JP2831890B2 - 面圧負荷及び解除機構を備えたスライディングノズル装置 - Google Patents

面圧負荷及び解除機構を備えたスライディングノズル装置

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JP2831890B2
JP2831890B2 JP1903893A JP1903893A JP2831890B2 JP 2831890 B2 JP2831890 B2 JP 2831890B2 JP 1903893 A JP1903893 A JP 1903893A JP 1903893 A JP1903893 A JP 1903893A JP 2831890 B2 JP2831890 B2 JP 2831890B2
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利光 平
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  • Casting Support Devices, Ladles, And Melt Control Thereby (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、溶融金属容器用のスラ
イディングノズル装置に係り、とくに摺動プレートと固
定プレートとの間の面圧の負荷及び解除を行うための装
置構成に関する。
【0002】
【従来の技術】各種の溶融金属容器に備えるスライディ
ングノズル装置は、溶融金属の流量制御を正確に行うこ
とができるため、従来から広く利用されている。
【0003】このスライディングノズル装置は、溶融金
属容器内の溶鋼等を切り出す流路を必要に応じて開閉可
能な構成としたものである。そして、従来から使用され
ているものの中でその一般的な構造は、上部固定プレー
トと下部摺動プレートとを組み合わせた2枚プレート方
式や、上下2枚の固定プレートを備えこれらの間に摺動
プレー卜を配置した3枚プレート方式としたものであ
る。
【0004】スライディングノズル装置においては、各
プレートの間に溶鋼が侵入することを防止するため、各
プレート間のそれぞれの摺動面に面圧が加わるように
し、しかもこの面圧を操業に支障を来さない値に設定す
る必要がある。
【0005】このような各プレート間の面圧負荷は、例
えば特開昭63−212064号公報に記載されている
ように、人手で面圧負荷・解除する方式のものが採用さ
れてきた。しかしながら、この方式においては、熱間に
おける人手による作業が必要となる欠点があった。
【0006】人手による作業に代わるものとして、摺動
ライナを新たに組込み、そのテーパを利用して摺動プレ
ートの一方向移動によって面圧を負荷する方式のもの
が、例えば特開昭63−501858号公報に提案され
ている。
【0007】しかしながら、摺動ライナのテーパの向き
に合わせて摺動プレートを移動させることになるので、
各プレートを保持してこれらを溶融金属容器の下面に拘
束する開閉金枠の開閉方向に制約を受ける。このため、
設計上の自由度にも制限があり、摺動プレートを駆動す
るためのシリンダの配置位置にも制約を受けることか
ら、その着脱作業にも手間がかかる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、面圧
負荷・解除に人手による熱間作業を要することなく、し
かも、簡便に各プレート間の摺動面に面圧を付与するこ
とができるスライディングノズル装置を提供することに
ある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、溶融金属容器
に備える固定金枠と、該固定金枠に対して開閉自在に連
するとともに、駆動機構に連接または選択的に連接可
能な開閉金枠と、該開閉金枠の内部に移動可能に収納さ
前記駆動機構に連接した摺動金枠と、前記固定金枠及
び摺動金枠のそれぞれに組み込んだプレートと、前記開
閉金枠に取付けられた弾性手段と、前記開閉金枠に設け
られ前記弾性手段を介して前記開閉金枠を前記プレート
