JPH08243729A - 注出取鍋を一つまたはそれ以上のガスパイプに自動的に結合する装置および方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数のガスのための、自己清掃式結合装置を
提供すること。 【解決手段】 結合装置の第一の結合部分に数個のガス
出口を、第二の結合部分に数個のガス入口を設け、前記
ガス出口はそれぞれ閉塞素子によって閉塞しうるように
し、この閉塞素子は第一の結合部分と第二の結合部分が
互いに結合される時、これらの結合部分が一緒にシール
される以前に単一のガス出口を他のガス出口の開放に先
立って開放するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】本発明は注出取鍋（teeming ladle ）を一
つまたはそれ以上のガスパイプに自動的に結合する装置
および方法に関する。

【０００２】溶融作業が終了すると、溶融金属は溶融槽
から、移送および鋳造に適した冶金槽へ入る。これらの
注出取鍋中において溶融金属はその化学的組成を変化さ
せるためにしばしば処理される。そのようにするため
に、液体金属は取鍋底部の有孔部分を通して取鍋中に吹
込まれるガスによってフラッシュ（flush ）される。変
態生成物は溶融物の表面へ上昇し、そこでスラグによっ
て吸収される。

【０００３】この目的で、注出取鍋は容器の中に挿入さ
れ、そこでガス供給パイプに接続される。ガス供給パイ
プへのこの接続は、環境の観点から作業員が事故を受け
る危険性が非常に高いので、できるだけ自動的に行われ
なければならない。

【０００４】従来知られている自動結合は注出取鍋を一
つまたは二つのガス供給パイプへ接続することができ
る。

【０００５】例えば、特許ＥＰ−Ａ−０３２０８４１は
結合装置の二つの部分が一緒に結合される時に下方結合
部分内の中央に配設された弁が自動的に開放するように
した、ガスパイプへの注出取鍋の接続装置を開示してい
る。

【０００６】ルクセンブルグ国特許ＬＵ−８７８６８号
は、注出取鍋を二つのガス供給パイプに同時に結合する
のを許容するタンデム弁を備えた装置を開示している。
第一のガスのための第一の中央出口が下方結合部分に設
けられている。第二のガスはこの中央の入口の周囲に円
形に分布された数個の構成出口によって案内される。上
方部分には対応する入口が同様に分布して設けられてお
り、中央入口とその周囲に分布して設けられた構成入口
との間に環状シールが設けられていて、装置が一緒に結
合される時に二つのガスが混合するのを防止している。
構成入口を全体的に取巻いてその外側に更に別のシール
が設けられていて結合装置の二つの部分間の転移部を放
射方向外方に対してシールするようになっている。

【０００７】厳しい環境下では、冶金産業において塵埃
および熱によって生じるのと同様に、従来の装置は、結
合装置が非結合状態にある時、容器に取付けられた下方
結合部分が周囲の不純物に曝される。これらの不純物は
結合部分の表面に付着し、そのうちに結合装置は適正に
シールされなくなる。というのは、設けられているシー
ルがシール面上に適正に対接しなくなるからである。更
に、付着した不純物はガス入口およびガス出口に詰まり
を生じさせる。

【０００８】従って、本発明によって解決すべき課題
は、大幅に自己清掃的である、複数のガスのための結合
装置を提供するにある。

【０００９】本発明によれば、注出取鍋を一つまたはそ
れ以上のガスパイプに自動的に結合する装置であって、
ガス供給源に接続される第一の結合部分と前記注出取鍋
に取付けられる第二の結合部分とを備え、第一の結合部
分に複数のガス出口を設け、第二の結合部分に一つまた
はそれ以上のガス入口を設けた自動結合装置によって解
決される。個々のガス出口は第一の結合部分内に組込ま
れた閉塞素子によって閉塞されうる。この閉塞素子は、
例えば第二の結合部分に結合される時に第一の結合部分
中に内方へ押圧されて対応するガス出口を解放する。本
発明による閉塞ユニットは、これらの閉塞素子が、結合
装置の二つの部分が一緒に結合される時、二つの結合部
分が密封係合する以前に、まず単一のガス出口が他のガ
ス出口の解放前に最初に解放されるようにした点に特徴
がある。

【００１０】閉塞素子の一つを早期に開放することによ
り、この開放したガス出口からガス流が生じ、このガス
出口から放射方向外方へ流れ、第一および第二の結合部
分間の間隙を通して流れる。ガス供給パイプは高圧下に
あるので、そして閉塞素子が開放される時には二つの結
合部分間の間隙は非常に小さいのでガス流の速度もそれ
に応じて高く、従って結合部分の表面に付着した不純物
は結合表面から吹き飛ばされる。このことは注出取鍋が
結合されるたびに、即ち短い時間間隔で行われるので、
付着物の外被が生じることはなく、従って、付着物は粉
状になりやすい状態のままでガス流によって運び去られ
る。

【００１１】最初に一つのガス出口だけを開放すること
は重要な役目を果たす。事実、軸線を取巻いて円形に配
列された全てのガス出口が同時に開放されると、ガス出
口間の中央部に攪流が生じ、この攪流中に巻き上げられ
た不純物は結合装置の二つの部分の間の空間から吹き出
されず、結合が行われる時に第一の結合部分上に付着す
る。従って、結合装置の二つの部分は結合面が互いに接
触するようには合体することができず、結合装置は漏洩
しやすくなる。

