CN115298333B - 用于金属生产和铸造设备的长枪 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种由顶枪(1t)和联接到顶枪(1t)的副枪(2)构成的长枪，该长枪在顶枪和副枪之间形成肩部(1s)。本发明的副枪(2)设置有保护装置(3)，该保护装置包括向空腔(2v)敞开的联接端(2c)，其中，●当静止时，保护装置(3)处于由外部最大直径(D3o)表征的初始构造，该外部最大直径比副枪(2)的直径(D2)大不超过10％(D3o≤1.1D2)，●当副枪(2)联接到该长枪时，保护装置(3)接触肩部(1s)并变形为经变形构造，从而形成熔融金属和熔渣不能渗透的表面，该保护装置跨越肩部(1s)的整个区域。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于将探针浸入冶金容器(诸如炼钢转炉)中所含的熔融金属的长枪。长枪具有如下类型：包括可重复使用且不接触熔融金属的顶枪以及联接到顶枪且在其自由端处保持用于测量熔融金属参数的探针和/或用于收集熔融金属的样本的取样工具的副枪。在使用中，副枪部分地浸入熔融金属中，并且是一次性的。顶枪和副枪之间的连接限定了肩部，因为顶枪具有比副枪大的直径。如果熔融金属飞溅到顶枪的肩部上，则一旦凝固，便可能会危及新副枪与顶枪的联接。本发明提出了一种设置有保护装置的副枪，所述保护装置防止熔融金属或熔渣飞溅到顶枪的肩部区上。为了有利于将副枪存放在现有的架子中，并且为了在不改变机器人的编程的条件下由机器人操纵副枪，存放在架子中的保护装置具有与副枪的直径相似的直径。
背景技术
金属生产工艺是在高温下在冶金容器中施行，在熔融金属和/或熔渣的停留时间或从一个容器转移到另一个容器的期间，经历化学或物理反应，无论是期望的还是不期望的。由于如此生产的最终金属产品的性质强烈依赖于工艺条件(包含温度、pH)以及是否发生了期望的和不期望的化学或物理反应，因此对这些参数进行测量以及就地收集样本用于进一步表征是很重要的。这通常使用长枪来施行，长枪包括留在熔融金属或熔渣外面的顶枪和副枪，副枪联接到顶枪并且在其自由端处设置有探针和/或样本收集器。顶枪一般来说由金属或聚合物制成，并且可重复使用。另一方面，副枪一般来说由厚纸板制成，并且是一次性的。
例如，可通过氧气转炉工艺从富含碳的熔融生铁来生产钢，其中使用喷枪(12)将氧气吹过熔融生铁，以降低合金的碳含量，并将其改变为低碳钢(参见图1)。在此工艺中，收集样本，并且至少在吹氧期间(有时称为吹炼中副枪)和吹氧之后(有时称为吹炼末副枪)，使用不同的副枪来测量熔体的参数，以确保获得所期望质量的钢。吹炼中副枪通常设置有可以测量熔融金属的温度和液相线的传感器以及用于取回金属样本的样本收集器。吹炼末副枪通常设置有用于测量熔融金属的温度和氧含量的传感器以及用于取回金属样本的样本收集器。
将新副枪插置在顶枪的联接部分之上，直到其到达由顶枪的操纵部分形成的肩部，操纵部分具有大于副枪的直径。由于使用期间的振动，副枪可能会与肩部脱离接触，从而形成小的间隙。熔融金属(11)或漂浮在其表面的炉渣可以被搅动，这或者是因为容器在运动，或者在炼钢转炉的情况下，因为氧气被喷射，从而产生飞溅物(11s)，飞溅物可以到达副枪的顶部，并且甚至到达肩部，或者如果存在的话，到达所述肩部和副枪的顶部之间的间隙。金属或炉渣飞溅物凝固并在肩部和/或位于间隙的水平处的联接部分的表面处形成积垢。在当前副枪从顶枪收回并被处理时，重要的是从顶枪的肩部和联接部分的表面刮去任何固体金属积垢，以免下一副枪无法正确地联接到顶枪。
US4566343和EP3588052描述了防止在副枪和肩部之间的间隙处形成金属积垢的解决方案。US4566343描述了一种位于顶枪的肩部的浸入端和副枪的顶部之间的弹性环形密封件，以减少顶枪和副枪之间接合处的冻结金属的沉积。EP3588052描述了一种类似的解决方案，其使用布置在副枪的端部处的两个弹性环形密封件，其中两个弹性环形密封件在周向上布置在彼此的顶部上，用于对联接抽头和副枪的端部之间的空间进行密封。这些解决方案保护副枪和肩部之间的间隙不被金属或炉渣飞溅物触及。如上所述，不一定会出现间隙，并且这些解决方案不会保护肩部免受金属飞溅的影响。
KR101597688提出了一种保护顶枪的肩部免受金属飞溅的解决方案。副枪的顶端设置有防粘盖，防粘盖由内环和外环形成，内环包括适于联接到顶枪的联接部分中的内部通道，外环与内环同轴并与内环分离，具有比内环大的直径，外环与肩部的直径匹配并保护肩部免受金属飞溅。这种解决方案的问题是外环的直径远大于副枪的直径。因此，如果不修改接纳构件的尺寸以匹配防粘罩的尺寸，则传统上用于存储等待利用的新副枪的架子便无法再使用。此外，副枪的顶端的几何形状随着防粘盖的联接而改变可能需要改变用于操纵副枪和用于将副枪联接到顶枪或从顶枪取回副枪的机器人的编程。
本发明提出了一种保护顶枪的肩部以及所述肩部和副枪之间形成的任何间隙，从而维持副枪的顶部的几何形状基本不变的解决方案。这种解决方案的优点在于，它可以通过一对一地替换现有的副枪来实施，而不需要对用于存储副枪的现有支架进行任何设计改变，也不需要对用于操纵副枪的机器人进行编程改变。解决方案的优点在于，保护装置与顶枪的表面的一致性和与副枪的表面的一致性是整个装置的变形的结果，而不是弹性材料表面变形的结果。“并且”这种解决方案的优点在于，可膨胀的径向保护装置仅在顶枪和副枪已在轴向上接合之后膨胀，从而降低了在操纵和组装期间损坏的可能性。本发明的这些和其他优点将继续呈现。
发明内容
在所附独立权利要求中定义了本发明。在从属权利要求中定义了优选实施例。特别地，本发明涉及一种用于将探针浸入熔融金属中的长枪，包括：
(A)顶枪，包括：
·操纵部分，沿着纵向轴线(X)延伸，并且包括远端，远端具有带有远端所设有的直径(D1)的与纵向轴线(X)垂直的横截面，
·联接部分，与纵向轴线(X)同轴地延伸，并且具有最大直径(d1)，其中D1>d1，
(B)副枪，由沿着纵向轴线(X)延伸的细长管形成，并且包括被构造成贴合地接纳联接部分的空腔，其中空腔基本上是具有直径(d2)的圆柱形，其中沿着纵向轴线(X)从设置有探针和/或样本收集器的浸没端延伸到近端，近端联接到包括向空腔敞开的联接端的保护装置，其中，
