JP6470550B2 - スライディングノズル装置のスライド金枠と駆動装置との連結切り替え構造 - Google Patents

Description

本発明は、溶融金属の流量制御を行うスライディングノズル装置のスライド金枠と駆動装置との連結切り替え構造に関する。

スライディングノズル装置は、２枚又は３枚のノズル孔を有する耐火物製のプレートを高圧で挟んだ状態（面圧を負荷した状態）で、これらのうち１枚のプレートをスライド（摺動）することにより、ノズル孔の開度を変えて溶融金属の流量を制御する。このスライドするプレートはスライド金枠に保持されており、スライド金枠は、プレートを交換するため開閉可能に取り付けられている。中でも、スライド金枠のスライドによって溶鋼の流量制御と面圧の負荷又は解除とを行う場合は、スライド金枠が固定金枠に対して開閉可能に取り付けられることが多い。

プレートは数回の使用で寿命となるため、プレートの交換時あるいは損傷状態をチェックする場合にはスライド金枠を開く必要がある。この際、スライド金枠を開く前には面圧を解除し、スライド金枠を閉じた後には面圧を負荷しなければならない。

スライディングノズル装置において面圧を負荷解除する方式の一つとして、スライド金枠のスライド（摺動）によって面圧を負荷解除する方式が知られている。すなわち、スライド金枠がスライドするときの駆動力を使ってバネを撓ませる方式である。この方式では、面圧を負荷解除するときのスライド金枠のスライド範囲（移動範囲）を、鋳造中のスライド範囲外で行うようになっている。このため、鋳造中と面圧負荷解除作業時とでストロークの異なるシリンダー装置を使用する場合があるが、この場合、２台のシリンダー装置を必要とするためにコストアップになる問題がある。

一方、１台のシリンダー装置を使用して、このシリンダー装置とスライド金枠との連結位置を切り替えることも提案されている。

例えば特許文献１には、駆動装置とスライドケース（スライド金枠）とをガイドピースを介して連結し、駆動装置とガイドピースとの連結位置を、ガイドピースに設けた開口内で連結切り替え手段によって切り替える方式が開示されている。また、このガイドピースは、基枠に設けられたガイドレール及び当該ガイドレールを摺動して延伸するように配設された延伸ガイドにより直線移動するように構成されている。

より具体的には、連結切り替え手段２０は、図９に示されるように、全体形状が平面でみて四角状の角材よりなると共に、その一面側に半円柱状の凹部２０ａを有する構成で、他の一面には取手２０ｂが設けられている。

この連結切り替え手段２０は、図１０において第１連結位置では駆動装置７の連結部材７ａと開口２５の第１位置決め面ａとの間に配設され、また、図示していないが、第２連結位置では、連結切り替え手段２０は、ロッド７Ａの外周に位置すると共に連結部材７ａの張出し部７ｅと第２位置決め面ｂとの間に配設される。

また、連結切り替え手段２０の移動は、図１１に示すように、ガイドピース２４の開口２５内で溶融金属容器１側（矢印Ａ方向）に押し込んでずらすことにより行うことが記載されている。

しかし、特許文献１に開示された方式では、実際のところ、連結切り替え手段２０を移動することができない問題がある。すなわち、連結切り替え手段２０を移動するために、連結切り替え手段２０をガイドピース２４の開口内で押し込んでも、連結切り替え手段の取手２０ｂが、連結部材７ａに当たるため開口内で連結部材７ａを移動することができない。そこで、取手２０ｂが連結部材７ａに当たらないようにするためには、連結部材７ａを小さくしなければならず、この場合にはスライドケースへ駆動力が均等に伝達しない問題がある。また逆に連結切り替え手段２０を大きくすると連結切り替え手段２０を人手でハンドリングできなくなる問題がある。

