JP2935995B2 - シュラウド管支持及び交換装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、溶融金属を、注湯容器からシュラウド管を
通して、例えば連続鋳造設備又は連鋳機の鋳型のような
受湯容器内に注ぎ込む際に用いられる装置に関し、より
詳細には、かかる装置に用いられるシュラウド管を交換
したり、注湯容器に取付けられた状態で用いられるスラ
イディングゲート絞り弁のノズル又は管ホルダと一層確
実な密封状態を保つような態様でシュラウド管を支持す
る改良型装置に関する。

〔従来の技術及び発明が解決しようとする課題〕

鋼の連続鋳造法で用いられるタンディッシュのような
底部注湯式容器から溶融金属を注湯する際、従来法にお
いては、スライディングゲート絞り弁を用いてタンディ
ッシュからの液状金属の流量を調節している。絞り弁か
らの金属は耐熱性セラミックその他の材料で作られた注
湯管又はシュラウド管を通って流れるが、このシュラウ
ド管は連鋳機の鋳型のような受湯容器に収容されている
液状金属の中に没した一又は二以上の流出口を有する。
鋼の連続鋳造法で通常用いられるような絞り弁とシュラ
ウド管の組立体が米国特許第4,415,103号に記載されて
おり、かかる米国特許の開示内容を本明細書の一部をな
すものとして引用する。本発明は、溶鋼である溶融金属
をタンディッシュから、連続鋳造法で用いられるこの一
般形式の弁を通して注湯する技術につき説明するが、本
発明はその他の弁装置と共に用いたり、他の金属注湯法
に用いることができることは離隔されよう。

絞り弁・シュラウド管組立体を用いる鋼の連続鋳造法
では、溶融金属の流れが組立体を通過する際に大気に当
たらないようにするためシュラウド管と絞り弁との間に
良好な密封状態を保つことが重要である。流動状態にあ
る鋼はその流れの吸い込み作用により、開口が比較的細
くてもこの開口を介して、実質的に鋼の酸素含有量を増
大させるに足る空気を取り込みやすく、結果的に鋳造品
の品質が低下するので、かかる鋳造品の販売価格を安く
せざるを得なくなる。

連続鋳造法では、シュラウド管は高温にさらされる
が、この高温と、シュラウド管を通って流れる溶鋼の浸
食作用並びにシュラウド管の下端が突入している連鋳機
の鋳型の操業中における連続運動により生じる応力及び
浸食作用とが相俟って、シュラウド管を頻繁に交換する
必要が生じる。通常用いるような形式のセラミック製シ
ュラウド管の予測寿命は、絞り弁の対をなす管ホルダ組
立体のシュラウド管の1/4〜1/2となる場合がある。それ
にもかかわらず、シュラウド管と絞り弁との間に良好な
密封状態を保つ重要性に鑑み、また、シュラウド管の交
換中の金属流の中断時間を最少限に抑えるため、新品の
シュラウド管と管ホルダを予め組み立てておき、そし
て、この組立体をユニットとして取付けることが従来行
われている。この方法によれば、使用済みのシュラウド
管の取り外し及び交換を比較的迅速に行えるが、必要な
気密密封状態が得られるような態様でシュラウド管と管
ホルダを組み立てるのに時間を相当程度かける必要があ
り、また、シュラウド管の交換の度に、有効寿命がまだ
かなり残っているかもしれない管ホルダーを捨ててしま
うのでセラミックを相当量無駄にせざるを得ない。

取りべの底部注湯式排出ノズルから鋳造タンディッシ
ュ内に流入する溶融金属の流れが通るシュラウド管の取
扱い及び操作のための装置が多く開発されている。かか
る鋳造法では、溶鋼が一杯に入っている取りべをタンデ
ィッシュの上方に位置決めし、空になると取り外す作業
を連続して行うが、取りべを交換する度にシュラウド管
を交換する必要がある。かかる作業においては、シュラ
ウド管を位置決めするためには、通常はこれを注意深く
操作して整列させる必要があり、その後シュラウド管
を、例えば米国特許第4,316,561号に開示されているよ
うな弁の支持構造体に着脱自在に取付ける。