側に向けて押圧する押圧部材とを備え、前記押圧部材
を、前記開閉金枠の移動によりプレートの摺動方向に動
作可能とし、前記押圧部材の移動によって前記弾性手段
への負荷及び解除を可能としてなる面圧負荷及び解除機
構を備えたことを特徴とする。
【0010】
【作用】摺動金枠を駆動するたとえばシリンダ等の駆動
機構に対して、押圧部材をこの摺動金枠と別体に移動可
能とすれば、押圧部材による面圧負荷に関係なく摺動部
材のみを移動させることができ、ノズルプレートの流路
孔の開閉や流量の調整が可能となる。
【0011】
【作用】また、押圧部材を開閉金枠と一体に移動可能に
設定することによって、面圧を負荷する方向又は解除す
る方向にこれらを移動させることによって、弾性手段に
対する押圧と無負荷の状況を得ることができる。
【0012】このように、単独の駆動機構によって、面
圧の負荷及び解除ができると同時に、流路の開閉動作を
行うことができる。また、面圧解除及び負荷の設定は全
て駆動機構による押圧部材の動作によって機械的に行う
ことが可能となり、設定,解除の間の作業時間の短縮も
図られる。
【0013】
【実施例】図1は本発明の一実施例を示すスライディン
グノズル装置の縦断面図、図2及び図3はそれぞれ図1
のA−A線及びB−B線矢視による上,下のノズルを省
略した縦断面図である。
【0014】図1において、溶融金属容器の鉄皮Vの下
面に取り付けた固定金枠1にヒンジ1aを介して開閉金
枠2が図中の矢印方向に開閉可能に連接されている。そ
して、この開閉金枠2の内部には図面において直交する
方向に移動可能な摺動金枠3を設け、その駆動のための
シリンダ4を図2及び図3に示すように開閉金枠2の一
端側に設け、そのロッド4aをこの摺動金枠3に連結し
ている。
【0015】固定金枠1は、溶融金属容器Vの中まで入
り込む上部ノズル5及びその下面に突き当てて組み込ん
だ固定プレート6をそれぞれ固定保持している。一方、
開閉金枠2に組み込んだ摺動金枠3は、固定プレート6
の下面を摺動する摺動プレート7とその下に組み込んだ
下部ノズル8とをそれぞれ固定保持している。そして、
これらの上部ノズル5,固定プレート6,摺動プレート
7及び下部ノズル8のそれぞれに開けた流路孔5a,6
a,7a,8aは、固定側及び摺動側のそれぞれの組み
の流路孔5a,6a及び流路孔7a,8aが整合し、摺
動金枠3の移動によって、固定プレート6と摺動プレー
ト7の流路孔6a,7aの整合度を変えることによっ
て、溶融金属の流量を調整することができる。
【0016】固定金枠1側に開閉金枠2を拘束している
ヒンジ1aは、図1において図面に直交する方向に一定
量だけ開閉金枠2の移動を可能とする構成を持たせる。
このような構成のためには、たとえば、ヒンジ1aの軸
をその軸線方向に長くしておき、開閉金枠2のブラケッ
トがこの軸に沿って移動可能な構造とすればよい。
【0017】図2において、シリンダ4側の固定金枠1
の端部の下面にはストッパブロック1bを設け、摺動金
枠3にはこのストッパブロック1bに突き当たる係合ブ
ロック3aを備える。また、開閉金枠2にはシリンダ4
との連接側と反対側の端部に摺動ストッパ2aを設け
る。この摺動ストッパ2aは逆L字状の縦断面を持ち、
その上端部を固定金枠の下面に設けたロックチャンバ1
cの中に差し込んだ配置として組み込まれる。そして、
図2のC−C線矢視による横断面図(図4)に示すよう
に、同図の(a)の姿勢としたときに固定金枠1に対し
てロックされ、下端に設けたハンドル2a−1を操作し
て90度回転させると、同図の(b)のように姿勢を変
え、このときには固定金枠1に対して開閉金枠2を図2
において左右に移動可能とする。
【0018】摺動金枠3は、図2に示すようにその右端
部が固定金枠1の内壁に突き当たる位置と、係合ブロッ
ク3aがストッパブロック1bに突き当たる位置との間
で移動可能であり、シリンダ4のロッド4aの伸縮によ
って摺動金枠3をストロークST1で動作させることが
できる。そして、先に説明したように、固定金枠1に対
してヒンジ1aは開閉金枠2の一定量の移動を可能とし
ているので、図中のストロークST2の分だけ移動する
