DE19823988C2

DE19823988C2 - Stopper for the closure of containers holding molten metal

Info

Publication number: DE19823988C2
Application number: DE19823988A
Authority: DE
Inventors: Jan Proudfoot; Stephen John Lee
Original assignee: Didier Werke AG
Current assignee: Didier Werke AG
Priority date: 1998-05-29
Filing date: 1998-05-29
Publication date: 2000-07-20
Anticipated expiration: 2018-05-30
Also published as: EP1177845A1; ES2183556T3; EP1079947B1; EP1177845B1; DE19823988A1; AU4038999A; DE59906467D1; DE59902127D1; WO1999062659A1; ES2203571T3; EP1079947A1; TW407080B

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Stopfen für den Ver schluss von Metallschmelze aufnehmenden Behältnissen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. des Anspruchs 9.The invention relates to a plug for the Ver closure of containers holding molten metal after the The preamble of claim 1 and claim 9.

Aus der DE 40 28 793 A1 ist eine Einrichtung zum Halten eines feuerfesten, keramischen Stopfens bei einem metallurgischen Gefäß an einem mit einem Gewinde versehenen Trägerrohr bekannt, das in einen Einbauraum des Stopfens hineinragt. Zwischen dem Stopfen und dem Trägerrohr sind im Bereich des Einbauraumes Dichtflächen vorgesehen. Um zu erreichen, dass der Stopfen keine Gewinde benötigt, ist auf das Gewinde des Trägerrohrs eine Riegelmutter aufgeschraubt, die an ihrem Außenumfang Nasen hat. Der Stopfen weist im Bereich des Einbauraumes ferner Ausnehmungen als Anschläge für die Nasen auf. Die Dichtfläche des Trägerrohres trifft beim Einschrauben des Trägerrohres in die Riegelmutter auf die Dichtfläche des Stopfens.DE 40 28 793 A1 describes a device for holding a refractory, ceramic plug in a metallurgical Vessel on a threaded support tube known that protrudes into an installation space of the plug. Between the stopper and the support tube are in the area of Installation space provided sealing surfaces. To achieve that the plug requires no thread, is on the thread of the Carrier tube screwed on a locking nut that on her Has outer circumference noses. The plug points in the area of Installation space also recesses as stops for the noses on. The sealing surface of the carrier tube hits when screwing in of the support tube into the locking nut on the sealing surface of the Stuffing.

Aus der DE 43 24 768 C1 sind eine Anordnung zum Verbinden einer Stopfenstange für ein metallurgisches Gefäß mit ihrer Hebevorrichtung und eine für diese Anordnung geeignete Stopfenstange bekannt. Die Anordnung umfasst einen Träger, an dessen einem Ende eine Hebevorrichtung angreift und welcher mit seinem anderen Ende in eine innere Längsausnehmung der Stopfenstange hineinragt. Die Stopfenstange weist einen die Längsausnehmung seitlich erweiterten Einbauraum auf, dessen nach unten anschließende Seitenwandungen gekrümmt oder konisch in die Längsausnehmung übergehen. Der Träger umfasst minde stens ein Sperrglied, welches durch einen an die Längs ausnehmung einführbaren Montagehilfsstab derart verlagerbar ist, dass es aus dem Querschnitt des Trägers in den Einbauraum hineinragt. Zum Lösen der Verbindung ist nach dem Lösen einer Mutter, welche sich gegen die Stirnfläche der Stopfenstange abstützt, lediglich die Stopfenstange auf dem Träger weiter nach oben zu verlagern, wodurch die Sperrglieder selbsttätig in den Querschnitt des Trägers zurückverlagert werden und die Stopfenstange nach unten von dem Träger abgezogen werden kann. Hierdurch soll es möglich sein, den Einbauraum in mehrfach verwendbare Einpresshülsen einzuarbeiten, die beim iso statischen Pressen des keramischen Stopfenstangenmaterials mit eingepresst werden.DE 43 24 768 C1 describes an arrangement for connecting a stopper rod for a metallurgical vessel with your Lifting device and a suitable for this arrangement Plug rod known. The arrangement comprises a carrier one end of which engages a lifting device and which with its other end in an inner longitudinal recess of the Plug rod protrudes. The plug rod has one Longitudinal recess laterally expanded installation space, the downward-facing side walls curved or conical merge into the longitudinal recess. The carrier comprises at least least a locking member, which by a to the longitudinal recess insertable assembly auxiliary rod so displaceable is that it is from the cross section of the beam into the installation space protrudes. To loosen the connection is after loosening one Nut, which is against the end face of the plug rod supports, just the plug rod on the carrier to shift upwards, causing the locking members to move automatically be shifted back into the cross section of the beam and the Plug rod can be pulled down from the carrier. This should make it possible to use the installation space in multiple incorporate usable press-in sleeves that are used with the iso static pressing of the ceramic plug rod material with be pressed in.

