CZ28198A3

CZ28198A3 - Uspořádání desky šoupátkového uzávěru odolné proti praskání

Info

Publication number: CZ28198A3
Application number: CZ98281A
Authority: CZ
Inventors: Francois Noel Richard; Patrick D. King
Original assignee: Vesuvius Crucible Company
Priority date: 1995-08-02
Filing date: 1995-08-02
Publication date: 1999-05-12
Also published as: CA2227535A1; AU696838B2; ATE208241T1; CA2227535C; AU3202295A; SK12898A3; BR9510629A; CN1104983C; EP0842002B1; ES2163524T3; CZ293025B6; WO1997004904A1; SK282940B6; JPH11512026A; ZA968327B; EP0842002A1; DE69523785T2; CN1198112A; DE69523785D1

Description

(57) Anotace:

Deska /23/ šoupátkového uzávěru /1/ má vytvořený otvor /19/ umístěný v podélné ose /70/. Deska /23/ má seříznuté rohy /54a, 54b, 54c, 54d/ pro soustředění upínací síly do blízkosti otvoru /19/. Každý ze seříznutých rohů /54a, 54b, 54c, 54d/ je kolmý k linii tvořené tečnou, probíhající od bodu dotyku s otvorem /19/ a průsečíkem paralelně probíhajících přímek, ležících u okrajů desky /23/ ve vzdálenosti rovnající se poloměru otvoru /19/, přičemž tečny směřující do sousedních rohů kratší strany desky /23/ se protínají v podélné oše /70/.

·· • · ···· • * · · · ♦ • · « • · ·

Oblast techniky

Tento vynález se obecně týká desek ventilů pro použití v šoupátkových stavidlových ventilech, pro řízení proudu roztaveného kovu, a zvláště se týká montáže ventilové desky, která je odolná vůči prasklinám · způsobovaným tepelnými pnutími.

Dosavadní stav techniky šoupátkové stavidlové ventily jsou běžně používány k řízení proudu roztaveného kovu při výrobě oceli a jiných metalurgických postupech. Takovéto ventily obsahují podpůrný rám, horní stacionární (nepohyblivou) desku ventilu mající v sobě otvor ve vyřízení s hrdlem mezipánve anebo licí pánve pro vedení proudu roztaveného kovu, a škrtící (regulující) desku podobně mající kov vedoucí hrdlo, které je posuvně pohybovatelné pod stacionární deskou ventilu. V šoupátkových stavidlových ventilech pqužíváných ve spojení s formami «* 4 plynulého lití je pod pohyblivou škrtící deskou zajištěna spodní stacionární deska ventilu, jež má podobně proud vedoucí otvor, jenž je v podstatě vyrovnán s otvorem horní stacionární desky. Velikost toku roztaveného kovu je závislá na stupni překrytí daného otvoru posuvně pohyblivé škrtící

··	B ·	BB B B	• ·	B B
• B	B	B	B B ·	B ·	B	•
b	• b	• ♦ ·	• b		• >
B	B	b	a B b · ·	BB b	B
*	B	B	• B · b	•	B	b
«««i	♦ ·	·· BB	«·		• B

desky otvorem horní stacionární desky. Pohyblivá škrtící deska je obvykle delší než jsou stacionární škrtící desky, aby jí byla poskytnuta schopnost přiškrcovat (regulovat) proud roztaveného kovu od jak zadních, tak předních okrajů svého vlastního otvoru, stejně jako schopnost uzavřít tento proud spolu s dostáním svého otvoru kompletně vně jakéhokoli překrytí otvory stacionární desky. Typicky je škrtící deska posuvně manipulovatelná mezi stacionárními deskami prostřednictvím hydraulického spojení.

Jak škrtící deska, tak stacionární desky takovýchto šoupátkových stavidlových ventilů jsou formovány z teplu a' erozi odolných, žáruvzdorných materiálů jako je kysličník hlinitý, alumina-karbon, a oxid zirkonia. Avšak, navzdory odolnosti vůči teplu a erozi těchto žáruvzdorných materiálů, silná tepelná namáhání či pnutí, kterým jsou vystaveny, nakonec způsobí že dojde k určitému stupni praskání. Například, při výrobě oceli je každá deska ventilu v ploše bezprostředně obklopující její proud vedoucí otvor vystavena teplotám přibližně 29OO°C, zatímco její vnější okraje jsou vystaveny pouze teplotě okolí. Výsledný velký tepelný gradient vytváří velká množství mechanických pnutí, když se plocha každé desky bezprostředně obklopující její otvor rozšiřuje v podstatně větší míře (velikosti) než zbytek této desky. Tato pnutí způsobují formování prasklin, jež vyzařují směrem ven od otvoru desky. Pokud není nic provedeno aby se tyto praskliny dále šířily, mohou se rozšiřovat po celé dráze k vnějším okrajům desky a způsobit její prasknutí.

Aby se předešlo rozšiřování těchto prasklin a následnému praskáni desek technice vyvinuty rozmanité těchto mechanismů je aplikovat desky tak, aby se praskliny ventilů, byly v předchozí upínací mechanismy. Účelem dostatečný tlak okolo obvodu emanující od otvoru v desce nerozšiřovaly do jejích okrajů. V jednom takovém mechanismu je okolo obvodu každé desky ventilu roztažen ocelový pás.

