DE2014331A1

DE2014331A1 - Slide closure on containers for liquid melt

Info

Publication number: DE2014331A1
Application number: DE19702014331
Authority: DE
Inventors: Hans Joachim Dipl Ing 6200 Wiesbaden Rambach P Kutzer
Original assignee: Didier Werke AG, 6200 Wiesbaden
Priority date: 1970-03-25
Filing date: 1970-03-25
Publication date: 1972-03-02
Also published as: FR2083566A1

Description

Fall 2463Case 2463

DIDIEB-WEBKE AG 62 Wiesbaden,. Lessingstr. 16DIDIEB-WEBKE AG 62 Wiesbaden ,. Lessingstrasse 16

Sehieberverschluö an Behältern für flüssige Schmelze.Sehieberverschlöö on containers for liquid melt.

Die Erfindung "betrifft einen Schieberverschluß an Behältern für flüssige Schmelze^ bestehend aus einer fest im Behalterhoden angebrachten Lochplatte und einer relativ zu dieser verschiebliohen -i Schieberplatte, welche "beide jeweils mit einer Durchfluß öffnung versehen sind, die sich zur Gleit- und Dichtfläche der Platten hin erweitert.The invention "relates to a slide closure on containers for liquid melt ^ consisting of a firmly attached in the Behalterhoden perforated plate and a relative to this sliding -i slide plate, which" both are each provided with a flow opening, which is to the sliding and sealing surface of the plates expanded towards.

Es ist aus der schweizerischen Patentschrift 449 86I bekannt, die Durchfluß öffnung in der Lochplatte schwach" konisch zu erweitern und wieder zu verengen und daran nochmals in Strömungsrichtung gesehen eine konische Erweiterung anzuschließen, die ihren größten Durchmesser in der Ebene der Gleit- und Dichtfläche der Loch- und Schieberplatte hat und sioh von dort aus längs der mit gleichem Durchmesser anschließenden Durchflußöffnung in der Schieberplatte wieder verengt. Diese Ausbildung der aneinander anschließenden Durchflußöffnungen in Loch- und Schieberplatte mit zwei konischen Erweiterungen und einem nur schwach geneigten Konuswinkel, hat l>ei der vorbekannten Konstruktion den Zwack, MäterialBpannungen, in deren Folge Beschädigungen am SchieberVerschluß auftreten können, zu vermeiden.It is known from Swiss patent specification 449 86I that To widen the flow opening in the perforated plate slightly "conically and to narrow it again and look at it again in the direction of flow a conical extension to join its largest Diameter in the plane of the sliding and sealing surface of the perforated and slide plate has and sioh from there along with the same Diameter of the subsequent flow opening in the slide plate narrowed again. This formation of the adjoining flow openings in the perforated and slide plate with two conical Extensions and an only slightly inclined cone angle l> with the previously known construction the Zwack, material tension, as a result, damage to the slide lock can occur, to avoid.

Demgegenüber besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, einen Sehieberversohluß der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welchem sowohl in der ganz geSffnetan als auch, in einer Drosselstellung des Schieberversohlussea die Erosionswirkuhg und Ablagerungen© igung der ausfließenden Schmalze, insbesondere an den In contrast, the object of the present invention is to to create a Sehieberversohluß of the type mentioned above, in which both in the fully open and in a throttle position des Schieberversohlussea the erosion effect and deposits of the outflowing lard, especially on the

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aneinander grenzenden Kanten der Durchfluß öffnungen von Loch- und Schieberplatte, wesentlich herabgesetzt ist.adjoining edges of the flow openings of the hole and Slide plate, is significantly reduced.

