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Stopfen für eine Giesspfanne oder einen ähnlichen Behälter
Die Erfindung betrifft einen Stopfen für eine Giesspfanne oder einen ähnlichen Behälter mit einem hitzebeständigen Kopf, der eine sich nach unten erstreckende Bohrung aufweist, in die eine Stopfenstange passt, die an ihrem unteren Ende mit einem Flansch versehen ist, wobei in der Wandung der Bohrung eine Nut vorgesehen ist, deren obere Schulter gegen den Boden der Bohrung weist, und getrennt von dem Stopfenkopf und der Stopfenstange angeordnete ein-oder mehrteilige Einsatzteile vorhanden sind, die nach unten in die Bohrung in eine Lage einführbar sind, in der wenigstens ein Teil über dem Flansch am Unterende der Stopfenstange liegt, um diese mit dem Stopfenkopf zu verbinden.
Bei bekannten Stopfen dieser Art sind zur einwandfreien Verbindung der Stopfenstange mit dem Stopfenkopf bei der Montage erhebliche Geschicklichkeit und ein verhältnismässig grosser Zeitaufwand erforderlich. Da hiezu geschultes Personal herangezogen werden muss, ergeben sich hohe Arbeitskosten.
Die Erfindung befasst sich mit der Aufgabe, einen für eine Giesspfanne od. dgl. bekannten Stopfen der einleitend angegebenen Art so auszubilden, dass durch einfaches geradliniges Einschieben der Stopfenstange in den Stopfenkopf, das auch durch ungelernte Arbeitskräfte vorgenommen werden kann, bei minimalem Zeitaufwand eine einwandfreie Verbindung dieser beiden Teile erhalten wird.
Erfindungsgemäss wird dies im wesentlichen dadurch erreicht, dass an dem ein- oder mehrtell1genEin- satzteil eines Stopfens der einleitend angegebenen Art nach aussen gerichtete Sperrklinken befestigt sind, die nach innen in Richtung zur Achse der Stopfenstange zurückbewegbar sind, wenn sie in die Bohrung des Stopfenkopfes eingeschoben werden, und dass die Sperrklinken durch Federwirkung in der Nut einrasten. Die Sperrklinken sind dabei vorzugsweise mit Blattfedern verbunden, die ihrerseits am Einsatzteil befestigt sind.
Nach einem weiteren Erfindungsmerkmal sind die in der Nut eingerasteten Sperrklinken einerseits an der oberen Schulterfläche der Nut abgestützt und anderseits entweder unmittelbar am Flansch der Stopfenstange abgestützt, oder aber sie liegen an einem Abschnitt des Einsatzteiles auf, der seinerseits am Flansch der Stopfenstange abgestützt ist. Durch diese Konstruktion ergibt sich der Vorteil, dass die beim Anheben des Stopfens auftretenden Kräfte über den Einsatzteil direkt auf die Stopfenstange übertragen werden, ohne dass dabei die die Sperrklinken tragenden Blattfedern beansprucht werden.
Die Einsatzteileweisen vorzugsweise am Umfang in Abstand voneinander angeordnete Ausnehmungen auf, in welchen die die Sperrklinken tragenden Blattfedern befestigt sind. Beim Einschieben des Einsatz- teiles in die Bohrung des Stopfenkopfes werden die Sperrklinken unter Überwindung der Federkraft der Blattfedernnach innen gegen die Achse der Stopfenstange und in die im Einsatzteil vorgesehenen Ausnehmun- genhineingedrückt. InderEndstellungdes eingeschobenen Einsatzteiles drücken die Blattfedern die Sperrklinken automatisch in die Nut der Bohrung des Stopfenkopfes, wodurch eine feste Verbindung hergestellt wird.