Aus der EP-A-0 358 535 ist ein Stopfen bekannt, bei welchem eine metallene Einsatzhülse in einem Abstand von dem oberen Ende des stangenförmigen Stopfenkörpers verpresst und mit ihm gebrannt wird und welcher eine Gewindebohrung koaxial zu der Bohrung des Stopfenkörpers aufweist, in welche eine mit Außengewinde versehene metallene Haltestange einzuschrauben ist. Hinsichtlich Fertigung und Montage ist dieser Stopfen daher in mehrfacher Hinsicht aufwendig und teuer.A plug is known from EP-A-0 358 535, in which a metal insert sleeve spaced from the top End of the rod-shaped plug body pressed and with it is burned and which is a threaded bore coaxial to the Has bore of the plug body, in which a Screw in a metal holding rod provided with an external thread is. In terms of manufacture and assembly, this plug is therefore complex and expensive in several respects.

Bei dem aus der US-A-4 791 978 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 problema tisch, weil der verbleibende verhältnismäßig dünnwandige Bereich des oberen Endes des Stopfenkörpers den bei Betätigung des Hubmechanismus auftretenden Kräften nicht standhalten kann. In the stopper known from US-A-4 791 978 a with External threaded tubular fitting in one conical and counter-threaded recess at the top Screwed in immediately at the end of the plug. Such Attaching the plug to a lifting device is problema table because the remaining relatively thin-walled Area of the upper end of the plug body when actuated of the lifting mechanism do not withstand forces can.

Aus der DE-U-91 09 532 ist ein Stopfen als Regelventil für Ausgüsse in metallurgischen Schmelzgefäßen bekannt, bei welchem die Durchgangsbohrung des Stopfenkörpers am gas einlassseitigen 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 korrespon dierendes 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 Durchgangsbohrung des Stopfenkörpers eingeführt. Diese Ausführung erfordert eine Gewindeverbindung zwischen der keramischen Manschette und dem Stopfenkörper, welche die Montage erschwert.From DE-U-91 09 532 is a plug as a control valve for Spouts known in metallurgical melting vessels, at which the through hole of the plug body on the gas has an annular step on the inlet-side upper end. On the step there is a seal made of temperature-resistant Material. A metal plug rod protrudes from above into the Through hole and lies with an enlarged section on the seal. A cylindrical refractory ceramic cuff is with an external thread in the top enlarged section of the through hole in a correspon The internal thread of the plug body is screwed in and press-fit against the retaining ring of the stopper rod fixed. The plug rod protrudes with its upper free End the plug body and is with her below the Retaining ring running free end over a section in inserted the through hole of the plug body. This Execution requires a threaded connection between the ceramic sleeve and the plug body, which the Assembly difficult.

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 a stopper to propose the type mentioned above, which is simply in Construction, easy to assemble and permanent relative to that Lift mechanism can be determined.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Stopfen der eingangs genannten Art gemäß Anspruch 1 gelöst.This object is achieved with a stopper initially mentioned type solved according to claim 1.

Auf diese Weise ist eine einfache und schnelle Montage der Haltestange an dem Stopfenkörper möglich, ebenso wie eine Demontage bei Verschleiß oder Defekt der Einsatzhülse. Die Einsatzhülse erlaubt eine einfache Anbringung der Schlitze und der Arretierungsaussparungen. 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 aufwendi ges Verschrauben der beiden Teile mit einer temperatur- und schmutzanfälligen Gewindeverbindung ist ebenfalls vermieden.This is a simple and quick installation of the Holding rod on the plug body possible, as well as one Disassembly in the event of wear or a defect in the insert sleeve. The Insert sleeve allows easy attachment of the slots and the locking recesses. The handrail needs at Assembly and disassembly by just one compared to the plug body to be rotated by a small angle of, for example, 90 ° in order to use the Locking projections in the face ends that are open at the bottom To be able to engage locking recesses. An expensive one screwing the two parts together with a temperature and Thread connection prone to dirt is also avoided.

