WO1999062659A1 - Bott for sealing vessels containing molten metal - Google Patents

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WO1999062659A1
WO1999062659A1 PCT/EP1999/003145 EP9903145W WO9962659A1 WO 1999062659 A1 WO1999062659 A1 WO 1999062659A1 EP 9903145 W EP9903145 W EP 9903145W WO 9962659 A1 WO9962659 A1 WO 9962659A1
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WO
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stopper
plug
insert sleeve
plug body
holding rod
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Application number
PCT/EP1999/003145
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German (de)
French (fr)
Inventor
Ian Proudfoot
Stephen John Lee
Original Assignee
Didier-Werke Ag
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Publication date
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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
    • 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
    • B22D41/186—Stopper-rods therefor with means for injecting a fluid into the melt

Definitions

  • the invention relates to a stopper for the closure of
  • Containers holding molten metal e.g. rod-shaped plug body made of refractory material, which has a hole for the releasable engagement of e.g. has metal support rod for attachment to a lifting mechanism.
  • Such a stopper is known, for example, from EP-A-0358535.
  • a metal insert sleeve at a distance from the upper end of the rod-shaped plug body must be pressed and burned with it and have a threaded bore coaxial to the bore of the plug body, into which a metal holding rod provided with an external thread is to be screwed.
  • this plug is therefore complex and expensive in several respects.
  • a plug as a control valve for spouts in metallurgical Schm 'eizgefä in which the through-hole of the plug body on gaseiniriya furnishen upper end has an annular step.
  • a seal made of temperature-resistant material lies on the step.
  • a metal plug rod protrudes from above into the through hole and lies with an enlarged section on the seal.
  • a cylindrical refractory ceramic sleeve is screwed with an external thread in the upper enlarged section of the through hole into a corresponding internal thread of the plug body and is press-fitted against the retaining ring of the plug rod.
  • the stopper rod projects with its upper free end over the stopper body and is inserted with its free end below the retaining ring over a partial distance into the through hole of the stopper body.
  • This version requires a threaded connection between the ceramic sleeve and the plug body, which complicates the assembly.
  • the object of the present invention is to propose a stopper of the type mentioned at the outset, which is simple in construction, easy to assemble and permanently fixable relative to the lifting mechanism.
  • a stopper of the type mentioned at the outset for example, in that the holding rod has at its fastening end at least two diametrically opposite locking projections projecting radially outward from the circumference of the holding rod, which by corresponding to each other Angularly offset, adjacent to the bore, longitudinal slots of the plug body can be transferred into an axial position in which the holding rod with the locking projections can be rotated relative to the plug body into a position in which the locking projections move axially towards the upper end of the plug body can snap into locking recesses of the plug body which are offset at an angle to one another.
  • a particularly simple embodiment of the invention is realized when the longitudinal slots extend from the upper end of the plug body into a space for rotating the holding rod with the locking projections and the locking recesses open to a downward end face of the plug body.
  • the handle bar can be axially clamped in the locking position with respect to the stopper body.
  • the support rod can have an external thread for receiving a clamping nut, which is suitable for, if necessary, under Support the intermediate layer of a washer, which may have a larger cross section than the tightening nut, on an upper, preferably flat end face of the plug body.
  • a clamping nut which is suitable for, if necessary, under Support the intermediate layer of a washer, which may have a larger cross section than the tightening nut, on an upper, preferably flat end face of the plug body.
  • the holding rod has a longitudinal bore extending into the free space of the stopper body and a longitudinal bore of the plug body for the supply of the gas into the molten metal connects to the free space.
  • the longitudinal bores in flow connection are preferably aligned axially to one another.
  • Locking projections are cone-shaped and positive and / or non-positive, but releasable, can be received in the locking recesses. In this way, a pre-fixation of the support rod in the locking position with respect to the stopper body can already be ensured, so that an axial bracing of the support rod relative to the stopper body may be unnecessary.
  • locking projections there are more than two locking projections, these are arranged at the same angular spacing over the circumference of the holding rod. If, for example, three locking projections are provided, these are at an angular distance of 120 °, instead of 180 ° for two locking projections, so that for the transfer of the support rod into its locking position, only a rotation of the support rod by 60 ° is necessary, since the locking recesses are offset by 60 ° from the then three longitudinal slots in the stopper body.
  • this can be done in a simple manner, for example, by sealing the holding rod on its periphery with respect to the plug body, in particular by means of a temperature-resistant sealing ring, e.g. in the form of a ceramic, compressible fiber seal, between the washer and the plug body.
  • a temperature-resistant sealing ring e.g. in the form of a ceramic, compressible fiber seal
  • a stopper according to the invention for the closure of molten metal receptacles for example with a rod-shaped stopper body made of refractory material and with an insert sleeve in the region of the upper end of the stopper body, which is arranged essentially coaxially therewith and a bore for the releasable Engagement of a metal holding rod for attachment to a lifting mechanism, for example, the insert sleeve has a radial circumferential flange at a distance from the upper end of the stopper body, which is suitable for sealingly resting with its upper end face on an associated downwardly facing annular surface of the stopper body.
  • the insert sleeve is also shaped or molded in during the manufacture of the stopper body, the circumferential flange being located in a corresponding ring recess in the stopper body or occupying a corresponding ring region of the stopper body.
  • the ring area is created when the plug body is fired by burning out a suitable filler material.
  • a temperature-resistant sealing ring for example in the form of a ceramic compressible fiber seal, is provided, for example, embedded in the corresponding refractory material.
  • the insert sleeve is preferably axially movable relative to the stopper body and, as a result, can be clamped such that the upper end face of the peripheral flange lies sealingly against the associated ring surface of the stopper body.
  • the circumferential flange can have a non-circular circumference for engagement in a ring recess of the plug body which is correspondingly non-circular on the outside.
  • the flange flanged at one or more points.
  • a sealing ring e.g. is arranged in the form of a ceramic compressible fiber seal, there is a corresponding surface pressure to increase the tightness while compressing the sealing ring.
  • the insert sleeve be connected to the lower end of the holding rod, e.g. via thread, releasably connectable and the holding rod carries a clamping nut which is accommodated on an external thread and is suitable for supporting itself on the upper end face of the plug body and possibly the insert sleeve, possibly with the interposition of a washer.
  • both the support rod and the plug body can be one in this alternative embodiment of the invention Have longitudinal bore for the supply of gas in the molten metal. As previously discussed, the necessary sealing can be provided.
  • the insert sleeve In order to give the insert sleeve the required cross-sectional dimensions for absorbing the forces occurring when the lifting mechanism is actuated, it is preferably arranged in an optionally enlarged, blind hole-like end section of the longitudinal bore of the plug body, which widens to form the ring recess.
  • the insert sleeve is aligned in its clamping position at its upper end with the upper end of the stopper body or is set back slightly, so that the required degree of sealing of the insert sleeve with respect to the stopper body is achieved in the region of the peripheral flange.
  • additional sealing rings can be provided between the mutually assigned end faces of the plug body on the one hand and the washer or clamping nut on the other and / or insert sleeve on the one hand and washer or clamping nut on the other.
  • the insert sleeve can consist of metal, for example steel, in the usual way. But it is also possible to use them e.g. to produce refractory material, which preferably has higher strength values than the refractory material of the plug body, in order to be able to withstand the tensile and compressive forces acting when the lifting mechanism is actuated.
  • FIG. 1 in a vertical section of an embodiment of the invention
  • FIG. 2 shows a plan view of the stopper body from direction A of FIG. 1 after removal of the holding rod
  • FIG. 4 is an illustration corresponding to FIG. 1 for an alternative
  • FIG 5 shows a vertical section of the upper section of the plug body after a first manufacturing step of molding the insert sleeve into the plug body.
  • the stopper for the closure of containers holding molten metal has in this case a rod-shaped stopper body 1 made of refractory material.
  • the plug body 1 has an optionally enlarged bore 3 on the end face, which continues essentially coaxially in a longitudinal bore 16, which extends for this gas supply to the molten metal up to the free end of the plug body 1.
  • the bore 3 serves for the releasable engagement of a metal holding rod 4, for example, for attachment to a lifting mechanism (not shown) so that the plug can be used as a valve member of a closure on the bottom of the container holding the molten metal.
