FI70535B - Vridtillslutning foer smaeltflytande raomaterial isynnerhet meallsmaeltor - Google Patents

Description

70535 Kääntösuljin sulatettuja raaka-aineita, erityisesti metallisulatteita varten

Keksintö koskee kääntösuljinta sulatettuja raa-5 ka-aineita , erityisesti metallisulatteita varten, varustettuna sulkurungolla, joka on järjestetty kääntyvänä staat-toriin ja käsittää kääntämällä suljettavan virtausaukon, joka menee kääntyvän sulkurungon vaippapinnan läpi.

Sulatettuja raaka-aineita varten käytettävien sulkimien on lukuisien avaus- ja sulkemisliikkeiden aikana ja korkeita lämpötiloja omaavaa sulatetta käsiteltäessä taattava tiiviys sulkurunkojen liukupinnoissa ja mahdollistettava siten pitkät käyttöjaksot ilman sul-kuosien huoltotöitä tai vaihtamista. Asiaa vaikeuttaa -L5 vielä se, etteivät sulkuosat saa missään olosuhteissa sulkurunkojen lämpölaajenemisista tai siirtymisistä johtuen lukkiutua niin, ettei niitä pystytä edes lisä-voimaa käyttämällä enää avaamaan tai sulkemaan. Lisä-vaikeutena on vielä, että kuumuutta kestävästä epämetal-20 limateriaalista valmistetut sulkuosat (stäattori, kääntyvä sulkurunko) muuttavat nousseissa käyttölämpötiloissa muotoaan mielin määrin ja ettei niitä voida kiinnittää koteloon koneenrakennuksessa tavanomaisilla keinoilla.

GB-patentista 183 241 tunnetaan jo edellä mainit-25 tua tyyppiä oleva kääntösuljin . Monien sulatteiden - nimenomaan kevytmetallien - kohdalla hiekan ja hiilen käyttäminen sulkutulppana kääntyvän sulkurungon yläpuolella ei ole kuitenkaan mahdollista. Lisäksi on pelättävissä, että lämpölaajenemisen synnyttämään, suuruudeltaan 30 vaihtelevaan rakoon, joka on toisiinsa nähden kääntyvien sulkuosien välissä, voi päästä sulatetta, joka jähmettyy ja estää sen jälkeen sulkurakenteen liikkeen.

DE-patentista 2 043 588 tunnetaan juokseville sulatteille tarkoitettuun säiliöön sijoitettu kääntösuljin 35 jossa katkaistu kartio on varustettu pituussuuntaisella, epäkeskisellä virtauskanavalla. Tällaista rakennetta voi- 2 70535 daan käyttää vain vapaasti ulos virtaavaa pohjatyhjennystä varten, mutta ei kuitenkaan niissä tapauksissa jolloin poistopuolella on kiinteästi säiliöön tai sulkukoteloon yhdistetty putkijohto tai vastaava.

5 Tällä keksinnöllä pyritään kehittämään sellainen sulatetuille raaka-aineille sopiva lukitus,joka tiivistää moitteettomasti myös lämpölaajenemisien vaikutuksen alaisena ja pitkienkin käyttöperiodien aikana ja lisäksi avautuu ja sulkeutuu varmasti, ja jossa tulo- ja poisto-10 puoli ovat toisiinsa nähden kiinteitä.

Tämä tehtävä on ratkaistu patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa mainituilla rakennepiirteillä.

Koska sulkukartio ei ole kiinnitetty aksiaalisessa sijaintiasennossaan eikä myöskään pyörimisakseliinsa näh-15 den kiinteästi, lämpölaajenemiset, jotka aiheuttavat jonkin sulkuosan sijainnin muuttumisen, eivät voi-saada aikaan puristumista. Koska kääntösuljin voidaan pyörimisakseliin nähden poikittain sijaitsevan virtausaukkonsa vuoksi sijoittaa myös kiinteästi laitteiston kahden osan 20 väliin - esim. uunin seinämän ja johtoputken väliin - tietylle keskinäiselle etäisyydelle, on mahdollista, että sulatteen virrauskanava voi olla vaihtoehtoisesti suunnilleen vaakasuora, esim. kahden kiinteän säiliön välisenä yhdysosana.

25 Piirustuksessa esitetään rakenne-esimerkkejä kek sinnön mukaisesta kääntösulkimesta. Tällöin kuvio 1 on pituusleikkaus kääntösulkimesta, kuviossa 2 on vasemmalla puolella leikkaus kuvion 1 linjaa A-A pitkin ja oikealla puolella linjaa B-B 30 pitkin ja kuviot 3 on kuviota 1 vastaava leikkaus eräästä rakennevaihtoehdosta.

