JP3537747B2 - 浸漬ノズルハンドリング装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、溶融金属容器に用
いられる浸漬ノズルの交換時に使用する浸漬ノズルハン
ドリング装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】タンディッシュや取鍋等の溶融金属容器
には、図９にその一例の断面図を示すように、溶融金属
容器１の底部１ａのノズル受け煉瓦２に出鋼口３が開口
されてその内部にインサートノズル４が挿入され、溶融
金属容器１の下面に装着されるスライドバルブ装置５
（以下ＳＶ装置と略称する）のボトムプレート６の孔６
ａの周縁上面に前記インサートノズル４の下端が支持さ
れ、ＳＶ装置５のスライドプレート７の下面の下ノズル
８の下部にはモールドに浸漬する浸漬ノズル９の上端が
ノズルケース１０を介して浸漬ノズル保持装置１１によ
り支持されるようになっている。

【０００３】前記ＳＶ装置５は２層式の場合を示してお
り、そのスライド側のプレート７が油圧シリンダ１２に
よりスライドすることによりこのスライドプレート７の
孔７ａと前記ボトムプレート６の孔６ａとの合致、非合
致の度合いを制御するようにして溶融金属の流出量の調
整がなされるものである。

【０００４】前記浸漬ノズル保持装置１１は、図１０に
示す浸漬ノズル９の上部外周の大径部９ａにキー１３と
キー溝１４とで不回転に嵌着される金属製のキャップ１
０の直径線上対称位置に突出するピン状突部１５，１５
を支持する支持部材１６を有し、この支持部材１６にセ
ットされる浸漬ノズル９を図示しない押動シリンダによ
り所定の位置へ位置づけしたのち支持部材１６をＳＶ装
置５の下面に下向きに固設のシリンダ１７により引き上
げて浸漬ノズル９の上端を下ノズル８の下面に圧接させ
るようになっている。この場合、必要に応じてパッキン
等を介在させることができる。

【０００５】上記浸漬ノズル９はモールド内の溶湯中で
洗われるため溶損が起こるので、適時に新規の浸漬ノズ
ルと交換することが必要となる。

【０００６】従来では、上記浸漬ノズルの交換時に大型
の「やっとこ」を用いて浸漬ノズルを把持することによ
り使用後の浸漬ノズルの取り外し、および新規の浸漬ノ
ズルのセットを人手により行なうか、あるいはロボット
を用い、このロボットを遠隔操作して上記作業を自動で
行なうようにしている（特許第２７９８６１０号公報参
照）。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかるに上記人手によ
る交換作業は、重量の大きい「やっとこ」を用い、やは
り重量の大きい浸漬ノズルを持つことになるので１人の
作業者ではその作業は容易でない。しかしモールド内に
浸漬中の交換には１人の作業者しか携わることができな
いため、非力な作業者では非常に困難を極める。

【０００８】また浸漬ノズルの交換作業はモールドに近
い位置での作業となるため熱負荷が大きいばかりでな
く、作業スペースが狭いことと発塵が多いことにより作
業環境が劣悪であり、安全性の面において問題があっ
た。このような環境下において浸漬ノズルのハンドリン
グを行なうことを要するため、浸漬ノズルを的確に把持
して移動させることが難しかった。また浸漬ノズルの折
損などの危険性も高いという問題があった。

【０００９】他方、ロボットを用いる装置を使用すれ
ば、前記のような人手の介入を要しないので人手による
場合の問題点は生じないが、その反面装置自体が頗る高
価であり、設備費が嵩むという難点があるうえ、狭いス
ペースしかない場合には設置することができないという
問題点があった。

