专利名称：金属熔化罐的关闭和/或调节装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及的是这样一种关闭和/或调节装置，它装有一个固定不动的，并至少带一个透孔的内管和一个外管，外管有一个可以围绕内管圆周转动的顶端。对液体金属罐排出金属熔液起着关闭与/或调节的作用。从外管和内管的相对位置来看，外管可以围绕管子的纵轴，由关闭位置转动到开启位置，以及/或者也可以由关闭位置沿纵轴方向移动到开启位置。在关闭位置时，(内管上的)透孔被外管挡住;在开启位置时，金属熔液则通过透孔流进内管。
在DE-PS3540202中已对这样的关闭和/或调节机构作了叙述。其中的外管上加工有了透孔。为了让金属熔液从液体金属罐中流出来，需要使外管的透孔对准内管的透孔，并使两孔处于一条直线上。
当金属罐装满金属熔液时，则外管便处于闭合位置。尽管对内管和外管进行了预热，内外两管的温度，在开始时仍会低于流进金属罐中金属熔液的温度。试验表明，金属熔液会在外管透孔中凝固，形成在外管透孔中固着的堵塞物。这些堵塞物一方面由相对来说比较冷和导热差的外管透孔周边所包围，另一方面与同样是比较冷和导热差的内管接触。堵塞物只是其表层同热的金属熔液相接触。试验时已观察到，这些堵塞物只是在较长时间之后才会熔解。只要存在着堵塞物，那么就不可能使金属熔液出炉。外管透孔中的这些堵塞物甚至在外管转动时也不脱开外管的透孔，因为它们被围绕它们的透孔边缘所包围。这些堵塞物将随外管一起运动。
在DE-OS3731600中，对一个相似的关闭和/或调节机构作了叙述说明。在该关闭和/或调节机构中，外管固定在金属罐上，而内管则是活动的。按其所说方式，在外管的透孔里也会形成堵塞物。因此，技术上的这种状况是无助于解决现存的问题的。
本发明的任务是如此设计外管，即透孔中不会形成金属熔液堵塞物。
根据本发明，解决在开始时与所述类型关闭和/或调节机构有关的上述任务的办法是内管的透孔和外管的顶端的相对位置是如此设计的，当外管移动时，其顶端可以越过(内管上的)透孔;从纵轴方向上看，顶端在开启位置上时，位于透孔的一个部位，在关闭位置上时，则位于透孔的另一部位。
这种设计的外管不带透孔。仅仅由外管顶端转动还是移动，对透孔或内管的透孔起着开启和关闭的作用。
因为外管不带透孔，所以金属熔液在注入金属罐里时，在外管处是不会有金属凝结的。金属熔液在顶端部位不会凝固，是因为这部分金属熔液同金属罐内的金属熔液的主要部分始终是接触的。此外，金属熔液的堵塞物不会在外管上固着起来，是因为顶端只是以一个面同这些堵塞物接触，无论如何不会包裹住这些堵塞物。此外，外管的运动也使凝固了的金属熔液堵塞物不易附着于它上面。
本发明的另一优点是，外管不会由于透孔而使强度受损。
顶端的这种设计可使进入内管透孔的金属熔液数量的各种特性曲线取决于外管的移位情况。
本发明的另一个设计方案是，顶端位于同纵轴方向基本上成径向的平面上，如将外管沿纵轴方向移动，其顶端可越过透孔。这种设计可使内管圆周上分布许多透孔，它们通过外管的纵向运动而被开启或盖住。可将这些透孔排列在不同的径向平面中，以便在外管运动时，依次对它们进行开启和关闭。
本发明的另一个设计方案是，顶端共分为三个区第一区在外管围绕纵轴转动时将越过透孔;第二区在外管处于开启位置时，位于该透孔的一侧;第三区在外管处于关闭位置时，位于该透孔的另一侧。
这种设计的优点是，要打开和关闭透孔即内管的透孔，只需使外管围绕管子的共同旋转轴转动即可。业已证明这种旋转运动轻巧灵活，而且内管的外表面与外管的内表面组成了互为对方的导向面，并且构成了防金属熔液穿越的密封面。
将第一区设计成相应的形状，便可视外管的转动位置，以所期望的方式对流入内管的金属熔液进行控制。
本发明的其它长处是从所附的权项和实施例的说明引出来的。
图中表明
图1中间罐中的一个关闭和/或调节机构，图2第一个实施例，图1中Ⅰ部分的放大图，图3依照图2提出的另一个实施例，图4根据图3所示外管顶端的展开图，图5图4的另一种展开图，以及图6依照图2提出的又一种实施例。
一个关闭和调节机构1由一根内管2和一根外管3所组成。内外两管均由耐火的陶瓷材料制成。内管2用灰浆胶接在中间罐5的一个耐火砌衬里，以保持气密和防熔液渗漏，该内管与出液口6连通，当关闭和/或调节机构1处于开启状态时，中间罐5内部的金属熔液便通过此出液口流出。也可将内管2加长成为插入式出液口。
