FI77392B - Skjutportsventil. lisaeys patenttiin 56633 - tillaegg till patent 56633 - Google Patents

Description

TTi^rn KUULUTUSJULKAISU

ίβ] (11> UTLÄGGNINGSSKRIFT /739 2 C (45) . .. ./' , ... 1333 (51) Kv.lk.Vlnt.CI.4 B 22 D 41/08

S UO MI-FIN LAN D

(Fl) (21) Patenttihakemus - Patentansökning 750106 (22) Hakemispäivä - Ansökningsdag 16.01 .75

Patentti-ja rekisterihallitus (23) Alkupäivä - Giltighetsdag 16.01 75

Patent- och registerstyrelsen (41) Tullut julkiseksi - Blivit offentlig g η η ^ (44) Nähtäväksipanon ja kuul julkaisun pvm. - ^ .. pn

Ansökan utlagd och utl skriften publicerad JU . I I.oö (86) Kv. hakemus - Int ansökan (32)(33)(31) Pyydetty etuoikeus - Begärd prioritet 16.01.74 Iso-Britannia-Storbritannien(GB) 2130/74 (71) USS Engineers and Consultants, Inc., 600 Grant Street, Pittsburgh, Pennsylvania, USA(US) (72) Robert Duncan Hind, Rotherham, Yorkshire,

Jeffrey Hill, Oxspring, Yorkshire, Iso-Britannia-Storbritannien(GB) (74) Oy Kolster Ab (54) Liukuporttiventtii1i - Skjutportsventi1

Lisäys patenttiin 56633 - Tillägg till patent 56633

Keksintö liittyy FI-patenttijulkaisuun 56633.

Keksinnön kohteena on patentin n:o 56633 vaatimuksen 1 mukainen liukuporttiventtiili, joka käsittää aukollisen tulenkestävän yläpääosan, aukollisen suuttimenpidikkeen, joka on kiinnitetty mainittuun pääosaan ulottuen sen alapuolelle ja kokoojasuutinputken.

Pitoastioista, kuten valusangoista tai välialtaista, purkaus-suuttimilla varustettujen pohja- tai sivuaukkojen kautta tapahtuvan metallin valun mukana seuraa suuttimien nopea pilaantuminen.

Pilaantuminen voi tapahtua suuttimen tukkeentumisen tai syö-pymisen muodossa. Siksi suuttimien vaihto on aika ajoin välttämätön, ja tämä on aikaa vievä, hankala ja kallis tehtävä.

Tämän keksinnön tarkoituksena on yleisesti yksinkertaistaa ja helpottaa suuttimen vaihtoa suhteessa liukuporttiventtiileihin, joita käytetään nykyisin yleisesti pohja-aukollisesta valusangosta tai -kulhosta tapahtuvan sulan metallin virtauksen säätämiseksi.

Liukuporttiventtiilit käsittävät yleensä liukuporttiosan, jossa on suutin, joka on suunniteltu liukumaan kosketuksessa kiin- 2 77392 teän, aukollisen levyn kanssa. Esimerkkejä tällaisista liukuportti-venttiileistä on kuvattu US-patenttijulkaisussa Re 27237. US-pa-tenttijulkaisussa 3 501 068, US-patenttihakemuksessa 377 385 (9.7.1973) ja US-patenttihakemuksessa 380 808 (19.7.1973). Em. patenttijulkaisut ja hakemukset koskevat järjestelyjä, joissa liuku-porttiosan voi liikuttaa lineaarisesti edestakaisin. Eräässä vaihtoehtoisessa järjestelyssä liukuva portti on pyörivä, ja erästä esimerkkiä tästä kuvataan United States Steel Corporation'in US-patentissa 3 430 644.