【００１２】結合装置の二つの部分が分離される時、こ
の構成は有利な効果を有する。この点に関し、結合装置
の二つの部分がシール結合がなくなるところまでまず分
離される。この時、ガス出口はまだ開放している。個々
のガス出口を通って流れるガスはガス出口から不純物を
清掃し、この不純物を結合装置の二つの部分の間の空間
へ吹き飛ばす。結合装置の二つの部分が更に分離される
とガス出口はその一つを除いて全て閉じられ、結合装置
の二つの部分の間にある不純物は放射方向外方へ運び去
られる。その後においてのみ結合装置の二つの部分は最
後のガス出口が閉じるに十分なところまで分離される。
このことは、不純物がガス出口に入ってそこに散在する
のを防止する。

【００１３】可能な一実施例においては、第一の結合部
分のガス出口より第二の結合部分のガス入口の数が一つ
少なく、二つの結合部分を一緒に結合する時、対応する
ガス入口が割当てられていないガス出口を他のガス出口
が解放されるのより先に解放するように閉塞素子が構成
される。その場合、このガス出口は結合構造体の軸線上
に設けることができる。

【００１４】好ましい実施例においては、ガス出口は円
錐形になされ、円錐形の閉塞素子によって確実に閉塞し
うるようになされる。その場合、閉塞素子は第一の結合
部分内で軸方向に変位しうるように配置され、閉塞位置
においては、結合が行われる時に第二の結合部分によっ
て内方へ押圧されるように円錐形のガス出口から突出し
ている。

【００１５】ガス出口および閉塞素子が円錐形状である
ため、ガス出口が閉塞される時、ガス出口は確実に閉塞
される。結合部分の表面と閉塞素子の表面との間の境界
には、不純物がたまろうとする深い溝は形成しない。従
って、ガス出口中への不純物の侵入が防止される。

【００１６】更に、二つの素子が円錐形状であるため、
閉塞素子が第一の結合部分内へ押込まれる時、その押込
みが進むにつれて閉塞素子とガス出口との間の間隙が大
きくなる。従って、ガス入口が開放される時に形成され
る間隙に侵入する不純物はそこにたまり得ず、流れ始め
るガスによってガス入口から運び去られる。

【００１７】各閉塞素子は好ましくは弾性手段、例えば
コイルばねに抗して対応するガス出口内を軸方向に変位
しうるようになされ、かくして結合装置の結合が解かれ
る時、この弾性手段は閉塞素子を円錐形のガス出口に対
して密に押圧する。

【００１８】円錐形の各閉塞素子は軟かい環状のシール
が嵌合された環状の肩面を有するのが好ましく、この軟
かい環状のシールは円錐形の閉塞素子が円錐形のガス出
口内に確実に座置せしめられた時に、円錐形のガス出口
を包囲する環状の座面に密に対接するようになされる。

【００１９】かくして、ガス出口の二重のシールが得ら
れる。結合装置の結合が解かれる時、ガス出口は前記の
積極的なシールと環状のシールとによって信頼性をもっ
てシールされ、従ってガスパイプのためのそれ以上の遮
断装置は余分である。

【００２０】また、結合装置の第一の部分を円錐体の形
にし、第二の部分はこの円錐体上に滑込ませることので
きる円錐形凹所の形とし、この凹所の開き角（opening
angle ）は第一の結合部分の開き角より大きくするのが
好ましい。

【００２１】この円錐形の故に、結合に際して結合装置
の二つの部分は自動的に心合わせされ、かくしてガス出
口とガス入口は結合の後、互いに正確に軸方向に対向す
ることになる。

【００２２】円錐形凹所の開き角が第一の結合部分の開
き角より大きいため、結合装置の二つの部分の間の空間
は放射方向外方に向けて大きくなる。従って最初のガス
入口が開放される時の不純物の吹き出しが容易になる。
というのは、不純物は外部への途上で留まり得ないから
である。

【００２３】好ましい実施例においては、結合装置の第
一の部分の円錐体は球形の先端を有し、第二の結合部分
の円錐形凹所の底部は第一の結合部分の球形の先端上に
乗るように球形になされる。

【００２４】二つの係合する部分のこの球形の構成によ
り、垂線に対する注出取鍋の傾きを補償することができ
る。そして、それにも拘らず、結合装置の第二の部分は
第一の部分上に確実に座置される。

【００２５】更に、ガス出口が円錐形の先端に設けら
れ、ガス入口が円錐形凹所内に設けられていると、ガス
出口とガス入口との間の転移部が漏洩しやすくなること
なく注出取鍋の傾きを補償することができる。

【００２６】本発明の好ましい実施例においては、結合
装置の第二の部分が結合スリーブと結合本体とを含み、
この結合本体は結合スリーブ内で軸方向に変位可能に装
着されており、結合本体を結合スリーブ内に形成された
出張りに対して支持するために弾性手段が設けられてお
り、結合装置が結合されていない時には結合本体が前進
した位置にあり、結合装置が一緒に結合された時には、
結合本体は前記弾性手段のばね力に抗して結合スリーブ
内へ押圧されて結合本体が前記弾性手段のばね力によっ
て結合装置の第一の結合部分の表面に対して密に押圧さ
れてシールされるようになされる。

【００２７】ばね手段の予押圧力により、結合装置の第
一の部分への結合時に、結合体はまず弾性手段のばね力
によって結合装置の第一の部分の表面に対して押圧され
る。次いで、結合本体は結合スリーブ中へ軸方向に変位
される。結合装置の第二の部分が単一片構造である場合
と比較して、結合装置の二つの部分が係合する時の衝撃
が緩衝され、結合装置は全体として衝撃に対して保護さ
れる。

【００２８】結合装置の二つの部分の接触圧力を更に増
大させるために、従ってガス出口とガス入口との間の転
移部のシールを改善するために、結合装置の第二の部分
内の入口の一つは結合本体の上方の室に接続し、かくし
て、結合装置に一緒に結合される時、前記室内に生じる
ガス圧力が結合方向に作用する力を結合本体に及ぼし、
かくして結合装置の第一の部分の表面における環状シー
ルの接触圧力を増大するようにするのが好ましい。