Sie vorstehende Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß an der Gleit- und Dichtfläche zwischen Loch- und Schieberplatte der Durchmesser wenigstens einer Durchflußöffnung im wesentlichen stufenförmig erweitert ist. Diese spontane Quersohnittserweiterung führt in ihrem Bereich zu einer plötzlichen Verlangsamung der Strömungsgeschwindigkeit und einem Ablösen der Strömung von der Lochwand an den durch Erosion besonders gefäufleten Querfe Schnittstellen des Schieberverschlussee. Wie außardea an einemThe above object is achieved according to the invention in that on the sliding and sealing surface between the perforated plate and the slide plate the diameter of at least one flow opening substantially is expanded stepwise. This spontaneous cross-sonality expansion leads to a sudden slowdown of the flow velocity and a detachment of the flow in their area the perforated wall at the transverse area, which is particularly flooded by erosion Interfaces of the slide gate valve. Like außardea on one

Wassermodell beobachtet werden konnte, entoteht durch die vorgeschlagene Maßnahme in gedrosselter Schiebers teilung nur ein Wirbel mit sehr viel geringerer Umfangsgeschwindi{3ceit und einem entsprechend geringerem Ablagerungs- und Erosionseffekt als bei glattzylindrisohen Durchflußöffnungen. Auch bei voll geöffneter Schieberstellung werden durch die erfindungsgemäße Querschnittserweiterung erosionsbegünstigende Turbulenzen abgebaut, so daß es eelbet weiter unten in der Durohfluflöffnung der Schieberplatte und der al oh an sie anschließenden Aus laufh ills e weniger zu Erosionen und Zapfenbildungen (Ablagerungen, Sedimentation) kommt. Beia Übergang aus der ganz geöffneten Stellung des Sohie- ^ berversohlusses in Drosselstellung können sioh bei der erf in-Water model could be observed entoteht by the proposed Measure in throttled slide division only one vortex with a much lower circumferential speed and one correspondingly lower deposition and erosion effects than with smooth cylindrical flow openings. Even when it is fully open Slide position are achieved by the cross-sectional expansion according to the invention erosion-promoting turbulence reduced so that it eelbet further down in the flow opening of the valve plate and the outflow that adjoins them is less likely to occur Erosion and cone formation (deposits, sedimentation) occurs. At the transition from the fully open position of the seat ^ overshoots in throttle position can sioh at the erf in-

^ψ dungsgemäßen Auebildung der Durchflußöffnungen die 3trömungs- ^ψ proper formation of the flow openings, the 3 flow

linien weich an die zunehmende Krümmung des Strömungsweges angleichen. smoothly adjust lines to the increasing curvature of the flow path.

Die Erfindung sei nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Ea zeigen« The invention is explained in more detail below with reference to the drawing. Show ea «

Fig. f a - ο yarsohiedene ücoseela Teilungen eines vorbe-Fig. F a - ο yarsohiedene ücoseela divisions of a previous

k nun ten Schiebe pvarsohlussea mit glattr,/-ILndrLsühen Rrrohflußöffnungen In der Looh- und Schieberplatte,k now th sliding pvarsohlussea with smooth, / - ILndrLsänen Rrrohflussöffnungen In the Looh- and slide plate,

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Pig. 2a - e einen erfindungsgemäß mit einer stufenförmigen Erweiterung der Durchflußöffnungen versehene-n Schieberverschluß in ganz geöffneter und in vier zunehmend gedrosselten Stellungen, . . ·Pig. 2a-e one according to the invention with a step-shaped one Enlargement of the flow openings provided-n slide gate in fully open and in four increasingly throttled positions,. . ·

Pig. 3 einen Quer schnitt durch eine weiterePig. 3 a cross section through another

Ausführungsform gemäß der Erfindung. " -Embodiment according to the invention. "-

Übereinstimmend in allen Zeichnungsfiguron ist eine fest, am Boden eines flüssige Schmelze enthaltenden Behälters, z.B. einer Gießpfanne, angebrachte Lochplatte mit 1 bezeichnet. Sie stellt den unbeweglichen Teil eines Schieberverschlusses dar, dessen beweglichen Teil eine Schieberplatte 2 bildet. Beide Platten sind mit je einer Durcliflußöffnung 3 bzw. 4 versehen, welche in der gans geöffneten Stellung des Schieberverschlusses fluchten (Pig. 2a, Pig. 3) und .durch seitliche Verschiebungen der Schieber*· platte zunehmend gegeneinander versetzt werden können, so.daß zunächst der Durchfluß progressiv gedrosselt und dann ganz unterbrochen werden kann. . - 'Consistent in all the drawing figure is one firmly on the ground a container containing liquid melt, e.g. Casting ladle, attached perforated plate designated by 1. It represents the immovable part of a slide gate valve moving part forms a slide plate 2. Both panels are each provided with a flow opening 3 and 4, which in the in the open position of the slide lock (Pig. 2a, Pig. 3) and by shifting the slide to the side * plate can be increasingly offset against each other, so. that initially the flow can be progressively throttled and then completely interrupted. . - '