さらに、連結切り替え手段２０を溶融金属容器１側に押し込む場合、溶融金属容器側へ連結切り替え手段２０を押し込むためのスペースの確保が必要になる。さらに、押し込んだ場合には、連結切り替え手段２０が落下する恐れがある。また、連結切り替え手段２０は、圧力に耐えるために頑丈な構造にしなければならないため金属製の重量物となるが、開口内で連結部材７ａを移動する際には、取手以外の本体を保持できないため人が連結切り替え手段２０の取手２０ｂを手の指でつまむ程度では支えらない問題もある。

また、駆動装置７とスライドケース４とをガイドピース２４を介して連結しているが、このガイドピース２４は、基枠に設けられたガイドレール及び当該ガイドレールを摺動して延伸するように配設された延伸ガイドにより直線移動するように構成されているため、ガイドピース２４を介した連結構造が複雑かつ大型となっている。さらに、ガイドピース２４にはスライドケース４との着脱部を有するため、ガイドピースがより大型になっている。

特許第５２８３７７２号公報

本発明が解決しようとする課題は、スライディング装置のスライド金枠と駆動装置との連結位置を切り替えるための、単純かつ小型な切り替え構造を提供することである。

本発明の一観点によれば、次の連結切り替え構造が提供される。
「駆動装置の駆動ロッドの進退動作によりスライド金枠を固定金枠に対してスライドさせることで面圧を負荷又は解除するスライディングノズル装置において、スライド金枠と駆動装置との連結部の連結空間内に駆動装置の駆動ロッドを進退可能に配置し、連結空間へスペーサーを挿入することでスライド金枠と駆動装置との連結位置を切り替える、スライディングノズル装置のスライド金枠と駆動装置との連結切り替え構造であって、
連結部は、スライド金枠から駆動装置側に突設して設けられ、
駆動ロッドは、連結部に着脱可能であり、
スペーサーは、駆動ロッドが嵌入する溝を有すると共にこの溝の開口部以外に取手を有し、
スペーサーの取手を連結部又は連結部に設けた防熱カバーに係合するスライディングノズル装置のスライド金枠と駆動装置との連結切り替え構造。」

本発明では、連結部がスライド金枠から突設されているため、上述したガイドピースを連結部とする特許文献１では必要であったガイドレール及び当該ガイドレールを摺動して延伸するように配設された延伸ガイドが不要となる。さらに本発明では、駆動ロッドがスライド金枠から突設した連結部に着脱可能であるため、特許文献１のようなスライド金枠との着脱機構も不要となる。したがって、本発明によれば、連結部の構造が単純となり、小型にすることができ、さらに駆動装置とスライド金枠との距離を短くできるためスライディングノズル装置も小型にすることができる。

また、本発明では、スペーサーには駆動ロッドが嵌入するロッド用溝の開口部以外の部分に取手を設けているため、スペーサーの連結空間への挿脱を容易に行うことができると共に、特許文献１のように連結空間内での駆動ロッドと取手との干渉を考慮する必要がなくなり、スペーサーを小型にすることができる。

