JP3770520B2 - 連鋳材引出し装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、互いに対向して位置し、連鋳材の両側面において連鋳材に接触し、組込み部品の中で両側を支承されている駆動可能な２つのロールを備え、該ロールは連鋳材横断面の調整のために前記ロールの組込み部品によりハウジングフレームの中でスライドし互いに近づき又は互いから離れることが可能であり、力又は圧力媒体により作動されて連鋳材表面に押圧させられる、例えば連鋳材鋳型から金属連鋳材を引出す等のための連鋳材引出し装置に関する。組込み部品とは、軸受装置などのアセンブリをいう。
【０００２】
【従来の技術】
鋳型からの連鋳材引出し装置は多種多様の構造をもつものが公知であり、鋳型の中で製造された連鋳材を連続的又は不連続的に的確な速度で引出すために使用する。大幅に異なる横断面形状を有する連鋳材を搬送方向で捕捉するためにロールを連鋳材の表面に当接させ押圧する。ロールは、場合に応じて連鋳材表面をより良好に捕捉するために、連鋳材表面に適合する孔型形状に形成されている。公知の連鋳材引出し装置は１つのクランプ装置から成り、クランプ装置の中で被駆動ロールが組込み部品の中にスライド可能に支承されている。それぞれの連鋳材断面に適合し調整するために、組込み部品のロールは例えばウォーム駆動装置又はピストンシリンダ装置を介して動かされて互いに近づき又は互いに離れることが可能である。連鋳材表面に対するロールの支持力は、スピンドル又はピストンシリンダ装置を介して受取られ、ハウジングフレームの中に伝達される。異なる連鋳材横断面へ適合するために、例えば製品横断面形状の切換えの際に、組込み部品の中に支承されているロールを別のロールに交換する。そのために大規模な改造装置が必要である。クランプ装置はクランプ装置に発生する最大押圧力に耐えるように形成されなければならず、従ってしばしば過大な寸法に設計される。装置の融通性は制限される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、従来の技術から出発して、異なる連鋳材横断面へ適合し調整するための交換方法を簡単化し、異なる連鋳材横断面への適合と調整を行うさいに大きな融通性を提供し、例えば連鋳材鋳型から金属連鋳材を引出すための連鋳材引出し装置を大幅に簡単化することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題は本発明により、一方のロールの組込み部品が、クランプ装置のガイドの中でスライド可能にガイドされているスピンドル伝動装置又は歯車伝動装置又はピストンシリンダ装置（以下位置決め装置という）に、引張部材を介して接続しており、前記位置決め装置に設けたスピンドル棒又はラック又はピストン棒（以下駆動部材という）が、他方のロールの前記組込み部品に接触し、該ロールが前記位置決め装置と前記第１のロールとの間に配置されていることにより解決される。
【０００５】
本発明では、連鋳材を包囲してクランプする閉じたクランプ装置が形成される。すなわち、ロールとロールとの間の連鋳材をクランプするための力の流れが、連鋳材から出発して、一方のロールを接続する引張部材を介して位置決め装置に到り、そこから駆動部材を介して他方のロールにガイドされている。これにより、従来の技術におけるように付加的な反力がクランプ動作によりロールのハウジングフレームに発生することがない。ロールはコンパクトなクランプ装置の中で摺動可能である。クランプ装置はハウジングフレームの中でガイドされる。駆動部材を調整することによって位置決め装置を介して両方のロールが同一の距離だけ位置調整されて互いに近づき又は離れる。
【０００６】
本発明の１つの有利な実施の形態では、引張部材が引張りベルトにより形成され、前記引張りベルトは一方のロールの組込み部品を位置決め装置に力結合及び／又は形状結合で接続する。形状結合接続によると引張りベルトは固定孔無しに保持され、従って、接続する部品を弱めることがない。
【０００７】
本発明の別の有利な実施の形態では、少なくとも位置決め装置の駆動部材のうちの１つと、他方のロールの少なくとも１つの組込み部品との間にロードセルが配置されている。ロードセルはロールの駆動側に取付けられるのが好ましい。他方の側に、駆動部材を接続するためのアダプタが設けられる。ロードセルは、両方のロールの組込み部品に作用するクランプ圧力のすべてを同一の割合で測定する。