Keksinnön mukaisesti on kehitetty liukuva liukuporttivent-tiili, jossa aukollinen suutinpidike on kiinnitetty levyn alapuoleen ja kokoojasuutinputki siitä alas, jolloin suutinputki on sementoitu ympäröivään metalliholkkiin ja metalliholkki ja suuttimen pidike on kiinnitetty yhteen kiinnitysvälineillä niin, että suutin-putken pää pysyy suorassa kosketuksessa levyn alapuolen kanssa, jolloin kiinnitysvälineet ovat avattavia, niin että suutinputken voi irrottaa levystä vaihtoa varten. Liukulevyn alapuolella tarkoitetaan sen pintaa, joka on kaukana siitä pinnasta, joka liukuu kosketuksessa kiinteän, aukollisen levyn kanssa. Asentamalla suutinputki suorassa kosketuksessa kerrotulla tavalla halutaan estää sulan metallin vuotopurskeiden muodostuminen, so. metallin jähmettyminen putken ja suuttimen pidikkeen välissä. Eräs tällaisen ratkaisun sovellutusmuoto on kuvattu pääpatentissa FI-56633. Keksinnön mukainen ratkaisu on tunnettu siitä, että suutinputkea ympäröi metalliholkki, joka on sementoitu siihen kiinni ja että metalliholkki ja suuttimenpidike on yhdistetty irrotettavasti kiinnityseli-millä toisiinsa suutinputken irrottamisen mahdollistamiseksi vaihtoa varten siten, että suutinputken pää tulee tuetuksi välittömään kosketukseen pääosan alapinnan kanssa, lukuunottamatta patentin 56633 vaatimuksessa 1 esitettyä ratkaisua.

Avattavat kiinnitysvälineet voivat käsittää ruuvikierrekyt-kennän suuttimen hoikin ja sen pidikkeen välissä. Hoikin voi tällöin kiinnittää suuttimen pidäkkeeseen useilla ruuveilla, esim. itsekierteittävillä ruuveilla ja ruuveilla, jotka menevät lukkomut-tereihin tai kierteitettyihin aukkoihin. Suuttimen holkki on varustettu aukollisella laipalla tai ulokkeilla ruuveja ja pultteja varten.

3 77392

Toinen ruuvikierrekytkentä voi käsittää kaksi toisiinsa sopivaa ruuvikierrettä, jotka on tehty vastaavasti suuttimen pidäkkeessä ja suuttimen hoikissa tai jotka on yhdistetty näiden kanssa. Ruuvikierteet voivat olla erottamattomia muodostelmia pidikkeen ja hoikin yhteensopivissa osissa. Eräässä kuvattavassa toteutusmuodossa ruuvikierteet ovat kuitenkin aaltomaisia pintoja, jotka on muodostettu kahdessa metallisessa muotorenkaassa, joista toinen rengas on kiinteä suuttimen pidikkeen kanssa ja toinen on kiinteä suuttimen hoikin kanssa.

Avattavat kiinnitysvälineet voivat vaihtoehtoisesti käsittää sinkilän tai pinteen, joka on kytketty suuttimen pidikkeen ja hoikin välille. Parhaana pidetyssä toteutusmuodossa kytkentä sisältää suuttimen pidäkkeelle kiinnitetyn kiinnitysrenkaan, joka on puristettu suuttimen hoikin ympärille sangan tai soljen avulla. Tässä muodossa on kiinnitysrengas hitsattu ympäröivälle huulelle, joka on aukon ympärillä suuttimen pidikkeessä, nimittäin porttilevyn vahvistuslautasessa, ja joka on lovettu aksiaalisesti, niin että rengas voi antaa myöten säteittäisesti.

On eduksi, että kiinnitysrengas ja suuttimen holkki sisältävät välineet, jotka sijoittavat suuttimen tarkasti suhteessa liuku-levyyn. Nämä ohjausvälineet voivat käsittää toisiinsa sopivat ul-konemat ja syvennykset suuttimen hoikilla ja kiinnitysrenkaalla. Holkki voi esim. sisältää ympäri ulottuvan rivan, joka sopii yhteen vastaavan syvennyksen kanssa, joka on tehty renkaan sisällä. Syvennystä voi rajoittaa renkaalla oleva, ulospuristettu ympärysripa.