注湯用取りべと連携して用いられるシュラウド管の位
置決め操作装置も又公知であるが、このシュラウド管位
置決め操作装置はシュラウド管を常時支持すると共に注
湯中に出口ノズルと接触状態になるよう定位置に保持す
る。かかる装置は通常は、取りべとは独立に設けられた
剛性構造体によって支持されるが、注湯中、重い取りべ
が移動するにつれ、それに対応してシュラウド管を限定
的に垂直移動させたり水平移動させることができる付勢
力で支持する必要がある。かかる装置の一例が例えば米
国特許第4,550,867号に開示されているが、この装置で
は、剛性骨組み構造で支持された関節アームと連携して
いて、シュラウド管を取りべと一緒に移動させながらシ
ュラウド管とゲート弁との間の連続付勢力を保つ流体シ
リンダが用いられている。また、釣合重りを用いてかか
るシュラウド管支持体に付勢力を与える方法が公知であ
る。

鋳造タンディッシュ用絞り弁と関連して用いられるシ
ュラウド管に付勢力を加えるため釣合重りを用いること
も公知であり、この技術は1987年５月に発行された「鉄
及び鋼の冶金学（Iron and Steel Metallurgy）」の30
頁に記載されているようにインターストップ・コーポレ
ーション（Interstop Corp.）製の市販品であるスライ
ディングゲート絞り弁で採用されている。この構成で
は、流量制御弁に取付けられた水平軌道構造体が、シュ
ラウド管を支持する細長いアームの一端に設けられたヨ
ークに隣接したローラ及び細長いアームの他端に設けら
れていて釣合重りを支持する外方へ突出したアイレット
を支持している。しかしながら、かかる構成では、装置
を引っ込める際に釣合重りをアームと一緒に持ち上げて
移動させなければならない点及び高温の使用済みシュラ
ウド管の取り外し及び新しいシュラウド管の取付けが不
便で時間もかかる点で本来的に操作が困難である。さら
に、シュラウド管の浸食が生じるにつれて、固定状態の
釣合重りから得られる釣合せ力が変化することになる。

従来技術の欠点を解決するため、本発明の主目的は、
溶融金属の底部注湯法で用いられる改良型シュラウド管
支持及び交換装置を提供することにある。

本発明のもう一つの目的は、シュラウド管を非常に迅
速に交換できると共にシュラウド管と絞り弁との間の気
密密封状態がより一層確実に得られる上記改良型装置を
提供することにある。

本発明のもう一つの目的は、注湯容器に直接取付けら
れた状態で支持され、絞り弁に対しシュラウド管を正確
で簡単に且つ高信頼度で位置決めできる上記装置を提供
することにある。

〔課題を解決するための手段〕

従来型絞り弁・シュラウド管組立体の上記欠点及びそ
の他の欠点は、シュラウド管だけを迅速に交換できると
共に、シュラウド管と管ホルダーを機械的に組み立てる
必要なくより一層確実な密封状態が得られるような態様
でシュラウド管を絞り弁組立体の管ホルダーの耐火物に
接触保持できる本発明の装置によって解決される。かか
る解決のため、絞り弁組立体に対して固定関係でタンデ
ィッシュ容器に直接組付けられ、シュラウド管を取り付
け時に操作すると共に、シュラウド管をその使用時に管
ホルダー耐火物と接触状態で定位置に保持するシュラウ
ド管円形移動（carrousel）組立体を提供する。シュラ
ウド管円形移動組立体は、細長いアームと、該アームを
注湯容器又はタンディッシュに取付けた状態で支持し、
実質的に垂直な固定軸線の周りでほぼ水平な平面内で自
由に回動させるピボット手段とを有する。

シュラウド管用ヨークが、シュラウド管を受け入れて
これを支持するような位置で、タンディッシュに取付け
られた細長いアームの各端に設けられている。ヨーク
は、シュラウド管がその通常の高さ位置を占めるように
すると共に必要に応じ限定的な自由運動をするようにし
て、シュラウド管の最上部端面とタンディッシュの底壁
に取付けられたスライディングゲート絞り弁の管ホルダ
の下向きの表面との間に一様で気密な面接触密封状態を
得ることができるようにするジンバル状のユニバーサル
式支持手段を構成する。また、ピボット手段により、細
長いアームは上記垂直固定軸線と直角で且つこれと交差
する水平な軸線の周りに限定的に枢動でき、アームの端
に取付けられたヨークで支持されているシュラウド管を
上下動させることができる。ヨークはアームから容易に
取り外せるよう支持されており、使用済みのシュラウド
管をその支持ヨークと一緒に取り外せるのでシュラウド
管の交換が迅速に行える。

