JPS63503561A - 液体に物質を注入する物質注入装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ゛　に　゛　る　におＣる 本発明は液体に物質を注入する為の装置における改良に関する。

更に詳しくは注入装置は本来、気体、気体に粉末を加えた物質或は通常気体に伴 われる固体を潜在的に危険な液体、例えば溶融状態の鉄及び鋼の如き金属に注入 する為のものである。そうした物質を注入する目的は多種多様である。国際特許 出願公開番号ＷＯ３４１０２１４７には、物質を溶融金属に注入する事の幾つか の理由が述べられており、これに関する更なる詳細の為に前記特許出願への参照 が為される。

ＷＯ３４１０２１４７と同様に、本発明はレードルの如き融体収納容器の壁を通 して物質を注入する為の装置に関する。

壁は、容器の底或はもっと通常的には側面であり得る。

装置は、容器の壁に取付ける為の耐火ブロックを含み、該ブロックには注入通路 が貫通されており、該通路内をその液体に面する端部に向けて送達管を強制的に 移動自在でありこの移動が、注入開始以前に融体が入り込むのを阻止する為に前 記端部位置或は内部に一次的に位置付けられた通路閉鎖要素を破壊或は移動させ 、注入が開始可能とされる様な形式のものである。送達管は通路閉鎖要素を除去 、破壊或は移動する事により、送達管を介して搬送された物質が融体内部に入り 込む為の通路を開放する。

もし通路閉鎖要素が早期に或は不慮に通路端部から抜けると、融体はその静圧に 依存して急速に通路に入り込む。成る状況の下では、融体は通路を介して容器か ら漏れ、例えばそれに従って通路から送達管を押す、これは明らかに危険である 。或は別様には融体は通路に入り込みそこで凍結して通路を密閉しそれによって 融体中への引続く物質注入を阻害する。不注意な取付は及び或は管の早期の前進 に依存して閉鎖要素が抜ける事は従って回避さるべきものであり、本発明は簡潔 な、然し効果的な態様で送達管のそうした不注意な前進を阻止する事を目指すも のである。

本発明の一様相に従えば、先に定義された形式の装置が提供される。該装置は液 体収納容器の壁を通して液体に物質を注入する為のものであり、送達管はランス アセンブリの一部を成し、位置決め用手段は前記アセンブリと装置の固定部材と の間に戻り止め構成体を含み、該構成体は、注入に先立ってランスアセンブリを 所定の準備位置に位置付ける為のストッパを形成する。

好ましい具体例では、戻り止め構成体によって形成されるストッパが通路閉鎖要 素から所定距離離間して送達管の放出端を位置付けそれによって管が不慮に移動 して閉鎖要素と接触するのを阻止する。戻り止め構成体は、手動的に加えられる よりも大きい所定の前進力がランスアセンブリに徐々に行使された場合に打ち負 かされる。

戻り止め構成体は好ましくは、ランスアセンブリが前進されたその注入位置から 不慮に抜は或は飛出すのを阻止する第２のストッパをも形成する。

戻り止め構成体は、−刃側のばね負荷要素が他方側のアバツトメントと協動する 構造を有し、ばね負荷要素は装置の固定部材に設けられ、アバツトメントはラン スアセンブリに設けられ或はその逆とされる。好ましくは２つの戻り止め構成体 がランスアセンブリに作用する。

本発明の別の様相に従えば、ストッパは剪断ビン及びアバツトメントを含み、注 入に先立ってランスアセンブリを所定位置に保持可能である。ランスアセンブリ に所定の前進力が徐々に行使された場合、アバツトメントは剪断ビンを剪断し、 ランスアセンブリの注入位置への前進を可能とする。ビンを剪断するに要する力 は手動的に加えられる力よりも大きなものとされる。

都合良くは、剪断ビンは可動のランスアセンブリ上に設けられ、アバツトメント は装置の不動部分に設けられる。ストッパは、戻り止め構成体と同様、所定の前 進力が加えられるまでの如き時間、送達管の放出端を閉鎖要素から離間させる機 能を為す。

先に記載した様に、戻り止め構成体はランスアセンブリがその注入位置から不慮 に移動するのを阻止する第２のストッパをも形成する。注入が開始された後にお けるアセンブリの不慮の抜は或は液体の圧力に依存しての飛出しは、高温の液体 、即ち融体が容器からの抜けを招く事から非常に危険である。

本発明の第２の具体例では、剪断ビン及びアバツトメントは注入開始後の不慮の 抜は或は飛出しを防ぐ為の第２のストッパとしては作用しない、なぜなら剪断ビ ンはランスアセンブリが先ずその注入位置に移動した場合に破壊されるからであ る。第２のストッパは、望ましくは装置の不動部分の別のアバツトメント及びラ ンスアセンブリの一部を成すもう一方のアバツトメントとによって提供される。

一具体例に於ては、ランスアセンブリは、オリフィスを設けた胴部にして１つの 胴部の為のピボットボルトによって相対的に揺動する様互いに保持された一対の 胴部な含むランスヘッド部材を具備し得る。各胴部は注入以前或はその期間中に それらのオリフィスが整列し注入物質が通過出来るよう配向される。注入が完了 した事が判断されると、前記胴部の一方がピボットボルト上で他方の胴部に関し て揺動しそのオリフィスを他方の胴部のオリフィスとの整列状態から外す、それ によって注入が即座に停止される。

