DE1060558B

DE1060558B - Device for actuating rod-like devices on containers that are under normal pressure, among other things

Info

Publication number: DE1060558B
Application number: DEH33435A
Authority: DE
Inventors: Adrien Bussard; Dipl-Phys Helmut Gruber; Helmut Scheidig
Original assignee: WC Heraus GmbH and Co KG
Current assignee: WC Heraus GmbH and Co KG
Priority date: 1958-05-30
Filing date: 1958-05-30
Publication date: 1959-07-02

Description

DEUTSCHESGERMAN

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Betätigen von stabartigen Geräten an unter anderem als Normaldruck stehenden Behältern, insbesondere zum Lösen von festen. Anlagerungen' in gasdicht verschlossenen Rezipienten, beispielsweise zumReinigen von Tiegeln in Vakuum-Schmelzanlagen.The invention relates to a device for operating rod-like devices on, among others Containers standing at normal pressure, especially for loosening solid ones. Deposits' in Gas-tight sealed recipients, for example for cleaning crucibles in vacuum melting systems.

Es sind Vorrichtungen an unter Über- oder Unterdruck stehenden Behältern bekannt, bei weichen ein stabartiges Glied in seiner Längsrichtung verschiebbar im Inneren einer kugelgelenkartigen Anordnung angebracht ist, die dieses stabartige Glied ringsum luftdicht umgibt. Zur Betätigung dieses stabartigen Gliedes ist dieses stabartige Glied an seinem Ende als Zahnstange ausgebildet, in die eine besondere Betätigungseinrichtung mit einem Ritzel eingreift. Diese bekannte Anordnung hat aber den erheblichen Nachteil, daß starke und ruckartige Bewegungen des stabartigen Gliedes in seiner Längsrichtung praktisch nicht erzeugt werden können. Ein weiterer wesentlicher Nachteil dieser bekannten Vorrichtung besteht darin, daß die das stabartige Glied umgebende Kugelgelenkanordnung mit einem elastischen Verbindungsstück verbunden sein muß, das die Schwenkbewegung des stabartigen Gliedes verhältnismäßig eng begrenzt. Ein weiterer Nachteil dieser bekannten Vorrichtung besteht darin, daß diese Kugelgelenkanordnung, ihr Verbindungsstück und die Gehäuseteile für das stabartige Glied verhältnismäßig schwer abzudichtende Bauteile darstellen und daher ständig die Gefahr von Undichtigkeiten besteht.There are devices known for containers under positive or negative pressure, soak in the case of soft rod-like member displaceable in its longitudinal direction inside a ball-and-socket joint-like arrangement is attached, which surrounds this rod-like member airtight all around. To operate this rod-like Link, this rod-like member is designed at its end as a rack into which a special actuating device engages with a pinion. However, this known arrangement has the significant disadvantage that strong and jerky movements of the rod-like member in its longitudinal direction are practical cannot be generated. There is another major disadvantage of this known device in that the ball-and-socket joint arrangement surrounding the rod-like member is provided with an elastic connecting piece must be connected, which limits the pivoting movement of the rod-like member relatively narrow. Another disadvantage of this known device is that this ball joint arrangement, you The connecting piece and the housing parts for the rod-like member are relatively difficult to seal Represent components and therefore there is a constant risk of leaks.

Alle diese Nachteile werden durch die Erfindung überwunden. Nach der Erfindung ist der Betätigungsstab mittels seines Kugelgelenkes gasdicht durch die Wandung des Rezipienten geführt, während die Gelenkkugel in einer in der Rezipientenwandung angebrachten Druckstufe gelagert ist. Hierdurch ist die Möglichkeit geschaffen, daß das stabartige Glied frei aus dem Rezipienten herausgeführt ist und jederzeit in einfacher Weise betätigt und eingestellt werden kann. Das stabartige Gerät kann nach der Erfindung auch um seine Längsachse gedreht werden. Dies ist besonders dann vorteilhaft, wen an seinem Ende ein Flachmeißel angebracht ist und dieser Flachmeißel in der Richtung seiner Schneide bezüglich des zu bearbeitenden Teiles im Inneren des Gefäßes eingestellt werden soll.All of these disadvantages are overcome by the invention. According to the invention is the operating rod guided through the wall of the recipient in a gastight manner by means of its ball joint, while the Joint ball is mounted in a pressure stage mounted in the recipient wall. This is the Possibility created that the rod-like member is freely led out of the recipient and at any time can be operated and adjusted in a simple manner. The rod-like device can according to the invention can also be rotated about its longitudinal axis. This is particularly advantageous if you have one at its end Flat chisel is attached and this flat chisel in the direction of its cutting edge with respect to the one to be machined Part is to be set inside the vessel.