【００２９】事実、前記室からガスが注出取鍋に導かれ
ても、取鍋の有孔部分からのガス流に対する抵抗が大き
いため、この室には過剰の圧力が生じ、従って結合スリ
ーブは圧力シリンダと同様に結合本体と相互作用する。
この圧力シリンダは弾性手段と同じ方向に作用するた
め、弾性手段の機能はこの圧力シリンダによって支持さ
れる。

【００３０】製造技術の理由により、各ガス入口は結合
装置の第二の部分内に螺入しうる挿入体に形成するのが
好ましく、環状のシールが前記挿入体に挿入される。

【００３１】事実、数個のガス出口を有する装置におい
ては、これらのガス出口は結合装置の軸線上には設けら
れない。しかし、このことは、例えば円錐形の凹所の場
合、ガス入口周囲の溝（例えば燕尾形溝）内に嵌着され
ている環状のシールは結合装置の軸線に対して垂直な平
面内には位置せず、円錐面に沿って湾曲する。従って、
この溝は結合本体から切削する（turned）ことはでき
ず、もっと複雑な違った方法によって製造されなければ
ならない。ねじ切りされた挿入体にシールを嵌着するの
であれば、この挿入体は切削されている溝を通る中間面
が保持具の軸線に対して垂直になるような角度で前記保
持具内に螺入しうる。次いで旋盤で保持具を回転させ
る。

【００３２】好ましい実施例において、挿入体の各入口
は対応する閉塞素子の衝突点の周囲に円形に配列された
数個の孔からなる。

【００３３】従って、閉塞素子に対する衝突点は個々の
孔の間の表面によって形成され、これはガス入口が閉塞
素子の先端によって閉じられるのを防止する。

【００３４】結合装置の第一の部分のガス出口より第二
の部分のガス入口の数が一つ少なく、結合装置の二つの
部分の結合時に、対応するガス入口を有しないガス出口
を他のガス出口の解放前にまず最初に解放するように閉
塞素子が構成されている更に好ましい実施例において
は、結合装置が完全に非結合状態にある時または完全に
結合状態にある時に、対応するガス入口を有しないガス
出口を閉じ、結合操作の間は解放するようにこのガス出
口に軸方向に変位可能な閉塞素子が組込まれる。

【００３５】この目的で、挿入体を軸方向孔を有するガ
ス出口内に設け、閉塞素子は二つの端部分と細い中間部
分とを有する円柱状に形成することができ、挿入体の孔
の直径は閉塞素子の端部分が前記孔の中をきっちりと嵌
合した状態で変位しうるように選択される。

【００３６】好ましくは挿入体内の孔の中に放射方向シ
ールを嵌着することができる。その場合、閉塞素子の二
つの端部分のうちの一方が前記放射方向シールと対接す
る位置に閉塞素子がある時にはガス出口がこの閉塞素子
によってシールされ、閉塞素子の細い中間部分が前記放
射方向シールと同じレベルに位置する位置に閉塞素子が
位置する時にはこのガス出口が解放されるように嵌着さ
れる。

【００３７】結合装置が非結合状態にある時に閉塞素子
を追加的にシールするために、前記の円柱状の閉塞素子
は例えば環状の軟かいシールの嵌着された環状肩面を有
することができる。その場合、この環状の軟かいシール
は、円柱状の閉塞素子が円筒状のガス出口から完全に突
出する時に挿入体の孔を包囲する環状の肩面上に密に対
接するように嵌着される。

【００３８】一つの好ましい実施例においては、閉塞素
子は弾性手段（例えばコイルばね）に抗してガス出口内
を軸方向に変位しうるようになされ、結合装置が非結合
状態にある時にはこの弾性手段が前記の環状肩面を挿入
体の環状座面に対して密に押圧するように閉塞素子をガ
ス出口内で変位させるようになされる。

【００３９】更に、好ましい実施例においては、対応す
るガス入口を有しないガス出口は他の一つのガス出口の
ガス供給源に接続パイプを介して接続される。

【００４０】本発明は更に、装置を数個のガスパイプに
自動的に結合する方法であって、ガス供給源に接続され
た第一の結合部分および前記装置に接続された第二の結
合部分を一緒に結合し、第一の結合部分に数個の閉塞可
能なガス出口を設け、第二の結合部分に一つまたはそれ
以上のガス入口を設けた自動結合方法において、 ・第一の結合部分と第二の結合部分とを軸方向に接近さ
せ、 ・二つの結合部分が一緒にされる前に第一の結合部分内
の第一のガス出口を開放し、 ・開放したガス出口から流れるガスによって結合面が清
掃されて結合面に付着していた不純物が前記のガス流に
よって放射方向外方に飛散された後、第一の結合部分内
の残りのガス出口を開放し、 ・結合装置の二つの部分の結合部をシールし、 ・各ガス出口と対応するガス入口との間の個々の転移部
を放射方向外方に向けてシールすることを特徴とする自
動結合方法にも関する。 以下、本発明の好ましい実施例を図面を参照して説明す
る。

【００４１】本発明による結合装置が図１および図２に
示されており、図３にはこの結合装置の詳細が拡大して
示されている。この結合装置は下方部分１０と上方の第
二の結合部分１２とからなっている。第二の結合部分１
２は好ましくは注出取鍋に永久的に結合され、一方第一
の結合部分１０はガス供給パイプに結合されると共に結
合装置のＯ軸線に対して垂直な面内で互いに直角をなす
二つの方向に変位しうるように注出取鍋用の容器内に配
置される。かくして、下方結合部分の上方の注出取鍋に
取付けられた上方結合部分の軸方向整合の不正確さを補
償することができる。