他の形状の具体例では加工作業は簡略化されアセンブリに要求される構成部品は もっと少ない。

この具体例では然し、ランスヘッドはオリフィスが設けられた２つの部品から成 り立ち、一方の部品は、そのオリフィスを他方の部品のオリフィスとの連結状態 から偏向して注入を終了させるべく他方の部品の内部を摺動自在である。摺動自 在の部品の形状は、そのように偏向された場合に前記他方の部品から突出するよ うなものであり、ランスアセンブリの危険の潜在する抜は或は飛出しを阻止する 為に装置の不動部分のアバツトメントと接触するアバツトメントとして作用する 。そうした構造は以下の記述から認識される様に実用上特に簡潔である。

基本的には、好ましいランスヘッドは注入通路が軸方向に貫通されたシリンダを 含み得る。シリンダは送達管と、注入物供給導管との間のユニオン継手として作 用する。シリンダもまた、オリフィスを設けたプラグを密接状態で受容するべく 横断方向に貫かれる。プラグは注入を急激に終了させる為に偏向自在であり、偏 向されると不動のアバツトメントと協動してランスアセンブリの抜は或は飛出し に対する阻止体として作用する。

ランスヘッドのぐボット作動或は偏向自在の部品を偏向させる為に適宜のラムが 使用される。

本発明は溶融金属に物質を注入する方法を包含し、該方法は今後開示され且つ請 求の範囲に記載される装置の使用を伴う。

本発明の詳細が具体例によって、付随するその好ましい具体例の図面だけを参照 して為される。

゛　の　ＭＩＢ 第１図は本発明に従う装置を第２図の線Ｉ−Ｉで切断した断面図である。

第２図は第１図の装置の部分側面図である。

第３図は第２図を線■−■で切断した部分断面図である。

第４図は第２図を矢印■の方向から見た部分正面図である。

第５図は第１図の装置に取り付けられた送達管に装着されたランスヘッドの断面 図である。

第６図は第５図に示されるランスヘッドの正面図である。

第７図はランスヘッドの側面図であり、第６図に例示されたランスヘッドの右側 端部から見た状態を示している。

第８図は本発明に従う装置の別懇様の部分断面図である。

第９図から１１図は第８図に例示された装置に取り付けられた同脱管に装着され たランスヘッドの断面図であり、運転期間中の安全ストッパ及び及びそれらの機 能を示している。

の　醤　Ｂ 幾つかの図面に於て同じ部品は同一の参照番号で示される。

付随する第１図から８図に示される装置１０は、使用を融通性あるものとする為 に複数の注入通路１１を具備する。この装置を使用して異なる物質及び物理的形 態の異なる物質を同時に或は選択されたシーケンスで溶融金属の如き高温の液体 に注入し得る。例示された装置は例えば４つの通路１１を具備し得る１本発明に 従う装置は大かれ少なかれ４つ以上の通路を具備する。８つ及び１５の通路を有 する変形例が設計された。然しながら１つの通路を具備する注入装置もまた本発 明の範囲に含まれる。

装置１０は潜在的危険性、例えば高い温度を有する任意の液体に試薬の如き物質 を安全に導入するのに使用し得る。然しなから装置は、冶金的プロセス、詳しく は液体が溶融した金属或は合金である鉄族冶金的プロセスの為に特に開発された 。融体の温度は金属に依存して１６００℃まで或はそれ以上であり得る。以下の 記述は、装置が開発された主たる使用に鑑み、便宜上溶融金属に対して言及され る。

装置１ｏは容器、例えばし−ドル１３の底部或はもっと一般的には側壁１２に取 付けられる。側壁１２は金属シェル１４と、取付は用のインナライナ１５とを具 備する。装置１０は物質をレードル１３に収納された融体に深く、例えば融体表 面下１メートル以上に注入する為に位置付けられる。側壁１２には適宜に位置付 けられた注入口１６が設けられ、装置１０はこれに整列される。注入口１６の周 囲に於て、金属シェル１４に環状のアダプタプレート１８が溶接され、装置１０ はアダプタプレート１８によって容器に締着される。

耐火性のノズルブロック２１を注入口１６内に正しく位置決めする為に、環状の 位置決め用プレート２ｏがアダプタプレート１８にボルト締めされる。ノズルブ ロック２１は通常、前記注入口の内部でインナライナ１５に接合される０本具体 例ではノズルブロック２１には複数のショットノズルを形成する為に複数の注入 通路１１が貫通される。４つの通路を貫通可能である。注入開始に先立ち、通路 １１の内側、即ち融体に面する側の端部が閉鎖要素（第８図には図示されず）に より閉ざされる。

第１図には通路に位置付けられた通路閉鎖要素２２が示されるがこの要素を通路 を横断してノズルブロック２１の端面と接合させ得る。閉鎖要素２２は適宜の耐 火材料から作成され、注入が開始された場合には通路１１から除去或は取外し得 る様にノズルブロックに嵌合される。

もし前記閉鎖要素が通路の排出端を横断して接着される場合は、選択される接着 材は要素の取外しを可能とするべく弱い接着を提供するものであるか或は要素を 脆い材料から作成するかの何れかとされる。

ランスアセンブリが各通路１１と関連付けされる。ランスアセンブリは、送達管 ２４及び入口ヘッド２５を含む、前者は通路１１内を長手方向に可動であり、そ して後者はノズルブロック２１の外側に配置される。注入を開始させるべく送達 管２４をして通路閉鎖要素２２を除去或は破壊せしめる為に、ランスアセンブリ を容器内側方向に強制的に前進させる為の前進用手段２６（第８図には図示され ず）が設けられる。該前進用手段２６は、例えば空気圧或は液圧作動し得る。送 達管２４は、例えばステンレススチール、力ロライジング処理したスチールから 成立ち、即ち複合金属／耐火構造を有する。