二方向流体作動式リニアモータ又はラムが、細長いア
ームのピボット手段から外方へ離れた所定位置でタンデ
ィッシュに取付けられていて、細長いアームに係合し、
これをその水平ピボット軸線の周りに枢動させてシュラ
ウド管を上昇させ、シュラウド管の垂直軸線と管ホルダ
ーの垂直軸線が整列状態にあるときにシュラウド管を管
ホルダーに密封係合させる。ラムに流体圧力を与えると
確実に密封力が生じると共に、ヨークにより構成される
ジンバル状支持手段によって均一な密封圧力がシュラウ
ド管の最上面の周囲全体に加わる。流体ラムは、操業中
に万一、流体圧力が消失しても所定の密封圧力を生ぜし
めるばね手段を有するのが良く、この場合、例えばシュ
ラウド管の交換のため密封状態を解除したいときに複動
シリンダに逆方向に作用する流体圧力はばね手段の圧力
に打ち勝つに足る大きさである。細長いアームの一端で
支持されたシュラウド管を絞り弁の管ホルダーと操業可
能な密封関係に保つと、細長いアームの他端は自由に接
近可能な位置でタンディッシュから外方へ突出する。こ
の接近可能な位置において、別のシュラウド管を外方へ
延びたアーム端のヨークに手作業で嵌め、次に行うシュ
ラウド管の交換に備え待機状態にするのが良い。

シュラウド管を交換したい場合、絞り弁のスライディ
ングゲートを作動させてタンディッシュからの溶融金属
の流れを遮断し、次いで流体ラムをばね圧力に打ち勝つ
方向へ作動させ、細長いアームを次のような方向、即
ち、使用済みのシュラウド管を下降させて管ホルダーと
の係合を解除させるような方向に枢動させる。シュラウ
ド管の交換開始前に、タンディッシュを上昇させて使用
済みのシュラウド管の底端が鋳型頂部の上方に間隔を置
いて位置するようにし、次いで、細長いアームを下降さ
せると、使用済みのシュラウド管をその支持ヨークと一
緒に細長いアームの内方へ突出した端から容易に押し動
かすことができる。しかる後、細長いアームはピボット
手段の周りに自由に枢動できるので、待機状態のシュラ
ウド管を管ホルダーと軸方向に整列させてから流体ラム
を逆方向に作動させ、待機状態のシュラウド管を使用可
能な状態となるよう迅速且つ正確に位置決めできる。次
にタンディッシュを下降させてシュラウド管の端を連鋳
機鋳型内の溶融金属中に突入させ、絞り弁のスライディ
ングゲートを開くと鋳造作業を継続実施できる。都合の
良いときに使用済みのシュラウド管及びその支持ヨーク
を取り外し、ヨークを、別の待機用シュラウド管を受け
入れることができるようアームに戻すのが良い。

本発明の他の特徴及び他の利点は図面を参照してなさ
れる以下の詳細な説明を読むと明らかになろう。

〔実施例〕

第１図は、溶融金属を連続鋳造設備又は連鋳機の鋳型
（図示せず）内への注湯の際に用いられるタンディッシ
ュのような注湯容器の鋼製底壁又はシェル14に、例えば
ボルト12によって剛性的に取付けられるスライディング
ゲート絞り弁機構又は組立体（これは全体が参照番号10
で指示されている）を示している。ボルト12は絞り弁10
をタンディッシュの耐火物製内張り18に設けられた注湯
開口16と作動的整列状態で剛性的に取付ける。開口16を
通る溶融金属の注湯を制御するには、スライディング耐
火物製プレートゲート組立体20（以下、「スライディン
グゲート」と呼ぶこともある）を操作してその貫通開口
22を、タンディッシュの注湯開口16及びタンディッシュ
の耐火物製内張り18に関し密封関係で支持された固定耐
火物製プレート26に設けられた軸方向に整列している開
口24に対して位置設定する。開口16,24と軸方向に整列
した中央開口30を備えた管ホルダ組立体28がスライディ
ングゲート20の下に支持されており、この管ホルダ組立
体28は、ばね34及びプランジャ35により付勢されて取付
けボルト36の周りに枢動する複数本のロッカーアーム32
によって押圧されてスライディングゲート20の底面と密
封関係をなす頂面を有し、かくして上部耐火物製プレー
ト26、スライディングゲート20及び管ホルダ28の接触面
の間に気密密封状態が得られる。スライディングゲート
20の移動を、全体を参照番号38,40で指示する流体アク
チュエータ組立体を用い、例えば米国特許第4,625,787
号に記載されているような態様で制御するのが良い。ス
ライディングゲート組立体20を通る溶融金属の流量を制
御するためにスライディングゲート部材20の位置を調節
するその他の手段も公知である。上述した注湯容器と絞
り弁の組立体は市販の従来型組立体であるが、この組立
体の主要構成要素及び作動原理は上述の米国特許第4,41
5,103号に記載されている。