Ein weiterer wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, daß in dem aus dem Rezipienten herausragenden Betätigungsstab Kühlmittel, beispielsweise Wasser, eingeleitet werden kann. Da durch die Erfindung die Möglichkeit gegeben ist, zur Betätigung unmittelbar auf den Stab einzuwirken, können auch ruckartige Kraftwirkungen mittels des Stabes in das Innere des Rezipienten übertragen wer-Another major advantage of the invention is that in the protruding from the recipient Actuating rod coolant, such as water, can be introduced. Through this the invention is given the opportunity to act directly on the rod for actuation, can jerky force effects can also be transmitted into the interior of the recipient by means of the rod

Vorrichtungcontraption

zum Betätigen von stabartigen Gerätenfor operating rod-like devices

an unter anderem als Normaldruckon, among other things, as normal pressure

stehenden Behälternstanding containers

Anmelder:
W. C. HeraeusApplicant:
WC Heraeus

Gesellschaft mit beschränkter Haftung,
Hanau/M., Heraeusstr. 12/14Company with limited liability,
Hanau / M., Heraeusstr. 12/14

Adrien Bussard, Bruchköbel (Kr. Hanau/M.),
Dipl.-Phys. Helmut Gruber und Helmut Scheidig,Adrien Bussard, Bruchköbel (Kr. Hanau / M.),
Dipl.-Phys. Helmut Gruber and Helmut Scheidig,

Hanau/M.,
sind als Erfinder genannt wordenHanau / M.,
have been named as inventors

den. Durch die Anordnung des Betätigungsstabes und seines Kugelgelenkes in einer Druckstufe ist in jeder Stellung des Stabes und auch während seines Einsteilens sichergestellt, daß keine Undichtigkeiten entstehen und keine Lufteinbrüche in den Rezipienten erfolgen bzw. unter Überdruck stehendes Material aus dem Behälter nicht austritt.the. The arrangement of the operating rod and its ball joint in a pressure stage is in each Position of the rod and also during its adjustment ensures that no leaks occur and no air ingress into the recipient or from the material under excess pressure Container does not come out.

In bevorzugter Ausführungsform der Erfindung ist im Inneren der Gelenkkugel eine weitere Druckstufe für die in Längsrichtung verschiebbare Lagerung des Stabes vorgesehen. Hierdurch wird erreicht, daß auch bei verhältnismäßig lockerem Anliegen der Dichtungselemente, was für eine gute Beweglichkeit des Stabes von wesentlicher Bedeutung ist, kein Druckausgleich vom Inneren des Behälters nach außen über die Lagerung des Stabes erfolgt.In a preferred embodiment of the invention, there is a further pressure stage inside the joint ball intended for the longitudinally displaceable storage of the rod. This achieves that too with relatively loose fitting of the sealing elements, what good mobility of the rod It is essential that there is no pressure equalization from the inside of the container to the outside via the storage of the staff takes place.

Zweckmäßig steht die Druckstube im Inneren der Gelenkkugel über in der Kugel angebrachte Bohrungen mit der Druckstufe, in der die Gelenkkugel gelagert ist, in Verbindung. Man kann hierdurch gleichzeitig beide Druckstufen aufrechterhalten und überwachen. The pressure chamber expediently stands in the interior of the joint ball via bores made in the ball with the pressure level in which the joint ball is mounted in connection. You can do this at the same time maintain and monitor both pressure levels.

