<Desc/Clms Page number 1>
De uitvinding heeft betrekking op een meeten/of monstername-inrichting voor vloeibaar metaal, welke inrichting een draaglans bevat en een op een einde daarvan gemonteerde sonde voor eenmalig gebruik, welke sonde een meet-en/of monsternamegedeelte en een buis die op een einde dit gedeelte draagt en met haar andere einde tegen een stootrand op een einde van de draaglans is bevestigd, bevat.
Met behulp van de draaglans wordt de sonde in het bad vloeibaar metaal, bij voorbeeld van een convertor, gebracht.
De draaglans is meestal van metaal vervaardigd en van een versmald einde voorzien waarover de, meestal kartonnen, buis van de sonde klemmend is geschoven tot tegen de door de verbreding van de lans gevormde stootrand.
De sonde kan ofwel een meetgedeelte, bij voorbeeld voor het meten van'de temperatuur, ofwel een, monsterkamer bevatten. De sonde kan ook zowel meetellen als een monsterkamer bevatten zoals de sonde beschreven in het Franse octrooi nummer 77 13 066 (publikatie nr. 2. 389. 121) van de aanvraagster.
In het geval de sonde een meetgedeelte bevat, wordt dit gedeelte, bij het op de draaglans monteren van de sonde, door middel van een in de buis gemonteerde connector electrisch in verbinding gebracht met op de draaglans gemonteerde contacten die door middel van zieh doorheen de draaglans uitstrekkende leidingen in verbinding staan met de eigenlijke meetapparatuur.
Wanneer de inrichting wordt gebruikt bij een rechtopstaande convertor, vormt de draaglans de sublans die, naast de hoofdlans voor het zuurstofblazen, verticaal in de convertor wordt gebracht.
Deze sublans bezit een grote lengte die 20 m kan bedragen.
Bovendien wenst men de sonde niet alleen in rela-
<Desc/Clms Page number 2>
tief rustige omstandigheden in het bad vloeibaar metaal te dompelen maar ook in onrustige omstandigheden, met name tijdens het zuurstofblazen.
Door de grote lengte van de lans en vooral bij de hiervoor genoemde onrustige omstandigheden, gaat de draaglans slingeren.
Daarenboven zullen, vooral bij het dompelen van de sonde, vloeibaar metaal en slak opspatten.
Dit heeft voor gevolg dat er zieh tussen de stootrand van de slingerende lans en het boveneinde van de buis van de sonde een braam van opgespat en gestold metaal en slak vastzet.
Door de aanwezigheid van deze braam op het lanseinde, zal bij een volgend gebruik van de sublans de nieuwe sonde niet meer nauw aansluiten tegen de stootrand van de lans.
Deze bij de opeenvolgende onderdompelingen opgebouwde braam is er ten slotte de oorzaak van dat de sonde niet meer voldoende ver op de sublans kan worden geschoven voor een goede mechanische verbinding tussen de sonde en de lans. Belangrijk is dat, in het geval de sonde een meetgedeelte bevat zoals gebruikelijk voor metingen in een convertor, het electrische contact tussen de connector en de op de lans bevestigde contacten niet meer functioneel tot stand komt en het correct meten onmogelijk wordt.
De uitvinding heeft tot doel deze nadelen te verhelpen en een meet-en/of monstername-inrichting voor vloeibaar metaal te verschaffen waarbij elke braamafzetting tussen de sonde en de draaglans uitgesloten is.
Tot dit doel bevat de inrichting een elastische ring die de aansluiting van de buis van de sonde tegen de stootrand van de draaglans aan de buitenzijde elastisch afdicht.
<Desc/Clms Page number 3>
In een bijzondere uitvoeringsvorm van de uitvinding is de elastische ring aan de buis van de sonde bevestigd.
De elastische ring wordt samen met de sonde in de handel gebracht en na het gebruik, bij het verwijderen van de sonde, mee van de lans verwijderd. Bij elke sonde is er dus een elastische ring voorhanden die overigens
EMI3.1
in vorm aangepast is aan de bij elkaar horende sonde en draaglans.
In uitvoeringsvorm van de uit- vinding is de ring een gesloten ring.
De elastische ring kan zieh geheel tussen de stoot- rand en het einde van de buis van de sonde bevinden.
In dit geval kan de ring een O-ring zijn.
Bij voorkeur is de elastische ring aan de buitenkant rond een gedeelte van een van de elementen gevormd door de draaglans en de buis van de sonde gelegen.