Suuttimen putken ja hoikin välinen sementtisidos on haluttaessa murrettava, niin että putken voi irrottaa hoikista. Hoikkia voi tällöin käyttää uudelleen, kun viallinen suutinputki on korvattu uudella putkella.

Toinen edullinen toteutusmuoto sisältää pistintyyppisen kytkennän kiinnitysvälineenä. Tämän muodon tarkoituksena on helpottaa paikalla tapahtuvaa huoltoa, niin että suuttimen voi vaihtaa irrottamatta liukulevyä venttiilistä.

Keksinnössä on siis kehitetty liukuporttiventtiili, jossa aukollinen suuttimen pidike on kiinnitetty levyn alapuolella ja siitä riippuu alas kokoojasuutinputki, jolloin suuttimen pidike 4 77392 sisältää metalliholkin, johon kokoojasuutinputki on sementoitu irrotettavasta ja avattavan pistinliittimen avulla on suutinputki lukittu yhteen metalliholkin kanssa, jolloin järjestely on sellainen, että pistinliittimen avaamisen jälkeen on mahdollista vetää pois suutinputki hoikista sen vaihtamiseksi uuteen suutinputkeen.

Keksintöä kuvataan nyt esimerkin muodossa viitaten oheisiin piirustuksiin, joissa: kuvio 1 esittää osaksi perspektiivikuvantoa ja osaksi läpi-leikkauskuvantoa liukuporttiventtiilin porttilevystä, joka on varustettu keksinnön mukaisella, vaihdettavalla kokoojasuuttimella; ja kuvio 2 esittää samalla tavalla kuvantoa keksinnön toisesta toteutusmuodosta; ja kuvio 3 esittää samalla tavalla kuvantoa keksinnön kolmannesta toteutusmuodosta.

Piirustukset näyttävät vaihtoehtoisia, vaihdettavia, metallisia purkaus- tai kokoojasuuttimia 10, 11, 51 liukuporttiventtiile-jä varten. Venttiilejä ei ole näytetty kokonaisuudessaan; tällaiset venttiilit ovat tunnettuja ja niistä on esimerkkejä mainituissa patenttiselityksissä.

Eräs liukuporttiventtiili sisältää liikkuvan liukuporttile-vyn 12, joka on pintakosketuksessa kiinteän, aukollisen levyn (ei näytetty) kanssa. Porttilevy 12 on liukuvana kosketuksessa aukollisen levyn kanssa niin, että kokoojasuuttimen 10 jne. voi valinnan mukaan viedä aukon linjalle ja siitä pois venttiilin avaamiseksi ja sulkemiseksi.

Porttilevy 12 käsittää ylemmän, tulenkestävän pääosan 13, jossa on aukko 14. Pääosa 13 voi koostua hyvin tiheästä, kulutuksen kestävästä, alumiinipitoisesta, tulenkestävästä aineesta, jossa on esim. 85 - 90 % verran A^O^.

Aukollinen eristyslevy 16 on kiinnitetty kuumassa tai ilmassa kovettuvalla sementillä 17 pääosan 13 alapuoleen. Levy 16 voi koostua tulenkestävästä savesta. Metallinen, esim. teräksinen, suut-timenpidike 20 on kiinnitetty pääosaan 13 niin, että se ulottuu pääosan 13 alapuolelle. Suuttimenpidike 20 käsittää levymäisen osan 18, joka on sementoitu levyn 16 alapintaan.

Suutin 10 jne. käsittää paksuseinäisen, tulenkestävän putken 21, joka on sementoitu kohdassa 22 metalliholkkiin 23, joka on esim.

5 77392 terästä. Putkessa on poraus 24, jonka läpimitta on sama kuin aukon 14 ja joka on sen kanssa koaksiaalinen. Suutinputki 21 voi koostua mistä tahansa tulenkestävästä aineesta, jota tavallisesti käytetään tähän tarkoitukseen. Putken voi esim. tehdä tulenkestävästä savesta, kuten poltetusta, pienen tiheyden omaavasta A^O^, jonka määrä on 40 %, tai hyvin tiheästä alumiinioksidista tai sirkoniumoksidis-ta, jonka määrä on 85-90 %.