ο细长管具有外径(D2)的横截面，其中d1<d2<D2<D1，并且
ο保护装置在沿着纵向轴线(X)向其施加力时能够发生变形，并且
ο联接部分插置在副枪的空腔中，其中保护装置接触肩部，
其中，
·当静止时，保护装置处于由最大外径(D3o)表征的初始构造，最大外径比D2大不超过10％(D3o≤1.1D2)，优选地比D2大不超过5％(D3o≤1.05D2)，更优选地D3o＝D2，
·当副枪在联接部分插置在空腔中的情况下联接到长枪时，保护装置接触肩部并变形为经变形构造，从而形成熔融金属和熔渣不能渗透的表面，保护装置与纵向轴线(X)垂直地跨越与具有直径(D3d)的圆内接的区域，其中D3d≥D1，从而覆盖肩部的整个区域。
在第一实施例中，保护装置包括：
·内管，在沿着纵向轴线(X)向其施加压缩力时能够发生变形，内管沿着纵向轴线(X)延伸并形成具有直径(D3i)的内部通道，其中D3i≥d1，内层包括彼此分开并分布在内管的圆周之上的多个内狭缝，
·外管，在沿着纵向轴线(X)向其施加压缩力时能够发生变形，外管贴合地环绕内管并且包括彼此分开并分布在外管的圆周之上的多个外狭缝，
·可选地，一个或多个外围管，一个或多个外围管在沿着纵向轴线(X)向其施加压缩力时能够发生变形，并且彼此插置并贴合地环绕外管(3o)，并且其中一个或多个外围管中的每一个包括彼此分开并分布在一个或多个外围管中的每一个的圆周之上的多个外围狭缝，其中两个相邻外围管的外围狭缝在任何点处均不彼此重叠，并且其中外狭缝(3so)在任何点处均不与和外管相邻的外围管的外围狭缝重叠，并且
其中内狭缝(3si)和外狭缝(3so)在任何点处均不彼此重叠。
优选地是，内狭缝和外狭缝优选地平行于纵向轴线(X)延伸。在替代实施例中，内狭缝和外狭缝横向于但不垂直于纵向轴线(X)延伸，并且其中内狭缝和外狭缝与纵向轴线成一角度，角度优选地包括在10°和50°之间，更优选地在25°和45°之间。内管和外管可以由弹性材料制成，或由能够塑性变形的金属制成，或可以呈由陶瓷、聚合物或金属纤维制成的纺织或非纺织纤维的织物形式。为了增强保护装置变形的可重现性，内管和/或外管可以设置有折叠线，以控制保护装置(3)的变形，从而以可重复的方式进行折叠。内管和外管可以具有沿着纵向轴线(X)测量的不同高度。
在第二实施例中，保护装置可以包括管，管在沿着纵向轴线(X)向其施加压缩力时能够发生变形。管沿着纵向轴线(X)延伸并形成具有直径(D3i)的内部通道，其中D3i≥d1。管包括彼此分开并分布在管的圆周之上的多个狭缝。在优选实施例中，狭缝可以优选地分布在两组中，
·上组从与联接端相邻的位置延伸到与沿着纵向轴线(X)测量的管的一半高度相邻的位置，并且
·下组从和与联接端相对的固定端相邻的位置延伸到与管的一半高度相邻的位置，
其中上组的狭缝相对于下组的狭缝偏移。
前述第一实施例和第二实施例的保护装置可以是圆柱形，或者可以包括沿着纵向轴线(X)分布的一个或多个圆柱形部分和一个或多个锥形或弯曲部分。
在第三实施例中，保护装置包括：
·支撑环，联接到细长管的近端，以及
·多个L形板，各自包括在L的隅角的水平处接合到内部部分的外部部分，L形板通过铰链可旋转地绕支撑环的圆周安装并分布，铰链位于L形板的隅角的水平处或与隅角相邻，使得
ο在保护装置的初始构造中，每个L形板被偏置以进行旋转，使得内部部分基本上垂直于纵向轴线(X)在径向上向内延伸，至少部分地封闭空腔，并且外部部分抵靠副枪的外表面安置，并且
οL形板被构造成在将联接部分(1c)插置在空腔中以将副枪联接到顶枪时绕铰链(3h)从初始构造枢转到经变形构造，其中在经变形构造中，内部部分平行于纵向轴线(X)对齐，并且外部部分基本上垂直于纵向轴线(X)在径向上延伸，并且彼此重叠，以在保护装置与肩部进行接触时形成防止飞溅的连续屏障。
优选地是，每个外部部分具有大于隅角的自由边缘，自由边缘垂直于纵向轴线(X)测量，并且其中每个外部部分以与联接端的外径(D2)匹配的曲率弯曲，使得当保护装置处于初始构造时，每个外部部分与副枪的外表面匹配。
类似地，优选地是，每个内部部分具有比隅角短的自由边缘，自由边缘垂直于纵向轴线(X)测量，并且其中每个内部部分以与联接部分的最大直径(d1)匹配的曲率弯曲，使得在将联接部分插置在空腔中时以及在L形板绕其铰链枢转时，内部部分抵靠空腔的壁被按压并且形成具有直径(D3i)的内部通道，其中D3i≥d1，使得联接部分能够进行插置。
L形板优选地具有足够的刚性，在正常使用装置时基本上不会变形，并且优选地由金属制成，优选地由钢或铝制成，或者由陶瓷材料制成，或者由聚合材料制成。
本发明还涉及一种用于联接到上面所定义长枪的联接部分的副枪。副枪由沿着纵向轴线(X)延伸的细长管形成并且包括被构造成贴合地接纳联接部分的空腔，其中空腔基本上是具有直径(d2)的圆柱形，其中d1≤d2，沿着纵向轴线(X)从设置有探针和/或样本收集器的浸没端延伸到近端，近端联接到包括向空腔(2v)敞开的联接端(2c)的保护装置(3)。副枪表征如下，
·细长管具有外径(D2)的横截面，其中d1<d2<D2<D1，并且
·保护装置在沿着纵向轴线(X)向其施加力时能够发生变形，并且
·联接部分插置在副枪的空腔中，其中保护装置接触肩部，
·当静止时，保护装置处于由最大外径(D3o)表征的初始构造，最大外径比D2大不超过10％(D3o≤1.1D2)，优选地比D2大不超过5％(D3o≤1.05D2)，更优选地D3o＝D2，
·当副枪在联接部分插置在空腔中的情况下联接到长枪时，保护装置接触肩部并变形为经变形构造，从而形成熔融金属和熔渣不能渗透的表面，保护装置跨越与具有直径(D3d)的圆内接的区域，其中D3d≥D1，从而覆盖肩部的整个区域，垂直于纵向轴线(X)延伸距纵向轴线(X)至少等于1/2D1的距离。
保护装置优选地如在上述第一实施例、第二实施例或第三实施例中所定义。
本发明还涉及一种用于防止如以上定义的形成在操纵部分的远端和长枪的副枪之间的肩部飞溅。保护装置包括：
