JP3612142B2 - ナイフリング継手 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ナイフリング継手に関するものであり、その目的は、溶融材料の鋳造に用いる計量器における機械摩擦を低減し、かつ計量精度を高くすることにある。ナイフリングは、対向面として働く円筒表面に対してリングとして押し付けられるように設計され、円筒表面の長手軸方向のどんな運きも可撓要素によって防止される。
【０００２】
【従来の技術】
金属などの溶融材料の鋳造とそれに関連するその計量は、例えば金属陽極を鋳造するときに重要である。なぜならば、陽極鋳造後の次の加工工程が電解であり、その場合、高い効率を達成するための１つの条件が、陽極の形および重量の両方に関して均一な品質であるからである。均一な品質には、重量誤差が±１％以下の場合に電解に実質上の重大な影響を与えないことが必要である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
陽極鋳造は、クレードルを傾斜させてその上部で鋳造用取鍋を調節する液圧シリンダによってその取鍋を傾けることで行なわれる。このクレードルおよび液圧シリンダの他方の端部はブリッジに噛み合っている。クレードル、液圧シリンダおよびブリッジは複雑なてこ装置で浮遊支持され、このてこ装置は、取鍋へ向かう垂直の力を１個もしくは数個の牽引力センサで測定可能な力へ変換する。
【０００４】
上述のように、計量器の浮遊部へ向かう水平の力は重ね板ばねによって相殺される。これらのばねは牽引力だけを受けることができる。すべてのねじれおよび移動を防止する必要がある場合には、少なくとも６個のばねが必要である。
【０００５】
牽引力に耐性のある重ね板ばねだけを、各端部に関節を設けた拘束装置に取り替えることができる。拘束装置は牽引力および圧縮力の両方を受けることができ、２個の重ね板ばねに取って代わる。計量器において重ね板ばねの代わりに３つの拘束装置を使用すると、重ね板ばねの隙間を調節する必要が少なくなる。１個もしくは数個のセンサ上に浮遊するブリッジはハウジングへしっかり取り付けられ、センサに有害な横方向の運動が最小限度になる。
【０００６】
継手における摩擦は、その大きさを維持し、かつランダムに変動しなければ、妨害にならなが、起こり得る負荷の変動は例外なく同じ方向に生ずる。しかし、取鍋およびその中にある溶融金属の予期された動きによって、測定結果を最高精度にする必要がある場合は、負荷、ことに最初と最終の計量に変動が生じる。計量器の制御プログラムは、計量器のどんな線形誤差をも考慮に入れることができるが、ランダム誤差は観測することができない。
【０００７】
変動する摩擦に対する１つの解決策は、両面の間に配されたボールで軸受が実現されているボールソケット継手であろうと思われる。このような継手は普通のボールソケット継手よりも優れていると思われる。なぜならば、垂直力が転がり摩擦に対して滑り摩擦よりも著しく少なく作用するからである。しかし、静止状態では、このようなボールソケット継手は一方向にのみ機能し、したがって計量器では、継手を水平面上において回転軸で調節する必要がある。この種のボールソケット継手は腐食から充分に保護する必要があり、定期保守を必要とする。
【０００８】
計量器の動作の観点からは、拘束装置に存する力が継手の抵抗に影響を及ぼさないことが本質的である。理想的な場合、常に抵抗を同じにして抵抗が線形誤差としてのみ現れ、容易に修正できるようにする。
【０００９】
抵抗が反力の変動に伴ってさほど大きく変動しない他の解決策は、自動車の支持アームに用いられているゴム製スリーブであると思われる。しかしゴムの特性は変化し、継手の弾性隙間が広すぎると、計量器はぐらつき始める。計量器位置のぐらつきと変動は測定結果に影響を及ぼし、それゆえに継手に大きな弾性隙間があることは許されない。
【００１０】
弾性隙間はナイフパン原理を適用することによって解消することができる。ナイフパン軸受は計量器に一般に用いられる軸受適用方法である。この種の軸受は非常に硬質の材料でできた鋭利に研いだナイフを有し、その刃は同じ材料でできたＶ型溝に押し込まれている。このような軸受は、刃のエッジが正常な状態であり、溝に全くスクラップがないければ、なんの抵抗も生じない。
【００１１】
