JP7177795B2 - 溶融金属を格納する容器のスライドクロージャ - Google Patents

Description

本発明は、請求項１の前文に記載の、溶融金属を格納する容器のスライドクロージャに関するものである。

この種のスライドクロージャは、特許文献１に開示されており、このクロージャは、リニアアクチュエータによってスライドユニットを変位させることにより、互いにクランプされた耐火閉じ板の開口を開状態、閉状態、またはスロットル調整された状態にすることによって、鋳造中に容器からの排出を調整するように機能する。従って、最初にスライドユニットのプッシュロッドをリニアアクチュエータの駆動ロッドに連結しなければならない。これは、リニアアクチュエータによって、その駆動ロッドをスライドユニットのプッシュロッドに向けて変位させることにより、ひとりでに行われる。鋳造後に、リニアアクチュエータは、通常、これを収容しているホルダから引き出されて、鋳造プラットフォームに残される一方、空の容器はメンテナンスのために取鍋受け座などに移される。リニアアクチュエータは、より容易にホルダ内に取り付けるために、横方向にホルダの案内溝にスライド挿入されて、鋳造プロセス中は、そのホルダ内で、主に形状ロックした状態に保持される。

欧州特許第０８７５３２０号明細書

本発明の目的は、鋳造の前と後に、リニアアクチュエータの自動取り付けおよび自動取り外しが可能となるように、冒頭で記載したタイプのスライドクロージャを改良することである。

本目的は、請求項１の特徴によって、本発明により達成される。

この設計により、特にスライドユニットへの自動連結と、鋳造用容器からの排出を調整するためのスライドユニットの変位である、リニアアクチュエータの他の機能を損なうことなく、リニアアクチュエータを、これが作動させるロック装置で正確に位置決めして、鋳造中は、これを固定することが可能となる。

可能な限り単純な構成の観点から、本発明により、リニアアクチュエータを、駆動ロッドを駆動する主ピストンと、これと独立にロック装置を作動させるために可動である補助ピストンと、を備えた油圧シリンダで形成することが規定される。

これにより、スライドクロージャのスライドユニットに連結する前のリニアアクチュエータをロックすること、または駆動ロッドの前端での連結が解除される前のリニアアクチュエータをロック解除すること、が可能である。

好ましい実施形態では、本発明により、補助ピストンは、駆動ロッド上で案内されるロックヘッドを備えることが規定され、そのロックヘッドは、補助ピストンがロック方向に作動すると、油圧シリンダの内部から前方に押し出されて、形状嵌めおよび／または圧力嵌めにより対応する形状のホルダのリセス内に進入する一方、補助ピストンがロック解除方向に作動すると、シリンダは、ホルダのリセスから取り外されて、油圧シリンダの内部に戻される。

また、可能な限り単純なリニアアクチュエータの制御の観点から、油圧シリンダをロックするとき、その駆動ロッドをスライドユニットのプッシュロッドに連結するとき、および鋳造プロセス中にスライドユニットを作動させるときは、好ましくはプログラム可能な制御ユニットによる中央制御によって実行することも有用である。

本発明による特に適切なリニアアクチュエータは、多機能であるように設計されていることを特徴とし、これにより、リニアアクチュエータをホルダ内にロックすること、その駆動ロッドをスライドユニットのプッシュロッドに連結すること、および鋳造プロセス中に容器からの溶融金属の排出量を制御するためにスライドユニットを変位させること、が実現される。

この場合、可能な限りコンパクトな設計の観点から、油圧シリンダは、その内部が、主ピストンおよび補助ピストンによって、３つの互いに独立に加圧可能なチャンバに分割されるように設計することが効果的であり、その場合、中央チャンバが加圧されると油圧シリンダはロックされ、後部チャンバが加圧されると駆動ロッドがスライドユニットのプッシュロッドに連結され、または中央チャンバが加圧されると鋳造プロセスの調整のために駆動ロッドが変位させられ、一方、前部チャンバが加圧されると油圧シリンダはロック解除される。

