DE4444617A1 - Anordnung zur Verbindung einer Stopfenstange für ein metallurgisches Gefäß mit ihrer Hebevorrichtung - Google Patents
Anordnung zur Verbindung einer Stopfenstange für ein metallurgisches Gefäß mit ihrer HebevorrichtungInfo
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D41/00—Casting melt-holding vessels, e.g. ladles, tundishes, cups or the like
- B22D41/14—Closures
- B22D41/16—Closures stopper-rod type, i.e. a stopper-rod being positioned downwardly through the vessel and the metal therein, for selective registry with the pouring opening
- B22D41/18—Stopper-rods therefor
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Casting Support Devices, Ladles, And Melt Control Thereby (AREA)
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung der dem
Oberbegriff des Anspruchs 1 entsprechenden Art.
Der Einsatz von feuerfesten Stopfenstangen zur Rege
lung des Flusses einer Metallschmelze aus einer Pfanne
oder einem Tundish in eine Kokille ist seit langem be
kannt. Die Stopfenstange wird dazu von einer an die Außen
seite des Tundishs angrenzenden Hebevorrichtung in Rich
tung seiner Längsachse bewegt, wodurch eine am Boden des
Tundishs angeordnete Ausgußöffnung, in die die Stopfen
stange im abgesenkten Zustand eingreift und vollständig
schließt, mehr oder weniger geöffnet wird. Der Fluß der
Metallschmelze ist dadurch regelbar. Zwar ist diese Rege
lung prinzipiell recht einfach, jedoch stellen die bei der
Stahlverarbeitung herrschenden extremen Bedingungen beson
dere Anforderungen an die Materialien und die technische
Ausführung der Stopfenstange. So muß diese über Stunden
der Einwirkung einer Metallschmelze standhalten. Auch muß
sie geeignet sein, den während eines Gießvorganges auf die
Stopfenstange wirkenden starken Temperaturschwankungen und
den seitlich angreifenden, durch den Auftrieb der Metall
schmelze hervorgerufenen Kräften, die ein starkes Biegemo
ment auf die Stopfenstange ausüben, standzuhalten. Ein
Bruch der Stopfenstange führt unweigerlich dazu, daß der
Ausguß nicht mehr geschlossen werden kann, was ein unkon
trolliertes Ausfließen der Schmelze zur Folge hat. Er
stellt daher ein erhebliches Sicherheitsrisiko dar.
Zur Verbindung der Stopfenstange mit der Hebevorrich
tung und zum Anschluß einer Gaszufuhrleitung dient eine
üblicherweise aus Stahl gefertigte Haltestange, welche
über einen gewissen Bereich von oben in die Stopfenstange
hineinragt und mit dieser verbunden ist. In die Haltestan
ge ist ein Gaskanal eingearbeitet, der einerseits mit der
Längsbohrung der Stopfenstange, andererseits mit einer
Anschlußvorrichtung für die Gaszufuhrleitung kommuniziert.
Es ist dabei von besonderer Bedeutung, daß durch die Ver
bindung zwischen der Haltestange und der Stopfenstange
keine Umgebungsluft in das Innere der Stopfenstange und
damit in die Stahlschmelze gelangt, da diese zu einer
erhöhten Oxydation und damit zu einer Verschlechterung der
Stahlqualität führen würde.
Die technische Ausführung der Verbindung zwischen der
keramischen Stopfenstange und der metallischen Haltestange
ist wegen der hohen thermischen und mechanischen, auf die
Verbindung wirkenden Belastungen problematisch. Diese
Problematik wird insbesondere dadurch verschärft, daß - um
Kosten zu senken - eine verschlissene Stopfenstange vom
Personal vor Ort mit wenigen Handgriffen gegen eine neue
austauschbar sein soll und zugleich die zur Verbindung des
Trägers mit der Stopfenstange benötigten Bauteile einen
möglichst geringen Herstellungsaufwand erfordern sollen.