本発明によれば、ナイフがリング状に作られ、対向表面が円筒面であり、それが全方向に同じように作動するようにしたナイフリング継手が形成される。ある可撓材料がナイフリングを定位置に保ち、したがって対向表面には溝の必要がない。本発明の継手は保守を必要とせず、その機能部は汚れおよび塵埃から保護される。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の主要な新規の特徴は、特許請求の範囲に明らかなように、拘束装置に関連して計量器で用いるナイフリング継手において、継手がリング様ナイフとして形成されて対向面として働く円筒表面に押し付けられ、その場合、ナイフリングと円筒表面との中間には隙間が設けられ、ナイフリングの両側には可撓要素が配されて円筒表面の長手軸方向のナイフリングのどんな動きも防止することを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
次に添付図面を参照して本発明をより詳細に説明する。
【００１４】
ナイフリング継手１の作動は、対向表面として働く直径Ａを有する円筒形スリーブ２と穴径Ｂを有するナイフリング３との間の小さな隙間を基本にしている。その名称が既に示すとおり、ナイフは形がリング様である。この隙間によって、水平方向の充分な角度変化Ｘおよび垂直方向の充分な角度変化Ｙが可能である。可撓材料４がナイフリングの両側に配設され、ナイフリングが定位置から離れようとすると、それを定位置に保持し、したがって角度変化によって生じる運動以外のすべての運動、例えば円筒表面の長手軸に生ずる運動を防止する。この可撓材料は有利には、例えばゴム、もしくは鋼製のばねにすることができる。
【００１５】
図２は、圧縮ひずみが継手へ向かう状態を示す。牽引ひずみが継手へ向かうと、隙間はスリーブの反対側に位置する。
【００１６】
以上、対向表面として働くスリーブの外側にナイフリング継手が配されている状態を説明した。他の実行可能な解決策はナイフリング継手をスリーブの内側で調節することであり、その場合は、スリーブの内面が対向面として働く。
【００１７】
このナイフリング継手によって、計量器の機構に必要な小さな角度変化が可能であり、ナイフリング内に発生し角度変化に抵抗する力が継手へ向かう圧縮力もしくは牽引力に基本的に左右されないようにしている。
【００１８】
実際に、ナイフリング継手は、その外寸が標準のボールソケット継手に対応するように実現される。ナイフの刃のエッジ５は幅広く、かつ丸くして、破損せずに負荷に耐えるようにしている。継手の隙間によって、２〜１５°、望ましくは約５°の角度変化が可能である。角度変更が約５°で、スリーブの直径が３０ｍｍであると、隙間は約０．０３ｍｍとなるが、これは実際には隙間がほとんど見えないことを意味している。
【００１９】
【発明の効果】
本発明によれば、継手により生じる抵抗を計量結果から除くことができ、したがって得られた結果は、計量器の拘束装置に一般に用いられるボールソケット継手などの場合、すなわち抵抗が継手内に存する圧縮力もしくは牽引力に左右され、これらの力が摩擦運動量に変化を生じるような継手を用いる場合より、正確になる。実験では、この新規のナイフリング継手はヒステリシス特性がボールソケット継手よりも４〜１０倍、優れていることが示されている。
【００２０】
本発明の継手は、１個もしくは数個の拘束装置を用いるすべての計量器利用例において、力を伝達する場合、あるいは被計量要素を定位置に拘束する場合のいずれかに用いることができる。溶融材料の計量とは別に、本発明は当然、他の目的にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のナイフリング継手を横から見た図である。
【図２】図１の断面Ａ−Ａ を上から見た図である。
【符号の説明】
１ ナイフリング継手
２ 円筒形スリーブ
３ ナイフリング
４ 可撓要素
５ ナイフの刃のエッジ

Claims (7)

1. 拘束装置に関連して計量器で用いる継手において、該継手は、リング様ナイフとして形成されて対向面として働く円筒表面に押し付けられ、その場合、該ナイフリングと該円筒表面との中間には隙間が設けられ、該ナイフリングの両側には可撓要素が配されて該円筒表面の長手軸方向の該ナイフリングのどんな動きも防止することを特徴とするナイフリング継手。
2. 請求項１に記載の継手において、該ナイフリングのエッジが幅広く、かつ丸くなっていることを特徴とするナイフリング継手。
3. 請求項１に記載の継手において、該継手の隙間は２〜１５°の角度変化が可能であることを特徴とするナイフリング継手。
4. 請求項１に記載の継手において、前記ナイフリングは前記円筒表面の外側に位置することを特徴とするナイフリング継手。
5. 請求項１に記載の継手において、前記ナイフリングは前記円筒表面の内側に位置することを特徴とするナイフリング継手。
6. 請求項１に記載の継手において、前記可撓要素はゴムで作られていることを特徴とするナイフリング継手。
7. 請求項１に記載の継手において、前記可撓要素が鋼製ばねで作られていることを特徴とするナイフリング継手。

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