Die Fig. 1 a bis 1 c lassen erkennen, daß es in den Drosselstellungen des Schieberverschlusses bei glattzylindrischen Durchfluß-Öffnungen vor der vorspringenden Kante 2¹ der Schieberplatte 2 durch die aufprallende Strömung zur Ausbildung eines kräftigen Staudruckes kommt, was in der Zeichnung durch ein e angedeutet ist« Dieser Staudruck wirkt sowohl auf die Kante 2'als auch auf die an dieser anliegende Kante 1 ' der lochplatte 1. Mit steigendem Druck wächst bei der hohen Temperatur des Metallbades auch die Erosion an der von der Schmelze umflossenen Kante 2¹ und gleichzeitig fördert der höhere'Druck an den Stellen geringerer Strömungsgeschwind'iglceit nahe der Kante 1 · die schädliche Ansatzbildung. · ,/ - ·FIGS. 1 a to 1 c show that in the throttle positions of the slide valve with smooth cylindrical flow openings in front of the projecting edge 2 ^{1 of} the slide plate 2, the impinging flow creates a strong dynamic pressure, which is shown in the drawing by an e "This dynamic pressure acts both on the edge 2 'and on the edge 1' of the perforated plate 1 lying against it. With increasing pressure and at the high temperature of the metal bath, the erosion on the edge 2 ¹ around which the melt flows, and at the same time the higher pressure at the points of lower flow velocity near the edge promotes the formation of harmful deposits. ·, / - ·

Auf der gegenüberliegenden Seite der in der gedrosselten Stel-On the opposite side of the throttled position

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lung gegeneinander versetzten DurchflußÖffnungen 3 und 4 lenkt die vorstehende Kante 1" der Lochplatte 1 die ausströmende Schmelze in einem verhältnismäßig scharfen Sogen in den zwischen dieser Kante 1" und der zurückgesetzten Kante 2" der Schieberplatte 2 gebildeten Winkel hinein um, wobei die Strömung die Kante 1" abträgt und unterhalb der letzteren ein Wirbel entsteht, der wiederum die Ansatzbildung fördert. Infolge Sedimentation an der Kante 2" kann sich schließlich auch auf dieser Seite der DurohflußÖffnungen ein Staudruck ausbilden, der die Zerstörung der Verschlußteile weiter fördert.ment offset from one another throughflow openings 3 and 4 directs the protruding edge 1 "of the perforated plate 1, the outflowing melt in a relatively sharp suction in the between this edge 1 "and the recessed edge 2" of the slide plate 2 are formed Angle in around, with the flow removing the edge 1 "and a vortex arises below the latter, which in turn promotes the formation of deposits. As a result of sedimentation at the edge 2 "can finally also on this side of the Duroh river openings Form back pressure, which further promotes the destruction of the closure parts.

Die Erosion der Kanten der DurchflußÖffnungen in Loch- und Schieberplatte kann im Endstadium ein solches Ausmaß erreichen, daß der Sohieberverechluß selbst in seiner Schließstellung nioht mehr dichtet. Fortschreitende Veränderungen am Verschluß sind jedooh auch vorher schon sehr unangenehm, da ihr Ausmaß von außen nioht erkennbar ist und die Position der Schieberplatte für die Einstellung einer bestimmten Drosselung der Strömung zu unbestimmt wird.The erosion of the edges of the flow openings in the perforated and gate plates can reach such an extent in the final stage that the snap lock itself no longer in its closed position seals. Progressive changes to the lock are however even before that it was very uncomfortable, as its extent cannot be seen from the outside and the position of the slide plate for the adjustment a certain throttling of the flow becomes too indefinite.