Kääntösuljin on tarkoitettu toimimaan yhdessä sulatetuille raaka-aineille, nimenomaan kevytmetallisu-35 latteille, käytettävän säiliön kanssa. Kääntösulkirnessa on lähinnä lieriön tai laatikon muotoinen kotelo 2 ja se suuntautuu tulenkestävistä muototiilistä 4 ja reikäle- 3 70535 vystä 3 tulenkestävänä säiliöverhouksena (ei esitetty kuviossa) muodostettuun tyhjään tilaan. Laippa 5 on osa säiliön metalliseinmää ja se on tarkoitettu kääntö-sulkimen kiinnittämistä varten. Reikälevyssä 3 on 5 aukko 6, jonka läpi juokseva sulate virtaa aukon yläpuolelle järjestetystä säiliötilasta.

Kotelon 2 sisällä on sulkukartio 7, joka on noin 30° kartiokulman käsittävä katkaistu kartio. Tämä sulku-kartio 7 suuntautuu staattoriin 8, jonka keskiaukko on 10 tehty reikäkartion muotoiseksi, niin dttä kartiota 7 varten on sopiva vastepinta 9. Kartio 7 on mieluimmin ke-ramiikkamateriaalia. Staattori 8 valmistetaan mieluimmin kuumuutta kestävästä grafiittimateriaalista. Sulku-kartiossa 7 on lieriön muotoinen virtausaukko 10, joka 15 on suorassa kulmassa kartion akseliin nähden. Staatto-rissa 8 on samoin läpimenoaukko 11, joka voidaan sulku-kartion 7 ollessa vastaavassa kääntöasennossa siirtää samalle kohdalle sen virtausaukon 10 kanssa, niin että reikälevyssä 3 olevan aukon 6 ja poistoputken 13 reiän 20 12 välille syntyy tällöin virtausyhteys. Alapäästä avo nainen poistoputki 13 on tulenkestävää materiaalia ja se kiinnitetään vaihdettavana osana ruuvit 19 käsittävällä hylsyllä 17. Kuten kuviossa 1 on pistekatkoviivalla esitetty, poistoputken 13 asemesta voitaisiin käyttää 25 myös kourua tai putkijohtoa.

Kartion 7 halkaisijaltaan pienemmässä päätysivussa on lämpöeristyskappale 1 4 , joka voidaan puristaa staattoria 8 vasten pidinlevyn 15 ja ruuvien 16 avulla. Ruuvit 16 ovat kotelon seinämässä 18. Vastaavia lämpö-30 eristyskappaleita 14' on staattorin 8 sivuilla, osittain samoin pidinlevyn 15' avulla koteloa 2 vasten tuettuina (kuvioa 2). Yläpuolella staattori 8 ja koko lukitusra-kenne on erotettu pohjalevystä 3 kuumuutta kestävällä tiivisteellä 20, erimerkiksi keraamisella kuitumatolla, 35 jolla on samalla lämpöä eristävä vaikutus. Staattorin 8 vastakkaisessa päätysivussa on lämpöeristysrengas 22, 4 70535 jonka aukossa on tietyllä säteisvälyksellä välilevy 24. Tämä välilevy 24 koskettaa kartion 7 päätysivuun 26, jolloin kääntöliikkeen siirtämiseksi edelleen on järjestetty kolme 120° päässä toisistaan olevaa lieriölevyä 28, jotka 5 menevät kukin vastaavasti muotoiltuun sulkukartion 7 päätysivussa 26 ja välilevyssä 24 olevaan aukkoonRuuvi 30 pitää levyt 28 kiinni välilevyssä 24. Välilevyssä 24 on kaksi toisiinsa nähden täysin vastakkain olevaa aukkoa 32, jotka on muodostettu mieluimmin pitkittäisreikinä 10 tai diametraalisesti suuntautuvana aukkona. Kaksi vääntiö-pulttia 34, joissa on pallokannat, menevät näihin pit-kittäisreikiin 32. Nämä vääntiöpultit 34 on kiinnitetty metalliseen kytkinlevyyn 36. Kaksi muuta vääntiöpult-tia 35 on sijoitettu toiselle puolelle. Ne on siirretty 15 vääntiöpultteihin 34 nähden 90°, jolloin ne tasot, jotka menevät vääntiöpulttien 34 ja 35 pitkittäisakselien kautta, menevät ristiin kytkinlevyn 36 keskiosassa. Vääntiöpultit 35 työntyvät levyn muotoisen käyttöelimen 40 vastaavaan aukkoon 38. Nämä aukot 38 on tehty mieluimmin 20 myös pitkittäisreikänä tai diametraalisena aukkona.

