JP5925216B2 - 冶金製品を製造するための鋳造デバイスのためのダミープレートを有するノズルチューブ切り替え装置 - Google Patents

Description

本発明は、冶金製品を製造するための鋳造デバイスのためのノズルチューブ切り替え装置に関し、このノズルチューブ切り替え装置は、未使用のノズルチューブを待機位置から鋳造位置へと移動させる駆動部材を備え、この鋳造位置において、ノズルチューブは、ノズルチューブと共に鋳造チャネルを形成する、鋳造デバイスの流出口スリーブに対して押圧される。

用語「ノズルチューブ」は、ノズルチューブと本質的に同一の機能を果たすものの、主にその全長の違いによってノズルチューブと区別される、鋳造ノズルも含むものと理解されたい。

冒頭で記したタイプのノズルチューブ切り替え装置は、特に冶金製品を製造するための鋳造デバイスにおいて、鋳造プラントの動作を中断させることなく、劣化したノズルチューブを新しいものに交換する役割を果たすことが公知である。これは、新しいノズルチューブを鋳造位置まで移動させ、劣化したノズルチューブを除去することによって達成される。

特許文献１は、このタイプの切り替えデバイスを開示している。この切り替えデバイスは、本質的に、使用済みノズルチューブのヘッドプレートと、未使用の取り替え用噴出口との間にある追加のプレートを有し、取り替え用噴出口を鋳造位置に移動させる際に、この追加のプレートによって使用済みノズルプレートを鋳造位置から押し出すことを特徴とする。ノズルチューブ切り替え装置は、例えばノズルチューブが破損、又は同様の深刻な状態に陥る等の緊急時に、鋳造チャネルを迅速に閉鎖するためのいずれの手段も含まない。これはプラントの動作安全性に関して不利である。

その他の切り替えデバイスも公知であるが、これらのデバイスでは、ダミープレートを移動位置に枢動させなければならず、またこれは手動で行わなければならず、面倒である。

欧州特許第０７１４３３２号

本発明の目的は、このような不利益を回避すること、並びに、冒頭に記載したタイプの噴出口の切り替え及び緊急時の鋳造チャネルの閉鎖を可能な限り簡単な手段で行うノズルチューブ切り替え装置を提供することである。

この目的は、請求項１の特徴により、本発明に従って達成される。

本発明によるこのような切り替え装置により、ダミープレートの導入のための自動操作が可能となり、このダミープレートは切り替え装置と一体であり、数秒で鋳造チャネルの下側に押し込むことができる。

切り替え及び閉鎖機能を同一の駆動部材で行うため、噴出口切り替え装置は、必要に応じて一方の機能しか実行できないことが保証される。

本発明はまた、通常動作中に、待機位置のダミープレートをノズルチューブ移動平面より上に保持し、緊急時にノズルチューブの移動平面上に自動的に下げることができるようになっている。従って、上記ノズルチューブを緊急時にダミープレートのために使用することができる。このようにして、切り替えデバイスの構造を簡略化する。

本発明による駆動部材は、ノズルチューブの移動方向に移動するキャリッジ、及び、移動方向に対して横向きにキャリッジに柔軟に接続されたキャリアからなる。このようにして、キャリアの作用平面を自動的に調整することができる。

有利には、好ましくはフック形状の支持要素を用いて、ダミープレートをキャリアに連結することができる。

待機位置から移動平面へのダミープレートの通過を制御するために、本発明によると、好ましくはダミープレートの両側に、水平長手方向溝、及びこの溝に対してある角度を有するガイド溝を備えるようになっており、これらは固定して配設されたピンと協働する。ここで、好ましくはプレテンショニングばねを用いて、ダミープレートの支持要素と反対側に負荷をかけると有利であり、このプレテンショニングばねもまた固定して配設される。

また、単純かつ容易に制御可能な駆動という観点では、作動部材を好ましくは油圧式の直線駆動器によって駆動することができ、この直線駆動器のピストンロッドを駆動部材のキャリッジに連結されていると有利である。