Eine besondere einfache Ausgestaltung der Erfindung ist dann verwirklicht, wenn die Längsschlitze von dem oberen Ende der Einsatzhülse des Stopfenkörpers bis in einen Freiraum unterhalb der Einsatzhülse für das Verdrehen der Haltestange mit den Verriegelungsvorsprüngen reichen.A particularly simple embodiment of the invention is then realized when the longitudinal slots from the top of the Insert sleeve of the plug body into a free space below the insert sleeve for turning the support rod with the locking projections are enough.

Um einen festen Sitz des Stopfenkörpers an der Haltestange trotz für die Leichtgängigkeit der Montage eingehaltener Toleranzen zu gewährleisten, ist bei einer weiteren Ausgestal tung des Erfindungsgedankens die Haltestange in Verriegelungs stellung gegenüber der Einsatzhülse des Stopfenkörpers axial verspannbar.To ensure that the plug body is firmly seated on the handrail despite being complied with for the ease of assembly To ensure tolerances is another embodiment tion of the inventive concept, the handrail in locking position relative to the insert sleeve of the plug body axially braced.

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 Stopfenkör pers eine ebene Stirnfläche aufweist, kann sich die Festspann mutter bzw. der Unterlegring vollflächig abstützen.For this purpose, the handrail can be an external thread for the Have a mounting nut, which is suitable for this is, if necessary, with the interposition of a washer, which has a larger cross section than the fixed one Mother can have on an upper, preferably flat Support the end face of the plug body. In this way the handrail is tightened by tightening the clamping nut their locking projections into the locking recesses pulled to the stop. If the top of the plug body pers has a flat face, the clamping can Support the nut or the washer all over.

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 schließ 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 is also supplied with gas the molten metal, for example of argon gas, for the removal of non-metallic inclusions and to avoid the Aluminum oxide formation, the handrail has one in the Longitudinal hole extending and free of the plug body the space includes a longitudinal bore of the plug body for the supply of the gas to the molten metal. In the Longitudinal bores are connected to the flow preferably aligned axially to each other.

Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind die Verriegelungsvorsprünge zapfenartig ausgebildet und form- und/oder kraftschlüssig, aber lösbar, in den Arretierungsaus sparungen aufnehmbar. Auf diese Weise kann bereits eine Vorfixierung der Haltestange in der Verriegelungsstellung gegenüber dem Stopfenkörper gewährleistet werden, so dass ein axiales Verspannen der Haltestange gegenüber dem Stopfenkörper ggf. entbehrlich ist.In a further embodiment of the invention Locking projections designed like pins and shaped and / or non-positively, but releasably, in the locking savings recordable. In this way, one Pre-fixation of the handrail in the locking position against the plug body can be ensured, so that a axial bracing of the support rod in relation to the plug 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 Verriegelungsstellung lediglich eine Verdrehung der Haltestange um 60° erforderlich ist, da sich die Arretierungsaussparungen, um jeweils 60° gegenüber den dann drei Längsschlitzen versetzt in dem Stopfenkörper befinden.If there are more than two locking projections, these are in same angular distance over the circumference of the handrail distributed. For example, three locking projections provided, they are at an angular distance of 120 °, instead of 180 ° with two locking projections, so that for transferring the handrail into its locking position only a 60 ° rotation of the handrail is required is because the locking recesses are 60 ° each compared to 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 einfach Weise bspw. dadurch erfolgen, dass die Haltestange an ihrem Umfang gegenüber dem Stopfenkörper abgedichtet ist, insbesondere mittels eines temperaturbeständigen Dichtungs ringe, z. B. in Form einer keramischen, kompressiblen Faser dichtung, zwischen Unterlegring und Stopfenkörper.In the case of gas supply, it is useful to undesirable Avoid gas leakage. This can be done according to the invention easily done, for example, by holding the handrail on its circumference is sealed off from the plug body, especially by means of a temperature-resistant seal rings, e.g. B. in the form of a ceramic, compressible fiber seal, between the washer and the plug body.

