JP5990573B2 - ウェルブロックを締結するためのデバイス及びウェルブロック - Google Patents

Description

本発明は、金属熔融物を含む容器にウェルブロックを締結するためのデバイス、及びウェルブロックに関する。

ウェルブロックは特に、金属熔融物の鋳造のための複数の容器を用いる連続鋳造ラインにおいて、特にタンディッシュタイプのこのような容器を有する固定流出口要素として使用される。これらタンディッシュは一般に２分割鋳造チャネルを有し、このチャネルの容器側には中央貫通口を設けたウェルブロックを備え、鋳型側には交換可能なノズルを備える。ウェルブロックは容器底部に埋め込まれて固定されており、特にその壁に取り付けられており、一般には耐火性セラミック材料で製造される。ノズルは耐熱性耐火性材料で製造され、容易に交換可能である。ここで、ウェルブロックとノズルとの間の分離ポイントは、漏れがある場合にこの分離ポイントにおいて液状の鋼鉄が流出し、外気、特に酸素が熔融物流に引き込まれ、金属材料の品質に悪影響を与えるため、特に重要であることがわかる。従って、この分離ポイントは可能な限り漏れを防止するものであるべきであるが、鋳造プロセス中に深刻なひび割れを起こしやすい。

従って、特別に構成したノズルを用いて、分離ポイントの領域における亀裂及びひび割れの形成の増大を防止することも既に提案されている。このようなノズルは、ウェルブロックに対してノズルを押圧するための接触力を受けることができる停止表面を有する。残念なことに、これらのデバイスは機械的に複雑であることがわかっており、また所望の長期安定性が得られない。

従って、本発明の目的は、金属熔融物容器用のウェルブロックを、容器上に長期間にわたって安定して固定することができるハウジング内に容易に締結することができるデバイスを提供することである。

本発明によると、この目的は請求項１の特徴を有するデバイス及び請求項９の特徴を有するウェルブロックによって達成される。

本発明によるデバイスを用いて、ウェルブロックと例えばノズルとの間の基準表面の領域におけるひび割れの形成を、鋳造時間全体にわたって効果的に防止することができる。

金属熔融物容器に固定できるハウジング内に締結することができるウェルブロックは、その貫通口に横断方向に挿入することができる少なくとも１つのクランプウェッジを用いて締結することができ、クランプウェッジ又はこれに連結されるクランプジョーそれぞれは、ウェルブロックの周縁表面に形成されたクランプ表面に対して係合し、ウェルブロックを型締めする。

本発明のある特定の実施形態では、ハウジングはキャリアプレート及びウェッジガイドプレートを有するノズル交換器を備え、ウェッジガイドプレートはキャリアプレートに接続して固定することができる。ウェッジガイドプレートはウェルブロックを受承するための開口、及びこの開口に部分的に重なる少なくとも１つのガイド溝を有し、この開口はクランプウェッジをガイドして支持し、ウェッジがその傾斜したウェッジ表面で、ウェルブロックに平面的かつ恒常的に圧力を加えることができるようにするためのものである。

クランプウェッジのある特定の設計により、ウェッジガイドプレートとウェルブロックとの間に恒常的な機械的テンション即ち熱及び振動を平均化するテンションを発生させることができ、従って、鋳造プロセス中の基準表面の領域におけるひび割れの形成を防止する。