Suutinputki 21 voi haluttaessa olla sellainen kuin on kuvattu US-patenttihakemuksessa 517352 (23.10.1974).

Kuviot 1 ja 2 näyttävät kaksi vaihtoehtoista tapaa kokooja-suuttimien 10, 11 kiinnittämiseksi irrotettavasti porttilevyyn 12. Kummassakin tapauksessa suutin on asennettu alapuolelle.

Kuviossa 1 on suutin 10 kiinnitetty kiinnitysrenkaan 30 sisälle, joka on hitsattu lautasen 18 pyöreälle huulelle 31, joka on samankeskeinen aukon 14 kanssa. Sanka 32 pitää kiinnitysrenkaan 30 tiukasti hoikin 23 ympärillä. Sanka 32 voi olla tunnettua tyyppiä, jossa on metallivanne. Se voisi esim. olla "Jubilee"-tyyppinen sinkilä tai metallisanka, joka kiinnitetään tunnetulla työkalulla.

Kiinnitysrenkaassa 30 on ympäröivä ulkonema tai ripa 33, joka muodostaa sisäpuolisen syvennyksen, joka sopii yhteen vastaavan ulkoneman tai rivan 34 kanssa, joka on tehty hoikin 23 ulkopinnassa. Ripa 33 sijaitsee lähellä renkaan 30 tulopäätä 35. Rivat 33, 34 muodostavat varmat ohjausvälineet suuttimelle 10. Rengas 30 on lovettu välimatkoin pitkin kehäänsä aksiaalisessa suunnassa, kuten kohdassa 36, niin että rengas voi antaa perään säteittäisesti. Lovet 36 sallivat renkaan laajentua tai avautua ja sitten sulkeutua, kun ripa 34 siirretään kohti syvennystään ja sen sisälle suut-timen 10 asennuksen aikana. Suutin 10 on asennettu niin, että sen yläpää 38 koskettaa porttilevyn 12 alapuoleen. On selvää, että kun poistetaan suutin 10, joka on kulunut tai tukkeentunut ja joka vaihdetaan, on ensiksi avattava sanka 32.

Kuvion 2 näyttämässä vaihtoehtoisessa rakenteessa on suutin 11 kiinnitetty porttilevyyn 12 ruuvaamalla tai pulteilla. Tässä tapauksessa metalliholkissa 23 on ulospäin suunnattu laippa 40, joka ympäröi sen yläpäätä. Laippa 40 on aukollinen välimatkoin pitkin ke- 6 77392 häänsä, niin että pultit 41 voivat ulottua sen läpi. Pultit 41 ulottuvat lautasen 18 läpi ja ne on kierretty muttereihin, jotka sijaitsevat lautasen 18 yläpinnalla. Mutterit on mieluiten hitsattu tai juotettu kiinni lautaselle 18.

On ilmeistä/ että pultit 41 voisi kiertää suoraan lukkomut-rereihin tai kierteitettyihin reikiin lautasessa 18 ja että ne voisi korvata itsekierteittävillä ruuveilla.

Suutinputkessa 21 on porrastettu yläpään pinta, joka sopii tiukasti eristyslevyn 16 alapuolen vastaavasti porrastettuun osaan.