Eine Anordnung, die diese Anforderungen weitestgehend
erfüllt, ist aus der DE 43 24 768 C1 bekannt.
Bei dieser Anordnung kann eine Montage der Stopfen
stange an der als Trägerrohr ausgebildeten Haltestange auf
einfache Weise dadurch erfolgen, daß das Trägerrohr mit
einem vormontiertem Anschlag in eine Längsausnehmung der
Stopfenstange eingeschoben wird und ein Sperrglied, wel
ches in einer mit dem Innenvolumen des Trägerrohres korre
spondierenden Queröffnung ruht, durch geeignete Mittel
derart verlagert wird, daß es die obere Begrenzungsfläche
eines in der Stopfenstange vorgesehenen Einbauraumes hin
tergreift. Durch Verlagerung des auf dem Trägerrohr vor
montierten Anschlags, der von einer auf ein sich von der
oberen Stirnseite der Stopfenstange nach oben erstrecken
des Außengewinde des Trägers aufgeschraubten Mutter, die
sich über eine Druckscheibe gegen die Stirnseite der Stop
fenstange abstützt, gebildet wird, in Richtung des Sperr
gliedes wird dieses gegen die obere Begrenzungsfläche des
in der Stopfenstange vorgesehenen Einbauraumes verspannt
und somit ein fester, unverdrehbarer Sitz der Stopfenstan
ge an dem Träger erzielt.
Nachteilig ist bei dieser Anordnung jedoch, daß durch
den größeren thermischen Ausdehnungskoeffizienten des
metallischen Trägermaterials gegenüber dem keramischen
Stopfenstangenmaterial sich durch eine Temperaturerhöhung,
wie sie in erheblichem Maße beim Einfüllen des flüssigen
Metalls in den Tundish auftritt, die Verspannung zwischen
dem Anschlag und den Sperrgliedern löst, so daß bei hohen
Temperaturen die Verdrehsicherheit der Stopfenstange an
den Träger nicht mehr gewährleistet ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gat
tungsgemäße Anordnung so weiterzuentwickeln, daß auch eine
Temperaturerhöhung nicht zum Lockern der Verbindung zwi
schen der Stopfenstange und dem Träger führt.
Diese Aufgabe wird durch die in Anspruch 1 wiederge
gebene Erfindung gelöst.
Bei der erfindungsgemäßen Anordnung ist zwischen
einer an der Stopfenstange vorgesehenen Stützfläche und
einem gegen diese wirkenden Anschlag, welcher bewirkt, daß
ein an dem Träger vorgesehenes Halteelement an einer, in
der inneren Längsausnehmung der Stopfenstange vorgesehenen
Anlagefläche anliegt, ein Einsatz vorgesehen, der die
verschiedenen thermischen Längenänderungen der Stopfen
stange und des Trägers in dem Bereich zwischen dem Haltee
lement und dem Anschlag kompensiert. Das Halteelement
verbleibt daher auch bei höheren Temperaturen der Anord
nung gegen die Anlagefläche verspannt. Die unerwünschte
Verdrehbarkeit der Stopfenstange auf dem Träger bei höhe
ren Temperaturen wird damit zuverlässig verhindert.
Als Halteelemente sind in diesem Zusammenhang alle
möglichen aus in die Stopfenstange hineinragenden Bereich
des Trägers vorgesehenen Einrichtungen zu verstehen, die
geeignet sind, durch forschlüssiges Zusammenwirken mit
einer in der Stopfenstange oder einem in dieser befestig
ten Einsatz vorgesehenen Anlagefläche den Träger in der
Steopfenstange zumindest gegen Zugbelastungen zwischen
demselben zu arretieren. Hiermit sind beispielsweise auch
Verbindungen durch ineinandergreifende Gewinde gemeint.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform besteht der
Anschlag gemäß Anspruch 2 aus einer auf ein sich von der
Stirnfläche der Stopfenstange nach oben erstreckendes
Außengewinde des Trägers aufgeschraubten Mutter, die sich
über eine Druckscheibe auf den die unterschiedlichen Län
genänderungen kompensierenden Einsatz abstützt und somit
als Kontereinrichtung ausgebildet ist. Durch diese Ausge
staltung kann einerseits die Position des Anschlags an
Fertigungstolzeranzen individuell angepaßt werden, ande
rerseits ist ein festes Kontern der am Träger montierten
Stopfenstange auf einfache Weise möglich.