ことができる。
【0019】開閉金枠2には、図1に示すように両端側
にスプリングチャンバ2bを設け、これらの中には図3
のように多数のコイルスプリング2cを収納している。
そして、これらのコイルスプリング2cの下端に突き当
たってスプリングチャンバ2bの中に入り込む押圧部材
9を設け、この押圧部材9によって開閉金枠2を固定金
枠1に結合すると共に面圧の負荷を発生可能とする。
【0020】押圧部材9は、図3に示すように、その両
端部にほぼ逆J字状に立ち上げたフック9aを備え、こ
のフック9aの上端であってその下面側に円弧状の縦断
面形状を持つスナップ9bを形成したものである。
【0021】一方、固定金枠1の下面には、押圧部材9
のフック9aにトッグル機構によって係合可能な係合子
10を設ける。この係合子10は支軸10aによってほ
ぼ鉛直面内で回動可能に固定金枠1に連接され、その下
端部に引張りのスプリング10bを連結することによっ
て係合子10をその支軸10a周りに時計方向に付勢し
ている。そして、係合子10に負荷が加わらないときに
は、スプリング10bによって図3中の線分P1に示す
姿勢に係合子10が維持可能とする。
【0022】係合子10は、固定金枠1の下面に突き出
して設けた受け座1dに突き当たる位置まで回動可能で
あり、先に述べたスプリング10bの基端はこの受け座
1dに連結されている。
【0023】このように、押圧部材9にフック9aを設
けると共に、固定金枠1側にはこのフック9aが係合す
ると共に係合時には拘束力を締め上げるように姿勢を変
える係合子10を備えることによって、押圧部材9と固
定金枠1とをトッグル機構によって着脱可能とすること
ができる。
【0024】図2及び図3は押圧部材9がトッグル機構
によって固定金枠1側に結合され、摺動プレート7を固
定プレート6に面圧を加えて接合している状態である。
そして、図2に示すように、これらの固定プレート6及
び摺動プレート7の流路孔6a,7aは整合していない
位置にあり、溶融金属容器からの流路は閉じられてい
る。
【0025】図5はこの流路を閉じた状態から全開とす
るまでの固定金枠1に対する開閉金枠2及び摺動金枠3
の動きを説明するための概略図である。
【0026】同図の(a)は、図2の状態に対応するも
のであり、ロックチャンバ1c内の摺動ストッパ2aは
図4の(a)の姿勢にセットされている。この状態か
、シリンダ4のロッド4aを図2において左側に後退
させると、このロッド4aに連結した摺動金枠3が開閉
金枠2の中で左側に移動する。これにより、摺動プレー
ト7の流路孔7aが固定プレート6の流路孔6aと次第
に整合するようになる。そして、摺動金枠3の係合ブロ
ック3aが固定金枠1のストッパブロック1bに突き当
たったときには、流路孔6a,7aどうしが完全に整合
し流路が全開になる。したがって、シリンダ4のロッド
4aの移動量によって流路面積を変えることができ、溶
鋼の流量制御が可能となる。
【0027】図6は押圧部材9による面圧の解除及び負
荷の際の固定金枠1に対する開閉金枠2及び摺動金枠3
の動きを示す概略図でる。
【0028】同図の(a)は、図5の(b)の流路全開
の状態の位置に開閉金枠2と摺動金枠3とが位置し、面
圧が負荷されている状態である。そして、面圧の解除の
最初の操作として、ハンドル2a−1によって摺動スト
ッパ2aを図5の状態から90度回転させ、この摺動ス
トッパ2aがロックチャンバ1cの中で図4の(b)の
姿勢をとるように設定する。
【0029】この操作により、開閉金枠は固定金枠1
に対して図において右側へ移動可能となる。一方、摺動
金枠3はその係合ブロック3aが固定金枠1のストッパ
ブロック1bに突き当たっているので、左側への移動は
できない。このため、シリンダ4のロッド4aを図2で
示したストロークST2だけ後退させると、このロッド
4aが連結している摺動金枠3は定位置に停止している
ことから、シリンダ4が図6の(b)のように固定金枠
1側に向けて動く。したがって、シリンダ4を一体に固
定している開閉金枠2は、同図において右側へ移動する
ことになる。