このデバイスの更なる実施形態は、請求項１に従属する請求項の特徴を有する。

特に、このタイプのデバイスでの使用に適したウェルブロックは、容器側のウェッジ表面と協働するクランプシートを有する。

本発明によるクランプウェッジは、いずれの特別なツールを用いずに挿入、保持又は交換することができ、これによって保守が有意に簡略化される。

本発明の例示的実施形態及び更なる利点を、図面を用いて以下により詳細に説明する。

図１は、ウェルブロックをノズル交換器用キャリアプレートに型締めするための本発明によるデバイスの、概略展開図である。 図２は、本発明によるクランプウェッジの斜視図である。 図３は、ウェルブロックをノズル交換器用キャリアプレートに型締めするための本発明によるデバイスの、長手方向概略断面図である。 図４は、ウェルブロックをノズル交換器用キャリアプレートに型締めするための本発明によるデバイスの、概略断面図である。 図５は、本発明によるクランプウェッジの動作モードを示す概略図である。 図６は、公知のタイプのウェルブロックの長手方向概略断面図である。 図７は、鋸歯状溝を有する本発明によるウェルブロックの長手方向概略断面図である。 図８は、台形溝を有する本発明によるウェルブロックの長手方向概略断面図である。 図９は、台形突出部を有する本発明によるウェルブロックの長手方向概略断面図である。 図１０は、円錐形フランクを有する本発明によるウェルブロックの長手方向概略断面図である。 図１１は、ウェルブロックをノズル交換器用キャリアプレートに型締めするための本発明によるデバイスのあるバージョンの、長手方向概略断面図である。 図１２は、ウェルブロック及び図１１のデバイスの概略展開図である。

図１は、金属熔融物用容器上にウェルブロック１を締結するための本発明によるデバイスの展開図である。このデバイスでは、ベースプレート１９がこの容器の底部に埋め込まれる。このベースプレート１９は２つのウェッジピン２０を有し、これらの上にキャリアプレート３を締結することができる。このキャリアプレート３は一方ではノズル交換器２のためのベースを形成し、他方ではウェルブロック１のためのキャリアを形成し、このキャリアはウェルブロック１のベース肩部１４と同一平面上にある。

本発明によると、ウェッジガイドプレート４をこのキャリアプレート３とベースプレート１９との間に設ける。このウェッジガイドプレート４は円形開口５を有し、ウェルブロック１がこれを通過して嵌合状態となる。この目的のために、ウェルブロック１には勾配付きクランプ表面１３を設ける。更に、このウェッジガイドプレートは少なくとも１つのガイド溝７を有し、クランプウェッジ６をその中に挿入することができる。このクランプウェッジ６はその支持部品１１、１１’で支持され、これら支持部品１１、１１’はこのガイド溝７の支持表面８に対して同一平面上にある。ガイド溝７は、円形開口５がその上に重なり、ガイド溝７の支持表面８に対向して切り欠き部９が形成されるように配設される。好ましくは、ウェッジガイドプレート４は平行に走る２つのガイド溝７、７’で形成され、これらの中にクランプウェッジ６、６’を導入することができる。嵌合状態では、これらクランプウェッジ６、６’はそのウェッジ表面１２で、ウェルブロック１のクランプ表面１３に対して圧力嵌合される。

本発明によるクランプウェッジ６の好ましい実施形態を図２に示す。このクランプウェッジ６は、ガイド溝７の支持表面８に対して支持された支持部品１１、１１’を有する。ウェルブロック１に対面するウェッジ表面１２は、ウェルブロック１のクランプ表面１３と同様の傾斜を有する。２つの支持部品１１、１１’の間の凹部により、このクランプウェッジ６の型締めは柔軟性を有することができる。

図３に断面図を示すこのデバイスは、キャリアプレート３に固定されたウェッジガイドプレート４を有する。これにより、嵌合前にウェルブロック１を締結することができる。ここでウェルブロック１はウェッジガイドプレート４の開口５を通してガイドされ、その周縁ベース肩部１４がキャリアプレート３上に配置される。クランプウェッジ６、６’を挿入することにより、ウェルブロック１及びノズル２１を、当接表面２２が張力を受けて互いに押圧されるように型締めする。最終嵌合ステップでは、ウェッジピン２０の助けを借りてキャリアプレート３をベースプレート１９に締結する。

図４は、ウェッジガイドプレート４の構成及び本発明によるデバイスの動作モードを示す。嵌合状態では、クランプウェッジ６、６’はそれぞれのガイド溝７の支持表面８に対して、支持部品１１、１１’によって支持される。図５に示すように、２つの支持部品１１、１１’の間の領域では、これらのクランプウェッジ６、６’はウェルブロック１のクランプ表面１３に対して押圧される。

図６は、ベース肩部１４及び貫通口Ｄを備える公知のタイプのウェルブロック１を示す。本発明による第１の実施形態では、図７に示すように、ウェルブロック１はベース肩部１４の容器側に、鋸歯状断面を有するクランプシート１５を有する。このクランプシート１５のクランプ表面１３は、クランプウェッジ６、６’のウェッジ表面１２と協働する。

