專利名稱：限動(dòng)器結(jié)構(gòu)體以及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種為了從容器經(jīng)由噴嘴將熔融金屬排出時(shí)的排出開始或者停 止、或者流量控制(以下，簡稱為"排出控制")而使用的限動(dòng)器結(jié)構(gòu)體，尤其 涉及在構(gòu)成該主體部的限動(dòng)器耐火物上安裝有用于將其與驅(qū)動(dòng)裝置連接的軸棒 的限動(dòng)器結(jié)構(gòu)體以及其制造方法。
背景技術(shù)：
作為經(jīng)由噴嘴而將熔融金屬從容器排出時(shí)的進(jìn)行排出控制的方法，有使用 設(shè)置于該容器內(nèi)部的限動(dòng)器結(jié)構(gòu)體來開閉與噴嘴上端部之間的嵌合部空間的操
作方法。
該限動(dòng)器結(jié)構(gòu)體一般為由整體的限動(dòng)器耐火物形成其熔融金屬的浸漬部 分，將金屬制軸棒安裝在不浸漬于熔融金屬的限動(dòng)器耐火物上部，將該軸棒連 結(jié)于驅(qū)動(dòng)裝置而使用。另外，也經(jīng)常采用設(shè)置從金屬制軸棒的上端部(基端部) 貫穿到限動(dòng)器耐火物的下端部(頂端部)的內(nèi)部的氣體流路，在該氣休流路中 導(dǎo)通惰性氣體并從限動(dòng)器耐火物的頂端向熔融金屬內(nèi)吹出，或者為使金屬制軸 棒保持在一定溫度以下而使空氣等冷卻氣體循環(huán)的方法。
這樣的限動(dòng)器結(jié)構(gòu)體一般來講，經(jīng)常是在鑄造的操作現(xiàn)場將在外周具有螺 紋部的金屬制軸棒在內(nèi)部具有與軸棒的螺紋部螺合的螺紋結(jié)構(gòu)的設(shè)置于限動(dòng)器 耐火物上端的孔中隔著具有兩者之間的粘結(jié)功能以及密封功能的灰漿等的接縫 材料等螺合于限動(dòng)器耐火物而固定，并通過硬化接縫材料等成為整體而制作。 另外該軸棒在上端部的外周具有螺紋部，通過在內(nèi)部具有與該螺紋部螺合的螺 紋結(jié)構(gòu)的金屬制圓筒狀軸棒或者臂來連結(jié)于限動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)裝置。
但是，這樣的在內(nèi)部插入金屬制軸棒的限動(dòng)器結(jié)構(gòu)體，由于將所具有的熱 膨脹性要比限動(dòng)器耐火物的熱膨脹性大很多的金屬緊貼于限動(dòng)器耐火物的內(nèi)
4部，因此存在由于金屬的熱膨脹而使周圍的限動(dòng)器耐火物破損的可能。
雖然為了防止該破損必須使兩者之間的接縫材料等具有可縮性或可變性等 充分緩解金屬制軸棒的膨脹的功能，但是在使用這樣的接縫材料時(shí)，由于該接 縫材料等的變形或斷裂在金屬制軸棒與限動(dòng)器耐火物之間容易產(chǎn)生松動(dòng)，存在 限動(dòng)器耐火物的局部產(chǎn)生應(yīng)力集中點(diǎn)而造成限動(dòng)器耐火物破損的可能，在內(nèi)部 使氣體通過的情況下也會(huì)提高氣體泄漏或空氣巻入等的可能。
另外，在制造這樣的限動(dòng)器結(jié)構(gòu)體時(shí)，雖然從制造工序的效率出發(fā)優(yōu)選在 限動(dòng)器耐火物中在設(shè)置金屬制軸棒的狀態(tài)下成形、燒成，但是由于金屬制軸棒 的熱膨脹會(huì)使周圍的耐火物斷裂，因此不能在直接將金屬制軸棒設(shè)置在限動(dòng)器 耐火物中的狀態(tài)下成形。雖然為了緩解其熱膨脹也可以在金屬制軸棒的周圍設(shè) 置空隙或緩沖材料，但是在設(shè)置這樣的空隙或緩沖材料的情況下，在使用時(shí)得 不到充分的固定與緊密性。
雖然由于限動(dòng)器結(jié)構(gòu)體浸漬于密度為大約7的融鋼中，因此承受大的浮力， 但是只用限動(dòng)器耐火物上端部附近的與軸棒的接合部來支承包括該浮力的外 力，在該支承部附近由于限動(dòng)器耐火物的細(xì)微的傾斜而承受大的扭矩，在接合 部的一部分上應(yīng)力集中而使限動(dòng)器耐火物等斷裂的可能增大。尤其是在從限動(dòng) 器耐火物的頂端附近吹出氣休，或從限動(dòng)器下方的上部噴嘴等向融鋼中吹入氣 體這樣的在限動(dòng)器耐火物周圍發(fā)生融鋼流的激烈變動(dòng)時(shí)，限動(dòng)器耐火物上震動(dòng) 不斷增加，從而在限動(dòng)器耐火物與軸棒的接合部更加復(fù)雜的應(yīng)力不斷變化地增 加。
這樣，限動(dòng)器耐火物與軸棒的接合部附近處于苛刻的熱、機(jī)械應(yīng)力條件下。 另外，在鑄造的操作現(xiàn)場軸棒的插入操作繁雜，尤其是在具有使氣體流通的結(jié) 構(gòu)的限動(dòng)器結(jié)構(gòu)體時(shí)，為了防止氣體泄漏需要高的插入精度等，使用方負(fù)擔(dān)很 大。并且，即使是這樣負(fù)擔(dān)多的插入操作，也由于操作中軸棒膨脹或震動(dòng)等變 化的外力不斷施加等原因，在軸棒與限動(dòng)器耐火物之間產(chǎn)生松動(dòng)，因此有必要 通過增緊操作等不停地將它們的固定進(jìn)行矯正。而且，即使慎重地提高精度而 進(jìn)行插入操作，以及不停地進(jìn)行增緊等操作，也依然不能完全避免在限動(dòng)器耐 火物上端部附近耐火物或接縫材料等斷裂、氣休泄漏等。
