DE19518361C1 - Vakuumdichtes Reaktionsgefäß für die Stahlbehandlung mit einer Stopfbuchse - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein vakuumdichtes Reaktionsgefäß für die Stahlbehandlung mit einem Gefäßunterteil und einem vakuumdicht auf das Gefäßunterteil aufsetzbaren Deckel, der einen vakuumdichten, nach Art einer Stopfbuchse mit einem deckelfesten Stopfbuchsengehäuse, einer Stopfbuchsendichtung und mit einer Stopfbuchsenbrille ausgebildeten Durchtritt für eine relativ zum Deckel vertikal verfahrbare Blaslanze aufweist.

Durch Benutzung sind Reaktionsgefäße für die Stahlbehandlung mit den vorgenannten Merkmalen bekannt; zur Bewegung der durch die Stopfbuchse in das Gefäßinnere geführten Blaslanze ist auf dem Gefäßdeckel in der Regel ein Ständer mit einem daran verfahrbar angeordneten Schlitten als Träger der Blaslanze und einem zugeordneten Antrieb angeordnet. Aus dieser An- und Zuordnung ergibt sich der Nachteil beziehungsweise das daraus erwachsende Problem, daß aufgrund von Maßungenauigkeiten bei der Fertigung sowie aufgrund der thermischen Beanspruchung der Bauteile im Betrieb Toleranzen auftreten, die eine geradlinige und damit­ reibungsarme und leichtgängige Bewegung der Blaslanze durch die Stopfbuchse behindern mit der Folge, daß aufgrund eines zu hohen Durchfahrwiderstandes sich entweder bei zu hohem Schlittenantrieb die Blaslanze beim Durchgang durch die Stopfbuchse verbiegt oder aber der Schlittenantrieb zur Überwindung des Durchfahrwiderstandes nicht ausreicht.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein vakuum­ dichtes Reaktionsgefäß mit den eingangs genannten Merkmalen derart zu verbessern, daß in allen Betriebslagen ein sicherer und leichtgängiger Durchtritt der Blaslanze durch die Stopfbuchse gegeben ist.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich einschließlich vorteilhafter Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung aus dem Inhalt der Patentansprüche, welche dieser Beschreibung nachgestellt sind.

Die Erfindung sieht in ihrem Grundgedanken vor, daß die Stopfbuchsenbrille mit seitlichem Spiel gegenüber dem Stopfbuchsengehäuse angeordnet und mit dem Stopfbuchsengehäuse über einen seitliche Bewegungen der Stopfbuchsenbrille mit der darin geführten Blaslanze ermöglichenden Lateralkompensator verbunden ist. Hiermit ist der Vorteil verbunden, daß eine seitliche Bewegung der die Blaslanze führenden Stopfbuchsenbrille gegenüber dem fest mit dem Deckel verbundenen Stopfbuchsengehäuse durch den Lateralkompensator ermöglicht ist, so daß auf diese Weise fertigungsbedingte oder thermisch bedingt auftretende Toleranzen ausgeglichen werden.

Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, daß der eine Endflansch des Lateralkompensators mit der Stopfbuchsenbrille und der andere, gegenüberliegende Endflansch des Lateralkompensators mit dem Stopfbuchsengehäuse verbunden ist. Hierbei kann der die Stopfbuchsenbrille ringförmig umschließende Lateralkompensator insbesondere in dem Zwischenraum zwischen der Stopfbuchsenbrille und dem Stopfbuchsengehäuse und im Bereich seines einen Endflansches und/oder im Bereich seines anderen Endflansches mit seitlichem Spiel zu dem Stopfbuchsengehäuse angeordnet sein.

Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung besteht die Stopfbuchsenbrille aus einem die Blaslanze einschließenden und die Stopfbuchsendichtung aufnehmenden Führungsstück und einem darauf aufsitzenden und mit dem Führungsstück fest verbundenen Brillenstück, wobei das Führungsstück einen radial abstehenden Flansch zur Anlage an dem zugeordneten Endflansch des Lateralkompensators aufweist.

