JP2794653B2 - 鋳造用ノズルストッパの駆動装置 - Google Patents

鋳造用ノズルストッパの駆動装置

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JP2794653B2 JP22396794A JP22396794A JP2794653B2 JP 2794653 B2 JP2794653 B2 JP 2794653B2 JP 22396794 A JP22396794 A JP 22396794A JP 22396794 A JP22396794 A JP 22396794A JP 2794653 B2 JP2794653 B2 JP 2794653B2
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裕二 小塚
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば上端が開放した
開放型鋳型に金属溶湯を供給して連続的に又は半連続に
て鋳片(インゴット)を鋳造する際に、タンディッシュ
内に設けた鋳造ノズルを開閉するためのノズルストッパ
を駆動制御するための鋳造用ノズルストッパの駆動装置
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】例えば、銅インゴットなどを製造する場
合には、タンディッシュ内の溶湯を、上端が開放した水
冷銅鋳型内に供給し、鋳型で冷却して溶湯を順次凝固さ
せ、連続的に或は半連続にてインゴットを引抜く連続又
は半連続鋳造法が使用される。
【0003】斯かる鋳造法にて、タンディッシュから鋳
型内へ溶湯を供給する時は、タンディッシュの底部に浸
漬ノズル、即ち、鋳造ノズルを取付け、このノズルから
溶湯を鋳型へと供給することが行なわれている。又、鋳
造ノズルから鋳型への供給量を制御するために、鋳造ノ
ズルに対してノズルストッパが設けられ、ノズル上端開
口部とノズルストッパとの間隔が調整されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記連続又は半連続鋳
造法にて鋳造行なう場合には、作業開始に際し、先ず鋳
造ノズル上端開口部をノズルストッパ先端で閉鎖し、タ
ンディッシュ内に一定量の溶湯を溜めた後、このストッ
パを全開してノズル内に溶湯を流し込むことが必要とさ
れる。このとき、ストッパの上昇速度が遅いとノズル内
への溶湯供給量が不足し、ノズル内で溶湯が凝固し、ノ
ズルを閉塞する。従って、ノズルストッパは高速で一気
に上昇させ、ノズル上端開口を開放することが必須であ
る。
【0005】一方、鋳造ノズルが赤熱し、閉塞の可能性
がなくなったら、鋳型内の急激な湯面上昇を抑えるた
め、一定開度までノズルストッパを速やかに下げ、溶湯
供給量を絞り込む必要がある。
【0006】更に、インゴットの品質に関して言えば、
鋳造欠陥の少ない鋳片を安定して鋳造するためには、鋳
型内で均一に抜熱を行なうこと、又溶湯上部を被覆する
モールドフラックスを十分に供給して鋳型と鋳片の潤滑
性を保つ必要があり、できるだけ鋳型内の湯面を一定に
保たなければならない。そのためには、ノズルストッパ
と鋳造ノズル間の開度を頻繁に微調整する必要がある。
【0007】従来、ストッパの駆動制御は、エアー或は
油圧(流体圧)シリンダによって駆動制御されるか、又
は手動によって上下操作が行なわれている。
【0008】このような流体圧シリンダを用いた駆動制
御装置は、溶湯供給量の多い大断面インゴットの鋳造と
か高速鋳造には適しているが、溶湯供給量の少ない小断
面インゴットの鋳造或は低速鋳造の場合には、鋳造開始
時のストッパの高速全開には適しているが、ストッパ開
度の微調整には不適であることが分かった。
【0009】又、手動操作では、ノズルストッパの全
開、絞り込みにはそのタイミングと絞り込み量の把握に
経験を要し、又開度の微調整にも限界があるため、ノズ
ルストッパの操作がかなり頻繁となり、その結果として