·内管，在沿着纵向轴线(X)向其施加压缩力时能够发生变形，内管沿着纵向轴线(X)延伸并形成具有直径(D3i)的内部通道，其中D3i≥d1，内层包括彼此分开并分布在内管的圆周之上的多个内狭缝，
·外管，在沿着纵向轴线(X)向其施加压缩力时能够发生变形，外管贴合地环绕内管并且包括彼此分开并分布在外管的圆周之上的多个外狭缝，
·可选地，一个或多个外围管，一个或多个外围管在沿着纵向轴线(X)向其施加力时能够发生变形，并且彼此插置并贴合地环绕外管，并且其中一个或多个外围管中的每一个包括彼此分开并分布在一个或多个外围管中的每一个的圆周之上的多个外围狭缝，其中两个相邻外围管的外围狭缝在任何点处均不彼此重叠，并且其中外狭缝在任何点处均不与和外管相邻的外围管的外围狭缝重叠，并且
其中内狭缝和外狭缝在任何点处均不彼此重叠。
保护装置优选地如在上述第一实施例、第二实施例或第三实施例中所定义。
附图说明
为了更全面地理解本发明的本质，参考以下结合附图的详细说明，其中：
图1示出了具有氧喷枪和根据本发明的长枪的炼钢转炉。
图2(a)示出了根据本发明的长枪的操纵部分和单独的联接部分。
图2(b)示出了本发明的顶枪，其由图2(a)的操纵部分和联接部分相互联接而形成。
图2(c)示出了根据本发明的副枪。
图2(d)示出了根据本发明的长枪，长枪由图2(c)的副枪与图2(b)的顶枪联接而形成。
图2(e)示出了根据本发明的副枪。
图3(a)示出了根据本发明的保护装置的实施例的分解图。
图3(b)示出了组装形式的图3(a)的保护装置。
图3(c)到3(f)示出了根据本发明的保护装置的替代实施例。
图4(a)示出了用于形成本发明的顶枪的联接部分与操纵部分的联接的细节。
图4(b)示出了副枪之上的图4(a)的组装好的顶枪的细节，副枪设置有图3(a)到3(f)中所示类型的保护装置。
图4(c)示出了图4(b)的副枪部分地插置在图4(b)的顶枪的联接部分之上，保护装置的顶表面接触肩部，但在初始构造中维持不变形。
图4(d)示出了完全插置在图4(c)的顶枪的联接部分之上的图4(c)的副枪，其中保护装置的一个实施例变形为经变形构造并保护肩部免受飞溅。
图4(e)示出了图3(a)到3(f)中所示类型的部分变形的保护装置。
图5(a)示出了本发明的保护装置的第二实施例的分解图。
图5(b)示出了组装形式的图5(a)的保护装置的第二实施例的侧视图。
图5(c)示出了处于初始构造的图5(b)的保护装置的第二实施例。
图5(d)示出了处于变形构造的图5(b)的保护装置的第二实施例。
图5(e)示出了根据本发明的副枪，其具有图5(a)的第二实施例的保护装置。
图6(a)示出了用于形成本发明的顶枪的联接部分与操纵部分的联接的细节。
图6(b)示出了副枪之上的图6(a)的组装好的顶枪的细节，副枪设置有图5(a)到5(e)中所示类型的保护装置。
图6(c)示出了部分地插置在图6(b)的顶枪的联接部分之上的图6(b)的副枪，保护装置的第二实施例的顶表面仍然与肩部分开，并且已经通过引入联接部分而至少部分地变形。
图6(d)示出了完全插置在图6(c)的顶枪的联接部分之上的图6(c)的副枪，保护装置的第二实施例变形为经变形构造并保护肩部免受飞溅。
图7(a)和7(b)示出了根据本发明的保护装置的替代实施例。
具体实施方式
本发明涉及一种用于将探针浸入熔融金属的长枪。长枪包括顶枪(1t)和一次性副枪(2)，副枪固持探针并联接到顶枪(1t)。
顶枪(1t)包括可重复使用的操纵部分(1h)以及联接到操纵部分(1h)的远端或至少部分与该远端整合的联接部分(1c)。操纵部分(1h)沿着纵向轴线(X)延伸，并且包括远端，远端一般来说具有直径(D1)的垂直于纵向轴线(X)的大致圆形的横截面。远端设置有联接部分(1c)，联接部分与纵向轴线(X)同轴地延伸，并且具有最大直径(d1)，其中D1>d1。联接部分一般来说由以下形成，
·固定元件(1f)，固定到操纵部分(1h)的远端或与该远端整合，并且限定远端的暴露区域，暴露区域形成肩部(1s)，以及
·探针固持器(1p)，沿着纵向轴线(X)延伸并且包括可逆地联接到固定元件(1f)的近端。
给定的探针固持器可以多次使用，无需更换，但由于其使用条件恶劣，其会迅速劣化，并且与操纵部分(1h)和固定元件(1f)不同，探针固持器需要以规律间隔进行更换。
副枪(2)是一次性的，并且由沿着纵向轴线(X)延伸的细长管(2t)形成，并且包括空腔(2v)，用于贴合地接纳联接部分(1c)。空腔基本上是具有直径(d2)的圆柱形，d1<d2，沿着纵向轴线(X)从设置有探针(2p)和/或样本收集器的浸入端延伸到近端，近端联接到保护装置(3)，该保护装置包括向空腔(2v)敞开的联接端(2c)。细长管(2t)具有外径(D2)的基本为圆形的横截面，其中d1<d2<D2<D1。保护装置(3)在沿着纵向轴线(X)向其施加力时能够发生变形。副枪(2)可逆地联接到顶枪(1t)以形成长枪。将副枪(2)联接到顶枪(1t)以形成本发明的长枪是通过将顶枪(1t)的联接部分(1c)插置在副枪(2)的空腔(2v)中，同时保护装置(3)的联接端(2c)接触肩部(1s)来实现的。
本发明的主旨是提供一种保护装置，一方面，
·基本上不改变分开的(未联接的)副枪的联接端(2c)的几何形状，以允许使用现有的架子来存储副枪和使用机器人而不修改其编程，另一方面，
·当副枪(2)联接到肩部(1s)时，覆盖并保护肩部和副枪之间形成的任何间隙的整个区域免受飞溅。
这通过设计保护装置来实现，使得
·当静止时，保护装置(3)处于由最大外径(D3o)表征的初始构造，最大外径比D2大不超过10％(D3o≤1.1D2)，优选地比D2大不超过5％(D3o≤1.05D2)，更优选地D3o＝D2，并且
·当副枪(2)在联接部分(1c)插置在空腔(2v)中的情况下联接到长枪时，保护装置(3)接触肩部(1s)并变形为经变形构造，从而形成熔融金属和熔渣不能渗透的表面，保护装置与纵向轴线(X)垂直地跨越与具有直径(D3d)的圆内接的区域，其中D3d≥D1；在经变形构造中，保护装置(3)覆盖肩部(1s)的整个区域，
垂直于纵向轴线(X)延伸距纵向轴线(X)至少等于1/2D1的距离。
顶枪(1t)