  • the Haltesta ⁇ ge 4 has at its lower fastening end 5 two diametrically opposed, from the circumference of the support rod 4 radially outwardly projecting cylindrical peg-shaped locking projections 6.
  • the locking projections 6 can be converted into an axial position by longitudinal slots 7 of the plug body 1 which are offset by 180 ° to one another are, in which the locking projections 6 can be rotated in a space 10 provided below a lower end face 9 of the stopper body 1 with the holding rod 4, in particular into a position in which they have locking recesses 8 open to the lower end face 9 of the insert sleeve 2 are aligned and by pulling the support rod 4 axially upward into these locking recesses 8 and, if necessary, can snap into place. In this way, rotation of the stopper body 1 relative to the holding rod 4 is prevented.
  • stopper body 1 and support rod 4 assume a defined axial position with respect to one another.
  • both parts can be braced axially against one another.
  • the support rod 4 carries an external thread 11 for receiving a clamping nut 12 in any case in an area which protrudes from the plug body 1.
  • the clamping nut 12 is suitable for being supported on the upper end face 14 of the plug body 1 with the interposition of a washer 13.
  • both the plug body 1 and the holding rod 4 have continuous longitudinal bores 3, 16 and 17 for the supply of the gas.
  • the respective bores 3, 6, 17 are in flow connection with one another via the free space 10 and are axially aligned with one another. If there are more than two locking projections 6, these are likewise arranged at the same angular distance over the circumference of the holding rod 4, that is to say, for example, three locking projections 6 at a distance of 120 °.
  • the required tightness is achieved in particular when the holding rod 4 is axially clamped on the stopper body 1 by means of the clamping nut 12.
  • an insert sleeve 2 at a distance from the upper end of the stopper body 1 has a radial recess 27 projecting into an annular recess 27 adjacent to the longitudinal bore 16
  • Circumferential flange 20 which is suitable for sealingly resting with its upper end face 21 on the correspondingly assigned ring surface 23 of the plug body 1.
  • a temperature-resistant sealing ring 19 e.g. in the form of a ceramic compressible fiber seal.
  • the insert sleeve 2 can be axially clamped relative to the plug body 1.
  • the peripheral flange 20 comes to lie in the ring recess 27 of the plug body 1, which has a greater axial height than the peripheral flange 20 itself.
  • this is done in that at the Molding or shaping the insert sleeve 2 from metal or metal-coated ceramic material forms a ring body 26 made of a burn-out material, such as polypropylene, which is arranged directly adjacent to the peripheral flange 20 and has the same outside diameter as this.
  • the ring body 26 When burning the stopper body 1, the ring body 26 is burned out, so that the circumferential flange 20 in the ring recess 27 and thus the insert sleeve 2 in the end section 18 of the longitudinal bore 16 can move axially relative to the stopper body 1 overall.
  • the insert sleeve 2 can be detachably connected to the lower end of the holding rod 4, for example by screwing.
  • the holding rod 4 has an external thread 11 and the insert sleeve 2 has an internal thread 25 in its upper region.
  • a clamping nut 12 can be accommodated on the external thread 11 of the holding rod 4, which is suitable for interposing a U ⁇ teriegringes 13 on the upper Support end face 14, 15 of the plug body 1 or the insert sleeve 2.
  • both the stopper body 1 and the holding rod 4 have continuous longitudinal bores 16, 17 for the supply of a gas into the molten metal.
  • the bores 3, 16, 17 mentioned are in flow connection with one another via the ring recess 27 and are axially aligned with one another.
  • the insert sleeve 2 is arranged in an enlarged blind hole-like upper end section 18 of the longitudinal bore 16 of the stopper body 1, so that the insert sleeve 2 can be given the required cross-sectional dimensioning.
  • the insert sleeve 2 does not need to be made of metal, it can also be formed from metal-coated refractory material and formed together with the remaining part of the stopper body 1, the stopper body 1 in the insert sleeve 2 then preferably made of refractory material of higher quality, ie higher tension - And compressive strength is formed in order to be able to absorb the tensile and compressive forces that occur, which must be transmitted when the lifting mechanism is actuated.

Abstract

The invention relates to a bott for sealing vessels containing molten metal, comprising an e.g., rod-shaped stopping body which consists of a fireproof material and which has a bore for releasably engaging an e.g. metal fixing rod for mounting on a lifting mechanism. Said fixing rod has at least two diametrically opposite locking projections at its fixing end, said locking projections protruding outwards radially from the periphery of the fixing rod. The locking projections can be moved into longitudinal slots provided in the stopping body until they reach an axial position in which the fixing rod can be turned in relation to the stopping body with the locking projections, said longitudinal slots being angularly offset in relation to each other and being adjacent to the bore, until they reach a position in which the locking projections can enter detent recesses in the stopping body by moving in a direction axial to the upper end of the stopping body, said detent recesses being angularly offset in relation to each other. The invention also relates to an alternative embodiment of the inventive bott.

Description

Stopfen für den Verschluß von Metallschmelze aufnehmenden Behältnissen Stopper for the closure of containers holding molten metal
B e s c h r e i b u n gDescription
Die Erfindung bezieht sich auf einen Stopfen für den Verschluß vonThe invention relates to a stopper for the closure of
Metallschmelze aufnehmenden Behältnissen, mit einem z.B. stangenförmigen Stopfenkörper aus feuerfestem Material, welche eine Bohrung für den lösbaren Eingriff einer z.B. metallenen Haltestange für das Anbringen an einem Hubmechanismus aufweist.Containers holding molten metal, e.g. rod-shaped plug body made of refractory material, which has a hole for the releasable engagement of e.g. has metal support rod for attachment to a lifting mechanism.
Ein derartiger Stopfen ist bspw. aus der EP-A-0358535 bekannt. Hierbei muß eine metallene Einsatzhülse in einem Abstand von dem oberen Ende des stangenförmigen Stopfenkörpers verpreßt und mit ihm gebrannt werden sowie eine Gewindebohrung koaxial zu der Bohrung des Stopfenkörpers aufweisen, in welche eine mit Außengewinde versehene metallene Haltestange einzuschrauben ist. Hinsichtlich Fertigung und Montage ist dieser Stopfen daher in mehrfacher Hinsicht aufwendig und teuer.Such a stopper is known, for example, from EP-A-0358535. Here, a metal insert sleeve at a distance from the upper end of the rod-shaped plug body must be pressed and burned with it and have a threaded bore coaxial to the bore of the plug body, into which a metal holding rod provided with an external thread is to be screwed. With regard to manufacture and assembly, this plug is therefore complex and expensive in several respects.
Bei dem aus der US-A-4791 978 bekannten Stopfen wird ein mit Außengewinde versehenes rohrförmiges Paßstück in eine konische und mit Gegengewinde versehenen Aussparung am oberen Ende des Stopfens unmittelbar eingeschraubt. Eine derartige Befestigung des Stopfens an einer Hubvorrichtung ist problematisch, weil der verbleibende verhältnismäßig dünnwandige Bereich des oberen Endes des Stopfenkörpers den bei Betätigung des Hubmechanismus auftretenden KFäften nicht standhalten kann.In the stopper known from US-A-4791 978, an externally threaded tubular fitting is directly screwed into a conical and counter-threaded recess at the upper end of the stopper. Such a fastening of the plug to one Lifting device is problematic because the remaining relatively thin-walled area of the upper end of the plug body cannot withstand the forces that occur when the lifting mechanism is actuated.