【００１０】本発明は上記従来の技術における種々の問
題点に着目し、これらを改善することを課題としてなさ
れたもので、重量物である浸漬ノズルを人手により支え
ることなく、それでいて浸漬ノズルの把持を確実に行な
うことができ、設置スペースも狭少ですむ安価で取り扱
いやすい浸漬ノズルハンドリング装置を提供することに
ある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する手段
として本発明は、基部が走行用レールに移動かつ回転可
能に支持され任意位置で固定自在とされた旋回アーム
と、この旋回アームの先端に水平面内で回転および昇降
自在に接続された支持フレームと、この支持フレームに
前後動可能に支持され基部に操作レバーを有する前後動
用フレームと、この前後動用フレームに回転操作自在に
支持されたクランプ部とを備え、このクランプ部は浸漬
ノズルを把持し得る一対のクランプハンドを有し、この
クランプハンドをシリンダにより開閉自在とし、前記ク
ランプ部の回転軸の軸線とクランプハンドの位置とが、
モールドの壁部上端縁及び既存の浸漬ノズルの周面に干
渉しないように、所要距離偏心されていることを特徴と
する。

【００１２】

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に示す実施の
形態を参照して説明する。

【００１４】本発明による浸漬ノズルハンドリング装置
は、図１に外観を示すように、タンディッシュカー２０
（図６示）等に水平に設置される走行用レール２１と、
この走行用レール２１に基部が移動可能でかつ回転可能
に支持され任意位置で固定自在とされた旋回アーム２２
と、この旋回アーム２２の先端に水平面内で旋回および
昇降自在に支持される支持フレーム２３と、この支持フ
レーム２３に前後動可能に支持された前後動用フレーム
２４と、この前後動用フレーム２４に回転自在に支持さ
れたクランプ部２５とを備えるもので、このクランプ部
２５には浸漬ノズル９の周胴部を把持し得る一対のクラ
ンプハンド２６，２７を有しており、このクランプハン
ド２６，２７は流体シリンダ２８により開閉操作自在と
されている。

【００１５】次に上記各部の具体的構成例について説明
すると、旋回アーム２２の支持部は、図２にその一例を
分解して示すように、走行用レール２１に走行自在に懸
架されるスライダ（ベアリング）２９の下面に、周方向
にストッパ用の複数の小孔３０，３０…が環状に配設さ
れた円板状の旋回アーム取付用ベース３１がボルト等に
より固着され、このベース３１は図示しない走行停止用
ストッパ（ネジ）により所望の位置で走行を停止させる
ことができるようになされている。

【００１６】前記取付用ベース３１の中心位置の下部に
は下端にネジ軸部３２を有する軸３３が垂設されてお
り、この軸３３が前記旋回アーム２２の基部のボス部２
２ａの軸受孔３４にベアリング３５を介在して挿通さ
れ、その軸受孔３４の下端から突出するネジ軸部３２に
はベアリング３６、緩み止め（菊座）３７を介在してナ
ット３８が螺合されて締着され、これにより旋回アーム
２２は軸３３を中心に水平面内で旋回自在に取付けられ
ている。なおこの支持部の構造はこれに限られるもので
はなく、スライダ２９に対し旋回可能に支持し得れば他
の構成であってよい。

【００１７】前記旋回アーム２２のボス部２２ａの側部
にはストッパ取付部３９が突設されており、この取付部
３９の下面にはストッパ４０が取付けられている。

【００１８】このストッパ４０は、図３にその一例の断
面図を示すように、前記取付部３９の下面に固着される
有底筒状のケーシング４１と、このケーシング４１を貫
通し上端が前記取付部３９の孔３９ａを通してその上面
に突出するようバネ４２により付勢され下端に操作用つ
まみ４３を有するストッパピン４４とで構成されてお
り、このストッパピン４４はフランジ４５により上昇限
が定められ、最上昇時にストッパピン４４の上端が前記
ベース３１の小孔３０の一つに嵌入し得るに十分なだけ
上方に突出し、小孔３０に嵌入した位置で該ベース３１
に対し旋回アーム２２が不回転状態に拘束されるように
なっている。