如图1所示，顶枪(1t)为中空杆，其长度足以插置在冶金容器中。例如，对于炼钢转炉，顶枪(1t)可以是10至20米长，并且甚至更长，这取决于冶金设备的尺寸。它由机器人操纵，机器人用于将长枪向下拉入和向上拉出冶金容器。顶枪由操纵部分(1h)和联接部分(1c)形成。
操纵部分(1h)沿着纵向轴线(X)延伸，并且包括具有直径(D1)的与纵向轴线(X)垂直的基本圆形横截面的远端。在绝大多数情况下，远端的横截面是圆形的，但是在其不是圆形的情况下，横截面可以类似地由水力直径(Dh1)(图中未示出)来表征，而不是直径(D1)，其中Dh1＝A1/P1，A1和P1是垂直于纵向轴线(X)的远端的横截面的面积和周长。操纵部分的远端横截面的圆形对于本发明来说并不重要。但实际上，它通常是圆形的。
操纵部分(1h)可由金属或聚合物制成，或由纤维增强聚合物复合材料制成。它被设计成能持续相当长的使用时间而不被更换。它可以被认为是冶金设备的一个组成部分。
如图2(b)所示，联接部分(1c)与纵向轴线(X)同轴地延伸，并且具有最大直径(d1)，其中D1>d1。因此，宽度(1/2(D1-d1))的肩部(1s)由操纵部分(1h)的远端和联接部分(1c)形成。
如图2(a)所示，联接部分(1c)一般来说由以下组件形成：
·固定元件(1f)，固定到操纵部分(1h)的远端或与该远端整合，并且限定远端的暴露区域，暴露区域形成肩部(1s)，以及
·探针固持器(1p)，沿着纵向轴线(X)延伸并且包括可逆地联接到固定元件(1f)的近端。
与操纵部分一样，联接部分通常为中空的，限定了一个通道，用于容纳位于副枪(2)的自由端的探针(2p)所需的任何配线。当副喷枪(2)联接到顶枪(1t)时，联接部分(1c)的自由端，特别是探针固持器(1p)的自由端可以设置有电连接件(1e)(例如，公插头或母插座)，用于联接到探针(2b)的任何配线的相应电连接件(2e)，从而形成从探针(2p)沿着穿过顶枪的通道延伸到用于记录探针(2p)所得的测量值的任何控制器的连续导电通信。由于探针固持器(1p)的电连接件(1e)可能由于与新副枪(2)的重复连接/断开以及冶金容器内的恶劣工作条件(非常接近处于非常高温度下的熔融金属并经常暴露于振动)而损坏，因此探针固持器(1p)必须以规定间隔更换，以确保任何配线的良好连接。
探针固持器(1p)可通过机械方式可逆地联接到固定元件(1f)，以形成联接部分(1c)，诸如图4(a)和6(a)所示的螺纹、卡口、卡扣等。
副枪(2)
副枪(2)沿着纵向轴线(X)延伸，并且包括空腔(2v)，该空腔被配置用于贴合地接纳联接部分(1c)。副枪(2)至少由以下形成，
·细长管(2t)，包括浸入端和近端，
·探针(2p)和/或金属或炉渣样本收集器，联接到细长管(2t)的浸没端，以及
·保护装置(3)，联接到细长管(2t)的近端。
空腔基本上为具有直径(d2)的圆柱形，其中d1≤d2，沿着纵向轴线(X)从至少部分被探针(2p)封闭的浸没端延伸至保护装置(3)的联接端(2c)，该联接端敞开空腔以接纳顶枪(1t)的联接部分(1c)。顶枪(1t)的联接部分(1c)可以包括接触空腔(2v)的壁并通过摩擦固定副枪(2)的夹紧工具。副枪(2)也可以通过机械方式(例如螺纹、卡口、卡扣等)固定到联接部分。
与顶枪的联接部分(1c)的电连接件(1e)匹配的电连接件(2e)可固定在空腔(2v)中的相应位置处，使得当副枪(2)联接到顶枪(1t)时，通过连接顶枪(1t)和副枪(2)的电连接件(1e、2e)形成电通信。以此种方式，探针(2b)可以电联接到外部控制器(未示出)。
细长管(2t)一般来说由纸板制成，在其浸入端处由探针封闭。副枪(2)的细长管(2t)的联接端(2c)一般来说具有带有外径(D2)的基本为圆形的横截面，其中d1<d2<D2<D1。如果副枪(2)的联接部分(1t)、空腔(2v)、联接端(2c)或操纵部分(1h)的远端中的任何一个的横截面不是圆形的，则横截面可以由相应的水力直径dh1<dh2<Dh2<Dh1来限定，其中水力直径被定义为相应横截面的面积(A)与周长(P)的比率(Dh＝A/P)。
本发明的主旨包含提供固定在副枪(2)的联接端的保护装置(3)。在静止时，保护装置具有基本上不改变副枪的外部几何尺寸的初始构造。保护装置(3)在施加平行于纵向轴线(X)的力时可以变形为经变形构造。用于使保护装置(3)变形的力必须基本上不超过通常用于将副枪(2)联接到顶枪(1t)的力，并且在将顶枪(1t)的联接部分(1c)插置在空腔(2v)中时并且根据实施例，在联接部分(1c)更深地插置在空腔(2v)中时，保护装置必须从初始构造变形到经变形构造，直到保护装置(3)的自由端接触顶枪(1t)的肩部(1s)。
根据本发明的当前实施例的长枪(1)的各组件的联接可包含将探针固持器(1p)联接到固定元件(1f)以形成联接部分(1c)。探针固持器(1p)可以用螺纹、卡口、卡扣等固定到固定元件(1f)。然后，可以将顶枪(1t)的联接部分(1c)同轴地插置在副枪(2)的空腔(2v)中，就像将剑插置在鞘中一样，直到处于初始构造的保护装置(3)接触肩部(2h)。在沿着纵向轴线(X)将力施加到保护装置(3)上时，保护装置达到经变形构造。对于本发明来说重要的是，当副枪(2)和顶枪(1t)之间的联接完成时，保护装置(3)已经达到经变形构造。
如图2(d)、4(d)和6(d)所示，当副枪(2)与顶枪(1t)联接时，保护装置(3)处于经变形构造(保护装置的自由端与肩部(1s)接触)并且在与具有直径(D3d)的与纵向轴线(X)垂直的圆内接的区域之上在径向上延伸，D3d≥D1，从而覆盖肩部(1s)的整个区域。在经变形构造中，肩部(1s)被保护装置(3)庇护免受任何熔融金属飞溅物(11s)，并且不需要擦洗和刮擦来从肩部(1s)的表面移除任何固化的金属。这种清洁操作必须手动进行，并且可能非常麻烦。
保护装置(3)-双管
在图3(a)到3(e)所示的优选实施例中，保护装置(3)包括：
·内管(3i)，在沿着纵向轴线(X)向其施加压缩力时能够发生变形，内管沿着纵向轴线(X)延伸并形成具有直径(D3i)的内部通道，其中D3i≥d1，内层(3i)包括彼此分开并分布在内管(3i)的圆周之上的多个内狭缝(3si)，