また、油圧シリンダは、補助ピストンのためのストッパとして機能する分離壁であって、駆動ロッドを自由に通過させるための開口を有する分離壁を、２つのピストンの間に備えるように構成することも有用である。

本発明について、図面を参照して、例示的な実施形態を用いて以下でさらに詳細に説明する。

図１は、取り付け前の状態を示すリニアアクチュエータと、スライドクロージャのホルダの斜視図である。 図２は、ホルダにロックされた状態の、図１のリニアアクチュエータの長手方向断面図である。 図３は、ロックされるとともに図示のスライドクロージャのプッシュロッドに連結された状態の、同じく長手方向断面で示す図１のリニアアクチュエータである。 図４ａ～４ｆは、長手方向断面で概略的に示す、様々に異なる動作位置にあるリニアアクチュエータである。

図１～図３は、図示のスライドハウジング１のホルダ５と、これに収容可能なスライドクロージャ用リニアアクチュエータ６と、を示しており、このアクチュエータは、スライドハウジング１と、この中でプッシュロッド２を介して長手方向に案内されるスライドユニットと、を有する。

このようなスライドクロージャの構成および動作方法、ならびにホルダおよびその連結は、冒頭で挙げた特許文献１に詳細に説明されており、よって、そのすべてを詳細に以下で示すことはしない。

リニアアクチュエータ６は、通常、溶融金属で満たされた特に取鍋として提供される容器がストランド鋳造システムの鋳造プラットフォーム上に配置された後に、最初にスライドクロージャのホルダ内に取り付けられる。これは、より詳細には図示していないロボットマニピュレータを用いて効果的に行われ、そのマニピュレータを、リニアアクチュエータ６の連結片１０’に連結することが可能であり、これにより、リニアアクチュエータ６のフランジ２０を横方向にホルダ５のリセス内に挿入する。

動作中にリニアアクチュエータ６がホルダ５内で不動に固定されたまま維持されることを確保するために、本発明によれば、スライドクロージャは、リニアアクチュエータ６によって作動させることが可能であるとともにホルダ５と協働するロック装置７を備える。

このロック装置７によって、効果的にはロボットマニピュレータによってホルダ５内に挿入された後のリニアアクチュエータ６を確実に固定することが実現され、またはリニアアクチュエータを取り外すときにロック装置は再び解除され、これにより、ホルダ内に挿入された後のリニアアクチュエータをホルダ内に固定可能であり、またはホルダから取り外す前のリニアアクチュエータを再びロック解除することが可能である。このロック装置７は、好ましくは円筒形のロックヘッド８を有し、これは、ロックされた状態では、ホルダ５の同様の円筒形状のリセス９内に形状ロックで挿入されている。一方、このロックヘッド８は、ロック装置７の補助ピストン１２をロック解除方向に作動させたときに、リセス９から取り外すことができる。

本発明により動作するリニアアクチュエータ６は、２つの互いに独立に可動であるピストン１１および１２を有する油圧シリンダ１０を備え、この場合、主ピストン１１は駆動ロッド４を作動させるように機能する一方、補助ピストン１２はロック装置７を作動させるために用いられる。特に図４ａから分かるように、ロックヘッド８は、駆動ロッド４上で厳密に案内されて、補助ピストン１２によって駆動ロッド４に対して変位させることが可能である。油圧シリンダ１０には、２つのピストン１１と１２の間に、補助ピストン１２のためのストッパとして機能する分離壁１３が配置されており、この分離壁は、駆動ロッド４が貫通する中央開口１４を備える。

この場合、このプッシュロッド２は、カップリング３を介してリニアアクチュエータ６の駆動ロッド４に連結することができ、このとき、カップリング３は、リニアアクチュエータの駆動ロッド４をスライドユニットのプッシュロッド２に向けて変位させることにより、ひとりでに連結する。このカップリングは、プッシュロッド２の端にカップリング部品を備えるとともに、リニアアクチュエータ６の駆動ロッド４の前端にカップリング部品を備え、このカップリングは、駆動ロッド４を変位させると連結し、一方、このカップリング３は、駆動ロッド４の変位方向に対して横断方向にリニアアクチュエータ６をホルダ５から取り外すと、ひとりでに連結解除する。