【００４２】第二の結合部分１２は頂部がカバー１６に
よって閉塞された結合スリーブ１４とこの結合スリーブ
１４内で軸方向に変位可能に設けられた結合本体１８と
からなっている。結合本体１８は三つの異なる直径を有
する三つの同心状の円柱状区分を有するのが好ましく、
上方区分の直径は最も小さく、下方区分の直径は最も大
きくなされる。上方区分と同心状にコイルばね２０が取
付けられており、その底部は結合本体１８に直径の第一
の増大によって形成された突出部２２に対接している。
ばね２０の頂部は結合スリーブ１４内の出張り２４に対
接している。結合本体１８の上方区分はこの出張り２４
によって案内され、環状シール２６によってシールされ
ており、中間区分は結合スリーブ１４によって案内され
ている。結合本体１８の下方区分は結合スリーブ１４に
取付けられたスリーブ２８内に変位可能に嵌合してい
る。このスリーブは本質的に保護機能を有し、結合スリ
ーブ１４と結合本体１８の中間区分との間に不純物が侵
入するのを防止する。

【００４３】結合本体１８はコイルばね２０の作用によ
って軸方向下方に押圧される。結合本体１８が結合スリ
ーブ１４から落下するのを防止するために、上方から出
張り２４に接近する停止板３０が結合本体１８の上方区
分の頂部に螺着されている。

【００４４】結合本体１８の下端に円錐形の凹所３２が
機械加工されており、この凹所３２の「底部」３４は好
ましくは球形の丸味がつけられている。更に、三本のガ
ス通路３６がＯ軸線に平行して結合本体１８内に形成さ
れており、各ガス通路はその下端で拡がっている。そし
て、その拡がった部分には内ねじが設けられていてその
中にガス入口を有する挿入体３８を螺入しうるようにな
っている。三本のガス通路３６の内の二本は入れ子式接
続片４０を通してカバー１６へと続いており、このカバ
ー１６から注出取鍋の底部の有孔部分へパイプ（図示せ
ず）が延びている。第三のガス通路は結合スリーブ１４
内にカバー１６と停止板３０との間に形成された室４２
内へ供給する。これはカバー１６内の孔４４を介してか
つパイプを通して注出取鍋の底部の有孔部分へ接続され
ている。

【００４５】図３および図４に見られる如く、各挿入体
３８はそのガス通路３６の軸線の周囲に円形に配列され
た数個の孔４６を有する。挿入体３８の下方端におい
て、これらの孔４６を一周囲んで燕尾形溝５０内に環状
シール４８が設けられている。このシールは結合装置の
結合部分が互いに結合されると結合装置の第一の部分内
のガス出口と結合装置の第二の部分内のガス入口との間
の転移部を放射方向外方にシールする。

【００４６】第一の結合部分１０は三つのガス出口５２
を有し、これらのガス出口は結合装置の結合部分が一緒
に位置された時に第二の結合部分のガス通路３６と軸方
向に対向する。ガス出口５２はその底部においてガス供
給パイプ５４（図１および図２）に接続されており、種
々のフラッシュガス（flushing gases）が供給パイプ５
４を通して供給される。ガス出口５２の上方部分は円錐
形であって、自動開閉素子５６によって確実に閉塞しう
るようになっている。

【００４７】各閉塞素子５６は下方下降部に環状の肩５
８を有し、この肩５８内において燕尾形溝６２内に環状
の柔軟なシール６０が嵌合されている。このシール６０
は円錐形のガス出口５２を包囲する環状の座面６４と対
接して円錐形の閉塞素子５６が円錐形のガス出口５２内
に確実に座置せしめられた時にガス出口を追加的にシー
ルする。

【００４８】閉塞素子５６は案内素子６６によって下方
に延びている。この案内素子６６は十字形の水平断面形
状を有し、ガス出口５２内に嵌合されたスリーブ６８内
で閉塞構造体を傾動しないように（tilt - free ）案内
する。各案内素子６６と同心状にコイルばね７０が設け
られており、このコイルばね７０の底部はスリーブ６８
に対して支持され、頂部は閉塞素子５６に対して支持さ
れており、かくして非結合状態においては、閉塞素子５
６は対応するガス出口５２にしっかりと押付けられる。

【００４９】閉塞素子５６は、結合装置の結合部分が結
合されていない時には、即ち、閉塞素子５６がガス出口
５２内にしっかりと座置され、肩５８がその座６４に対
して押圧されている時、閉塞素子５６の先端が結合装置
の第一の部分の表面から突出するが、一つの閉塞素子５
６が他の二つの閉塞素子より第一の結合部分からより大
きく突出するように構成されている。これは好ましく
は、結合装置が互いに結合された時に、第二の結合部分
の前記室４２に接続されたガス入口の軸方向延長上に位
置する閉塞素子である。

【００５０】図１においては、上述した結合装置が非結
合状態で示されている。ここでは、結合本体１８は結合
スリーブ１４内でコイルばね２０によって下方に押圧さ
れており、停止板３０によってその位置に保持されてい
る。第一の結合部分内においては、コイルばね７０およ
び下方から作用するガス圧によって閉塞素子５６がそれ
らのガス出口に対して確実に押圧され、供給パイプ５４
によって供給されるガスが流出するのを防止している。