Eine andere Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Stopfens für den Verschluss von Metallschmelze aufnehmenden Behältnissen ist in Anspruch 9 angegeben. Die Einsatzhülse wird bei der Herstellung des Stopfenkörpers mitgeformt bzw. mit eingeformt, wobei der Umfangsflansch in einer entsprechenden Ringaus sparung des Stopfenkörpers zu liegen kommt bzw. einen entsprechenden Ringbereich des Stopfenkörpers einnimmt. Der Ringbereich entsteht beim Brennen des Stopfenkörpers durch Ausbrand eines geeigneten Füllmaterials.Another embodiment of a stopper according to the invention for the closure of containers holding molten metal is specified in claim 9. The insert sleeve is used in the Production of the plug body molded or molded in, the peripheral flange in a corresponding ring saving of the plug body comes to rest or one corresponding ring area of the plug body occupies. The Ring area arises when the plug body burns Burnout of a suitable filling material.

Für den Fall der Gaszufuhr kann zwischen der oberen Stirn fläche des Umfangsflansches 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.In the event of gas supply can be between the upper forehead surface of the peripheral flange and the associated ring surface the plug body has a temperature-resistant sealing ring, e.g. B. in the form of a ceramic compressible fiber seal, provided, for example in the corresponding refractory material be embedded.

Vorzugsweise ist hierbei die Einsatzhülse relativ zu dem Stopfenkörper axial beweglich und infolgedessen derart verspannbar, dass sich die obere Stirnfläche des Umfangsflan sches dichtend gegen die zugeordnete Ringfläche des Stopfen körpers legt.Preferably, the insert sleeve is relative to that Stopper body axially movable and consequently such can be clamped so that the upper end face of the peripheral flange sealing against the associated ring surface of the stopper body lays.

Der Umfangsflansch kann zur Verdrehsicherung der Einsatzhülse relativ zu dem Stopfenkörper 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 abgeflacht sein.The peripheral flange can be used to secure the insert sleeve against rotation relative to the plug body to a non-circular extent Engagement in a correspondingly non-circular ring recess of the Have plug body. So the flange z. B. on one or several places.

Wenn in bzw. an der oberen Stirnfläche des Umfangsflansches und/oder der zugeordneten Ringfläche des Stopfenkörpers 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 Sealing ring, e.g. B. in the form of a ceramic compressible Fiber seal, is arranged, a corresponding arises Surface pressure to increase tightness under compression of 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 abzutützen. 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 Umfangs flansches, ggf, unter Zwischenlage des Dichtungsringes, an der unteren Ringfläche des Stopfenkörpers dichtend angepresst anliegt.For tightening the insert sleeve against the plug body it is proposed in this embodiment of the invention that the insert sleeve with the lower end of the support rod, e.g. B. via thread, releasably connectable and the support bar one an externally threaded locking nut carries which is suitable, possibly with the interposition of a Shim, on the top face of the plug body and if necessary to support the insert sleeve. After the grab bar with the insert sleeve, if necessary by screwing or other Lock, axially fixed, causes tightening Locking nut and its supports on the top of the Plug body a relative upward pulling of the insert sleeve to the plug body until the top end face of the circumference flange, if necessary, with the interposition of the sealing ring on the pressed lower sealing surface of the plug body is present.

Für den Fall der Gaszuführung können auch bei dieser alterna tiven 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 event of gas supply, alterna can also be used for this tive embodiment of the invention, both the handrail and the plug body has a longitudinal bore for feeding the Have gas in the molten metal. For the required Sealing can be provided, as previously discussed.

Um der Einsatzhülse die erforderliche Querschnittsdimensionie rung für die Aufnahme der bei Betätigung des Hubmechanismus auftretenden Kräfte zu geben, ist sie vorzugsweise in einem ggf. erweiterten, sacklochartigen Endabschnitt der Längs bohrung des Stopfenkörpers angeordnet, welche sich zu der Ringaussparung erweitert.The required cross-sectional dimension around the insert sleeve tion for the inclusion of when the lifting mechanism is actuated To give occurring forces, it is preferably in one possibly extended, blind hole-like end section of the longitudinal bore of the plug body arranged, which to the Ring recess expanded.