第１図では円形のカバープレート２８が、該カバープレートの開口が、通路１１ の関連する開口と整列する様にして位置決めプレート２０に脱着自在に締着され る。

カバープレート２８はノズルブロック２１を注入口１６の然るべき位置にクラン プする０位置決めビン２９及び中央ナツト３０がカバープレート２８に取付けら れる。

前記位置決めビン２９は位置決めブロック３２に適切に位置決めされた受取り穴 に入る０位置決めブロック３２は中央ナツト３０と係合するボルト３３によって カバープレートに組付けられる。第１図に示される４つの通路を具備する形状に 対しては、位置決めブロックは４つの突出部を具備する形状であり且つ４つの孔 ３４が第２図に示される様に突出部に関して配置される０位置決めブロック３２ の孔３４は通路１１及び関連するプレートの開口と適切に整列し、その直径は後 者のそれよりも大きい０位置決めブロックの孔３４は、カバープレートと組合さ れて入りロヘッド２５がそこに摺動して嵌入するポケットを提供する。

本発明の利益及び便利な特徴は、注入以前、注入期間中及び注入停止に際しラン スアセンブリを適正に制御する為に使用される部品の形状及び構造にある。

各位置決めブロックの、突出部の端に取付は用部材３６が固定され、該部材はピ ボットビン３８を受ける為の孔を具備している。ピボットビンによって、前進用 手段２６或はランスクランプ４０が交換自在に且つピボット運動自在に位置決め ブロック３２に締着される。ランスクランプ４０は第４図に示される。これらは 好都合ではあるが本発明に絶対的に不可決の特徴ではない、これらの目的は、ラ ンスアセンブリを注入の前後に正しい位置に安全にクランプする事である。注入 が実行されるとランスクランプ４０は取付は用部材３６から取外され、前進用手 段２６がそれに置き変えられる。装置１０は２つのランスクランプ４ｏ及び２つ の前進用手段２６を具備。

し得、それによって装置１０は２つの通路１１を通して注入を同時に或は矢継早 に為し得る。所望であれば３つのランスクランプ及び１つの前進用手段を設は得 る。然し乍ら既述した如く、ランスクランプ４０は省略可能である。その代りに 全てのランスアセンブリを正しい注入前及び後の位置に安全にクランプする為に 、液圧ラムを組込んだ４つの前進用手段２６を使用し得る。

第２図に示される様に、各ランスクランプ４０は剛性構造体、即ちランスの入口 ヘッド２５に当接しそして後者を然るべき位置に保持する２本のアーム４２を具 備する０手動的に調節自在のねじ４３がランスクランプ４０に螺入され、取付は 用部材３６を押付ける。ねじ４３の調節によってクランプ本体４１がピボットビ ン３８に関してピボット動作しそれがランスの入口ヘッド２５に当接する２本の アーム４２の位置を変え、斯くして、選択された位置にランスアセンブリを保持 するべくクランプ４ｏを設定し得ることが明らかである。注入に先立つ選択され た位置は、今後説明されるストッパによって決定される。このストッパは第３図 、６図及び７図に示される。注入後、入口ヘッド２５が位置決めブロック３２の 孔３４によって形成されるポケットの底に達した場合、前記位置はランスの位置 に対応し得る。

前進用手段２６は剛性構造体、即ちランスの入りロヘッド２５に当接する為の一 対の離間したアーム４６がそこから伸延するアクチュエータ胴部４５をも具備す る。

取付は用部材３６のアバツトメントと接触状態となるべく前進自在のピストンを 具備する液圧アクチュエータ或はラム４８が前記胴部に締着される。ラム４８が 起動されると、ピストンはアバツトメント５０を押し、ラムの胴部なそこから離 す様に付勢する。従ってアクチュエータ胴部４５はピボットビン３８を中心とし てピボット運動するべく付勢され、アーム４６を容器の壁方向へと推進させる。

ラム４８を適宜に起動する事によって前進用手段２６のアーム４６は、注入前の 位置にランスアセンブリを保持し、注入開始の為に通路閉鎖要素２２を除去する べくアセンブリを前進させ、そしてランスアセンブリを注入後の位置に保持し得 る。

第１図、５図及び７図に示される入口ヘッド２５は、ＧＢ−Ａ−２，１７１，１ ８６及びＰＣＴ　／ＧＢ８７１００１１７に記載される様に各々２つの部品から 構成され、ここでは前記特許への参照が為される。２つの部品の内の外側の部材 は、注入を急速に終了させる為に内側の部材に関して偏倚自在である。偏倚の為 に前進用手段２６の同一のアクチュエータ胴部４５には、入口ヘッドの外側部材 に固定されたアバツトメント５３にそのピストンが当接し得る第２の液圧ラム５ ２が取付けられる。

アクチュエータ胴部４５及び２つのラム４８及び５２から成る複合或はユニット 構造の形成、そして位置決めブロック３２に対して単一のアタッチメント（ピボ ット３８）を設ける事によって幾つかの利益が得られる。注入後、送達管及びノ ズルブロック２１を手順に従って交換する事が必要である。取付は及び取外しの 容易なユニット構造は解体の手間を最小限とする事によりそうした手順を簡易化 する。更にはユニット構造はそれを装置の一つの注入現場から別の注入現場へと 素早く位置付けそして前記ユニット構造を単一のランスクランプと置き変えるこ とが容易である。これにより各注入現場に恒久的なアクチュエーション構造を設 ける必然性が回避され、設備全体のコスト低減及び簡易化が図られる。