図８は、ほぼ台形の断面を有する環状クランプシート１５を有する、本発明によるウェルブロック１の更なる実施形態を示す。このクランプシート１５は断面に関して湾曲した形状であってもよい。

ウェルブロック１には、クランプシート１５の代わりに、図９に示すような傾斜したクランプ表面１３を有するクランプラグ１６を設けることができることは言うまでもない。

図１０に示すように、ウェルブロック１の更なる構成では、ベース肩部１４の容器側に特別に形成されたクランプシート１５又は特別に形成されたクランプラグ１６のいずれも設けず、このウェルブロック１を円錐形とし、その円錐側部１７がクランプウェッジ６のウェッジ表面１２の傾斜に対応する側部角度βを形成するようにする。

図１１及び１２は、金属熔融物を含む容器にウェルブロック１を締結するためのデバイスのあるバージョンを示し、図１〜４によるデバイスと比較した場合の差異を以下に説明する。

ウェルブロック１は、その貫通口Ｄに対して横断方向に変位可能なクランプウェッジ３６を用いて締結され、これにより、それぞれのクランプウェッジに連結されたクランプジョー３５が、ウェルブロック１の周縁表面上に形成されたクランプ表面１３に対して係合する。ここで各クランプウェッジ３６はキャリアプレート３３の長手方向延長上に、かつキャリアプレート３３に対して横断方向にガイドされ、クランプウェッジ３６に連結されたクランプジョー３５は、これに対して概ね横断方向に変位可能にガイドされる。ここでクランプウェッジ３６は、クランプウェッジ３６及びキャリアプレート３３に設けられた協働するウェッジ表面３６’、３９に沿って移動し、カム４１’が更にクランプウェッジ３６に割り当てられ、このカム４１’は、ウェッジ表面３９と平行に走るキャリアプレート３３の長手方向溝４１に係合する。

クランプジョー３５それ自体はカバープレート３７の各溝３７’内のガイドカム３５’を用いてガイドされ、カバープレート３７はキャリアプレート３７’に、ウェルブロックの円形の周縁に対してほぼ径方向に締結することができる。更に、クランプジョー３５はそれぞれ下向きに突出したボルト３５”を有し、クランプウェッジ３６の細長い溝４２内でガイドされ、この溝４２はウェルブロックの円形の周縁に接するように走り、対応するウェッジ表面３９と平行ではなく、これにより、クランプウェッジ３６が変位する際にクランプジョー３５のこのような所望の横断方向の運動が発生する。

ウェルブロックの型締めは、クランプウェッジ３６がウェルブロック１から引き離される時に、クランプジョー３５それ自体がウェルブロック１に向けて変位し、ウェルブロック１をその環状クランプ表面１３上で両側から型締めして行われる。有利には、最適な型締めのために、２つの丸みを帯びたクランプ表面４３をそれぞれクランプジョー３５上に設ける。ある角度で下向きに作用するこの型締め力を用いて、ウェルブロック１のベース肩部１４をキャリアプレート３３の開口の基準表面４４に対して押圧し、これによってウェルブロックはノズル交換器に対して常に同一の高さに位置する。

クランプジョー３５がウェルブロック１から解放されると、クランプウェッジ３６をウェルブロックに対して押し付けるか又は押圧し、これによって取り扱いを容易にすることができる。

上述の例示的実施形態により、本発明は十分に説明された。しかしながら、更なる変更例を示すこともできる。従って、クランプ表面１３は例えば、円形の周縁表面の形状又は多角形の形状とすることもできることは言うまでもない。

また、ウェルブロックとして一般に耐火性スリーブを使用することができ、ノズル交換器の代わりに従来のスライド式閉鎖部品等を設けることもできる。

クランプジョーを有しても有さなくてもよいただ１つのクランプウェッジを設けることができる変形例を想定することもでき、その場合、固定停止部品等をウェルブロック１と対向する側に設けることになる。

Claims (12)