Die Erfindung wird nachstehend mit Bezug auf die Zeichnungen an Hand verschiedener Ausführung- beispiele näher beschrieben. Fig. l ist ein senkrechter axialer Schnitt nach Linie I-I der Fig. 2 eines Giesspfannenstopfenkopfes und einer Stopfenstange, welche durch Einsatzteile gemäss der Erfindung miteinander verbunden sind ; Fig. 2 ist eine Querschnittsansicht nach der Linie 11-11 in Fig. 1 ; Fig. 3 ist eine schaubildliche auseinandergezogene Ansicht eines Einsatzteiles einschliesslich der Sperrklinken ;
Fig. 4 ist in vergrössertem Massstab eine Teilquerschnittsansicht eines Teiles des in Fig. 1 dargestellten Aufbaus ;
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Fig. 5 ist eine Ansicht ähnlich der Fig. 4 und gibt den Einsatzteil der Fig. 1 - 4 beim Vorgang seiner Einführung in die Bohrung des Stopfenkopfes wieder, und Fig. 6 ist eine Seitenansicht ähnlich der Fig. 4 und gibt eine abgeänderte Ausführungsform der Erfindung wieder.
Bei der in den Fig. 1 - 5 gezeigten Ausführungsform ist ein Stopfenkopf 2 aus hitzebeständigem Material, vorzugsweise Graphit, für eine Giesspfanne od. dgl. dargestellt. Der Stopfenkopf 2 ist, wie
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ren Fläche 5 nach unten in axialer Richtung erstreckt. Zwischen dem Oberende und dem Boden der
Bohrung 4 ist eine am Umfang fortlaufende Nut 6 ausgebildet, deren eine Schulter 7 gegenden
Boden der Bohrung 4 gerichtet ist.
Die Giesspfannen-Stopfenstange ist allgemein mit 8 bezeichnet und hat an ihrem unteren Ende einen seitlichen Vorsprung oder einen Flansch 9. Der Flansch 9 verläuft koaxial zur Stopfenstange 8, wobei der Durchmesser des Flansches 9 etwas kleiner'als der Durchmesser der Bohrung 4 ist, damit er in die Bohrung 4 frei eingeführt werden kann. Die Dicke des Flansches 9 ist im wesentlichen gleich dem Abstand zwischen dem Boden der Bohrung 4 und der Nut 6.
Vom Stopfenkopf 2 und von der Stopfenstange 8 getrennt, sind Einsatzteile 10 vorgesehen, die in die Bohrung 4 entweder gleichzeitig mit der Stange 8 oder im nachhinein in eine Stellung eingeführt werden können, in der sie wenigstens über einem Teil des Stangenflansches 9 liegen. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel haben die Einsatzteile 10 die Form eines Ringes oder Bundes, dessen vertikale Abmessung so gewählt ist, dass bei Anlage des Ringes oder Bundes am Stangenflansch 9 undbei aufgesetztemStangenflansch 9 am Boden der Bohrung 4 das obere Ende des Einsatzes 10 über die obere Fläche 5 des Kopfes 2 vorsteht (vgl. Fig. 1 und 4).
An der Aussenfläche des Einsatzteiles 10 sind versetzt zueinander Ausnehmungen 11 vorgesehen, die nach aussen offen sind. Bei dem in den Fig. 1 und 5 sowie in schaubildlicher Darstellung in Fig. 3 gezeigten Einsatzteil 10 besteht jede der Ausnehmungen 11 aus einem den Boden des Einsatzteiles schneidenden, relativ breiten Teil 12 und aus einem oberhalb des Teiles 12 anschliessenden und mit diesem in Verbindung stehenden schmäleren Teil 13. Der Teil 12 jeder Ausnehmung 11 erstreckt sich, wie dargestellt, vollständig durch eine Wandung des Einsatzteiles 10, wogegen der Teil 13 von der kleinsten Tiefe in dem oberen Teil des Einsatzes zu einer maximalen Tiefe am Boden des Teiles 13 sich konisch verjüngt, wo er mit dem Teil 12 in Verbindung steht (Fig. 3).