【００１９】前記旋回アーム２２の先端の支持フレーム
２３の支持部は、その旋回アーム２２の先端のボス部２
２ｂの下面に周方向に複数のストッパ用小孔４６，４６
…が環状に配設された円板状の支持フレーム取付用ベー
ス４７が固着されている。

【００２０】前記ボス部２２ｂおよびベース４７を貫通
する軸４８の下端側にネジ軸４９が設けられ、図４に水
平断面を示すように昇降フレーム５０の上方位置の一側
に設けられた昇降ナット５１が前記ネジ軸４９に螺合さ
れるとともに前記ベース４７と一体的な部材４７ａに設
けられたレール５２と昇降フレーム５０側のベアリング
５３とで昇降がガイドされ、上記ネジ軸４９の下端に固
着された回動操作用レバー５４を回動操作することによ
り前記ネジ軸４９を回転させて昇降ナット５１を昇降さ
せ、これにより昇降フレーム５０が上下移動するように
なされている。

【００２１】前記昇降フレーム５０の上端側部にはスト
ッパ取付部５５が突設され、この取付部５５の下面に前
記ストッパ４０と同じ構成のストッパ５６が固着され、
そのストッパピン５７を前記ベース４７の小孔４６の一
つに嵌入させることにより支持フレーム２３の旋回位置
が固定されるようになっている。なお５８は昇降フレー
ム５０の側面に固設された操作用グリップである。

【００２２】前記支持フレーム２３の下面にはその長手
方向中央位置にレール５９が設けられ、このレール５９
に前後動用フレーム２４の上面のスライド部６０がスラ
イド自在に装着されており、この前後動用フレーム２４
の後端に設けられた前後動および走行操作用の操作レバ
ー６１を把持して押し引きすることができる。

【００２３】前記前後動用フレーム２４の下面にはその
長手方向に軸受筒６２が固着され、この軸受筒６２を貫
通して回転自在に支持されるシャフト６３の基端は該前
後動用フレーム２４上に搭載の減速機６４の出力軸６５
にユニバーサルジョイント６６，６７を介して中継軸６
８が連結され、この減速機６４のハンドル６９を回動す
ることにより前記シャフト６３を任意方向に回転させる
ことができるようになっている。

【００２４】前記シャフト６３の先端にクランプ部２５
が支持されている。このクランプ部２５は、図１および
図５に示すようにＬ形状をなすクランプホルダ７０の基
辺部７０ａの先端寄りの位置に前記シャフト６３の先端
が固着され、長辺部７０ｂの外側面には一対のクランプ
ハンド２６，２７が設けられている。これらクランプハ
ンド２６，２７の基部はクランプホルダ７０に軸７１，
７２により枢支され、これら軸上にはクランプハンド２
６，２７と一体に回動するギヤ７３，７４があって互に
噛合されている。一方のクランプハンド２７とクランプ
ホルダ７０との間にはクランプ用流体シリンダ２８が連
結され、このシリンダ２８の伸縮作動によりクランプハ
ンド２６，２７が開閉されるようになっている。したが
ってクランプホルダ７０は前記シャフト６３の軸心を旋
回中心Ｐとして旋回するのでクランプハンド２６，２７
は旋回中心Ｐから距離Ｌだけ離間した偏心位置で旋回す
ることになり、狭幅なサイズのモールド７５においても
浸漬ノズル交換を可能としている。

【００２５】上記クランプ用流体シリンダ２８はエアシ
リンダとすることが好ましく、クランプ用ハンドバルブ
７６の操作により伸縮作動させるようになっており、こ
のハンドバルブ７６は圧縮空気源に接続されたエアホー
ス７７と前記シリンダ２８との間に接続され、手動で開
閉操作可能とされている。上記エアホース７７はケーブ
ル７８にそって移動自在な滑車７９，７９に支持され、
任意の位置へ移動可能とされている。