1. 金属熔融物を含む容器にウェルブロック（１）を締結するためのデバイスであって、
   前記ウェルブロック（１）は前記容器の流出口を形成し、前記容器に固定することができるハウジング内に締結することができる貫通口（Ｄ）を有し、
   前記ウェルブロック（１）を、前記貫通口（Ｄ）を横断する方向に挿入することができる少なくとも１つのクランプウェッジ（６、３６）を用いて締結することができ、前記クランプウェッジ（６）又はこれに連結されるクランプジョー（３５）それぞれは、前記ウェルブロック（１）の周縁表面に形成されたクランプ表面（１３）の形状と相補的な形状の表面を有し、前記表面が前記クランプ表面（１３）に対して係合し押圧されることによって、前記ウェルブロック（１）を型締めすることを特徴とする、デバイス。
2. 各前記クランプウェッジ（３６）は、前記キャリアプレート（３３）の中を前記クランプウェッジ（３６）の長手方向が前記キャリアプレート（３３）を横断する方向にガイドされ、前記クランプウェッジ（３６）に連結された前記クランプジョー（３５）は、前記横断する方向に変位可能であることを特徴とする、請求項１に記載のデバイス。
3. 少なくとも１つの前記クランプウェッジ（３６）が、前記クランプウェッジ（３６）上及び前記キャリアプレート（３３）上に設けられた協働するウェッジ表面（３６’、３９）に沿って移動するようにガイドされると、前記クランプジョー（３５）は、前記変位可能な方向に対してほぼ横断する方向の運動を行い、前記ウェルブロック１に向けて変位することを特徴とする、請求項２に記載のデバイス。
4. 前記キャリアプレート（３３）において互いに対して平行に配設された２つの前記クランプウェッジ（３６）にはそれぞれ、連結された前記クランプジョー（３５）が設けられ、
   前記クランプジョー（３５）は、前記クランプウェッジ（３６）が前記ウェルブロック（１）から引き離されると、前記ウェルブロック（１）をその前記クランプ表面（１３）の両側で型締めし、また、前記クランプウェッジ（３６）が反対方向に押圧されると前記ウェルブロック（１）の解放が引き起こされる
   ことを特徴とする、請求項２に記載のデバイス。
5. ベースプレート（１９）は、ノズル交換器（２）のためのキャリアプレート（３）と、前記ベースプレート（１９）と前記キャリアプレート（３）との間に配設される、前記ウェルブロック（１）を受承するための開口（５）を有するウェッジガイドプレート（４）とを有するハウジングを備え、
   前記ウェッジガイドプレート（４）は前記キャリアプレート（３）に連結して固定することができ、また、前記クランプウェッジ（６）をガイドして支持するための、前記開口（５）に部分的に重なる少なくとも１つのガイド溝（７）を有する
   ことを特徴とする、請求項１に記載のデバイス。
6. 前記ガイド溝（７）は前記クランプウェッジ（６）を支持するための支持表面（８）と、前記支持表面（８）と対向する、前記ウェルブロックを型締めするための凹部（９）とを有することを特徴とする、請求項５に記載のデバイス。
7. 前記クランプウェッジ（６）は互いに離間した２つの支持部品（１１、１１’）を有し、前記支持部品（１１、１１’）は、型締め状態において前記ガイド溝（７）の前記支持表面（８）に当接するように配設及び設計されることを特徴とする、請求項５又は６に記載のデバイス。
8. 前記クランプウェッジ（６）は傾斜した又は丸みを帯びたウェッジ表面（１２）を有し、前記ウェッジ表面（１２）は、前記型締め状態において前記ウェルブロック（１）の傾斜した又は丸みを帯びた相補的な形状の前記クランプ表面（１３）に対して押圧されるように成形されていることを特徴とする、請求項５に記載のデバイス。
9. 請求項１に記載のデバイスで使用するための、ノズル交換器（２）のキャリアプレート（３）上に載置するためのベース肩部（１４）を備えるウェルブロックであって、
   前記ウェルブロック（１）の前記ベース肩部（１４）の容器側に、適合された断面を有するクランプシート（１５）を設けることを特徴とする、ウェルブロック。
10. 前記クランプシート（１５）の前記断面は、鋸歯状又は台形であることを特徴とする、請求項９に記載のウェルブロック。
11. 前記ベース肩部（１４）には、台形の断面を有するクランプラグ（１６）が設けられていることを特徴とする、請求項９に記載のウェルブロック。
12. 前記ベース肩部（１４）には、円錐形のクランプ表面（１３）が設けられ、前記クランプ表面（１３）の円錐側部（１７）は約８°の側部角度βを有することを特徴とする、請求項９に記載のウェルブロック。

Images