Naneštěstí tito žadatelé zjistili, že s používáním takového • to .· to • « toto to · to * toto · • to to • to to 4 ••toto toto

upínacího mechanismu pásového typu existují nejméně tři nevýhody. Za prvé, protože ocel formující takovéto pásy je superiorním tepelným vodičem do vzduchu, který by jinak obklopoval okraje desky, použití nějakého ocelového pásu vlastně zvyšuje termální gradient přes osy délky, a šířky desky, čímž podporuje, že dochází k ještě většímu praskání. Za druhé, protože se ocelový pás zahřívá jako výsledek toho, že je v blízkosti roztaveného materiálu, roztahuje se mnohem rychleji než žáruvzdorný materiál formující desky ventilu, což zase opět působí, že se uvolňují stlačovací síly, jež je potřeba aplikovat okolo dané desky za účelem omezení prasklin. Za třetí, jestli-že nejsou rohy desky zaoblené, tyto upínací pásy mohou aplikovat lokalizovaná mechanická napětí na rohy těchto desek, což může zase způsobovat nechtěné praskání v těchto plochách.

Aby se překonaly tyto a jiné nedostatky, byly vyvinuty upínací systémy, jež obsahují rám mající šrouby ovládané klíny, jež zabírají rohy dané desky, jež byly seříznuty v úhlu, jenž je doplňkovým k úhlu těchto klínů. Ač tento rám a upínací mechanismy klínového typu vytvářejí jasnou výhodu před pouhým užitím ocelových pásů okolo obvodu těchto desek, tito· vynálezci si dále povšimli nejméně dvou nedostatků tohoto designu, které mu brání dosáhnout svého úplného praskliny potlačujícího potenciálu. Ve všech variacích tohoto designu, jichž jsou si žadatelé vědomi, úhel každého seříznutého rohu se zřetelem ať k okraji na délku anebo na šířku desky je stejný, bez ohledu na polohu otvoru podél podélné osy desky. Následně, u desek kde je otvor odsazen podél podélné osy desky (což obsahuje ve skutečnosti všechny desky ventilů), upínací síly nemohou být stejnoměrně soustředěny tam, kde dochází k maximálnímu množství praskání, to jest v blízkosti otvoru, kde je přítomno největší množství tepelných pnutí. Navíc, i ve vzdálenostech kde je otvor v desce ventilu umístěn středově tito žadatelé pozorovali, že úhlová orientace seříznutých rohů v těchto ·» «>·· • ♦ · φ φ · φ · · ·· * φ £ · · · φ *« • Φ · - · Φ V · · ···*φ

Φ W * Φ · · b · ·· ·♦·· ·· φφ φ« ·* ··£

- 4 deskách nebrání optimálně rozšiřování prasklin, jak se před tím myslelo. Takovéto neoptimální výsledky vycházejí ze skutečnosti, že formování praskliny není stejnoměrně distribuováno 360° kolem .daného otvoru, ale namísto toho je sešikmeno podél podélné středové osy všech desek ventilů, ať stacionárních anebo· pohyblivých. Takováto nesymetrická distribuce prasklin okolo otvorů desek se má za to, že nastává jako výsledek podélné klouzací akce (činnosti) škrtící desky přes plochy stacionárních desek. Stále ještě dalším nedostatkem spojeným s upínacími mechanismy předchozí techniky je jejich používání, v některých případech, úhlů menších než 20° se zřetelem k podélným okrajům dané desky. Navíc, k poskytování neadekvátních upínacích sil k uzavření prasklin podél příčné osy desky, použití takových malých úhlů generuje velká lokalizovaná zatížení (pnutí), důsledkem velikého stlačování, jež upínací klíny aplikují na seříznuté rohy. Tato lokalizovaná zatížení mohou vésti k praskání a štěpení v rohových regionech desek ventilů, což je přímo v protikladu k celkovému účelu daného upínacího mechanismu. Konečným nedostatkem spojeným s těmito deskami ventilů je obecně jejich nedostatek jakékoli optimalizace délky seříznutých rohů, či délek a šířek desky, se zřetelem k průměru jejího otvoru. Zatímco délky rohů by měly být určité minimální velikosti aby se předešlo tvorbě nechtěných lokalizovaných mechanických pnutí v těchto regionech desky, neměly by být ani prováděny příliš velkými.

Jasně zde existuje potřeba desky ventilu, jejíž okraje jsou seříznuty v úhlech, které optimálně soustřeďují upínací síly v plochách nejvíce náchylných k praskání, za účelem maximálně zpomalit prodlužování jakýchkoli těchto prasklin. Ideálně by měly tyto rohy mít délku dostatečnou k předejití produkce nechtěných lokalizovaných pnutí v těchto rozích.