第５図にはランスアセンブリの入口ヘッド２５がもっと詳しく示され、その内側 部材５４及び外側部材５６が平坦な境界面に於て接面し互いに引張ボルト及びば ねの組合わせ体５８によってしっかりと保持されている。各部材を通路５４°及 び５６′が貫き、この２つの通路は注入前及び注入期間中整列される。整合状態 の通路は注入物質、即ち気体、気体及び粉末或はワイヤを供給導管５９から送達 管２４へと搬送する。アバツトメント５３はここではその説明を要しない目的の 為に脱着自在に外側部材５６に固定され、注入を終了させようとする場合にラム ５２によってピストンと係合する。ラム５２の作動に際し、アバツトメント５３ は偏倚されそれに伴って外側部材５６が偏倚される。後者は内側部材５４に関し てピボットとして作用する引張ボルトを中心として回転する。内側部材５４は位 置決めブロック３２の孔３４によって提供される前述のポケット内部に座着され ている事から回転し得ない、外側部材５６の相対的な回転は、通路５６°を相手 方の通路５４°との整合状態から移動させそれによって供給源から送達管２４へ の注入物質のルートを閉鎖する。ランスアセンブリがワイヤストランド形態の注 入物質の搬送の為に使用される場合は、各部材５４及び５６はラム５２の作動に 際し、ストランドを切断する為に平坦な境界面で作動自在の剪断ブツシュを具備 する。

本発明の特に発明性を有する特徴は今後説明されるストッパである。ストッパは 第３図、６図及び７図に示されここではそれらの図面が参照される。ストッパは 基本的には各ランスアセンブリ及び装置ｌＯの幾つかの適宜の固定部材同志間で 作動自在の戻り止め体である。各ランスアセンブリに対し、戻止め体はその最も 単純な形状に於てばね負荷されたプランジャ及びアバツトメントを具備し、その 一方はランスアセンブリに固定され他方は装置に固定される０図示の如くプラン ジャ６０が、位置決めブロック３２及び取付は用部材３６（装置の固定部材）の 連結により形成されたハウジング６１内に位置付けられる。ハウジング６１は位 置決めブロック３２の孔３４の夫々に隣合って位置決めされ、ハウジング６１か ら孔３４にかけて穿孔が伸延される。プランジャ６０のシャンク或はステム６２ が穿孔を貫いて伸延される。ハウジング内のばねはプランジャ６０の拡大された 頭部に作用し、ステム６２を孔３４内部へと付勢する。ステム６２の先端は入口 ヘッド２５の孔３４内に位置付けられた場合に、入口ヘッド２５と、もっと詳し くは内側部材５４に固定されたアバツトメントと協動する。アバツトメント６４ は、プランジャと係合する傾斜された前後の面或は前後のランプ（ｒａｍｐ）　 ６６．６５を具備する。プランジャ６０と前ランプとは、注入に先立つランスア センブリの位置を決定するストッパを形成する。この位置に於て送達管２４は通 路閉鎖要素２２からセットバックされている。適切な形状のばねを選択する事に よりランスアセンブリを手動的にストッパを通過させて前進させ偏倚させ得る０ 例えばランスアセンブリをストッパを通過して前進させる為に、即ちランプ６６ をしてプランジャを通過せしめるには、約ｌ／２トン（５０８ｋｇ）の力が必要 とされ得る。斯くして不注意な取扱い或は組立てによる閉鎖要素２２の不慮の外 れが阻止される。

然し乍ら前進用手段２６は、ランスアセンブリを移動するに要する力を発揮しそ して前記ストッパに打ち勝つ事が十分可能である。そのように移動されると、ラ ンプ６６はプランジャ６１をばね偏倚に抗して内側へと偏倚させ、その先端はア バツトメント６４のプランジャ先端が休止する表面６８上に到達する。前進用手 段２６により、ランスアセンブリが継続的に運動する期間中に通路閉鎖要素が除 去されそれによって注入を開始し得る。最終的に、ランスアセンブリは完全に前 進した位置に到達し、そこでプランジャ６ｏとアバツトメントの後面とが協動し て第２のストッパを形成しそれによってランスアセンブリがその注入位置から手 動的に引き込まれるのを阻止する。第２のストッパは融体の圧力によってランス アセンブリが後方に飛出す事をも阻止する。

全ての注入が実行されると、送達管２４は送達管と通路との間の空間内部で凍結 した金属によって通路１１の夫々に前進位置に固結される。

入口ヘッドが前進位置にあるとき後方のランプ６５はプランジャ６ｏを通過して その前方位置にある。従ってボルト３３を緩めた後妨害無く位置決めブロック３ ２を取外し可能であり、そして入口ヘッド２５を送達管２４から螺脱可能である 。送達管２４に固定された適切な工具によって、それら及び耐火性のノズルヘッ ド２１を交換の為に引き抜き得る。