作為這些問題的對策，例如在專利文獻(xiàn)l中公開有在制作限動(dòng)器耐火物時(shí)，為了保護(hù)耐火物而事先在其上部插入不銹鋼制軸棒接合用零件(嵌入襯套)的 方案。
圖6是表示這樣的限動(dòng)器結(jié)構(gòu)體例子的剖視圖。在限動(dòng)器耐火物2的上部
埋設(shè)有在內(nèi)面具有螺紋部的圓筒狀金屬制軸棒接合用零件14，在該軸棒接合用 零件14上螺合安裝有金屬制軸棒1的頂端部分。另外，座板3螺合于軸棒1上， 通過將該座板3向限動(dòng)器耐火物上端面2S側(cè)擰入來使軸棒1緊固于限動(dòng)器耐火 物2。并且，在軸棒l與限動(dòng)器耐火物2的內(nèi)部貫穿設(shè)置有氣體流路7，通過在 該氣體流路7中導(dǎo)通惰性氣體來從限動(dòng)器耐火物2頂端向熔融金屬內(nèi)吹出。而 且，為了防止從軸棒1與限動(dòng)器耐火物2之間氣體泄漏，在座板3下面與限動(dòng) 器耐火物上端面2S之間，以及座板3內(nèi)面與軸棒1外面的螺紋部lc之間設(shè)置 密封材料5。
這樣的軸棒接合用零件14隔著具備粘結(jié)功能與膨脹緩沖功能的灰漿等插入 于事先制造的限動(dòng)器耐火物2的上部設(shè)置的孔中，經(jīng)過干燥等灰槳等的硬化工 序而可以插入于限動(dòng)器耐火物2中。另外，在靜壓成形限動(dòng)器耐火物2時(shí)，有 時(shí)也釆用事先在成形用橡膠模內(nèi)的灰土中埋入軸棒接合用零件14而與限動(dòng)器耐 火物同時(shí)成形的方法。
但是，在這樣的限動(dòng)器耐火物2內(nèi)插入圓筒狀金屬制軸棒接合用零件的結(jié) 構(gòu)體中，由于在使用中伴隨金屬制軸棒1的溫度上升產(chǎn)生膨脹，存在埋設(shè)于限 動(dòng)器耐火物2中的金屬制軸棒接合用零件14使周圍的耐火物斷裂的可能的同 時(shí)，由于軸棒1的上下方向長度伸長，在軸棒1與限動(dòng)器耐火物2之間產(chǎn)生松 動(dòng)(間隙)，使軸棒1相對限動(dòng)器耐火物2的固定變得不穩(wěn)定，而且它們之間的 氣體密封性變得無法確保而招致氣體泄漏。另外，在軸棒1與限動(dòng)器耐火物2 之間產(chǎn)生局部的接觸部分，以該部分為起點(diǎn)招致耐火物破損的危險(xiǎn)性也隨之增 加。
如此，當(dāng)在限動(dòng)器耐火物2中插入金屬制軸棒接合用零件14時(shí)，則存在由 于其使用中的熱膨脹而將耐火物擠裂的危險(xiǎn)，因此也公開有插入熱膨脹比金屬 小的陶瓷制軸棒接合用零件的限動(dòng)器結(jié)構(gòu)體。但是，即使事先插入這樣的膨脹 小的軸棒接合用零件，當(dāng)在該處接合金屬制軸棒時(shí)，則由于其熱膨脹而存在擠 裂軸棒接合用零件的可能的同時(shí)，也同樣由于軸棒的上下方向長度伸長而在軸棒與限動(dòng)器耐火物之間產(chǎn)生松動(dòng)，使軸棒相對限動(dòng)器耐火物的固定變得不穩(wěn)定， 而且它們之間的氣體密封性變得無法確保，從而使招致氣體泄漏的問題得不到 改善。
在由于軸棒的上下方向長度伸長而在軸棒與限動(dòng)器耐火物之間產(chǎn)生松動(dòng)的 情況下，有必要以人工進(jìn)行所謂的增緊，在操作中不間斷地?cái)Q緊螺栓而消除松 動(dòng)，由于以人工而且是持續(xù)地進(jìn)行，因此很難完全消除間隙或松動(dòng)，也是操作 上的一個(gè)問題。
這樣，依然沒能提供具有在使用中不發(fā)生松動(dòng)且也不發(fā)生氣體泄漏的結(jié)構(gòu)、 不需進(jìn)行增緊的結(jié)構(gòu)的限動(dòng)器結(jié)構(gòu)體。
專利文獻(xiàn)h日本國特開平2-182357號公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的課題是提供一種限動(dòng)器結(jié)構(gòu)體，其為在使用于熔融金屬的排除控 制的限動(dòng)器耐火物中安裝有軸棒的限動(dòng)器結(jié)構(gòu)體，提供可以防止在使用中軸棒 松動(dòng)的同時(shí)，在導(dǎo)通氣體時(shí)也可以防止氣體泄漏的限動(dòng)器結(jié)構(gòu)體，以及提供通 過簡單的操作便可以在驅(qū)動(dòng)裝置側(cè)安裝、拆除的限動(dòng)器結(jié)構(gòu)體。
本發(fā)明為一種限動(dòng)器結(jié)構(gòu)體，具備限動(dòng)器耐火物與用于將該限動(dòng)器耐火物 連結(jié)于驅(qū)動(dòng)裝置的軸棒，所述軸棒的頂端部分安裝于限動(dòng)器耐火物的安裝孔中， 其特征為，安裝于限動(dòng)器耐火物的安裝孔中的所述軸棒的頂端部分在其周向外 面具有向限動(dòng)器軸向下端側(cè)擴(kuò)徑的第1錐面的同時(shí)，限動(dòng)器耐火物的安裝孔在 其內(nèi)面具有與所述第1錐面表面重合的第2錐面，所述軸棒能夠以相對限動(dòng)器 耐火物而夾緊的形式移動(dòng)，以使所述第1錐面與所述第2錐面表面重合而貼緊， 當(dāng)從所述軸棒的限動(dòng)器耐火物上端面位置到所述第1錐面的起點(diǎn)位置的長度為 A，所述第1錐面的起點(diǎn)位置的外徑為D，所述第1錐面的錐度為9時(shí)，A、 D 以及e滿足以下式(1)。