In den Zeichnungen sind drei um 1200 versetzt angeordnete Ausnehmungen 11 dargestellt.
In jeder Ausnehmung 11 des Einsatzteiles 10 ist ein elastischer Halte-oder Tragteil, beispielsweise in Form einer steifen Blattfeder 14, mit dem Einsatz 10 durch Gewindenägel 15 verbunden und trägt an seinem unteren Ende eine Sperrklinke 16. Jede der Sperrklinken 16 greift ij den ver- hältnismässig breiten Teil 12 der Ausnehmung 11 ein, wobei deren Breite so bemessen ist, dass der Teil 12 der Ausnehmung 11 in Querrichtung im wesentlichen ausgefüllt ist. Die Blattfedern 14 sind, wie dargestellt, schmäler als die Sperrklinken 16. Die Breite der Blattfedern ist so gewählt, dass sie den Teil 13 der Ausnehmung 11 in Querrichtung im wesentlichen ausfüllen.
Die Blattfeder 14 ist mit der Sperrklinke 16 beispielsweise so verbunden, dass die Blattfeder in einen in der Sperrklinke 16 vorgesehenen Schlitz eingreift und z. B. durch einen oder mehrere Zapfen, die sich durch die Sperrklinke 16 und die Blattfeder 14 erstrecken, festgehaltenist. Die Blattfedern 14 mit den Sperrklinken 16 können an den Einsatzteil 10 entweder vor oder nach dessen Erwärmung angebrachterden. Um jedoch nachteilige Auswirkungen der Hitze auf die Blattfedern zu vermeiden, werden diese mit den Sperrklinken vorzugsweise erst nach dem Erwärmen des Einsatzteiles an diesem befestigt.
JedeSperrklinke 16 hat eine im wesentlichen ebene obere Fläche 17 und eine im wesentlichen ebene untere Fläche 18 sowie eine schräge Aussenfläche 19 und eine schräge Innenfläche 20. Die Aussenfläche 19 der Sperrklinke 16 ist entsprechend der Krümmung der Wandung der Bohrung 4 in Querrichtung gekrümmt.
Bei entspannten Blattfedern 14 nimmt der Einsatzteil 10 die in Fig. 1 dargestellte Stellung ein.
Die Blattfedern 14 erstrecken sich dabei im wesentlichen gerade nach unten und die Sperrklinken 16 stehen aus den Ausnehmungen 11 hervor. Wenn der Einsatz 10 in Längsrichtung nach unten in die Bohrung 4 entweder gleichzeitig mit der Stopfenstange 8 oder erst nach dem Einführen der Stopfenstange eingesteckt worden ist, kommen die äusseren Schrägflächen 19 der Sperrklinken 16 mit der Fläche der Bohrung 4 in Eingriff, wodurch die Sperrklinken 16 nach innen bewegt werden.
Fig. 5 zeigt die Lage, in welcher die Sperrklinken 16 nach innen gedrückt worden sind. Diese Stellung wird so lange aufrecht erhalten, bis die Sperrklinken 16 an der Schulter 7 vorbeigeschoben sind.
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In diesem Augenblick entspannen sich die Blattfedern 14 und drücken die Sperrklinken 16 in die
Nut 6 der Bohrung 4 (vgl. Fig. l und 4). In dieser Stellung liegen die oberen Flächen 17 der Sperr- klinken 16 unter der Schulter 7. Gleichzeitig sitzen die unteren Flächen 18 der Sperrklinken 16 am Stangenflansch 9 auf. Der Eingriff der Sperrklinken 16 unter die Schulter 7 verriegelt die
Stopfenstange 8 in der Bohrung 4 und verbindet dadurch die Stopfenstange 8 mit dem Stopfen- kopf 2.
Da die Sperrklinken 16 mit ihren oberen Flächen 17 an der Schulter 7 und mit ihren un- teren Flächen 18 am Stangenflansch 9 anliegen, werden die Blattfedern 14 bei Bewegung des
Stopfenkopfes 2 durch die Stopfenstange 8 nicht belastet.