·外管(3o)，在沿着纵向轴线(X)向其施加压缩力时能够发生变形，外管贴合地环绕内管(3i)并且包括彼此分开并分布在外管(3o)的圆周之上的多个外狭缝(3so)，
其中内狭缝(3si)和外狭缝(3so)在任何点处均不彼此重叠。
保护装置(3)可选地包括一个或多个外围管，一个或多个外围管在沿着纵向轴线(X)向其施加压缩力时能够发生变形，并且彼此插置并贴合地环绕外管(3o)，并且其中一个或多个外围管中的每一个包括彼此分开并分布在一个或多个外围管中的每一个的圆周之上的多个外围狭缝，其中两个相邻外围管的外围狭缝在任何点处均不彼此重叠，并且其中外狭缝(3so)在任何点处均不与和外管相邻的外围管的外围狭缝重叠。
如图4(e)所示，不重叠的内外狭缝(3si、3so)对本发明至关重要，原因如下。在初始构造中，保护装置具有产生周长Pi＝π×D3o的最大外径(D3o)，周长由具有切向(即垂直于纵向轴线(X)和径向方向)测量的条带宽度的多个材料条带形成，限定在具有初始狭缝宽度的两个相邻狭缝之间。在经变形构造中，保护装置(3)形成跨越与具有直径(D3d)的圆内接的区域的表面，其中D3o<D3d，产生周长Pd＝π×D3d>Pi。由于在弯曲材料条带时条带宽维持不变，因此只有通过相应地增大狭缝宽度，Pd才能大于Pi。局部宽狭缝(3si、3so)的问题在于，对于这样的开口，这样形成的表面不会不能渗透熔融金属和熔渣的飞溅物(11s)。由于这个原因，内管(3i)和外管(3o)都需要具有内狭缝(3si)和外狭缝(3so)，它们在任何点都不彼此重叠，使得内管或外管的任何局部宽狭缝总是分别被外管或内管的材料条带覆盖，从而限定金属或炉渣的飞溅物(11s)不能渗透的表面。
如图3(a)到3(e)所示，内狭缝(3si)和外狭缝(3so)可平行于纵向轴线(X)延伸。或者，如图3(f)所示，内狭缝(3si)和外狭缝(3so)可以横向于但不垂直于纵向轴线延伸。在此实施例中，内狭缝(3si)和外狭缝(3so)可以与纵向轴线成一角度，该角度优选地包括在10°和50°之间，更优选地在25°和45°之间。
图3(c)显示了一个实施例，其中内管(3i)和/或外管(3o)设置有折叠线(3f)，以控制保护装置(3)的变形，从而以可重复的方式进行折叠。折叠线确保管优先沿着折叠线(3f)变形。折叠线(3f)可以由管的点状穿孔、内管和/或外管的局部较薄的壁厚形成，因此折叠线由相应的凹槽限定。由于保护装置(3)在一端处联接到延伸管(2t)的近端，并且在联接端(2c)处联接到顶枪(1t)的联接部分，折叠线(3f)可以邻近并平行于保护装置(3)的一端和联接端(2c)伸展。折叠线(3f)也可以在保护装置(3)的大约中间高度处在周向上伸展，以确保在经变形构造中，保护装置(3)跨越肩部的整个区域。如上所述的折叠线(3f)的优选位置在图3(c)和4(e)中示出。
如图3(d)所示，内管(3i)与外管(3o)可具有沿着纵向轴线(X)测量的不同高度。在图3(d)的实施例中，外管(3o)大约是内管(3i)的一半高度。在图3(d)的实施例中，外管的外狭缝(3so)在最靠近联接端(2c)的外管(3o)的自由边缘处敞开。在最靠近联接端(2c)的外管(3o)的自由边缘处开口的外狭缝(3so)也可以应用于高度为内管(3i)的高度的50％至100％的任何外管(3o)。在这种构造下，内管对折，并且展开外管的自由材料条带，像花瓣一样张开。外管的两个相邻条带(＝花瓣)之间的空间由内管(3i)的材料条带保护，材料条带相对于外管的材料条带偏移。
保护装置(3)可以是圆柱形，如图3(a)到3(d)和3(f)所示，或其可包括沿着纵向轴线(X)分布的一个或多个圆柱形部分和一个或多个锥形或弯曲部分，其实施例如图3(e)所示。
内管(3i)和外管(3o)可由弹性材料或可塑性变形的金属制成，或可以呈由陶瓷、聚合物或金属纤维制成的纺织或非纺织纤维的织物形式。
图4(a)至4(d)示出了根据本发明的当前实施例安装长枪的各种步骤，突出了将副枪(2)联接到顶枪(1t)时保护装置(3)的变形。图4(a)示出了如何将探针固持器(1p)联接到固定元件(1f)以形成顶枪(1t)的联接部分(1c)。在图4(a)中，示出了用于将探针固持器(1p)联接到固定元件(1f)的螺纹。如上所述，在不影响本发明的情况下，可以使用其他联接方式，例如卡口或卡扣。如图4(b)和4(c)所示，将顶枪(1t)的联接部分(1c)插置在副枪(2)的空腔(2v)中，就像将剑插置在鞘中一样，直到保护装置的联接端(2c)接触肩部(1s)而保护装置不变形，保护装置仍处于初始构造。图4(b)到4(e)所示的保护装置(3)是图3(b)或3(c)所示的类型，但是相同的原理适用于图3(b)到3(f)所示的任何一个实施例。在这个阶段，如图4(c)所示，副枪(2)还没有完全联接到顶枪(1t)上。为了完成联接，联接部分(1c)必须进一步更深地穿入空腔，这沿着纵向轴线(X)将压缩力施加到保护装置(3)上，该保护装置变形以达到经变形构造。通过比较图4(d)和4(e)，可以看出，在沿着纵向轴线(X)施加压缩力时，双管基本上圆柱形的保护装置在中间高度(沿着纵向轴线(X)测量)处弯曲，从而形成包括在每个漏斗状物的宽端相互接合的两个倒置漏斗状物的几何形状。材料条带折叠水平处的直径(D3d)必须至少等于顶枪的远端的直径(D2)(D3d≥D2)。因此，沿着纵向轴线(X)测量的保护装置(3)的高度必须大于形成在顶枪(1t)和副枪(2)之间的肩部(1s)的径向宽度(＝1/2(D1-D2c))的两倍，其中D2c是保护装置(3)的联接端(2c)的直径。
保护装置(3)-单管
在图7(a)和7(b)所示的一个替代优选实施例中，保护装置(3)包括单管，当沿着纵向轴线(X)向其施加压缩力时，单管能够发生变形。管沿着纵向轴线(X)延伸并形成具有直径(D3i)的内部通道，其中D3i≥d1。管(3i)包括彼此分开并分布在管的圆周之上的多个狭缝(3s)。
在图7(a)所示的实施例中，狭缝延伸超过沿着纵向轴线(X)测量的管高度的至少70％，优选地至少80％，更优选地至少90％。
在图7(b)所示的实施例中，狭缝(3s)分布在两组中，