Doelmatig is daarenboven de elastische ring in zulke mate elastisch vervormbaar dat in rusttoestand de buis van de sonde tegen de stootrand van de draaglans aansluit.
Bij deze uitvoeringsvorm wordt een maatvaste aanslag tussen sonde en draaglans verkregen.
De uitvinding heeft ook betrekking op een sonde die kennelijk bestemd is om gebruikt te worden bij een meeten/of monstername-inrichting voor vloeibaar metaal volgens een van de vorige uitvoeringsvormen.
De uitvinding heeft in het bijzonder betrekking op een dergelijke sonde bestaande uit een meet-en/of monsternamegedeelte en een buis, waarvan het kenmerkende erin bestaat dat ze op het vrije einde van de buis van een elastische ring is voorzien.
Andere bijzonderheden en voordelen van de uitvinding zullen blijken uit de hier volgende beschrijving van een
<Desc/Clms Page number 4>
meet-en/of monstername-inrichting voor vloeibaar metaal en van een daarbij gebruikte sonde, volgens de uitvinding : deze beschrijving wordt enkel als voorbeeld gegeven en beperkt de uitvinding niet ; de verwijzingscijfers betreffen de hieraan toegevoegde tekeningen.
Figuur 1 is een schematisch gehouden dwarse doorsnede van een convertor voorzien van een meet-en monstername-inrichting volgens de uitvinding tijdens het onderdompelen van de sonde.
Figuur 2 is een zijaanzicht van de sonde uit de inrichting uit figuur 1 maar op grotere schaal getekend.
Figuur 3 stelt een doorsnede voor volgens de lijn III-III uit figuur 2 maar op nog grotere schaal getekend.
Figuur 4 stelt een doorsnede voor volgens de lijn IV-IV uit figuur 1, dit is dus een doorsnede van de op de sublans gemonteerde sonde, op dezelfde schaal als figuur 3 getekend.
Figuur 5 stelt een dwarse doorsnede voor analoog aan deze uit figuur 3 van een sonde volgens de uitvinding maar met betrekking op een andere uitvoeringsvorm van deze sonde.
Figuur 6 stelt een dwarse doorsnede voor analoog aan deze uit figuur 4 van de op de draaglans gemonteerde sonde maar met de sonde volgens figuur 5.
Figuur 7 stelt een dwarse doorsnede voor analoog aan deze uit de figuren 3 en 5 van een sonde volgens de uitvinding maar met betrekking op een nog andere uitvoeringsvorm van deze sonde.
Figuur 8 stelt een dwarse doorsnede voor analoog aan deze uit de figuren 4 en 6 van een op een draaglans gemonteerde sonde maar met de sonde uit figuur 7.
Figuur 9 stelt een dwarse doorsnede voor analoog
<Desc/Clms Page number 5>
aan deze uit figuur 8 van de op de draaglans gemonteerde sonde maar met betrekking op een andere uitvoeringsvorm van de draaglans.
Figuur 10 stelt een dwarse doorsnede voor analoog aan deze uit de figuren 3,5 en 7 van een sonde volgens de uitvinding maar met betrekking op een nog andere uitvoeringsvorm van deze sonde.
Figuur 11 stelt een dwarse doorsnede voor analoog aan deze uit de figuren 4,6, 8 en 9 van de sonde uit figuur 10 gemonteerd op een draaglans.
Figuur 12 stelt een dwarse doorsnede voor analoog aan deze uit de figuren 3,5, 7 ep 10 van een sonde volgens de uitvinding maar met betrekking op een nog andere uitvoeringsvorm van deze sonde.
Figuur 13 stelt een dwarse doorsnede voor van de sonde uit figuur 12 gemonteerd op een draaglans.
Figuur 14 stelt een dwarse doorsnede voor analoog aan deze uit de figuren 3,5, 7,10 en 12, van een sonde volgens de uitvinding maar met betrekking op nog een andere uitvoeringsvorm van deze sonde.
Figuur 15 stelt een dwarse doorsnede voor van de sonde uit figuur 14 gemonteerd op een draaglans.
In de verschillende figuren hebben dezelfde verwijzingscijfers betrekking op dezelfde elementen.
De meet-en monstername-inrichting voorgesteld in figuur 1 is gemonteerd in een convertor 1 en bevat op de gebruikelijke manier een draaglans 2 en een daarop gemonteerde sonde 3.