第１図の絞り弁では、管ホルダ組立体28は、上部耐火
物製プレート42と、成型金属ハウジング46によって接合
関係に保たれた下部耐火物製スプール部材44とから成
り、ハウジング部材46は、スライディングゲート20と密
封関係をなすよう管ホルダ組立体を上方へ押圧するロッ
カーアーム32と係合している。市販の別の例では、プレ
ート42は耐火物で内張りされた拡径中央開口を有する剛
性の全体的に矩形の金属プレートから成り、この拡径中
央開口により管ホルダ組立体を貫通する開口30の一部が
構成され、スプール44は第１図に示すのと同様な態様で
プレートに結合保持される。公知のそれぞれの例では、
ハウジング46とシュラウド管50に係合したカラー48との
間に延びるばね・ボルト組立体47が、シュラウド管と管
ホルダをユニットとして挿入したり取り外しできるよう
互いに結合関係に保っている。

次に第２図〜第６図を参照して、本発明のシュラウド
管支持及び交換機構を説明する。図示の実施例では、細
長いアーム52が、アーム52を水平に貫通したピン54及び
アーム52の各側に沿って一つずつ延びる一対のプレート
部材56により鉛直面内で限定的に枢動できるようアーム
中点で支持されている。プレート56は横方向支持プレー
ト58に剛性的に溶接され、プレート58は、ボルト72によ
り絞り弁10の剛性フレームに剛性的に取付けられたスラ
スト軸受組立体62内に嵌入した状態でこれにより支持さ
れている垂直支持ピン60によって水平面内で自由に回転
できるよう設けられている。

複動流体ラム組立体68がスラスト軸受組立体62から外
方へ離れた位置でタンディッシュのシェル14に取付けら
れ、ラム組立体68の長さ方向軸線は、ピン60及び管ホル
ダ28の開口30の垂直軸線と共通の鉛直面内で延びてい
る。ラム組立体68の剛性ブラケット70が、ボルト（図示
せず）によってタンディッシュのシェル14に直接取付け
られ、ラムはこれから垂直方向下方へ延びている。加圧
下の流体が管路又はライン74を通ってシリンダ78のピス
トン・エンドに供給されるとロッド76がシリンダ78から
伸長突出する。第２図で最も明確に示されているよう
に、拡径当接ヘッド77が、アーム52の外方突出端部に係
合するようロッド76の突出端に設けられている。シュラ
ウド管100を下降させて管ホルダ28の耐火物製スプール4
4から外したい場合、加圧下の流体を管路又はライン80
を通してシリンダ78のロッド・エンドに供給してロッド
76を引っ込める。注湯中にシュラウド管100が不注意に
より下降しないようにするため、ラム組立体68は更に、
ロッド76の外方突出端部を包囲するコイルばね82を有し
ている。このコイルばね82の一端はシリンダ78を包囲す
る保護スリーブ79の端に当接し、他端は当接ヘッド77に
剛性的に取付けられたプレート84に当接している。プレ
ート84に取付けられた安全スリーブ85が、該プレートか
ら上方へ延びた状態でコイルばね82をその長さの大部分
に亙り包囲している。第２図から明らかなように、ロッ
ド76を引っ込めるためには、ライン80を介して供給され
る流体の圧力がばね82の付勢力に打ち勝つ必要がある。
これに対してライン74を介して与えられる流体の圧力
は、注湯中、ばねの付勢力と相俟ってシュラウド管100
を支持スプール44に対して密封係合状態に確実に保持す
る。