		V ·	4 4		4 4	4»
• a	•	•	« 4	4	4 ' 4	4 ·
«	4	4	• 4	•	• 4	• 4
• >	«	• 4	• 9	4 *	• 4 4	4 4
•	4	4	* 4	• »	4	4 «
lili		• ·	• 4	4 4	4 4 '	4 4

Podstata vynálezu

Obecně řečeno tímto vynálezem je montáž vůči praskání odolné desky ventilu pro použití v šoupátkovém stavidlovém ventilu, jež překonává či alespoň zlepšuje všechny nevýhody spojené s příslušnou předchozí technikou. Montáž obsahuje žáruvzdornou desku ventilu mající otvor pro vedení roztaveného kovu, jenž je umístěn podél osy této desky, a seříznuté rohy pro soustředění upínací síly směrem k této středové linii (ose) v blízkosti řečeného otvoru, k bránění formování a rozšiřování prasklin v desce, v níž úhlová orientace každého seříznutého rohu se mění s polohou otvoru

I Ί podél osy. Montáž dále obsahuje upínací rám pro aplikování žádoucí upínací síly na každý ze seříznutých rohů.

K dosažení výše zmiňovaného cíle zaměření síly je každý ze seříznutých rohů kolmý (ortogonální) k linii spadající dovnitř úhlu, jehož vrchol je definován bodem tečny k průměru otvoru. Jedna strana tohoto úhlu je

Λ definována prostřednictvím linie protahující se z tečného bodu přes osu a skrze bod, kde by se sbíhající okraje desky protínaly, kdyby nebylo přítomnosti seříznutého rohu. Druhá strana tohoto úhlu je definována linií protahující se z tečného bodu přes osu a skrze průsečík linií tažených paralelně ke sbíhajícím se okrajům desky, jež jsou rozmístěny od těchto okrajů ve vzdálenosti rovnající se průměru otvoru.

V přednostním ztvárnění je každý ze seříznutých rohů kolmý k linii protahující se mezi tečným bodem k otvoru majícímu maximální průměr, s nímž může daná deska pracovat.

a skrze průsečík linií se okrajům desky, jenž vzdálenosti rovnající se otvoru. Když má deska linie, jež skrze průsečík jedné z paralelních desky.

přes osu sbíhajícím okrajů ve ního průměru z rohů je seříznut podél linii a jež se protahuje linií a podélného okraje tažených paralelně ke je rozmístěn od těchto jedné polovině maximálobdélníkový tvar, každý je kolmá k výše zmíněné a * a a · « « «

Montáž desky může být pohyblivá podél osy uvnitř šoupátkového stavidlového ventilu, jež je koincidentní s jeho podélnou osou, či může být stacionární (nepohyblivou) se zřetelem k danému šoupátkovému stavidlovému ventilu. V každém případě deska obsahuje otvor podél jedné ze svých os (středových linií) a seříznuté rohy, seřízlé v souladu se stejným geometrickým vzorem jaký byl dříve popsán se zřetelem k první ventilové desce. V obou případech je zajištěn upínací rám pro aplikování požadované upínací síly na seříznuté rohy.

Aby se pohyblivá montáž desky ventilu opatřila všemi žádoucími schopnostmi uzavíracího tahu (rázu) a předních a zadních škrtících tahů, jež je formována z minimálního množství keramického materiálu, deska pohyblivé montáže je přednostně obdélníkového tvaru, majícího délku mezi velikostí 5.5 a 5,75 průměrů otvoru, a šířku mezi asi 2,9 a 3,1 průměrů otvoru. V přednostním ztvárnění je délka a šířka pohyblivé desky 5,66 a 3,0 průměrů otvoru, v tomto pořadí. Za účelem poskytnutí stacionární montáže desky ventilu, jež spolupracuje s pohyblivou deskou ventilu k zajištění uzavírací schopnosti, a škrtících (regulujících) předních a zadních tahů, je deska stacionární montáže podobně přednostně obdélníkového tvaru, majícího délku mezi asi 4.5 a 4,75 průměrů otvoru, a šířku mezi asi 2,9 a 3,1 průměrů otvoru. V přednostním ztvárnění je délka a šířka stacionární (nepohyblivé) desky ventilu 4,66 a 3,0 průměrů otvoru, v .tomto pořadí.

Ať je pohyblivou anebo nepohyblivou, montáž desky ventilu tohoto vynálezu poskytuje vůči praskání odolnou desku ventilu, mající uzavírací a přední a zadní škrtící (regulující) schopnosti (polohy), s minimálním množstvím šrádaného keramického materiálu.

Ί

··		• · 9 9	·· ««
• - ♦ ·	• · · ·		9 « «
	• ; · 9	•	• ·ι. ·«
• 9	• «' 5
• ·	» 1 ·	* ’·	*9
• 999		• 9	··.· 9.9'

Přehled obrázků na výkresech »

Obr. 1 - znázorňuje schematický boční řez šoupátkovým stavidlovým ventilem instalovaným v mezipánvi, jež využívá montáže desky ventilu tohoto vynálezu.

Obr. 2 - znázorňuje horní půdorysný pohled na montáž škrtící * desky tohoto vynálezu.

Obr. 3 - znázorňuje horní půdorysný pohled na montáž spodní stacionární desky tohoto’vynálezu.

Obr. 4 až 10 - znázorňují spodní půdorysné pohledy na desku použitou v montáži spodní stacionární desky tohoto vynálezu, zobrazující přednostní způsob dimenzování této desky, a jak jsou stanoveny úhly seříznutých rohů.