Gemäß einer weiteren Ausführung fluchtet die Einsatzhülse in ihre Einspannlage an ihrem oberen Ende mit dem oberen Ende des Stopfenkörpers oder ist geringfügig zurückgesetzt, so dass das erforderliche Maß an Abdichtung der Einsatzhülse gegenüber dem Stopfenkörper im Bereich des Umfangsflansches erzielt wird. According to a further embodiment, the insert sleeve is aligned their clamping position at their upper end with the upper end of the Plug body or is slightly recessed, so that required degree of sealing of the insert sleeve against the Plug body is achieved in the region of the peripheral flange.

Für einen Toleranzausgleich und zur weiteren Abdichtung können zusätzliche Dichtungsringe zwischen den einander zugeordneten Stirnflächen von Stopfenkörper einerseits und Unterlegscheibe bzw. Festspannmutter andererseits und/oder Einsatzhülse einerseits und Unterlegscheibe bzw. Festspannmutter anderer seits vorgesehen sein.For tolerance compensation and for further sealing additional sealing rings between the associated End faces of the plug body on the one hand and the washer or clamping nut on the other hand and / or insert sleeve on the one hand and washer or clamping nut on the other be provided on the part.

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 Festigkeitswerte aufweist als das Feuerfestmaterial des Stopfenkörpers, um den bei Betätigung des Hubmechanismus einwirkenden Zug- und Druckkräften standhalten zu können.The insert sleeve can be made of metal, for example. Steel. But it is also possible to use z. B. to produce refractory material, which is preferably higher Has strength values as the refractory material of the Plug body to the when the lifting mechanism is actuated to withstand the tensile and compressive forces.

Weitere Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Aus führungsbeispielen anhand der Zeichnung. Further advantages and possible uses of the invention result from the following description of Aus examples of management based on the drawing.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 in einem vertikalen Teilschnitt einen die Erfindung aufweisenden Stopfen gemäß einer ersten Ausführung, Fig. 1 in a vertical partial section of a plug according to the invention having a first embodiment,

Fig. 2 eine Draufsicht des Stopfenkörpers aus Richtung A von Fig. 1 nach Abnahme der Haltestange, FIG. 2 shows a top view of the plug body from direction A of FIG. 1 after the holding rod has been removed,

Fig. 3a und 3b um 90° versetzte Vertikalschnitte einer erfindungsgemäßen Haltestange mit Verriegelungsvorsprüngen, FIGS. 3a and 3b, offset by 90 ° vertical sections of a support rod according to the invention with locking projections

Fig. 4 eine Darstellung entsprechend Fig. 1 für eine alternative Ausführung der Erfindung, und Fig. 4 is an illustration corresponding to FIG. 1 for an alternative embodiment of the invention, and

Fig. 5 einen Vertikalschnitt des oberen Abschnittes des Stopfenkörpers nach einem ersten Herstellungsschritt der Einformung der Einsatzhülse in den Stopfenkörper. Fig. 5 is a vertical section of the upper portion 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 Stopfenkörper 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 Ventilglied eines Verschlusses am Boden des Metallschmelze aufnehmenden Behältnisses eingesetzt werden kann. 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 the releasable engagement of a z. B. metal support rod 4 for attachment to a (not shown) lifting mechanism so that the plug can be used as a valve member of a closure at the bottom of the molten metal receiving container.

Die Haltestange 4 hat an ihrem unteren Befestigungsende 5 zwei diametral einander gegenüberliegende, vom 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 Stopfenkörpers 1 bis in eine axiale Lage überführt werden, in welcher die Verriegelungsvorsprünge 6 in einem sich unterhalb einer unteren Stirnfläche 9 des Stopfenkörpers 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 Stopfenkörpers 1 relativ zu der Haltestange 4 verhindert. Außerdem nehmen Stopfenkörper 1 und Haltestange 4 eine definierte axiale Stellung zueinander ein.The holding rod 4 has at its lower fastening end 5 two diametrically opposed, cylindrical projection-like locking projections 6 projecting radially outward from the circumference of the holding rod 4 . The locking projections 6 can according to another by 180 ° offset longitudinal slots 7 of the plug body 1 until an axial position to be transferred, in which the locking protrusions can rotate 6 in a below a lower end face 9 of the plug body 1 provided free space 10 with the support rod 4, in particular up to a position in which they are aligned with locking recesses 8 open to the lower end face 9 of the insert sleeve 2 and by pulling the holding rod 4 axially upwards into these locking recesses 8 and, if necessary, they can snap into place. In this way, twisting of the plug body 1 relative to the holding rod 4 is prevented. In addition, plug 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 Stopfenkörper 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 Stopfenkörper 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 plug 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 Strömungsverbindung zueinander und sind axial zueinander ausgerichtet. 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.