Zur Aufrechterhaltung der Druckstufe bzw. Druckstufen ist bei Vakuumanlagen die Druckstufe, in der die Gelenkkugel gelagert ist, bzw. sind die Druckstufen ständig an eine von derjenigen zum Evakuieren der Anlage getrennte Vakuumpumpe angeschlossen. Hierdurch ist sichergestellt, daß die Druckstufe bzw. die Druckstufen den gewünschtenDruck aufweist bzw. aufweisen, während durch die zusätzliche Vakuum-To maintain the pressure level or pressure levels in vacuum systems is the pressure level in which the joint ball is mounted, or are the pressure levels constantly connected to a vacuum pump that is separate from the one used to evacuate the system. This ensures that the pressure level or pressure levels have or are at the desired pressure. have, while the additional vacuum

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pumpe durch das Evakuieren der Druckstufe bzw. Druckstufen keinerlei Einfluß auf das Evakuieren der Anlage selbst ausgeübt wird.pump by evacuating the pressure stage or pressure stages no influence on the evacuation the plant itself is exercised.

Je nach seinem Bestimmungszweck, beispielsweise als Reinigungsgerät für Schmelztiegel od. dgl., kann der Betätigungsstab als Rammstab ausgebildet sein und an seinem außerhalb des Rezipienten befindlichen Teil mit einer Schlageinrichtung versehen sein. Die Schlageinrichtung kann dabei vorteilhaft aus einem auf dem Rammstab gleitend geführten Hammer und einem ringförmig auf dem Rammstab befestigten Hammerwiderlager bestehen. Um die Bewegung des Betätigungsstabes in seiner Längsrichtung zu begrenzen, kann an seinem außerhalb des Rezipienten befindlichen Teil ein verstellbarer Klemmring vorgesehen sein. Sollen durch den Betätigungsstab ruckartige Bewegungen übertragen werden, beispielsweise im Falle eines Rammstabes, so ist es vorteilhaft, zwischen dem verstellbaren Klemmring und der Lagerkugel eine Federpufferung anzuordnen.Depending on its intended purpose, for example as a cleaning device for melting crucibles or the like., Can the actuating rod can be designed as a ram rod and its located outside of the recipient Part to be provided with a striking device. The impact device can advantageously consist of one Slidably guided hammer on the ram rod and a ring-shaped attached to the ram rod Hammer abutments exist. In order to limit the movement of the operating rod in its longitudinal direction, An adjustable clamping ring can be provided on its part located outside of the recipient be. If jerky movements are to be transmitted by the actuating rod, for example in the case of a ram, it is advantageous to place between the adjustable clamping ring and the bearing ball to arrange a spring buffer.

Zum Schutz des Kugelgelenkes ist gemäß der Erfindung zwischen dem Kugelgelenk und dem mit dem Betätigungsstab zu bearbeitenden Teil, beispielsweise dem Schmelztiegel, ein Auffangschirm für verspritzte oder verdampfte Teile angebracht. Dieser Auffangschirm kann vorteilhaft aus einer im Inneren des Behälters an der Behälterwandung etwa parallel zu dieser verschiebbar und verschwenkbar angebrachten Schürze aus Metallblech und einem an der Stelle, an der der Stab die Schürze durchsetzt, angebrachten Kugelgelenk bestehen, dessen Gelenkkugel auf dem Stab in dessen Längsrichtung gleitend aufgesetzt ist.To protect the ball joint is according to the invention between the ball joint and with the Actuating rod to be processed part, for example the crucible, a collecting screen for splashed or vaporized parts attached. This collecting screen can advantageously consist of one inside the container attached to the container wall approximately parallel to this displaceably and pivotably Apron made of sheet metal and one attached to the point where the rod penetrates the apron Ball joint exist whose joint ball is slidably placed on the rod in its longitudinal direction.

Eine Ausfiihrungsform der Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise dargestellt.One embodiment of the invention is shown in the drawing, for example.

