FI122541B - Alasuutiili - Google Patents

Description

Alasuutiili

Keksintö kohdistuu sulan teräksen valmistukseen. Tarkemmin kyseessä on pohja-aukollisen säiliön sulkumekanismin alasuutiili, joka tiivistetään kiinni suihkusuoja-5 putkeen. Keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdanto-osan mukainen alasuutiili ja patenttivaatimuksen 6 mukainen menetelmä alasuutiilen ja suih-kusuojaputken välisen kontaktin tiivistämiseksi.

Tekniikan tason mukaisissa ratkaisuissa alaosastaan kartiomaisen alasuutiilen ja suihkusuojaputken väliin asennetaan pitkä, kartiomainen tiiviste, joka on usein 10 valmistettu aluminioksidista. Tiivistys tapahtuu terässenkan seistessä valukoneen päällä ja sen tarkoituksena on estää ilmassa olevien epäpuhtauksien, erityisesti typen, pääsy sulaan teräkseen valun aikana. Mikäli tiivistys on tehty hyvin saadaan prosessista puhtaampaa ja parempilaatuista terästä. Tällaisia pitkiä ja kartion muotoisia alasuutiilen päälle asennettavia ’’sukkamaisia” tiivisteitä on esitetty 15 muun muassa julkaisuissa DE 44 20 199 A1 ja JP 60199556.

Toisenlainen tiivistysratkaisu on esitetty julkaisuissa US 4,949,885 ja WO 2006/015460, joissa tiivistys on hoidettu tasomaisella tiivisterenkaalla kahden ot-sapinnan välissä. Tällöin tiiviste asennetaan suihkusuojaputken otsapinnalle ennen alasuutiilen ja suihkusuojaputken liittämistä toisiinsa.

20 Julkaisussa US-5431374A on esitetty alasuutiilen tapaisen sulaa terästä syöttävän suuttimen ja tämän yhteydessä olevan ylälevyjärjestelyn käyttämistä liukusuljinle-vyn yhteydessä. Levyn osien ja suuttimen väliset tiivistykset on toteutettu tulenkestävällä laastilla.

^ 25 Edellä mainituissa tekniikan tason mukaisissa ratkaisuissa tiivisteen asennus on ό erittäin vaarallista toimintaa, koska työntekijä joutuu tiivistettä asentaessaan me- ^ nemään täynnä sulaa terästä olevan senkan alle.

| Keksinnön tarkoituksena on poistaa tekniikan tason mukaiset epäkohdat tiivistyk- 0 sen asennuksessa ja aikaansaada turvallisesti alasuutiileen asennettava tiiviste, o 30 jota ei tarvitse asentaa paikoilleen täyden senkan alla.

en o ° Tämä saavutetaan valmistamalla alasuutiileen paikka tiivisteelle ja aikaansaamalla alasuutiilestä ja tiivisteestä yksi yhtenäinen kokonaisuus. Tiivisteen ollessa valmiiksi kiinni asennettuna alasuutiilessä ei tarvita erillistä tiivistettä eikä työntekijän tarvitse mennä vaarallisiin olosuhteisiin senkan alle.

2 Täsmällisemmin sanottuna keksinnölle on tunnusomaista se, mikä on esitetty itsenäisten patenttivaatimusten tunnusmerkkiosissa. Alivaatimuksissa on lisäksi esitetty keksinnön muita edullisia suoritusmuotoja.

Keksinnön mukaisesti tiiviste on rengastiiviste, jolle on järjestetty lieriömäinen sy-5 vennys alasuutiilen alaosan ulkosivuun ja joka lieriömäinen syvennys sisältää tartuntoina rengastiivisteelle ainakin osittain alasuutiilen ympäri kiertäviä kohoumia, jotka tartunnat pitävät rengastiivisteen paikoillaan ennen alasuutiilen viemistä senkan alle.

Keksinnön mukaisesti menetelmä käsittää seuraavat vaiheet: 10 - asennetaan rengastiiviste alasuutiilen alaosan ulkosivuun lieriömäiseen sy vennykseen siten, että syvennyksen tartunnat pitävät rengastiivisteen paikoillaan alasuutiilessä, - asennetaan alasuutiili tiivisteineen senkan alle, ja - saatetaan alasuutiili tiivistettyyn yhteyteen suihkusuojaputken kanssa.

15

Seuraavassa keksintöä selostetaan tarkemmin viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa kuva 1 esittää erästä suoritusmuotoa alasuutiilen ja suihkusuojaputken tiivistyksestä, 20 kuva 2 esittää erästä toista suoritusmuotoa alasuutiilen ja suihkusuojaputken tiivistyksestä, ja c3 kuva 3 esittää suoritusmuotoa, jossa alasuutiileen on valmistettu tartunnat tiivistet- i ° tä varten.

i ^ Kuvassa 1 on esitetty alasuutiili 1, jossa on juoksutusaukko 2 sulalle metallille.