例示された戻り止め体の特有の利益は、注入通路１１から閉鎖要素２２を奇麗に 除去する事を助成する能力である。閉鎖要素２２を除去する為にランスアセンブ リを前進させ始めると、その先端はプランジャ６０が後方のランプ６５に接近す る位置に到達する。プランジャ６０がランプ６５と接触すると、プランジャ６０ を偏倚するばねがアバツトメント６４を、そしてそれと共にランスアセンブリを 急激に前方に押しやる。この前方への急激な移動は、ばね負荷されたプランジャ がランプ６５とカム係合する事によって引起されそれによって送達管が閉鎖要素 を急激に飛出させる。

記載された様に、ランスアセンブリ同志或は各ランスアセンブリと装置の固定部 材との間で作動する１つの戻り止め体を設は得る。然し乍ら好ましくは、協動す る２つの戻り止め体が設けられる。斯くして、直径方向に対向する２つのアバツ トメント６４及びばね偏倚された２つのプランジャ６０が各ランスアセンブリに 嵌合され、従って位置決めブロック３２に格納される都合良くはアバツトメント は固定された位置決めブロックの一部を構成し、ばね偏倚されたプランジャはラ ンスアセンブリによって担持され或はそこに組込まれるがそれらは設計目的上、 記載され且つ例示された如き配列構成とするのが好ましい。

第８図に示される装置１ｏは第１図との関連に於て既に部分的に説明されている 。以下に第８図の具体例における主たる相違を述べ、続けて本装置との使用の為 の形状とされた入口ヘッドの構成が説明される。

第８図の装置１０に於ては、円形の取付は用プレート２８が、その開口を注入通 路１１と整列する様にして図示されない手段によって位置決め層管２０に脱着自 在に締着される。取付は用プレート２８はやはり注入口１６の然るべき位置にノ ズルブロック２１をクランプする。

内側を螺刻された中央ナツト或はボス１３０が取付は用プレート２８に取付けら れ、位置決め用ブロック３２がそのカラ一部分１３３がボス１３３を覆って伸延 する状態で取付は用プレート２８に組付けられる０位置決め用ブロックは通路１ １及びランスアセンブリと同数の突出部を具備する複数の突出部を設けた形状を 有し、各突出部は通路１１及び取付は用プレート２８の開口と適切に整列される ０位置決め用ブロック３２の周辺の凹所１３４が、入口ヘッド２５がそこに嵌合 し且つ摺動自在に運動し得るポケットを形成する。

円形プレート１３６及びスカート１３７から成立つカバー１３５がナツト１３８ によって装置１０に締着される。ナツト１３８はボス１３０に螺入された中央の 螺刻されたスピンドル１４０と係合する。スピンドル１４０は位置決め用ブロッ クと係合する為の拡大部分を具備しスピンドルがボス１３０に螺入された場合に 後者を取付は用プレートに対してクランプする。

本発明の有益且つ好都合な点は、注入前、注入期間中そして注入停止に渡る適切 な制御を行使する為に使用される部材の形状或は構造にある。

最初に述べた具体例の如く、第８図から１１図の具体例のランスアセンブリを注 入以前に装置１０に捕捉させる為の手段が設けられ、そしてそれらを注入後に捕 捉させる為の手段が設けられる。

注入以前にランスアセンブリを捕捉させる為に、各手段には装置１０の不動部分 の固定されたアバツトメントと協動するアバツトメントが設けられる。ランス側 のアバツトメントは、ランスアセンブリの入口ヘッド２５に固定され且つそこか ら突出する剪断ビン１４２である。

剪断ビン１４２は位置決め用ブロック３２のスロット１４３に受容される。剪断 ビン１４２は中央の締着用手段１３０．１３８及び１４０に向って半径方向内側 に伸延し、スロット１４３はビンを受容する為に半径方向外側に開口される。ス ロット１４３はアバツトメント表面１４４にて終端する。不動の位置決め用ブロ ック３２の剪断ビン１４２及びアバツトメント表面１４４は、容器１３の内側且 つ図示されない通路閉鎖要素に向ってのランスアセンブリの早期の移動を阻止す る。それらはランスアセンブリの送達管を通路閉鎖要素から所定距離セットバッ クされた位置に位置付ける。送達管を前進させ関連する通路閉鎖要素を除去させ る為に、ランスアセンブリは剪断ビン１４２とスナップ係合する為の十分な力で もって前方に押送されるべきである０重要な事は、その力がランスアセンブリに 対して手動的に加え得るそれよりも大きい事である。力は１図示されない空気圧 或は液圧アクチュエータによって行使され、入口ヘッド２５と注入物質の供給源 に通じる導管との間を連結する推進／連結用部材１４５に作用する。アクチュエ ータは最初の具体例の前進用手段３６．４８に装備されたと類似のものであり得 る。第８図上方に示されるランスアセンブリは注入開始以前の位置にあり、剪断 ビン１４２はスロット１４３の内部にあってアバツトメント表面１４４と接触し ている。

位置決め用ブロック３２はスロット１４３よりも取付は用プレート２８に接近し た第２のスロット１４６を形成する。第２のスロット１４６も又、半径方向外側 に開口し、取付は用プレート２８から遠い方のその端部は第２のアバツトメント 表面１４８に於て終端する。第２のアバツトメント表面１４８は、注入後にラン スアセンブリが抜は或は飛出すのを防ぐ為に入口ヘッド２５或はその上部のアバ ツトメントと協動する。