In der dargestellten Ausführungsform handelt es sich um einen Rammstab für einen Vakuum-Induktionsschmelzofen. Da der Rammstab 1 mit der Schmelze im Tiegel in Berührung kommen wird, ist er hohl ausgebildet und in seinem Inneren mit einem konzentrischen Rohr 2 versehen. Der hierdurch entstehende ringförmige Zwischenraum dient zum Zuführen von Kühlflüssigkeit, beispielsweise Wasser, wie dies die Pfeile 3 andeuten. Die Kühlflüssigkeit wird dann im Inneren des Innenrohres 2 abgeleitet, wie dies der Pfeil 4 zeigt. Der Rammstab 1 kann an seinem vorderen Ende mit einem Meißel 5 versehen sein, der auswechselbar aufgesetzt ist.In the embodiment shown, it is a ram rod for a vacuum induction melting furnace. Since the ram rod 1 will come into contact with the melt in the crucible, it is designed to be hollow and in its interior with a concentric tube 2 provided. The resulting annular space is used for feeding of cooling liquid, for example water, as indicated by the arrows 3. The coolant is then diverted inside the inner tube 2, as indicated by the arrow 4. The ram 1 can on its front end be provided with a chisel 5 which is replaceably attached.

Zur Betätigung des Rammstabes 1 ist dieser mittels einer Gelenkkugel 6 durch die Rezipientenwandung 7 durchgeführt. Die Gelenkkugel 6 ist dabei von einer Druckstufe 8 umgeben, die nach dem Inneren des Rezipienten zu durch eine Wandung 9 und Dichtungen 10 und nach dem Äußeren zu durch eine Wandung 11 mit Dichtungen 12 abgeschlossen ist. Die Wandung 9 ist im vorliegenden Falle buehsenartig ausgebildet und in einen Lagerungsteil 13 eingesetzt, der mit der Rezipientenwandung 7 fest verbunden, beispielsweise auf diese geschweißt ist. In der äußeren Wandung 11 ist ein Anschlußstutzen 14 vorgesehen, mit welchem die Druckstufe 8 an eine gesonderte Vakuumpumpe angeschlossen ist.To actuate the ram rod 1, it is pushed through the recipient wall 7 by means of a joint ball 6 carried out. The joint ball 6 is surrounded by a pressure stage 8, which towards the interior of the recipient to through a wall 9 and seals 10 and to the outside through a wall 11 with seals 12 is completed. In the present case, the wall 9 is designed like a socket and inserted into a bearing part 13 which is firmly connected to the recipient wall 7, for example is welded to this. In the outer wall 11 a connection piece 14 is provided with which the pressure stage 8 is connected to a separate vacuum pump.

Um trotz der Beweglichkeit des Rammstabes 1 in seiner Längsrichtung diesen luftdicht in der Gelenkkugel 6 zu lagern, sind im Inneren der Kugel 6 den Rammstab 1 umgebende Dichtungsringe 15 und 16 auf der dem Rezipienten zugekehrten Seite der Kugel 6 vorgesehen. An diese Dichtungsringe schließt sich nach außen hin im Inneren der Kugel 6 eine Druckstufe 17 an, die über Bohrungen 18 mit der Druckstufe 8 in Verbindung steht. Der Abschluß der Druckstufe 17 nach außen erfolgt mittels einer Manschettendichtung 19 und eines Dichtungsringes 20. Zur Lagerung dieser Dichtungsteile ist die Gelenkkugel 6 nach außen hin über die Wandung 11 der Druckstufe 8 hinaus verlängert und zu einem Halteteil 21 ausgebildet, auf den ein ringförmiger Dichtungsträger 22 aufgesetzt ist.To despite the mobility of the ram rod 1 in its longitudinal direction this airtight in the joint ball 6, sealing rings 15 and 16 surrounding the ram rod 1 are inside the ball 6 provided on the side of the ball 6 facing the recipient. Closes to these sealing rings to the outside in the interior of the ball 6, a pressure stage 17, which via holes 18 with the Pressure level 8 is in connection. The pressure stage 17 is closed to the outside by means of a sleeve seal 19 and a sealing ring 20. The joint ball is used to support these sealing parts 6 extended to the outside beyond the wall 11 of the pressure stage 8 and to a holding part 21 formed, on which an annular seal carrier 22 is placed.