De draaglans 2 is de sublans welke verticaal naast de hoofdlans 4 voor het zuurstofblazen in de rechtopstaande convertor 1 wordt ingebracht voor het dompelen van de sonde 3 in het bad vloeibaar metaal 5.
Zoals bekend is deze draaglans 2 een holle metalen buis die dus inwendig van een kanaal 6 is voorzien waardoorheen
<Desc/Clms Page number 6>
zieh electrische leidingen 7 uitstrekken die de sonde 3 electrisch in verbinding stellen met de eigenlijke meetapparatuur.
Zoals vooral blijkt uit figuur 4 is de draaglans 2 onderaan van een versmald einde 8 voorzien. De overgang van dit versmald einde naar het bredere gedeelte vormt een stootrand 9 voor de sonde 3.
De sonde 3 bestaat uit een meet-en monsternamegedeelte 10 en een daarop aansluitende kartonnen buis 11, 12 die op haar vrij einde van een elastische ring 13 is voorzien.
Op de elastische ring 13 na, is de sonde 3 van een op zichzelf bekende constructie. Ze wordt hierna dan ook niet in detail beschreven. Een geschikte sonde is onder meer beschreven in het Franse octrooi nr. 77 13. 066 (publikatie nr. 2. 389. 121) ten'name van de aanvraagster.
Het gedeelte 10 bevat een monsterkamer en één of meer meetcellen onder meer voor het meten van de temperatuur van het bad vloeibaar metaal 5. Dit geheel is zijdelings omgeven door een kartonnen koker 14 en onderaan afgesloten door een metalen beschermkap 15.
De kartonnen buis 11,12 bestaat om constructieve redenen uit twee gedeelten, namelijk een rond gedeelte 11 met kleinere diameter dan de ronde koker 14 en, op het van de koker 14 verwijderde einde daarvan, een korter rond gedeelte 12 met dezelfde diameter als de koker 14. Deze diameter is nog een weinig kleiner dan de diameter van de draaglans 2.
De binnendiameter van het gedeelte 12 van de buis is zodanig dat de buis 11,12 met een zekere klemming over het versmalde einde 8 van de draaglans 2 past.
Wanneer de sonde 3 maximaal over het versmalde einde 8 van de draaglans 2 is geschoven, zoals voorgesteld in figuur 4, steekt het versmalde einde 8 met haar top
<Desc/Clms Page number 7>
relatief diep in de buis 11,12. Op deze top zijn op de electrische leidingen 7 aansluitende contacten gemonteerd die samenwerken met een in de buis 11,12 gelegen connector die zelf electrisch in verbinding staat met de meetellen van het meet-en monsternamegedeelte 10.
De connector helpt de mechanische verbinding tussen de sonde 3 en de draaglans 2 te verwezenlijken.
Kenmerkend voor de uitvinding is de aanwezigheid van de elastische ring 13 op het vrije einde van het gedeelte 12 van de buis 11, 12.
Deze elastische ring dicht de spleet tussen het uiterste einde van het gedeelte 12 van de buis 11,12 en de stootrand 9 van de draaglans 2 af zodat zieh ter plaatse geen braam van gestold metaal en slak kan vormen.
De ring 13 dient ook af te dichten tijdens de relatieve slingerende beweging van de sonde 3 ten opzichte van de draaglans 2. De sonde 3 wordt zo op de draaglans 2 gemonteerd dat de ring 13 gedeeltelijk samengedrukt is zoals in detail in figuur 4 is voorgesteld. Vanuit deze toestand moet de ring zowel kunnen terugveren als verder kunnen samengedrukt worden.
Uit de praktijk is gebleken dat de elastische ring 13 moet in staat. zijn een verandering van afstand tussen het stootvlak 9 en het uiterste einde van het buisgedeelte 12 van ten minste ongeveer 0, 3 cm op te vangen.
De samengedrukte ring 13 moet voldoende kunnen uitzetten om de hogergenoemde spleet in alle omstandigheden af te dichten maar mag ook niet te sterk terugverend zijn om te beletten dat de sonde, mede door het slingeren en trillen, van de draaglans 2 zou worden geduwd.
Benevens deze hoge eisen aan de elasticiteit moet de ring 13 nog voldoende hittebestendig zijn.
Een aan deze strenge eisen voldoend, geschikt materiaal voor de ring 13 is siliconenrubber.