Kuviossa 3 näytetään toisenlainen, vaihtoehtoinen rakenne, jossa on on ruuvikierrekytkentä suuttimen hoikin 23 ja pidikkeen välissä. Kuvion 3 näyttämillä osilla, jotka vastaavat kuvioiden 1 ja 2 samanlaisia osia, on samat viitenumerot. Kuviossa 3 on ruuvikierrekytkentä saatu aikaan kahdella metallisella muotorenkaalla 52, 53, joissa molemmissa on aaltomainen seinämä, joka muodostaa ruuvikierteen. Tässä tapauksessa rengas 52 on kierretty renkaaseen 53 ja se on hitsattu tai kiinnitetty vastaavalla tavalla suuttimen hoikkiin 23, kun taas rengas 53 on kiinnitetty samalla tavalla metallilautasen 18 alapuoleen. Pienellä muunnoksella voidaan renkaiden 52, 53 muodostama rakenne sisällyttää suuttimen hoikin ja pidikkeen yhteensopiviin osiin, jotka ovat erottamattomia osia vastaavissa kappaleissa.

Toisenlainen muunnos on suunniteltu helpottamaan huoltoa paikan päällä, niin että suuttimen voi poistaa tarvitsematta irrottaa liukulevyä venttiilimekanimista. Tässä toteutusmuodossa käytetään pistinliitintä kiinnitysvälineenä.

Toteutusmuotoa 60 kuvataan nyt lähemmin viitaten kuvioon 4. Tässä tapauksessa on lieriömäinen metalliholkki 23, joka on hitsattu tai juotettu lautasen 18 pyöreälle huulelle 31. Lautasesta 18 kaukana olevassa hoikin 23 päässä on useita lovia, esim. kaksi lovea 61, jotka muodostavat pistinliittimen 62 toisen puoliskon. Suutinputki 21 on sementoitu hoikkiin 23 ja on varustettu pistinliittimen toisella puoliskolla. Tämä toinen puolisko käsittää renkaan 63, jossa on tappeja 64, jotka kytkeytyvät hoikin loveihin 61, ja renkaassa on tasoupotus listan 65 saamiseksi, joka koskettaa ympärysolakkeeseen 66, joka on tehty suutinputken 21 alapäässä.

7 77392

On parasta varustaa rengas välineillä, joiden avulla renkaaseen voidaan tarttua vääntötyökalulla tai mutteriavaimella; nämä välineet voivat olla hammastuksia 68, jotka kytkeytyvät sopivasti hammastettuun mutteriavaimeen 70.

Suutinputken 21 asennus tapahtuu seuraavasti. Ensiksi pannaan putken 21 ulkopinnalle kerros grafitoitua sementtiä tai muuta helposti murrettavaa sementtiä. Sementillä peitetty putki 21 sijoitetaan sitten metalliholkin 23 sisälle. Sitten pannaan pistin-kytkentärengas 63 putken 21 olakkeella varustetun alapään päälle ja sen tapit 64 kytketään hoikin 23 pistinlovilla. Sitten käännetään rengasta 63 vääntötyökalulla 70 pistinliittimen 62 kiinnittämiseksi ja siten suutinputken 21 lukitsemiseksi paikalleen sementin kovettumisen ajaksi. Liitin 62 on suunniteltu niin, että renkaan 63 kiinnityskierros saa renkaan liikkumaan aksiaaliseksi kohti liu-kulevyä 12 suutinputken 21 kaukaisen pään pakottamiseksi varmaan kosketukseen liukulevyn 12 kanssa. Suutinputken 21 mainittu kaukainen pää on mieluiten porrastettu, kuten kohdassa 72, ja levyssä 12 on vastaavasti porrastettu muoto, joka muodostaa päälle istukan.

Kun suutinputki 21 on vaihdettava, tarvitsee vain avata pistinliittimen 62 käyttämällä vääntötyökalua 70. Suutinputken 21 voi sitten vetää pakolla pois liukulevystä 12 poispäin, jolloin sement-tisidos murtuu helposti. On ilmeistä, että sekä suutinputken poiston että asennuksen voi suorittaa irrottamatta liukulevyä 12 vent-tiilimekanismista.

Vanhan suutinputken 21 poiston jälkeen voidaan uusi putki asentaa edellä kuvatulla tavalla.

Näytetyssä pistinliittimessä rengas 63 kantaa tapit 64 ja lovet 61 on muodostettu hoikissa 23. Tappien ja lovien sijainnit voisi vaihtaa keskenään, niin että holkki 23 kantaa tapit.

