JP4757714B2 - 自動面圧負荷スライドバルブ装置 - Google Patents

Description

本発明は、自動面圧負荷スライドバルブ装置に関し、特に、固定プレート、スライドプレート及びシールプレートから構成されるスライドバルブ装置において、熱間重筋作業の解消、面圧負荷力の安定及びコンパクト化を達成するための新規な改良に関する。

一般に、連続鋳造設備においては、溶融金属容器からの溶融金属の流出を制御する手段として、溶融金属容器の底部にその流出口を開閉するスライドバルブ装置が設けられている。

このスライドバルブ装置は、例えば、トッグル機構を用い、面圧の負荷及び解除を人手によって行うようにした構成があった。また、他の構成として、図１２に本出願人が製作（特願２００４−３２７４０５号）して示している二層式の場合を挙げることができる。すなわち、溶融金属容器１の底部に固定される基枠２に固定プレート３が組み込まれ、この固定プレート３の下部に位置するスライドケース４内にスライドプレート５とシュートノズル６が支持され、前記スライドケース４を油圧または電動のアクチュエータ７により押し引きすることにより固定プレート３とスライドプレート５との各ノズル孔３ａ、５ａを合致または非合致とすることにより、溶融金属容器１からインサートノズル８を通じて流下する溶融金属の流出を制御するようになっている。

前記スライドケース４は、図１２、１３のようにバネ１２を用いて支持面１３上を摺動するローラ（移動体）１４を用いた押圧手段により上方へ向け付勢されてスライドプレート５を固定プレート３に所定の押圧力をもって圧接させ、両プレート３、５のノズル孔３ａ、５ａからの溶融金属の漏洩や空気の侵入を防ぐようになされている。また、このローラ１４を有するスライドケース４は図１４のように軸支部１５を介して開閉自在とされ、耐火物の交換等が可能である。

上記のような基本構造と類似のスライドバルブ装置の押圧手段は、例えば特許文献１に示されている。
また、特許文献２に開示された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においては、図示していないが、押圧部材の移動によって弾性手段への負荷及び解除を可能とし、単独の駆動機構によって面圧の負荷及び解除と流路の開閉動作を可能としている。

特公平１−３８５９２号公報 特開平６−２２６４３０号公報

従来のスライドバルブ装置は、以上のように構成されていたため、次のような課題が存在していた。
すなわち、前述のトッグル機構を用いた第１従来構成は、面圧の負荷及び解除が人手であるため、その作業は極めて熱間重筋作業であった。
また、前述の特願２００４−３２７４０５号明細書に開示された第２従来構成は、面圧の負荷及び解除がシリンダ駆動で容易ではあるが、２層式であり構造的に３層式を適用することはできない。又面圧を解除するのに余分の摺動ストロークが必要なため、長さが長くなり、装置本体及びシリンダが大形化していた。

また、前述の特許文献１に開示された第３従来構成も、前述の第２従来構成と同様に、３層式への適用が困難で、形状が大形化し、構造が複雑化していた。
さらに、前述の特許文献２に開示された第４従来構成も、押圧部材を旋回させる必要があること、及び、トッグルアーム等が必要となり、極めて複雑な構造となっていた。

本発明による自動面圧負荷スライドバルブ装置は、溶融金属容器の底部下面に固着される基枠内に固定された固定プレートと、前記固定プレートの下部でアクチュエータにより摺動自在に設けられたスライドプレート(5)を有するスライドケースと、前記スライドケースの下部に設けられシールプレート及び又はシュートノズルを有するシールケースと、前記シールケースの側部に設けられ、前記基枠にバネを介して作動自在に保持されているバネホルダの底面に形成されると共に平面と前記平面から下がる下り斜面とからなる支持面上を移動可能な移動体と、前記スライドケースに連結されたガイドピースとシールケースとを連結するための連結手段とを備え、前記ガイドピースとシールケースとを前記連結手段を介して連結した状態で１個の前記アクチュエータによって摺動させることにより、前記移動体が前記支持面上で移動することにより前記バネホルダが前記平面と下り斜面を介して上下動し前記バネの力による面圧の負荷及び解除を行うことができると共に、前記スライドケース及びシールケースを連結する前記連結手段の着脱位置は、前記スライドケースの使用ストロークの全開又は全閉位置とし、前記使用ストロークは、前記シールケースと共に摺動させる面圧負荷及び開放を行うための面圧開放ストロークよりは広い範囲とした構成であり、また、前記シールケースに設けられたストッパは、回動式に設けられ、前記固定プレート側に回動自在に設けられた防熱カバーは前記ストッパが水平位置に収納されている時のみ閉じることができるようにした構成であり、また、前記連結手段とストッパは一体に形成されて連結ストッパを形成し、前記連結ストッパは連結とストッパ作用を行うようにした構成である。