Pitkittäisreiät 32 ja 38 tai diametraaliset aukot menevät ristiinkeskenään, toisin sanoen niiden pitkittäis-akselit on siirretty 90° toisiinsa nähden. Kytkinlevyn 36 ja välilevyn 24 välissä on rako 42, joka ulottuu myös 25 kytkinlevyn kehän ympäri. Toinen rako 44 on kytkinlevyn 36 ja käyttöelimen 40 välissä.

Käyttöelin 40 on muodostettu kehästään pieneksi hammaspyöräksi 46, joka liittyy moottorilla varustetun käyttölaitteen hammaspyörään, jota ei ole esitetty lähem-30 min kuviossa. Käyttöelimen 40 keskellä oleva ja kartiosta 7 kauempana sijaitseva alue muodostaa lieriömäisen laake-ritapin 48, joka menee koteloon kiinnitetyn rengaslaipan 50 tukemaan laakeriholkkiin 52.

Käyttöelimessä 40 on useita, mieluimmin kolme kehän 35 muotoo järjestettyjä, toisistaan yhtä kaukana olevaa jousipulttia 54, jotka koskettavat välilevyn 24 rengas- 5 70535 gasulokkeeseen 56. Jousi 58 mieluimmin esijännitetty lau-tasjousipaketti / tukeutuu jousipultin 54 rengasolak-keeseen 60. Lieriön muotoinen jousikotelo 62 on yhdistetty ruuveilla 64 käyttöelimeen 40. Sulkukartion 7 mukana pyö-5 rivat jousiosat 54, 58 ja 60 takaavat sen kiinnittymisen tiiviisti vastepintaan 9.

Kääntösuljin muodostaa rakenneyksikön, joka voidaan yhdistää yhtenä osana sulatetta sisältävään säiliöön, esim. uuniin,ja kouruihin tai putkijohtoihin ja irrottaa 10 myös niistä. Rakenteen ei tarvitse olla pystyrakenne, vaan se voi olla myös vaakasuunassa tai se voi liittyä valusangon tai vastaavan kaatoliikkeisiin.

Toimintatapa on seuraava: pienen hammaspyörän 46 käyttövoimana on jo sähkömoottori tai paineneste - tai 15 paineilmamoottori. Sulkukartio 7 kääntyy tällöin staat-toriin 8 nähden, joten virtausukko 10 voi siirtyä staat-torin 8 aukkoihin 11 nähden joko avonaiseen tai suljettuun asentoon.Jousipulttien 54 avulla sulkukartioon 7 kohdistuu etukäteen määrätty aksiaalivoima, jolloin 20 kartio 7 puristuu vastepintaan 9. Lämpölaajenemiset ja vähäiset aksiaalisiirtymät, esim. laitteiston pysähtyessä tapahtuvan kitkan johdosta»kohdistuvat tällöin joustaviksi laakeroituihin jousipultteihin 54, jotka ottavat ne vastaan.

25 Mikäli hammaspyörän 46 pyörimisakselin ja sulku- kartion 7 välillä on kulmapoikkeamia, ne tasoitetaan näiden osien välissä olevan, viitenumerolla 31 merkityn kytkimen avulla. Koska vääntiöpulttien 34 ja 35 kannat ovat pallon muotoiset ja koska kytkinlevyn 36 molemmilla 30 puolilla on rako 42, 44, kulmapoikkeamat voidaan ottaa vastaan, ilman että toisiinsa nähden liikkuvien osien väliin syntyy puristusta.

Mikäli hammaspyörän 46 ja sulkukartion 7 pyörimisakselien välillä esiintyy rinnakkaissiirtymiä, nämä tasoi-35 tetaan siten, että vääntiöpulttien 34 kannat siirtyvät ristikkäin säteen suunnassa välilevyn 24 pitkittäisrei'issä 6 70535 32 ja vääntiöpulttien 35 kannat vastaavasti käyttöelimen 40 pitkittäisrei'issä 38.

Tällöin eivät edes päällekkäiset kulmapoikkeamat ja rinnakkaissiirtymät pysty estämään hammaspyörän 46 5 ja sulkukartiion 7 välisen pyörimisliikkeen siirtymistä edelleen ja kartion 7 pysyminen tarkasti paikallaan staat-torissa 8 on taattu myös illoin, kun staattori ei ole kiinnitetty aivan tarkasti koteloon, tai kun sen sijainti muuttuu jälkeenpäin.