Obr. 11, 12 a 13 - znázorňují horní půdorysné pohledy na desku použitou v montáži škrtící desky, zobrazující přednostní způsob dimenzování této desky, a jak jsou stanoveny úhly seříznutých rohů.

Obr. 14 - znázorňuje horní půdorysný pohled na horní stacionární desku, superponovaný přes škrtící desku ,v uzavřené poloze.

Obr. 15 - znázorňuje tentýž horní půdorysný pohled na desky na Obr. 14, v němž byla škrtící deska podélně posunuta do zadní škrtící polohy se zřetelem ke stacionární horní desce.

Příklady provedení vynálezu

Odkazuje ’ nyní na Obr. 1, v němž stejné číslice označují stejné komponenty na všech ostatních výkresech, tento vynález obsahuje jak pohyblivé tak stacionární montáže desky ventilu 1. pro užití v šoupátkovém stavidlovém ventilu 2 typu používaného k regulování proudu roztavené oceli či jiného kovu z mezipánve 3 (při plynulém lití, poznámka). Soupátkový stavidlový ventil _1 je připevněn na montážní • ·· »

- 8 desce 5, jež je zase připojena k plášti mezipánve 7 strukturou upevnění, jež není znázorněna. Ventil 1 obsahuje hubici 9, zformovanou z keramického materiálu majícího nálevkovitě tvarovaný vnitřní průměr 10 pro směrování válcovitě tvarovaného proudu roztaveného kovu ven z mezipánve 3. Tato hubice 9 je mechanicky upevněna na spodní stěně mezipánve 3 prostřednictvím paketování žáruvzdorného, částicového pěchovacího materiálu 11.

Hlavním účelem montáže desky ventilu 1 tohoto vynálezu je modulovat proud roztaveného kovu vytékajícího z vnitřního průměru 10 hubice 9. K tomuto účelu vynález obsahuje horní a dolní stacionární montáže desky 13 a 17, s posuvně pohyblivou montáží škrtící desky 23 umístěnou mezi nimi. Horní stacionární montáž desky 13 obsahuje stacionární desku 14 keramického materiálu, mající cirkulární otvor 15 pro vedení proudu roztaveného kovu vytékajícího z vnitřního průměru 10. Dolní stacionární montáž desky 17 má podobně stacionární desku 18 žáruvzdorného materiálu s otvorem 19, který je stejné velikosti jako, a koncentricky .vyrovnaný s otvorem 15 horní stacionární desky 14. Přednostně jak horní, tak dolní stacionární desky 14 a 18 mají stejnou délku a šířku.. Upevněna na dolním povrchu dolní stacionární desky 18 je trubicová součást 20, jež může být použita, například, pro směrování proudu roztavené oceli do formy kontinuálního lití. Tato trubková instalace 20 obsahuje upevňovací desku 21 trubice, jež je integrálně připojena k plášti trubice 22. Montáž upevnění (není znázorněna) připevňuje desku 21 trubicové instalace 20 do polohy znázorněné na Obr.

1.

Trubicová instalace 20 izoluje modulovaný proud tekutého kovu.

vycházejícího ze systému desky ventilu 1, od okolního vzduchu za účelem bránění okolnímu kyslíku reagovat s roztaveným kovem. Montáž škrtící desky 23 je posuvně upevněna mezi horní a dolní stacionární montáží desky 13 a 17. Montáž škrtící desky 23 podobně obsahuje desku 24, zformovanou z keramického materiálu

wft	ftft		• ft · ·	« ft	• ft
* ?	1	« «	•	. '·		•	«		ft
·		ft ·	ft	'·	•	ft i		ft ·
•	i	ft « ·	ft	ft ·	• ft	ft	ft		<*
ft	ft	ft ·	•	ft ft		•	ft		•
ft · · ·			ftft	• ft	• ·			4 ·

- 9 majícího otvor 25., který může být cirkulárním a stejného průměru jako otvor 15 horních stacionárních desek 14. Otvor 18 dolní stacionární desky 18 je větší než otvory 25 a 15, aby se předešlo zachycení oceli ve škrtící desce 24 během uzavírací operace. Avšak, aby se zajistil ventilový deskový systém χ se škrtící kapacitou zadního okraje, stejně jako uzavírací a škrtící kapacita předního okraje, je škrtící deska 23 delší než jsou horní a dolní stacionární desky 13 a 17. Během provozu šoupátkového stavidlového ventilu 2 je škrtící deskou 24 posuvně a recipročně pohybováno prostřednictvím prostředků hydraulického spojení (neznázorněny) podél osy A, jež koresponduje s podélnými osami desek Γ3, 17, a 24.