鋳型内の湯面が変動し、インゴットの品質が低下するこ
ととなる。
【0010】従って、本発明の目的は、溶湯供給量の多
少或は鋳造速度の大小如何にかかわらず、ノズルストッ
パの高速全開或は開度の微調整を可能とし、鋳型内の湯
面の変動を最小限とし、高品質のインゴットなどを鋳造
することのできる鋳造用ノズルストッパの駆動装置を提
供することである。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記目的は本発明に係る
鋳造用ノズルストッパの駆動装置にて達成される。要約
すれば、本発明は、概略垂直に配置された基台と、該基
台に対して平行に且つ上下方向に移動自在に担持された
第1の移動台と、この第1の移動台に対して平行に且つ
上下方向へと移動自在に担持された第2の移動台とを有
し、前記第2の移動台に鋳造用ノズルストッパを取付
け、前記第1の移動台は、サーボモータにて駆動される
ボール螺子機構にて駆動し、前記第2の移動台は、流体
圧シリンダにて駆動することを特徴とする鋳造用ノズル
ストッパの駆動装置である。
【0012】好ましくは、サーボモータは高速モードと
低速モードとを有する。又、鋳造用ノズルストッパは、
タンディッシュに形成された鋳造ノズルを開閉し、連続
的に或は半連続にてインゴットを鋳造する。
【0013】
【実施例】以下、本発明に係る鋳造用ノズルストッパの
駆動装置を図面に則して更に詳しく説明する。
【0014】図1〜図3に、本発明の鋳造用ノズルスト
ッパ駆動制御装置50の一実施例が示される。本実施例
では、ノズルストッパ駆動制御装置50は、概略垂直に
配置して装置構造枠体100に固着された基台51と、
該基台51に対して平行に且つ上下方向に移動自在に担
持された第1の移動台52と、この第1の移動台52に
対して平行に且つ上下方向へと移動自在に担持された第
2の移動台53とを有する。この第2の移動台53に、
鋳造用ノズルストッパ22が、本実施例では取付手段5
4を介して取り付けられる。又、本発明によれば、前記
第1の移動台52は、サーボモータ62を備えてボール
螺子機構55(図3)にて駆動制御される。従って、第
1の移動台52の駆動量は微調整が可能とされる。一
方、前記第2の移動台53は、エアシリンダ60にて駆
動され、従って、高速駆動が可能とされる。
【0015】更に説明すると、装置構造枠体100は、
例えば、タンディッシュ20の側壁にその下方端部が取
り付けられ固定される。基台51には、T字形断面のガ
イドレール56、56が互いに平行に配置される。この
ガイドレール56に、第1の移動台52に一体に固着さ
れた溝部材57のガイド溝57Aが係合され、それによ
って第1の移動台52は基台51に対して上下方向に摺
動自在に担持される。
【0016】又、第1の移動台51の、前記溝部材57
が設けられた側とは反対の側面には、前記ガイドレール
56と同様の、T字形断面のガイドレール58、58が
互いに平行に配置されており、このガイドレール58
に、第2の移動台53に一体に固着された、前記溝部材
57と同様の溝部材59のガイド溝59Aが係合され
る。従って、第2の移動台53は第1の移動台52に対
して上下方向に摺動自在に担持される。
【0017】上述したように、本発明によれば、第1の
移動台52はボール螺子機構55にて駆動されるが、ボ
ール螺子機構55の螺子手段55Aは、基台51に支持
台61、61を介して回転自在に取り付けられ、サーボ
モータ62にて任意の方向に回転駆動される。一方、こ
の螺子手段55Aに螺合する被駆動手段55Bは、第1
の移動台52に固着される。
【0018】又、第2の移動台53は、エアー或は油
圧、即ち、流体圧シリンダ60にて駆動されるが、シリ
ンダ部64は、第1の移動台52に取り付けられ、ピス
トン部65の先端が第2の移動台53に接続される。従
って、流体圧シリンダ60を付勢することにより、ピス
トン部65が伸縮し、第2の移動台53は第1の移動台
52に対して上下方向に相対移動する。