Um die Haltekräfte auf eine möglichst große Fläche
des Stopfenstangenmaterials verteilen und somit die Mate
rialbelastung herabsenken zu können, ohne daß es hierzu
eines erheblichen Herstellungsaufwandes bedarf, ist es von
Vorteil, gemäß Anspruch 3 einen sich von der Stirnseite
der Stopfenstange zumindest um einen Teil des in die Stop
fenstange hineinragenden Bereichs des Trägers erstrecken
den Ringraum vorzusehen, dessen Grund die Stützfläche
bildet.
Als Einsatz besonders geeignet ist dann gemäß An
spruch 4 ein in den Ringraum eingesetztes Stützrohr ge
eigneten thermischen Ausdehnungskoeffizients, welches
geringfügig über die Stirnfläche der Stopfenstange hinaus
ragt und auf welchem sich die Kontereinrichtung abstützt.
Diese kann gemäß Anspruch 5 in Längsrichtung in meh
rere Segmente unterteilt sein, wodurch auch eine über den
Querschnitt der Anordnung unterschiedliche Temperaturver
teilung kompensiert wird, ohne daß es dabei zu erheblichen
Spannungen innerhalb des Stützrohres kommt.
Zur besseren Verteilung der von dem Sperrglied auf
die Stopfenstange ausgeübten Haltekräfte ist es von Vor
teil, wenn gemäß Anspruch 6 die obere Anlagefläche, gegen
die das Halteelement wirkt, in dem Innenvolumen einer
Einpreßhülse vorgesehen ist, welche beim isostatischen
Pressen der Stopfenstange in diese miteingepreßt wird.
Um zu vermeiden, daß die über den Einsatz auf die
Stützfläche ausgeübten Haltekräfte unmittelbar auf das
relativ spröde, keramische Stopfenstangenmaterial über
tragen werden, ist es gemäß Anspruch 7 von Vorteil, den
Ringraum bis zur oberen Stirnfläche der Einpreßhülse aus
zudehnen, so daß die Stützfläche von der oberen Stirnflä
che der Einpreßhülse gebildet wird und sich der Einsatz
auf dieser abstützt.
Besonders kostengünstig ist die Anordnung herstell
bar, wenn diese die Merkmale der Ansprüche 8 und 9 auf
weist. Bei dieser sind sowohl die Einpreßhülse als auch
das den Einsatz bildende Stützrohr aus demselben metalli
schen Material hergestellt wie der Träger. Der den Träger
umgebende Bereich der Stopfenstange auf ihrer Länge zwi
schen der Kontereinrichtung und dem Halteelement, welcher
die durch Anziehen der Kontereinrichtung auf das Haltee
lement ausgeübten Klemmkräfte kompensiert, erfährt dadurch
bei einer Temperaturänderung eine dem Träger entsprechende
Längenänderung, so daß die Halteelemente stets an der
oberen Anlagefläche anliegen. Sollte bei höheren Tempera
turen ein höherer Anpreßdruck der Halteelemente gegen die
obere Anlagefläche notwendig sein, so ist es auch möglich,
den Einsatz aus einem Material zu fertigen, welches einen
höheren thermischen Ausdehnungskoeffizient aufweist als
der Träger und somit dessen Längenänderung überkompen
siert.
Bei einer weiteren Ausführungsform der erfindungs
gemäßen Anordnung ist von der Stirnseite der Stopfenstange
her mindestens eine etwa parallel zur zentralen Längsaus
nehmung verlaufende Blindbohrung vorgesehen, deren Boden
die Stützfläche bildet (Anspruch 10).