本発明による自動面圧負荷スライドバルブ装置は、以上のように構成されているため、次のような効果を得ることができる。
すなわち、固定プレート、スライドプレート及びシールプレートからなる３層式の構成において、スライドプレートのみを摺動して湯の流れの制御及びオン／オフを行い、シールケースとスライドケースとを連結手段によって連結して摺動させ、支持面を摺動するローラ等の移動体を用いて面圧の負荷及び解除を行うと共に、使用ストロークは面圧開放ストロークよりも広い範囲であることにより、形状の小型化及び簡略化を達成することができる。
また、前述の効果により、熱間重筋作業の解消による作業性の大幅な向上を達成することができる。

本発明は、固定プレート、スライドプレート及びシールプレートによる３層式の構造でローラ等の移動体を用いてシールケースを摺動させ、熱間重筋作業の解消及びコンパクト化を達成するようにした自動面圧負荷スライドバルブ装置を提供することを目的とする。

以下、図面と共に本発明による自動面圧負荷スライドバルブ装置の好適な実施の形態について説明する。
尚、従来例と同一又は同等部分には同一符号を付して説明する。
図１は、スライドバルブ装置２０の使用位置（全閉位置）の状態を示しており、溶融金属容器１の底部下面１ａには基枠２を介してインサートノズル８に連通するノズル孔３ａを有する固定プレート３が設けられている。

前記固定プレート３の下部には、ノズル孔５ａを備えたスライドプレート５を有するスライドケース４がガイドピース４ｂを介して油圧又は電動等からなる１個のアクチュエータ７に接続され、このアクチュエータ７の作動によりスライドケース４のみが独立して図中の左右に摺動できるように構成されている。

前記スライドケース４は、前記ガイドピース４ｂ側に設けられた軸支部４ａによって図中の下方へ曲折可能に構成され、このスライドケース４下部のシールプレート２１ａを有するシールケース２１は、図１４の従来構成で示した構造を適用して同様に軸支部１５を介して開閉自在に設けられている。従って、前記シールケース２１が開放された後に前記スライドケース４が曲折できるように構成されている。

前記ガイドピース４ｂとシールケース２１とは、連結孔２２に挿入される接続ピン等からなる連結手段２３によって互いに一体摺動可能に構成され、この連結状態でアクチュエータ７によって摺動させることにより、スライドケース４とシールケース２１は摺動可能である。

図２は図１の平面図を示すもので、前記シールケース２１には、水平方向から垂直方向及びその逆方向に９０度のみ回動可能なストッパ２４が設けられており、前記シールケース２１の下方には板状の防熱カバー２５が、図４で示されるように基枠２側へ軸支部２７を介して回動自在に設けられている。尚、このストッパ２４は、シールケース２１が摺動時に図示しない突起等に当接してその摺動範囲を限定するために用いられるものである。

従って、図４に示されるように、この防熱カバー２５は、ストッパ２４が水平位置（実線）の時に閉とでき、垂直位置（点線）の時には閉とできないように構成されている。

図３は、図１の矢視Ａの断面図であり、前記基枠２にバネ１２を介してバネホルダ３０が作動自在に保持されており、前記シールケース２１の両側に設けられた前記移動体１４は、このバネホルダ３０の底面に形成され平面１３Ａと前記平面１３Ａから下がる下り斜面１３Ｂからなる支持面１３に摺動自在に接している。
従って、このシールケース２１の摺動により移動体１４が支持面１３上で移動することにより、バネホルダ３０が前記平面１３Ａと前記下り斜面１３Ｂを介して上下動し、面圧負荷及び解除を行うことができるように構成されている。

次に、動作について述べる。まず、本発明のスライドバルブ装置２０においては、インサートノズル８を介して湯が流れている時は、アクチュエータ７によってスライドケース４のみを摺動させることにより、インサートノズル８からシュートノズル２１への各ノズル孔３ａ、５ａを介する湯の流れを制御及びオン／オフさせることができる。

次に、前述の湯の供給が完了して各部の耐火物の交換等を行う場合は、連結手段２３によってシールケース２１とスライドケース４を連結した状態で摺動させると、前記移動体１４が支持面１３からはずれて前述の面圧解除を行うことができる。

次に、前述のスライドバルブ装置２０の耐火物交換を行う場合について述べる。まず、前記スライドケース４を全閉位置（図１及び図５のＫ１）とし、防熱カバー２５を開放後、ストッパ２４を起し、シールケース２１側から接続ピン２３をスライドケース２４のガイドピース４ｂの穴（図示せず）に挿入すると、シールケース２１とスライドケース４とは一体連結となる。

次に、前記スライドケース４を、図５の全開位置Ｋ２に移動させることによりシールケース２１はガイドピース４ｂに引張られて開側へ移動し、バネホルダ３０の支持面１３の平面１３Ａから移動体１４がはずれ、バネ１２の力による面圧が解除される。

次に、図９に示す従来構成と同様の機構によって、シールケース２１及びスライドケース４を軸支部１５を介して回動させて開放することにより、スライドケース４及びシールケース２１の各部の耐火物を交換等を行うことができる。
また、各部の耐火物の交換及び手入れ等が完了した後は、前述の手順と逆の手順を用いることにより、面圧負荷が行われ、整備作業が終了し、鋳造用に再び使用することが可能となる。