鋳造ノズルの切り替えデバイスにおいて、本発明は、キャリッジを有する直線駆動器を切り替えデバイスの一方の側部に配設し、また、他方の側部にはノズル把持装置を配設し、これを用いて、劣化した鋳造ノズルを切り替えデバイスから除去することができるようになっている。

ノズル把持装置は、旋回可能な受けヘッドを有し、この受けヘッドは劣化した鋳造ノズル用の保持磁石を有し、鋳造ノズルの移動方向に平行に摺動し、回転させ、かつ引き出すことが可能な作動ロッドの端部に固定される。このようにして、操作を容易にし、デバイスの構造をより単純にする。

図面を参照しつつ、２つの例示的実施形態を用いて、以下に本発明をより詳細に説明する。

図１は、初期位置にあるノズルチューブ用切り替えデバイスの図である。 図１ａは、初期位置にあるノズルチューブ用切り替えデバイスの部分断面図である。 図２は、切り替えプロセスを開始する際の、ダミープレートが待機位置にある状態の図１の切り替えデバイスの図である。 図２ａは、切り替えプロセスを開始する際の、ダミープレートが待機位置にある状態の図１の切り替えデバイスの部分断面図である。 図３は、ダミープレートが支持された状態の図１の切り替えデバイスの図である。 図３ａは、ダミープレートが支持された状態の図１の切り替えデバイスの部分断面図である。 図４は、取り替え用噴出口を鋳造位置に押し込んだ後の図１の切り替えデバイスの図である。 図４ａは、取り替え用噴出口を鋳造位置に押し込んだ後の図１の切り替えデバイスの部分断面図である。 図５は、初期位置への復帰を開始する際の図１の切り替えデバイスの図である。 図５は、初期位置への復帰を開始する際の図１の切り替えデバイスの部分断面図である。 図６は、復帰中の、ダミープレートが支持された状態の図１の切り替えデバイスの図である。 図６ａは、復帰中の、ダミープレートが支持された状態の図１の切り替えデバイスの部分断面図である。 図７は、復帰中の、ダミープレートが支持された状態の図１の切り替えデバイスの図である。 図７ａは、復帰中の、ダミープレートが支持された状態の図１の切り替えデバイスの部分断面図である。 図８は、初期位置に到達した後の図１の切り替えデバイスの図である。 図８ａは、初期位置に到達した後の図１の切り替えデバイスの図である。 図９は、緊急事態における閉鎖プロセスを開始する際の図１の切り替えデバイスの図である。 図９ａは、緊急事態における閉鎖プロセスを開始する際の図１の切り替えデバイスの部分断面図である。 図１０は、ダミープレートが下がった状態の図１の切り替えデバイスの図である。 図１０ａは、ダミープレートが下がった状態の図１の切り替えデバイスの部分断面図である。 図１１は、ダミープレートを閉鎖位置に押し込んだ後の図１の切り替えデバイスの図である。 図１１ａは、ダミープレートを閉鎖位置に押し込んだ後の図１の切り替えデバイスの部分断面図である。 図１２は、鋳造ノズル用切り替えデバイスの、緊急事態における閉鎖プロセスの第１の段階を示す。 図１３は、鋳造ノズル用切り替えデバイスの、緊急事態における閉鎖プロセスの第２の段階を示す。 図１４は、鋳造ノズル用切り替えデバイスの、緊急事態における閉鎖プロセスの第３の段階を示す。 図１５は、鋳造ノズル用切り替えデバイスの、緊急事態における閉鎖プロセスの第４の段階を示す。 図１６は、劣化した鋳造ノズル用のノズル把持装置を有する図１２〜１５の切り替えデバイスの、把持装置を押し出した状態の図である。 図１７は、劣化した鋳造ノズル用のノズル把持装置を有する図１２〜１５の切り替えデバイスの、把持装置を回転させた状態の図である。 図１８は、劣化した鋳造ノズル用のノズル把持装置を有する図１２〜１５の切り替えデバイスの、把持装置を引き出した状態の図である。