Fig. 6 zeigt eine abgeänderte Ausführungsform eines Einsatzteiles 10a, in welchem die Ausneh- mungen 1la oberhalb des Bodens des Einsatzteiles 10a im Abstand angeordnet sind und nicht den Bo- dendesf. insatzteilesschneiden. Bei dieser Ausuhrungsform weist der Einsatzteil 10a einen am Umfang fortlaufenden Teil 21 auf, der unterhalb der Ausnehmungen lla an diese anschliesst und sich am Stangenflansch 9 abstützt. Wenn sich die Sperrklinken 16a in Arbeitsstellung befinden, wie in Fig. 6 dargestellt, liegen ihre oberen Flächen 17a unterhalb der Schulter 7 des Stopfenkopfes 2 und sitzen mit ihren unteren Flächen 18a am Teil 21 des Einsatzes 10a auf, der seinerseits auf dem Flansch 9 der Stange 8 aufsitzt.
Die Wirkung ist die gleiche wie beim A usführungsbeispiel nach den Fig. 1 - 4, d. h. wenn die Stange 8 angehoben wird, werden die Sperrklinken 16a unter Druck gesetzt und heben den Stopfenkopf 8 an, wobei jedoch die Blattfedern 14a nicht belastet werden.
Jeder Einsatzteil wird durch einfaches Nachuntenstossen in die Bohrung des Stopfenkopfes und um die Stopfenstange herum eingeführt, wobei die Stangenflansche am Boden der Bohrung 4 aufsitzen. Dabei kann der Einsatzteil entweder gleichzeitig mit der Stopfenstange oder aber auch zu einem späteren Zeitpunkt eingeschoben werden. Es braucht auch nicht darauf Bedacht genommen zu werden, dass der Einsatzteil in einer bestimmten Winkellage eingesetzt wird, da kein Drehen oder Einschrauben des Einsatzteiles erforderlich ist. Die Sperrklinken schnappen automatisch bei am Boden der Bohrung aufgesetztem Stangenflansch ein, wenn sie unterhalb der Schulter der im Stopfenkopf vorgesehenen Nut liegen. Auf diese Weise ist der Zusammenbau der Stopfenstange und des Stopfenkopfes 2 sehr einfach, wobei jedoch eine feste Verbindung erhalten wird.
Die die Stopfenstange oberhalb des Stopfenkopfes umgebenden Schutzhülsen 22 stützen sich am Einsatzteil ab, über den die Belastung auf die Stopfenstange übertragen wird. Dadurch ist der Stopfenkopf frei von gegebenenfalls durch die Schutzhülsen hervorgerufenen mechanischen Beanspruchungen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Stopfen für eine Giesspfanne oder einen ähnlichen Behälter mit einem hitzebeständigen Kopf, der eine sich nach unten erstreckende Bohrung aufweist, in die eine Stopfenstange passt, die an ihrem unteren Ende mit einem Flansch versehen ist, wobei in der Wandung der Bohrung eine Nut vorgesehen ist, deren obere Schulter gegen den Boden der Bohrung weist, und getrennt von demStopfenkopfundderStopfenstan- ge angeordnete ein-oder mehrteilige Einsatzteile vorhanden sind, die nach unten in die Bohrung in eine Lage einführbar sind, in der wenigstens ein Teil über dem Flansch am Unterende der Stopfenstange liegt, um diese mit dem Stopfenkopf zu verbinden, dadurch gekennzeichnet, dass an dem ein-oder mehrteiligen Einsatzteil (10 ;
10a) nach aussen gerichtete Sperrklinken (16 ; 16a) befestigt sind, die nach in- nen in RichtUng zur Achse der Stopfenstange (8) zurückbewegbar sind, wenn sie in die Bohrung (4) des Stopfenkopfes (2) eingeschoben werden, und dass die Sperrklinken durch Federwirkung in der Nut (6) einrasten.