第２図及び第３図に示すように、一対の二股支持ヨー
ク86が細長いアーム52の各端に一つずつ取付けられてい
る。ヨーク86及びこれらの取付け装置は同一なので一方
についてのみ詳細に説明するが、かかる説明はヨークの
それぞれに等しく当てはまることは理解されよう。かく
して、ヨーク86はそれぞれ全体的にＵ字形のブラケット
部材88を有し、このブラケット部材88は、剛性ガセット
90により水平に延びる円筒形シャフト92に接合された中
央部分と、互いに側方に間隔を置いて配置された自由端
部とを有する。ブラケット部材88のそれぞれの自由端部
は上向きの全体的にＵ字形のノッチ又は支承部94を有し
ているが、該支承部94は、シュラウド管100の上向きの
拡径端部に取付けられた状態で該シュラウド管を支持す
るトラニオンリング98からその直径方向反対側で外方へ
突出した一対のトラニオン96の一方を受け入れてこれを
支持する。第５図に示すように、細長いアーム52は全体
的に矩形の中空部材であり、その各端部内には管状支承
要素又はスリーブ102が嵌め込まれた状態でこれにしっ
かりと溶接されている。支承要素102の内径は、シャフ
ト92を抜き差し自在又は入れ子状に受け入れ、スリーブ
内に嵌入するとシャフト92をその長さ方向軸線の周りに
限定的に自由回転させるような寸法に設定されている。
シャフト92の回転は、アーム52及びシャフト92の穴106
を貫通した細長い着脱自在なピン部材104により制限さ
れる。この穴106は、シャフト92をその長さ方向軸線の
周りに所望程度、限定的に回転させることができるが、
スリーブ102内におけるシャフト92の軸方向位置を実質
的に一定に保つような寸法に設定されている。後で詳細
に説明する理由のため、好ましくはアイ108をピン104の
端に設けてその取り外しを容易にする。

流体ラム68は好ましくは油圧ラムであり、流体をシリ
ンダ78のピストン及びロッド・エンドに供給する適当な
制御系が第６図に概略的に示されている。この制御系で
は、高圧ホースを受け入れて流体を流量調整弁112及び
流入管路又はライン116を介して３位置四方制御弁114に
送る急速管継手110が設けられている。弁114は、常態で
態ではシュラウド管上昇（右側）位置と、弁閉鎖（中
央）位置と、シュラウド管下降（左側）位置との間で動
く手動操作の制御レバー118を有する。実線で示す図示
のシュラウド管上昇位置では、加圧流体が管路74を介し
て供給されシリンダ78のピストンに作用しているが、ロ
ッド・エンド側は管路80を介して流体が排出されている
ので、ロッド76は下方へ伸長突出して拡大当接要素77を
アーム52の頂面に接触させる。この位置では、流体圧力
はばねの付勢力と相俟ってシュラウド管100の頂面とス
プール要素44の底面との間の密封力をもたらす。左側の
位置、即ちシュラウド管下降位置では、圧力が管路80に
差し向けられると共に管路74から抜き出され、ラムがば
ね82の圧縮力に抗して作用して当接要素77を上昇させる
ので、第２図で分かるように、スプール44の下に位置し
たシュラウド管100はその自重によりアームを反時計回
りに回転させようとする。ピストン76を上昇させる前
に、通常はもう一本のシュラウド管を、第２の、即ち待
機状態のヨーク組立体で支持してアームと二本のシュラ
ウド管が全体としてピン74の周りで実質的に釣り合うよ
うにしておく。

管路74には圧力計120が設けられ、管路74と、弁118の
バイパスポートに連結された排出管路124との間には可
調式圧力逃がし弁122が連結されている。常態では閉じ
た手動式ニードル弁126が流入管路116と排出管路124と
の間に延びる管路128に設けられていて、圧力入口供給
ホースの切り離しの際に加圧作動油を制御系から手動で
流出させることができる。

上述の制御系の作動法を説明すると、シュラウド管ホ
ルダを交換せずにシュラウド管を交換したい場合、新し
いシュラウド管を手で持ち上げ、ピン状トラニオン96を
上向きの支承部94に載せてシュラウド管を外方へ突出し
たヨーク86に取付ける。ピン104をアーム82及びシャフ
ト92の穴106に差し込んでヨークをアームに対して軸方
向に位置決めすると共にシャフト92をアーム52の水平軸
線の周りに限定的に自由回転できるようにする。実際に
は、シュラウド管100は、そのユニバーサル式又はジン
バル状支持手段により、トラニオンの軸線の周りで限定
的に自由運動できる。