【0030】この開閉金枠2の移動によって、これに装
着している押圧部材9も固定金枠1に対して右にずれる
ように移動する。そして、この移動方向は、押圧部材9
のフック9aが係合子10から離脱する向きであるた
め、両者の係合が解かれて押圧部材9は開閉金枠との
間に介装したコイルスプリング2cの反力を受けて下に
少し下がり、図3の一点鎖線で示す姿勢をとるようにな
る。
【0031】この操作によって、押圧部材9による面圧
負荷が解除されると同時に開閉金枠と固定金枠1とは
ヒンジ1aのみによって連接されることになり、開閉金
を開いて摺動プレート7や固定プレート6及び上
部,下部ノズル5,8の交換作業を行うことができる。
【0032】交換作業の終了後には、開閉金枠2を閉じ
て再び図6の(b)の状態に戻す。そして、シリンダ4
のロッド4aを図2において右側に前進させると、まず
このロッド4aに連結されている摺動金枠3が一体とな
って前進する。そして、ストロークST1を移動してし
まうと、摺動金枠3の進行方向の先端部3bが固定金枠
1の下面に設けた係合壁1eに突き当たる。
【0033】この後も更にロッド4aを前進させると、
摺動金枠3は既に固定金枠1に拘束されて移動できない
ので、シリンダ4自体はロッド4aの前進に伴って図6
の(b)の位置から左側に移動を始める。したがって、
ロッド4aに連結された開閉金枠2も左側へ移動し、押
圧部材9は図3の一点鎖線の位置から実線の位置へと移
動していく。
【0034】このような押圧部材9の動きによって、
分P1の位置で突き当たり始め次第に係合子10が起き
上がり、そのフック9aが係合子10の上面側に乗り上
げるようになると共に、この係合子10を図3において
支軸10aの周りに反時計方向に押す。したがって、図
示のように係合子10はやや左斜めの傾斜姿勢まで倒さ
れ、係合子10の上にフック9aの下面が係合し、トッ
グル機構による結合が行われる。そして、押圧部材9は
開閉金枠2のコイルスプリング2cを圧縮し、その反力
を固定金枠1との結合力として利用するので、固定プレ
ート6と摺動プレート7との間の面圧負荷の設定も同時
に行われる。
【0035】なお、図3において線分P2までの係合子
10の傾斜によって、コイルスプリング2cの撓み量を
最大にすることができる。これ対し、面圧の解除が誤っ
て操作されることがないように、線分P3の姿勢であっ
て受け座1dにきつく当たる程度まで傾斜させることが
好ましい。
【0036】以上のように、摺動ストッパ2aによって
開閉金枠2を固定金枠1に対して動ける自由度を持た
せ、その後はシリンダ4の作動のみによって固定プレー
ト6と摺動プレート7との間の面圧の設定及び解除が全
て機械的に処理することができる。
【0037】図7は別の実施例を示す要部の縦断面図、
図8はスライディングノズル装置の全体の底面図であ
る。
【0038】なお、先の例と同じ機能を持った部材につ
いては共通の符号で指示し、その詳細な説明は省略す
る。
【0039】固定金枠1に対して、開閉金枠2は軸線を
長くしたヒンジ1aによって開閉自在に取り付けられ、
このヒンジ1aの長さを利用して図中のST2に相当す
るストロークで開閉金枠2は固定金枠1に対して移動可
能とする。
【0040】開閉金枠2には先の例と同様に摺動金枠3
を移動可能に組込み、この摺動金枠3に摺動プレート7
及び下部ノズル8を着脱可能に取り付けている。そし
て、摺動金枠3を移動させるためのシリンダ4は、固定
金枠1に取り付けられてそのロッドを摺動金枠3の一端
に直結している。開閉金枠2は、摺動金枠3との間に締
結機構(後述)を設け、この締結機構による着脱操作に
よって、摺動金枠3のみが移動又はこの摺動金枠3と開
閉金枠2とが一体に移動させることができる。
【0041】開閉金枠2には先の例と同様に両端部にス
プリングチャンバ2bを備えてその中にコイルスプリン
グ2cを収納し、このコイルスプリング2cの下端には
押圧部材9を備えている。押圧部材9に対してその下面
にトッグルアーム11を介して突き当たり可能に配置す
る受け部材1iは、固定金枠1に設けた枢軸1gに旋回
自在に取り付けたブラケット1hの下端に備える
