CZ20001957A3 - Zátková tyč - Google Patents

Abstract

Předložené řešení se týká zdokonalené zátkové tyče, kteráje vyrobena způsobem, při kterémje směs pro vytvoření tělesa zátkové tyče naplněna do formy (10), ve které je umístěno odnímatelné jádro (12) pro vytvoření podélného otvoru (31, 41) v tělese zátkové tyče, dále je ve formě (10) umístěna vložka (16) s vnějším závitem spolu sjádrem (12) pro vytvoření vnitřního závitu (37, 43) na části otvoru, přičemž je ve formě (10) rovněž umístěna deska (18) pro vymezení plochého horního konce (35, 40A) tělesa zátkové tyče. Mezi vložkou (16) s vnějším závitem a deskou (18) je umístěna rozpěrná distanční vložka (22), přičemž vnitřní závit (37, 43) v otvoru (34,41) tělesa zátkové tyče je vytvořen ve vzdálenosti od horního konce (35, 40A) tělesa po nalisování směsi do formy (10). Předložené řešení se dále týká formy pro výrobu zdokonalené zátkové tyče.

Description

Zátková tyč

Oblast techniky

Vynález se týká zátkové tyče a prostředků pro zhotovování zdokonalené zátkové tyče.

Dosavadní stav techniky

Zátkové tyče jsou všeobecně známy a využívány pro ovládání a regulaci průtoku roztaveného kovu z nádoby, například z mezipánve, do formy. Zátková tyč je zvedána a spouštěna prostřednictvím vhodného mechanizmu, umístěného v blízkosti nádoby, takže může být využita k úplnému nebo částečnému uzavření, nebo k úplnému nebo částečnému otevření výstupního otvoru z nádoby, v důsledku čehož je ovládán a regulován průtok kovu z nádoby.

Známým způsobem je zátková tyč vytvářena jako jeden kus podlouhlého tvaru ze směsi oxidu hlinitého a grafitu prostřednictvím izostatického lisování za stálého tlaku ve vhodné formě. Zátková tyč má obvykle dutou konstrukci, neboť je vytvořena tak, že je opatřena podélným středovým otvorem prostřednictvím použití vhodného odnímatelného jádra ve formě. Spodní konec otvoru zátkové tyče může být uzavřen, nebo může být otevřen, aby mohl zátkovou tyčí procházet plyn, například argon.

• φφφφ φφ φφ ·· φφ φφφ φφφ «φφφ φφφφ φ φφφφ φ φ φ φ φ φ · φ φφ φφφ φφ φ φ φ φφφφ φφφφ φφφ φφφ φφ φφ φφ φφ

Takže při známé konvenční výrobě zátkové tyče je požadovaná směs oxidu hlinitého a grafitu umístěna kolem odnímatelného jádra v deformovatelné formě, to znamená, že je tato směs naplněna do prostoru formy mezi jádrem a deformovatelnou formou. Tato deformovatelné forma je poté umístěna do nádrže s kapalinou, například s vodou, načež je tlak vody zvyšován s pomocí známých prostředků až na tlak, požadovaný k přeměně směsi oxidu hlinitého a grafitu na požadovanou samonosnou konstrukci, vylisovaného výrobku z formy je vznikne dutá zátková tyč.

Po vyjmutí izostaticky jádro odstraněno, čímž

Horní konec zátkové tyče musí být opatřen prostředky, jejichž prostřednictvím může být tato zátková tyč připevněna ke zvedacímu a spouštěcímu mechanizmu. Jsou známy různé návrhy, a to včetně současného zalisování závitem opatřeného pouzdra do horního konce zátkové tyče pro účely našroubování závitem opatřeného hřídele, dále opatření horního konce otvoru zátkové tyče vnitřním závitem pro uložení keramické nebo kovové vložky, a umístění přídržného kolíku do příčných otvorů, vyvrtaných v zátkové tyči a v připojovací tyči.

U provedení, u kterého je horní konec otvoru v zátkové tyči opatřen vnitřním závitem pro uložení vložky. Je toto běžně prováděno umístěním prstencovité vložky, opatřené vnějším závitem do formy v místě, kde má být vytvořena část otvoru v zátkové tyči, opatřená vnitřním závitem, a to tak, že leží podél části otvoru od začátku otvoru na horním konci zátkové tyče. Bylo však zjištěno, že u takovéhoto uspořádání vzniká celá řada problémů.