さらに、本発明によれば、スペーサーの取手を連結部又は連結部に設けた防熱カバーに係合することができるので、主に鋳造中のスペーサーの落下を防止することができる。

本発明の一実施例に係るスライディングノズル装置のスライド金枠と駆動装置との連結切り替え構造を示す斜視図である。 図１の連結切り替え構造を適用するスライディングノズル装置の斜視図である。 スペーサーの斜視図である。 スペーサーの固定手段を示す斜視図である。 図４ａのスペーサーの固定手段を単独で示す斜視図である。 スペーサーの固定手段の他の実施例を示す斜視図である。 図５ａのスペーサーの固定手段を単独で示す斜視図である。 駆動ロッドの斜視図である。 図１の連結切り替え構造において、ロッドヘッドが連結フレームに当接し、連結空間へスペーサーが挿入された状態を示す斜視図である。 図７ａの後、連結空間からスペーサーが外されてロッドヘッドが基端フレームに当接した状態を示す斜視図である。 図７ｂの後、連結空間へスペーサーが挿入された状態を示す斜視図である。 図７ｃの後、駆動装置を後退限にしたときの状態を示す斜視図である。 図７ｄの後、連結空間からスペーサーが外されてロッドヘッドが連結フレームに当接した状態を示す斜視図である。 図７ｅの後、ロッドヘッドが基端フレームに当接した状態を示す斜視図である。 図７ｆの後、ロッドヘッドが連結フレームに当接した状態を示す斜視図である。 図７ｇの後、連結空間へスペーサーが挿入された状態を示す斜視図である。 本発明の他の実施例に係るスライド金枠と駆動装置との連結切り替え構造を適用したスライディングノズル装置の斜視図であって、面圧が負荷されしかも２枚のプレートのノズル孔どうしが合致した状態である。 本発明の他の実施例に係るスライド金枠と駆動装置との連結切り替え構造を適用したスライディングノズル装置の斜視図であって、面圧が負荷されしかも２枚のプレートのノズル孔どうしが最も離れた状態である。 本発明の他の実施例に係るスライド金枠と駆動装置との連結切り替え構造を適用したスライディングノズル装置の斜視図であって、面圧が解除された状態である。 従来（特許文献１）の連結切り替え構造における連結切り替え手段の斜視図である。 従来（特許文献１）の連結切り替え構造の平面図である。 従来（特許文献１）の連結切り替え構造の断面図である。

図１は、本発明の一実施例に係るスライディングノズル装置のスライド金枠と駆動装置との連結切り替え構造を示す斜視図、図２は、図１の連結切り替え構造を適用するスライディングノズル装置の斜視図である。なお、先に説明したプレートのチェックや交換は、スライディングノズル装置のスライド金枠１を鉛直状態に立てた状態で行うので、図１及び図２でもスライド金枠１を鉛直状態に立てた状態で示している。

図１及び図２に示すように本発明の一実施例に係るスライディングノズル装置のスライド金枠と駆動装置との連結切り替え構造は、スライド金枠１に設けた連結部３と、連結部３の連結空間３５内にスライド金枠１のスライド方向に進退可能に配置された駆動装置２の駆動ロッド２１と、連結空間３５内に挿入されるスペーサー４とを含む。駆動装置２は、スライディングノズル装置の固定金枠５に保持されている。

連結部３は、スライド金枠１から駆動装置２側に延びるように突設され、スライド金枠１によって保持されている。具体的には連結部３は、スライド金枠１の駆動装置２側の側面に接続される基端フレーム３１と、この基端フレーム３１からスライド金枠１のスライド方向Ｘに平行に延びる２つの平行フレーム３２、３３と、この２つの平行フレーム３２、３３どうしを繋ぐ連結フレーム３４とで構成され、その内側に貫通孔状の連結空間３５を有する。すなわち、連結空間３５は、基端フレーム３１と２つの平行フレーム３２、３３と連結フレーム３４とで囲まれ、平面視が矩形をしている。なお、基端フレーム３１は、スライド金枠１と共有することもできる。

連結フレーム３４の駆動装置２側でしかも固定金枠５側には、駆動装置２の駆動ロッド２１がスライド方向Ｘに移動可能に嵌入するロッド用溝３７が設けられている。このロッド用溝３７を介して駆動ロッド２１は連結部３に着脱可能である。

基端フレーム３１は、駆動ロッドのロッドヘッド２２の突起２６が嵌合する凹部を、固定金枠５側に開口する突起用溝３８として有している。この突起用溝３８は、スライド金枠１を開閉する際にロッドヘッド２２から基端フレーム３１すなわち連結部３が離れるために設けている。

ここで、連結部３は、上述のとおりスライド金枠１によって保持されているから、スライド金枠１のスライド過程において固定金枠５に接触することはないし、ガイドされることもない。