Zur Betätigung des Rammstabes 1 ist dieser mit einem auf ihm gleitend geführten Hammer 23 versehen, dem ein auf dem Rammstab befestigter, beispielsweise aufgeschweißter Widerlagerring 24 zugeordnet ist. Die Betätigung des Rammstabes erfolgt dann durch wiederholtes Aufschlagen des Hammers 23 auf den Ring 24. Um die Bewegung des Rammstabes 1 in seiner Längsrichtung zu begrenzen, ist ein Feststellring 25 vorgesehen, der mit einer Klemmvorrichtung 26 versehen ist. Zum Begrenzen der Bewegung setzt sich der Feststellring 25 auf den ringförmigen Dichtungsträger 22 an der Gelenkkugel 6 auf. Um zu verhindern, daß der Feststellring 25 mit großer Wucht gegen den ringförmigen Dichtungsträger 22 schlägt und dabei die gasdichte Lagerung der Gelenkkugel 6 in ihrer Druckstufe 8 in Frage stellt, ist zwischen dem ringförmigen Dichtungsträger 22 und dem Feststellring 25 eine Pufferfeder 27 angebracht, die in Form einer Schraubenfeder auf den Rammstab 1 aufgesetzt und innerhalb eines hülsenförmigen Endteiles des Feststellringes 25 oder des Dichtungsträgers 22 gelagert ist.To operate the ram rod 1, it is provided with a hammer 23 that slides on it, to which an abutment ring 24 fastened to the ram rod, for example welded on, is assigned is. The ram rod is then actuated by repeatedly striking the hammer 23 on the ring 24. In order to limit the movement of the ram rod 1 in its longitudinal direction, a locking ring is provided 25 is provided, which is provided with a clamping device 26. To limit movement the locking ring 25 sits on the annular seal carrier 22 on the joint ball 6. In order to prevent the locking ring 25 from striking against the annular seal carrier 22 with great force and thereby the gas-tight storage of the joint ball 6 in its pressure level 8 into question, is between the annular seal carrier 22 and the locking ring 25 a buffer spring 27 attached, which in the form a helical spring placed on the ram rod 1 and within a sleeve-shaped end portion of the Locking ring 25 or the seal carrier 22 is mounted.

Um die Gelenkkugel 6 und ihre Lagerung in ihrer Druckstufe 8 mittels der Dichtungen 10 gegen aus dem Tiegel verspritzende und verdampfte Metallteile zu schützen, ist im Inneren des Rezipienten die Gelenkkugel 6 durch einen Auffangschirm 28 abgedeckt. Dieser Auffangschirm 28 besteht aus einer Schürze 29 aus Metallblech, die bezüglich der Wandung 7 des Rezipienten verschiebbar und verschwenkbar angebracht ist. Diese Anbringung besteht aus einem Lagerstück 30, das mittels eines Blindflansches 31 an die Wandung 7 des Rezipienten angesetzt ist. An dem Lager stück 30 ist ein Halter 32 schwenkbar gelagert, der an einem anderen Ende die Halte- und Führungsklappen 33. aufweist, zwischen welchen die Metallschürze 29 mit ihrem Führungsschlitz 34 gehalten und geführtTo the joint ball 6 and its storage in its pressure stage 8 by means of the seals 10 against from the The joint ball inside the recipient protects the crucible from splashing and vaporized metal parts 6 covered by a collecting screen 28. This collecting screen 28 consists of an apron 29 made of sheet metal, which is mounted displaceably and pivotably with respect to the wall 7 of the recipient is. This attachment consists of a bearing piece 30 which is attached to the wall by means of a blind flange 31 7 of the recipient is set. At the bearing piece 30, a holder 32 is pivotally mounted at another end the holding and guiding flaps 33, between which the metal apron 29 held and guided with its guide slot 34

4-5 ist.4-5 is.

Etwa in ihrem Mittelteil trägt die Metallblechschürze 29 ein zusätzliches Kugelgelenk 35, das aus einer auf den Rammstab in dessen Längsrichtung gleitend aufgesetzten Gelenkkugel 36 und dem aus den beiden Teilen 37 und 38 aufgebauten Kugelgehäuse besteht. Das Kugelgehäuse 37 und 38 ist in der Schürze 29 des Auffangschirmes 28 befestigt, so daß beim Verschwenken des Rammstabes 1 mittels seiner Gelenkkugel 6 der Auffangschirm 28 über seine Kugelgelenkanordnung bezüglich des Halteteiles 32 ver schoben und verschwenkt wird.Approximately in its middle part, the sheet metal apron 29 carries an additional ball joint 35, which from one on the ram rod slidably placed in the longitudinal direction of the joint ball 36 and from the two parts 37 and 38 constructed ball housing. The ball housing 37 and 38 is in the Apron 29 of the collecting screen 28 attached so that when pivoting the ram rod 1 by means of his Articulated ball 6 of the collecting screen 28 via its ball-and-socket joint arrangement with respect to the holding part 32 ver is pushed and pivoted.