【0042】図9は開閉金枠2のスプリングチャンバ2
b部分と受け部材1iとの関係を示す要部の概略縦断面
図であり、同図の(a)は面圧を解除したとき及び同図
の(b)は面圧を負荷したときをそれぞれ示す。
【0043】押圧部材9の下面には、その移動方向の2
か所に円形断面の係合ピン9cを備え、一方受け部材1
にはこれらの係合ピン9cに係合すると同時にその姿
勢を変えて押圧部材9を昇降させるトッグルアーム11
を設ける。これらのトッグルアーム11は、その基端部
を枢軸11aによって受け部材1iに鉛直面内で回動可
能としたものである。そして、受け部材1iにはこれら
のトッグルアーム11を受ける受け座1dを設け、通常
時では同図の(a)のように斜めに寝た姿勢を保つ。
【0044】ここで、開閉金枠2を締結機構によって
リンダ4に結合したとき、シリンダ4によって摺動金枠
3をこのシリンダ4側に移動させると、開閉金枠2も図
9の(a)の状態から右側へ動く。このとき、トッグル
アーム11の先端は係合ピン9cに突き当たるようにな
り、開閉金枠2の移動に連れて次第にその姿勢を立ち上
げていく。そして、図8においてストロークST2に相
当する量だけ移動すると、図9の(b)のようにトッグ
ルアーム11の上端に係合ピン9cが載り移り、開閉金
枠2に対して押圧部材9のレベルを上昇させる。
【0045】このような開閉金枠の移動によって、先
の例と同様に摺動プレート7が上部固定プレート6に押
圧され、押圧部材9によるコイルスプリング2cの圧縮
の反力が、これらの摺動プレート7と上部固定プレート
6との間の面圧として負荷される。
【0046】また、面圧を解除するときは、開閉金枠2
を締結機構によってシリンダ4に結合し、シリンダ4の
ロッドを進出させる。これにより、図9の(b)の状態
であったものが、開閉金枠3の左側への移動によってト
ッグルアーム11が左側に倒れていき、最終的に同図の
(a)の状態に戻る。これにより、摺動プレート7と上
部固定プレート6との間の面圧を解除することができ
る。
【0047】図10は締結機構の概略を示す斜視図であ
り、開閉金枠2の中にある図示しない回動軸を中心にブ
ロック2gを回転自在に取り付けている。これらのブロ
ック2gは、同図(a)に示すように内側に閉じたとき
は、シリンダ4のシリンダロッド4aに係合し、このシ
リンダロッド4aと開閉金枠2を連結するとともに、開
閉金枠2は固定金枠1に対して移動可能である。また、
同図(b)のように、ブロック2gを開いた姿勢にする
と、シリンダロッド4aとの係合が解かれると共に、固
定金枠1の一部のブラケット1fを開閉金枠2のブラケ
ット2f,2gと共に挟み込む構成となり、固定金枠1
に対して開閉金枠2は摺動できない。
【0048】図11は操業時における固定金枠1に対す
る開閉金枠2及び摺動金枠3の連動性を示す概略図であ
る。
【0049】操業時においては、締結機構による結合は
なく、開閉金枠2と摺動金枠3とは互いに縁が切れてい
る。そして、同図の(a)では、シリンダ4のロッド4
aがストロークST1に相当して最大量進出し、上部固
プレート6と摺動プレート7との流路孔6a,7aを
ずらして流路を全閉としている状態である。また、ロッ
ド4aを後退させれば、これに一体となって摺動金枠3
が右側へ移動し、この摺動金枠3に搭載された摺動プレ
ート7が移動することによって、流路を開ける方向に移
動させることができ、同図の(b)ではストロークST
1に相当して後退させることによって流路を全開として
いる。
【0050】図12は面圧の解除及び負荷を示す図であ
り、同図の(a)は面圧負荷のとき及び同図の(b)は
解除されたときを示す。
【0051】この面圧負荷及び解除の操作のときには、
締結機構によって開閉金枠2と摺動金枠3とを結合し、
シリンダ4の作動によって同時に移動可能とする。
【0052】面圧解除のときは、シリンダ4のロッド4
aを図11の(a)において進出させると、開閉金枠2
は摺動金枠3と一体になって左に移動し、図9で既に説
明したように、トッグルアーム11を傾斜させることに
よって、押圧部材9のレベルを下げることができ、面圧
が解除される。