tan6 ^D/2A (1)
如此，在木發(fā)明中，通過使安裝于限動(dòng)器耐火物的安裝孔中的軸棒的頂端 部分的形狀滿足所述式(1)，可以防止在使用中軸棒松動(dòng)的同時(shí)，在導(dǎo)通氣體 時(shí)也可以防止氣體泄漏。參照圖(1)對該理由進(jìn)行說明。由于金屬制軸棒1的熱膨脹系數(shù)比限動(dòng)器 耐火物2要大得多，因此當(dāng)軸棒1的外面向其半徑方向膨脹，則在軸棒1上根
據(jù)其錐面4a的錐角0 ，產(chǎn)生其半徑方向的膨脹尺寸的1/ tan9比例，即軸棒1 的半徑方向膨脹尺寸的D/ (2Xtan9 )比例的相對限動(dòng)器耐火物2相對地向下 方(軸棒l的頂端側(cè))移動(dòng)的作用力。但是，由于軸棒l也向上下方向(軸向) 膨脹，因此軸棒1的限動(dòng)器耐火物上端面2S位置到錐面4a起點(diǎn)位置的長度A 部分的膨脹尺寸抵消所述半徑方向膨脹尺寸的D/ (2Xtan9)部分的膨脹尺寸。 因此，以使所述的半徑方向膨脹尺寸的D/ (2Xtan6 )部分的膨脹尺寸大于所 述A部分的膨脹尺寸的形式設(shè)定錐面4a的錐角e與軸棒l的形狀，g卩，當(dāng)所述
式(1)中的不等式成立時(shí)(右邊比左邊大時(shí))，在使用中軸棒1上始終產(chǎn)生相 對限動(dòng)器耐火物2相對地向下方移動(dòng)的作用力。由此，對于將軸棒l相對限動(dòng) 器耐火物2進(jìn)行固定的座板3進(jìn)一步夾緊的力起作用，其結(jié)果，軸棒1不會(huì)松 動(dòng)，可以維持被牢固地固定的狀態(tài)。另外，等于將限動(dòng)器耐火物2在錐面4a與 限動(dòng)器耐火物上端面2S之間更加夾緊，可以進(jìn)行限動(dòng)器結(jié)構(gòu)體各部分的連接精 度的矯正的同時(shí)，在限動(dòng)器耐火物上端面2S與座板3之間設(shè)置密封材料或緩沖 材料等的情況下，也可以防止由于該密封材料或緩沖材料等的可縮性而產(chǎn)生的 松動(dòng)，應(yīng)優(yōu)選。
另一方面，當(dāng)所述式(1)成為等式時(shí)(右邊與左邊相等時(shí))，軸棒1的A 部分中的軸向膨脹尺寸與錐面4a部分中的軸棒l的軸向膨脹尺寸相等，由于不 產(chǎn)生因使用中的熱膨脹而使軸棒1松動(dòng)的方向的作用力，因此可以防止松動(dòng)。
根據(jù)這樣的發(fā)明，不管是否有氣體導(dǎo)通，都不會(huì)發(fā)生以軸棒與限動(dòng)器耐火 物的松動(dòng)為起因的限動(dòng)器耐火物的破損或動(dòng)作不良等問題，可以有助于穩(wěn)定地 使用限動(dòng)器結(jié)構(gòu)體。
另外，本發(fā)明的限動(dòng)器結(jié)構(gòu)體以軸棒的頂端部分安裝于限動(dòng)器耐火物的安 裝孔中的狀態(tài)進(jìn)貨。因此，在使用限動(dòng)器結(jié)構(gòu)體的操作現(xiàn)場，也可以降低如通 過灰漿等施工將軸棒的頂端部分埋設(shè)于限動(dòng)器耐火物中這樣的有可能成為限動(dòng) 器耐火物的使用上的不穩(wěn)定耍素的這些繁雜操作的偏差而引起的限動(dòng)器結(jié)構(gòu)體 的傾斜或軸棒的松動(dòng)等完成精度的偏差。
作為用于具體地將軸棒安裝于限動(dòng)器耐火物的安裝孔中而固定(夾緊)的結(jié)構(gòu)，第l，在軸棒的限動(dòng)器耐火物上端面位置的上方的外面設(shè)置螺紋部，通過 在該螺紋部螺合座板并向限動(dòng)器耐火物上端面?zhèn)葦Q入，可以將軸棒相對限動(dòng)器 耐火物而夾緊。
第2，使軸棒由具有安裝于限動(dòng)器耐火物的安裝孔中的頂端部分的第1軸棒 部分與螺合于該第1軸棒部分的限動(dòng)器耐火物上端面位置的上方的外面形成的
螺紋部的第2軸棒部分構(gòu)成，通過使第2軸棒部分螺合于第1軸棒部分的螺紋
部并向限動(dòng)器耐火物上端面?zhèn)葦Q入，可以將所述第1軸棒部分相對限動(dòng)器耐火 物而夾緊。
第3，使軸棒由具有安裝于限動(dòng)器耐火物的安裝孔中的頂端部分的第1軸棒 部分與外插于該第1軸棒部分并通過單按式接合器來安裝于第1軸棒部分的第2 軸棒部分構(gòu)成，在通過所述單按式接合器將所述第2軸棒部分安裝于所述第1 軸棒部分時(shí)，所述第2軸棒部分被按壓于限動(dòng)器耐火物上端面?zhèn)榷还潭ǖ耐?時(shí)，所述第1軸棒部分相對限動(dòng)器耐火物而被夾緊。