<Desc/Clms Page number 8>
De ring 13 kan gevormd zijn door een reep van dit elastisch materiaal, waarvan de einden elkaar bij voorkeur overlappen.
De ring 13 is bij voorkeur een gesloten ring.
De ring 13 wordt bij voorkeur bevestigd op het einde van de buis 11,12, bij voorbeeld door lijmen of nieten en wordt samen met de sonde 3, die voor eenmalig gebruik is bestemd, in de handel gebracht.
De ring 13 kan, onder meer afhankelijk van de vorm van het einde van de draaglans 2 en/of de vorm van het einde van de buis 11,12, uiteenlopende vormen bezitten.
Bij de uitvoeringsvorm waarop de figuren 1 tot 4 betrekking hebben, is de ring 13 een gesloten 0-ring.
Zoals blijkt uit figuur 3 is deze ring ook op het uiterste einde van het buisgedeelte 12 vastgemaakt, bij voorbeeld vastgelijmd.
Wanneer de sonde 3 op de draaglans 2 is bevestigd is deze O-ring platgedrukt tussen het einde van het buisgedeelte 12 en de stootrand 9 zoals in detail is voorgesteld in figuur 4.
De ring 13 kan een diameter van 1 cm bezitten en wordt bij het bevestigen van de sonde 3 op de draaglans 2 50% samengedrukt.
Deze uitvoeringsvorm heeft evenwel het nadeel dat de buis 11,12 niet meer rechtstreeks in contact komt met de stootrand 9 en geen maatvaste aanslag bezit.
Dit nadeel wordt verholpen bij de uitvoeringsvormen van de sonde 3 waarop de figuren 5 tot 15 betrekking hebben.
In al deze uitvoeringsvormen is de ring 13, wanneer de sonde 3 op de draaglans 2 is gemonteerd, niet volledig tussen de uiterste rand van de buis 11,12 en de stootrand 9 gelegen maar sluit hij tegen de buitenzijde aan van een gedeelte van de buis 11,12, of van de draaglans 2. De ring 13 belet
<Desc/Clms Page number 9>
het rechtstreeks aansluiten van de uiterste rand van het gedeelte 11,12 en de stootrand 9 niet.
De sonde waarop de figuren 5 en 6 betrekking hebben, verschilt van de sonde volgens de figuren 1 tot 4 doordat de gesloten ring 13 geen ronde maar een rechthoekige doorsnede en een grotere breedte dan dikte bezit, en het uiteinde van het buisgedeelte 12 aan de buitenkant omringt. De ring 13 steekt daarenboven in de losse sonde buiten het uiteinde van het buisgedeelte 12 uit. Het uiteinde van het buisgedeelte 12 dat door de ring 13 omringd is, is daarenboven versmald zodat de ring 13 in de buitenwand van het buisgedeelte 12 verzonken is.
De overgang van dit versmalde einde van het buisgedeelte 12 naar het bredere gedeelte vormt daarbij een stootrand 16 voor de ring 13.
De ring 13 is rond het versmalde einde van het buisgedeelte 12 geklemd en eventueel eraan vastgelijmd.
In de losse sonde, dit is zoals in de figuur 5 voorgesteld is, steekt de ring 13 voor iets minder dan de helft buiten de buis 11,12 uit. De ring 13 bezit een relatief grote dikte.
Wanneer de sonde 3 tot tegen de stootrand 9 over het versmalde einde 8 is geschoven, wordt de ring 13 samengedrukt en gaat zijn buitenzijde bol staan zoals voorgesteld in figuur 6.
De uitvoeringsvorm van de sonde volgens de figuren 7 en 8 verschilt van de uitvoeringsvorm volgens de figuren 5 en 6 doordat de ring 13 merkelijk dunner is en in de losse sonde juist voor de helft van zijn breedte buiten de buis 11,12 uitsteekt.
Wanneer de buis 11,12 tot tegen de stootrand 9 over het einde 8 wordt geschoven, gaat de ring 13 niet bol opzwellen maar in zijn geheel bolvormig uitbuigen tussen de stootrand 9 en de stootrand 16, zoals voorgesteld in figuur 8.
<Desc/Clms Page number 10>
In de inrichting voorgesteld in figuur 9 is dezelfde sonde gebruikt als die voorgesteld in figuur 7 maar het onderste einde van de draaglans 2 is, juist boven de stootrand, naar boven conisch verwijden. Ter plaatse van destootrand 9 is de diameter van dit conische gedeelte 17 gelijk aan de diameter van het versmalde einde van de buis 11, 12.