Odkazuje nyní na Obr. 2, na celkově obdélníkově tvarované škrtící desce 24 jsou zajištěny seříznuté rohy 30a-d, za účelem soustředění upínacích sil vedle otvoru 25 podél podélné osy 92 (jež je kolineární s osou A znázorněnou na Obr. 1). Okolo obvodu škrtící desky 24 je v napětí zajištěna obruč ocelového opásání 31 za účelem zvýšení integrity této desky. Jak deska 24, tak opásání 31 jsou obklopeny upínacím rámem 33, jenž aplikuje podstatné stlačovací upínací síly na výše zmíněné seříznuté rohy 3Oa-d. Pro tento účel má upínací rám 30 stacionární upínací součást 35 s protilehlými upínacími patkami 37a, b, jež jsou vyrovnány ve stejném úhlu se zřetelem k seříznutým rohům 30a, b, na levé straně desky 34, k předejití generace lokalizovaných pnutí, upínací rám 33 dále obsahuje pár od sebe rozmístěných paralelních přírub 39 rámu, ke kterým je připevněna pohyblivá upínací montáž 41. Montáž 41 obsahuje pohyblivou upínací součást 43, podobně mající protilehlé upínací patky 45a, b, jež jsou uspořádány ve stejném úhlu jako seříznuté rohy 30c, d, přítomné na pravé straně desky 24. Upínací šroub 49, jenž se protahuje skrze vnitřní průměr (neznázorněn) v upínací podpůrné součásti 47 závitově zabírá ještě další vnitřní průměr (rovněž není znázorněn) «t · « · · ν pohyblivé upínací součásti 43 tak, že šroub 49 je otočen, upínací patky 45a, b, pohyblivé součásti 43 zabírají seříznuté rohy 30c, d, na pravé straně desky 34. Tato operace opět způsobuje, že upínací patky 37a, b, stacionární upínací součásti 35 aplikuje upínací tlak na seříznuté rohy 30a, b, na levou stranu desky 24.

Protože jak horní, tak dolní stacionární montáže desky 13 a 17, jsou v podstatě identické ve všech vyjádřených aspektech, bude popisována pouze dolní stacionární montáž desky 17, aby se předešlo rozvláčnosti.

Odkazuje nyní na Obr. 3, dolní montáž desky 17 obsahuje dolní stacionární desku 18 mající otvor 19, jenž může být cirkulární a identický v průměru k otvoru 25 škrtící desky 24. Jako škrtící deska 24, stacionární deska 18 má seříznuté rohy 54a-d, pro soustředění upínací síly podél podélné osy 70 desky v blízkosti otvoru 19. Dolní stacionární montáž desky 17 dále obsahuje upínací rám 58 pro aplikování upínacích sil na seříznuté rohy 54a-d. K tomuto účelu upínací rám 58 obsahuje obdélníkově tvarovanou rámovou montáž 59 (znázorněnou v náznaku), jež obsahuje na svém levém zakončení stacionární upínací součást 60, mající upínací patky 62a, b, jenž pracuje stejným způsobem jako patky 37a, b, popsaným se zřetelem k upínací součásti 35. Rámová montáž 59 dále obsahuje, na své pravé straně, pohyblivou upínací součást 64. Upínací součást 64 obsahuje upínací patky 66a, b, jež mohou být stlačitelně zabírány proti seříznutým rohům 54c, d, desky 18 otočením upínacího šroubu 68, jenž funguje stejným způsobem jako dříve popsaný šroub 49. Ve všech případech jsou úhly seříznutých rohů 54a-d a upínacích patek 66a, b, stejné tak, že mezi těmito komponenty je vytvořen kontakt široké plochy, čímž se předchází lokalizovaným pnutím, jež by mohly způsobovat nechtěné praskliny v desce 18 v umístěních rohů.

Obr. 4 znázorňuje jak podélné ' a šířkové dimenze přednostních ztvárnění každé stacionární desky 14 a 18 jsou

	99	99		«1	99
«	•	• «	•			•	*
4	9	9 ·	9	9	9'	• ·
	9'	9, « 9	9’	* '*	Mt	•	*
•	W	* 4	9	« ·'	9		9
	v*		ti	«9	• ·	9 9

určovány jako funkce maximálního průměru D otvoru 19, s nimiž mohou (jako praktická záležitost) desky pracovat. Aby došlo k přizpůsobení se uzavírací poloze se zřetelem ke’ škrtící, desce 18, délka horní poloviny desky 18 od středového bodu otvoru 19 musí být schopna přizpůsobit se uzavíracímu tahu Ss alespoň 1.5 průměru otvoru. Ačkoli je teoreticky možné,’ aby uzavírací ráz byl jenom malinko větší než je průměr jediného otvoru, takové schéma dimenzování by nebralo v úvahu podstatné protažení otvoru .19, k němuž dochází podél podélné středové osy 70 desky 18 důsledkem eroze. Tudíž, jako praktická věc, uzavírací ráz musí být alespoň 1,5 průměrů otvoru. Takovýto tah by umístil otvor 25 škrtící desky 24 do polohy znázorněné náznakem na vršku desky 18. Aby měla dostatečnou velikost desky v podélném směru k podpoře škrtící desky 24, když dojede do své uzavírací polohy znázorněné v náznaku, je nezbytné aby měla dodatečnou délku D stacionární desky za středovým bodem otvoru 25, činíce tak celkovou délku desky 18 od středu otvoru 19: 1,5D + 1Ď = 2,5D.