Aus der DE-U-9 109532 ist ein Stopfen als Regelventil für Ausgüsse in metallurgischen Schm'eizgefäßen bekannt, bei welchem die Durchgangsbohrung des Stopfenkörpers am gaseiniaßseitigen oberen Ende eine ringförmige Stufe aufweist. Auf der Stufe liegt eine Dichtung aus temperaturbeständigem Werkstoff. Eine metallene Stopfenstange ragt von oben in die Durchgangsbohrung und liegt mit einem erweiterten Abschnitt auf der Dichtung auf. Eine zylinderförmige feuerfeste keramische Manschette ist mit einem Außengewinde in dem oberen erweiterten Abschnitt der Durchgangsbohrung in ein korrespondierendes Innengewinde des Stopfenkörpers eingeschraubt und unter Preßsitz gegen den Haltering der Stopfenstange festgelegt. Die Stopfenstange überragt mit ihrem oberen freien Ende den Stopfenkörper und ist mit ihrem unterhalb des Halteringes verlaufenden freien Ende über eine Teilstrecke in die Durchgangsbohruπg des Stopfenkörpers eingeführt. Diese Ausführung erfordert eine Gewindeverbindung zwischen der keramischen Manschette und dem Stopfenkörper, welche die Montage erschwert.From DE-U-9 109532, a plug as a control valve for spouts in metallurgical Schm 'eizgefäßen known in which the through-hole of the plug body on gaseiniaßseitigen upper end has an annular step. A seal made of temperature-resistant material lies on the step. A metal plug rod protrudes from above into the through hole and lies with an enlarged section on the seal. A cylindrical refractory ceramic sleeve is screwed with an external thread in the upper enlarged section of the through hole into a corresponding internal thread of the plug body and is press-fitted against the retaining ring of the plug rod. The stopper rod projects with its upper free end over the stopper body and is inserted with its free end below the retaining ring over a partial distance into the through hole of the stopper body. This version requires a threaded connection between the ceramic sleeve and the plug body, which complicates the assembly.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Stopfen der eingangs genannten Art vorzuschlagen, welcher einfach im Aufbau, leicht montierbar und dauerhaft relativ zu dem Hubmechanismus festlegbar ist.The object of the present invention is to propose a stopper of the type mentioned at the outset, which is simple in construction, easy to assemble and permanently fixable relative to the lifting mechanism.
Diese Aufgabe wird erfiπdungsgemäß bei einem Stopfen der eingangs genannten Art bspw. dadurch gelöst, daß die Haltestange an ihrem Befestigungsende wenigstens zwei diametral einander gegenüberliegende, vom Umfang der Haltestange radial nach außen ragende Verriegelungsvorsprünge aufweist, welche durch entsprechende zueinander winkelversetzte, an die Bohrung angrenzende, Längsschlitze des Stopfenkörpers bis in eine axiale Lage überführbar sind, in welcher die Haltestange mit den Verriegeluπgsvorsprüngen gegenüber des Stopfenkörpers bis in eine Stellung verdrehbar ist, in welcher die Verriegelungsvorsprünge durch Bewegung in Richtung axial zum oberen Ende des Stopfenkörpers hin in entsprechend zueinander winkelversetzte Arretierungsaussparungen des Stopfenkörpers einrasten können.This object is achieved according to the invention with a stopper of the type mentioned at the outset, for example, in that the holding rod has at its fastening end at least two diametrically opposite locking projections projecting radially outward from the circumference of the holding rod, which by corresponding to each other Angularly offset, adjacent to the bore, longitudinal slots of the plug body can be transferred into an axial position in which the holding rod with the locking projections can be rotated relative to the plug body into a position in which the locking projections move axially towards the upper end of the plug body can snap into locking recesses of the plug body which are offset at an angle to one another.
Auf diese Weise ist eine einfache und schnelle Montage der Haltestange an dem Stopfenkörper möglich, ebenso wie eine Demontage bei Verschleiß oder Defekt des letzteren. Eine Einsatzhülse ist entbehrlich. Die Haltestange braucht bei Montage und Demontage gegenüber dem Stopfenkörper nur um einen geringen Winkel von bspw. 90° verdreht zu werden, um mit den Verriegelungsvorsprüngen in den nach unten stirnseitig offenen Verriegelungsaussparungen eingreifen zu können. Ein aufwendiges Verschrauben der beiden Teile mit einer temperatur- und schmutzanfälligen Gewindeverbindung ist ebenfalls vermieden.In this way, a simple and quick assembly of the support rod on the plug body is possible, as is disassembly if the latter is worn or defective. An insert sleeve is unnecessary. The mounting rod only needs to be rotated by a small angle of, for example, 90 ° during assembly and disassembly, in order to be able to engage with the locking projections in the locking recesses which are open at the front on the bottom. A complex screwing of the two parts with a temperature and dirt-prone threaded connection is also avoided.
Eine besondere einfache Ausgestaltung der Erfindung ist dann verwirklicht, wenn die Längsschlitze von dem oberen Ende des Stopfenkörpers bis in einen Freiraum für das Verdrehen der Haltestange mit den Verriegelungsvorsprüngen reichen und die Arretierungsaussparungen sich zu einer nach unten weisenden Stirnfläche des Stopfenkörpers öffnen.A particularly simple embodiment of the invention is realized when the longitudinal slots extend from the upper end of the plug body into a space for rotating the holding rod with the locking projections and the locking recesses open to a downward end face of the plug body.
Um einen festen Sitz des Stopfenkörpers an der Haltestange trotz für die Leichtgängigkeit der Montage eingehaltener Toleranzen zu gewährleisten, ist bei einer weiteren Ausgestaltung des Erfindungsgedankens die Haitestange in Verriegelungsstellung gegenüber dem Stopfenkörper axial verspannbar.In order to ensure a tight fit of the stopper body on the support rod despite tolerances adhered to for the ease of assembly, in a further embodiment of the inventive concept, the handle bar can be axially clamped in the locking position with respect to the stopper body.
Zu diesem Zweck kann die Haltestange ein Außengewinde für die Aufnahme einer Festspannmutter aufweisen, welche dazu geeignet ist, sich ggf. unter Zwischenlage eines Unterlegringes, welcher einen größeren Querschnitt als die festspannende Mutter haben' kann, an einer oberen, vorzugsweise ebenen Stirnfläche des Stopfenkörpers abzustützen. Auf diese Weise wird durch Anziehen der Festspannmutter die Haltestange mit ihren Verriegelungsvorsprüngen in die Arretierungsaussparungen bis zum Anschlag gezogen. Wenn das obere Ende des Stopfenkörpers eine obere Stirnfläche aufweist, kann sich die Festspannmutter bzw. der Unterlegring vollflächig abstützen.For this purpose, the support rod can have an external thread for receiving a clamping nut, which is suitable for, if necessary, under Support the intermediate layer of a washer, which may have a larger cross section than the tightening nut, on an upper, preferably flat end face of the plug body. In this way, the retaining rod with its locking projections is pulled into the locking recesses as far as it will go by tightening the clamping nut. If the upper end of the plug body has an upper end face, the clamping nut or the washer can be supported over the entire surface.
Für den Fall, daß der Stopfen auch eine Zuführung von Gas in die Metallschmelze, bspw. von Argongas, zur Beseitigung von nicht-metallischen Einschlüssen und zur Vermeidung der Aluminiumoxid-Bildung, weist die Haltestange eine bis in den Freiraum des Stopfenkörpers reichende Längsbohrung auf und an dem Freiraum schließt eine Längsbohrung des Stopfenkörpers für die Zuführung des Gases in die Metallschmelze an. Die in Strömungsverbindung stehenden Längsbohrungen sind dabei vorzugsweise axial zueinander ausgerichtet.In the event that the stopper also supplies gas to the molten metal, for example argon gas, to remove non-metallic inclusions and to avoid the formation of aluminum oxide, the holding rod has a longitudinal bore extending into the free space of the stopper body and a longitudinal bore of the plug body for the supply of the gas into the molten metal connects to the free space. The longitudinal bores in flow connection are preferably aligned axially to one another.
Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind dieIn a further embodiment of the invention
Verriegelungsvorsprünge zapfenartig ausgebildet und form- und/oder kraftschlüssig, aber lösbar, in den Arretierungsaussparungen aufnehmbar. Auf diese Weise kann bereits eine Vorfixierung der Haltestange in der Verriegelungsstellung gegenüber dem Stopfenköφer gewährleistet werden, so daß ein axiales Verspannen der Haltestange gegenüber dem Stopfenkörper ggf. entbehrlich ist.Locking projections are cone-shaped and positive and / or non-positive, but releasable, can be received in the locking recesses. In this way, a pre-fixation of the support rod in the locking position with respect to the stopper body can already be ensured, so that an axial bracing of the support rod relative to the stopper body may be unnecessary.