Der Einsatz besteht bei dieser Ausführungsform vor
teilhafterweise gemäß Anspruch 11 aus einem stabförmigen
Bauteil, welches einen absoluten thermischen Längenände
rungskoeffizienten aufweist, der mindestens der Summe des
absoluten Längenkoeffizienten des Trägers im Bereich zwi
schen der Kontereinrichtung und dem Halteelement und dem
jenigen des Stopfenstangenmaterials in demselben Bereich
entspricht.
Besonders bevorzugt ist eine Anordnung gemäß Anspruch
12, bei der die Länge der Blindbohrung etwa dem Doppelten
des Abstands zwischen der Anlagefläche und der Stirnseite
der Stopfenstange entspricht.
Versuche haben gezeigt, daß der Einsatz dann vorzugs
weise aus dem Trägermaterial besteht (Anspruch 13). Durch
diese Maßnahme ist der Einsatz besonders kostengünstig
herstellbar.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfin
dung schematisch illustriert.
Es zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erste Ausfüh
rungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
Fig. 2 einen Montagehilfsstab sowie
Fig. 3 einen Längsschnitt durch eine zweite Ausfüh
rungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Wenn im Folgenden von "oben" bzw. von "unten" die
Rede ist, so bezieht sich die Angabe auf die in Fig. 1 und
3 dargestellte, hängende Betriebsstellung der Anordnung.
Die in der Zeichnung als Ganzes mit 100 bezeichnete
Anordnung besteht aus einem langgestreckten, metallischen
Träger 10, welcher mit seinem unteren Bereich 1 in eine
Längsausnehmung 8 einer feuerfesten keramischen Stopfen
stange 2 hineinragt. Der Träger 10 weist eine sich über
seine gesamte Länge erstreckende, zentrale Längsbohrung 3
auf, deren Durchmesser etwa 30% des Außendurchmessers des
Trägers 10 beträgt. Auf seinem äußeren Umfang 5 trägt der
Träger 10 ein sich von seinem oberen Ende 4 bis zu seinem
unteren Bereich 1 erstreckendes Außengewinde 6, welches
einerseits der Aufnahme einer Mutter 7, andererseits der
Befestigung des Trägers 10 an einer in der Zeichnung nicht
dargestellten Hebevorrichtung dient. Die einen Anschlag 70
bildende Mutter 7 begrenzt den in die Längsausnehmung 8
der Stopfenstange 2 einführbaren unteren Bereich 1 des
Trägers 10 und stützt sich mittels einer Druckscheibe bei
der in Fig. 1 dargestellten Anordnung auf den oberen,
stirnseitigen Enden 52 zweier einander diametral gegen
überliegender, in in die Stopfenstange eingearbeiter
Blindbohrungen 53 eingesetzter, stabförmiger Einsätze 54
ab. Die Längen der stabförmigen Einsätze 54 sind so bemes
sen, daß diese im vollständig in die Blindbohrungen 53
eingeschobenen Zustand die obere Stirnseite 11 der Stop
fenstange 2 geringfügig überragen. Die unteren stirnseiti
gen Enden 55 stehen an den Böden der Blindbohrungen 53
auf, welche Stützflächen 56 bilden, über welche von dem
Anschlag 70 ausgeübte Haltekräfte in das Stopfenstangenma
terial übertragen werden. In Richtung der Längsachse L der
Anordnung zwischen den Stützflächen 56 und der oberen
Stirnseite 11 der Stopfenstange 2 beträgt etwa das Doppel
te des Abstandes zwischen der Stirnseite und an dem Träger
vorgesehenen Halteelementen, deren Funktion im weiteren
beschrieben werden soll.
Als Halteelemente dienen senkrecht zur Längsachse L
verlagerbare Sperrglieder 60, welche in zwei radial, senk
recht zur Längsachse L der Anordnung in den Träger 10
eingearbeiteten Bohrungen ruhen.