·上组从与联接端(2c)相邻的位置延伸到与沿着纵向轴线(X)测量的管的一半高度相邻的位置，并且
·下组从和与联接端(2c)相对的固定端相邻的位置延伸到与管的一半高度相邻的位置，
其中上组的狭缝(3s)相对于下组的狭缝(3s)偏移。
狭缝(3s)可平行于纵向轴线(X)延伸，或者其可横向于但不垂直于纵向轴线(X)延伸。在后一实施例中，狭缝(3s)与纵向轴线形成的角度优选地包括在10°和50°之间，更优选地在25°和45°之间。在所有情况下，狭缝优选彼此平行，或者至少从不彼此交叉。
如图7(a)和7(b)所示，管优选设置有折叠线(3f)，以控制保护装置(3)的变形，从而以可重复的方式折叠。例如，折叠线(3f)可以在管的一半高度处在周向上延伸。
管可为圆柱形，或可包括沿着纵向轴线(X)分布的一个或多个圆柱形部分和一个或多个锥形或弯曲部分。管优选地由弹性材料或可塑性变形的金属制成，或呈由陶瓷、聚合物或金属纤维制成的纺织或非纺织纤维的织物形式。
保护装置(3)-莲花
在图5(a)到5(e)所示的一个替代优选实施例中，保护装置(3)包括：
·支撑环(3r)，联接到副枪(2)的联接端(2c)，以及
·多个L形板(3p)，各自包括外部部分(3po)，该外部部分在L的隅角的水平处与内部部分(3pi)接合(参见图5(a))。
L形板通过铰链(3h)可旋转地绕所述支撑环的圆周安装并分布，铰链位于L形板的隅角的水平处或与隅角相邻，使得，如图5(b)所示，通过L形板(3p)绕其各自的铰链(3h)旋转，保护装置(3)可在初始构造和经变形构造之间变化。
在图5(c)所示的保护装置(3)的初始构造中，每个L形板被偏置以进行旋转，使得内部部分(3pi)在径向上向内延伸，基本上垂直于纵向轴线(X)，至少部分封闭空腔(2v)，并且外部部分(3po)抵靠副枪(2)的外表面安置。在初始构造中，内部部分(3pi)形成具有直径(D3i)的内部通道，其中D3i<d1。偏置可以通过迫使L形板进入上述初始构造的弹簧来产生。然而，通过移动L形板的重心可以更简单地产生偏置，使得L形板通过重力自然旋转以达到前述构造。注意，副枪一般来说在纵向轴线(X)基本上垂直的情况下存储、操纵和使用，从而可以容易地控制重力的影响。
如图5(b)所示，在将联接部分(1c)插置在空腔(2v)中以将副枪(2)联接到顶枪(1t)时，L形板可被构造成绕铰链(3h)从图5(c)所示的初始状态枢转到图5(d)所示的经变形构造。如图5(d)所示，在经变形构造中，内部部分(3pi)平行于纵向轴线(X)对齐，并且外部部分(3po)基本上垂直于纵向轴线(X)在径向上延伸，并且彼此重叠，以在保护装置(3)与肩部(1s)进行接触时形成防止金属飞溅的连续屏障。
如图5(a)和5(d)所见，每个外部部分(3po)优选具有切向测量(即垂直于纵向轴线(X)和径向方向)大于隅角的自由边缘。以此种方式，当L形板(3p)绕其铰链枢转以达到经变形构造(像一朵盛开的莲花)时，所有L形板接触位于其任一侧的相邻L形板，从而形成保护肩部(1s)免受飞溅的连续屏障。
每个外部部分(3po)优选地以与联接端(2c)的外径(D2)匹配的曲率弯曲，使得当保护装置(3)处于初始构造时，每个外部部分(3po)与副枪(2)的外表面匹配。图5(c)和5(e)对此进行了说明，因此保护装置(3)的最大直径(D3o)相对于D2不超过10％(D3o≤1.1D2)。
在优选实施例中，每个内部部分(3pi)的自由边缘短于隅角，自由边缘垂直于纵向轴线(X)测量，如图5(a)到5(c)所见。以此种方式，当保护装置(3)处于初始构造并且内部部分(3pi)在径向上向内延伸时，它们不会彼此重叠。它们不需要形成连续的屏障，因为在初始构造中，副枪未联接到顶枪，且因此没有使用。当L形板枢转达到经变形构造时，它们接触空腔的壁，并且应该优选地不彼此重叠，以允许尽可能大的空腔敞开允许具有直径(d1)的联接部分(1c)进入空腔(2v)。
每个内部部分(3pi)优选地以与联接部分(1c)的最大直径(d1)匹配的曲率弯曲，从而在将联接部分(1c)插置在空腔(2v)中时，以及在将L形板(3p)绕其铰链(3h)枢转时，内部部分(3pi)抵靠空腔(2v)的壁被按压并形成具有直径(D3i)的内部通道，D3i≥d1，从而使得联接部分(1c)能够进行插置。
L形板(3p)优选地具有足够的刚性，在装置正常使用时基本不会变形。特别地，当联接部分(1c)被引入空腔(2v)中并被按压到L形板的内部部分(3pi)上时，内部部分必须(基本上)不弯曲并且必须具有足够的刚性以驱动L形板旋转而不弯曲。L形板优选由金属制成，优选由钢或铝制成，或者由陶瓷材料制成，或者由聚合材料制成，优选地也不是橡胶状聚合物。
图6(a)到6(d)示出了根据本发明的当前实施例的长枪的各种组件的联接的各种步骤，突出了将副枪(2)联接到顶枪(1t)时保护装置(3)的变形。图6(a)示出了如何通过将探针固持器(1p)联接到固定元件(1f)以形成联接部分(1c)来形成顶枪(1t)。在图6(a)中，示出了用于将探针固持器(1p)联接到固定元件(1f)的螺纹。如上所述，在不影响本发明的情况下，可以使用其他联接方式，例如卡口或卡扣。如图6(b)和6(c)所示，将顶枪(1t)的联接部分(1c)插置在副枪(2)的空腔(2v)中，就像将剑插置在鞘中一样。在初始构造中，L形板(3p)的内部部分(3pi)在径向上向内延伸，部分地封闭空腔(2v)的开口，留下直径小于联接部分(1c)的直径(d1)的开口。因此，当联接部分(1c)接触L形板(3p)的内部部分(3pi)时，它沿着纵向轴线(X)将力施加到内部部分上，这将它们向下推靠在空腔(2v)的壁上，从而驱动L形板(3p)倾斜，同时将外部部分(3po)提升离开副枪(2)的外壁。在图6(c)所示的阶段，根据内部部分(3pi)被推靠在空腔壁(2v)上的程度，保护装置可能已经或可能还没有达到经变形构造。在这个阶段，副枪(2)还没有完全联接到顶枪(1t)，因为其联接端(2c)未接触肩部(1s)。为了完成联接，联接部分(1c)必须更深地穿入空腔。对于本发明来说重要的是，当副枪(2)和顶枪(1t)之间的联接完成时，保护装置(3)已经达到经变形构造。为了完全打开“莲花”，并使外部部分(3po)并排形成连续的屏障，联接部分(1c)可以是锥形的，联接部分的直径增大，直到在其邻近操纵部分(1c)的顶部区段处达到最大直径(d1)，以将内部部分完全压靠在空腔(2v)的壁上。