Bei mehr als zwei Verriegelungsvorsprüngen sind diese in gleichem Winkelabstand über den Umfang der Haltestange verteilt angeordnet. Werden bspw. drei Verriegelungsvorsprünge vorgesehen, so befinden sich diese in einem Winkelabstand von 120°, statt 180° bei zwei Verriegelungsvorsprüngen, so daß zur Überführung der Haltestange in ihre Verriegelungsstelluπg lediglich eine Verdrehung der Haltestange um 60° erforderlich ist, da sich die Arretierungsaussparungen, um jeweils 60° gegenüber den dann drei Längsschlitzen versetzt in dem Stopfenköφer befinden.If there are more than two locking projections, these are arranged at the same angular spacing over the circumference of the holding rod. If, for example, three locking projections are provided, these are at an angular distance of 120 °, instead of 180 ° for two locking projections, so that for the transfer of the support rod into its locking position, only a rotation of the support rod by 60 ° is necessary, since the locking recesses are offset by 60 ° from the then three longitudinal slots in the stopper body.
Für den Fall der Gaszuführung ist es zweckmäßig, unerwünschten Gasaustritt zu vermeiden. Dies kann erfindungsgemäß auf einfache Weise bspw.dadurch erfolgen, daß die Haltestange an ihrem Umfang gegenüber dem Stopfenköφer abgedichtet ist, insbesondere mittels eines temperaturbeständigen Dichtungsringes, z.B. in Form einer keramischen, kompressiblen Faserdichtung, zwischen Unterlegring und Stopfenköφer.In the case of gas supply, it is advisable to avoid undesired gas leakage. According to the invention, this can be done in a simple manner, for example, by sealing the holding rod on its periphery with respect to the plug body, in particular by means of a temperature-resistant sealing ring, e.g. in the form of a ceramic, compressible fiber seal, between the washer and the plug body.
Gemäß einer anderen Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Stopfens für den Verschluß von Metallschmelze aufnehmenden Behältnissen, mit einem zum Beispiel stangenförmigen Stopfenköφer aus feuerfestem Material und mit einer Einsatzhülse im Bereich des oberen Endes des Stopfenkörpers, welche mit diesem im wesentlichen koaxial angeordnet ist und eine Bohrung für den lösbaren Eingriff einer zum Beispiel metallenen Haltestange für das Anbringen an einem Hubmechanismus aufweist, weist die Einsatzhülse im Abstand von dem oberen Ende des Stopfenköφers einen radialen Umfangsfiansch auf, welcher geeignet ist, mit seiner oberen Stirnfläche dichtend an einer zugeordneten nach unten weisenden Ringfiäche des Stopfenkörpers anzuliegen. Die Einsatzhülse wird bei der Herstellung des Stopfenkörpers mitgeformt bzw. mit eingeformt, wobei der Umfangsfiansch in einer entsprechenden Ringaussparung des Stopfenkörpers zu liegen kommt bzw. einen entsprechenden Ringbereich des Stopfenkörpers einnimmt. Der Ringbereich entsteht beim Brennen des Stopfenkörpers durch Ausbrand eines geeigneten Füllmaterials.According to another embodiment of a stopper according to the invention for the closure of molten metal receptacles, for example with a rod-shaped stopper body made of refractory material and with an insert sleeve in the region of the upper end of the stopper body, which is arranged essentially coaxially therewith and a bore for the releasable Engagement of a metal holding rod for attachment to a lifting mechanism, for example, the insert sleeve has a radial circumferential flange at a distance from the upper end of the stopper body, which is suitable for sealingly resting with its upper end face on an associated downwardly facing annular surface of the stopper body. The insert sleeve is also shaped or molded in during the manufacture of the stopper body, the circumferential flange being located in a corresponding ring recess in the stopper body or occupying a corresponding ring region of the stopper body. The ring area is created when the plug body is fired by burning out a suitable filler material.
Für den Fall der Gaszufuhr kann zwischen der oberen Stirnfläche desIn the event of gas supply, the upper end face of the
Umfangsflanschs und der zugeordneten Ringfläche des Stopfenkörpers ein temperaturbeständiger Dichtungsring, z.B. in Form einer keramischen kompressiblen Faserdichtung, vorgesehen, bspw. in das entsprechende Feuerfestmaterial eingebettet sein. Vorzugsweise ist hierbei die Einsatzhülse relativ zu dem Stopfenköφer axial beweglich und infolgedessen veFspannbar, derart, daß sich die obere Stirnfläche des Umfangsflanschs dichtend gegen die zugeordnete Ringfläche des Stopfenköφers legt.Circumferential flange and the associated ring surface of the plug body, a temperature-resistant sealing ring, for example in the form of a ceramic compressible fiber seal, is provided, for example, embedded in the corresponding refractory material. In this case, the insert sleeve is preferably axially movable relative to the stopper body and, as a result, can be clamped such that the upper end face of the peripheral flange lies sealingly against the associated ring surface of the stopper body.
Der Umfangsflunsch kann zur Verdrehsicherung der Einsatzhülse relativ zu dem Stopfenköφer einen unrunden Umfang zum Eingriff in eine außen entsprechend unrunde Ringaussparung des Stopfenkörpers aufweisen. So kann der Flansch z.B. an einer oder mehreren Stellen abgefianscht sein.To prevent the insert sleeve from rotating, the circumferential flange can have a non-circular circumference for engagement in a ring recess of the plug body which is correspondingly non-circular on the outside. For example, the flange flanged at one or more points.
Wenn in bzw. an der oberen Stirnfläche des Umfangsflanschs und/oder der zugeordneten Ringfläche des Stopfenköφers ein Dichtungsring, z.B. in Form einer keramischen kompressiblen Faserdichtung, angeordnet ist, entsteht eine entsprechende Flächenpressung zur Erhöhung der Dichtigkeit unter Kompression des Dichtungsringes.If in or on the upper end face of the peripheral flange and / or the associated ring surface of the plug body, a sealing ring, e.g. is arranged in the form of a ceramic compressible fiber seal, there is a corresponding surface pressure to increase the tightness while compressing the sealing ring.
Zum Verspannen der Einsatzhülse gegenüber dem Stopfenkörper wird bei dieser Ausführung der Erfindung vorgeschlagen, daß die Einsatzhülse mit dem unteren Ende der Haltestange, z.B. über Gewinde, lösbar verbindbar und die Haltestange eine auf ein Außengewinde aufgenommene Festspannmutter trägt, welche dazu geeignet ist, sich, ggf. unter Zwischenlage eines Unterlegrings, an der oberen Stirnfläche des Stopfenkörpers und ggf. der Einsatzhülse abzustützen. Nachdem die Haltestange mit der Einsatzhülse, ggf. durch Verschrauben oder sonstiges Verriegeln, axial fest verbunden ist, bewirkt ein Anziehen der Festspannmutter und deren Abstützen auf der Oberseite des Stopfenkörpers ein nach Obenziehen der Einsatzhülse relativ zu dem Stopfenkörper, bis die obere Stirnfläche des Umfangsflanschs, ggf. unter Zwischenlage des Dichtungsringes, an der unteren Ringfläche des Stopfenkörpers dichtend angepreßt anliegt.To clamp the insert sleeve in relation to the plug body, it is proposed in this embodiment of the invention that the insert sleeve be connected to the lower end of the holding rod, e.g. via thread, releasably connectable and the holding rod carries a clamping nut which is accommodated on an external thread and is suitable for supporting itself on the upper end face of the plug body and possibly the insert sleeve, possibly with the interposition of a washer. After the holding rod is axially firmly connected to the insert sleeve, possibly by screwing or other locking, tightening the clamping nut and supporting it on the top of the plug body causes the insert sleeve to be pulled upward relative to the plug body until the upper end face of the peripheral flange, if necessary with the interposition of the sealing ring, pressed tightly against the lower ring surface of the plug body.
Für den Fall der Gaszuführung können auch bei dieser alternativen Ausführung der Erfindung sowohl die Haltestange als auch der Stopfenkörper eine Längsbohrung für die Zuführung des Gases in die Metallschmelze aufweisen. Für die erforderliche Abdichtung' kann, wie bereits erörtert, gesorgt werden.In the case of gas supply, both the support rod and the plug body can be one in this alternative embodiment of the invention Have longitudinal bore for the supply of gas in the molten metal. As previously discussed, the necessary sealing can be provided.