• 9 9 * · * 9 · *

9 9 9 9 • ··· 9 * 999 • · 9 9 9 9

9 999 ·♦ · ·

99

9 9 •

Ve vylisovaném tělese zátkové tyče se mohou například objevit trhliny či praskliny. Ty mohou být zjištěny až po odstranění formy z vylisovaného výrobku, avšak určité praskliny mohou být viditelné pouze až po vypálení vylisovaného výrobku. Další trhliny či praskliny, které se nacházejí uvnitř výrobku, mohou být zjištěny pouze s pomocí rentgenových paprsků. Ve všech těchto případech pak přítomnost prasklin vede k tomu, že nákladně vytvořený výrobek je zmetkem, který patří do šrotu.

Kromě toho mohou mít zátkové tyče nízkou pevnost, která je nezbytná při působení kroutícího momentu, využívaného a utažení zátkové tyče k upevňovacímu mohou vykazovat nekonzistentní životnost, k připevnění mechanizmu, například v důsledku jejich zlomení při poměrně nízkém kroutícím sestavení, používání.

momentu nebo v průběhu přepravy po jejich přičemž jsou náchylné k poruchám v průběhu

Podstata vynálezu

Úkolem předmětu tohoto vynálezu je vyvinout zdokonalené prostředky pro výrobu zátkové tyče, jejíž těleso je opatřeno částí otvoru s vnitřním závitem, v důsledku čehož je rovněž úkolem předmětu tohoto vynálezu vyvinout zdokonalenou zátkovou tyč.

Proto byl tedy v souladu s jedním aspektem předmětu tohoto vynálezu vyvinut způsob výroby zátkové tyče, u kterého je směs pro vytvoření tělesa zátkové tyče naplněna do formy, odnímatelné jádro je umístěno ve formě pro vytvoření podélného otvoru v tělese zátkové tyče, odnímatelná vložka ·« φφ ·· ·· φ ♦ φ φφφφ φ φ φφφ φ φ φ φ φ φφ φφφ φφ φ φφφφ φφφφ • Φ φφ φφ φ· • ··»♦ • φ · • ··* • * ♦ • · s vnějším závitem je umístěna ve formě v souvislosti s odnímatelným jádrem pro vytvoření vnitřního závitu na části otvoru, a deska je umístěna ve formě pro vymezení plochého horního konce tělesa zátkové tyče, přičemž je mezi vložkou s vnějším závitem a deskou umístěna rozpěrná distanční vložka, přičemž vnitřní závit v otvoru tělesa zátkové tyče je vytvořen ve vzdálenosti od horního konce tělesa po nalisování směsi do formy.

Zde je nutno zdůraznit, že výrazem „horní konec tělesa zátkové tyče se rozumí horní konec zátkové tyče v poloze jejího používání.

V souladu s dalším aspektem předmětu tohoto vynálezu byla vyvinuta forma na výrobu tělesa zátkové tyče, přičemž tato forma obsahuje odnímatelné jádro, odpovídající požadovanému otvoru v tělese, vnější plášť, obepínající odnímatelné jádro pro vymezení dutiny, ve které bude těleso vytvářeno, odnímatelnou vložku s vnějším závitem pro upevnění ve formě v souladu s jádrem pro vytvoření vnitřního závitu na části vytvářeného otvoru, a desku pro umístění ve formě pro vymezení plochého horního konce tělesa, přičemž mezi vložkou s vnějším závitem a deskou je umístěna rozpěrná distanční vložka pro vytvoření vnitřního závitu v otvoru ve vzdálenosti od horního konce tělesa.

V důsledku toho pak velikost, o kterou je vnitřní závit posunut směrem do otvoru, je stejná, jako je tloušťka rozpěrné distanční vložky.