另外，在本發(fā)明的限動(dòng)器結(jié)構(gòu)體中，除了軸棒為實(shí)心且軸棒與限動(dòng)器耐火 物只是被連結(jié)的情況之外，也可以是在軸棒上設(shè)置用于向限動(dòng)器耐火物的安裝 孔中導(dǎo)通氣體的空間(氣體流路)的同時(shí)，在限動(dòng)器耐火物上設(shè)置從該安裝孔 附近或者從該安裝孔貫穿到頂端的空間(氣體流路)，向軸棒等用于風(fēng)冷的空間 (氣體流路)導(dǎo)通氣體，或者從限動(dòng)器耐火物的頂端向熔融金屬中吹入氣體。 此時(shí)，防止從軸棒與限動(dòng)器耐火物之間氣體泄漏尤其重要。因此，在此情況下， 優(yōu)選在前述的座板的下面與限動(dòng)器耐火物上端面之間或者在第2軸棒部分的下 端面與限動(dòng)器耐火物上端面之間設(shè)置密封材料，提高氣體密封性。
作為本發(fā)明中的限動(dòng)器耐火物的材質(zhì)，可以使用作為浸漬于熔融金屬中進(jìn) 行其排出控制的限動(dòng)器之用而通常被使用的氧化鋁、二氧化硅、尖晶石、氧化 鋯等氧化物以及以碳的單質(zhì)、化合物等1種或者多種混合物為主要成分的耐火 物，而且在此基礎(chǔ)上，以提高防氧化性能或高強(qiáng)度化等為目的，也可以使用包 含各種碳化物、各種氮化物、硼化物、金屬等的耐火物。
另外，軸棒以及座板的材質(zhì)可以使用 一般用于軸棒或座板而使用的的碳鋼、 鉻鉬鋼、不銹鋼等金屬。雖然也可以使用陶瓷，但是由于在陶瓷的情況下，在 使用屮斷裂的危險(xiǎn)性高，因此優(yōu)選限定應(yīng)用于具有安裝于限動(dòng)器耐火物的頂端部分的第1軸棒部分、座板等不易集中承受大的扭矩的部分的一部分等。
如上說明的本發(fā)明的限動(dòng)器結(jié)構(gòu)體與一般的長尺寸限動(dòng)器耐火物同樣，將 耐火物原料與結(jié)合材料一起混和攪拌后的灰土填充于橡膠等柔軟的模內(nèi)，可以 通過用等靜壓壓力機(jī)成形而制造。即，在將該耐火物原料填充于模內(nèi)時(shí)，將軸 棒的頂端部分安裝于所述模內(nèi)，在其周圍填充耐火物原料而成形，得到限動(dòng)器 耐火物中安裝有軸棒的成形體。然后，根據(jù)需要將該成形體經(jīng)過干燥工序，在
大約80(TC以上120(TC以下左右的非氧化氣氛中燒成，得到限動(dòng)器耐火物中安 裝有軸棒的限動(dòng)器結(jié)構(gòu)體。
并且，在除去安裝于限動(dòng)器耐火物中的軸棒的所述第1錐面(圖1的4a) 的圓周方向的外面附近(圖1中l(wèi)a的外周面以及l(fā)b的外周面)，有必要事先形 成用于吸收在升溫時(shí)軸棒的膨脹的空間。成為該空間的部分可通過在軸棒的外 面事先形成最高在80(TC左右以下的溫度中消失的例如蠟紙等有機(jī)質(zhì)被膜，與耐 火物原料一起成形，通過干燥至燒成而得到。
在本發(fā)明中，雖然可以通過例如分別制作在限動(dòng)器耐火物內(nèi)的軸向中心附 近具有貫穿孔的限動(dòng)器耐火物與在其內(nèi)的頂端附近埋設(shè)一部分而安裝的軸棒，
在制造工序的最后階段或者在使用時(shí)從限動(dòng)器耐火物的下方頂端插入軸棒等的 方法來得到限動(dòng)器耐火物與軸棒成為整體的限動(dòng)器結(jié)構(gòu)體，但是由于不一定需 要用粘結(jié)材料將限動(dòng)器耐火物與軸棒精確地調(diào)節(jié)而接合等操作，因此如上所述， 優(yōu)選采用包括
(1) .將軸棒的頂端部分設(shè)置于限動(dòng)器耐火物的成形用模內(nèi)的規(guī)定位置，
(2) .在模內(nèi)的軸棒的頂端部分的周圍填充耐火物灰土，
(3) .其后，對模內(nèi)的耐火物灰土加壓而與軸棒的頂端部分整體成形，
(4) .燒成得到的成形體 的工序的同時(shí)整體制造方法。
最終，通過在發(fā)貨前的制造工廠或者鑄造操作的現(xiàn)場插入密封材料或座板 等進(jìn)行整體組裝來完成本發(fā)明的限動(dòng)器結(jié)構(gòu)體。
這樣，通過將軸棒與限動(dòng)器耐火物整體制造，不僅在操作時(shí)的使用現(xiàn)場不 再需要繁雜且不穩(wěn)定的灰漿施工操作等軸棒安裝操作，而且可以得到在限動(dòng)器 耐火物與軸棒之間除這些接觸部分以外不存在引起限動(dòng)器耐火物斷裂或氣體泄漏的接口或接縫等的牢固的限動(dòng)器結(jié)構(gòu)體。 本發(fā)明具有以下效果。
1. 可以防止在使用中限動(dòng)器耐火物與軸棒的接合松動(dòng)，可以降低在限動(dòng)器 結(jié)構(gòu)體的局部集中施加彎曲等扭矩而使限動(dòng)器結(jié)構(gòu)體斷裂的危險(xiǎn)性。
2. 由于在使用中限動(dòng)器耐火物與軸棒的接合不松動(dòng)，因此在向限動(dòng)器結(jié)構(gòu) 體導(dǎo)通氣體時(shí)可以防止氣體泄漏。
3. 可以省略在操作現(xiàn)場用灰漿在限動(dòng)器耐火物中設(shè)置限動(dòng)器耐火物與軸棒 之間的接合用零件等繁雜而接合精度不穩(wěn)定的操作工序，可以提高操作效率的 同時(shí)，也可以提高限動(dòng)器耐火物與軸棒之間的接合精度。
4. 可以省略操作中固定限動(dòng)器耐火物與軸棒的部分的高頻度的增緊操作， 也可以有助于省力化。