10 Kuviossa 3 nähdään eräs rakennemuunnelma, jossa samat viitenumerot tarkoittavat samoja osia kuin kuvioissa 1 ja 2. Kotelo 2' on muodostettu niin,että kääntö-suljin voidaan sijoittaa helposti putkijohdon osien 70 väliin, esim. sulatettua alumiinia varten, jolloin 15 johtoverhouksen 71 päädyn puoleinen liittäminen staat-toriin 8 voi tapahtua molemmilla puolilla laastikerrok-sella tai kuituhuopatiivisteellä 72. Kuvion 1 mukaisten kolmen kehän muotoon järjestetyn jousilaitteen 54, 58 ja 62 asemesta kuvion 3 esittämässä rakennemuodossa on 20 vain yksi, keskelle sijoitettu jousipultti 54, joka puristetaan voimakkaammilla jousilla 58, mieluimmin lau-tasjousilla, välilevyä 24' vasten. Pyörimiskäyttö välilevystä 24' sulkukartioon 7 tapahtuu tässä rakenteessa ura-ja kiilaliitännän 74 avulla. Keskellä sijaitseva jousilai-25 te 54, 58, 60 on sijoitettu päätypuolella käyttöakselin 76 päähän ja akseli 76 on laakeroitu koteloon 2' kiinteästi yhdistettyyn tukeen 50'. Tukeen 50' voidaan sijoittaa samanaikaisesti akselia 76 käyttävä moottori (ei esitetty kuviossa). Akselin 76 ja välilevyn 24' välinen käyttö-30 kytkin 31' on muodostettu tässä rakenteessa niin sanottuna kierrehammaskytkimenä ja akselin pää on varustettu kie-rukkahammastuksella 77 ja akselin pään ympärillä olevalla hylsyllä 78, joka on välilevyssä 24' ja jossa on sisä-hammastus 79, jolla on riittävä säteisvälys kierukkaham-35 mastukseen nähden.

7 70535

Myös tämä rakenne mahdollistaa sulkurunkojen 7,8 sijaintipoikkeaman koteloon 2' tapahtuvassa asennuksessa ja myös jälkeenpäin tapahtuvat pienet sijaintipoikkeamat tiiviyden kuitenkaan kärsimättä tästä. Edellä seloste-5 tulla kytkimellä 31, voidaan ottaa vastaan sulkukartion 7 aksiaalisiirtymät ja rinnakkaissiirtymät ja myös kulma-poikkeamat pyörimisakselien välillä. Muuten tämän rakenne-muodon rakenne ja toimintatapa vastaavat kuvioiden 1 ja 2 mukaista rakennetta.

10 Kuviossa 3 esitetään vielä eräs mahdollisuus staat- torin 8 muodostamiseksi "yhdistettynä" runkona,niin että vastepinnalle (tiivistyspinnalle) 9 saadaan erikoisominaisuuksia esim. kulumiskestävyyteen, liukumisominaisuuk-siin,kitkakäyttäytymiseen, lämmönjohtokykyyn ynnä muuhun 15 nähden. Tätä varten staattori 8 varustetaan kartiomaisella liukuhylsyllä 8a, joka muodostaa vastepinnan 9 sulkukartiol-le 7. Tämä hylsy 8a on staattorin 8 osana pantu paikalleen irtonaisena, mutta se on kuitenkin varmistettu kääntymistä vastaan esim. osassa olevalla sokalle 8b, joka me-20 nee hylsyssä 8a olevaan aksiaaliseen reikään. Tästä johtuen vastepinnan muodostava hylsy 8a voidaan vaihtaa erikseen, ilman että koko staattori 8 on vaihdettava. Vastaavasti myös sulkukartio 7 voidaan varustaa liukuhylsyllä. kuten kuviossa 3 on pistekatkoviivoilla esitetty, 25 ja kuvioiden 1 ja 2 mukainen rakenne-esimerkki voidaan luonnollisesti muodostaa vastaavasti.

Claims (13)

1. Kääntösuljin sulatettuja raaka-aineita, erityisesti metallisulatteita varten, varustettuna sulkurungol- 5 la (7), joka on järjestetty kääntyvänä staattoriin (8) ja käsittää kääntämällä suljettavan virtausaukon (10), joka menee kääntyvän sulkurungon vaippapinnan läpi, tunnettu siitä, että katkaistun kartion muotoisen sulkurungon (7) ja lukituksen moottorikäyttöisten käyttöelin-10 ten (40, 46, 76) välissä on sulkukartiota (7) aksiaalisesta jousielimillä (54, 58) kuormittava ja sulkukartion (7) sijainnin epätarkkuudet tai muutokset salliva, vääntömo-mentin siirtävä mekaaninen kytkin (31, 31').