【0019】本実施例によれば、第2の移動台53に
は、鋳造用ノズルストッパ22を支持するための取付手
段54が設けられる。この取付手段54は、第2の移動
台53に固着されたスリーブホルダ70と、このホルダ
70内に貫通して配置された支持軸71とを有する。支
持軸71は、スリーブホルダ70の両端部に配置された
軸受72、72にて摺動自在に担持される。又、支持軸
71は、スリーブホルダ70に設けられた環状ストッパ
73に係合する固定鍔74を有し、この鍔74と下方の
軸受72との間には摺動自在の鍔76A、76Bが配置
されている。上記環状ストッパ73と鍔76Aとの間、
及び鍔76Aと下方鍔76Bとの間に圧縮ばね75及び
77がそれぞれ配設されている。従って、シリンダ60
が付勢されてスリーブホルダ70が第2の移動台53に
より下方へと駆動されると、環状ストッパ73が鍔74
に係合して支持軸71を圧縮ばね75、77の力に抗し
て下方へと押し下げる。
【0020】支持軸71の下方端部にはクランプレバー
81、82を備えた操作軸80の一端が水平方向回転自
在に取り付けられる。又、この操作軸80の他端には鋳
造用ノズルストッパ22の上端が、水平方向移動自在に
取り付けられる。ストッパ22は、両クランプレバー8
1、82を操作することにより、タンディッシュ20の
鋳造ノズル21に適合する位置に位置決めされる。
【0021】このように圧縮ばね75、77を内蔵した
構成の取付手段54を有することによって、シリンダ6
0が作動してノズルストッパ22が鋳造ノズル21に係
合したとき、ストッパ22の押付け力を吸収し、ストッ
パがノズルに係合した時に傾かないように作用する。
【0022】又、図4に取付手段54の他の実施例を示
す。この実施例では、ノズルストッパ22の上端に螺子
軸83の先端83aを回転自在に取付け、この螺子軸8
3を操作軸80の端部の取付け軸84に螺合し、そして
螺子軸83の上端にハンドル85が固定される。この構
造によれば、もし、サーボモータ62が、トリップなど
突発で制御不能となった時も、ハンドル85を回転する
ことによって手動でストッパ22を操作することができ
る。又、この構造により鋳造開始直前にストッパ22の
増し締めが可能となる。
【0023】上述のように、本発明のストッパ駆動制御
装置50は、鋳造開始時の高速全開に対応する手段とし
て流体圧シリンダ60を使用し、鋳造開始後の絞り込み
及び鋳造時の微調整に対応する手段としてサーボモータ
62を備えたボール螺子機構55を使用し、ストッパ2
2の駆動制御を行なう点に特徴を有する。
【0024】サーボモータ62による駆動制御は、高速
モードと低速モードの2段階を設定し、鋳造開始後の初
期絞り込みは高速モードで行ない、その後の絞り込みの
微調整を低速モードで行なう。鋳造開始後の絞り込み量
を常に一定に行なえるように、定量下降モードを設定す
ることもできる。
【0025】次に、上記構成とされる本発明のストッパ
駆動制御装置の操作手順の一例について説明する。この
実施例で、流体圧シリンダ60はエアシリンダとされ、
昇降速度は50mm/sec、昇降ストロークは30m
mであった。又、サーボモータ62を備えたボール螺子
機構55の昇降速度は、高速モードが20mm/se
c、低速モードが2.5mm/secであった。 鋳造作業開始前に、サーボモータ62及び流体圧シリ
ンダ60を駆動し、第1の移動台52を上端位置に、第
2の移動台53を下端位置へと移動させ、ノズルストッ
パ22の先端が鋳造ノズル21の上端開口部を塞ぐよう
に操作する。この位置でゼロ調整を行なう。 次いで、タンディッシュ20内に溶湯を送給し、一定
量の溶湯が溜った時点でエアシリンダ60を付勢し、第
2の移動台53を上端まで移動してノズルストッパ22
を上昇させる。このときのストッパ開度は、例えば30
mmとされる。 ノズル21内に溶湯が流れ込み、ノズル閉塞の可能性
がなくなったら定量下降ボタンを押し、溶湯供給量を一
定量まで絞る。ノズルストッパ22の下降は、ボール螺
子機構55をサーボ高速モードで駆動して行なう。この