連結部の連結空間３５内には、スペーサー４が挿脱可能である。スペーサー４は、図３に示すように略円柱状をしており断面がＵ字状の溝４１が長手方向に延びるように設けられている。また、スペーサー４の両端部には、駆動ロッド２１の長手方向中心軸に対して垂直な２つの面である当接面４３、４４を有している。さらに、スペーサー４の溝４１の開口部４５とは反対側に取手４２を有している。なお、面圧を解除してスライド金枠１を開く際、スペーサー４を取り忘れた状態でスライド金枠１を空けた時スペーサー４が奥に振り落とされないよう連結空間３５の溶融金属容器側に邪魔板を設置することもできる。

そして、連結部３の２つの平行フレーム３２、３３の一方（平行フレーム３２）に、スペーサー４の取手４２との係合部として取手４２を嵌入するための取手用溝３６が設けられている。この取手用溝３６にスペーサー４の取手４２を嵌入させて係合させることで、連結空間３５に挿入したスペーサー４が鋳造中に連結空間３５から脱落して落下することを防止できる。

取手４２の取手用溝３６への係合方法は、取手４２をピンやコッターなどの公知の固定手段で連結部３へ固定する方法などを採用することができるが、本実施例では図４ａ及び図４ｂに示す固定手段を採用している。

図４ａ及び図４ｂに示す固定手段では、スペーサー４の取手４２をスペーサー本体に螺合し、取手４２に盤状の固定部４６を設けている。また、取手４２の端部は回転させやすくするためのハンドル４７になっている。したがって、ハンドル４７を操作して取手４２を回転させると取手４２がスペーサー本体に螺合し、この螺合動作により固定部４６が連結部３（平行フレーム３２）に当接する。これにより、スペーサー４が連結部３に固定される。

さらに本実施例では、連結部３の２つの平行フレーム３２、３３の他方（平行フレーム３３）に防熱カバー６がヒンジ６１によって回動可能に設けられている。この防熱カバー６は連結部３の連結空間３５を覆い、その端部６２は２つの平行フレーム３２、３３の一方（平行フレーム３２）の側面を覆うことができるように折り曲げられている。そして、この端部６２にスペーサー４の取手４２を嵌入させるための溝６３が設けられている。すなわち、防熱カバー６を閉じて連結空間３５を覆うと、スペーサー４の取手４２が溝６３に嵌入する。つまり、溝６３は、防熱カバー６が連結空間３５を覆う状態において、取手４２の固定部４６と連結部３（平行フレーム３２の側面）との間に位置する。この状態で、上述のように取手４２をスペーサー本体に螺合させると、防熱カバー６がスペーサー４と共に連結部３に固定される。これにより、スペーサー４の脱落と同時に防熱カバー６の開きが防止される。また、防熱カバー６の開きはスペーサー４がないと防止できないので、防熱カバーのロックができないとき、あるいはその後の工程で防熱カバー６の開きが認められたときは、スペーサー４が挿入されていないということであり、このことから、スペーサー４の挿入し忘れを防止する効果が得られる。

図５ａ及び図５ｂには、スペーサー４の固定手段の他の例を示す。図５ａ及び図５ｂにおいて先に説明した図４ａ及び図４ｂの構成と対応する構成には同一の符号を付している。

図５ａ及び図５ｂに示す固定手段では、防熱カバー６の本体に係合片６４を設けると共に、スペーサー４の取手４２にも係合片４８を設けている。そして、これらの係合片６４及び係合片４８には、防熱カバー６を閉じたときに整合する位置にそれぞれ係合孔６４ａ及び係合孔４８ａを設けており、これらの係合孔６４ａ及び係合孔４８ａにピン６５を貫通させるようにしている。

この固定手段では、防熱カバー６とスペーサー４との回転軸が異なり、しかも防熱カバー６の回転半径がスペーサー４の回転半径よりも大きいため、防熱カバー６及びスペーサー４の回動を制限することができる。このため、スペーサー４の脱落を防止することができる。また、防熱カバー６の開きはスペーサー４がないと防止できないので、防熱カバー６のロックができないとき、あるいはその後の工程で防熱カバー６の開きが認められたときは、スペーサー４が挿入されていないということであり、このことから、スペーサー４の挿入し忘れを防止する効果が得られる。