尚、前記スライドケース４及びシールケース２１を連結する前記連結手段２３の着脱位置Ｄは、図５に示されるように、前記スライドケース４のみの摺動によるノズルの開／閉（オン／オフ）として使用するための使用ストロークＳＴ１の全開又は全閉位置Ｋ２、Ｋ１とし、この使用ストロークＳＴ１は前述のシールケース２１と共に摺動させる面圧負荷及び開放を行うための面圧開放ストロークＳＴ２よりは広い範囲である。

図７から図１１は、本発明における他の形態を示すもので、図１から図６と同一部分には同一符号を付し、異なる部分についてのみ説明する。すなわち、図１から図６の形態においては、連結手段である接続ピン２３とストッパ２４を別体としていたが、図７から図１１の形態においては、この接続ピン２３とストッパ２４を一体として一体型の連結ストッパ３１とし、接続ピン２３に対してストッパ２４を曲折自在に軸支している。
従って、この連結ストッパ３１は、連結孔２２に挿入して接続ピン２３と同じ連結作用を得ると共に、ストッパ２４を曲折させることによって、前述のストッパ２４と同じストッパ作用を得ている。

本発明による自動面圧負荷スライドバルブ装置を示す断面図である。 図１の平面図である。 図１の断面Ａ図である。 図１の断面Ｂ図である。 図１のシールケース開放位置を示す断面図である。 図５の平面図である。 図１の他の形態を示す断面図である。 図５の他の形態を示す断面図である。 図２の他の形態を示す平面図である。 図６の他の形態を示す平面図である。 図９の断面Ｃ図である。 従来のスライドバルブ装置を示す断面図である。 図１２の要部の構成図である。 図１２の要部の開放状態を示す断面図である。

１ 溶融金属容器
２ 基枠
１ａ 底部下面
３ 固定プレート
４ スライドケース
４ａ 軸支部
４ｂ ガイドピース
５ スライドプレート
６ シュートノズル
７ アクチュエータ
８ インサートノズル
１２ バネ
１３ 支持面
１３Ａ 平面
１３Ｂ 下り斜面
１４ 移動体（ローラ）
２０ スライドバルブ装置
２１ シールケース
２２ 直結孔
２３ 連結手段（接続ピン）
２４ ストッパ
２５ 防熱カバー
３０ バネホルダ
３１ 一体型連結ストッパ
ＳＴ１ 使用ストローク
ＳＴ２ 面圧開放ストローク
Ｋ１ 全閉位置
Ｋ２ 全開位置

Claims (3)

1. 溶融金属容器(1)の底部下面(1a)に固着される基枠(2)内に固定された固定プレート(3)と、前記固定プレート(3)の下部でアクチュエータ(7)により摺動自在に設けられたスライドプレート(5)を有するスライドケース(4)と、前記スライドケース(4)の下部に設けられシールプレート(21a)及び又はシュートノズル(6)を有するシールケース(21)と、前記シールケース(21)の側部に設けられ、前記基枠(2)にバネ(12)を介して作動自在に保持されているバネホルダ(30)の底面に形成されると共に平面(13A)と前記平面(13A)から下がる下り斜面(13B)とからなる支持面(13)上を移動可能な移動体(14)と、前記スライドケース(4)に連結されたガイドピース(4b)とシールケース(21)とを連結するための連結手段(23)とを備え、
   前記ガイドピース(4b)とシールケース(21)とを前記連結手段(23)を介して連結した状態で１個の前記アクチュエータ(7)によって摺動させることにより、前記移動体(14)が前記支持面(13)上で移動することにより前記バネホルダ(30)が前記平面(13A)と下り斜面(13B)を介して上下動し前記バネ(12)の力による面圧の負荷及び解除を行うことができると共に、前記スライドケース(4)及びシールケース(21)を連結する前記連結手段(23)の着脱位置(D)は、前記スライドケース(4)の使用ストローク(ST1)の全開又は全閉位置(K2,K1)とし、前記使用ストローク(STI)は、前記シールケース(21)と共に摺動させる面圧負荷及び開放を行うための面圧開放ストローク(ST2)よりは広い範囲としたことを特徴とする自動面圧負荷スライドバルブ装置。
2. 前記シールケース(21)に設けられたストッパ(24)は、回動式に設けられ、前記固定プレート(3)側に回動自在に設けられた防熱カバー(25)は前記ストッパ(24)が水平位置に収納されている時のみ閉じることができるように構成されていることを特徴とする請求項１記載の自動面圧負荷スライドバルブ装置。
3. 前記連結手段(23)とストッパ(24)は一体に形成されて連結ストッパ(31)を形成し、前記連結ストッパ(31)は連結とストッパ作用を行うようにしたことを特徴とする請求項１記載の自動面圧負荷スライドバルブ装置。

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