入口ヘッド２５は構造が特に簡単である。それは２つの部材から成立つ。第１の 部材１５０は、注入物質を供給導管から送達管２４へと搬送する為の通路１５１ が軸方向に貫かれた筒状の金属バーを含む０通路は第１の部材１５０の反対側の 端部に於て端ぐりされ、端ぐり部１５２．１５３は供給導管と送達管の夫々を第 １の部材１５ｏに装着する為に螺刻される。剪断ビン１４２は短い真鍮製ロッド であり得るが、第１の部材１５０に設εづられた半径方向穴に締着される。

第１の部材１５０には、通路１５１と交叉する横断方向穴１５４もまた貫かれる 。入口ヘッド２５の筒状の第２の部材１５５は横断方向穴１５４と密着状態にし かし運動自在に嵌合する、第２の部材１５５を通路１５６が横断する。注入以前 及びその期間中は各部材１５０及び１５５は通路１５１及び１５６が注入物質を 送達管に流す為の整列状態となる様に配置される。この位置に於て第２の部材１ ５５の一方の端部１５８が入口ヘッド１５０から半径方向に突出する。然し乍ら 反対側の端部１５９は突出しない。

付随的に、注入開始後、突出する端部１５８はランスアセンブリが装置１０に捕 捉される様カバープレート１３６と協動し得る。推進／連結用部材１４５に作用 する液圧あるいは空気圧アクチュエータが故障した好ましからざる状況に於ては 、融体の圧力は部材１５５がカバープレート１３６と衝突する事によって阻止さ れるまでランスアセンブ、りを外側に僅かな距離だけ押送する。

注入は、第１の部材１５０の横断方向穴１５４内部で第２の部材１５５を偏向さ せ、通路１５６と１５１との整列状態を完全に外す事によって停止される。第２ の部材１５５・を偏向させる為に、カバー１３５に取付けられだ液圧或は空気圧 ラム１６０が起動される。ラム１６０はランスアセンブリが前進した、即ち注入 位置にある時第２の部材１５５の端部１５８と一般に整列オ”る位置にブツシュ ロッド１６１を具備する。ブツシュロッド１６１は、カバー】３５のスカー）１ ３７のスロワＩ・・１６２、を貫いての端部１５８へのアクセスを具備する。ラ ム１６０は第２の部材１５５を偏倚さぜその端部１５９をして第１の部材１５０ から半径方向に突出せしめる。第２の部材１５５のこ・）シた運動は位置決め用 ブロック３２のカラー１３３に設けらぶったストッパ表面１６４によって阻止さ れる。

ラム１６０による注入物質流れの閉鎖に際し、融体が送達管に入りぞして凍結し 、それを閉鎖する。融体の圧力はランスアセンブリを外側に付勢する。しかし外 側への移動は第２の部材１５５の突出端部１５９が不動の位置決め用ブロック３ ２のアバツトメント表面１４８と衝突する事によって安全に阻止される。

第１図に示されるランスアセンブリは注入以前或は準備位置にあり、第２図には その入口ヘッドが拡大して示される、剪断ビン１４２及びアバツトメント表面１ ４４が人口ヘッド２５を適切に位置付ける状態、またランスアセンブリの構成は 第９図から容易に認識されよう。

注入を開始する為には、ランスアセンブリを容器内側に向けて第９図で見て左側 へと強制的に前進させ、剪断ビン１４２をアバツトメント表面１４４にスナップ 係合させる。第１０図はランスアセンブリが注入位置に前進された後、アバツト メント表面１４４，１４８に関する入口ヘッドの位置を示す。

第１１図は注入を終了させるために第２の部材１５５が偏倚された後、入口ヘッ ドが更に前進された位置を示す７ランスアセンブリの右側方向への、或は外側へ の飛出し或は抜けは、アバツトメント１４８に対する障害物としての第２の部材 １５５の突出端部１５９によりて今や阻止されよう。

本発明の複数の通路を有する本具体例の注入装置ではカバー１３５を装置１０か ら取外した状態で、位置決めブロック３２に幾つかのランスアセンブリが取付け られている。ランスアセンブリは剪断ビン及びアバツトメント表面或はストッパ １４２．１４４によって注入開始以前の位置に規制される０次で、カバー１３５ が嵌合される。

カバー１３５は注入の為に一度に１つのランスアセンブリが前進され且つ使用さ れる様に配列される。この目的の為に、カバープレート１３６は選択されトラン スアセンブリに接近させる為の単一の孔１７０を具備する。

ランスアセンブリの前進が要求された場合、この孔１７０に推進／連結用部材１ ４５が挿通され、入口ヘッド２５に当接され、そしてアクチュエータ１６０が部 材１４５と係合される。アクチュエータ１６０は選択されたランスアセンブリに 対応するカバー１３５の定位百に固定される。このアセンブリを介しての注入後 、部材１４５はそこから取外されそし、てナツト１３８がカバー１３５を回転し 得るに十分緩められる９カバー１３５を回転の為に自由にするに際しアクチュエ ータを、使用されたアセンブリかう脱係合或は取外し得る。次でカバー１３５は 別の使用されないランスアセンブリと孔１７０が整合するまで回転され、そして 後ナラｌ−１３８によって然るべき位置に固定される。次に部材１４５が嵌合さ れモしてランス前進用アクチュエータ（図示せず）がそこに適切に係合さ、ｆ′ する。全てのランスアセンブリが使用さオ］るとカバー１３５がりＩされ、そし て雄螺子が螺刻されたスピンドル１４０が、雌螺子を螺刻したボス１３０から外 される。次で位置決めブロック３２が取外され使用されたランスアセンブリの入 口ヘッドが再使用の為に外される。