Um Undichtigkeiten bei lateralen Bewegungen der die Blaslanze führenden Stopfbuchsenbrille gegenüber dem Stopfbuchsengehäuse zu vermeiden, ist nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung vorgesehen, daß der Innenraum des Lateralkompensators selbst ebenfalls unter Vakuum steht; hierzu ist der Innenraum des Lateralkompensators über wenigstens eine zugeordnete, das Stopfbuchsengehäuse und/oder entsprechende Anschlußteile wie Deckelstutzen oder Basisplatte durchstoßende Bohrung mit dem Gefäßinneren verbunden.

Da beim Fluten des Gefäßes vor der Abnahme des Deckels von dem Gefäßunterteil die Gefahr besteht, daß Schmutzpartikel in das Innere des Lateralkompensators gerissen werden, ist nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung vorgesehen, daß der Innenraum des Lateralkompensators über eine mittels eines Ventils verschließbare oder öffenbare Bohrung mit der Atmosphäre in Verbindung steht; hiermit ist der Vorteil verbunden, daß zeitlich vor oder parallel mit dem Fluten des Gefäßes als solchem auch der Innenraum des Lateralkompensators gesondert geflutet werden kann, so daß keine Fremdpartikel in den Innenraum gelangen können. Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die dazu vorgesehene Bohrung in dem Flansch des Führungsstücks der Stopfbuchsenbrille angeordnet.

Die Erfindung ist auch bei einer Ausführung der Stopfbuchse anwendbar, bei welcher die Stopfbuchsendichtung als eine Blähdichtung ausgebildet ist und die Stopfbuchse als solche gegenüber dem Gefäßinneren durch einen über eine Fluteinrichtung einzubringenden Edelgasschleier abdichtbar ist. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel ist es zweckmäßig, den Innenraum des Lateralkompensators an das Vakuum im Gefäßinneren anzuschließen und hierfür einen entsprechenden Durchgang zwischen dem Gefäßinneren und dem Innenraum des Lateralkompensators sowie auch eine zusätzliche Bohrung für die Gegenflutung vorzusehen.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung wiedergegeben, welche nachstehend beschrieben sind.

Es zeigen

Fig. 1 den Deckel eines Reaktionsgefäßes mit Stopfbuchse im Schnitt,

Fig. 2 den Aufbau der erfindungsgemäßen Stopfbuchse mit Einzelteilen in einer auseinandergezogenen Darstellung,

Fig. 3 den Gegenstand der Fig. 1 in einer anderen Ausführungsform.

Die in Fig. 1 gezeigte Anordnung besteht aus einem Deckel 10 und einem daraufsitzenden Deckelstutzen 11, der über in Anschlüsse 12 eingebrachtes Kühlwasser kühlbar ist. Am oberen Rand des Deckelstutzens 11 sitzt ein umlaufender Flansch 13, auf dem die Stopfbuchse 14 aufgesetzt und mit dem Flansch 13 über Klammerschrauben 24 verbunden ist. Hierzu liegt auf dem Flansch 13 des Deckelstutzens 11 eine Basisplatte 15 als Träger des Stopfbuchsengehäuses 16. In dem ringförmigen Stopfbuchsengehäuse 16 ist mit seitlichem Spiel 44 eine Stopfbuchsenbrille 17 angeordnet, die aus einem die hindurchgeführte Blaslanze 41 aufnehmenden und führenden Führungsstück 18 und einem darauf aufgesetzten Brillenstück 20 besteht, wobei Führungsstück 18 und Brillenstück 20 die Stopfbuchsendichtung 19 einschließen und festlegen. Das Führungsstück 18 und das Brillenstück 20 sind über Schraubverbindungen 21 miteinander verbunden. Die Stopfbuchsenbrille 17 ist über eine mit dem oberen Rand des Stopfbuchsengehäuses 16 verbundene Halteplatte 22 festgelegt, wobei diese Halteplatte 22 auf dem Führungsstück 18 aufliegt und damit die Stopfbuchsenbrille 17 als ganze festlegt. Mittels Schraubverbindungen 23 sind die Halteplatte 22 mit dem Stopfbuchsengehäuse 16 einerseits und das Stopfbuchsengehäuse 16 mit der Basisplatte 15 andererseits verbunden, wobei die schon angesprochenen Klammerschrauben 24 den unteren Flansch des Stopfbuchsenge­ häuses 16 mit dem Flansch 13 des Deckelstutzens 11 festlegen.