【０００８】
連鋳材の僅かな直径差を補償するために、本発明の別の実施の形態では、位置決め装置の駆動部材が、中間に配置されている皿ばねを介して他方のロールの組込み部品に接している。
【０００９】
本発明の別の実施の形態では、それぞれの位置決め装置に駆動装置が配置されている。本発明の実施の形態では、位置決め装置が接続軸を介して互いに接続され、１つの共通の駆動電動機により駆動可能である。
【００１０】
両方のロールを用いて複数の連鋳材を支持する際にこれら２つの連鋳材の直径差を補償するために、本発明の別の実施の形態では、組込み部品の中で、ロールが球面ころ軸受に支承されている。球面ころ軸受は約２゜の角度ずれを処理することが可能である。
【００１１】
新しい連鋳材フォーマットに本発明の装置を適合させ調整するために、一方のロールをハウジングフレームの中でクランプし、位置決め装置及び駆動部材を介してそれぞれ他方のロールを所要の量だけ位置調整することが可能であるようにすることができる。
【００１２】
本発明の別の実施の形態では、前記クランプ装置が交換可能であり、ハウジングフレームの中に取付け可能であるモジュールとして形成されている。このようにして、１つのモジュールを別のモジュールに交換することにより重要な構成部品を非常に迅速かつ簡単に互いに交換することができる。
【００１３】
複数の相応して形成されているクランプ装置（モジュールともいう）を互いに上下に取付け可能であり、互いにねじにより取付け可能である。本発明により、好ましくは、３つの異なる長さ寸法を有するクランプ装置によって鋳込みプログラム全体を処理することが可能である。モジュールは、位置調整領域及び所要のクランプ圧力のみにおいて異なる。位置決め装置の構造寸法と、皿ばねの緊張力とは、連鋳材の変形を最小化するために適合させ調整される。
【００１４】
クランプ装置はハウジングフレームの中でガイドされる。ハウジングフレームはモジュール状に形成され、支持部材、形材及び横材から成り、これらは互いにねじにより接続され、剛性のフレーム構造に形成合される。これにより高い融通性が得られる。
【００１５】
本発明及び本発明により可能となるモジュール構造により多数の組合せ方法が可能である。しかもその際、ロールの位置調整領域は制限されない。連鋳材間隔は顧客の希望に応じて簡単に変化することが可能である。何故ならばそれぞれのクランプ装置は原理的に自由にスライドさせることができるからである。クランプ装置及びロールにより選択的にシートインゴットも円形断面部材（以下ビレットともいう）も双方の組合せも引出すことが可能である。従って簡単かつユニバーサルに使用可能であるアセンブリが形成される。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の１つの実施の形態を図面に示し、それによって詳細に説明する。
【００１７】
図１、図２、図３に、連鋳材引出し装置２０に含まれる１つのクランプ装置２１を概略的に示す。連鋳材１３（以下、ビレット、シートインゴットともいう）は、ロール１，４を介してクランプ装置２１によりクランプされる。位置決め装置３を作動することにより駆動部品、例えばラック７がスライドし、これにより両ロール１及び４は引張部材２を介 して、ロール１を基準として、互いに離れ又は互いに近づく。力の流れは、連鋳材１３からロール１の引張部材２の固定接続部を介して位置決め装置３へ伝わり、ねじ部材７を介して他方のロール４へ戻る。力の流れは閉じている。すなわち付加的な反力がクランプ動作によりハウジングフレーム１５に発生することはない。位置決め装置３，３は接続軸１１を介して機械的に接続され、共通の駆動装置１０を介して位置調整される（図３）。
上記位置決め装置３は、スピンドル伝動手段、歯車伝動手段又はピストンシリンダ手段である。
【００１８】
ロール１と位置決め装置３との間の力の伝達は引張部材２を介して行なわれる。ガイド、例えばガイドプレート１２は、組込み部材１４のガイドの機能を果す。引張部材２は組込み部材１４の異形材横断面底部の中に保持される（図１８、図１９）。これにより更なる接続部材が不要となり、引張部材２は保護される。ロール４は引張部材２に接続されていないが、ガイドプレート１２を利用する。最大５００ｋＮのクランプ圧力は同一の割合で両方の側方部材９に分散配分される。ロードセル５は駆動側のロール５に取付けられる。組込まれた皿ばね６は連鋳材１３の直径の変化に対応して、加圧の程度を平衡して補償する。