Die Sperrglieder 60 bestehen aus einem zylindrischen
Bolzen 14, welcher in der Bohrung 12 ruht und mit dieser
eine Gleitpassung bildet. Das der Längsbohrung 3 zugewand
te Ende des eine Länge von etwa der Hälfte des Außendurch
messers des Trägers 10 aufweisenden Bolzens 14 ist als
steiler, spitz zulaufender Konus 15 ausgebildet. In der
Stellung "entarretiert" verbleibt der Bolzen 14 gänzlich
im Querschnitt des Trägers 10 und erstreckt sich etwa von
der äußeren Mündung der Bohrung 12 bis zur Längsachse L
der Anordnung, so daß der untere Bereich 1 des Trägers 10
in die Längsausnehmung 8 der Stopfenstange eingeschoben
werden kann. In der Stellung "arretiert" ragt der Bolzen
14 etwa um den halben Durchmesser der Längsbohrung 3 aus
dem Querschnitt hervor und hintergreift eine senkrecht zur
Längsachse L der Anordnung ausgerichtete obere Begren
zungsfläche 16 eines die Längsausnehmung 8 erweiternden
Einbauraumes 17, welcher innerhalb der Stopfenstange 2
vorgesehen ist. Dadurch läßt sich in dieser Stellung des
Bolzens 14 der Träger nicht nach oben aus der Stopfenstan
ge 2 hinausziehen.
Um zu verhindern, daß durch das Abstützen der oberen
Begrenzungsfläche 16 auf dem Bolzen 14 auf diesen radial
nach innen gerichtete Kraftkomponenten wirken, die den
Bolzen 14 aus der Stellung "arretiert" in die Stellung
"entarretiert" verlagern würden, ist die obere Begren
zungsfläche 16 mit einer Hinterschneidung 18 versehen. Der
weiteren Sicherung des Bolzens 14 in seiner Stellung "ar
retiert" dient eine in die Längsbohrung 3 eingefügte Si
cherungshülse 19, welche sich auf einer am unteren Ende 20
des Trägers 10 vorgesehenen Querschnittsverengung 51 ab
stützt. Die Querschnittsverengung 51 wird mittels einer am
unteren Ende 20 des Trägers 1 angebrachten Lochscheibe
bewirkt, deren Lochdurchmesser 22 etwa dem Innendurchmes
ser 23 der Sicherungshülse entspricht. Die abgebildete
Lochscheibe 21 ist an dem Träger 10 durch eine Punkt
schweißung 35 gesichert, welche ggf. durch eine äußere
Krafteinwirkung, beispielsweise durch einen Hammerschlag,
gelöst werden kann. Die Sicherungshülse 19 erstreckt sich
von der Lochscheibe 21 so weit in der Längsbohrung 3 nach
oben, daß sie mit ihrem Außenumfang die Bohrung 12 über
deckt, so daß sich der Bolzen 14 aus seiner Stellung "ar
retiert" nicht verlagern kann.
Der Verlagerung 14, 24 aus der Stellung "entarretiert"
in die Position "arretiert" nach dem Einschieben des unte
ren Teils 1 des Trägers 10 dient ein von oben in die
Längsbohrung 3 des Trägers 10 einführbarer Montagehilfs
stab 36, der in Fig. 2 dargestellt ist. Der Montagehilfs
tab 36 besteht aus einem langgestreckten Rundstab 37,
welcher an seinem oberen Ende eine Handhabe 38 umfaßt.
Sein unteres Ende bildet ein spitz zulaufender Konus 39,
welcher beim Einschieben mit den Koni 15, 26 der im Quer
schnitt des Trägers 10 befindlichen Bolzen 14, 24 zusammen
wirkt und diese nach außen verlagert. Die Bolzen 14, 24
hintergreifen in dieser "Arretiert"-Stellung die obere
Begrenzungsfläche 16, so daß der Träger 10 nicht mehr aus
der Stopfenstange 2 hinausgezogen werden kann.