【0053】また、面圧負荷のときは、図11の(b)
の状態からロッド4aを後退させれば、図9の(b)で
示したようにトッグルアーム11の起立によって押圧部
材9を固定金枠1側に上昇させることができ、面圧の負
荷の設定が可能である。
【0054】このような構成であれば、先の実施例では
面圧の解除及び設定に(ST1+ST2)に相当するス
トロークが必要であるのに対し、後の実施例では、ST
2<ST1の関係にあり、ST1の中のST2を利用し
て面圧の解除及び設定ができる。このため、流路開閉ス
トロークに解除及び設定に必要なストロークを追加しな
くてよいので、スライディングノズル装置の全体及びシ
リンダ4の大きさも小型化できる。
【0055】
【発明の効果】本発明では、ノズルプレートの間の面圧
の設定及び解除を全て機械的に処理でき、熱間での作業
負担が大幅に軽減されると共に、面圧の解除と開閉金枠
の開閉可能な設定までを単独の駆動源によって行うこと
ができ、設備が簡単になるほかコストも削減できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のスライディングノズル装置の一実施例
を示す縦断面図である。
【図2】図1のA−A線矢視による縦断面図である。
【図3】図1のB−B線矢視による縦断面図である。
【図4】図2のC−C線矢視による横断面図であって、
同図の(a)は摺動ストッパによるロック時、同図の
(b)はロック解除時をそれぞれ示す。
【図5】開閉金枠内での摺動プレートの動作を示す図で
あって、同図の(a)は流路の全閉時、同図の(b)は
全開時をそれぞれ示す。
【図6】面圧解除から負荷までを順に示す図であって、
同図の(a)は図5の(b)において摺動ストッパのロ
ックを解除したとき、同図の(b)は面圧を解除したと
き、同図の(c)は面圧負荷時をそれぞれ示す。
【図7】本発明のスライディングノズル装置の別の実施
例を示す縦断面図である。
【図8】図7のスライディングノズル装置の底面図であ
る。
【図9】押圧部材と開閉金枠の動作を示す概略図であっ
て、同図の(a)は面圧解除時、同図の(b)は面圧負
荷時をそれぞれ示す。
【図10】締結機構の概要を示す底面斜視図であって、
同図の(a)は摺動金枠に対して開閉金枠の締結した状
態を示し、同図の(b)は摺動金枠に対して開閉金枠の
締結を解除した状態を示す。
【図11】図7の例における摺動プレートの動作を示す
概略図であって、同図の(a)は流路の全閉時、同図の
(b)は全開時をそれぞれ示す。
【図12】図7の例における面圧の解除及び負荷を示す
図であって、同図の(a)は面圧負荷時、同図の(b)
は面圧解除時をそれぞれ示す。
【符号の説明】
1 固定金枠 2 開閉金枠 3 摺動金枠 4 シリンダ 5 上部ノズル 6 固定プレート 7 摺動プレート 8 下部ノズル 9 押圧部材 10 係合子 11 トッグルアーム
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B22D 41/40 B22D 11/10 340

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 溶融金属容器に備える固定金枠と、該固
    定金枠に対して開閉自在に連接するとともに、駆動機構
    に連接または選択的に連接可能な開閉金枠と、該開閉金
    枠の内部に移動可能に収納され前記駆動機構に連接した
    摺動金枠と、前記固定金枠及び摺動金枠のそれぞれに組
    み込んだプレートと、前記開閉金枠に取付けられた弾性
    手段と、前記開閉金枠に設けられ前記弾性手段を介して
    前記開閉金枠を前記プレート側に向けて押圧する押圧部
    材とを備え、前記押圧部材を、前記開閉金枠の移動によ
    りプレートの摺動方向に動作可能とし、前記押圧部材の
    移動によって前記弾性手段への負荷及び解除を可能とし
    てなる面圧負荷及び解除機構を備えたスライデイングノ
    ズル装置。
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