V souladu s ještě dalším aspektem předmětu tohoto vynálezu byla vyvinuta zátková tyč, mající těleso, opatřené

4

444

4 4

4 4

444

44*4 ·· • ο

444 ·

44

4 4 4

4 4 4

4 4 4 4

4 4 4

44 podélným otvorem, tento otvor se rozevírá ven na plochém horním konci tělesa a je opatřen vnitřní závitovou částí, oddělenou od horního konce prostřednictvím prstencovitého osazení, přičemž za provozu při připojení ke zvedacímu a spouštěcímu mechanizmu je prstencovité osazení vyplněno žáruvzdorným cementem nebo obsahuje keramický prstenec, obklopující část zvedacího a spouštěcího mechanizmu.

Takže při připojení zátkové tyče podle tohoto vynálezu ke zvedacímu a spouštěcímu mechanizmu může být prstencovité vybrání, ponechané na horním konci zátkové tyče po vyjmutí rozpěrné distanční vložky, naplněno žáruvzdorným cementem kolem části zvedacího a spouštěcího mechanizmu, která prochází tímto vybráním, přičemž je konec tohoto mechanizmu zašroubován do vnitřní závitové části otvoru.

Alternativně může být v souladu s výhodným provedením předmětu tohoto vynálezu v tomto vybrání upevněn keramický prstenec. Připevnění zvedacího a spouštěcího mechanizmu může tak být usnadněno jednodušším a přesnějším centrováním připojovací tyče. Kromě toho je možno dosáhnout mnohem lepšího těsnicího účinku. Keramický prstenec může být s výhodou vyroben ze stejné směsi, jako těleso zátkové tyče, i když tato skutečnost není podstatná.

Základními prostředky, používanými pro formování tělesa zátkové tyče podle tohoto vynálezu, mohou být jakékoliv známé prostředky, takže může být použito i známého způsobu využití izostatického lisování v deformovatelné formě. Takže plášť formy může být deformovatelný, jak již bylo shora popsáno.

• ·

444«

444 • * • 4 • 4··

44

44 « 4 4 4

4 4 *

Φ 4 4

4 4 4

44

Spodní konec otvoru zátkové tyče může být uzavřen, nebo může být otevřen za účelem umožnění průchodu plynu, například argonu, zátkovou tyčí.

Závitová vložka může být vytvořena ve formě pevného válce nebo válcového prstence. Může být připevnitelná k jednomu konci odnímatelného jádra, nebo může být vytvořena jako prodloužení tohoto jádra tak, že může být vložena do formy jako jeden kus s jádrem.

Je zcela jasné, že rozpěrná distanční vložka bude mít tloušťku, která bude určena vzdáleností, kterou je požadovaná vzdálenost počátku závitové části otvoru od horního konce tělesa zátkové tyče. Rozpěrná distanční vložka může mít například tloušťku od 10 do 50 mm, i když je nutno zdůraznit, že velikost této tloušťky, ležící mimo shora uvedený rozsah, může být za určitých okolností velmi dobře využitelná. Rozpěrná distanční vložka může být připevněna k závitové vložce prostřednictvím jakýchkoliv vhodných prostředků.

Rozpěrná distanční vložka může být s výhodou vyrobena z kovového materiálu, jako například z oceli, avšak může být rovněž vyrobena z jakéhokoliv jiného vhodného materiálu, například z keramického materiálu.

Vložkou s vnějším závitem může být stejná vložka, jaká je pro dané účely zcela běžně využívána. Takže může být například vyrobena z oceli, přičemž může mít vnější průměr o velikosti od 50 do 150 mm a délku o velikosti od 25 do 150 mm.

···· ··· *

444 ·· 4« • 4 4 4

4 4 4

4 4 4

4 4 4

44

Bylo zjištěno, že tělesa zátkových tyčí, vyrobená v souladu s předmětem tohoto vynálezu, jsou překvapivě a výrazně méně náchylná vůči vytváření trhlin či prasklin, než je tomu u těles zátkových tyčí, známých z dosavadního stavu techniky, u kterých závitové část otvoru vede až k hornímu konci zátkové tyče.

Aniž bychom se chtěli omezovat na určitou teorii, jsme přesvědčeni, že souhrn některých dosahovaných výhod a důvodů pro tyto výhody je následující:

1. Praskání na konci otvoru v průběhu lisování je výrazně sníženo nebo omezeno v důsledku nepřítomnosti závitu v této kritické oblasti.