次に、スライディングゲート耐火物製部材20を閉鎖位
置まで移動させ、タンディッシュをその完全上昇位置ま
で上昇させて使用済みの高温シュラウド管を持ち上げ、
これを連鋳機の鋳型内の溶融金属の中から引き出す。次
いで、制御弁114のレバー118をシュラウド管下降（左
側）位置へ動かして使用済み及び新しいシュラウド管が
ピン54の周りで実質的に釣り合いの取れた状態でアーム
52の両端で支持されるようにする。アーム52の外方突出
端部を上昇させ、即ち新しいシュラウド管を上昇させて
使用済みの高温シュラウド管をスプール44から下降させ
ると、プッシャーロッドを手動操作して使用済みのシュ
ラウド管とヨークの組立体をアーム52の端から押し動か
すことができる。

一旦、使用済みのシュラウド管を取り外すと、アーム
組立体及び新しいシュラウド管をスラスト軸受62の垂直
軸線の周りに容易に回転させることができ、新しいシュ
ラウド管を管ホルダスプール44の下の所定位置へ持って
くることができる。次に、制御弁114のレバー118をシュ
ラウド管上昇位置へシフトさせてアーム52をピン54の周
りに枢動させて新しいシュラウド管を上昇させてこれを
スプール44の底面に密封的に接触させる。流体リンダの
積極的な圧力がヨークであるユニパーサル式支持体の作
用と相俟って、新しいシュラウド管と絞り弁組立体との
間に確実な密封状態が確保される。次に、タンディッシ
ュを下降させ、絞り弁を再び開いて、引き続き溶融金属
を絞り弁及び新しいシュラウド管を通して連鋳機の鋳型
内へ注湯するのが良い。新しいシュラウド管を一旦、定
位置に取付けると、フックをピン104のアイ108に引っ掛
けてピンを抜き取るが、次に、組立体による交換用の次
の新しいシュラウド管を正確に位置決めできる。制御弁
のレバー118をシュラウド管上昇位置の状態に保つと、
注湯中、シリンダ78のピストン・エンドに作用する流体
の圧力が保たれる。

管ホルダの交換が必要であると考えられる場合にも上
述の手順を実施する。但し、使用済みのシュラウド管を
取り外したときに新しい、即ち新品のシュラウド管用ホ
ルダを、上記の米国特許第4,415,103号に記載されてい
るような通常の方法で絞り弁ブロック内に差し込む。管
ホルダを一旦取付けると、シュラウド管の交換手順を引
き続き実施し、上述した方法で新しいシュラウド管の取
付けを完了させる。

本発明の装置を用いると、新しいシュラウド管の取付
けを、例えば上記米国特許第4,415,103号に開示されて
いるような形式の絞り弁組立体で用いられている通常の
装置を使用するよりも実質的に短時間で行うことができ
る。さらに、本発明のユニバーサル式支持手段の作用と
積極的な圧力とが相俟って、確実な密封状態がシュラウ
ド管とシュラウド管ホルダとの間に得られるので、新し
いシュラウド管の挿入の度にシュラウド管ホルダを交換
する必要が無くなり、それによりシュラウド管ホルダに
要するコストと、従来法に従ってシュラウド管ホルダと
シュラウド管を予め組み立てておくのに要する労力の両
方が大幅に節約できる。

本発明により得られるより一層確実な密封状態によ
り、溶融金属がキルド鋼を急速に再酸化して完成品の品
質を損なう大気に当たる恐れは大幅に減少する。

本発明の好ましい実施例を説明したが、本発明はかか
る実施例に限定されず、その精神及び範囲に属する、当
業者には明らかな実施例を全て包含するものであること
は理解されるべきである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、タンディッシュの底部に取付けられるスライ
ディングゲート絞り弁とシュラウド管の部分断面図であ
る。 第２図は、第１図に示す形式の絞り弁と共に用いられる
本発明のシュラウド管支持及び交換装置の側面図であ
り、その他の構成要素をより明確に示すため部分的に切
り欠いた図である。 第３図は、第２図の３−３線における図である。 第４図は、第２図の４−４線における断面図である。 第５図は、第２図の５−５線における断面図である。 第６図は、第２図〜第５図に示すシュラウド管ホルダの
操作を制御する流体作動機構の概略図である。 〔主要な参照番号の説明〕 10……スライディングゲート絞り弁組立体 14……タンディッシュの底壁 20……スライディング耐火物製プレートゲート組立体 28……管ホルダ組立体 44……支持スプール 52……細長いアーム 62……スラスト軸受組立体 68……複動流体ラム組立体 86……ヨーク 94……支承部 96……トラニオン 98……リング 100……シュラウド管 102……管状支承要素又はスリーブ 104……ピン