【００２６】次に上記実施形態のハンドリング装置を用
いて浸漬ノズルを交換する場合の作用を説明する。

【００２７】スライダ２９と実質的に一体な旋回アーム
取付用ベース３１の走行停止用ストッパ（図示せず）を
緩める一方、ストッパ４０および／または５６のストッ
パピン４４および／または５７を前記旋回アーム取付用
ベース３１および支持フレーム取付用ベース４７の各小
孔３０および／または４６から抜いて拘束を解き、次い
で旋回アーム２２および／または支持フレーム２３の旋
回、前後動用フレーム２４の進退の各操作を行なってク
ランプ部２５のクランプハンド２６，２７を所定の位置
（浸漬ノズルクランプ位置）へ移動させる。

【００２８】その後クランプ用ハンドバルブ７６を操作
してクランプ部２５のクランプ用流体シリンダ２８を短
縮作動させてクランプハンド２６，２７を開放状態にす
る。

【００２９】予熱が完了している浸漬ノズル９をクラン
プハンド２６，２７の間に嵌入させるべくクランプ用ハ
ンドバルブ７６を操作してクランプ用シリンダ２８を伸
長作動させ、クランプハンド２６，２７を閉じて浸漬ノ
ズル９を把持する。

【００３０】前記のハンドル６９を回転操作してクラン
プ部２５を回動させ、浸漬ノズル９を略水平姿勢の横向
きにし、浸漬ノズル９をモールド７５への挿入位置へ戻
し、ストッパ４０および／または５６により固定する
（図７（Ｂ）および図８の（イ）位置）。

【００３１】次にハンドル６９を回動して浸漬ノズル９
を徐々に傾けながら前記の操作レバー６１を押して所定
の位置へ移動させ（図７（Ｂ）および図８の（ロ）位
置）、最終的にＳＶ装置５へのセット位置（支持部材１
６上）にセットする（図８の（ハ）位置）。

【００３２】ここにおいてクランプホルダ７０の旋回中
心Ｐとクランプハンド２６，２７により把持される浸漬
ノズル９とは前述のように距離Ｌだけ離間して偏心して
いる。図７（Ａ）に示すように浸漬ノズル９の把持点と
旋回中心とが一致している場合には、高さＨの位置で挿
入する浸漬ノズル９を旋回させたときモールド７５の縁
（ａ点）および既存の浸漬ノズル９（ｂ点）に干渉し、
そのためモールド７５に広いスペース（ｓ）を必要とし
ていたものが、前記の偏心により図７（Ｂ）に示すよう
に前記高さＨの位置で浸漬ノズル９を旋回させても前記
の干渉が生じにくくなり、したがってモールド７５に必
要なスペース（ｓ’）が小さくてすみ、狭幅サイズのモ
ールドに対しても浸漬ノズル９の交換が可能となる。

【００３３】セット後ハンドバルブ７６を操作してクラ
ンプ用流体シリンダ２８を短縮作動させてクランプハン
ド２６，２７を開放させ、クランプ部２５を後退させ
る。

【００３４】ＳＶ装置５のスライドプレート７をスライ
ドさせて閉位置とし、その間に新規にセットした浸漬ノ
ズル９を所定の位置へ図示しない押動シリンダにより押
し進め、今まで使用していた浸漬ノズル９’を押し出し
て回収位置へ移行させる。

【００３５】上記の新規の浸漬ノズル９を保持装置１１
により下ノズル８の下面に圧接装着したのちスライドプ
レート７をスライドさせて開位置とし、鋳造を再開す
る。

【００３６】一方、ハンドル６９を回動操作してクラン
プ部２５を反転させ、使用済みの浸漬ノズル９’を前記
と同様にして把持し、前記の挿入時とは逆に図８の
（ニ），（ホ），（ヘ）のようにして取り出して廃却位
置へ移動させ、廃棄する。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、作
業スペースが狭くとも安全にかつ１人での作業によって
浸漬ノズルの交換を行なうことができ、安全性の確保と
作業環境の改善を図ることができる。また浸漬ノズルの
折損等の問題も解消することができる。