2. Mohou být tolerovány vyšší hodnoty kroutícího momentu, neboť oblast závitu je v průběhu montáže neustále pod tlakem.

3. Oblast závitu je mnohem lépe chráněna před oxidací v průběhu vypalování vylisovaného tělesa.

4. Je možno dosahovat mnohem lepší plynotěsnosti.

Kromě toho pak další výhody zahrnují rovněž skutečnost, že přestavba známých konstrukcí zátkových tyčí na konstrukci podle tohoto vynálezu je velice jednoduchá a vyžaduje provedení minimálních změn v používaném nástrojovém vybavení.

Rovněž je možné odstranit nutnost používání keramické nebo jiné vložky, našroubované do závitové části otvoru, to znamená že připevňovací část zátkové tyče pro její připevnění * 9«9> ·9 «φ 99 ·* • · * · 9 · 9 9 9 9 • 9·· 9 9 99» 9 9 9 9 · ···*····· ··· ··· »» ·· «· ·· ke zvedacímu a spouštěcímu mechanizmu může být přímo našroubována do závitové části otvoru.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude v dalším podrobněji vysvětlen na příkladech jeho provedení, jejichž popis bude podán s přihlédnutím k přiloženým obrázkům výkresů, kde:

obr. 1 znázorňuje schematické vyobrazení části známé formy na výrobu tělesa zátkové tyče;

obr. 2 znázorňuje obdobný pohled na část formy podle tohoto vynálezu;

obr. 3 znázorňuje podélný řez zátkovou tyčí podle tohoto vynálezu;

obr. 4 znázorňuje obdobný pohled, jako na obr. 3, znázorňující však zátkovou tyč, opatřenou na jejím horním konci keramickou prstencovitou vložkou; a obr. 5 znázorňuje podélný řez horním koncem dalšího provedení zátkové tyče podle tohoto vynálezu.

Příklady provedení vynálezu

Na vyobrazení podle obr. 1 je znázorněna dutina 10 formy, která je vymezena mezi odnímatelným jádrem 12 a deformovatelným pláštěm 14. Na jednom konci odnímatelného jádra 12 je umístěna vložka 16 s vnějším závitem, která je na svém konci, vzdáleném od odnímatelného jádra 12, ve styku • 9

9 9 • 9 ·9· ♦ 9···

9 * 999 « 9

9 ··

9 t 9

9« »·

99

9 9 9

9 9 9

9 9 9

9 9 9

99 s deskou 18. Vložka 16 sestává z části 16A s vnějším závitem, ze střední osazené části 16B a z koncové části 16C. Deska 18 vymezuje konec dutiny 10 formy, který odpovídá hornímu konci tělesa zátkové tyče, které má být vytvářeno v této dutině 10 formy.

Zde je nutno zdůraznit, že závit 20 na části 16A vložky 16 bude vytvarován na tělese zátkové tyče, která bude vytvářena po naplnění dutiny 10 formy vhodnou směsí a jejím upěchováním mezi deformovatelným pláštěm 14, odnímatelným jádrem 12 a vložkou 16. Tento závit 20 bude uspořádán na stěně, vymezující otvor, který je vytvořen v tělese zátkové tyče, a bude se rozprostírat podél tohoto otvoru od jeho konce, příslušejícího k desce 18.

Využití osazené vložky 16 umožňuje používat celou řadu odnímatelných jader 12 o různých délkách, a to v závislosti na požadované celkové délce zátkové tyče.

Na vyobrazení podle obr. 2 jsou stejné součásti označeny stejnými vztahovými značkami, jako na obr. 1.

U tohoto provedení předmětu tohoto vynálezu je dutina 10 formy opět vymezena mezi odnímatelným jádrem 12 a deformovatelným pláštěm 14. Vložka 16 s vnějším závitem je opět připevněna k jednomu konci odnímatelného jádra 12. Avšak v souladu s předmětem tohoto vynálezu je vložka 16 oddělena od desky 18, která opět vymezuje konec dutiny 10 formy, přičemž toto oddělení je provedeno prostřednictvím rozpěrné distanční vložky 22. Část 16A s vnějším závitem vložky 16 je připevněna k rozpěrné distanční vložce 22 s pomocí šroubových závitových prostředků 22A.