【００５１】注出取鍋を降下させることによって結合装
置の二つの部分が互いに接近する時、まず第一に結合装
置の下方部分から最も遠くへ突出した閉塞素子がこれに
対向した挿入体３８に到達し、ばね７０の圧縮力に抗し
て結合装置の第一の部分中へ押されて開放される。これ
は入口３６内の環状シール４８が結合装置の第一の部分
の表面に対接する以前に行われる。開放したガス出口５
２から上方へ流れるガスは凹所３２の「底部」３４で偏
向され、次いで結合装置の第二の部分と第一の部分とに
よって形成された間隙を通して放射方向に全ての方向に
流れる。ガス供給パイプ５４は高圧下にあるため、そし
て二つの結合素子間の間隙は閉塞素子５６が開放した時
には非常に小さいのでガスの流速はそれに応じて高く、
従って結合素子の表面に付着した例えば塵埃の如き不純
物は結合面から外方に吹き飛ばされる。これは注出取鍋
の結合のたびに生じるので、即ち短い時間間隔で生じる
ので、付着物の外被が生じることはなく、付着物は砕か
れやすい状態のままでガス流によって除去される。

【００５２】ガス出口の一つだけが最初に開放されるこ
とは重要な役目を果たす。事実、軸線の周囲に円形に配
置されたガス出口の全てが同時に開放されると出口間の
中央部に攪流が生じ、この攪流中にかき混ぜられた不純
物は結合装置の二つの結合部分の間の空間から吹き出さ
れず、結合が行われる時に結合装置の第一の部分１０上
に付着してしまう。従って、結合装置の二つの部分はも
はや一緒にならず、従って環状シール４８は第一の結合
部分１０の表面に乗るが、結合装置は漏洩しやすくな
る。

【００５３】結合装置の二つの結合部分が更に互いに接
近すると、他の二つの閉塞素子が開放し、環状シール４
８が結合装置の第一の部分の表面に対接する。これは図
２および図３に示されている。下方円錐体の丸味を帯び
た先端と上方凹所の丸味を帯びた「底部」は結合装置の
二つの結合部分の互いに対する中庸な傾きの補償を許容
する。第一の結合部分の表面が第二の結合部分の凹所内
にしっかりと対接している時、結合本体１８はコイルば
ね２０のばね力に抗して結合スリーブ１４中へ上方へ押
圧される。これに反作用して、シール４８は同じばね力
によって結合装置の第一の結合部分の表面に対して押圧
される。かくして、第一の結合部分のガス出口５２と第
二の結合部分のガス出口３２との間の転移部は放射方向
外方にシールされる。

【００５４】ガス入口の一つに到達するガスは注出取鍋
の有孔部分へ導かれる以前に、まず室４２へ放出される
ので結合装置の第一の結合部分１０の表面上でのシール
４８の圧力も増大する。注出取鍋の有孔部分は流入ガス
に対して高い抵抗を示すので、室４２内に実際に過剰の
圧力が生じる。この過剰圧力は結合本体１８に結合方向
に作用する追加的な力を及ぼし、これはコイルばね２０
のばね力に加算される。

【００５５】閉塞素子５６の開放は円柱状閉塞素子と比
較して、閉塞素子５６の円錐形状による利点を示す。事
実、円錐形の閉塞素子５６とその座との間の間隙は閉塞
素子がより深く挿入されるにつれて大きくなる。このこ
とは、塵埃または他の不純物がこの間隙内に定着するこ
とができないのでこの間隙が塵埃または他の不純物によ
って詰まるのを防止する。

【００５６】処理の後、注出取鍋は容器から揚上される
が、その際、閉塞素子５６はコイルばね７０のばね力に
よって自動的に閉じてシールされる。

【００５７】図５および図６には本発明による結合装置
の更に別の好ましい実施例が示されている。結合装置の
第一の部分１０′に、結合装置のＯ軸線上に設けられた
追加的なガス出口７２が見られる。結合装置の第二の部
分１２′にはガス出口７２に対向したガス入口は無く、
従ってガス出口７２は結合装置の二つの結合部分の表面
から不純物を掃除する機能を果たすだけである。

【００５８】この目的で、ガス出口７２にはその中を軸
方向に変位可能な閉塞素子７４（図７をも参照）が設け
られており、この閉塞素子７４は結合装置が結合されて
いない時にはガス出口７２（図７ｃ）を閉じ、結合の間
ある時間にわたってガス出口を開放し（図７ｂ）、結合
装置の二つの部分が一緒にされた後ガス出口７２を再び
シールする。この場合、閉塞素子７４はガス出口５２が
開放する以前にガス出口７２を開放するように構成され
ている。

【００５９】これを達成するために、閉塞素子７５は円
柱状に形成され、中間部分７６は二つの端部分より小さ
い直径を有する。ガス出口７２の上端には挿入体７７が
設けられており、その中に円筒状の孔が形成されてお
り、その内径は閉塞素子７４の端部分が丁度嵌って挿入
されうるように選択されている。挿入体７７の上端近く
には、前記孔を一周まわる溝内に放射方向シール７８が
設けられており、この放射方向シール７８は閉塞素子７
４の上端部分および下端部分からガス出口７２をシール
しうる（図７ａ，図７ｃ）ようになっている。閉塞素子
が中間位置にある時、即ち細い中間部分７６が放射方向
シール７８と同じレベルにある（図７ｂ）時、ガスは閉
塞素子７４の細い中間部分７６と放射方向シール７８と
の間を流れることができ、ガス出口は解放される。

【００６０】閉塞素子７４は下方へ下がった環状の肩８
０を有し、この肩の中で環状の軟かいシール８２が燕尾
形溝の中に嵌合されている。このシール８２は挿入体７
７内の孔を包囲した環状の座面８４上に対接して、閉塞
素子７４がその上方位置にある時にガス出口７２を追加
的にシールする（図７ｃ）。