£ 25 Alasuutiileen 1 on muotoiltu rengasmaista tiivistettä 3 varten asennusura 4. Tiiviste o 3 asennetaan alasuutiilen 1 asennusuraan 4 ennen alasuutiilen viemistä senkan S alle. Tiivistys suihkusuojaputken 5 kanssa tapahtuu alasuutiilen 1 ja suihkusuoja-

CD

§ putken kartiomaisen rakenteen ansiosta automaattisesti kun kappaleet tuodaan si- C\] säkkäin. Alasuutiilen 1 rakenne käsittää varsinaisen tiilen, jonka keskellä on sulan 30 juoksutusaukko 2 sekä tiilen ulkopinnalla olevan metallikuoren 6. Kuvan 1 mukaisessa ratkaisussa metallikuori 6 ei ulotu alasuutiilen 1 alareunaan 7 asti vaan 3 päättyy tiivisteen 3 asennuspaikkaan 4. Tällöin tiiviste 3 tulee asennetuksi suoraan tiilipinnalle 8. Tämä pinta 8 on karheampi kuin metallipinta, joten se helpottaa tiivisteen 3 paikoillaan pysymistä. Metallikuori 6 voidaan kuitenkin myös muotoilla peittämään myös tiivisteen 3 asennuspaikka 4, jolloin metallikuori ulottuu alasuutii-5 Ien 1 alareunaan 7 asti. Tekniikan tason sukkamaisiin ratkaisuihin verrattuna tiivisteen 3 asennuspaikka on eri. Tekniikan tason mukainen sukkamainen tiiviste tulisi asennettua koko matkalle alasuutiilen 1 alareunasta 7 alasuutiilessä olevaan taitekohtaan 9 asti, eli peittäisi oleellisesti koko alasuutiilen kartiomaisen osan. Lisäksi tekniikan tason mukaisissa ratkaisuissa teräskuori 6 ulottuu aina alasuutiilen 1 10 alapäähän 7 asti ja tiiviste asennetaan teräspinnan päälle.

Kuvassa 1 esitetyn suoritusmuodon ratkaisussa tiiviste 3 suojaa erinomaisesti alasuutiilen 1 metallikuoren 6 reunaa sulan metallin roiskeilta valun yhteydessä. Tämä sulan metallin roiskumisesta aiheutuva ongelma on tyypillinen tekniikan tason mukaisissa ratkaisuissa.

15 Alasuutiiltä 1 käytetään yleensä noin 3-4 käyttökertaa ennen sen vaihtamista ja alasuutiilen tiiviste 3 vaihdetaan jokaisen käyttökerran jälkeen. Tiivisteen 3 valmistusmateriaali on tyypillisesti grafiitti, jotta se kestäisi asennuspaikassa vallitsevan kovan kuumuuden. Tiivisteen 3 muoto voi olla poikkileikkaukseltaan varsin vapaasti valittavissa. Soveltuvia poikkileikkausmuotoja ovat muun muassa suora-20 kaide, neliö, ympyrä, soikio, kolmio tai nelikulmio.

Kuvassa 2 on esitetty nelikulmion muotoinen poikkileikkausmuoto keksinnön mukaisesta tiivistysratkaisusta. Siinä alasuutiilen 1 tiivisteen 3 asennuspaikkaan on asennettu nelikulmion muotoinen tiivisterengas. Tällainen suihkusuojaputken 5 sisäpintaa mukaileva viistottu tiivisterengas aikaansaa suorakaiteen tai neliön poikki 25 kileikkauksen omaavaa tiivisterengasta paremman tiivistyksen. Myös tämä ratkaisi su voidaan toteuttaa siten, että metallikuori 6 ulottuu alasuutiilen 1 alareunaan 7 ° asti.

i

Kuvassa 3 on esitetty eräs toinen suoritusmuoto keksinnön mukaisesta ratkaisus- £ ta. Siinä alasuutiilen 1 metallipinnoittamaton alue on varustettu tartunnoilla 10 tii- o 30 visteen (ei esitetty kuvassa) kiinnittämistä varten. Tällaiset tartunnat 10 voivat olla S muodoltaan varsin vapaavalintaisia. Oleellista on että ne pitävät tiivisteen paikoil- o § laan alasuutiilen 1 ollessa asennettuna senkan alle. Tässä suoritusmuodossa tii-

CM

viste on edullisesti poikkileikkaukseltaan suorakaiteen muotoinen, mutta on selvää että käytettävän tiivisteen poikkileikkauksen muotoa voi vaihdella.

4

Alasuutiileen 1 valmistetut tartunnat 10 voivat kiertää yhtenäisinä renkaina koko alasuutiilen ympäri tai ne voivat käsittää vain osan alasuutiilen ympärysmitasta. Tartuntojen 10 määrä voi myös vaihdella alasuutiilen 1 pituusakselin suunnassa tiivisteen muodon ja koon asettamien vaatimusten mukaan. Myös tämä ratkaisu 5 voidaan toteuttaa siten, että alasuutiilen 1 metallipinta 6 ulottuu alasuutiilen alareunaan 7 asti. Tällöin tartunnat 10 on valmistettu suoraan alasuutiilen 1 metalli-kuoreen 6.