• 4444 «4 44 44 44 • 4 4 4 · 4 4 4 4 4 • 4*4 · 4 ··· 4 · · 4 • ··· 4 4 »4» · · 4 • · · · · 4 4 4 4 4 ··· 444 44 44 44 44

Takže bude výhodné, že lisované těleso, vytvářené v této formě, bude rovněž opatřeno závitovou částí na stěně svého otvoru, avšak tato část bude umístěna v určité vzdálenosti od konce tělesa, a to o velikost, která bude rovna tloušťce t rozpěrné distanční vložky 22.

Na vyobrazení podle obr. 3 je znázorněna zátková tyč 30, vyrobená způsobem, popisovaným s přihlédnutím k vyobrazení podle obr. 2.

Zátková tyč 30 je opatřena podélným otvorem 31, který vystupuje jako užší otvor 32 při využívání na spodním konci 33 zátkové tyče 30. Jak je všeobecně známo, je v tomto podélném otvoru 31 v blízkosti jeho spodního konce 33 vložena porézní zátka 34.

Na horním konci 35 při využívání pak podélný otvor 31 vystupuje jako bezzávitové osazení 36, které je širší, než je podélný otvor 31, a který odpovídá rozpěrné distanční vložce 22. Závitová část 37, odpovídající části 16A s vnějším závitem, leží mezi bezzávitovým osazením 36 a hlavním podélným otvorem 31.

Na vyobrazení podle obr. 4 je znázorněna obdobná zátková tyč 30, jako na vyobrazení podle obr. 3, přičemž jsou její součásti označeny stejnými vztahovými značkami, s výjimkou skutečnosti, že bezzávitové osazení 36 podle obr. 3 je opatřeno keramickým prstencem 38, která je do něj vložen za tím účelem, aby bylo usnadněno příslušné připevnění ke zvedacímu a spouštěcímu mechanizmu.

·· ·· • · • ··· ·· ···· ··· ·· «· • · · • · · • · · · ·· ·· ··

Keramický prstenec nemusí být v bezzávitovém osazení 36 připevněn, avšak může zde být s výhodou poměrně těsně naražen.

Na vyobrazení podle obr. 5 je zátková tyč 40 opatřena podélným otvorem 41, který je na svém horním konci opatřen bezzávitovým osazením 42 a bezprostředně pod tímto bezzávitovým osazením 42 je opatřen závitovou částí 43 podélného otvoru 41.

Závitem opatřená keramická vložka 44 je našroubována v závitové části 43 podélného otvoru 41, přičemž keramický prstenec 45 je uložen v bezzávitovém osazení 42 ve styku s horní plochou závitem opatřené keramické vložky 44 . Tato závitem opatřená keramická vložka 44 zajišťuje těsné uložení v tělese zátkové tyče pro spojovací tyč 4 6, jejíž spodní konec 47 leží v podélném otvoru 41.

Spojovací tyč 46 je opatřena prstencovitým nákružkem 48, který dosedá na osazení 49 podélného otvoru 41 bezprostředně pod závitovou částí 43 tohoto podélného otvoru 41. Spojovací tyč 46 je vložena do podélného otvoru 41 před závitem opatřenou keramickou vložkou, jejíž spodní konec je umístěn na horní ploše prstencovitého nákružku 48 a zajišťuje tak spojovací tyč 46 pevně uvnitř podélného otvoru 41.

Na spojovací tyči 46 je umístěno fíbrové ploché těsnění 50, které se dotýká horní plochy 40A zátkové tyče 40, přestože je na vyobrazení podle obr. 5 z důvodu jasnosti znázorněno v rozloženém stavu. Šroubová matice 51 na spojovací tyči 46 může být zašroubována směrem dolů na • · podložku 52 nad fíbrovým plochým těsněním 50 za účelem těsného spojení těchto součástí k sobě.

Toto uspořádání zajišťuje dobrou vzduchotěsnou sestavu na horním konci zátkové tyče 40, která je velice žádoucí, neboť uvnitř podélného otvoru 41 může být za provozu podtlak či vakuum.