Při stanovování zbývající délky stacionární desky 18 od středu otvoru 19 je nutné zvažovat pouze zadní škrtící polohu mezi otvorem 19 stacionární desky a otvorem 25¹' škrtící desky 24, protože pro desku 18 je nezbytné přizpůsobit se dvěma odděleným uzavíracím rázům. Podle toho, délka spodní poloviny stacionární desky 18 je O,66D (což umožňuje otvoru 25¹ škrtící desky dojet do maximální zadní škrtící polohy znázorněné na Obr. 4), plus dodatečná délka desky rovnající se 1,5 průměrů otvoru, takže stacionární deska 18 poskytuje dostatečnou podporu pro škrtící desku 24 uvnitř struktury šoupátkového stavidlového ventilu 2. Tudíž, dolní polovina desky by měla být součtem: O,66D + 1,5D = 2,16D.

Spojením těchto dvou polovin desky by celková délka stacionární desky 18 (stejně tak jako horní stacionární deska 14) měla být: 2,16D + 2,5D = 4,66D. Za účelem toho aby tato stacionární deska 18 měla dostatečnou šířku uvnitř

ÍSř*

m ··	*4	Λ · · ♦ «4
• «1 « ·	«	•	* *! ·		*
*.) · I · .	»	•		<k «
			* ·	*
* · · * · * ·» « ·	• *	9	·' ♦ ·	4 *	•

šoupátkového stavidlového ventilu 2, aby měla dostatečnou strukturální pevnost k odolání mechanických namáhání (pnutí) ♦

na ní aplikovanou od proudu roztavené oceli, a k poskytnutí adekvátního povrchu pro trubkovnici či nístějovou hubici, šířka stacionární desky 18 by měla být 1,5 průměrů otvoru na obou stranách od středové linie otvoru 19, majíce celkovou šířku: 1,5D + 1,5D = 3,OD. Ačkoli byly délky a šířky desek vyjádřeny v pojmech maximálního průměru otvoru, stejná metodologie by mohla být použita k vyjádření těchto rozměrů v pojmech maximální šířky otvoru v těch případech, kde tyto otvory nejsou cirkulární.

Obraceje se nyní na Obr. 5, 6 a 7, a na popis způsobu použitý při určování úhlů seříznutých rohů 54a-d, první krok tohoto způsobu určování úhlu je zajištění konstrukčních linií (zde též čar, pozn.) podél vnitřního obvodu desky 18, jež jsou' paralelní, ale rozmístěné od sebe od vnějších okrajů této desky ve vzdálenosti jedné poloviny otvoru či 0,5D. Tyto konstrukční linie jsou znázorněny na Obř. 5 jako linie 72a-d. Jak je to znázorněno, tyto linie se protínají v rozích 74a-d, Obr. 6 znázorňuje další krok způsobu určování úhlu. Zde jsou linie 78a-d taženy mezi rohy 74a-d ♦

konstrukčních linií a tečnovými body 76a-d, s maximálním průměrem otvoru V?, kde každá z linií 78a-d křižuje podélnou osu 70. Další krokem určuje nejenom úhel,, ale délku seříznutých rohů. V tomto kroku jsou taženy linie 80a-čt, jež jsou jak kolmé k tečnovým liniím 78a-d, tak se protínají s horizontálními konstrukčními liniemi 72b, d. Tyto linie 80a-d jsou použity jako vodítka pro operaci řezání rohu obdélníkové žáruvzdorné desky 18 k dosažení seříznutých rohů 54a-d.

Obr. 6 rovněž znázorňuje více generál izovaný způsob, pomocí něhož může být stanoven úhel seříznutých rohů 54a-d. V tomto způsobu jsou konstrukční segmenty 82a, b, (z nichž každý jeden má na délku průměr D otvoru ať je otvor použitý v desce maximálním průměrem anebo ne) nakresleny v pravých

	♦ ♦	« *		• 4
*. 4	•	•	•		4	* *	•
4	*		«	*	•	• ·	4 4
«		♦	• ·		* ♦		•	•
♦ ··· ·		« • «		4 • ·	4 . · 4 4	• 4 4	• 4 4	«

úhlech k délce a šířce desky a formují čtverec, jak je znázorněn. V tomto obecnějším kroku způsobu je úhlem seříznutých rohů 54a-d jakákoli linie spadající dovnitř úhlu B, definovaného v jeho vrcholu tečnovým bodem 76c, a na jedné z jeho stran prostřednictvím linie protahující se průsečíkem 84 výše zmíněných segmentů 82a,b a na jeho druhé straně průsečíkem 86 konvergujících se podélně a do šířky okrajů desky 18 před seříznutím. Jakákoli z linií uvnitř úhlu' B může být použita k vytvoření úhlu seříznutí, sestavením linie v pravém úhlu k jakékoli jedné z této skupiny linií. Každá taková linie v pravém úhlu by se měla protahovat skrze průsečík horizontálních konstrukčních linií 72b, d, takže délka seříznutých rohů může být stanovena stejně jako úhel.

Obr. 8 znázorňuje desku 18, jejíž rohy 54a-d byly seříznuty v souladu se specifičtějším ztvárněním tohoto způsobu, v němž linie v pravých úhlech k tečnovým liniím 78a-d jsou použity ke stanovení úhlů specifického seříznutí. Potom co byly rohy takto seříznuty, jsou přednostně zaobleny na svých zakončeních jako 90, jak je to znázorněno na Obr.