Durch ein anschließendes Anziehen der Mutter 7 gegen
die Druckscheibe 9, welche sich auf den stirnseitigen
Enden 52 der stabförmigen Einsätze 54 abstützt, kann der
Träger 10 gekontert werden, wodurch ein fester, verdrehsi
cherer Sitz der Stopfenstange 2 an dem Träger 10 gewähr
leistet ist. Da bei einer Temperaturerhöhung der Anordnung
sich die stabförmigen Einsätze 54 in einem Maße ausdehnen,
das der Summe der thermischen Längenausdehnung des Trägers
zwischen der Kontereinrichtung und dem Halteelement und
der thermischen Längenausdehnung des Stopfenstangenmateri
als im Bereich zwischen der Stützfläche 56 und der oberen
Anlagefläche 16 entspricht, wird die Druckscheibe 9 durch
die thermische Ausdehnung der stabförmigen Einsätze 54 der
durch die thermische Ausdehnung des Trägers verursachten
Verlagerung der Mutter 7 relativ zu den Bolzen 14 "nach
geführt", so daß die Druckscheibe 9 stets unter Spannung
auf den oberen stirnseitigen Enden 52 der stabförmigen
Einsätze 54 aufliegt und somit die Bolzen 14, 24 gegen die
obere Anlagefläche 16 gezogen werden. Auch bei hohen Tem
peraturen ist daher ein fester, unverdrehbarer Sitz der
Stopfenstange 2 an dem Träger 10 gewährleistet.
Der rotationssymmetrische Einbauraum 17 ist in der
Ausführungsform gemäß Fig. 1 in eine Einpreßhülse 29 ein
gearbeitet, welche aus einem aus einem metallischen Werk
stoff hergestellten Drehteil besteht. Der Einbauraum 17
weist einen sich von der oberen Anlagefläche 16 nach unten
erstreckenden zylindrischen Bereich 30 auf, an welchen
sich nach unten ein flachkonisch zulaufender Bereich 31
anschließt, der in die Längsausnehmung 8 übergeht. Durch
diese Ausgestaltung des Einbauraumes 17 können die Bolzen
14, 24 - ggf. nach Entfernen der Sicherungshülse 19 - nach
dem Entfernen bzw. Nachobenverlagern der Mutter 7 aus
ihrer Stellung "arretiert" dadurch in die Position "entar
retiert" verlagert werden, daß der Träger weiter in die
Längsausnehmung 8 der Stopfenstange 2 hineingeschoben wird
und die Bolzen 14, 24 durch die Seitenwandungen des flach
konischen Bereichs 31 des Einbauraumes 17 in den Quer
schnitt des Trägers 10 zurückverlagert werden. Nach diesem
Vorgang läßt sich der Träger 2 nach oben aus der Stopfen
stange herausziehen.
In ihrem Bereich 32 oberhalb der oberen Begrenzungs
fläche des Einbauraumes 17 bildet die Einpreßhülse einen
Teil der Längsausnehmung 8. In diesem Bereich 32 ist eine
innere Rundumnut 33 in die Einpreßhülse 29 eingearbeitet,
welche der Aufnahme eines hitzefesten Dichtrings 34 dient.
Durch den Dichtring 34 kann die bei besonderen Anwendungen
erforderliche hohe Dichtwirkung zwischen der Einpreßhülse
29 und dem Träger 10 erreicht werden.
Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel
der Anordnung 100 weist die Einpreßhülse 29 eine zylin
drische äußere Form auf. Ihrer Verdrehsicherheit in der
Stopfenstange 2 dient eine ebene, in ihren Außenumfang
eingefräste Schlüsselfläche 40. Da die Einpreßhülse 29
gemeinsam mit der Stopfenstange 2 istostatisch gepreßt
wird, ist ihr Außenumfang vollständig von dem keramischen
Stopfenstangenmaterial umgeben.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 ist zwischen
der oberen Stirnseite 11 der Stopfenstange und der oberen
Stirnfläche 57 der Einpreßhülse 29′ ein die zentrale
Längsausnehmung 8 der Stopfenstange 2 zylindrisch erwei
ternder Ringraum 58 eingearbeitet. Der den Boden des Ring
raumes bildende Bereich der Stirnfläche 57 der Einpreß
hülse 29′ stellt bei diesem Ausführungsbeispiel die Stütz
fläche 56′ dar.