図１〜１１及び図１２〜１８による切り替えデバイスは、その構造に関して本質的に同一である。特に図１２〜１８に示すように、切り替えデバイスは、流出口スリーブ４を有する鋳造デバイス３の基部壁に楔留め要素２を用いて固定されるベースプレート１を有する。ガイドレール５、６がベースプレート１に取り付けられている。ガイドレール５、６は交換されるノズルチューブ、即ち交換される鋳造ノズルの移動平面を形成する。

また、油圧式直線駆動器８と、交換されるノズルチューブ即ち鋳造ノズル用作動部材９とを備える駆動システム７もベースプレート１に取り付けられている。作動部材９はキャリッジ１０及びキャリア１１からなり、キャリッジ１０は、ノズルチューブ即ち鋳造ノズルの移動方向へのガイド１２中を移動する直線駆動器８のピストンロッドに連結され、キャリア１１は、移動方向に対して横方向の軸１３の周りで、キャリッジ１０にヒンジ留めされる。

その上、切り替えデバイスにはダミープレート１４が設けられ、このダミープレート１４により、緊急時に鋳造デバイス３の鋳造チャネルを閉鎖することができる。ダミープレート１４の両側には、水平方向に長い溝１５、及びこの溝１５に対してある角度を有して配設されるガイド溝１６を設け、これら２つの溝は、これら２つの溝に係合するシリンダピン１７と、キャリッジ１０上で協働する。図１１による切り替えデバイスでは、これら溝はキャリッジ上に配置され、シリンダピンはダミープレート上に配置されており、つまり逆になっている。

シリンダピン１７をダミープレート１４に、また溝１５、１６をキャリッジ１０に割り当てるこのような配置を用いて、図１１〜１８によるこのような切り替えデバイスにより、ダミープレート１４を待機位置に引き戻すことができ（詳細に説明しない）、その結果新しい取り替え用ノズルを押し込むことができるようになる。従って、鋳造プロセスはわずかな時間だけ中断され、その結果、流出口スリーブ４内の固化した溶融鉄鋼を溶解させることにより鋳造プロセスを継続することができる。

シリンダピン１７を水平方向に長い溝１５に押し込むと、ダミープレート１４はノズルチューブ即ち鋳造ノズルの移動平面の上側において待機位置に配置される。ここで、切り替えプロセス中に未使用のノズルチューブ即ち未使用の鋳造ノズルを妨げなくダミープレートの下側に押し込むことができるように、ダミープレート１４を移動平面から遷移させる。フック形状の支持要素１８を用いて、ダミープレート１４をキャリア１１に連結することができ、この支持要素１８は、キャリア１１の対応する凹部１９に引っ掛けることができる。支持要素の反対側では、ダミープレート１４は、ベースプレート１に対して支持されるプリテンショニングばね２０又は同様の効果を有する手段によって押圧力をかけられる。

図１／１ａ〜図１１／１１ａによるノズルチューブ切り替え装置は、以下のように機能する。

通常動作中、ノズルチューブ２１は図１に示す鋳造位置に位置し、ここでノズルチューブは鋳造デバイスの、ノズルチューブと共に鋳造チャネルを形成する流出口スリーブ４に対して押圧される。その後、未使用の取り替え用噴出口２２を待機位置に配置する。ダミープレート１４は取り替え用噴出口２２の上側にあり、これもまた待機位置にある。ダミープレート１４は、支持要素１８を用いてキャリア１１と連結される（図１／１ａ）。