ノズルブロック２１は例えば取付は用プレート２８を取外した後の置き換えの為 に、注入口１６から取外し自在である、もし、しばしば発生ずる様に送達管がノ ズルブロック２１に接合或は凍結した場合は、後者なランスアセンブリから引く 事で取りｉし得る。送達管を引いてもなオコ注入口１６から外せない場合は、ブ ロック２１に注型或はモールド成型された螺刻アンカ７２に適宜のブラ・−を装 着する事によりブロックを取外し得る。

実際士及び私用者の都合」−１殆どの場合全てのランスアセンブリが使用される 毎に７ノズルブロ・ンクば廃棄さ第１そして新しいブロックと交換、５わ、従っ てブロックも送達管も再使用さｈる事が無い。

先の記載は例示の為だけに為され他ものであり、付随する請求の範囲の内で種々 に変形され得る事を認識されたい。

工」１仝Ｊと適」翻性 本発明は、溶融金属の如き高温のアグレッシブな液体及び融体に物質を導入する 為に適合し得る。従って本発明を、例えば鉄族冶金に於て、種々の目的の為に気 体或は気体に固体を加えた物或は粒状物質を溶融した鋼或は鉄に導入する為に使 用し得る。斯くして本発明を使用する事によって合金要素、特に容易に揮発する 要素例えばアルミニュームそして潜在的に危険な揮発性要素、例えば鉛への導入 を為し得る。炭化物形成を制御する為或は結晶微細化の為に使用される物質を同 様に導入し得る。