5. 在現(xiàn)有的限動(dòng)器結(jié)構(gòu)體中，由于限動(dòng)器耐火物與軸棒的接合在使用中松 動(dòng)，因此只能采用如由螺釘接合的可以增緊的固定結(jié)構(gòu)，但是由于根據(jù)本發(fā)明 限動(dòng)器耐火物與軸棒的接合在使用中不松動(dòng)，因此可以采用通過單按式接合器 接合的固定結(jié)構(gòu)。由此，由于只用簡單地相互接合軸棒的一個(gè)操作工序便可以 同時(shí)將限動(dòng)器耐火物也進(jìn)行固定，因此與現(xiàn)有技術(shù)的多個(gè)操作工序相比可以進(jìn) 一步提高省力化或操作效率等，另外可以減小在固定操作或增緊操作中等的個(gè) 人差別，可以通過限動(dòng)器進(jìn)行穩(wěn)定的鑄造操作。
6. 由于可以通過簡單的同時(shí)整體成形方法來制造限動(dòng)器耐火物與軸棒，因
此可以進(jìn)行制造工序的簡單化、短時(shí)間化、省力化等合理化。


圖1是表示本發(fā)明的限動(dòng)器結(jié)構(gòu)體的一個(gè)實(shí)施例的剖視圖。
圖2是表示本發(fā)明的限動(dòng)器結(jié)構(gòu)體的另一個(gè)實(shí)施例的剖視圖。 圖3是表示本發(fā)明的限動(dòng)器結(jié)構(gòu)體的又一個(gè)實(shí)施例的剖視圖。 圖4是表示本發(fā)明的限動(dòng)器結(jié)構(gòu)體的又一個(gè)實(shí)施例的剖視圖。 圖5是表示本發(fā)明的限動(dòng)器結(jié)構(gòu)體的使用例的剖視圖。 圖6是表示現(xiàn)有的限動(dòng)器結(jié)構(gòu)休的剖視圖。符號說明
l-軸棒；la-小徑部；lb-大徑部；lc-螺紋部；1-1-第1軸棒部分；l-la-螺紋 部；l-2-第2軸棒部分；2-限動(dòng)器耐火物；2a-安裝孔；2S-限動(dòng)器耐火物上端面； 3-座板；4a-第l錐面；4b-第2錐面；5-密封材料；6-空間；7-氣體流路；8-驅(qū)動(dòng) 裝置；9-熔融金屬排出用噴嘴；10-限動(dòng)器結(jié)構(gòu)體；ll-熔融金屬；12-熔融金屬容 器；13-耐火物；14-軸棒接合用零件；15-凸輪鎖緊機(jī)構(gòu)；15a-凸輪鎖緊主體；1 5b-卡合部；16-0形環(huán)。
具體實(shí)施例方式
根據(jù)實(shí)施例對本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。 實(shí)施例l
圖1是表示本發(fā)明的限動(dòng)器結(jié)構(gòu)體的一個(gè)實(shí)施例的剖視圖。
在圖1所示的限動(dòng)器結(jié)構(gòu)體10中，金屬制軸棒l的頂端部分隔著作為軸棒l頂 端部分的膨脹吸收余量的空間6安裝于限動(dòng)器耐火物2的安裝孔2a內(nèi)。
該軸棒1的頂端部分為在基端側(cè)具有小徑部la，在頂端側(cè)具有比小徑部大 的大徑部lb的階梯結(jié)構(gòu)，并且小徑部la與大徑部lb之間成為第1錐面4a。另 一方面，限動(dòng)器耐火物2的安裝孔2a具有類似于軸棒l的頂端部分的形狀，在 其內(nèi)面具有與第i錐面4a表面重合的第2錐面4b。
另外，在軸棒1上，在限動(dòng)器耐火物上端面2S位置的上方的外面設(shè)有螺紋 部lc。而且，通過在該螺紋部lc上螺合座板3并向限動(dòng)器耐火物上端面2S側(cè) 扦入，可以在第1錐面4a與第2錐面4b表面重合貼緊的狀態(tài)下夾緊固定軸棒1 與限動(dòng)器耐火物2。 S卩，隨著夾緊座板3而軸棒1上升，在通過限動(dòng)器耐火物2 的接觸面即第1錐面4a及座板3來夾住限動(dòng)器耐火物2而夾緊的狀態(tài)下被固定。
并且，該實(shí)施例的限動(dòng)器耐火物2具有至少在安裝軸棒1的頂端部分的范 圍內(nèi)在半徑方向、圓周方向、軸向中的任意方向上都不具有接U或接縫的整體 結(jié)構(gòu)。對于限動(dòng)器耐火物2的軸棒1的安裝范圍的下方的部分，可以是整體也 可以是中途分割而連接。
在以上的構(gòu)成中，當(dāng)從軸棒1的限動(dòng)器耐火物上端面2S位置到第1錐面4 a的起點(diǎn)位置的長度為A，第1錐面4a的起點(diǎn)位置的外徑為D，第1錐面4a的
12錐度為9時(shí)，軸棒l的頂端部分的形狀為A、 D及e滿足所述式(1)的形狀。 由此，如上所述，即使在使用中軸棒l膨脹，第l錐面4a與座板3之間的夾緊 力也不會(huì)松懈。
并且，出于避免座板3與限動(dòng)器耐火物上端面2S之間的一部分的接觸點(diǎn)上 的應(yīng)力集中等目的，即出于擴(kuò)大這些接觸面積或者避免點(diǎn)接觸而分散施加于接 觸部分的外力等目的，也可以在座板3與限動(dòng)器耐火物上端面2S之間設(shè)置由陶 瓷纖維構(gòu)成的數(shù)mm左右以下厚度的薄板等緩沖材料。
實(shí)施例2
圖2是表示本發(fā)明的限動(dòng)器結(jié)構(gòu)體的另一個(gè)實(shí)施例的剖視圖。該實(shí)施例為 在限動(dòng)器結(jié)構(gòu)體10的內(nèi)部設(shè)置了氣體流路7。此外，軸棒1與限動(dòng)器耐火物2 的協(xié)調(diào)、連接結(jié)構(gòu)等與實(shí)施例1相同。