结论性评论
本发明的各个方面，包含顶枪(1t)、副枪(2)和保护装置(3)，都有一个共同的保护装置，其特征在于，
·当静止时，保护装置(3)处于由最大外径(D3o)表征的初始构造，最大外径比D2大不超过10％(D3o≤1.1D2)，优选地比D2大不超过5％(D3o≤1.05D2)，更优选地D3o＝D2，
·当副枪(2)在联接部分(1c)插置在空腔(2v)中的情况下联接到长枪时，保护装置(3)接触肩部(1s)并变形为经变形构造，从而形成熔融金属和熔渣不能渗透的表面，保护装置跨越与具有直径(D3d)的圆内接的区域，其中D3d≥D1，从而覆盖肩部(1s)的整个区域，垂直于纵向轴线(X)延伸距纵向轴线(X)至少等于1/2D1的距离。
这种明显简单的解决方案在维护长枪方面具有很大优势，因为无需刮掉任何污染顶枪(1t)的肩部(1s)的凝固金属或炉渣飞溅物。同时，现有技术的副枪可以由本发明的副枪(2)代替，而不改变工艺中的任何内容，既不改变存放备用副枪(2)的架子，也不改变操纵副枪的机器人的编程。这是可能的，因为在初始构造中，保护装置(3)基本上不改变副枪的几何形状。这种解决方案实施起来也很经济。
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Claims (25)
1.一种用于将探针浸入熔融金属中的长枪(1)，包括：
(A)顶枪(1t)，包括：
●操纵部分(1h)，沿着纵向轴线(X)延伸，并且包括远端，所述远端具有带有所述远端所设有的直径D1的与所述纵向轴线(X)垂直的横截面，
●联接部分(1c)，与所述纵向轴线(X)同轴地延伸，并且具有最大直径d1，其中D1>d1，
(B)副枪(2)，由沿着所述纵向轴线(X)延伸的细长管(2t)形成，并且包括被构造成贴合地接纳所述联接部分(1c)的空腔(2v)，其中所述空腔是具有直径d2的圆柱形，其中d1≤d2，沿着所述纵向轴线(X)从设置有探针(2p)和/或样本收集器的浸没端延伸到近端，所述近端联接到包括向所述空腔(2v)敞开的联接端(2c)的保护装置(3)，其中，
o所述细长管(2t)具有外径D2的横截面，其中d1<d2<D2<D1，并且
o所述保护装置(3)在沿着所述纵向轴线(X)向其施加力时能够发生变形，并且
o所述联接部分(1c)插置在所述副枪(2)的所述空腔(2v)中，其中所述保护装置(3)接触肩部(1s)，
其特征在于，
●当静止时，所述保护装置(3)处于由最大外径D3o表征的初始构造，所述最大外径比D2大不超过10％，即，D3o≤1.1D2，
●当所述副枪(2)在所述联接部分(1c)插置在所述空腔(2v)中的情况下联接到所述长枪时，所述保护装置(3)接触所述肩部(1s)并变形为经变形构造，从而形成熔融金属和熔渣不能渗透的表面，所述保护装置与所述纵向轴线(X)垂直地跨越与具有直径D3d的圆内接的区域，其中D3d≥D1，从而覆盖所述肩部(1s)的整个区域。
2.根据权利要求1所述的长枪，其中所述最大外径D3o比D2大不超过5％，即，D3o≤1.05D2。
3.根据权利要求1所述的长枪，其中所述最大外径D3o与D2相等，即，D3o＝D2。
4.根据权利要求1所述的长枪，其中所述保护装置(3)包括：
●内管(3i)，在沿着所述纵向轴线(X)向其施加压缩力时能够发生变形，所述内管沿着所述纵向轴线(X)延伸并形成具有直径D3i的内部通道，其中D3i≥d1，所述内管(3i)包括彼此分开并分布在所述内管(3i)的圆周之上的多个内狭缝(3si)，●外管(3o)，在沿着所述纵向轴线(X)向其施加压缩力时能够发生变形，所述外管贴合地环绕所述内管(3i)并且包括彼此分开并分布在所述外管(3o)的圆周之上的多个外狭缝(3so)，并且
其中所述内狭缝(3si)和所述外狭缝(3so)在任何点处均不彼此重叠。
5.根据权利要求4所述的长枪，其中所述保护装置(3)进一步包括：一个或多个外围管，所述一个或多个外围管在沿着所述纵向轴线(X)向其施加压缩力时能够发生变形，并且彼此插置并贴合地环绕所述外管(3o)，并且其中所述一个或多个外围管中的每一个包括彼此分开并分布在所述一个或多个外围管中的每一个的圆周之上的多个外围狭缝，其中两个相邻外围管的所述外围狭缝在任何点处均不彼此重叠，并且其中所述外狭缝(3so)在任何点处均不与和所述外管相邻的所述外围管的所述外围狭缝重叠。
6.根据权利要求4所述的长枪，其中所述内狭缝(3si)和所述外狭缝(3so)平行于所述纵向轴线(X)延伸。
7.根据权利要求4所述的长枪，其中所述内狭缝(3si)和所述外狭缝(3so)横向于但不垂直于所述纵向轴线(X)延伸，并且其中所述内狭缝(3si)和所述外狭缝(3so)与所述纵向轴线成一角度，所述角度包括在10°和50°之间。
8.根据权利要求7所述的长枪，其中所述角度在25°和45°之间。
9.根据权利要求4所述的长枪，其中所述内管(3i)和所述外管(3o)由弹性材料制成，或由能够塑性变形的金属制成，或呈由陶瓷、聚合物或金属纤维制成的纺织或非纺织纤维的织物形式。
10.根据权利要求4所述的长枪，其中所述内管(3i)和/或所述外管(3o)设置有折叠线(3f)，以控制所述保护装置(3)的所述变形，从而以可重复的方式进行折叠。
11.根据权利要求4所述的长枪，其中所述内管(3i)和所述外管(3o)具有沿着所述纵向轴线(X)测量的不同高度。
12.根据权利要求1所述的长枪，其中所述保护装置(3)包括管，所述管在沿着所述纵向轴线(X)向其施加压缩力时能够发生变形，所述管沿着所述纵向轴线(X)延伸并形成具有直径D3i的内部通道，其中D3i≥d1，所述管包括彼此分开并分布在所述管的圆周之上的多个狭缝(3s)，其中所述狭缝(3s)分布在两组中，
●上组从与所述联接端(2c)相邻的位置延伸到与沿着所述纵向轴线(X)测量的所述管的一半高度相邻的位置，并且
●下组从和与所述联接端(2c)相对的固定端相邻的位置延伸到与所述管的所述一半高度相邻的位置，