【００１９】
クランプ装置２１は以下の例において３つのモジュールに段階分けされ、これらのモジュールにより鋳込みプログラム全体を処理することができる。モジュールは位置調整領域と所要のクランプ圧力において互いに異なる。位置決め装置３の構造的長さと皿ばね６の緊張力によって、連鋳材１３の変形を最小にすることが可能であるように、その条件を調整し、適合させることができる。
【００２０】
図２と図３に、モジュール２１として、１０〜３７０ｍｍの位置調整領域を有する本発明のクランプ装置２１を示す。このモジュール２１を、垂直に鋳込まれたシートインゴットに適用することができる（図４（ａ））。また２つのビレット、すなわち断面円形の連鋳材を同時にクランプすることが可能である（図４（ｂ））。ビレットは、その径がわずかに異なることもあるのでロール１，４は球面ころ軸受（自動調心ころ軸受）８によって支持し、その傾斜位置を保つことができなければならない。連鋳材１３が、異なる直径において確実にクランプされることができるように、それぞれのクランプ装置２１は個別の位置決め装置３，３を介して位置調整することができ、この場合、接続軸１１は不要である（図４（ｂ））。球面ころ軸受８は約２゜の角度ずれを受止めることができ、これは３００ｍｍの連鋳材間隔において１０ｍｍの直径差に相当する（図１８、図１９）。
【００２１】
図５（ａ）は、１０〜７５０ｍｍの位置調整領域（図５（ｂ））を有する第２のモジュール２１'としてビレットとシートインゴットのための組合せ装置を示す。連鋳材１３はこの場合、狭幅側において締付けられている（図５（ｃ））。見積計算によると、ロール湾曲は、大きい軸間隔にもかかわらず、従来の技術における片持式に支承されているロールに比して小さいことが分かった。
【００２２】
図６に第３のモジュールとして、１０〜１３００ｍｍの位置調整領域を有するスラブのための装置２１を示す。この装置によると、位置調整領域が制限されることなく、このモジュールを用いて多数の組合せが可能である。連鋳材１３の間隔は顧客の希望に基づいて簡単に変えることができる。何故ならばそれぞれのクランプ装置２１はガイド１２の中で自由にスライド可能であるからである。調整設定作動において、ロール１は連鋳材フォーマットに従ってクランプ装置の中に固定される。場合に応じてそれぞれ他方の連鋳材と衝突することもある接続軸１１は接続軸１１が他方のクランプ装置のロール１，４の下方に常に位置し、プロセスを損なわないように配置されている。
【００２３】
クランプ装置２１は、ハウジングフレーム１５の中でガイドされる。ハウジングフレー ム１５のフレームはモジュール的に形成され、支持部材、桁材及び横材から成る。これらは互いにねじにより剛性フレーム構造に形成されている。これにより大きな融通性が得られ、装置全体の安定性も高い。
【００２４】
例えば鋳込みプログラムをビレットからシートインゴットへ切換える場合、クランプ装置２１を軸線方向にスライドする。それぞれ２つの図示しないストッパ条片がガイド１２の中に組込まれ、ストッパ条片は、既存の位置決め装置３によりロール又はロールの組込部品が正しく運動することを保証する。
【００２５】
図７〜図１７には、異なるモジュールを組合せて形成した異なるクランプ装置２１が示されている。図７は３６０ｍｍまでの直径のボルトのための２連鋳材装置のためのクランプ装置２１を示す。クランプ装置２１の１５００ｍｍのスタンド幅を有するハウジングフレーム１５が重畳して配置され、この配置はスピンドル伝動装置３がそれぞれ異なる側面へ向かって配向されるように行われる。このようにして２つのビレット１３を６５０ｍｍの間隔で、クランプ装置２１が互いに妨害することなしに引出すことができる。
【００２６】
図８には、別のモジュールによる２５００ｍｍのスタンド幅を有する同一の装置が示されている。この組立体によって、２つのビレット又はシートインゴットを引出すことができる。
【００２７】
図９に、図８の装置に相当するフレーム１５をもつ、７００ｍｍまでの幅のシートインゴットのための単一連鋳材装置が示されている。上部のクランプ装置２１′はフレーム１５から移動し、休止又は除去された位置にある。（破線により示す）。
【００２８】