駆動ロッド２１は、駆動装置２（本実施例では油圧シリンダー）の一部として進退するロッドであり、図６に示すように駆動ロッド２１の一方の端部は、駆動ロッド本体よりも大きな外径を有する円盤型をしたロッドヘッド２２になっている。また、ロッドヘッド２２は、駆動装置側とスライド金枠側にそれぞれに駆動ロッド２１の長手方向中心軸に対して垂直な前面２３、２４と背面２５とをそれぞれ有している。なお、本実施例では、スペーサー４との位置決めを容易にしかつスペーサー４の脱落を防止するためにロッドヘッド２２にはスペーサー４の溝４１に嵌合可能な突起２６を設けているが、この突起２６は必要に応じて設ければよい。前面２３は、スペーサー４の当接面４４及び基端フレーム３１に当接可能な面である。背面２５は、スペーサー４の当接面４３及び連結フレーム３４に当接可能な面である。

次に面圧負荷解除の操作手順を説明する。

まず、面圧を解除する手順について説明する。
（１）図７ａの状態で、スペーサー４を連結空間内３５で右方向に回転させてから、連結空間３５からスペーサー４を抜く。その後、駆動装置２を前進限にし、駆動ロッド２１のロッドヘッド２２（前面２４）を連結部３の基端フレーム３１に当接させる（図７ｂ）。
（２）駆動ロッド２１のロッドヘッド２２と連結部３の連結フレーム３４との間に再びスペーサー４を挿入する（図７ｃ）。
（３）駆動装置２を後退限にすると面圧が解除され図７ｄの状態となる。
（４）面圧を解除した後は、スペーサー４を外して開閉金枠７を開くとスライド金枠１を駆動ロッド２１から離して開くことができる。

次に、面圧を負荷する手順について説明する。
（６）プレートのチェック又は交換が終わった後、開閉金枠７及びスライド金枠１を閉じると図７ｅの状態となる。
（７）駆動装置２を前進限として面圧を負荷する（図７ｆ）。
（８）駆動装置２を後退限とする（図７ｇ）。
（９）スペーサー４を入れ、スペーサー４を左方向に回転させて取手４２を連結部３の取手用溝３６に入れる（図７ｈ）。

以上のとおり本発明では、連結部３がスライド金枠１から突設されているため、上述したガイドピースを連結部とする特許文献１では必要であったガイドレール及び当該ガイドレールを摺動して延伸するように配設された延伸ガイドが不要となる。さらに、駆動ロッド２１がスライド金枠１から突設した連結部３に着脱可能であるため、特許文献１のようなスライド金枠との着脱機構も不要となる。したがって、連結部３の構造が単純となり、小型にすることができ、さらに駆動装置２とスライド金枠１との距離を短くできるためスライディングノズル装置も小型にすることができる。

また、スペーサー４には駆動ロッド２１が嵌入する溝４１の開口部とは反対側に取手４２を設けているため、スペーサー４の連結空間３５への挿脱を容易に行うことができると共に、特許文献１のように連結空間内での駆動ロッドと取手との干渉を考慮する必要がなくなり、スペーサー４を小型にすることができる。しかも、駆動装置を駆動する際には、スペーサーを手で保持する必要がなく安全である。

さらに、スペーサー４を連結空間３５内で回転することで取手４２を連結部３に係合することができるので、主に鋳造中のスペーサー４の脱落を防止することができる。

以上の実施例は、開閉金枠７を開くときに駆動装置２がスライド金枠１よりも下に位置する場合であったが、本発明では、駆動装置２がスライド金枠１の上に来る場合にも問題なく対応することができる。

この駆動装置２がスライド金枠１の上に来る場合には、図８ａから図８ｃに示すように鋳造中（図８ａ及び図８ｂ）はロッドヘッド２２が基端フレーム３１とスペーサー４との間に位置して、面圧を解除する場合（図８ｃ）にはロッドヘッド２２が連結フレーム３１とスペーサー４との間に位置する構造とすることができる。