切り替えプロセスを開始するために、キャリア１１を直線駆動器８によって矢印２３の方向に駆動し（図２／２ａ）、ダミープレート１４を前方に移動させ、ピン１７を溝１５内に通し、これにより、ダミープレート１４の落下を防止する。そして、キャリア１１をダミープレート１４で支持し、取り替え用噴出口２２をノズルチューブ２１が占有していた鋳造位置へと押し込む（図３／３ａ）。

図４／４ａでは、切り替えプロセスの最終位置を示す。キャリア１１は取り替え用噴出口２２を鋳造位置へ押し込み、使用済みノズルチューブ２１を鋳造位置から押し出すが、その間、ダミープレート１４は待機位置にある。その後、キャリア１１を直線駆動器８によって矢印２４の方向に移動させて戻す（図５／５ａ）。キャリア１１はダミープレート１４上に再び支持され（図６／６ａ）、これにより、ダミープレート１４は、ピン１７と傾斜したガイド溝１６との協働によって落ちないようになる（図７／７ａ）。

続いて、ノズルチューブ切り替え装置を再び図８／８ａに示す初期位置にするが、例えば緊急事態において、切り替えデバイスに挿入する取り替え用噴出口はもはや存在しない。取り替え用噴出口がないため、ダミープレート１４は所定の位置になく、従って、ピン１７がガイド溝１６に沿ってその出口方向へと通過してプリテンショニングばね２０のばね力によって押圧されているため、ダミープレート１４を下方へ導くことができる（図９／９ａ）。

ダミープレート１４はノズルチューブ２１、２２の移動平面上に落ち、緊急時には、キャリア１１はダミープレート１４を同じ移動平面上の閉鎖位置に押し込むことができ（図１０／１０ａ）、その一方で、キャリア１１はノズルチューブ２２を鋳造位置から押し出す（図１１／１１ａ）。このようにして、緊急時の鋳造チャネルの閉鎖は、ダミープレート１４の助けによってもたらされる。

切り替えプロセス及び緊急時の閉鎖のために、共通の駆動部材及び共通の移動平面を有する単一の駆動システムのみを設けているため、切り替えデバイスは単純な構造を有し、また、その構造のために、一方の機能のみを実行すればよいから、機能的に信頼性が高い。

図１２〜１５による鋳造ノズル切り替え装置の機能は、図１／１ａ〜図１１／１１ａによる噴出口切り替え装置の機能と同一である。図１２に示す初期位置では、鋳造ノズル２５は鋳造位置にあり、ダミープレート１４は待機位置にある。ダミープレート１４は、ガイド溝１６へと押し込まれたピン１７により保持されている。

緊急時の閉鎖を開始するために、キャリア１１を直線駆動器８によって矢印２６方向に駆動する（図１３）。ピン１７はガイド溝１６に沿って摺動し、よって、ダミープレート１４は鋳造ノズル２５の移動平面の下へと沈み込むことができる。

閉鎖プロセスの継続的な進行にわたって、ダミープレート１４はキャリア１１によって、キャリア１１がダミープレート１４を鋳造位置から押し出すまで、鋳造ノズル２５の移動平面上へと押される（図１４）。最終的な閉鎖位置では（図１５）、ダミープレート１４は鋳造位置にあり、鋳造位置ではダミープレート１４は鋳造デバイスの鋳造チャネルを完全に遮断する。

図１６〜１８による鋳造ノズル切り替え装置は、図１２〜１５による切り替え装置と構造的にほぼ同一であるが、劣化した鋳造ノズルを除去するためのノズル把持装置２７を更に有する。ノズル把持装置２７は、劣化した鋳造ノズル用の保持磁石２９を備える受けヘッド２８を有し、この受けヘッド２８は、ダミープレート１４の移動方向と平行に摺動し、回転させ、引き出すことができる作動ロッド３１の旋回アーム３０に固定され、前記操作するためのハンドル３２が設けられている。劣化した鋳造ノズルを受承した後、受けヘッド２８を作動ロッド３１によって矢印３３の方向に押し出し（図１６）、そして矢印３４の方向に旋回させ（図１７）、続いて、矢印３５の方向に引き出し（図１８）、劣化した鋳造ノズルの排出位置へと移動させる。