Zoals duidelijk blijkt uit figuur 9 wordt, bij het aanbrengen van de sonde, de elastische ring 13 niet opgespannen tussen de stootrand 16 van de buis en de stootrand 9 van de draaglans 2 maar schuift hij klemmend over het conische gedeelte 17 waarbij hij dus trechtervormig wordt open gerokken.
De ring 13 wordt dus in hoofdzaak op trek en niet op druk belast zodat de hogergenoemde samendrukbaarheidseisen
EMI10.1
van het materiaal van de ring 13 in deze uitvoeringsvorm niet t zo streng zijn.
Ook bij de uitvoeringsvorm volgens figuren 10 en 11 wordt de ring 13 niet op druk belast bij het monteren van de sonde 3 op de draaglans 2.
De sonde 3 verschilt van de in de figuur 7 voorgestelde sonde doordat het buiten het buisgedeelte 12 uitstekende gedeelte van de ring 13 iets korter is en verwijdend uitloopt.
Indien deze sonde 3 op dezelfde draaglans 2 als voorgesteld in figuur 8 wordt aangebracht, gaat de ring 13 niet uitbuigen, zoals bij de uitvoeringsvorm volgens figuren 7 en 8, maar aan de bovenkant naar buiten omgebogen worden tegen de onderzijde van het buiten de buis 11,12 uitstekende gedeelte van de stootrand 9, zoals voorgesteld in figuur 11.
De sonde volgens de figuur 12 is van dezelfde ring 13 voorzien als de sonde volgens figuur 5 maar deze ring steekt niet buiten de buis 11,12 uit.
Bij het op de draaglans 2 aanbrengen van de sonde 3 wordt de ring 13 op dezelfde manier als uiteengezet in
<Desc/Clms Page number 11>
verband met figuur 6 samengedrukt, maar niet tussen de stootrand 16 en de stootrand 9, maar wel tussen de stootrand 16 en een naar onder uitspringende rand 18 die de stootrand 9 omringt.
In de uitvoeringsvorm volgens de figuren 14 en 15 ten slotte is de elastische ring 13 zoals bij de uitvoeringsvorm volgens de figuren 1 tot 4 op de uiterste rand van het buisgedeelte 12 gemonteerd. De ring bezit evenwel een rechthoekige doorsnede met een grotere breedte dan dikte en is nabij de buitenzijde gelegen.
De ring 13 wordt, wanneer de sonde 3 op de draaglans 2 is geschoven, niet samengedrukt tussen de
EMI11.1
buis 11, 12 en het stootvlak 9 maar wel tussen de buis en een, hoger gelegen, naar buiten uitspringende rand 19 van de draaglans 2.
Tussen deze rand 19 en de stootrand 9 is de draaglans 2 conisch uitgevoerd. De stootrand 9 komt slechts in contact met een gedeelte van de uiterste rand van het buisgedeelte 12.
De uitvinding is geenszins beperkt tot de hiervoor beschreven uitvoeringsvormen, en binnen het raam van de octrooiaanvrage, kunnen aan de beschreven uitvoeringsvormen vele veranderingen worden aangebracht, onder meer wat betreft de vorm, de samenstelling, de schikking en het aantal van de onderdelen die voor het verwezenlijken van de uitvinding worden gebruikt.
In het bijzonder moet de elastische ring, in de uitvoeringsvormen waarbij hij de kartonnen buis van de sonde omringt, niet noodzakelijk gedeeltelijk in deze buis zijn verzonken.
Indien de ring toch verzonken is, moet het vernauwde einde niet noodzakelijk gevormd zijn door het uitsparen van materiaal van de buis. In sommige van deze uitvoeringsvormen is vooral belangrijk dat op een afstand van de uiterste
<Desc/Clms Page number 12>
rand van de buis een stootrand voor de ring wordt gevormd. Deze stootrand kan gevormd worden door, op een afstand van deze uiterste rand, rond de buis een ring met een iets grotere uitwendige diameter aan te brengen.
De buis van de sonde moet niet noodzakelijk van karton zijn vervaardigd.
Ook de sonde moet niet noodzakelijk zowel een meetgedeelte als een monsternamegedeelte bezitten. Ze kan ook slechts n van deze gedeelten bezitten maar de uitvinding is vooral toepasselijk indien ze een meetgedeelte bezit.