9. Toto zaoblení rohů napomáhá předcházet generování lokalizovaných pnutí v rohových regionech desky 18.

Obr. 10 znázorňuje konečný produkt způsobu dimenzování a seřezávání rohů podle tohoto vynálezu. Obzvláště by mělo být povšimnuto jak . šířka 3,OD desky 18 této umožňuje akomodovat trubkovou instalaci 20, která má montážní desku 21, jež má 2,5 průměrů otvoru jak na šířku, tak na délku.

Obr. 11 až 13 znázorňují způsob, jenž může být použit ke stanovení jak rozměrů délky, tak rozměrů šířky škrtící desky 24 ve vztahu k maximálním průměrům D otvoru, stejně jako úhlu, ve kterém by měly být rohy 30a-d seříznuty. Se zřetelem k horní polovině škrtící desky, uzavírací ráz vyžaduje, jako tomu bylo v případě stacionární desky 18, alespoň jeden a jednu polovinu maximálních průměrů otvoru či 1,5D. Dodatečných 1.50D žáruvzdorné desky muší být přidáno

- 14 za střed polohy otvoru 19 stacionární desky 18 v uzavírací poloze, aby se poskytla dostatečné délka desky pro zabírání a manipulaci s hydraulickým spojením. Podle toho musí délka horní poloviny škrtící desky 24 být: 1,5D + 1,5D = 3,OD.

Obraceje se nyní k dolní polovině desky 24, za účelem akomodace zadní škrtící polohy je potřeba alespoň dvou třetin průměru otvoru, či O,66D. Navíc, za zadní škrtící polohou jsou potřeba alespoň dva průměry délky, jak pro přiměřenou podporu, tak stejně tak pro adekvátní zatěsňovací plochu k prevenci nechtěného dýchání mezi danými deskami.

*

Tudíž, celková délka .dolní poloviny škrtící desky musí být O,66D + 2,OD pro celek 2,66D. Sečtením horní a dolní poloviny škrtící desky 24 dohromady bude celková délka: 3,OD + 2,66D = 5,66D. Šířka desky je pro účely výrobní kompatibility a účelnosti stanovena stejným způsobem jako stacionární deska 18. Podle toho je šířka škrtící desky 24: 1,5D + 1,5D = 3,OD.

Přecházeje nyní k Obr. 13, úhel seříznutých rohů 30a-d škrtící desky 24 je stanoven přesně stejnou metodologií (způsobem), jaká byla popsána se zřetelem ke stacionární desce 18 (a obzvláště. Obr. 6). Podle toho zde neexistuje žádná potřeba opakovat podrobnosti tohoto kroku tohoto způsobu. Mělo by být povšimnuto, že navíc ke , specifickému způsobu popsanému se zřetelem k Obr. 6, v němž je úhel seříznutých rohů určován , prostřednictvím linií sestavených v pravých úhlech k dříve popsaným tečnovým liniím 78a-d, krok zevšeobecněného způsobu, popsaný se zřetelem k hornímu pravému rohu desky 18 na Obr. 6, může být rovněž aplikován na rohy škrtící desky 24.

Ačkoli byl tento vynález popisován v kontextu jediného přednostního ztvárnění, osobě kvalifikované v příslušné technice je zřejmé, že je možno provádět rozmanité modifikace, přídavky a variace. Zamýšlí se pokrýt všechny modifikace, přídavky a variace spadající do rámce tohoto vynálezu, jež jsou omezeny pouze příslušnými připojenými patentovými nároky.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

«a ·« 9999 9< 99 ♦ « • · t- ♦ 9 9' 9 9 • • • 9 • * 9 9 9 9 * « • * <9 ♦ 9 9 9 9 • 9 9 9 · * • • · 9 9 9 *«· • • · 9'9 9 9 9 9

1. Vůči praskání odolná deska ventilu pro řízení proudu roztaveného kovu v šoupátkovém stavidlovém ventilu, jež obsahuje:

žáruvzdornou desku ventilu mající osu a otvor pro vedení roztaveného kovu, jenž je umístěn podél této osy, a seříznuté rohy pro soustředění upínací síly směrem k této ose v blízkosti řečeného otvoru za účelem bránění formování a rozšiřování prasklin v desce, v níž je každý z řečených seříznutých rohů kolmý (ortogonální) k linii protahující se mezi tečnovým bodem k řečenému otvoru, přes řečenou osu a skrze průsečík linií tažených paralelně ke sbíhajícím se okrajům desky, jenž je rozmístěn od těchto okrajů ve vzdálenosti rovnající se jedné polovině šířky řečeného otvoru.
2. Vůči praskání odolná deska ventilu podle nároku 1, v níž je každý z řečených rohů seříznut podél linie, jež je kolmá k výše zmíněné linii a jež se protahuje skrze průsečík jedné z paralelních linií a okraje této desky.
3. Montáž vůči praskání odolné desky ventilu pro řízení proudu roztaveného kovu v šoupátkovém stavidlovém ventilu, jež obsahuje:

celkově obdélníkovou desku ventilu mající podélnou osu, tato deska obsahuje čirkulární otvor mající střed uspořádaný na této podélné ose pro vedení proudu roztaveného kovu, a seříznuté rohy pro soustředění upínací síly směrem k této ose v blízkosti řečeného otvoru k bránění formování a rozšiřování prasklin v desce, v níž se úhlová orientace každého seříznutého rohu se zřetelem k řečené ose mění s polohou řečeného otvoru podél této osy.