【００６１】閉塞素子７４はその底部において案内素子
８６によって延長されており、案内素子８６はガス出口
７２の底部に形成された孔８８内に閉塞構造体を傾かな
いように案内する。案内素子８６と同心状にコイルばね
９０が嵌合されており、このコイルばね９０の底端はガ
ス入口の底部に対して支持され、頂部は閉塞素子７４に
対して支持されている。かくして、結合されていない状
態においては、閉塞素子７４はその肩８０によって環状
の座面８４に対して密に押圧される。

【００６２】ガス出口７２は結合装置の二つの部分の表
面から不純物を掃除する機能を果たすだけであるので、
それ自身のガス供給源５４に接続される必要はない。こ
の理由で、ガス出口７２は接続パイプ９２を介して隣接
するガス出口５２に接続されており、かくしてガス出口
７２が開放されるとガス出口５２のガス供給源５４から
接続パイプ９２を通して開放したガス出口７２へガスが
流れ、そこで閉塞素子７４の細い中間部分７６と放射方
向シール７８との間の間隙を通して逃出する。

【００６３】図７は閉塞素子７４の動作態様を示す。図
７において、閉塞素子は三つの異なる位置に示されてい
る。

【００６４】図７ｃ（図５をも参照）は非結合状態にあ
る閉塞構造体を示している。閉塞素子７４はコイルばね
９０のばね力によって肩８０が環状座面８４に対して密
に押圧されている。閉塞素子の上端は下端部分が放射方
向シール７８と同じレベルに位置するところまでガス出
口７２から突出し、ガス出口７２は追加的にシールされ
ている。

【００６５】結合装置の二つの部分が一緒にされると、
閉塞素子７４の上端が結合装置の第二の部分１２′内の
凹所３４の表面に当接し（これは残りの閉塞素子６４が
結合装置の第二の部分１２′に当接する以前に行われ
る）、閉塞素子７４は結合装置の第一の部分の中に部分
的に押込まれる（図７ｂ）。閉塞素子７４の細い中間部
分７６は放射方向シール７８のレベルの位置へ移動し、
隣接するガス供給源５４から接続パイプ９２を通して放
出されたガスは閉塞素子７４の細い中間部分７６と放射
方向シール７８との間の間隙を通して逃出しうる。次い
でガスは結合装置の第二の部分の表面で偏向され、全て
の方向に放射方向外方へ逃出する。これにより、結合装
置の二つの部分の表面に付着した不純物は取去られ、結
合面が清掃される。

【００６６】結合装置の二つの部分が密に一緒にされる
と、閉塞素子７４は結合装置の第一の部分１０内へ完全
に押込まれる。この位置（図６および図７ａ）におい
て、閉塞素子７４の上端部分は放射方向シール７８のレ
ベルに位置し、従ってガス出口７２は今度はシールされ
る。従って、結合状態においては、閉塞素子７４の衝突
点の周囲において結合装置の第二の部分に追加的な環状
シールを設ける必要なしに、ガスは逃出しえない。

【００６７】図８は挿入体３８が螺入された円柱状保持
具９４を示す。この円柱状の保持具９４は挿入体の製造
のために必要なものである。事実、挿入体の製造は、挿
入体が円錐形凹所内で結合装置のＯ軸線の外側の位置に
あるために問題がある。ガス入口は前記凹所内で軸方向
に設けられていないため、シール４８はＯ軸線に対して
垂直な平面内に位置しておらず、凹所の丸味を帯びた
「底部」の球状面に沿って彎曲している。従って、燕尾
形の溝５０はこの位置で切削することができず、この理
由で次の製造方法が採用される。第一に、外ねじを有す
る挿入体素材をまだ孔の形成されていない結合本体中に
螺入し、結合本体の孔を通して側方から挿入されるピン
によって各挿入体素材を回転しないように保持する。こ
れと同時に、結合本体は常に同じ位置に戻り得るように
整合性が決められる。次いで結合本体１８中に前記凹所
が丸く削られ、挿入体３８はその下部形状を受ける。次
いで、各挿入体３８を結合本体１８から螺脱させ、保持
具９４内へその軸線１に対して、切削されている溝を通
る中間面が垂直となるように、角度をもって螺入する。
次いで、挿入体はピンによって回転しないように保持さ
れ、保持具９４と一緒に挿入体３８を旋盤内に把持する
ことによって挿入体の下面に溝５０を切削することがで
きる。

【００６８】本発明による結合装置が三つのガス入口ま
たは出口を有する実施例に限られるものでないことは勿
論である。四つまたはそれ以上の入口を有する実施例が
考えられるのと全く同様に二つの入口も容易に設けるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】注出取鍋を三つの異なるガスパイプに同時に接
続するための、本発明による結合装置の垂直断面図であ
って、結合装置の二つの部分が非結合位置にある状態を
示す図である。

【図２】図１の結合装置の垂直断面図であって、結合装
置の二つの部分が結合位置にある状態を示す図である。

【図３】図２の一部分を拡大して示す図であって、第一
の結合部分内の弁とその上方の第二の結合部分中への入
口とを示す図である。

【図４】第二の結合部分の円錐形凹所を下から見た図で
ある。

【図５】注出取鍋を三つの異なるガスパイプに同時に接
続するための、本発明による結合装置の更に好ましい実
施例の垂直断面図であって、二つの結合部分が非結合位
置にある状態を示す図である。