在該實(shí)施例中，在軸棒l內(nèi)部設(shè)置用于向限動(dòng)器耐火物2的安裝孔2a中導(dǎo) 通氣體的氣體流路7的同時(shí)，在限動(dòng)器耐火物2內(nèi)部設(shè)置從安裝孔2a貫穿到頂 端的氣體流路7，或者從限動(dòng)器耐火物頂端向熔融金屬中吹入氣體，或者為了風(fēng) 冷軸棒1而向氣體流路7中導(dǎo)通氣體。
這樣，由于在該實(shí)施例中在軸棒1以及限動(dòng)器耐火物2的內(nèi)部設(shè)有用于導(dǎo) 通氣體的氣體流路7，因此為了提高氣體密封性，在座板3下面與限動(dòng)器耐火物 上端面2S之間以及在座板3內(nèi)面與軸棒1外面之間設(shè)置密封材料5。
作為該密封材料5，雖然除了事先成形為薄板狀的材料之外還可以使用灰漿 或粘結(jié)劑等不定形材料，但是在座板3下面與限動(dòng)器耐火物上端面2S之間，為 了無間隙地進(jìn)行充分填充，優(yōu)選設(shè)置即使在壓接后也具有一定程度的保形性的 薄板狀成形體等。另外，在此情況下，為了能切實(shí)地密封全體，其夾緊之前的 形狀為內(nèi)經(jīng)與軸棒1的外徑大致相等，外徑最小也在座板3的外徑以上，厚度 為2mm以上10mm以下左右，優(yōu)選為3mm以上5mm以下左右，即，夾緊座板 3而將軸棒1固定于限動(dòng)器耐火物2后，密封材料5貼緊于各個(gè)面的同時(shí)，優(yōu)選 密封材料5為不易產(chǎn)生裂紋等斷裂的形狀。
另一方面，作為密封材料5優(yōu)選設(shè)置灰漿狀的不定形粘結(jié)劑，以便即使通 過擰入操作也可以保持座板3內(nèi)面與軸棒1外面之間的密封性。
作為上述密封材料5的材質(zhì)，可以使用包含作為以提高用于防止氣體泄漏的緊密性為目的而一般使用的碳片、氧化鋁、二氧化硅、氧化鋯及其他的氧化 物、氮化物、碳化物等的一般耐火物原料而使用的成分的這些單質(zhì)、化合物、 混合物或在這些中包含玻璃成分或金屬的耐火性材料所構(gòu)成的薄板，與稱呼無 關(guān)而包含與這些相同的成分的成為不定形狀態(tài)的耐火性材料等。在薄板狀時(shí)，
雖然未限定其可塑性的程度，但是優(yōu)選在轉(zhuǎn)矩100N，m左右夾緊座板時(shí)具有無 間隙地貼緊于各面程度的可塑性。包括不定形狀的密封材料，在可塑性比所述 程度大的情況下，優(yōu)選其可塑性為超過貼緊而進(jìn)一步發(fā)生變形并停止在不產(chǎn)生 間隙的程度，具體而言優(yōu)選使用成薄膜狀的密封材料或者優(yōu)選采用涂敷像涂料 那樣的液態(tài)狀材料等的方法。
在此，在本發(fā)明的限動(dòng)器結(jié)構(gòu)體中，如在實(shí)施例1中所說明的那樣，通過 第1錐面4a與第2錐面4b表面重合而貼緊，在一定程度上可防止從軸棒1與 限動(dòng)器耐火物2之間氣體泄漏。尤其是當(dāng)使第1錐面4a的表面精度為精加工(J IS精加工記號的3個(gè)倒三角形)程度以上而埋入限動(dòng)器耐火物2內(nèi)來成形，則 可以提高第1錐面4a與第2錐面4b的相互的表面精度，而且通過相互夾緊而 牢固地固定具有該高的表面精度的第1錐面4a與第2錐面4b，可以避免產(chǎn)生有 可能成為氣體泄漏的原因的間隙。但是，為了切實(shí)地防止從軸棒1與限動(dòng)器耐 火物2之間氣體泄漏，如圖2的實(shí)施例那樣，優(yōu)選設(shè)置密封材料5。并且，雖然 在第1錐面4a與第2錐面4b之間也可以設(shè)置碳片等密封材料，但是如上所述， 由于通過使第1錐面4a的表面精度為精加工(JIS精加工記號的3個(gè)倒三角形) 程度以上，可以確保氣體的密封性，所以也可以不設(shè)置密封材料。
實(shí)施例3
圖3是表示本發(fā)明的限動(dòng)器結(jié)構(gòu)體的又一個(gè)實(shí)施例的剖視圖。該實(shí)施例是 將軸棒1分割為第1軸棒部分1-1與第2軸棒部分1-2的例子。
第1軸棒部分1-1為其頂端部分安裝于限動(dòng)器耐火物2的安裝孔2a中，在 該第1軸棒部分1-1的限動(dòng)器耐火物上端面2S位置的上方的外面形成有螺紋部 l-la。而且，在該螺紋部l-la上螺合第2軸棒部分l-2，通過將其向限動(dòng)器耐火 物上端面2S側(cè)擰入，使第2軸棒部分1-2的下端面與限動(dòng)器耐火物上端面2S 接觸，通過第1軸棒部分1-1上升而第1錐面4a與第2錐面4b表面重合并貼緊， 使第1軸棒部分1-1及第2軸棒部分1-2相對限動(dòng)器耐火物2而被夾緊固定。在該實(shí)施例中，在限動(dòng)器結(jié)構(gòu)體10的內(nèi)部也設(shè)有氣體流路7，為了防止氣
體泄漏，在第2軸棒部分1-2下端面與限動(dòng)器耐火物上端面2S之間以及螺紋部 l-la部分設(shè)置與所述實(shí)施例2相同的密封材料5。并且，在不設(shè)置氣體流路7時(shí)， 雖然不需要設(shè)置這些密封材料5，但是出于避免在第2軸棒部分1-2下端面與限 動(dòng)器耐火物上端面2S之間局部的應(yīng)力集中等目的，即出于擴(kuò)大這些接觸面積或 者避免點(diǎn)接觸而分散接觸部分所承受的外力等目的，也可以輔助性地設(shè)置如所 述實(shí)施例1那樣的由座板3或陶瓷纖維所構(gòu)成的數(shù)mm左右以下的厚度的薄板 等緩沖材料。 實(shí)施例4