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kääntösuljin, 15 tunnettu siitä, että kytkimessä (31) on sulkukartion (7) halkaisijaltaan suurempaan päätysivuun (26) kääntyvänä yhdistetty välilevy (24) ja kytkinlevy (36), jolloin toisaalta kytkinlevyn (36) ja välilevyn (24) välissä ja toisaalta kytkinlevyn (36) käyttöelimen (40) välissä 20 on vastaavasti vääntiöelimet (34, 35) (kuvio 1).

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen kääntösuljin, tunnettu siitä, että käyttöelimeen (40, 76) on laakeroitu ainakin yksi välilevyä (24, 24') vasten puristuva jousipultti (54).

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen kääntösuljin, tunnettu siitä, että siinä on useampia jousipult-teja, edullisesti kolme, kehän muotoon sijoitettua jousi-pulttia (54) (kuvio 1).

5. Patenttivaatimuksen 3 mukainen kääntösuljin, 30 tunnettu siitä, että käyttöelimen (76) keskellä on jousipultti (54), joka puristuu välilevyä (24) vasten (kuvio 3).

6. Patenttivaatimuksen 1 tai 5 mukainen kääntösuljin, tunnettu siitä, että on muodostettu sulku- 35 kartion (7) halkaisijaltaan suurempaan päätysivuun (26) kääntyvänä yhdistetty välilevy (24') ja kierrehammaskyt- 70535 9 kimenä (31') käyttöelin (76) (kuvio 3).

7. Jonkin patenttivaatimuksen 2-4 mukainen kääntösuljin, tunnettu siitä, että käyttöelin (40) on varustettu hammaskehällä (46) ja laakeritapilla (48), jo- 5 ka on tuettu koteloon (2) väliosilla (50).

8. Jonkin patenttivaatimuksen 2-4 mukainen kääntö-suljin, tunnettu siitä, että kytkinlevystä (36) menee vastaavasti kaksi vääntiöpulttia (34), joissa on pallon muotoisiksi muotoillut päät, välilevyn (24) reikiin 10 (32) ja kaksi muuta, vastakkaiselle sivulle suuntautuvaa vääntiöpulttia (35), joissa on pallon muotoiset päät, menee käyttöelimen (40) reikiin (38), ja että välilevyn (24) ja kytkinlevyn (36) välissä sekä vastaavasti kytkinlevyn (36) ja käyttöelimen (40) välissä on aksiaalivälys raon 15 (42, 44) muodossa sulkukartion (7) kulmasiirtymien vas taanottamiseksi .

8 70535

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen kääntösuljin, tunnettu siitä, että välilevyssä (24) ja käyttö-elimessä (40) olevat aukot (32, 38) on muodostettu pit- 20 kittäisreikinä tai ristiin menevinä aukkoina käyttöelimen (40) ja sulkukartion (7) välisten rinnakkaissiirtymien tasoittamiseksi.

10. Jonkin patenttivaatimuksien 1-9 mukainen kääntösuljin, tunnettu siitä, että käyttöelimien 25 (40, 46, 76) laakeroimiseksi on muodostettu metallinen sulkukotelo (2), joka on varustettu säädettävillä pidäkkeillä (15, 15') staattorin (8)sijoittamista varten.

11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen kääntösuljin, tunnettu siitä, että säädettävät pidikkeet (15, 30 15') on järjestetty vastaavasti sulkukartion (7) halkai sijaltaan pienempään päätysivuun sekä sivulle staattorin (8) viereen.

12. Patenttivaatimuksen 10 mukainen kääntösuljin, tunnettu siitä, että staattori (8) on erotettu läm- 35 pöeristyskappaleilla (14, 14') sulkukotelosta (2) ja pidäkkeistä (15, 15')· ίο 705 3 5

13. Jonkin patenttivaatimuksen 1-12 mukainen kään-tösuljin, tunnettu siitä, että staattori (8) ja/tai sulkukartio (7) on varustettu siitä kartiopinnas-taan, joka muodostaa molempien osien välisen vastepinnan 5 (9), erikseen vaihdettavalla, kääntymistä vastaan varmis tetulla kartiomaisella liukuhylsyllä (8a). H 70535