Bei der erfindungsgemäßen Ausbildung der Durchfluß Öffnungen naoh Fig. 2 a bis 2 e wird im Beispielsfall ebenso wie bei der Ausführung nach Fig, 1 a bis 1 ο voneinem Durohmesser der Durchflußöffnungen 3 und 4 von 35 n* ausgegangen. Diese sind jedooh beidseite der Dicht- und Gleitfläche stufenförmig auf 5<> mm erweitert. Die Erweiterung 3 a ist im Beispiel spiegelbildlich identisch der Erweiterung 4 a, auch hinsichtlioh ihrer axialen Länge von z.B. Io no und der Neigung der Stufenfläche der Erweiterungen von z.B. 34° gegenüber der Dicht- und Gleitfläche.In the inventive design of the flow openings naoh FIGS. 2 a to 2 e, in the example, as well as in the embodiment according to FIGS. 1 a to 1 o, are made of a diameter of the flow openings 3 and 4 assumed 35 n *. These are, however on both sides of the sealing and sliding surface stepped to 5 <> mm expanded. The extension 3 a is a mirror image in the example identical to extension 4 a, also with regard to its axial length of e.g. Io no and the inclination of the stepped surface of the extensions of e.g. 34 ° in relation to the sealing and sliding surface.

Bei ganz geöffnetem Sohieberverschluß, wie in Fig. 2a dargestellt, betrage die Strömungsgeschwindigkeit der ausfließenden Schmelze in der Durchfluß Öffnung 3 vor der Erweiterung 3 a einen bestimmten Wert v... Durch die plötzliohe Erweiterung der DurchflußÖffnung verringert sich die Strömungsgeschwindigkeit in diesem Btreioh auf den Wert Tg. Hinter der Erweiterung 4 a steigtWhen the sole plate lock is fully open, as shown in Fig. 2a, let the flow rate of the outflowing melt be in the flow opening 3 in front of the enlargement 3 a certain value v ... Due to the sudden widening of the flow opening the flow velocity decreases in this range to the value Tg. Behind the extension 4 a increases

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die. Strömungsgeschwindigkeit wieder Ms auf einen mit y^ be- ' · zeichneten Wert an, dieser entspricht bei Vernachlässigung ' von kleinen Energieverlusten im Bereich der Erweiterung der ursprünglichen StrÖnung3geschwindigkeit V₁.the. Flow velocity Ms again to a value designated by y ^; if small energy losses are neglected, this corresponds to the expansion of the original flow velocity V ₁ .

Die Darstellungen des .erfindungsgemäßen Schieberverschlusses . nach'Fig. 2 h bis 2 e zeigen deutlich, daß in allen Stellungen der Schieterplatte die Beseitigung der in den Strömungsweg vorspringenden Kanten 1" und 2* nach Fig. 1 a Ms-I ο. die Umlenkung dor Strömung von der Durchfluß öffnung 3 in die bei ge- ·. drosselter Stellung ihr gegenüber versetzt liegende Durohflußöffnung 4 erleichtert wird. Die Wandung der Durchflußöffnungen ■ist "besser dem Verlauf der Strömungslinien angepaßt. Dadurch ■ kommt es weniger zu Wirbeln, und die gefürchtete Ansatzhildung wird verringert. Die Anpassung der vorspringenden Kanten 1" und ,2' an den Strömun-tsverlauf verringert auch gleichzeitig die · · sonst an diesen Stellen zu beobachtende starke Erosion.The representations of the slide lock according to the invention. according to 'Fig. 2 h to 2 e clearly show that in all positions the slide plate eliminating those protruding into the flow path Edges 1 "and 2 * according to Fig. 1 a Ms-I o. The deflection dor flow from the throughflow opening 3 into the at ge ·. throttled position opposite to it, offset from the Durohflussöffung 4 is facilitated. The wall of the flow openings ■ is "better adapted to the course of the flow lines. As a result ■ there is less eddies and the dreaded formation of the roots is reduced. The adaptation of the protruding edges 1 "and '2' to the course of the flow also reduces the · · Otherwise severe erosion can be observed at these points.

Durch die Erweiterung 3 a und 4 a wurden auch die in Fig. 1 a bis 1 c eingeseicarieten Kanten I¹ und 2" entfernt, so daß sioh dort nunmehr taschenförmige Hinterschneidüngen befinden, die . wegen der Strömungsablösung von der Wand zur Druckentspannung — in der' Zeichnung durch ein ο angedeutet - führen,, so daß der sonst zu beobachtende Staudruck kompensiert wird.The enlargement 3 a and 4 a also ^{removed the edges I 1} and 2 ″ included in FIGS 'Drawing indicated by an ο - lead, so that the dynamic pressure that can otherwise be observed is compensated.