【図６】図５の結合装置の垂直断面図であって、二つの
結合部分が結合位置にある状態を示す図である。

【図７】図５の結合装置の中央のガス出口を通る垂直断
面図であって、閉塞素子の三つの異なる位置を示す図で
ある。

【図８】挿入体を螺入した円柱状保持具の断面図であ
る。

【符号の説明】

１０ 下方結合部分 １２ 上方の第二の結合部分 １４ 結合スリーブ １６ カバー １８ 結合本体（上方、中間、下方区分） ２０ コイルばね ２２ 突出部 ２４ 出張り ２６ 環状シール ２８ スリーブ ３０ 停止板 ３２ 円錐形凹所 ３４ 底部 ３６ ガス通路 ３８ 挿入体 ４０ 入れ子式接続片 ４２ 室 ４４ 孔 ４６ 孔 ４８ 環状シール ５０ 燕尾形溝 ５２ ガス出口 ５４ ガス供給パイプ ５６ 自動開閉素子 ５８ 環状の肩 ６０ 環状の軟かいシール ６２ 燕尾形溝 ６４ 環状座面 ６６ 案内素子 ６８ スリーブ ７０ コイルばね ７２ ガス出口 ７４ 閉塞素子 ７５ 中間部分 ７６ 中間部分 ７７ 挿入体 ７８ 放射方向シール ８０ 環状の肩 ８２ 軟かいシール ８４ 座面 ８６ 案内素子 ８８ 孔 ９０ コイルばね ９２ 接続パイプ ９４ 保持体