例えばビレットからシートインゴットへの鋳込みプログラムを切換える場合、ロール１及びクランプ装置２１′を軸線方向にスライドする。位置決め装置３の作動により、固定されていない、すなわちルーズなロール４の組込み部品１４の前及び後ろにストッパ（図示せず）がハウジングフレーム１５に固定してねじにより取付けされている。これによって、ロール１の正しく配向される運動が行われる。固定ロール１をより小さい鋳込みフォーマットのために連鋳材の中央へ向かって動かす必要がある場合には、摺動可能な、すなわちルーズなロール４の組込み部品１４はストッパへ向かって動かされる。ストッパに到達したのち、位置決め装置３を動かすと、ロール１が連鋳材の中央に向かって動かされる。ロール１，４を動かす際にストッパが必要となる。この方法により付加的な位置調整駆動装置が不要となる。ロール１の中心を基準としての入走行及び出走行の際にのみ補助駆動装置（図示せず）が必要であり、その補助駆動装置はクランプ装置２１′とハウジングフレーム１５との間に設けられる。
【００２９】
図１０においてビレットのための３つのクランプ装置からなる連鋳材装置２０の配置が示され、この配置は３つのクランプ装置２１のハウジングフレーム１５を重畳して互いにずらして配置することにより実現される。設置幅は図９に示されているように２５００ｍｍである。
【００３０】
図１１において別の実施の形態の３つのクランプ装置をもつ連鋳材装置２０が示されている。この場合、下部のハウジングフレーム１５の中の２つのクランプ装置２１は互いに隣接して配置され、第３のクランプ装置２１は下部のクランプ装置２１，２１の上方に、かつその間に配置されている。
【００３１】
図１２にも図１１と同様に３つのクランプ装置からなる連鋳材装置２０が示され、この場合には設置幅は４５００ｍｍである。これに相応してより大きいビレットを引出せる。
【００３２】
図１３は、図１２と同様、７００ｍｍまでのシートインゴットのための２つのクランプ装置をもつ連鋳材装置２０を示す。上部のクランプ装置２１′は停止位置に動かされている（破線により示す）。
【００３３】
図１４は、７００ｍｍまでのシートインゴットを引出すためのただ１つのクランプ装置を有する図１３と同一の装置を示す。下部のクランプ装置２１′，２１′は除去されているか又は破線により示されているように休止位置にある。
【００３４】
図１５は３６０ｍｍの直径までのビレットのための４つのクランプ装置をもつ連鋳材装置２０を示す。図示のようにこの装置は４５００ｍｍの設置幅を有し、図１３の装置に相当する。４つのクランプ装置２１′は同一の連鋳材間隔において４つの連鋳材を同時に引出すことができるように配置されている。
【００３５】
図１６に１２５０ｍｍまでのシートインゴットを引出すための装置２０が示されている。両上部の（破線により示されている）クランプ装置は除去されているか又は休止位置に動かされており、ただ１つのクランプ装置２１″が使用される。
【００３６】
最後に、図１７は３５００ｍｍの幅のスタンドの中の３つのクランプ装置をもつ連鋳材装置２０を示す。これは図１６に対応するすべての装置を融通性をもって使用することができ、３つのクランプ装置２１″を使用して、非常に大きいプログラムを処理することができる。
【００３７】
図１８には、組込み部品１４の中のロール１のベアリング８が示されている。この断面図は引張りベルト２及びハウジングフレーム１５をも示す。
【００３８】
図１９の斜視図は、２つのビレットのための装置２１，２１の主要な構成部品を示す。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明のクランプ装置の概略を示す斜視図である。
【図２】 図１のクランプ装置の断面を示す概念図である。
【図３】 クランプ装置の概略を示す側面図である。
【図４】 （ａ）は、鋳込まされたシートインゴットのための図３と同様のクランプ装置の側面図である。（ｂ）は、２つのビレットのための図３と同様のクランプ装置の側面図である。
【図５】 （ａ）は、第１の調整設定位置におけるクランプ装置の概略図である。（ｂ）は、第２の調整設定位置におけるクランプ装置の概略図である。（ｃ）は、シートインゴットのためのクランプ装置の平面を示す概略図である。
【図６】 より大きい位置調整領域を有する鋳造装置のクランプ装置の側面図である。
【図７】 異なるクランプ装置を組合せた実施例の概略図である。
【図８】 異なるクランプ装置を組合せた実施例の概略図である。