Um die Gelenkkugel 36 ständig von aufgespritzten und aufgedampften Metallteilen zu reinigen, kann der dem Inneren des Rezipienten zugekehrten Teil 38 des Kugelgehäuses zu einer auf der Gelenkkugel 36 gleitenden Messeranordnung 39 ausgebildet sein. In ähnlicher Weise kann auch zum ständigen Reinigen des Rammstabes 1 die Lagerkugel 36 an ihrer dem Behälterinneren zugekehrten Seite einen auf den Rammstab 1 gleitenden messerartigen Rand 40 aufweisen.In order to constantly clean the joint ball 36 from sprayed-on and vapor-deposited metal parts, can the part 38 of the ball housing facing the interior of the recipient becomes one on the joint ball 36 sliding knife assembly 39 may be formed. Similarly, it can also be used for constant cleaning of the ram rod 1 the bearing ball 36 on its side facing the inside of the container on the ram rod 1 have sliding knife-like edge 40.

Um den Auffangschirm 28 zu versteifen, kann dieser rippenartige Versteifungen 41 und 42 aufweisen. Um zu verhindern, daß sich der Auffangschirm 28 allzu weit von der Gelenkkugel 6 nach dem Behälterinneren zu bewegt, kann die Schürze 29 über dasIn order to stiffen the collecting screen 28, it can have rib-like stiffeners 41 and 42. In order to prevent the collecting screen 28 from being too far away from the joint ball 6 towards the interior of the container to moved, the apron 29 can over the

Claims

The end of its guide slot 34 can also be extended at the point 43 so that it can, if necessary, lie with this end against the wall 7 of the recipient, thereby limiting the movement of the skirt part 29 in front of the holding part 32 towards the interior of the container. Claims: IO

1. Device for operating rod-like devices at, among other things, standing as normal pressure Containers, in particular for loosening solid deposits in gas-tight sealed containers Recipients, for example for cleaning crucibles in vacuum melting systems, consisting of a rod mounted in a ball joint and displaceable in its longitudinal direction, characterized in that that the actuating rod (1) by means of its ball joint (6) gas-tight through the wall (7) of the recipient and the joint ball (6) in one in the recipient wall (7) attached pressure stage (8) is stored.

2. Device according to claim 1, characterized in that inside the joint ball (6) a further pressure stage (17) is provided for the longitudinally displaceable mounting of the rod (1) is.

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the pressure stage (17) inside the joint ball (6) via bores (18) made in the ball (6) with the pressure stage (8), in which the joint ball (6) is mounted, is in communication.

4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that in vacuum systems the pressure stage (8) in which the joint ball (6) is mounted, or the pressure stages (8, 17) constantly connected to a vacuum pump that is separate from the one used to evacuate the system is or are.

5. Device according to one of claims I to 4, characterized in that the actuating rod (1) is designed as a ram rod and is provided with a striking device on its part located outside the recipient.

6. Apparatus according to claim 5, characterized in that the striking device consists of one on the ram rod (1) slidably guided hammer (23) and an annular hammer on the ram rod (1) attached hammer abutment (24).

7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the actuating rod (1) on its part outside of the recipient to limit its movement has an adjustable clamping ring (25) in the longitudinal direction.

8. Apparatus according to claim 7, characterized in that between the adjustable Clamping ring (25) and the bearing ball (6) a spring buffer (27) is arranged.

9. Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that between the Ball joint (6) and the part to be processed with the actuating rod (1), a collecting screen (28) is appropriate for sprayed or vaporized parts.

10. Apparatus according to claim 9, characterized in that the collecting screen (28) from one in the interior of the container on the container wall (7) can be displaced approximately parallel to the latter and pivotably arranged apron (29) made of sheet metal and one at the point where the Rod (1) penetrates the skirt (29), attached ball joint (36, 37, 38), whose joint ball (36) is slidably placed on the rod (1) in its longitudinal direction.

1 sheet of drawings