.

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