In den Ringraum 58 ist von oben ein als Stützrohr 59
ausgebildeter Einsatz eingeschoben, welcher sich von der
Stützfläche 56 bis geringfügig über die obere Stirnfläche
11 der Stopfenstange 2 erstreckt.
Bei dieser Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Anordnung 100 wird die Mutter 7 über die Druckscheibe 9
gegen das obere stirnseitige Ende 62 des Stützrohres 59
gekontert, wodurch ein fester Sitz der Stopfenstange 2 an
dem Träger 10 in der beschriebenen Weise erzielt wird.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 sind in den
Außenumfang der Einpreßhülse 29′ zusätzlich zwei einen
vertikalen Abstand voneinander aufweisende Rundumnuten
41, 42 eingearbeitet. Durch diese Ausgestaltung der Ein
preßhülse 29′ werden zusätzliche Verbindungsflächen zwi
schen der Einpreßhülse 29′ und der Stopfenstange 2 ge
schaffen, so daß insgesamt die auf das Stopfenstangenmate
rial wirkende Flächenbelastung im Vergleich zum Ausfüh
rungsbeispiel gemäß Anspruch 1 verringert ist.
Zur Verbesserung der Dichtwirkung kann bei dieser
Ausführungsform beispielsweise in die obere Rundumnut 41
zusätzlich ein hitzefester Dichtring 43, wie in Fig. 3
dargestellt, eingelegt werden.
Claims (13)
1. Anordnung zur Verbindung einer langgestreckten Stop
fenstange (2) aus einem feuerfesten Material für ein metal
lurgisches Gefäß mit der Hebevorrichtung für die Stopfen
stange
mit einem Träger (10), an dessen einem Ende die Hebe vorrichtung angreift und welcher mit dem anderen Ende in eine innere Längsausnehmung (8) der Stopfenstange (2) von deren oberer Stirnseite (11) eingreift,
mit mindestens einem an dem in die innere Längsausneh mung (8) der Stopfenstange (2) hineinragenden Bereich des Trägers (10) vorgesehenen Halteelement, welches mindestens eine quer zur Längsachse (L) der Anordnung verlaufende, in der Stopfenstange vorgesehene Anlagefläche (16) hinter greift und die Stopfenstange gegen ein Abziehen von dem Träger arretiert
und mit einer oberhalb des Halteelements an dem Träger (10) vorgesehenen, gegen eine Stützfläche (56) der Stopfen stange wirkenden Anschlag (70), der den in die Stopfenstange (2) hineinragenden Bereich des Trägers (10) begrenzt und das Halteelement gegen die Anlagefläche (16) kontert, dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen der Stützfläche (56) und dem Anschlag (70) mindestens ein Einsatz vorgesehen ist, der die bei Tempera turschwankungen durch die verschiedenen thermischen Ausdeh nungkoeffizienten des Stopfenstangen- und des Trägermate rials im zwischen dem Halteelement und dem Anschlag (70) wirksamen Längenbereich verursachten unterschiedlichen Län genänderungen derart kompensiert, daß das Halteelement auch bei höheren Temperaturen der Stopfenstange (2) und des Trä gers (10) an der Anlagefläche (16) anliegt.