圖4是表示本發(fā)明的限動(dòng)器結(jié)構(gòu)體的又一個(gè)實(shí)施例的剖視圖。該實(shí)施例是 將軸棒1分割為第1軸棒部分1-1與第2軸棒部分1-2，并通過單按式接合器將 這些接合固定的例子。
第1軸棒部分1-1為其頂端部分安裝于限動(dòng)器耐火物2的安裝孔2a中，在 該第1軸棒部分1-1中外插有第2軸棒部分1-2。另外，為了接合固定這些第1 軸棒部分1-1與第2軸棒部分1-2，作為單按式接合器設(shè)有凸輪鎖緊機(jī)構(gòu)15。
凸輪鎖緊機(jī)構(gòu)15由旋轉(zhuǎn)自如地安裝于第2軸棒部分1-2上的凸輪鎖緊主體 15a及卡合于該凸輪鎖緊主體15a的在第1軸棒部分1-1外面形成的卡合部15b 所構(gòu)成，當(dāng)使凸輪鎖緊主體15a旋轉(zhuǎn)到鎖緊位置(圖4的實(shí)線位置)，則凸輪鎖 緊主體15a的凸輪部分頂端部與卡合部15b卡合，第1軸棒部分1-1與第2軸棒 部分l-2被接合固定。而且，通過調(diào)節(jié)卡合部15b的上下方向的位置或者調(diào)節(jié)第 2軸棒部分1-2下端部與限動(dòng)器耐火物上端面2S之間的緩沖材料或薄板材料的 厚度，由凸輪鎖緊機(jī)構(gòu)15接合固定時(shí)，第2軸棒部分1-2被按壓于限動(dòng)器耐火 物上端面2S側(cè)而被固定的同時(shí)，可以使第1軸棒部分1-1相對限動(dòng)器耐火物2 而夾緊，與之前的各實(shí)施例相同，第1錐面4a與第2錐面4b表面重合而貼緊。 另一方面，當(dāng)使凸輪鎖緊主體15a旋轉(zhuǎn)到鎖緊解除位置(圖4的虛線位置)，則 凸輪鎖緊主體15a的凸輪部分頂端部與卡合部15b的卡合被解除，可以拆除第2 軸棒部分1-2。
在該實(shí)施例中，在限動(dòng)器結(jié)構(gòu)體10的內(nèi)部也設(shè)有氣體流路7，為了防止氣 體泄漏，在第2軸棒部分1-2下端面與限動(dòng)器耐火物上端面2S之間設(shè)置與所述實(shí)施例2相同的密封材料5。另外，在第l軸棒部分l-l與第2軸棒部分l-2之 間設(shè)置0形環(huán)16。并且，在不設(shè)置氣體流路7時(shí)，雖然不需要設(shè)置這些密封材 料5或O形環(huán)16，但是出于避免在第2軸棒部分1-2下端面與限動(dòng)器耐火物上 端面2S之間局部的應(yīng)力集中等目的，即出于擴(kuò)大這些接觸面積或者避免點(diǎn)接觸 而分散接觸部分所承受的外力等目的，也可以輔助性地設(shè)置如所述實(shí)施例1那 樣的由座板3或陶瓷纖維所構(gòu)成的數(shù)mm左右以下厚度的薄板等緩沖材料。 實(shí)施例5
圖5是表示本發(fā)明的限動(dòng)器結(jié)構(gòu)體的使用例的剖視圖。該圖所示的限動(dòng)器 結(jié)構(gòu)體10是圖2的例子。
限動(dòng)器結(jié)構(gòu)體10的軸棒1的基端部連接于驅(qū)動(dòng)裝置8，限動(dòng)器結(jié)構(gòu)體10可 以上下移動(dòng)，該限動(dòng)器結(jié)構(gòu)體10被設(shè)置于在內(nèi)襯耐火物13的熔融金屬容器12 的底面設(shè)置的熔融金屬排出用噴嘴9的正上方。限動(dòng)器結(jié)構(gòu)體10的限動(dòng)器耐火 物2浸漬于熔融金屬容器12內(nèi)的熔融金屬11中，通過由驅(qū)動(dòng)裝置8上下移動(dòng) 該限動(dòng)器結(jié)構(gòu)體10來開閉與熔融金屬排出用噴嘴9上端部之間的嵌合部空間， 或者通過調(diào)節(jié)其開度來進(jìn)行熔融金屬的排出控制。
另外，根據(jù)需要從軸棒1的基端部向氣體流路7導(dǎo)入惰性氣體，從限動(dòng)器 耐火物2的頂端向熔融金屬11中吹入該氣體。
權(quán)利要求
1.一種限動(dòng)器結(jié)構(gòu)體，具備限動(dòng)器耐火物與用于將該限動(dòng)器耐火物連結(jié)于驅(qū)動(dòng)裝置的軸棒，所述軸棒的頂端部分安裝于限動(dòng)器耐火物的安裝孔中，其為，安裝于限動(dòng)器耐火物的安裝孔中的所述軸棒的頂端部分在其周向外面具有向限動(dòng)器軸向下端側(cè)擴(kuò)徑的第1錐面的同時(shí)，限動(dòng)器耐火物的安裝孔在其內(nèi)面具有與所述第1錐面表面重合的第2錐面，所述軸棒能夠以相對限動(dòng)器耐火物而夾緊的形式移動(dòng)，以使所述第1錐面與所述第2錐面表面重合而貼緊，當(dāng)從所述軸棒的限動(dòng)器耐火物上端面位置到所述第1錐面的起點(diǎn)位置的長度為A，所述第1錐面的起點(diǎn)位置的外徑為D，所述第1錐面的錐度為θ時(shí)，A、D以及θ滿足以下式(1)。tanθ≤D/2A(1)