Um der Einsatzhülse die erforderliche Querschnittsdimensionierung für die Aufnahme der bei Betätigung des Hubmechanismus auftretenden Kräfte zu geben, ist sie vorzugsweise in einem ggf. erweiterten, sacklochartigen Endabschnitt der Längsbohrung des Stopfeπköφers angeordnet, welche sich zu der Ringaussparung erweitert.In order to give the insert sleeve the required cross-sectional dimensions for absorbing the forces occurring when the lifting mechanism is actuated, it is preferably arranged in an optionally enlarged, blind hole-like end section of the longitudinal bore of the plug body, which widens to form the ring recess.
Gemäß einer weiteren Ausführung fluchtet die Einsatzhülse in ihre Einspannlage an ihrem oberen Ende mit dem oberen Ende des Stopfenköφers oder ist geringfügig zurückgesetzt, so daß das erforderliche Maß an Abdichtung der Einsatzhülse gegenüber dem Stopfeπköφer im Bereich des Umfangsflanschs erzielt wird. Für einen Toleranzausgleich und zur weiteren Abdichtung können zusätzliche Dichtungsringe zwischen den einander zugeordneten Stirnflächen von Stopfenköφer einerseits und Unterlegscheibe bzw. Festspannmutter andererseits und/oder Einsatzhülse einerseits und Unterlegscheibe bzw. Festspannmutter andererseits vorgesehen sein.According to a further embodiment, the insert sleeve is aligned in its clamping position at its upper end with the upper end of the stopper body or is set back slightly, so that the required degree of sealing of the insert sleeve with respect to the stopper body is achieved in the region of the peripheral flange. For a tolerance compensation and for further sealing, additional sealing rings can be provided between the mutually assigned end faces of the plug body on the one hand and the washer or clamping nut on the other and / or insert sleeve on the one hand and washer or clamping nut on the other.
Die Einsatzhülse kann in üblicher Weise aus Metall, bspw. Stahl bestehen. Es ist aber auch möglich, sie aus z.B. feuerfesten Material herzustellen, welches vorzugsweise höhere Festkeitswerte aufweist als das Feuerfestmaterial des Stopfenkörpers, um den bei Betätigung des Hubmechanismus einwirkenden Zug- und Druckkräften standhalten zu können.The insert sleeve can consist of metal, for example steel, in the usual way. But it is also possible to use them e.g. to produce refractory material, which preferably has higher strength values than the refractory material of the plug body, in order to be able to withstand the tensile and compressive forces acting when the lifting mechanism is actuated.
Weitere Ziele, Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, auch unabhängig von ihrer Zusammenfassung in einzelnen Ansprüchen oder deren Rückbeziehung. Es zeigen:Further objectives, features, advantages and possible uses of the invention result from the following description of exemplary embodiments with reference to the drawing. All of the described and / or illustrated features, alone or in any combination, form the subject matter of the invention, regardless of their combination in individual claims or their relationship. Show it:
Fig. 1 in einem vertikalen eiischnitt einervdie Erfindung aufweisendenFig. 1 in a vertical section of an embodiment of the invention
Stopfen gemäß einer ersten Ausführung,Stopper according to a first embodiment,
Fig.2 eine Draufsicht des Stopfenköφers aus Richtung A von Fig. 1 nach Abnahme der Haltestange,2 shows a plan view of the stopper body from direction A of FIG. 1 after removal of the holding rod,
Fig. 3a und 3b um 90° versetzte Vertikalschnitte einer erfindungsgemäßen3a and 3b vertical sections offset by 90 ° of an inventive
Haltestange mit Verriegelungsvorsprüngen,Handrail with locking projections,
Fig. 4 eine Darstellung entsprechend Fig. 1 für eine alternativeFig. 4 is an illustration corresponding to FIG. 1 for an alternative
Ausführung der Erfindung, undImplementation of the invention, and
Fig. 5 einen Vertikalschnitt des oberen Abschnittes des Stopfenkörpers nach einem ersten Herstellungsschritt der Einformung der Einsatzhülse in den Stopfenköφer.5 shows a vertical section of the upper section of the plug body after a first manufacturing step of molding the insert sleeve into the plug body.
Gemäß den Fig. 1 bis 3b weist der Stopfen für den Verschluß von Metallschmelze aufnehmenden Behältnissen einen in diesem Fall stangenförmigen Stopfenköφer 1 aus feuerfestem Material auf. Der Stopfenkörper 1 hat eine stirnseitige ggf. erweiterte Bohrung 3, welche sich im wesentlichen koaxial in einer Längsbohrung 16 fortsetzt, welche für diese Gaszufuhr zur Metallschmelze bis zum freien Ende des Stopfenkörpers 1 reicht. Die Bohrung 3 dient dem lösbaren Eingriff einer z.B. metallenen Haltestange 4 für das Anbringen an einem (nicht dargestellten) Hubmechanismus, damit der Stopfen als Ventiiglied eines Verschlusses am Boden des Metallschmelze aufnehmenden Behältnisses eingesetzt werden kann. Die Haltestaπge 4 hat an ihrem unteren Befestigungsende 5 zwei diametral einander gegenüberliegende, vo Umfang der Haltestange 4 radial nach außen ragende zylinderzapfenartig ausgebildete Verriegelungsvorsprünge 6. Die Verriegelungsvorsprünge 6 können durch entsprechend um 180° zueinander versetzte Längsschlitze 7 des Stopfenköφers 1 bis in eine axiale Lage überführt werden, in weicher die Verriegelungsvorsprünge 6 in einem sich unterhalb einer unteren Stirnfläche 9 des Stopfenköφers 1 vorgesehenen Freiraum 10 mit der Haltestange 4 verdrehen lassen, und zwar insbesondere bis in eine Stellung, in welcher sie mit zur unteren Stirnseite 9 der Einsatzhülse 2 offenen Arretierungsaussparungen 8 ausgerichtet sind und durch Ziehen der Haltestange 4 axial nach oben in diese Arretierungsaussparungen 8 eintreten und ggf. einrasten können. Auf diese Weise ist ein Verdrehen des Stopfenköφers 1 relativ zu der Haltestange 4 verhindert. Außerdem nehmen Stopfenköφer 1 und Haltestange 4 eine definierte axiale Stellung zueinander ein.According to FIGS. 1 to 3b, the stopper for the closure of containers holding molten metal has in this case a rod-shaped stopper body 1 made of refractory material. The plug body 1 has an optionally enlarged bore 3 on the end face, which continues essentially coaxially in a longitudinal bore 16, which extends for this gas supply to the molten metal up to the free end of the plug body 1. The bore 3 serves for the releasable engagement of a metal holding rod 4, for example, for attachment to a lifting mechanism (not shown) so that the plug can be used as a valve member of a closure on the bottom of the container holding the molten metal. The Haltestaπge 4 has at its lower fastening end 5 two diametrically opposed, from the circumference of the support rod 4 radially outwardly projecting cylindrical peg-shaped locking projections 6. The locking projections 6 can be converted into an axial position by longitudinal slots 7 of the plug body 1 which are offset by 180 ° to one another are, in which the locking projections 6 can be rotated in a space 10 provided below a lower end face 9 of the stopper body 1 with the holding rod 4, in particular into a position in which they have locking recesses 8 open to the lower end face 9 of the insert sleeve 2 are aligned and by pulling the support rod 4 axially upward into these locking recesses 8 and, if necessary, can snap into place. In this way, rotation of the stopper body 1 relative to the holding rod 4 is prevented. In addition, stopper body 1 and support rod 4 assume a defined axial position with respect to one another.
In der in Fig. 1 veranschaulichten Stellung der Haltestange 4 relativ zu dem Stopfenköφer 1 lassen sich beide Teile axial gegeneinander verspannen. Zu diesem Zweck trägt die Haltestange 4 ein Außengewinde 11 für die Aufnahme einer Festspannmutter 12 jedenfalls in einem Bereich, welcher aus dem Stopfenköφer 1 herausragt. Die Festspannmutter 12 ist dazu geeignet, sich unter Zwischenlage eines Unterlegringes 13 an der oberen Stirnfläche 14 des Stopfenkörpers 1 abstützen.In the position of the holding rod 4 illustrated in FIG. 1 relative to the stopper body 1, both parts can be braced axially against one another. For this purpose, the support rod 4 carries an external thread 11 for receiving a clamping nut 12 in any case in an area which protrudes from the plug body 1. The clamping nut 12 is suitable for being supported on the upper end face 14 of the plug body 1 with the interposition of a washer 13.