mit einem Träger (10), an dessen einem Ende die Hebe vorrichtung angreift und welcher mit dem anderen Ende in eine innere Längsausnehmung (8) der Stopfenstange (2) von deren oberer Stirnseite (11) eingreift,
mit mindestens einem an dem in die innere Längsausneh mung (8) der Stopfenstange (2) hineinragenden Bereich des Trägers (10) vorgesehenen Halteelement, welches mindestens eine quer zur Längsachse (L) der Anordnung verlaufende, in der Stopfenstange vorgesehene Anlagefläche (16) hinter greift und die Stopfenstange gegen ein Abziehen von dem Träger arretiert
und mit einer oberhalb des Halteelements an dem Träger (10) vorgesehenen, gegen eine Stützfläche (56) der Stopfen stange wirkenden Anschlag (70), der den in die Stopfenstange (2) hineinragenden Bereich des Trägers (10) begrenzt und das Halteelement gegen die Anlagefläche (16) kontert, dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen der Stützfläche (56) und dem Anschlag (70) mindestens ein Einsatz vorgesehen ist, der die bei Tempera turschwankungen durch die verschiedenen thermischen Ausdeh nungkoeffizienten des Stopfenstangen- und des Trägermate rials im zwischen dem Halteelement und dem Anschlag (70) wirksamen Längenbereich verursachten unterschiedlichen Län genänderungen derart kompensiert, daß das Halteelement auch bei höheren Temperaturen der Stopfenstange (2) und des Trä gers (10) an der Anlagefläche (16) anliegt.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Anschlag (70) von einer auf ein sich von der Stirn
fläche der Stopfenstange nach oben erstreckendes Außengewin
de (6) des Trägers (10) aufgeschraubten Mutter (7), die sich
gegen den Einsatz mittels einer Druckscheibe (9) abstützt,
gebildet wird.
3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß ein sich von der oberen Stirnseite (11) der
Stopfenstange (2) zumindest um einen Teil des in die Stop
fenstange hineinragenden Bereichs des Trägers (10) erstrec
kender Ringraum (58) vorgesehen ist, dessen Grund die Stütz
fläche (56) bildet.
4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß der Einsatz ein in den Ringraum (58) eingesetztes Stütz
rohr (59) geigneten thermischen Ausdehnungskoeffizients ist,
über welches sich der Anschlag (70) auf der Stützfläche (56)
abstützt.
5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß das Stützrohr (59) in mehrere Längssegmente unterteilt
ist.
6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die Stopfenstange (2) eine mit ihr fest
verbundene Einpreßhülse (29), deren Innenvolumen einen Ein
bauraum (17), in welchen die Anlagefläche (16) eingearbeitet
ist, umfaßt, die oberhalb des Einbauraumes (17) einen Teil
der Längsausnehmung (8) bildet.
7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß sich der Ringraum (58) bis zur oberen Stirnfläche (57)
der Einpreßhülse (29) erstreckt.
8. Anordnung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Einpreßhülse (29) aus demselben metalli
schen Material hergestellt ist wie der Träger (10).
9. Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß das Stützrohr (59) aus demselben metallischen Material
hergestellt ist wie der Träger (10).
10. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß von der oberen Stirnseite (11) der Stopfen
stange (2) mindestens eine etwa parallel zur zentralen
Längsausnehmung (8) verlaufende Blindbohrung (53) vorgesehen
ist, deren Boden die Stützfläche (56) bildet.
11. Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß der sich an der Stützfläche (56) abstützende und die
obere Stirnseite (11) der Stopfenstange (2) geringfügig
überragende Einsatz (54) stabförmig ist und einen absoluten
thermischen Ausdehnungskoeffizienten aufweist, der etwa der
Summe des absoluten thermischen Ausdehnungskoeffizienten des
Trägers (10) im Bereich zwischen dem Anschlag (70) und dem
Halteelement und demjenigen des Stopfenstangenmaterials im
Bereich zwischen der Stützfläche (56) und der oberen Anlage
fläche (16) entspricht.
12. Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß die Länge der Blindbohrung (53) etwa dem doppelten des
Abstands zwischen der Anlagefläche (16) und der Stirnseite
(11) der Stopfenstange (2) entspricht.
13. Anordnung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Einsatz (54) ein aus dem Trägermaterial
gefertigter Metallstab ist.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19944444617 DE4444617A1 (de) | 1994-12-15 | 1994-12-15 | Anordnung zur Verbindung einer Stopfenstange für ein metallurgisches Gefäß mit ihrer Hebevorrichtung |
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