ときのノズルストッパ22の開度は15mmとされる。 更に、サーボ低速モードで開度を調整し、鋳型内の湯
面を一定に保ちながら鋳造を開始する。 タンディッシュ20内の湯量が減少し、鋳造の終了が
近付いたらサーボ低速又は高速モードでサーボ上端位置
まで、即ち、第1移動台52を上端位置まで上昇させ
る。 鋳造終了時は、エアシリンダ56を下端まで、即ち、
第2の移動台53を下端位置まで下降させてノズルスト
ッパ22にて鋳造ノズル21を閉鎖し、湯切りを行な
う。
【0026】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る鋳造
用ノズルストッパの駆動装置は、概略垂直に配置された
基台と、該基台に対して平行に且つ上下方向に移動自在
に担持された第1の移動台と、この第1の移動台に対し
て平行に且つ上下方向へと移動自在に担持された第2の
移動台とを有し、前記第2の移動台に鋳造用ノズルスト
ッパを取付け、前記第1の移動台は、サーボモータにて
駆動されるボール螺子機構にて駆動し、前記第2の移動
台は、流体圧シリンダにて駆動する構成とされるので、
溶湯供給量の多少或は鋳造速度の大小如何にかかわら
ず、ストッパの高速全開或は開度の微調整を可能とし、
鋳型内の湯面の変動を最小限とし、高品質のインゴット
などを鋳造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る鋳造用ノズルストッパの駆動装置
の縦断面図である。
【図2】図1の先II−IIに取った横断面図である。
【図3】装置構造枠体を除去し、ボール螺子機構を示す
概略背面図である。
【図4】鋳造ノズルストッパの取付手段の他の実施例を
示す。
【符号の説明】
20 タンディッシュ 21 鋳造ノズル 22 鋳造ノズルストッパ 50 鋳造用ノズルストッパの駆動装置 51 基台 52 第1の移動台 53 第2の移動台 54 取付手段 55 ボール螺子手段 60 流体圧シリンダ 80 操作軸
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平5−200504(JP,A) 特開 平2−175057(JP,A) 特開 昭51−151630(JP,A) 特開 平3−268847(JP,A) 特開 昭62−64463(JP,A) 特公 昭44−24563(JP,B1) 特公 昭49−35487(JP,B1) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B22D 41/20 B22D 11/10 310

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 概略垂直に配置された基台と、該基台に
    対して平行に且つ上下方向に移動自在に担持された第1
    の移動台と、この第1の移動台に対して平行に且つ上下
    方向へと移動自在に担持された第2の移動台とを有し、
    前記第2の移動台に鋳造用ノズルストッパを取付け、前
    記第1の移動台は、サーボモータにて駆動されるボール
    螺子機構にて駆動し、前記第2の移動台は、流体圧シリ
    ンダにて駆動することを特徴とする鋳造用ノズルストッ
    パの駆動装置。
  2. 【請求項2】 サーボモータは高速モードと低速モード
    とを有する請求項1の鋳造用ノズルストッパの駆動装
    置。
  3. 【請求項3】 鋳造用ノズルストッパは、タンディッシ
    ュに形成された鋳造ノズルを開閉し、連続的に或は半連
    続にてインゴットを鋳造する請求項1又は2の鋳造用ノ
    ズルストッパの駆動装置。
JP22396794A 1994-08-26 1994-08-26 鋳造用ノズルストッパの駆動装置 Expired - Fee Related JP2794653B2 (ja)

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