本発明は、これらの例示的実施形態によって十分に説明されている。原理的には、駆動部材の代わりに、同様の様式で作用する手段を設けることもできる。

Claims (9)

1. ノズルチューブ（２２）を待機位置から鋳造位置へと移動させる駆動部材（９）を備え、
   前記鋳造位置において、前記ノズルチューブは、前記ノズルチューブと共に鋳造チャネルを形成し、鋳造デバイスの流出口スリーブ（４）に対して押圧される、
   冶金製品を製造するための鋳造デバイスのためのノズルチューブ切り替え装置であって、
   前記ノズルチューブ切り替え装置は、前記鋳造チャネルを閉鎖する機能を有するダミープレート（１４）を備え、前記ダミープレートは、通常動作中は待機位置に位置し、緊急時には、作動部材（１１）によって前記ダミープレートを押し込んで、前記ノズルチューブを押し出し、
   通常動作中、前記待機位置にある前記ダミープレート（１４）は、前記ノズルチューブ（２２）の移動平面より上に保持され、緊急時には、前記ダミープレート（１４）を前記ノズルチューブの前記移動平面上に自動的に下げることができ、前記流出口スリーブ（４）で形成された前記鋳造チャネルの下側に押し込むこと
   を特徴とする、ノズルチューブ切り替え装置。
2. 前記駆動部材（９）は、前記ノズルチューブ（２２）の移動方向に移動するキャリッジ（１０）、及び前記移動方向を横断する軸の周りで、前記キャリッジにヒンジ留めされるキャリア（１１）からなることを特徴とする、請求項１に記載のノズルチューブ切り替え装置。
3. フック形状の支持要素（１８）を用いて、前記ダミープレート（１４）を前記キャリア（１１）に連結したことを特徴とする、請求項２に記載のノズルチューブ切り替え装置。
4. 前記ダミープレート（１４）の両側に、水平方向に長い溝（１５）、及び前記溝（１５）に対してある角度を有するガイド溝（１６）を設け、前記両溝（１５、１６）はピン（１７）と協働することを特徴とする、請求項３に記載のノズルチューブ切り替え装置。
5. 前記ダミープレート（１４）の前記支持要素（１８）と反対側に、プレテンショニングばね（２０）を用いてばね力をかけることを特徴とする、請求項４に記載のノズルチューブ切り替え装置。
6. 前記駆動部材（９）は、油圧式の直線駆動器（８）によって駆動し、前記直線駆動器（８）のピストンロッドは前記発動部材（９）の前記キャリッジ（１０）に連結されていることを特徴とする、請求項２〜５のいずれか１項に記載のノズルチューブ切り替え装置。
7. 前記キャリッジ（１０）を有し、前記駆動部材（９）を駆動する直線駆動器（８）を鋳造デバイス（３）の一方の側部に配設すること、及び他方の側部にはノズル把持装置（２７）を配設し、前記ノズル把持装置（２７）を用いて劣化した前記鋳造ノズルを前記鋳造デバイスから除去することができること
   を特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載のノズルチューブ切り替え装置。
8. 前記ノズル把持装置（２７）は、旋回可能な受けヘッド（２８）を有し、前記受けヘッド（２８）は前記劣化した鋳造ノズル用の保持磁石（２９）を有し、前記ダミープレートの移動方向に平行に摺動し、回転させ、引き出すことが可能な作動ロッド（３１）の端部に固定されていることを特徴とする、請求項７に記載のノズルチューブ切り替え装置。
9. 前記ダミープレート（１４）を鋳造チャネルの下側に押し込むことができ、この位置において、再び前記待機位置に引き戻すことができ、これにより、新しい交換用ノズルを前記鋳造位置に押し込むことができることを特徴とする、請求項１に記載のノズルチューブ切り替え装置。

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