フロントページの続き (72)発明者 ジェームズ・ビー・シアーズ アメリカ合衆国，ミシガン州，リバービ ュー，ポプラー 17876 (56)参考文献 特開 昭61−14073（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−3655（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−126952（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−178690（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭51−48351（ＪＰ，Ｂ２) 実公 昭63−7413（ＪＰ，Ｙ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B25D 11/00 - 11/22 B25J 17/02

Claims (15)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】溶融金属を、注湯容器の底部開口から、下
   向きの密封面を有する絞り弁及び絞り弁の下向き密封面
   に係合してこれと共に密封手段を形成する上向きの密封
   面で終端している最上部開口端を備えたシュラウド管を
   通して、底部開口の下に位置した受湯容器内に注湯する
   溶融金属注湯法で用いられる装置のシュラウド管支持及
   び交換装置であって、結合手段が底部開口に対し側方に
   間隔を置いた関係で注湯容器に取付けられ、細長いアー
   ムが結合手段に取付けられた状態でこれにより支持さ
   れ、結合手段は、前記アームを、第１のほぼ水平な軸線
   の周りに限定的に枢動させると共にほぼ垂直な軸線の周
   りに自由に回転させることができるように、その中点で
   係合支持するピボット手段を含み、一対のユニバーサル
   式シュラウド管支持手段が前記アームと一緒に移動でき
   るよう前記アームのそれぞれの端部に一つずつ取付けら
   れ、シュラウド管支持手段はそれぞれ、シュラウド管を
   その最上部開口近傍で係合支持する手段と、シュラウド
   管を細長いアームと平行な軸線の周りに限定的に自由回
   転させることができる手段と、シュラウド管を細長いア
   ームとほぼ垂直に延びる第２のほぼ水平な軸線の周りに
   限定的に自由回転させることができる手段とを有し、か
   くして、シュラウド管支持手段のうちの一方で支持され
   たシュラウド管を、前記アームと一緒にほぼ垂直な前記
   軸線の周りに回転させてシュラウド管を注湯容器の下に
   その底部開口と整列状態で位置させることができると共
   に前記アームと一緒にほぼ水平な前記軸線の周りに枢動
   させてシュラウド管の上向き密封面を絞り弁の下向き密
   封面に係合させることができ、さらに、動力手段が注湯
   容器に取付けられ、動力手段は、前記アームに係合して
   前記アーム及びこれにより支持されたシュラウド管を、
   シュラウド管が注湯容器の底部開口と軸方向に整列して
   いるときに絞り弁及びシュラウド管の密封面を押圧して
   これらを互いに密封関係にならしめる方向へ第１の水平
   な軸線の周りに枢動させる手段を含み、かくして、ユニ
   バーサル式シュラウド管支持手段は、シュラウド管を枢
   動させて、上向き密封面と下向き密封面との間の正確な
   密封係合を確保できるようになっていることを特徴とす
   るシュラウド管支持及び交換装置。
2. 【請求項２】動力手段は、注湯容器に所定位置で取付け
   られていて、前記アームに係合してこれをピボット手段
   の周りに枢動させ、絞り弁及びシュラウド管の密封面を
   押圧してこれらを互いに密封係合させる直進形複動流体
   ラムから成ることを特徴とする請求項第（１）項記載の
   シュラウド管支持及び交換装置。
3. 【請求項３】流体ラムは、結合手段から外方へ離れた位
   置で注湯容器に取付けられており、底部開口の軸線及び
   前記アームの垂直回転軸線を含む垂直平面内に位置した
   長さ方向軸線を有することを特徴とする請求項第（２）
   項記載のシュラウド管支持及び交換装置。
4. 【請求項４】流体ラムは、絞り弁及びシュラウド管の密
   封面の間の密封力を増大させる方向へ流体ラムを常時付
   勢する弾性ばね手段を有することを特徴とする請求項第