In dem Zwischenraum zwischen der Stopfenbuchsen­ brille 17 und dem Stopfbuchsengehäuse 16 ist ein Lateralkompensator 25 angeordnet, welcher als Metallschlauch ausgebildet ist und die Stopfbuchsenbrille 17 ringförmig umgibt. Der Lateralkompensator 25 hat einen oberen Flansch 26 und einen unteren Flansch 27, wobei der obere Flansch 26 über Schraubverbindungen 28 mit dem Flansch 42 des Führungsstücks 18 und der untere Flansch 27 des Lateralkompensators 25 mittels Schraubverbindungen 28 mit der Basisplatte 15 verbunden ist.

Aufgrund der vorstehend beschriebenen Anordnung ist also die Stopfbuchsenbrille 17 gegenüber dem ihr Führungsstück 18 umgebendes Stopfbuchsengehäuse 16 im Rahmen des im Bereich des oberen Flansches 26 bestehenden Spiels 44 seitlich verschiebbar, weil der als Metallschlauch ausgebildete Lateralkompensator 25 eine seitliche Verschiebung des oberen Flansches 26 zu dem unteren Flansch 27 zuläßt.

Um die Flexibilität des Kompensators 25 bei Lateralbewegungen zu sichern, ist der Innenraum 29 des Lateralkompensators 25 unter das in dem Gefäßinneren herrschende Vakuum zu setzen, indem eine Bohrung 30 in der Basisplatte 15 vorgesehen ist und in den Inneraum 29 des Lateralkompensators 25 reicht. Über diese wenigstens eine Bohrung - es können auch mehrere Bohrungen vorgesehen sein - herrscht im Innenraum 29 des Lateralkompensators 25 entsprechendes Vakuum. Um beim Fluten des Gefäßes ein Hineinreißen von Schmutzpartikeln in den Innenraum des Kompensators 25 zu vermeiden, ist im Bereich des oberen Flansches 26 des Lateralkompensators 25 eine weitere Bohrung 31 durch den Flansch 42 des Führungsstücks 18 der Stopfbuchsenbrille 17 angeordnet, wobei diese Bohrung 31 beziehungsweise eine möglicherweise daran anschließende Leitung über ein Ventil 32 öffen- beziehungsweise schließbar ist; auf diese Weise kann zeitlich vor oder gemeinsam mit Fluten des Gefäßes der Innenraum 29 des Lateralkompensators 25 mit der Atmosphäre verbunden werden.

Der Aufbau der Stopfbuchse mit den zugehärigen Verbindungen läßt sich anhand der auseinandergezogenen Darstellung der Einzelteile der Stopfbuchse gemäß Fig. 2 in besonders einleuchtender Weise nachvollziehen.

Bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich um eine alternative Ausführungsform, bei welcher die Stopfbuchsendichtung unterschiedlich ausgeführt ist. Auf dem Flansch 13 des Deckelstutzens 11 sitzt bei dieser Ausführungsform zunächst ein Zwischenstück 33, welches mit als Fluteinrichtung dienenden Anschlüssen 34 zur Einleitung von Edelgas versehen ist. Auf einem zugeordneten oberen Flansch 43 des Zwischenstücks 33 sitzt nun die Stopfbuchse 14.

Diese Stopfbuchse 14 weist einen etwas vereinfachten Aufbau gegenüber dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 auf, indem das Stopfbuchsengehäuse 16 unmittelbar auf dem oberen Flansch 43 des Zwischenstücks 33 sitzt und an diesem über zugeordnete Klammerschrauben 24 festgelegt ist.

Die im Inneren des Stopfbuchsengehäuses 16 angeordnete Stopfbuchsenbrille 17 weist mit axialem Abstand zueinander angeordnete Ringvorsprünge 35 auf, zwischen denen eine in Anlage an der Blaslanze 41 zu bringende Blähdichtung 36 aufgespannt ist; in den Zwischenraum führt eine Steuerleitung 37, an welcher entweder Druckluft zum Aufblasen der Blähdichtung oder aber Vakuum zum Lösen der Blähdichtung 36 anlegbar ist.