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 Stopfenkörpers 1 sowie die jeweils um die Hälfte des Winkelabstandes der Längsschlitze 7 versetzte Anordnung der Arretierungsaussparungen 8, in welche die Verriegelungsvorsprünge 6 form- und/oder kraftschlüssig eingreifen.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 also corresponds to the number and arrangement of the longitudinal slots 7 of the plug 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 Unterlegring 13 und Stopfenkörper 1 vorgesehen sein. Die erforderliche Dichtigkeit wird insbesondere beim axialen Festspannen der Haltestange 4 an dem Stopfenkörper 1 mittels der Festspannmutter 12 erzielt.To seal the gas supply to the outside, temperature-resistant sealing rings 19 , z. B. in the form of a ceramic compressible fiber seal between the washer 13 and plug body 1 may be provided. The required tightness is achieved in particular when the holding rod 4 is axially clamped on the plug 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 Stopfenkörpers 1 einen radialen in einem an die Längsbohrung 16 angrenzende Ringaussparung 27 hineinragenden Umfangsflansch 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 Stopfenkörpers 1 ist ein temperatur beständiger Dichtungsring 19, z. B. in Form einer keramischen kompressiblen Faserdichtung, vorgesehen.In 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 flange 20 projecting into an annular recess 27 adjacent to the longitudinal bore 16 , which flange is suitable with its to abut the upper end face 21 sealingly against the correspondingly assigned ring face 23 of the plug body 1 . Between the upper end face 21 of the peripheral flange 20 and the associated ring surface 23 of the plug body 1 is a temperature-resistant sealing ring 19 , for. B. in the form of a ceramic compressible fiber seal.

In dem dargestellten Fall ist die Einsatzhülse 2 relativ zu dem Stopfenkörper 1 axial verspannbar. Zu diesem Zweck wird bei der Herstellung (vgl. Fig. 5) sichergestellt, daß der Umfangsflansch 20 in die Ringaussparung 27 des Stopfenkörpers 1 zu liegen kommt, welche eine größere axiale Höhe hat, als der Umfangsflansch 20 selbst. Praktisch geschieht dies dadurch, daß beim Einformen oder Mitformen der Einsatzhülse 2 aus Metall oder metallummantelten keramischem Material ein Ringkörper 26 aus einem ausbrennbaren Material, wie Polyprophylen, mit eingeformt wird, welcher unmittelbar benachbart am Umfangsflansch 20 angeordnet ist und den gleichen Außendurchmesser wie dieser aufweist. Beim Brennen des Stopfenkörpers 1 wird der Ringkörper 26 ausgebrannt, so daß sich der Umfangsflansch 20 in der Ringaussparung 27 und damit die Einsatzhülse 2 in dem Endabschnitt 18 der Längsborhung 16 insgesamt axial relativ zu dem Stopfenkörper 1 bewegen kann.In the case shown, the insert sleeve 2 can be clamped axially 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 when the insert sleeve 2 is molded or molded from metal or metal-coated ceramic material, an annular body 26 made of a burn-out material, such as polypropylene, is also formed, which is arranged directly adjacent to the peripheral flange 20 and has the same outer diameter as this. When the plug body 1 burns, the ring body 26 is burned out, so that the peripheral 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 overall relative to the plug body 1 .

Auf der dem Ringkörper 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 Stopfenkörper 1 zwischen der oberen Stirnfläche 21 des Umfangsflanschs 20 und der oberen Ringfläche 23 des Stopfenkörpers 1 zusammengepreßt wird.On the side facing the annular body 26 and thus the upper end face 21 of the peripheral flange 2 is located in the compressible seal ring 19, which during clamping of the holding rod 4 with the insert sleeve 2 and the plug body 1 between the upper end surface 21 of the peripheral flange 20 and the upper annular surface 23 of the Plug body 1 is pressed together.