Ei ole tärkeää, että suutinputkella 21 on piirustuksissa näytetty muoto. Putkella voisi mm. olla muoto, jota on kuvattu em. US-patenttihakemuksessa 517352, varsinkin, jos on valettava teräksiä, joista on poistettu happi tai jotka on "sammutettu", tai tii-vistämätöntä tai rakenteeltaan parannettua terästä.

Sisäholkki voisi näin ollen käsittää putkimaisen, tulenkestävän päärungon, jonka sisäseinämä on peitetty toisella tulenkes- 8 77392 tävällä aineella, jolla on suurempi kestävyys kuonan ja sulan metallin vaikutusta ja syövytystä vastaan kuin päärungolla ja joka ulottuu ainakin puolitiehen pitkin sisäholkkia sen siitä päästä, joka on samalla tasolla kuin levyosan liukupinta. Sisäholkin toisella tulenkestävällä aineella voi olla lämpökapasiteetti, joka on samaa luokkaa kun tulenkestävän saven, ja se voisi sisältää sirkoniumoksidia, sirkonia tai nämä aineet sisältäviä aineita.

Suutinputkella voisi haluttaessa olla muut muodot, kuten lukija ymmärtää. Putkessa voisi olla esim. kaasun läpäisevä sivu-seinämä ja kaasun tuloaukko, niin kuin on kuvattu US-patenttihake-muksessa 524916 (18.12.1974).

Claims (4)

9 77392

1. Patentin n:o 56633 vaatimuksen 1 mukainen liukuporttiventtiili, joka käsittää aukollisen tulenkestävän yläpääosan (13), au-kollisen suuttimenpidikkeen (20), joka on kiinnitetty mainittuun pääosaan (13) ulottuen sen alapuolelle ja kokoajasuutinputken (21), tunnettu siitä, että suutinputkea ympäröi metalliholkki (23) , joka on sementoitu siihen kiinni ja että metalliholkki (23) ja suut-timenpidike (20) on yhdistetty irroitettavasti kiinnityselimillä (30-34; 52, 53; 41; 62) toisiinsa suutinputken (21) irroittamisen mahdollistamiseksi vaihtoa varten siten, että suutinputken (21) pää tulee tuetuksi välittömään kosketukseen pääosan (13) alapinnan kanssa, lukuunottamatta patentin 56633 vaatimuksessa 1 esitettyä ratkaisua.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen liukuporttiventtiili, tunnettu siitä, että kiinnityselimet käsittävät kaksi toisiinsa sopivaa, suuttimen pidikkeeseen (20) ja metalliholkkiin (23) tehtyjen aaltomaisten pintojen avulla muodostettua ruuvikierrettä (52-53).

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen liukuporttiventtiili, tunnettu siitä, että kiinnityselimet käsittävät suutinpidikkeen (20) ja metalliholkin (23) välillä olevan puristuskiinnittimen, johon sisältyy aksiaalisesti lovettu suutinpidikkeessä (20) kiinni olevaan huuleen (31) hitsattu kiinnitysrengas (30), renkaalla (30) ja suutinholkilla (23) olevat ohjausvälineet (33, 34) suutinputken (21) pääosan (13) suhteen tapahtuvaa tarkkaa sijoittamista varten ja vanteen (32) kiinnitysrenkaan (30) puristamiseksi metalliholkin (23) ympärille.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen liukuporttiventtiili, tunnettu siitä, että kiinnityselimet käsittävät pistinliittimen, joka muodostuu metalliholkissa (23) olevista pistinlovista (61), lu-kitusrenkaasta (63), jossa on pistinloviin (61) tarttuvat tapit, jolloin lukitusrengas (63) vastaanottaa suutinputken (21) välimatkan päässä pääosasta (13) ja lukitusrenkaan (63) kiertovälineestä (68), joka on sovitettu pakottamaan suutinputken (21) aksiaalisesti välittömään kosketukseen pääosan (13) alapinnan kanssa.