【図９】 異なるクランプ装置を組合せた実施例の概略図である。
【図１０】 異なるクランプ装置を組合せた実施例の概略図である。
【図１１】 異なるクランプ装置を組合せた実施例の概略図である。
【図１２】 異なるクランプ装置を組合せた実施例の概略図である。
【図１３】 異なるクランプ装置を組合せた実施例の概略図である。
【図１４】 異なるクランプ装置を組合せた実施例の概略図である。
【図１５】 異なるクランプ装置を組合せた実施例の概略図である。
【図１６】 異なるクランプ装置を組合せた実施例の概略図である。
【図１７】 異なるクランプ装置を組合せた実施例の概略図である。
【図１８】 組込み部品を備えたハウジングフレームの概略図である。
【図１９】 ２つのビレットのための本発明の装置を示す斜視図である。
【符号の説明】
１ ロール
２ 引張部材
３ 位置決め装置
４ ロール
６ 皿ばね
７ 駆動部材
８ ベアリング
９ 側方部材
１０ 駆動装置
１１ 接続軸
１２ ガイド
１３ 連鋳材
１４ 組込み部品
１５ ハウジングフレーム

Claims (11)

1. 互いに対向して位置し、連鋳材の両側面において連鋳材に接触し、組込み部品の中で両側を支承されている駆動可能な２つのロールを備え、該ロールは連鋳材の横断面を調整するために前記組込み部品によりハウジングフレームの中でスライドして互いに近づき又は互いから離れることができ、力又は圧力媒体により作動されて連鋳材表面を押圧することができる、連鋳材引出し装置において、
   一方のロール（１）の組込み部品（１４）が、ロール（１，４）のスライド方向に側方部材（９）のガイド（１２）の中でスライド可能に配置され、位置決め装置（３）に引張部材（２）を介して接続されており、位置決め装置（３）の駆動部材（７）が、他方のロール（４）の組込み部品（１４）に接続されており、他方のロール（４）が前記位置決め装置（３）と前記一方のロール（１）との間に配置されている連鋳材のクランプ装置（２１）を有することを特徴とする連鋳材引出し装置。
2. 引張部材（２）が引張りベルトにより形成され、該引張りベルトは、一方のロール（１）の組込み部品（１４）を位置決め装置（３）に接続していることを特徴とする請求項１に記載の連鋳材引出し装置。
3. 位置決め装置（３）の駆動部品（７）と、他方のロール（４）の組込み部品（１４）との間にロードセル（５）を配置したことを特徴とする請求項１又は２に記載の連鋳材引出し装置。
4. 位置決め装置（３）の駆動部品（７）と、他方のロール（４）の組込み部品（１４）との間に皿ばね（６）が介装されていることを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか１つの請求項に記載の連鋳材引出し装置。
5. ２つの側方部材（９，９）にそれぞれ位置決め装置（３）が設けられ、これに１つの固有の駆動装置（１０）が配置されていることを特徴とする請求項１から請求項４のうちのいずれか１つの請求項に記載の連鋳材引出し装置。
6. ２つの位置決め装置（３，３）が接続軸（１１）を介して互いに接続され、１つの共通の駆動装置（１０）により駆動可能であることを特徴とする請求項１から請求項５のうちのいずれか１つの請求項に記載の連鋳材引出し装置。
7. ロール（１，４）の組込み部品（１４，１４）がロール（１，４）の両軸端を球面ころ軸受（８）を介して支承していることを特徴とする請求項１から請求項６のうちのいずれか１つの請求項に記載の連鋳材引出し装置。
8. 側方部材（９）が交換可能であり、ハウジングフレームの中に取付け可能であるモジュールとして形成されていることを特徴とする請求項１から請求項７のうちのいずれか１つの請求項に記載の連鋳材引出し装置。
9. 複数のクランプ装置（２１）が互いに上下に取付け組合せ可能であることを特徴とする請求項１から請求項８のうちのいずれか１つの請求項に記載の連鋳材引出し装置。
10. 複数のクランプ装置（２１）が少なくとも２つの異なる長さの寸法を有することを特徴とする請求項１から請求項９のうちのいずれか１つの請求項に記載の連鋳材引出し装置。
11. ハウジングフレームが支持部材、形材及び横材を互いにねじにより接続したものであることを特徴とする請求項１から請求項１０のうちのいずれか１つの請求項に記載の連鋳材引出し装置。

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