   （２）項記載のシュラウド管支持及び交換装置。
5. 【請求項５】シュラウド管支持手段はそれぞれ、シュラ
   ウド管にその最上部開口端の近傍で取付けられるリング
   部材と、一対の支承部が設けられたヨーク手段とを有
   し、リング部材はそれから外方へ突出した一対のトラニ
   オンを有し、支承部は、トラニオンを受け入れ、かくし
   てシュラウド管を、トラニオンを通り且つ前記アームの
   長さ方向軸線の横方向に延びるほぼ水平な軸線の周りに
   限定的に自由枢動可能に支持するような寸法及び位置に
   設定されていることを特徴とする請求項第（１）項記載
   のシュラウド管支持及び交換装置。
6. 【請求項６】シュラウド管支持手段はさらに、前記アー
   ムのそれぞれの端部に設けられていて、ヨークの一方
   を、前記アームの長さ方向軸線と平行な軸線の周りに限
   定的に枢動させることができるよう着脱自在に支持する
   支持手段を有することを特徴とする請求項第（５）項記
   載のシュラウド管支持及び交換装置。
7. 【請求項７】ヨークを着脱自在に支持する支持手段は、
   前記アームのそれぞれの端部に設けられた軸方向に延び
   る開口スリーブから成り、ヨークはそれぞれ、スリーブ
   内に入れ子状に嵌入されるような寸法の細長いシャフト
   を有することを特徴とする請求項第（６）項記載のシュ
   ラウド管支持及び交換装置。
8. 【請求項８】前記アームに連携可能であり、細長いシャ
   フトをスリーブ内に嵌入してヨークを前記アームに対し
   て軸方向に位置決めするとヨークに係合してシャフトを
   スリーブから抜け出ないよう保持する解除自在な保持手
   段を更に有することを特徴とする請求項第（７）項記載
   のシュラウド管支持及び交換装置。
9. 【請求項９】解除自在な保持手段は、前記シャフトに設
   けられた横方向の穴に挿通して設けられるピンから成
   り、前記穴は、前記ヨークの前記シャフト、かくして前
   記シュラウド管を細長いアームと平行な前記軸線の周り
   に限定的に自由回転させることができるように寸法決め
   されていることを特徴とする請求項第（８）項記載のシ
   ュラウド管支持及び交換装置。
10. 【請求項１０】動力手段は、注湯容器に所定位置で取付
    けられていて、前記アームに係合し、これを前記ピボッ
    ト手段の周りに枢動させて絞り弁及びシュラウド管の密
    封面を押圧して密封係合させる直進形複動流体ラムから
    成ることを特徴とする請求項第（６）項記載のシュラウ
    ド管支持及び交換装置。
11. 【請求項１１】流体ラムは、結合手段から外方へ離れた
    位置で注湯容器に取付けられており、底部開口の軸線及
    び前記アームの垂直回転軸線を含む垂直平面内に位置し
    た長さ方向軸線を有することを特徴とする請求項第（1
    0）項記載のシュラウド管支持及び交換装置。
12. 【請求項１２】流体ラムは、絞り弁及びシュラウド管の
    密封面の間の密封力を増大させる方向へ流体ラムを常時
    付勢する弾性ばね手段を有することを特徴とする請求項
    第（11）項記載のシュラウド管支持及び交換装置。
13. 【請求項１３】ヨークを着脱自在に支持する支持手段
    は、前記アームのそれぞれの端部に設けられた軸方向に
    延びる開口スリーブから成り、ヨークはそれぞれ、スリ
    ーブ内に入れ子状に嵌入されるような寸法の細長いシャ
    フトを有することを特徴とする請求項第（12）項記載の
    シュラウド管支持及び交換装置。
14. 【請求項１４】前記アームに連携可能であり、細長いシ
    ャフトをスリーブ内に嵌入してヨークを前記アームに対
    して軸方向に位置決めするとヨークに係合してシャフト
    をスリーブから抜け出ないよう保持する解除自在な保持
    手段を更に有することを特徴とする請求項第（８）項記
    載のシュラウド管支持及び交換装置。
15. 【請求項１５】解除自在な保持手段は、前記シャフトに
    設けられた横方向の穴に挿通して設けられるピンから成
    り、前記穴は、前記ヨークの前記シャフト、かくして前
    記シュラウド管を細長いアームと平行な前記軸線の周り
    に限定的に自由回転させることができるように寸法決め
    されていることを特徴とする請求項第（14）項記載のシ
    ュラウド管支持及び交換装置。