Zum Verspannen der Einsatzhülse 2 gegenüber dem Stopfenkörper 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 Haltestange 4 kann eine Festspannmutter 12 aufgenommen werden, welche dazu geeignet ist, sich unter Zwischenlage eines Unterlegringes 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 Umfangsflansch 20 an der oberen, die Ringaussparung 27 des Stopfen körpers 1 begrenzenden Stirnfläche 23, ggf. unter Zwischenlage 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. To brace the insert sleeve 2 relative to the plug body 1 , the insert sleeve 2 with the lower end of the support rod 4 , z. B. by screwing, releasably connectable. 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. On the external thread 11 of the support rod 4 , a clamping nut 12 can be received, which is suitable to be supported with the interposition of a washer 13 on the upper 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 , optionally with the sealing ring being interposed 19 , 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.

Neben der Einsatzhülse 2 weisen sowohl der Stopfenkörper 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.In addition to the insert sleeve 2 , both the plug 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 Stopfenkörpers 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 Stopfenkörpers 1 geformt werden, wobei der Stopfenkörper 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 shown in FIGS. 4 and 5, the insert sleeve 2 is arranged the plug body 1 in an enlarged blind hole-like upper end portion 18 of the longitudinal bore 16 so that the insert sleeve 2, the required cross-sectional dimension can be given. 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 plug body 1 , the plug body 1 then preferably in the area of the insert sleeve 2 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.

Reference list

11

Stopfenkörper
Plug body

22nd

Einsatzhülse
Insert sleeve

33rd

Bohrung des Stopfenkörpers Hole in the plug body

11

44th

Haltestange
Handrail

55

Befestigungsende der Haltestange Fixing end of the handrail

44th

66

Verriegelungsvorsprünge der Haltestange Locking projections of the handrail

44th

77

Längsschlitze
Longitudinal slots

88th

Arretierungsaussparungen
Locking recesses

99

untere Stirnfläche des Stopfenkörpers lower end face of the plug body

11

1010th

Freiraum
free space

1111

Außengewinde der Haltestange External thread of the handrail

44th

1212th

Festspannmutter
Clamping nut

1313

Unterlegring
Washer

1414

obere Stirnfläche des Stopfenkörpers upper end face of the plug body

11

1515

innerer Stirnflächenbereich
inner face area

1616

Längsbohrung des Stopfenkörpers Longitudinal bore of the plug body

11

1717th

Längsbohrung der Haltestange Longitudinal bore of the handrail

44th

1818th

Endabschnitt der Längsbohrung End section of the longitudinal bore

1616

1919th

Dichtungsring
Sealing ring

2020th

Umfangsflansch
Peripheral flange

2121

obere Stirnfläche des Umfangsflanschs upper face of the peripheral flange

2020th

2222

untere Stirnfläche des Umfangsflanschs lower end face of the peripheral flange

2020th

2323

obere Ringfläche des Stopfenkörpers upper ring surface of the plug body

11

2424th

untere Ringfläche des Stopfenkörpers lower ring surface of the plug body

11

2525th

Innengewinde der Einsatzhülse Internal thread of the insert sleeve

22nd

2626

Ringkörper
Ring body

2727

Ringaussparung
Ring recess

Claims

1. Stopper for the closure of molten metal on receptacles, with a z. B. rod-shaped plug body ( 1 ) made of refractory material, which has a bore ( 3 ) for the releasable engagement of a z. B. metal support rod ( 4 ) for attachment to a lifting mechanism, the support rod ( 4 ) at its fastening end ( 5 ) are assigned at least two diametrically opposite, with respect to the support rod ( 4 ) projecting radially outward locking projections ( 6 ), Which can be converted into an axial position by corresponding longitudinally offset longitudinal slots ( 7 ) adjacent to the bore ( 3 ), in which the holding rod ( 4 ) with the locking projections ( 6 ) can be rotated relative to the plug body ( 1 ) into one position , in which the locking projections ( 6 ) by moving axially towards the upper end of the plug body ( 1 ) in corresponding mutually angularly offset locking recesses ( 8 ) of the plug body ( 1 ) can enter, characterized in that the locking projections ( 6 ) on the Holding rod ( 4 ) are applied themselves and radially from their circumference to a outside stand that the plug body ( 1 ) has an insert sleeve ( 2 ) for receiving the longitudinal slots ( 7 ) and that the locking recesses ( 8 ) to a downward facing end face ( 9 ) of the insert sleeve ( 2 ) of the stopper body pers ( 1 ) open.