Da die mit der Erfindung zu erzielenden Vorteile zum Teil bereits erhalten werden können, wenn nur eine der beiden Durchflußöffnungen 3 oder 4 erweitert ist, .wird in Fig. 3 auch ein ■ solches Ausfühfungsbeispiel dargestellt·. In diesem Fall sollte zwecknäßigerveise die glattzylindrische Durchflußöffnung insgesamt den Durchmesser_dor Erweiterung aufweisen.Since the advantages to be achieved with the invention are already in part can be obtained if only one of the two flow openings 3 or 4 is widened, .will in Fig. 3 also a ■ such exemplary embodiment shown ·. In this case it should expediently the smooth cylindrical flow opening as a whole have the diameter_dor extension.

Es versteht sich, daß die vorstehend beschriebenen Ausbildungen der erfindunc3gsrn!lßQn Erweiterung d?r Durchfluß öffnungen in derIt goes without saying that the above-described embodiments of the invention expand the flow openings in the

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Lochplatte und der Schieberplatte nur als Beispiele zu gelten haben. Insbesondere der spontane Übergang vom kleinren auf den größeren !Durchmesser gestattet in weiten Grenzen eine Vielfalt von Aueführungsformen.Perforated plate and the slide plate are only to be regarded as examples. In particular, the spontaneous transition from smaller to smaller larger! diameter allows a variety within wide limits of execution forms.

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Claims

EXPECTATIONS

1. Sehieherversohluß an Behältern für flüssige Schmelze, "bestehend aus einer fest am Behälterboden angebrachten Lochplatte und einer relativ zu dieser verschieblichen Schieberplatte, welche beide jeweils mit einer Durchflußöffnung versehen sind, die sich zur Gleit- und Dichtfläche der Platten hin erweitert, dadurch gekennzeichnet, daß an der Gleit- und Dichtfläche der Durchmesser wenigstens einer Durchflußoff— nung (3 oder 4) im wesentlichen stufenförmig erweitert ist,1. Sehieherversohluß on containers for liquid melt, "consisting of a perforated plate firmly attached to the container bottom and a slide plate that can be moved relative to this, both of which are each provided with a flow opening, which widens towards the sliding and sealing surface of the plates, characterized in that on the sliding and sealing surface the diameter of at least one flow off- tion (3 or 4) is essentially expanded in steps,

2. Schieberverschluß nach Anspruch 1, dadurch g e k en η zeichnet, daß die Durchmesser beider Durchfluß öffnungen (3,4) stufenförmig erweitert sind.2. Slider closure according to claim 1, characterized in that g e k en η draws that the diameter of both flow openings (3, 4) are expanded in steps.

3. Schieberverschluß nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge kennzeichnet , daß die Stufenfläche der Erweiterung (3a, 4a) einen Neigungswinkel gegen die Ebene der Gleit- und Dichtfläche zwischen der Lochplatte (i) und der Schieberplatte (2) von 0 bis höchstens ca. 35° aufweist.3. slide closure according to claim 1 or 2, characterized ge indicates that the step surface of the extension (3a, 4a) has an angle of inclination against the plane of the sliding and Sealing surface between the perforated plate (i) and the valve plate (2) from 0 to a maximum of approx. 35 °.

4. Schieber Verschluß nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die Durchflußöffnungen (3,4) in Abhängigkeit vom Drosselquerschnitt maximal um die Hälfte ihres Durchmessers erweitert sind.4. Slider closure according to one of the preceding claims, characterized in that the flow openings (3, 4) are a maximum as a function of the throttle cross-section are enlarged by half their diameter.

5. Schieberverschluß nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Länge der Erweiterunr einer Durchfluß öffnung (3, 4) ungefähr gleich ist der Vergrößerung des Halbmessers.5. slide lock according to one of the preceding claims, characterized in that the axial The length of the enlargement of a flow opening (3, 4) is approximately equal to the enlargement of the radius.

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