外管3通过螺栓7与支柱8连接以防转动，该支柱8又通过万向转向装置9同驱动臂10连接。该驱动臂装在中间罐5的一个支座11上，在其外端装有一个杠杆臂12，借助于杠杆臂12，通过驱动臂10和万向转向装置9，便可对支柱8从而也对外管3产生一个扭矩。由此，外管3相对于内管2可在两个方向上围绕着共同的纵轴13转动。在图3所示的实施例中，外管3还可沿其纵轴方向移动。在图6示出的实施例中，外管3只能沿其纵轴方向运动。
内管2上至少有一个透孔14。外管3在其远离支柱8的另一端有一个顶端15，未配备同透孔14相应的透孔。
内管2和外管3在其轴向范围16内的外周组成了密封面17和18，密封面17和18相互配合，对金属熔液形成密封，在密封面17和18之间形成一个环状空腔19。
在图2示出的实施例中，内管2只配有一个透孔14。顶端15带有一或二个第一区20，其中有一区在图2中是以虚线标出的，有一个第二区21和一个第三区22。第一区20在第二区21和第三区22之间倾斜伸展。上述各区均处在一个相对纵轴13倾斜的平面上。
图2中示出的外管3处于开启位置。第二区21处于透孔14的上方，从而使该透孔通往金属熔液的通道完全是开启的。
如果外管3由开启位置围绕纵轴13转动的话，那么按转动方向的不同，用虚线标出的第一区20，或在图2截面上方的第一区就会越过透孔14。在这种情况下，透孔14视转动速度和第一区的倾斜程度变化而逐渐被外管3或多或少地遮盖住。两个第一区20不需要呈现相同的，并且也不必是线性的倾斜程度变化。也可将两个第一区20设计成，在转动角度相同时，对透孔14在一个旋转方向上的遮盖速度比在相同旋转角度时，在另一个旋转方向上的遮盖速度要快。对第一区20的倾斜度变化进行相应的设计，也可以实现使外管3的转动与透孔14的自由横截面，也就是通流量之间成线性比例关系。
如果外管3作180°旋转，那么该管就处于关闭位置。第三区22此时处于透孔的下方，以至该透孔被完全遮住。
在向空的中间罐5装入金属熔液时，外管3已被置于其关闭位置。内管2和外管3比注入的金属熔液温度低。顶端15及它的20、21和22各区均可使金属熔液自由流动，对金属熔液未予包围，否则在外管3处的那些金属熔液部分就会冷凝堵塞。暂时的，局部的凝结金属熔液，将通过接触作用熔解，当外管3转动时，第一区20的推移运动有助于这种熔解。也就是说，当中间罐5中的金属熔液达到所期望的液面时，外管3可立即进入其开启位置，此时金属熔液可经过透孔14顺利流出而不会被凝固金属堵塞。
根据图2示出的实施例，顶端15以及其各个区20、21和22均可与纵轴13沿径向走动。不过也可将顶端15设计成，使其一个、若干个或所有区以角度W1或W2处于与纵轴13成倾斜的状态。在20和21区中，通过角W1或角W2可以对金属熔液流入透孔14的比例施加影响。通过第三区22的角W2可实现，金属熔液在注入金属罐时进入的不是锐角的或直角的区域，而是钝角区域，这就又减少了凝结的危险。
根据图3示出的实施例，内管2有两个径向对置的透孔14。与之相对应的是，顶端15上的第一、第二和第三区20、21和22均成双。在图4和图5中，均以展开图示出了顶端15的可能设计。在图3和与之相对应的图4和图5中示出了外管3的开启位置。区21处于透孔14的上方，从而使透孔均开启。
根据图4示出的结构，区20均各以钝角过渡到区21，再由区21过渡到区22。区20均以相同的钝角过渡到区21和区22。由此便可实现，两个透孔14在外管3作一次转动时，可能迅速地同时关闭，这与外管3相对于内管2沿箭头γ的方向还是沿箭头L的方向(参见图4)转动无关。如果外管3转动90°，并到达关闭位置，那么两个透孔14就被关闭，这时候区22便处于透孔14的下方。使一个透孔14比另一个透孔14先行关闭可这样实现，即透孔14或者区21彼此在圆周上的配置不呈180°。使区20在两个旋转方向L和R上的设计相同，优点是当外管3在一个方向上旋转了较长时间后，处于透孔14左边的各个区20均将被磨损时，那么便可以在另一个旋转方向上旋转，从而使处于透孔14右边的区20也能供磨损，而不致使与外管3的旋转角度有关的熔液排放特性有所改变。
根据图5示出的结构，位于两个透孔的每一个透孔两侧，并均可处于开启位置的第一区20，呈不同的角度。由此便可实现，在外管3沿箭头L方向旋转情况下，关闭透孔14要比外管3沿箭头R方向旋转时更快。