Tiivisteen 3 asennus tapahtuu siis suoraan tiilipinnan 8 päälle tai suoraan tiivisteen asennuspaikan peittävän metallikuoren 6 päälle. Alasuutiilen 1 metallinen pintaker-10 ros 6 on poistettu tai jätetty valmistamatta tulevalle tiivistysalueelle tai saatettu muotoilemalla peittämään myös tiivisteen 3 asennuspaikka. Metallikuori 6 voidaan myös valmistaa joko kokonaan tiivisteen 3 alle tai vain osittain.

Tiivisteen 3 materiaalina voidaan käyttää alumiinioksidia, grafiittia tai jotain muuta teräsvalun kuumuuden kestävää materiaalia.

15 Menetelmä alasuutiilen 1 ja suihkusuojaputken 5 välisen kontaktin tiivistämiseksi käsittää seuraavat vaiheet: - järjestetään ainakin osittain metallikuorinen alasuutili 1, jonka alaosan sivulla on muotoiltu alue oleellisesti käytettävän tiivisteen 3 korkeuden mittaisella matkalla ja joka alue käsittää lieriömäisen syvennyksen tiivisteen 3 asenta-20 miseksi alueelle tai tartunnat 10 tiivisteen asentamiseksi, - asennetaan tiiviste 3 alasuutiileen 1, - asennetaan alasuutiili 1 tiivisteineen 3 senkan alle, o - saatetaan alasuutiili 1 tiivistettyyn yhteyteen suihkusuojaputken 5 kanssa.

i

O

T Menetelmä voi käsittää lisäksi vaiheen, jossa ^ 25 - järjestetään alasuutiili (1) ilman metallikuorta (6) tiivisteen (3) alueella,

X

X

CL

0 tai menetelmä voi käsittää lisäksi vaiheen, jossa o - järjestetään alasuutiili (1), jossa metallikuori (6) ulottuu ainakin osittain tiivis- o teen (3) alueelle.

° 30 5

Edellä on esitetty esimerkkien muodossa keksinnön erilaisia suoritusmuotoja. Ne eivät ole millään muotoa rajoittavia ja keksinnön suojapiiri on määritelty jäljempänä olevien patenttivaatimusten rajaaman suojapiirin mukaiseksi.

o

CM

i

O

1^

X

X

CL

o

CO

O

LO

O

o o

CM

Patenttivaatimukset 6 1. Ainakin osittain metallisen ulkokuoren (6) ja sulan metallin juoksutusaukon (2) käsittävä alasuutiili (1), jonka alaosa (1a) on muotoiltu ainakin osalta matkalta kartiomaiseksi, ja joka alasuutiili (1) saatetaan tiivistettyyn yhteyteen suihkusuoja- 5 putken (5) kanssa valua toteutettaessa alasuutiilen (1) kartiomaiseen alaosan (1 a) ja suihkusuojaputken (5) välille järjestetyllä tiivisteellä, tunnettu siitä, että tiiviste on rengastiiviste (3), jolle on järjestetty lieriömäinen syvennys (11, 4) alasuutiilen alaosan (1a) ulkosivuun ja joka lieriömäinen syvennys (4) sisältää tartuntoina (10) rengastiivisteelle (3) ainakin osittain alasuutiilen (1) ympäri kiertäviä kohoumia, jot-10 ka tartunnat pitävät rengastiivisteen (3) paikoillaan ennen alasuutiilen (1) viemistä senkan alle.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen alasuutiili (1), tunnettu siitä, että lieriömäinen syvennys (4) ulottuu alasuutiilen (1) alapäästä (7) oleellisesti tiivisteen (3) korkeuden verran ylöspäin.

15 3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen alasuutiili (1), tunnettu siitä, että me- tallikuori (6) päättyy lieriömäiseen syvennykseen (4, 11), jolloin se ei ulotu tiivisteen (3) alle.

4. Patenttivaatimuksen 1, 2 tai 3 mukainen alasuutiili (1), tunnettu siitä, että rengastiiviste (3) on poikkileikkaukseltaan oleellisesti suorakaide, neliö, ympyrä, 20 soikio kolmio tai nelikulmio.

5. Jonkin edeltävän patenttivaatimuksen mukainen alasuutiili (1), tunnettu siitä, että rengastiiviste (3) on alumiinioksidia, grafiittia tai jotain muuta kuumuutta kestävää materiaalia.

w 6. Menetelmä jonkin edeltävän patenttivaatimuksen mukaisen alasuutiilen (1) ja i ° 25 suihkusuojaputken (5) välisen kontaktin tiivistämiseksi, tunnettu siitä, että mene- i £ telmä käsittää seuraavat vaiheet:

X

£ - asennetaan rengastiiviste (3) alasuutiilen (1) alaosan (1a) ulkosivuun lie- o riömäiseen syvennykseen (11, 4) siten, että syvennyksen tartunnat (10) pi- 8 tävät rengastiivisteen (3) paikoillaan alasuutiilessä, o o 30 - asennetaan alasuutiili (1) tiivisteineen (3) senkan alle, ja - saatetaan alasuutiili (1) tiivistettyyn yhteyteen suihkusuojaputken (5) kanssa.