2. Plug according to claim 1, characterized in that the longitudinal slots ( 7 ) from the upper end of the insert sleeve ( 2 ) of the plug body ( 1 ) to a free space ( 10 ) below the insert sleeve ( 2 ) for rotating the holding rod ( 4th ) with the locking projections ( 6 ).

3. Plug according to claim 1 or 2, characterized in that the holding rod ( 4 ) in the locking position relative to the insert sleeve ( 2 ) of the plug body ( 1 ) is axially clamped.

4. 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, possibly with the interposition of a washer ( 13 ), to be supported on an upper, preferably flat end face ( 14 ) of the plug body ( 1 ).

In that the holding rod (4) has 5. Stopper according to one of the preceding claims, characterized in that an up into the free space (10) of the plug body (1) reaching the longitudinal bore (17) and extending to the free space (10) has a longitudinal bore (16) of the plug body ( 1 ) for supplying a gas into the molten metal.

6. Stopper according to one of the preceding claims, characterized in that the locking projections ( 6 ) are designed like pins and can be received in the locking recesses ( 8 ) in a positive and / or non-positive manner.

7. Stopper according to one of the preceding claims, characterized in that if there are more than two locking projections ( 6 ), these are arranged at the same angular spacing over the circumference of the holding rod ( 4 ).

8. Stopper according to one of the preceding claims, characterized in that the retaining rod is sealed at its circumference against the stopper body (1) (4), in particular by means of a temperature-resistant sealing ring (19), z. B. in the form of a ceramic fiber seal, between the washer ( 13 ) and plug body ( 1 ).

9. stopper for the closure of metal melt on receiving containers, having a, for example, rod-shaped stopper body (1) made of refractory material and having an insert sleeve (2) which is disposed to the stopper body (1) substantially coaxially, and a bore (3) ge for releasably engaging an eg metal supporting Stan (4) has for attachment to a lifting mechanism, wherein the insert sleeve (2) has a radial circumferential flange (20) at a distance from the upper end of the plug body (1), characterized in that , the insert sleeve (2) is arranged in the region of the upper end of the plug body (1) that the peripheral flange (20) is adapted with its upper end face (21) sealingly against an associated downwardly facing annular surface (23) of the plug body (1) abut, and in that the insert sleeve (2) is axially braceable relative to the stopper body (1).

10. Plug according to claim 9, characterized in that between the upper end face ( 21 ) of the peripheral flange ( 20 ) and the associated ring surface ( 23 ) of the plug body ( 1 ) a temperature-resistant sealing ring ( 19 ), for. B. in the form of a ceramic fiber seal is provided.

11. 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 peripheral flange ( 20 ) sealing against the associated annular surface ( 23rd ) of the plug body ( 1 ).

12. Plug 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 plug body ( 1 ).

13. Plug according to one of claims 9 to 12, characterized in that the sealing ring ( 19 ) in or on the upper end face ( 21 ) of the peripheral flange ( 20 ) and / or the associated ring surface ( 23 ) of the plug body ( 1 ), e.g. B. is arranged in the form of a ceramic fiber seal.

14. 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 holding rod ( 4 ), for. B. 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 securing itself, possibly with the interposition of a washer ( 13 ), to be supported on the upper end face ( 14 , 15 ) of the plug body ( 1 ) and, if necessary, the insert sleeve ( 2 ).

15. 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 gas into the molten metal exhibit.

16. Plug according to one of claims 9 to 15, characterized in that the insert sleeve ( 2 ) is arranged in a possibly enlarged, blind hole-like end portion ( 18 ) of the longitudinal bore ( 16 ) of the plug body ( 1 ), which extends to the ring recess ( 27 ) expanded.

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. Plug according to one of claims 9 to 17, 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 ).