１ スライド金枠
２ 駆動装置
２１ 駆動ロッド
２２ ロッドヘッド
２３，２４ 前面
２５ 背面
２６ 突起
３ 連結部
３１ 基端フレーム
３２、３３ 平行フレーム
３４ 連結フレーム
３５ 連結空間
３６ 取手用溝
３７ ロッド用溝
３８ 突起用溝
４ スペーサー
４１ 溝
４２ 取手
４３ 当接面
４４ 当接面
４５ 開口部
４６ 固定部
４７ ハンドル
４８ 係合片
４８ａ 係合孔
５ 固定金枠
６ 防熱カバー
６１ ヒンジ
６２ 端部
６３ 溝
６４ 係合片
６４ａ 係合孔
６５ ピン
６５ａ 抜け止め具
７ 開閉金枠
８ プレート

Claims (6)

1. 駆動装置の駆動ロッドの進退動作によりスライド金枠を固定金枠に対してスライドさせることで面圧を負荷又は解除するスライディングノズル装置において、スライド金枠と駆動装置との連結部の連結空間内に駆動装置の駆動ロッドを進退可能に配置し、連結空間へスペーサーを挿入することでスライド金枠と駆動装置との連結位置を切り替える、スライディングノズル装置のスライド金枠と駆動装置との連結切り替え構造であって、
   連結部は、スライド金枠から駆動装置側に突設して設けられ、
   駆動ロッドは、連結部に着脱可能であり、
   スペーサーは、駆動ロッドが嵌入する溝を有すると共にこの溝の開口部以外に取手を有し、
   スペーサーの取手を連結部又は連結部に設けた防熱カバーに係合するスライディングノズル装置のスライド金枠と駆動装置との連結切り替え構造。
2. スペーサーの取手は開口部とは反対側に設けられ、スペーサーの取手を連結部又は連結部に設けた防熱カバーに係合するためにスペーサーを連結空間内で回転させる請求項１に記載のスライディングノズル装置のスライド金枠と駆動装置との連結切り替え構造。
3. 連結部にスペーサーの取手との係合部として取手用溝を、連結部の駆動装置側に駆動ロッドが嵌入するロッド用溝をそれぞれ有する請求項１又は請求項２に記載のスライディングノズル装置のスライド金枠と駆動装置との連結切り替え構造。
4. 連結部は、基端フレームと、この基端フレームからスライド金枠のスライド方向に延びる２つの平行フレームと、この２つの平行フレームどうしを繋ぐ連結フレームとで構成され、その内側に貫通孔状の連結空間を有し、
   一方の平行フレームにスペーサーの取手との係合部として取手用溝を、連結フレームに駆動ロッドが嵌入するロッド用溝をそれぞれ有し、
   しかも連結部は、スライド金枠のスライド過程で固定金枠に接触することがない請求項１から請求項３のいずれかに記載のスライディングノズル装置のスライド金枠と駆動装置との連結切り替え構造。
5. スペーサーの取手は固定部を有すると共にスペーサー本体に螺合されており、この取手の螺合動作により固定部が連結部に当接することでスペーサーが連結部に固定される請求項１から請求項４のいずれかに記載のスライディングノズル装置のスライド金枠と駆動装置との連結切り替え構造。
6. スペーサーの取手は固定部を有すると共にスペーサー本体に螺合されており、
   連結部に連結空間を覆う防熱カバーを回動可能に設け、防熱カバーはスペーサーの取手が嵌入する溝を有し、この溝は防熱カバーが連結空間を覆う状態において、前記固定部と連結部との間に位置し、この状態でスペーサーの取手をスペーサー本体に螺合させることにより、防熱カバーがスペーサーと共に連結部に固定される請求項１から請求項４のいずれかに記載のスライディングノズル装置のスライド金枠と駆動装置との連結切り替え構造。

Images