【００３８】特に走行用レールにそって移動できかつ旋
回可能な旋回アームに支持フレームを昇降および回転可
能に接続し、この支持フレームに前後動用フレームをス
ライド自在に支持してこのフレームにクランプ部を回転
自在に支持する構成としたことにより、水平軸廻りの回
転はクランプ部のみで他は垂直軸廻りの回転構造とな
り、これにより取り扱いがし易く、かつ操作上も大きな
力が不要であり、１人の作業者によって十分に操作が可
能となって浸漬ノズルの迅速な交換を行なうことができ
る。

【００３９】またクランプ部の回転中心に対しクランプ
ハンドの回転位置を偏心させることができ、こうするこ
とにより浸漬ノズルの挿入取り出しのためのスペースを
小さくすることができる利点が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による浸漬ノズルハンドリング装置の一
実施形態を示す斜視図。

【図２】図１における旋回アームの支持部の分解斜視
図。

【図３】図２におけるストッパの拡大断面図。

【図４】図１における昇降フレームの昇降機構を示す水
平断面図。

【図５】図１のクランプ部の平面図。

【図６】本発明による浸漬ノズルハンドリング装置の配
置構成を示す略示平面図。

【図７】クランプ部の作用を示し、（Ａ）はクランプ部
の旋回中心とクランプハンドの回転中心が同一の場合、
（Ｂ）は本発明の偏心させた場合の浸漬ノズルの動きを
示す説明図。

【図８】浸漬ノズルの交換時の状態を示す説明図。

【図９】スライドバルブ（ＳＶ）装置の一例を示す断面
図。

【図１０】浸漬ノズルの一部切欠断面図。

【符号の説明】

１ 溶融金属容器（タンディッシュ） ５ スライドバルブ（ＳＶ）装置 ６ ボトムプレート ７ スライドプレート ８ 下ノズル ９ 浸漬ノズル １０ ノズルケース １１ 浸漬ノズル保持装置 １６ 支持部材 ２１ 走行用レール ２２ 旋回アーム ２３ 支持フレーム ２４ 前後動用フレーム ２５ クランプ部 ２６，２７ クランプハンド ２８ 流体シリンダ ２９ スライダ ３１ 旋回アーム取付用ベース ４０，５６ ストッパ ４７ 支持フレーム取付用ベース ５０ 昇降フレーム

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 安 達 寿 朗 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日本鋼管株式会社内 (72)発明者 内 田 和 幸 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日本鋼管株式会社内 (72)発明者 小 田 勇 次 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日本鋼管株式会社内 (72)発明者 納 雅 夫 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日本鋼管株式会社内 (72)発明者 森 内 清 白 東京都千代田区九段北四丁目１番７号 品川白煉瓦株式会社内 (72)発明者 長 田 基 嗣 東京都千代田区九段北四丁目１番７号 品川白煉瓦株式会社内 (56)参考文献 特開 平６−292955（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−322872（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−19837（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−172662（ＪＰ，Ａ) 実開 平４−94143（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B22D 11/10 330

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基部が走行用レールに移動かつ回転可能に
   支持され任意位置で固定自在とされた旋回アームと、こ
   の旋回アームの先端に水平面内で回転および昇降自在に
   接続された支持フレームと、この支持フレームに前後動
   可能に支持され基部に操作レバーを有する前後動用フレ
   ームと、この前後動用フレームに回転操作自在に支持さ
   れたクランプ部とを備え、このクランプ部は浸漬ノズル
   を把持し得る一対のクランプハンドを有し、このクラン
   プハンドをシリンダにより開閉自在とし、 前記クランプ部の回転軸の軸線とクランプハンドの位置
   とが、モールドの壁部上端縁及び既存の浸漬ノズルの周
   面に干渉しないように、所要距離偏心されている ことを
   特徴とする浸漬ノズルハンドリング装置。