’ v

·· toto toto to··· toto to* • * to to to to · to * to to to • · to · to ' · to· v • to to to to to m » tototo • · • · · · to • to. · ···· • to ·· toto toto • to
4. Montáž vůči praskání odolné desky ventilu podle nároku 3, dále obsahující upínací rám pro aplikaci řečené upínací síly na každý z řečených seříznutých rohů.
5. Montáž vůči praskání odolné desky ventilu podle nároku 4, v níž je každý z řečených seříznutých rohů kolmý k linii spadající dovnitř úhlu, jehož vrchol je definován bodem tečny k řečenému otvoru a jehož jedna strana je definována linií protahující se z tohoto tečného bodu přes řečenou osu a skrze bod, kde by se okraje na délku a na šířku desky , protínaly, kdyby nebylo přítomnosti seříznutého rohu, a jehož druhá strana je definována linií protahující se z řečeného tečného bodu přes středovou linii a skrze průsečík linií tažených paralelně k řečeným okrajům na délku a na šířku, jež jsou rozmístěny od těchto okrajů ve vzdálenosti průměru řečeného otvoru.
6. Montáž vůči praskání odolné desky ventilu podle nároku 5, v níž je každý z řečených seříznutých rohů kolmý k linii protahující se od řečeného tečnového bodu přes řečenou osu á skrze průsečík linií tažených paralelně k řečeným okrajům na délku a na šířku, jež jsou rozmístěny od těchto okrajů ve vzdálenosti rovnající se jedné polovině průměru řečeného otvoru.
7. Systém vůči praskání odolné desky ventilu podle nároku 6, v němž je každý z řečených rohů seříznut podél linie, jež je kolmá k řečené linii a jež se protahuje skrze průsečík jedné z řečených paralelních linií a podélného okraje této desky.
8. Montáž vůči praskání odolné desky ventilu podle nároku 3, v níž je montáž desky ventilu pohyblivá uvnitř řečeného ventilu podél středové osy a má délku 5,66 průměrů otvoru +0,1 průměru otvoru.

• v ·· ···· toto • to t v • · « · · · * ·;· · • • ¹ to • to · · to · to ·♦ • to 'to ♦ · '· · M * »toto to to • to · ’ · to to «r * • · A L • >·♦· ·· toto ·· w to to ·
9. Montáž vůči praskání odolné desky ventilu podle nároku 8, v níž má deska ventilu šířku 3,0 průměrů otvoru + 0,1 průměru otvoru.
10. Montáž vůči praskání odolné desky ventilu podle nároku 3, v níž je tato montáž desky ventilu stacionární (nepohyblivá) uvnitř řečeného ventilu, a délka žáruvzdorné desky je 4,66 průměrů otvoru + 0,10 průměru otvoru.
11. Montáž vůči praskání odolné desky ventilu podle nároku 10, v níž je šířka žáruvzdorné desky 3,0 průměrů otvoru +0,1 průměru otvoru.

»
12. Montáž vůči praskání odolné desky ventilu pro řízení proudu roztaveného kovu v šoupátkovém stavidlovém ventilu, jež obsahuje:

žáruvzdornou desku ventilu mající osu a otvor pro vedení roztaveného kovu, jenž je umístěn podél této osy, a seříznuté rohy pro soustředění upínací síly směrem k této ose v blízkosti řečeného otvoru za účelem bránění formování a rozšiřování prasklin v desce, v níž se úhlová orientace každého seříznutého rohu se zřetelem k řečené ose mění s polohou řečeného otvoru podél této osy.
13. Montáž vůči praskání odolné desky ventilu podle nároku 12, dále obsahující upínací rám pro aplikaci řečené upínací síly na každý z řečených seříznutých rohů.
14. Montáž vůči praskání odolné desky ventilu podle nároku 12, v je řečený otvor rovněž umístěn podél středové osy této desky a řečené seříznuté rohy soustředují upínací sílu směrem k této ose v blízkosti tohoto otvoru.

·· ·· ·* ·*φ· φ· φ « φ φ φ * φ φ φ φ φφ φ φ · · φ · φ ·,. φ φ φ φ φ·. φ φφφφ φφ «φ φ φ

«· * Φ ·* Φ Φ· • · - φφ / • ΦΦΦ • Φ ... · Φ1 φ • Φ Φ ·
15. Montáž vůči praskání odolné desky ventilu podle nároku 12, v níž je každý z řečených seříznutých rohů kolmý k linii spadající dovnitř úhlu, jehož vrchol je definován bodem tečny k řečenému otvoru a jehož jedna strana je definována prostřednictvím linie protahující se z tohoto tečného bodu přes řečenou osu a skrze bod, kde by se sbíhající okraje desky protínaly, kdyby nebylo přítomnosti seřízlého rohu, a jehož druhá strana je definována linií protahující se z řečeného tečného bodu přes řečenou osu a skrze průsečík linií tažených paralelně k řečeným sbíhajícím se okrajům desky, jež jsou rozmístěny od těchto okrajů ve vzdálenosti rovnající se šířce řečeného otvoru.