Claims (10)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Způsob výroby zátkové tyče, u kterého je směs pro vytvoření tělesa zátkové tyče naplněna do formy (10), odnímatelné jádro (12) je umístěno ve formě (10) pro vytvoření podélného otvoru (31, 41) v tělese zátkové tyče, odnímatelné vložka (16) s vnějším závitem je umístěna ve formě (10) v souvislosti s odnímatelným jádrem (12) pro vytvoření vnitřního závitu (37, 43) na části otvoru, a deska (18) je umístěna ve formě (10) pro vymezení plochého horního konce (35, 40A) tělesa zátkové tyče, vyznačující se tím, že mezi vložkou (16) s vnějším závitem a deskou (18) je umístěna rozpěrná distanční vložka (22), přičemž vnitřní závit (37, 43)

   v otvoru (34, 41) tělesa zátkové tyče je vytvořen ve vzdálenosti od horního konce (35, 40A) tělesa po nalisování směsi do formy (10) . 2. Způsob podle nároku 1, vyznačuj ící se tím, že zátková tyč (30,

   40) se vytváří prostřednictvím izostatického lisování v deformovatelné formě.
2. 3. Způsob vyznačuj vložka (16) a formy (10) jako podle ící se odnímatelné nároku tím, jádro ze (12) jednotka z jednoho kusu, se nebo 2, závitová vkládají do
3. 4. Forma na výrobu tělesa zátkové tyče, přičemž tato forma obsahuje odnímatelné jádro (12), odpovídající požadovanému otvoru (31, 41) v tělese (30, 40), vnější plášť (14), obepínající odnímatelné jádro (12) pro vymezení

   4 4 4 4 4 · · 4'4 4 4 4 4 ' ··· · · · ···· • 444 · 4 ·4· 4 4 4 4 dutiny (10), ve které bude těleso vytvářeno, odnímatelnou vložku (16) s vnějším závitem pro upevnění ve formě v souladu s jádrem (12) pro vytvoření vnitřního závitu (37, 43) na části vytvářeného otvoru (31, 41), a desku (18) pro umístění ve formě pro vymezení plochého horního konce (35, 40A) tělesa, vyznačující se tím, že mezi vložkou (16) s vnějším závitem a deskou (18) je umístěna rozpěrná distanční vložka (22) pro vytvoření vnitřního závitu (37, 43) v otvoru ve vzdálenosti od horního konce (35, 40A) tělesa.
4. 5. Forma vyznačuj ící podle se tím, nároku ze

   4, závitovou vložkou (16) je pevný válec nebo válcový prstenec.
5. 6. Forma podle nároku 4 nebo 5, vyznačující se tím, že závitová vložka (16) je připevnitelná k odnímatelnému jádru (12) nebo je vytvořena jako jeho prodloužení.
6. 7. Forma podle nároku 4, 5 nebo 6, vyznačující se tím, že rozpěrná distanční vložka (22) je z kovového nebo keramického materiálu a má i

   tloušťku od 10 do 50 mm.
7. 8. Forma podle vyznačuj ící kteréhokoliv z nároků 4 až 7, se tím, že závitová vložka (16) je z oceli a má vnější průměr od 50 do 150 mm a délku od 25 do 150 mm.
8. 9. Forma podle vyznačuj ící kteréhokoliv z nároků se tím, že až 8, závitová • · · · · 4

   Ty ^.θο.τ-ί^-τγ »4 · · · · vložka (16) je závitově připevněna k rozpěrné distanční vložce (22).
9. 10. Zátková tyč, mající těleso (30, 40), opatřené podélným otvorem (31, 41), tento otvor se rozevírá ven na plochém horním konci (35, 40A) tělesa a je opatřen vnitřní závitovou částí (37, 43), oddělenou od horního konce (35, 40A) prostřednictvím prstencovitého osazení (36, 42), vyznačující se tím, že za provozu při připojení ke zvedacímu a spouštěcímu mechanizmu (46) je prstencovité osazení vyplněno žáruvzdorným cementem nebo obsahuje keramický prstenec (45), obklopující část zvedacího a spouštěcího mechanizmu (46).
10. 11. Zátková tyč podle nároku 10, vyznačující se tím, že prstencovité osazení (42) má větší průměr, než je průměr vnitřní závitové části (43).

    1/4