图3示出的实施例还另外规定了，外管3可在与纵轴13平行方向上移动一个行程H。行程H是如此限定的，当外管3处于其开启位置时，即当第二区21处于透孔14的上方时，外管3将沿箭头N方向下压，致使顶端15的第二区21处于透孔14的下方。这对于在外管3不能再围绕纵轴13转动，出现故障情况时是有益的。在这种情况下，可通过外管3沿箭头N方向推移关闭透孔14。也可规定，外管3的内表面23此时可封盖住上部开启着的内管2。
根据图6示出的结构，顶端15-不计及角W1、W2-位于同纵轴向13基本成径向的平面上。内管2有四个透孔14，在图6中可以看到其中的三个透孔。不过也可规定透孔14多于四个。透孔14必须不位于一个平面上。这些孔道也可按高度排列，以便依靠外管3的移动来控制金属熔液的排放量。
图6中示出的外管3处于其关闭位置。如果外管3由关闭位置沿箭头L方向移动，那么顶端15就会越过透孔14。当外管3处于开启位置时，所有透孔14对于金属熔液流入内管2来说都是畅通无阻的。
还有许多其它实施例亦属本发明范围。这些实施例尤其会通过所述实施例中的一个实施例具体特点的运用，对所述实施例中的其它实施例，会推而广之地获得。
权利要求
1.液体金属罐排出金属熔液的关闭和/或调节机构，装有一个至少带一个透孔的内管和一个外管，外管上有一个可以围绕内管转动的顶端，从外管同内管的相对位置来看，外管可以围绕管子的纵轴，由关闭位置转动到开启位置，和/或者也可以由关闭位置沿纵轴方向移动到开启位置，在关闭位置上，透孔被外管挡住，在开启位置上，金属熔液则通过透孔流进内管，其特征是内管(2)的透孔(14)和外管(3)的顶端(15)的相对位置是这样设计的，即当外管(3)运动时，其顶端(15)可以越过内管上的透孔(14)；从纵轴方向上来看，顶端(15)在开启位置上时，位于透孔(14)的一个部位，在关闭位置上时，则位于透孔(14)的另一部位。
2.如权利要求1的关闭和/或调节机构，其特征是顶端(15)位于与纵轴方向(13)基本上呈径向的平面上，如将外管(3)沿纵轴方向移动，其顶端可以越过内管的透孔(14)。
3.如权利要求1的关闭和/或调节机构，其特征是顶端(15)共有三个区，第一区(20)在外管(3)围绕纵轴(13)转动时，将越过透孔(14)，第二区(21)在外管(3)处于开启位置上时，位于透孔(14)的一侧，第三区(22)在外管处于关闭位置上时，位于透孔(14)的另一侧。
4.如权利要求3的关闭和/或调节机构，其特征是顶端(15)位于与纵轴(13)倾斜的平面上。
5.如权利要求3的关闭和/或调节机构，其特征是第一区(20)以钝角与第二区(21)和第三区(22)连接。
6.如权利要求5的关闭和/或调节机构，其特征是第一区(20)可以相同的钝角与第二区(21)和/或第三区(22)相连。
7.如权利要求5或6的关闭和/或调节机构，其特征是第一区(20)可以不同的钝角与第二区(21)和/或第三区(22)相连。
8.如前面所述权利要求3至7中之一的关闭和/或调节机构，其特征是第一区(20)的倾斜程度将根据外管(3)的旋转角度，对金属熔液进入透孔(14)的数量形成一条控制曲线。
9.如前述权利要求3至8中之一的关闭和/或调节机构，其特征是外管(3)可以沿纵轴方向，从开启位置一直移动到顶端(15)的第二区(21)越过透孔(14)为止。
10.如前述权利要求之一的关闭和/或调节机构，其特征是顶端(15)的所有区(20、21、22)至少同纵轴方向(13)的径向平面构成一个角度(W1，W2)。
全文摘要
对金属罐中金属熔液的排放起作用的关闭和/或调节装置有一固定在金属罐5上并带至少一个透孔14的内管2。一个可动的外管3的顶端15可围绕内管2转动。外管3可由对透孔14的一种关闭位置移动到开启位置。为避免在外管3的透孔14中形成金属熔液的堵塞，将内管2的透孔14和外管3的顶端15的相对位置如此设计，使顶端15在外管3移动地越过透孔14。从纵轴方向13上来看，顶端15可位于透孔14一侧的开启位置和位于透孔14相对应的另一侧的关闭位置。
文档编号B22D41/14GK1046300SQ9010202
公开日1990年10月24日 申请日期1990年4月11日 优先权日1989年4月11日
发明者赖蒙的·布鲁克纳, 约瑟·吉彼尔, 罗尔夫·瓦尔特斯菲尔 申请人:迪迪尔工厂股份公司