Claims (25)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 注出取鍋を一つまたはそれ以上のガスパ
   イプに自動的に結合する装置であって、ガス供給源に接
   続される第一の結合部分（１０）と前記注出取鍋に取付
   けられる第二の結合部分（１２）とを備え、第一の結合
   部分（１０）に数個のガス出口（５２）を設け、第二の
   結合部分（１２）に一つまたはそれ以上のガス入口（３
   ６）を設け、各ガス出口（５２）は第一の結合部分（１
   ０）内に組込まれた閉塞素子（５６）によって閉塞しう
   るようにした自動結合装置において、個々のガス出口
   （５２）の閉塞素子（５６）は、結合装置の前記の二つ
   の部分が一緒に結合される時、結合装置の前記の二つの
   部分が一緒にシールされる以前に単一のガス出口を他の
   ガス出口の解放に先立って最初に解放するようにしたこ
   とを特徴とする自動結合装置。
2. 【請求項２】 第一の結合部分（１０）のガス出口より
   第二の結合部分（１２）のガス入口の数が一つ少なく、
   閉塞素子（５６，７４）は結合装置の二つの部分が一緒
   に結合された時、対応するガス入口がないガス出口（７
   ２）を他のガス出口が解放される前に解放するようにし
   たことを特徴とする請求項１の自動結合装置。
3. 【請求項３】 対応するガス入口がないガス出口（７
   ２）が結合構造体の軸線（Ｏ）上に設けられていること
   を特徴とする請求項２の自動結合装置。
4. 【請求項４】 各ガス出口（５２）が円錐形に形成され
   て円錐形の閉塞素子（５６）によって確実に閉塞される
   ようになされており、この円錐形の閉塞素子（５６）は
   第一の結合部分（１０）内において軸方向に変位可能に
   配置されておりかつ閉塞位置においては、結合が行われ
   る時に第二の結合部分（１２）によって第一の結合部分
   （１０）内へ内方に押圧されるように、円錐形のガス出
   口（５２）から突出していることを特徴とする請求項１
   乃至３のいずれか一の自動結合装置。
5. 【請求項５】 円錐形の各閉塞素子（５６）は対応する
   円錐形のガス出口（５２）内を弾性手段（７０）に抗し
   て軸方向に変位可能であり、この弾性手段（７０）は自
   動結合装置が結合されていない時には円錐形のガス出口
   （５２）に対して閉塞素子（５６）を密に押圧するよう
   にしたことを特徴とする請求項４の自動結合装置。
6. 【請求項６】 弾性手段（７０）がコイルばねを含むこ
   とを特徴とする請求項５の自動結合装置。
7. 【請求項７】 円錐形の各閉塞素子（５６）が軟かい環
   状のシール（６０）が嵌合された環状の肩面（５８）を
   有し、この軟かい環状のシール（６０）は円錐形の閉塞
   素子（５６）が円錐形のガス出口（５２）内に確実に座
   置せしめられた時に、円錐形のガス出口（５２）を包囲
   する環状の座面（６４）に密に対接するようにしたこと
   を特徴とする請求項４乃至６のいずれか一の自動結合装
   置。
8. 【請求項８】 結合装置の第一の部分（１０）が円錐体
   の形であり、結合装置の第二の部分（１２）が前記円錐
   体上に押付けうる円錐形凹所（３２）の形であり、前記
   凹所の開き角が結合装置の第一の部分（１０）の開き角
   より大きいことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか
   一の自動結合装置。
9. 【請求項９】 結合装置の第一の部分（１０）の円錐体
   が球形の先端を有し、結合装置の第二の部分（１２）の
   円錐形の凹所の「底部」（３４）が結合装置の第一の部
   分（１０）の球形の先端に対接するように球形に形成さ
   れていることを特徴とする請求項８の自動結合装置。
10. 【請求項１０】 ガス出口（５２）が球形の先端に設け
    られており、ガス入口（３６）が球形の凹所（３４）内
    に設けられていることを特徴とする請求項９の自動結合
    装置。
11. 【請求項１１】 第二の部分（１２）が結合スリーブ
    （１４）と結合本体（１８）とを含み、この結合本体
    （１８）は結合スリーブ（１４）内で軸方向に変位可能
    に装着されており、結合本体（１８）を結合スリーブ
    （１４）内に形成された出張り（２４）に対して支持す
    るために弾性手段（２０）が設けられており、結合装置
    が結合されていない時には結合本体（１８）が前進した
    位置にあり、結合装置が一緒に結合された時には、結合
    本体（１８）は前記弾性手段（２０）のばね力に抗して
    結合スリーブ（１４）内へ押圧されて結合本体（１８）
    が前記弾性手段（２０）のばね力によって第一の結合部
    分（１０）の表面に対して密に押圧されるようにしたこ
    とを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか一の自動結
    合装置。
12. 【請求項１２】 第二の結合部分（１２）内の入口の一
    つが結合本体（１８）の上方の室（４２）に接続されて
    おり、結合装置が一緒に結合される時、前記室（４２）
    内に生じるガス圧力が結合方向に作用する力を結合本体
    （１８）に及ぼし、かくして第一の結合部分（１０）の
    表面に対する環状のシール（４８）の接触圧力を増大す
    るようにしたことを特徴とする請求項１１の自動結合装
    置。
13. 【請求項１３】 弾性手段（２０）がコイルばねを含む
    ことを特徴とする請求項１１または１２の自動結合装
    置。
14. 【請求項１４】 各ガス入口（３６）が第二の結合部分
    （１２）に螺入しうる挿入体（３８）として形成されて
    おりかつこの挿入体に環状のシール（４８）が嵌着され
    ていることを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか一
    の自動結合装置。
15. 【請求項１５】 環状のシール（４８）がねじ込み式の
    挿入体（３８）内の切削された燕尾形溝（５０）内に嵌
    着されていることを特徴とする請求項１４の自動結合装
    置。
16. 【請求項１６】 挿入体（３８）内の各入口（３６）が
    対応する閉塞素子（５６）の衝突点の周囲に円形に配列
    された数個の孔（４６）からなることを特徴とする請求
    項１４または１５の自動結合装置。
17. 【請求項１７】 対応するガス入口がないガス出口（７
    ２）がその中を軸方向に変位可能に組合された閉塞素子
    （７４）を有し、結合装置が完全に非結合状態にあるか
    または完全に一緒に結合されている時にこのガス出口
    （７２）は閉塞されるが結合操作の間は解放されるよう
    にしたことを特徴とする請求項２または３の自動結合装
    置。
18. 【請求項１８】 閉塞素子（７４）は閉塞位置において
    は、結合が行われる時に第二の結合部分（１２′）によ
    って第一の結合部分（１０′）内に内方へ押圧されるよ
    うに、第一の結合部分（１０′）から突出していること
    を特徴とする請求項１７の自動結合装置。
19. 【請求項１９】 軸方向孔を有する挿入体（７７）をガ
    ス出口（７２）内に設け、閉塞素子（７４）は二つの端
    部分と細い中間部分（７６）とを有する円柱として形成
    し、前記挿入体（７７）内の孔の直径は閉塞素子（７
    ４）の端部分がこの孔の中にきっちりと嵌って変位しう
    るようにしたことを特徴とする請求項１７または１８の
    自動結合装置。
20. 【請求項２０】 挿入体（７７）の孔の中に放射方向シ
    ール（７８）を嵌着し、この放射方向シール（７８）は
    二つの端部分の一つがこの放射方向シール（７８）に対
    接する位置に閉塞素子（７４）がある時にガス出口（７
    ２）が閉塞素子によってシールされるが閉塞素子（７
    ４）の細い中間部分（７６）が放射方向シール（７８）
    と同じレベルとなる位置に閉塞素子（７４）がある時に
    ガス出口（７２）が解放されるように嵌着されているこ
    とを特徴とする請求項１７乃至１９のいずれか一の自動
    結合装置。
21. 【請求項２１】 円柱状の閉塞素子（７４）が環状の軟
    かいシール（８２）の嵌着された環状の肩面（８０）を
    有し、この環状の軟かいシール（８２）は円柱状の閉塞
    素子（７４）が円筒状のガス出口（７２）から完全に突
    出する時に挿入体（７７）内の孔を包囲する環状の座面
    （８４）上に密接して位置するように嵌着したことを特
    徴とする請求項１７乃至２０のいずれか一の自動結合装
    置。
22. 【請求項２２】 閉塞素子（７４）は弾性手段（９０）
    に抗してガス出口（７２）内を軸方向に変位可能にし、
    前記弾性手段（９０）は、結合装置が結合されていない
    時には環状の肩面（８０）が挿入体（７７）の環状の座
    面（８４）に対して密に押圧されるようにガス出口（７
    ２）内で前記閉塞素子（７４）を変位させるようにした
    ことを特徴とする請求項２１の自動結合装置。
23. 【請求項２３】 弾性手段（９０）がコイルばねを含む
    ことを特徴とする請求項２２の自動結合装置。
24. 【請求項２４】 対応するガス入口がないガス出口（７
    ２）は接続パイプ（９２）を介して他のガス出口（５
    ２）のガス供給源（５４）に接続したことを特徴とする
    請求項１７乃至２３のいずれか一の自動結合装置。
25. 【請求項２５】 装置を数個のガスパイプに自動的に結
    合する方法であって、ガス供給源に接続された第一の結
    合部分および前記装置に取付けられた第二の結合部分を
    一緒に結合し、第一の結合部分に数個の閉塞可能なガス
    出口を設け、第二の結合部分に一つまたはそれ以上のガ
    ス入口を設けた自動結合方法において、 ａ）結合装置の第一の部分と第二の部分とを軸方向に接
    近させ、 ｂ）結合装置の二つの部分が一緒にされる前に結合装置
    の第一の部分内の第一のガス出口を開放し、 ｃ）開放したガス出口から流れるガスによって結合面が
    清掃されて結合面に付着していた不純物が前記のガス流
    によって放射方向外方に飛散された後、結合装置の第一
    の部分内の残りのガス出口を開放し、 ｄ）結合装置の二つの部分の結合部をシールし、 ｅ）各ガス出口と対応するガス入口との間の個々の転移
    部を放射方向外方に向けてシールすることを特徴とする
    自動結合方法。