其中所述上组的所述狭缝(3s)相对于所述下组的所述狭缝(3s)偏移。
13.根据权利要求4至12中任一项所述的长枪，其中所述保护装置(3)：
●是圆柱形，或者
●包括多个圆柱形部分，或者
●包括沿着所述纵向轴线(X)分布的一个或多个圆柱形部分和一个或多个锥形或弯曲部分。
14.根据权利要求1所述的长枪，其中所述保护装置(3)包括：
●支撑环(3r)，联接到所述细长管(2t)的所述近端，以及
●多个L形板(3p)，各自包括在所述L的隅角的水平处接合到内部部分(3pi)
的外部部分(3po)，所述L形板通过铰链(3h)可旋转地绕所述支撑环的圆周安装并分布，所述铰链位于所述L形板的所述隅角的所述水平处或与所述隅角相邻，使得o在所述保护装置(3)的所述初始构造中，每个L形板被偏置以进行旋转，使得所述内部部分(3pi)垂直于所述纵向轴线(X)在径向上向内延伸，至少部分地封闭所述空腔(2v)，并且所述外部部分(3po)抵靠所述副枪(2)的外表面安置，并且
o所述L形板被构造成在将所述联接部分(1c)插置在所述空腔(2v)中以将所述副枪(2)联接到所述顶枪(1t)时绕所述铰链(3h)从所述初始构造枢转到所述经变形构造，其中在所述经变形构造中，所述内部部分(3pi)平行于所述纵向轴线(X)对齐，并且所述外部部分(3po)垂直于所述纵向轴线(X)在径向上延伸，并且彼此重叠，以在所述保护装置(3)与所述肩部(1s)进行接触时形成防止飞溅的连续屏障。
15.根据权利要求14所述的长枪，其中每个外部部分(3po)具有大于所述隅角的自由边缘，所述自由边缘垂直于所述纵向轴线(X)测量，并且其中每个外部部分(3po)以与所述联接端(2c)的所述外径D2匹配的曲率弯曲，使得当所述保护装置(3)处于所述初始构造时，每个外部部分(3po)与所述副枪(2)的外表面匹配。
16.根据权利要求14或15所述的长枪，其中每个内部部分(3pi)具有比所述隅角短的自由边缘，所述自由边缘垂直于所述纵向轴线(X)测量，并且其中每个内部部分(3pi)以与所述联接部分(1c)的所述最大直径d1匹配的曲率弯曲，使得在将所述联接部分(1c)插置在所述空腔(2v)中时以及在所述L形板(3p)绕其铰链(3h)枢转时，所述内部部分(3pi)抵靠所述空腔(2v)的壁被按压并且形成具有直径D3i的内部通道，其中D3i≥d1，使得所述联接部分(1c)能够进行所述插置。
17.根据权利要求14所述的长枪，其中所述L形板(3p)具有足够的刚性，在正常使用所述保护装置时不会变形，并且所述L形板由金属制成，或者由陶瓷材料制成，或者由聚合材料制成。
18.根据权利要求17所述的长枪，所述L形板(3p)由钢或铝制成。
19.一种用于联接到根据权利要求1至18中任一项所述的长枪(1)的所述联接部分(1c)的副枪(2)，其中所述副枪(2)由沿着所述纵向轴线(X)延伸的细长管(2t)形成并且包括被构造成贴合地接纳所述联接部分(1c)的空腔(2v)，其中所述空腔是具有直径d2的圆柱形，其中d1≤d2，沿着所述纵向轴线(X)从设置有探针(2p)和/或样本收集器的浸没端延伸到近端，所述近端联接到包括向所述空腔(2v)敞开的联接端(2c)的保护装置(3)，其中，
●所述细长管(2t)具有外径D2的横截面，其中d1<d2<D2<D1，并且
●所述保护装置(3)在沿着所述纵向轴线(X)向其施加力时能够发生变形，并且
●所述联接部分(1c)插置在所述副枪(2)的所述空腔(2v)中，其中所述保护装置(3)接触所述肩部(1s)，
其特征在于，
●当静止时，所述保护装置(3)处于由最大外径D3o表征的初始构造，所述最大外径比D2大不超过10％，即，D3o≤1.1D2，
●当所述副枪(2)在所述联接部分(1c)插置在所述空腔(2v)中的情况下联接到所述长枪时，所述保护装置(3)接触所述肩部(1s)并变形为经变形构造，从而形成熔融金属和熔渣不能渗透的表面，所述保护装置跨越与具有直径D3d的圆内接的区域，其中D3d≥D1，从而覆盖所述肩部(1s)的整个区域，垂直于所述纵向轴线(X)延伸距所述纵向轴线(X)至少等于1/2D1的距离。
20.根据权利要求19所述的副枪(2)，其中所述最大外径比D2大不超过5％，即，D3o≤1.05D2。
21.根据权利要求19所述的副枪(2)，其中所述最大外径与D2相等，即，D3o＝D2。
22.根据权利要求19所述的副枪(2)，其中所述保护装置(3)如权利要求4到11、权利要求12和13中任一项或权利要求14到18中任一项所定义。
23.一种保护装置(3)，用于防止形成在根据权利要求1所述的长枪的所述操纵部分(1h)的所述远端和所述副枪(2)之间的所述肩部(1s)飞溅，其中所述保护装置(3)包括：
●内管(3i)，在沿着所述纵向轴线(X)向其施加压缩力时能够发生变形，所述内管沿着所述纵向轴线(X)延伸并形成具有直径D3i的内部通道，其中D3i≥d1，所述内管(3i)包括彼此分开并分布在所述内管(3i)的圆周之上的多个内狭缝(3si)，●外管(3o)，在沿着所述纵向轴线(X)向其施加压缩力时能够发生变形，所述外管贴合地环绕所述内管(3i)并且包括彼此分开并分布在所述外管(3o)的圆周之上的多个外狭缝(3so)，并且
其中所述内狭缝(3si)和所述外狭缝(3so)在任何点处均不彼此重叠。
24.根据权利要求23所述的保护装置，进一步包括：一个或多个外围管，所述一个或多个外围管在沿着所述纵向轴线(X)向其施加力时能够发生变形，并且彼此插置并贴合地环绕所述外管(3o)，并且其中所述一个或多个外围管中的每一个包括彼此分开并分布在所述一个或多个外围管中的每一个的圆周之上的多个外围狭缝，其中两个相邻外围管的所述外围狭缝在任何点处均不彼此重叠，并且其中所述外狭缝(3so)在任何点处均不与和所述外管相邻的所述外围管的所述外围狭缝重叠。
25.根据权利要求23所述的保护装置，其如权利要求4到11和13中任一项所定义。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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