同様に本発明を、金属を例えば脱流、脱ケイ或は脱リンする為に使用する物質を 導入する為に使用し得る。

Ｆｔｃ、　８゜ 国際調査報告　９．７．。５゜７．。。４．。

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. １．液体容器の壁に取付けられ液体中に物質を注入する為の装置であって、注入 通路１１が貫かれた耐火ブロック２１を含み、注入物質の送達管２４と注入開始 以前に液体が通路に入り込むのを阻止する為に一次的に通路１１の端部に位置付 けられる通路閉鎖要素２２とを前記注入通路１１内部に有し、注入の為に通路１ １の前記閉鎖要素２２を除去或は破壊するべく送達管２４を閉鎖要素に対して強 制的に移動自在であり、送達管２４がランスアセンブリの一部を構成し、前記ラ ンスアセンブリと装置の固定部材３２との間で作動する位置決め用手段６０、６ ４、１４２、１４４が、注入に先立ってランスアセンブリを所定の準備位置に位 置付ける為のストッパを形成して成る、液体容器の壁に取付けられ液体中に物質 を注入する為の装置。
2. ２．液体容器の壁に取付けられ液体中に物質を注入する為の装置であって、注入 通路１１が貫かれた耐火ノズルブロック２１を含み、注入物質の送達管２４と注 入開始以前に液体が通路に入り込むのを阻止する為に一次的に通路１１の端部に 位置付けられる通路閉鎖要素２２とを前記注入通路１１内部に有し、注入の為に 通路１１の前記閉鎖要素２２を除去或は破壊するべく送達管２４を閉鎖要素に対 して強制的に移動自在であり、送達管２４がランスアセンブリの一部を構成し、 前記ランスアセンブリと装置の固定部材３２との間で作動する戻り止め構成体６ ０を含む位置決め用手段が、注入に先立ってランスアセンブリを所定の準備位置 に位置付ける為のストッパを形成して成る、液体容器の壁に取付けられ液体中に 物質を注入する為の装置。
3. ３．位置決め用手段は送達管２４の放出端を通路閉鎖要素から離間して位置付け それによって送達管が不慮に移動して通路閉鎖要素と接触しない様に作用する請 求の範囲第１項或は２項に記載の液体容器の壁に取付けられ液体中に物質を注入 する為の装置。
4. ４．戻り止め構成体６０，６４は、ランスアセンブリが前進された注入位置から 不慮に抜けるのを阻止する第２のストッパを形成している請求の範囲第２項或は ３項に記載の液体容器の壁に取付けられ液体中に物質を注入する為の装置。
5. ５．戻り止め構成体は一方側のばね負荷要素６０が他方側のアバットメント６４ と協動する構成を有し、ばね負荷要素６０は装置の固定部材３２に設けられ、ア バットメント６４はランスアセンブリに設けられている請求の範囲第２項或は４ 項に記載の液体容器の壁に取付けられ液体中に物質を注入する為の装置。
6. ６．アバットメント６４は、２つの傾斜面或はランプ６５、６６を具備し、これ らランプとばね負荷要素６０とは協動して２つのストッパを形成し、第１のスト ッパはランスアセエンブリを注入準備位置に保持し、第２のストッパは、前進し た注入位置からのうンスアセンブリの抜けを阻止するようになっている請求の範 囲第５項に記載の液体容器の壁に取付けられ液体中に物質を注入する為の装置。
7. ７．装置の固定部材は位置決め用ブロック３２であり、位置決め用ブロック３２ がランスアセンブリの入口ヘッド２５が注入前或は準備位置及び前進された注入 位置間を摺動自在のポケットを提供する孔３４を具備し、戻り止め構成体の一部 を為すばね負荷要素６０は位置決め用ブロック３２の孔３４に隣合う位置に格納 され、入口ヘッド２５に取付けられた戻り止め構成体の一部をも形成している請 求の範囲第２項から６項の何れかに記載の液体容器の壁に取付けられ液体中に物 質を注入する為の装置。
8. ８．ランスアセンブリを注入前の位置から前進された注入位置へと前進させる前 進用手段２６が位置決め用ブロック３２に脱着自在に取付けられ、注入前の位置 を定義するストッパを通過させて入口ヘッド２５を押送する為の、該入口ヘッド ２５に連結された液圧ラム４８を含んでいる請求の範囲第７項に記載の液体容器 の壁に取付けられ液体中に物質を注入する為の装置。
9. ９．前進用手段２６は、入口ヘッド２５に当接され位置決め用ブロック３２に脱 着自在にピボット取付けされた胴部４５を含む一体構造を有し、胴部４５には液 圧ラム４８が取付けられ、前記胴部が位置決め用ブロックのアバットメント５０ に押し付けられる事により、胴部４５がランスアセンブリを注入位置へと前進き せる為の方向にピボット偏倚されるようになっている請求の範囲第８項に記載の 液体容器の壁に取付けられ液体中に物質を注入する為の装置。
10. １０．入口ヘッド２５は結合された内側部材５４及び外側部材５６を含み、各部 村は注入物質を送達管２４へと搬送する為の通路を提供する整列する孔５４°、 ５６°を具備し、外側部材５６は内側部材５４に対してピボツト運動し、それに よって注入が停止された場合に送達管への注入物質の供給を終了させるべく孔の 整列を外す為に相対偏倚自在であり、外側部材５６を内側部材５４に対して偏倚 させる為に液圧ラム５２が設けられ、液圧ラム５２は前進用手段２６に設けられ ている請求の範囲第８項或は９項に記載の液体容器の壁に取付けられ液体中に物 質を注入する為の装置。
11. １１．位置決め用手段は装置の固定部材３２及びランスアセンブリに夫々設けら れた協動するアバットメント１４２、１４４を含み、一方のアバットメント１４ ２はランスアセンブリに固定された剪断ピンであり、該剪断ビンを剪断してラン スアセンブリを注入位置へと前進可能であり、剪断ビンを剪断する為に必要な力 はランスアセンブリに対して手動的に加えられるよりも大きなものである請求の 範囲第１項或は３項に記載の液体容器の壁に取付けられ液体中に物質を注入する 為の装置。
12. １２．注入後のランスアセンブリの抜けを阻止する為の手段が設けられ、該手段 は装置１０の固定部材３２の第２のアバットメント及びランスアセンブリの協動 する第２のアバットメントによって形成されるストッパである請求の範囲第１項 或は１１項に記載の液体容器の壁に取付けられ液体中に物質を注入する為の装置 。
13. １３．ランスアセンブリに設けられた第２のアバットメント１４８はランスアセ ンブリの一部を形成する入口ヘッド内部を、その注入物質用の通路１１を閉鎖す る為に移動自在である第２のランスヘッド１５５を具備し該第２のランスヘッド １５５は、通路を閉鎖する為に移動された場合に入口ヘッドから第２のアバット メント１４８と協動し得る位置へと突出する請求の範囲第１２項に記載の液体容 器の壁に取付けられ液体中に物質を注入する為の装置。
14. １４．液体容器の壁に取付けられ液体中に物質を注入する為の装置であって、注 入通路１１が貫かれた耐火ブロック２１を含み、注入物質の送達管２４と注入開 始以前に液体が通路に入り込むのを阻止する為に一次的に通路１１の端部に位置 付けられる通路閉鎖要素２２とを前記注入通路１１内部に有し、注入の為に通路 １１の前記閉鎖要素２２を除去或は破壊するべく送達管２４を閉鎖要素に対して 強制的に移動自在であり、送達管２４がランスアセンブリの一部を構成し、注入 完了後にランスアセンブリが抜け或は飛出すのを防ぐ為のストッパ手段が設けら れ、該ストッパ手段はランスアセンブリの第２のランスヘッド１５５及び装置の 固定部材３２の第２のアバットメント１４８を含んでいる、液体容器の壁に取付 けられ液体中に物質を注入する為の装置。
15. １５．ランスアセンブリは、入口ヘッド２５を具備し、該入口ヘッドは第２のラ ンスヘッド１５５によって閉鎖自在の通路１５１を具備し、第２のランスヘッド １５５は通路１５１を閉鎖する為に移動された場合、入口へッドから装置の固定 部材１４３の第２のアバットメントとの協動が可能な位置へと突出する請求の範 囲第１４項に記載の液体容器の壁に取付けられ液体中に物質を注入する為の装置 。
16. １６．送達管２４を具備し、該送達管はその一端に注入物質供給源への連結の為 の入口ヘッド２５を有し、入口ヘッド２５は、注入物質を送達管２４へと搬送す る為の通路１５１及び該通路１５１と交叉する横断方同穴１５４が貫通する第１ のランスヘッド１５０と、横断方向穴１５４内に位置付けられた第２のランスヘ ッド１５５とを具備し、第２のランスヘッド１５５は孔１５６が設けられた偏倚 自在のプラグにして、入口ヘッド２５を介して注入物質を流す為に通路１５１と 整列する位置から、孔１５６が通路１５１との整列から外れそしてプラグが注入 物質の流れを閉塞する為の第２の位置へと横断方向穴１５４に沿って偏倚自在の プラグを具備し、第２のランスヘッド１５５は通路を閉塞する位置に於ては第１ のランスヘッド１５０から突出するようになっている、請求の範囲第１項或はそ の他何れかの項に記載の液体容器の壁に取付けられ液体中に物質を注入する為の 装置。