Für die Zuführung von Gas, wie Argon, in die Metallschmelze, weisen sowohl der Stopfenkörper 1 als auch die Haltestange 4 durchgehende Längsbohrungen 3, 16 bzw. 17 für die Zuführung des Gases auf. Die jeweiligen Bohrungen 3, 6, 17 stehen über den Freiraum 10 in Strömungsverbinduπg zueinander und sind axial zueinander ausgerichtet. Bei mehr als zwei Verriegelungsvorsprüngen 6 sind diese ebenfalls in gleichem Winkelabstand über den Umfang der Haltestange 4 verteilt angeordnet, also bspw. drei Verriegelungsvorsprünge 6 im Abstand von 120°. Dem entspricht dann auch die Anzahl und Anordnung der Längsschlitze 7 des Stopfenköφers 1 sowie die jeweils um die Hälfte des Winkelabstandes der Längsschlitze 7 versetzte Anordnung der Arretierungsaussparungen 8, in welche die Verriegeiungsvorsprünge 6 form- und/oder kraftschlüssig eingreifen.For the supply of gas, such as argon, into the molten metal, both the plug body 1 and the holding rod 4 have continuous longitudinal bores 3, 16 and 17 for the supply of the gas. The respective bores 3, 6, 17 are in flow connection with one another via the free space 10 and are axially aligned with one another. If there are more than two locking projections 6, these are likewise arranged at the same angular distance over the circumference of the holding rod 4, that is to say, for example, three locking projections 6 at a distance of 120 °. This then also corresponds to the number and arrangement of the longitudinal slots 7 of the stopper body 1 and the arrangement of the locking recesses 8, which are offset by half the angular spacing of the longitudinal slots 7, into which the locking projections 6 engage in a positive and / or non-positive manner.
Zur Abdichtung der Gaszufuhr nach außen können temperaturbeständige Dichtungsringe 19, z.B. in Form einer keramischen kompressiblen Faserdichtung, zwischen Unteriegring 13 und Stopfenköφer 1 vorgesehen sein. Die erforderliche Dichtigkeit wird insbesondere beim axialen Festspannen der Haltestange 4 an dem Stopfenköφer 1 mittels der Festspannmutter 12 erzielt.To seal the gas supply to the outside, temperature-resistant sealing rings 19, e.g. be provided in the form of a ceramic compressible fiber seal between the lower ring 13 and the plug body 1. The required tightness is achieved in particular when the holding rod 4 is axially clamped on the stopper body 1 by means of the clamping nut 12.
Bei der in den Fig. 4 und 5 veranschaulichten alternativen Ausführung eines erfindungsgemäßen Stopfens weist eine Einsatzhülse 2 im Abstand von dem oberen Ende des Stopfenköφers 1 einen radialen in einem an die Längsbohrung 16 angrenzende Ringaussparung 27 hineinragendenIn the alternative embodiment of a stopper according to the invention illustrated in FIGS. 4 and 5, an insert sleeve 2 at a distance from the upper end of the stopper body 1 has a radial recess 27 projecting into an annular recess 27 adjacent to the longitudinal bore 16
Umfangsfiansch 20 auf, welcher geeignet ist, mit seiner oberen Stirnfläche 21 dichtend an der entsprechend zugeordneten Ringfläche 23 des Stopfenkörpers 1 anzuliegen. Zwischen der oberen Stirnfläche 21 des Umfangsflanschs 20 und der zugeordneten Ringfläche 23 des Stopfenköφers 1 ist ein temperatur- beständiger Dichtungsring 19, z.B. in Form einer keramischen kompressiblen Faserdichtung, vorgesehen.Circumferential flange 20, which is suitable for sealingly resting with its upper end face 21 on the correspondingly assigned ring surface 23 of the plug body 1. Between the upper end face 21 of the peripheral flange 20 and the associated ring face 23 of the stopper body 1 there is a temperature-resistant sealing ring 19, e.g. in the form of a ceramic compressible fiber seal.
In dem dargestellten Fall ist die Einsatzhülse 2 relativ zu dem Stopfenkörper 1 axial verspanπbar. Zu diesem Zweck wird bei der Herstellung (vgl. Fig. 5) sichergestellt, daß der Umfangsfiansch 20 in die Ringaussparung 27 des Stopfenkörpers 1 zu liegen kommt, welche eine größere axiale Höhe hat, als der Umfangsfiansch 20 selbst. Praktisch geschieht dies dadurch, daß beim Einformen oder Mitformen der Einsatzhüise 2 aus Metall oder metallummantelten keramischem Material ein Riπgkörper 26 aus einem ausbrennbaren Material, wie Polyprophylen, mit eingeformt wird, welcher unmittelbar benachbart am Umfangsfiansch 20 angeordnet ist und den gleichen Außendurchmesser wie dieser aufweist. Beim Brennen des Stopfenköφers 1 wird der Ringköφer 26 ausgebrannt, so daß sich der Umfangsfiansch 20 in der Ringaussparung 27 und damit die Einsatzhülse 2 in dem Endabschnitt 18 der Längsborhung 16 insgesamt axial relativ zu dem Stopfenköφer 1 bewegen kann.In the case shown, the insert sleeve 2 can be axially clamped relative to the plug body 1. For this purpose, it is ensured during manufacture (cf. FIG. 5) that the peripheral flange 20 comes to lie in the ring recess 27 of the plug body 1, which has a greater axial height than the peripheral flange 20 itself. In practice, this is done in that at the Molding or shaping the insert sleeve 2 from metal or metal-coated ceramic material forms a ring body 26 made of a burn-out material, such as polypropylene, which is arranged directly adjacent to the peripheral flange 20 and has the same outside diameter as this. When burning the stopper body 1, the ring body 26 is burned out, so that the circumferential flange 20 in the ring recess 27 and thus the insert sleeve 2 in the end section 18 of the longitudinal bore 16 can move axially relative to the stopper body 1 overall.
Auf der dem Ringköφer 26 zugewandten und damit oberen Stirnfläche 21 des Umfangsflansches 2 befindet sich der kompressible Dichtungsring 19, welcher beim Verspannen der Haltestange 4 mit der Einsatzhülse 2 und damit dem Stopfenköφer 1 zwischen der oberen Stirnfläche 21 des Umfangsflanschs 20 und der oberen Ringfläche 23 des Stopfenköφers 1 zusammengepreßt wird.On the ring body 26 facing and thus upper end face 21 of the peripheral flange 2 there is the compressible sealing ring 19 which, when the holding rod 4 is clamped with the insert sleeve 2 and thus the plug body 1, between the upper end face 21 of the peripheral flange 20 and the upper ring surface 23 of the Stopper body 1 is pressed together.
Zum Verspannen der Einsatzhüise 2 gegenüber dem Stopfenköφer 1 ist die Einsatzhülse 2 mit dem unteren Ende der Haltestange 4, z.B. durch Verschrauben, lösbar verbindbar. Zu diesem Zweck hat die Haltestange 4 ein Außengewinde 11 und die Einsatzhülse 2 in ihrem oberen Bereich ein Innengewinde 25. Auf das Außengewinde 11 der Haitestange 4 kann eine Festspannmutter 12 aufgenommen werden, welche dazu geeignet ist, sich unter Zwischenlage eines Uπteriegringes 13 an der oberen Stirnfläche 14, 15 des Stopfenkörpers 1 bzw. der Einsatzhülse 2 abzustützen. Durch Anziehen der Festspannmutter 12 wird also die Einsatzhülse 2 relativ zu dem Stopfenkörper 1 axial nach oben gezogen, bis die Einsatzhülse 2 entweder mit ihrem Umfangsfiansch 20 an der oberen, die Ringaussparung 27 des Stopfenkörpers 1 begrenzenden Stirnfläche 23, ggf. unter Zwischeπlage des Dichtungsringes 19, oder mit ihrer oberen Stirnfläche 15 an dem Unterlegring 13 bzw. der Festspannmutter 12 anschlägt. Dabei können zwischen den letztgenannten Teilen ebenfalls Dichtungsringe in Form von keramischen kompressiblen Faserdichtungen vorgesehen sein. Neben der Einsatzhülse 2 weisen sowohl der Stopfenköφer 1 als auch die Haltestange 4 durchgehende Längsbohrung 16, 17 für die Zuführung eines Gases in die Metallschmelze auf. Die genannten Bohrungen 3, 16, 17 stehen über die Ringaussparung 27 in Strömungsverbindung zueinander und sind axial zueinander ausgerichtet.To brace the insert sleeve 2 with respect to the stopper body 1, the insert sleeve 2 can be detachably connected to the lower end of the holding rod 4, for example by screwing. For this purpose, the holding rod 4 has an external thread 11 and the insert sleeve 2 has an internal thread 25 in its upper region. A clamping nut 12 can be accommodated on the external thread 11 of the holding rod 4, which is suitable for interposing a Uπteriegringes 13 on the upper Support end face 14, 15 of the plug body 1 or the insert sleeve 2. By tightening the clamping nut 12, the insert sleeve 2 is thus pulled axially upward relative to the plug body 1 until the insert sleeve 2 either with its peripheral flange 20 on the upper end face 23 delimiting the ring recess 27 of the plug body 1, possibly with the sealing ring 19 interposed , or strikes with its upper end face 15 on the washer 13 or the clamping nut 12. Sealing rings in the form of ceramic compressible fiber seals can also be provided between the latter parts. In addition to the insert sleeve 2, both the stopper body 1 and the holding rod 4 have continuous longitudinal bores 16, 17 for the supply of a gas into the molten metal. The bores 3, 16, 17 mentioned are in flow connection with one another via the ring recess 27 and are axially aligned with one another.