Auch bei dieser Ausführungsform ist in dem Zwischenraum zwischen der Stopfbuchsenbrille 17 und dem Stopfbuchsengehäuse 16 ein Lateralkompensator 25 angeordnet, dessen oberer Flansch 26 über zugeordnete Schraubverbindungen 28 mit der Stopfbuchsenbrille 17 verbunden ist und dessen unterer Flansch 27 formschlüssig, jedoch lose mit seitlichem Spiel in die Grundplatte des Stopfbuchsengehäuses 16 eingreift, so daß hier eine entsprechende Flexibilität zwischen dem Lateralkompensator 25 und dem Stopfbuchsengehäuse 16 verwirklicht ist.

Auch bei diesem Ausführungsbeispiel steht der Innenraum 29 des Lateralkompensators 25 über einen Durchtritt 38 zwischen Stopfbuchsenbrille 17 und Stopfbuchsengehäuse 16 mit dem Gefäßinneren in Verbindung, und zum Gegenfluten ist eine Bohrung 39 mit einem Ventil 40 vorgesehen.

Claims (8)

1. Vakuumdichtes Reaktionsgefäß für die Stahlbehandlung mit einem Gefäßunterteil und einem vakuumdicht auf das Gefäßunterteil aufsetzbaren Deckel, der einen vakuumdichten, nach Art einer Stopfbuchse mit einem deckelfesten Stopfbuchsengehäuse, einer Stopfbuchsendichtung und mit einer Stopfbuchsenbrille ausgebildeten Durchtritt für eine relativ zum Deckel vertikal verfahrbare Blaslanze aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Stopfbuchsenbrille (17) mit seitlichem Spiel (44) gegenüber dem Stopfbuchsengehäuse (16) angeordnet und mit dem Stopfbuchsengehäuse (16) über einen seitliche Bewegungen der Stopfbuchsenbrille mit der darin geführten Blaslanze ermöglichenden Lateralkompensator (25) verbunden ist.

2. Reaktionsgefäß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Endflansch (26) des Lateralkompensators (25) mit der Stopfbuchsenbrille (17) und der andere, gegenüberliegende Endflansch (27) des Lateralkompensators (25) mit dem Stopfbuchsengehäuse (16) verbunden ist.

3. Reaktionsgefäß nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der die Stopfbuchsenbrille (17) ringförmig umschließende Lateralkompensator (25) in dem Zwischenraum zwischen der Stopfbuchsenbrille (17) und dem Stopfbuchsengehäuse (16) und im Bereich seines einen Endflansches (26) und/oder im Bereich seines anderen Endflansches (27) mit seitlichem Spiel (44) zu dem Stopfbuchsengehäuse (16) angeordnet ist.

4. Reaktionsgefäß nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stopfbuchsenbrille (17) aus einem die Blaslanze (41) einschließenden und die Stopfbuchsendichtung (19) aufnehmenden Führungsstück (18) und einem darauf aufsitzenden und mit dem Führungsstück (18) fest verbundenen Brillenstück (20) besteht, wobei das Führungsstück (18) einen radial abstehenden Flansch (42) zur Anlage an dem zugeordneten Endflansch (26) des Lateralkompensators (25) aufweist.

5. Reaktionsgefäß nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenraum (29) des Lateralkompensators (25) über wenigstens eine zugeordnete, das Stopfbuchsengehäuse (16) und/oder entsprechende Anschlußteile (Deckelstutzen (11), Basisplatte (15)) durchstoßende Bohrung (30, 38) mit dem Gefäßinneren verbunden ist und bei im Gefäß anliegenden Vakuum selbst unter Vakuum steht.

6. Reaktionsgefäß nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenraum (29) des Lateralkompensators (25) über eine mittels eines Ventils (32, 40) verschließbare oder öffenbare Bohrung (31, 39) mit der Atmosphäre in Verbindung steht.

7. Reaktionsgefäß nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung (31) in dem Flansch (42) des Führungsstücks (18) angeordnet ist.

8. Reaktionsgefäß nach einem der Ansprüche 1 bis 3 sowie 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Stopfbuchsenbrille (17) mit einer Blähdichtung (36) als Stopfbuchsendichtung versehen und die Stopfbuchse (14) gegenüber dem Gefäßinneren durch einen über eine Fluteinrichtung (34) einzubringenden Edelgasschleier abdichtbar ist.