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的限動(dòng)器結(jié)構(gòu)體，其為，所述軸棒在限動(dòng)器耐火物 上端面位置的上方的外面具有螺紋部，通過在該螺紋部上螺合座板而向限動(dòng)器 耐火物上端面?zhèn)葦Q入，可以將所述軸棒相對限動(dòng)器耐火物而夾緊固定。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的限動(dòng)器結(jié)構(gòu)體，其為，所述軸棒在限動(dòng)器耐火物 上端面位置的上方的外面具有螺紋部，通過在該螺紋部上螺合座板而向限動(dòng)器 耐火物上端面?zhèn)葦Q入，可以將所述軸棒相對限動(dòng)器耐火物而夾緊固定，在所述 座板的下面與限動(dòng)器耐火物上端面之間設(shè)置密封材料。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的限動(dòng)器結(jié)構(gòu)體，其為，所述軸棒具有具有安裝于限動(dòng)器耐火物的安裝孔屮的頂端部分的第1軸棒部分；及螺合于該第1軸棒 部分的限動(dòng)器耐火物上端面位置的上方的外面形成的螺紋部的第2軸棒部分， 通過將第2軸棒部分螺合于第1軸棒部分的螺紋部并向限動(dòng)器耐火物上端面?zhèn)?擰入，可以將所述第1軸棒部分相對限動(dòng)器耐火物而夾緊固定。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的限動(dòng)器結(jié)構(gòu)體，其為，所述軸棒具有具有安裝 于限動(dòng)器耐火物的安裝孔中的頂端部分的第1軸棒部分；及螺合于該第1軸棒 部分的限動(dòng)器耐火物上端面位置的上方的外面形成的螺紋部的第2軸棒部分， 通過將第2軸棒部分螺合于第1軸棒部分的螺紋部并向限動(dòng)器耐火物上端面?zhèn)?擰入，可以將所述第1軸棒部分相對限動(dòng)器耐火物而夾緊固定，在所述第2軸棒部分的下端面與限動(dòng)器耐火物上端面之間設(shè)置密封材料。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的限動(dòng)器結(jié)構(gòu)體，其為，所述軸棒具有具有安裝 于限動(dòng)器耐火物的安裝孔中的頂端部分的第1軸棒部分；及外插于該第1軸棒 部分并通過單按式接合器來安裝于第1軸棒部分的第2軸棒部分，在通過所述 單按式接合器將第2軸棒部分安裝于第1軸棒部分時(shí)，所述第2軸棒部分被按 壓而固定于限動(dòng)器耐火物上端面?zhèn)鹊耐瑫r(shí)，所述第1軸棒部分相對限動(dòng)器耐火 物被夾緊固定。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的限動(dòng)器結(jié)構(gòu)體，其為，所述軸棒具有具有安裝 于限動(dòng)器耐火物的安裝孔中的頂端部分的第1軸棒部分；及外插于該第1軸棒 部分并通過單按式接合器來安裝于第1軸棒部分的第2軸棒部分，在通過所述 單按式接合器將第2軸棒部分安裝于第1軸棒部分時(shí)，所述第2軸棒部分被按 壓而固定于限動(dòng)器耐火物上端面?zhèn)鹊耐瑫r(shí)，所述第1軸棒部分相對限動(dòng)器耐火 物被夾緊固定，在所述第2軸棒部分的下端面與限動(dòng)器耐火物上端面之間設(shè)置 密封材料。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1至權(quán)利要求7中任意一項(xiàng)所述的限動(dòng)器結(jié)構(gòu)體，其為， 所述軸棒在其內(nèi)部具有連通于所述限動(dòng)器耐火物的安裝孔或者貫穿到所述限動(dòng) 器耐火物頂端的孔的用于流通氣體的空間。
9. 一種限動(dòng)器結(jié)構(gòu)體的制造方法，其為權(quán)利要求1所述的限動(dòng)器結(jié)構(gòu)體的 制造方法，包括將軸棒的頂端部分設(shè)置于限動(dòng)器耐火物的成形用模內(nèi)的規(guī)定位 置，在模內(nèi)的軸棒的頂端部分的周圍填充耐火物灰土，其后，加壓模內(nèi)的耐火 物灰土而與軸棒的頂端部分整體成形，并對得到的成形體進(jìn)行燒成的工序。
全文摘要
本發(fā)明提供一種限動(dòng)器結(jié)構(gòu)體，其可以防止在使用中軸棒松動(dòng)的同時(shí)，在流通氣體時(shí)也能夠防止氣體泄漏。在安裝于限動(dòng)器耐火物2的安裝孔2a中的軸棒1的頂端部分的周向外面形成向限動(dòng)器軸向下端側(cè)擴(kuò)徑的第1錐面4a的同時(shí)，在限動(dòng)器耐火物2的安裝孔2a內(nèi)面形成與第1錐面4a表面重合的第2錐面4b，將軸棒1相對限動(dòng)器耐火物夾緊，以使第1錐面4a與第2錐面4b表面重合而貼緊。而且，當(dāng)從軸棒1的限動(dòng)器耐火物上端面2S位置到第1錐面4a的起點(diǎn)位置的長度為A，第1錐面4a的起點(diǎn)位置的外徑為D，第1錐面4a的錐度為θ時(shí)，軸棒1的頂端部分的形狀滿足tanθ≤D/2A的關(guān)系。
文檔編號B22D41/18GK101616763SQ20088000404
公開日2009年12月30日 申請日期2008年2月5日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月7日
發(fā)明者東崇廣, 船渡淳一 申請人:黑崎播磨株式會(huì)社