Wie aus den Fig. 4 und 5 ersichtlich, ist die Einsatzhülse 2 in einem erweiterten sacklochartigen oberen Endabschnitt 18 der Längsbohrung 16 des Stopfenköφers 1 angeordnet, so daß der Einsatzhülse 2 die erforderliche Querschnittsbemessung gegeben werden kann. Die Einsatzhülse 2 braucht nicht aus Metall zu bestehen, sie kann auch aus metallummantelten feuerfestem Material gebildet sein und zusammen mit dem übrigen Teil des Stopfenköφers 1 geformt werden, wobei der Stopfenköφer 1 dann im Bereich der Einsatzhülse 2 vorzugsweise aus Feuerfestmaterial höherwertiger Qualität, d.h. höhere Zug- und Druckfestigkeit gebildet ist, um die auftretenden Zug- und Druckkräfte aufnehmen zu können, welche bei Betätigung des Hubmechanismus übertragen werden müssen. As can be seen from FIGS. 4 and 5, the insert sleeve 2 is arranged in an enlarged blind hole-like upper end section 18 of the longitudinal bore 16 of the stopper body 1, so that the insert sleeve 2 can be given the required cross-sectional dimensioning. The insert sleeve 2 does not need to be made of metal, it can also be formed from metal-coated refractory material and formed together with the remaining part of the stopper body 1, the stopper body 1 in the insert sleeve 2 then preferably made of refractory material of higher quality, ie higher tension - And compressive strength is formed in order to be able to absorb the tensile and compressive forces that occur, which must be transmitted when the lifting mechanism is actuated.
Bezugszeichenliste:Reference symbol list:
1 Stopfenköφer 2 Einsatzhüise1 stopper body 2 operational hoses
3 Bohrung des Stopfenköφers 13 Bore of the plug body 1
4 Haltestange4 handrails
5 Befestigungsende der Haltestange 45 Fixing end of the handrail 4
6 Verriegelungsvorsprünge der Haltestange 4 7 Längsschlitze6 locking projections of the support rod 4 7 longitudinal slots
8 Arretierungsaussparungen8 locking recesses
9 untere Stirnfläche des Stopfenköφers 1 0 Freiraum 1 Außengewinde der Haltestange 4 2 Festspannmutter 3 Unterlegring 4 obere Stirnfläche des Stopfenkörpers 1 5 innerer Stirnflächenbereich 6 Längsbohrung des Stopfenköφers 1 7 Längsbohrung der Haltestange 4 8 Endabschnitt der Längsbohrung 16 9 Dichtungsring 0 Umfangsfiansch 1 obere Stirnfläche des Umfangsflanschs 20 2 untere Stirnfläche des Umfangsflanschs 20 3 obere Ringfläche des Stopfenkörpers 1 4 untere Ringfläche des Stopfenkörpers 1 5 Innengewinde der Einsatzhüise 2 6 Ringköφer 7 Ringaussparung 9 lower end face of the stopper body 1 0 free space 1 external thread of the holding rod 4 2 locking nut 3 washer 4 upper end face of the stopper body 1 5 inner end face area 6 longitudinal bore of the stopper body 1 7 longitudinal bore of the holding rod 4 8 end section of the longitudinal bore 16 9 sealing ring 0 peripheral flange 1 upper end face of the peripheral end 20 2 lower end face of the peripheral flange 20 3 upper ring surface of the plug body 1 4 lower ring surface of the plug body 1 5 internal thread of the insert sleeve 2 6 ring body 7 ring recess

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e: Patent claims:
1. Stopfen für den Verschluß von Metallschmelze aufnehmenden1. Plug for the closure of molten metal
Behältnissen, mit einem z.B. stangenförmigen Stopfenköφer (1) aus feuerfestem Material, weiche eine Bohrung (3) für den lösbaren Eingriff einer z.B. metallenen Haltestange (4) für das Anbringen an einemContainers with a e.g. rod-shaped plug body (1) made of refractory material, soft a bore (3) for the releasable engagement of e.g. metal support rod (4) for attachment to a
Hubmechanismus aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltestange (4) an ihrem Befestigungsende (5) wenigstens zwei diametral einander gegenüberliegende, vom Umfang der Haitestange (4) radial nach außen ragende Verriegeiungsvorsprünge (6) aufweist, welche durch entsprechende zueinander winkelversetzte, an die Bohrung (3) angrenzende, Längsschlitze (7) des Stopfenköφers (1) bis in eine axiale Lage überführbar sind, in welcher die Haltestange (4) mit den Verriegelungsvorsprüngen (6) gegenüber dem Stopfenköφer bis in eine Stellung verdrehbar ist, in welcher die Verriegelungsvorsprünge (6) durch Bewegung in Richtung axial zum oberen Ende des Stopfenkörpers (1 ) hin in entsprechend zueinander winkel versetzte Arretierungsaussparungen (8) des Stopfenkörpers (3) eintreten können.Lifting mechanism, characterized in that the holding rod (4) has at its fastening end (5) at least two diametrically opposed locking projections (6) projecting radially outward from the periphery of the holding rod (6), which by corresponding angularly offset to the bore (3) adjacent longitudinal slots (7) of the plug body (1) can be transferred into an axial position in which the holding rod (4) with the locking projections (6) can be rotated relative to the plug body to a position in which the locking projections ( 6) by moving axially towards the upper end of the stopper body (1) into locking recesses (8) of the stopper body (3) which are offset relative to one another.
2. Stopfen nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Längsschlitze (7) von dem oberen Ende des Stopfenkörpers (1 ) bis in einen Freiraum (10) für das Verdrehen der Haltestange (4) mit den2. Plug according to claim 1, characterized in that the longitudinal slots (7) from the upper end of the plug body (1) into a free space (10) for rotating the support rod (4) with the
Verriegelungsvorsprüngen (6) reichen und die Arretierungsaussparungen (8) sich zu einer nach unten weisendenLocking projections (6) are sufficient and the locking recesses (8) face down
Stirnfläche (9) des Stopfenkörpers (1 ) der Einsatzhülse (2) hin öffnen. Open the end face (9) of the plug body (1) of the insert sleeve (2).
3. Stopfen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltestange (4) in Verriegelungsstellung gegenüber dem Stopfenköφer (1 ) axial verspannbar ist.3. Stopper according to claim 1 or 2, characterized in that the holding rod (4) in the locking position relative to the stopper body (1) is axially clamped.
4. Stopfen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltestange (4) ein Außengewinde (11 ) für die Aufnahme einer Festspannmutter (12) aufweist, welche dazu geeignet ist, sich, ggf. unter4. Stopper according to one of the preceding claims, characterized in that the holding rod (4) has an external thread (11) for receiving a clamping nut (12) which is suitable for itself, possibly under
Zwischenlage eines Unterlegringes (13), an einer oberen, vorzugsweise ebenen Stirnfläche (14) des Stopfenköφers (1) abzustützen.Intermediate layer of a washer (13) to be supported on an upper, preferably flat end face (14) of the stopper body (1).
5. Stopfen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltestange (4) eine bis in den Freiraum (10) des Stopfenköφers (1 ) reichende Längsbohrung (17) aufweist und sich an den Freiraum (10) eine Längsbohrung (16) des Stopfenkörpers (1 ) für die Zuführung eines Gases in die Metallschmelze anschließt.5. Plug according to one of the preceding claims, characterized in that the holding rod (4) has a longitudinal bore (17) extending into the free space (10) of the stopper body (1) and a longitudinal bore (16) is attached to the free space (10). of the plug body (1) for supplying a gas into the molten metal.
6. Stopfen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungsvorsprünge (6) zapfenartig ausgebildet und form- und/oder kraftschlüssig in den Arretierungsaussparungen (8) aufnehmbar sind.6. Stopper according to one of the preceding claims, characterized in that the locking projections (6) are formed like a pin and can be received in the locking recesses (8) in a positive and / or non-positive manner.
7. Stopfen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei mehr als zwei Verriegelungsvorsprüngen (6) diese in gleichem Winkelabstand über den Umfang der Haltestange (4) verteilt angeordnet sind. 7. Plug according to one of the preceding claims, characterized in that in the case of more than two locking projections (6), these are arranged at the same angular spacing over the circumference of the holding rod (4).
- 8. Stopfen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltestange (4) an ihrem Umfang gegenüber dem Stopfenköφer (1) abgedichtet ist, insbesondere mitteis eines temperaturbeständigen s Dichtungsringes (19), z.B. in Form einer keramischen Faserdichtung, zwischen Unte'riegring (13) und Stopfenköφer (1). - 8. Stopper according to one of the preceding claims, characterized in that the holding rod (4) is sealed on its circumference with respect to the stopper body (1), in particular by means of a temperature-resistant sealing ring (19), for example in the form of a ceramic fiber seal, between the bottom ' ring ring (13) and plug body (1).
9. Stopfen für den Verschluß von Metallschmelze aufnehmenden Behältnissen, mit einem zum Beispiel stangenförmigen Stopfenköφer (1 ) aus feuerfestem Material und mit einer Einsatzhülse (2) im Bereich des oberen Endes des Stopfenkörpers (1), welche mit diesem im wesentlichen koaxial angeordnet ist und eine Bohrung (3) für den lösbaren Eingriff einer zum Beispiel metallenen Haitestange (4) für das Anbringen an einem Hubmechanismus aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Einsatzhülse (2) im Abstand von dem oberen Ende des Stopfenköφers (1) einen radialen Umfangsfiansch (20) aufweist, welcher geeignet ist, mit seiner oberen Stirnfläche (21 ) dichtend an einer zugeordneten nach unten weisenden Ringfläche (23) des Stopfenköφers (1 ) anzuliegen.9. stopper for the closure of molten metal receiving containers, for example with a rod-shaped stopper body (1) made of refractory material and with an insert sleeve (2) in the region of the upper end of the stopper body (1), which is arranged essentially coaxially therewith and has a bore (3) for the releasable engagement of, for example, a metal handle bar (4) for attachment to a lifting mechanism, characterized in that the insert sleeve (2) at a distance from the upper end of the plug body (1) has a radial peripheral flange (20 ), which is suitable to lie with its upper end face (21) sealingly against an associated downwardly facing annular surface (23) of the stopper body (1).
10. Stopfen nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der oberern Stirnfläche (21 ) des Umfangsflanschs (20) und der zugeordneten Riπgfiäche (23) des Stopfenkörpers (1 ) ein temperaturbeständiger Dichtungsring (19), z.B. in Form einer keramischen Faserdichtung, vorgesehen ist. 10. Plug according to claim 9, characterized in that a temperature-resistant sealing ring (19), for example in the form of a ceramic fiber seal, is provided between the upper end face (21) of the peripheral flange (20) and the associated ring surface (23) of the plug body (1) is.
11. Stopfen nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Einsatzhüise (2) relativ zu dem Stopfenköφer (1) axial verspannbar ist, derart, daß sich die obere Stirnfläche (21 ) des11. Stopper according to claim 9 or 10, characterized in that the insert sleeve (2) relative to the stopper body (1) is axially clamped, such that the upper end face (21) of the
Umfangsflanschs (20) dichtend gegen die zugeordnete Ringfläche (23) des Stopfenköφers (1) legt.Circumferential flange (20) seals against the associated ring surface (23) of the stopper body (1).
12. Stopfen nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Umfangsfiansch (20) einen unrunden Umfang zum Eingriff in eine außen entsprechend unrunde Ringaussparung (27) des Stopfenköφers (1 ) aufweist.12. Stopper according to claim 11 or 12, characterized in that the peripheral flange (20) has a non-circular circumference for engagement in an externally non-circular ring recess (27) of the stopper body (1).
13. Stopfen nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß in bzw. an der oberen Stirnfläche (21 ) des Umfangsflanschs (20) und/oder der zugeordneten Ringfläche (23) des Stopfenköφers (1 ) ein Dichtungsring (19), z.B. in Form einer keramischen Faserdichtung, angeordnet ist.13. Stopper according to one of claims 9 to 12, characterized in that in or on the upper end face (21) of the peripheral flange (20) and / or the associated ring surface (23) of the stopper body (1) has a sealing ring (19), e.g. in the form of a ceramic fiber seal.
14. Stopfen nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß zum Verspannen der Einsatzhülse (2) gegenüber dem Stopfenkörper (1 ) die Einsatzhülse (2) mit dem unteren Ende der14. Plug according to one of claims 9 to 13, characterized in that for bracing the insert sleeve (2) relative to the plug body (1), the insert sleeve (2) with the lower end of the
Haitestange (4), z.B. über Gewinde (11 , 25), lösbar verbindbar ist und die Haltestange (4) eine auf ein Außengewinde (11 ) aufgenommene Festspannmutter (12) trägt, welche dazu geeignet ist sich, ggf. unter Zwischenlage eines Unterlegringes (13), an der oberen Stirnfläche (14, 15) des Stopfenkörpers (1 ) und ggf. der Einsatzhülse (2) abzustützen. Haitestange (4), for example via thread (11, 25), is releasably connectable and the holding rod (4) carries a clamping nut (12) accommodated on an external thread (11), which is suitable for this, possibly with the interposition of a washer ( 13) on the upper end face (14, 15) of the plug body (1) and, if necessary, the insert sleeve (2).
15. Stopfen nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß neben der Einsatzhülse (2) sowohl der Stopfenkörper (1) als auch die Haltestange (4) eine Längsbohrung (16, 17) für die Zuführung eines15. Plug according to one of claims 9 to 14, characterized in that in addition to the insert sleeve (2) both the plug body (1) and the holding rod (4) have a longitudinal bore (16, 17) for the supply of a
Gases in die Metallschmelze aufweisen.Have gas in the molten metal.
16. Stopfen nach einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Einsatzhüise (2) in einem ggf. erweiterten, sacklochartigen16. Plug according to one of claims 9 to 15, characterized in that the insert sleeve (2) in a possibly enlarged, blind hole-like
Endabschnitt (18) der Längsbohrung (16) des Stopfenköφers (1) angeordnet ist, welche sich zu der Ringaussparung (27) erweitert.End portion (18) of the longitudinal bore (16) of the stopper body (1) is arranged, which widens to the ring recess (27).
17. Stopfen nach einem der Ansprüche 9 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Einsatzhülse (2) in ihrer Einspannlage mit ihrem oberen Ende bis dicht unterhalb an das obere Ende des Stopfenkörpers (1) reicht.17. Plug according to one of claims 9 to 16, characterized in that the insert sleeve (2) in its clamping position extends with its upper end to just below the upper end of the plug body (1).
18. Stopfen nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Einsatzhülse (2) aus einem feuerfesten Material besteht, welches vorzugsweise eine höhrere Festigkeit als das Feuerfestmaterial des Stopfenkörpers (1 ) aufweist. 18. Plug according to one of claims 9 to 11, characterized in that the insert sleeve (2) consists of a refractory material which preferably has a higher strength than the refractory material of the plug body (1).
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