自動的に機能するカップリング３は、クローカップリングとして設計されており、そのバネ式クロー要素１６は、プッシュロッド２のカップリングヘッド１７を通り越して駆動ロッド４を進めると、外側に広がり、図３に示すように、バネ力によって閉じてスナップ嵌合し、形状ロックによりプッシュロッド２のカップリングヘッド１７の周囲に係合する。同様に、自動的な連結解除は、リニアアクチュエータ６を横方向に引き出すことにより、スナップ嵌合した状態の２つのクロー要素１６が、プッシュロッド２のカップリングヘッド１７までの長手方向延長部に対して横断方向にスライドして、カップリングヘッドから横方向に外れることにより、行われる。

図４ａ～図４ｆに、リニアアクチュエータ６の動作方法を示している。油圧シリンダ１０の内部空間は、２つのピストン１１および１２によって、３つの互いに独立に加圧可能なチャンバ１５ａ、１５ｂ、１５ｃに分割されており、それらのチャンバの入口を、対応する矢印１５、１５’、１５”で示しており、それらの矢印は、チャンバが加圧されるときに白色であり、チャンバが加圧されないときに黒色である。分離壁１３の中央開口１４によって、チャンバ１５ｂからの媒体が、分離壁１３とピストン１２との間のチャンバ１５ｂ’内へと自由に通過することが可能となる。

図４ｂは、ハウジングのホルダ５内に取り付けられるときの油圧シリンダ１０を、ピストン１２およびロックヘッド８が退避した状態で示している。

図４ｃによれば、中央チャンバ１５ｂが加圧されると、油圧シリンダ１０はホルダ５にロックされ、この駆動ロッド４から離れた後部チャンバ１５ａが加圧されると、駆動ロッドは、スライドユニットのプッシュロッド２に連結される（図４ｄ）。図４ｃに見られるように、加圧されたチャンバ１５ｂを白色矢印１５’で示しており、または他の２つの矢印１５、１５”はチャンバ１５ａ、１５ｃが加圧されていないときを黒色で示している。

鋳造中に、チャンバ１５ａまたは１５ｂが加圧されると、スライドユニットが動作し、ひいては、スライドクロージャの開状態または閉状態またはスロットル調整された状態が実現される（図４ｄまたは図４ｅ）。これを、それぞれ白色矢印１５または１５’で示している。このような圧力は、ロックヘッド８が常にホルダ５のリセス９内に押し込まれるように、チャンバ１５ｂ内で維持される。

原理的には、ロックヘッド８とホルダ５との間に圧力嵌めが得られるように、ロックヘッド８をホルダ５のリセス９内に圧入することができる。

図４ｆは、ロックヘッド８のロック解除を示しており、この場合、油圧シリンダ１０の前部チャンバ１５ｃは、白色矢印１５”で示すように媒体圧力を受ける。ロック解除されたら、リニアアクチュエータ６を横方向に引き出すことができ、このとき、カップリング３は、ひとりでに解除される。

上述の例示的な実施形態の代替的な変形例として、リニアアクチュエータ６において、駆動ロッド４が貫通する中央開口１４を封止することができる。その場合、この分離されたチャンバ１５ｂ’への追加の入口が通じ、これにより、ピストン１２およびそのロックヘッド８をホルダ５のリセス９内へと前進させる。

本発明によるロック装置７は、１枚の固定板および１枚の可動スライド板を有するいわゆる２枚スライド板と、２枚の固定スライド板およびそれらの間でスライド可能なスライド板を有するいわゆる３枚スライド板と、その両方に適している。

原理的には、カップリングは、逆にして、スライドユニットのプッシュロッド上にクロー要素を、リニアアクチュエータの駆動ロッド上にフランジ状の構成を有する他方のカップリング部品を、設けることができる。

Claims (8)

1. 溶融金属を格納する容器のスライドクロージャであって、スライドハウジング（１）と、前記スライドハウジング内で長手方向に案内されるスライドユニットであって、プッシュロッド（２）を有するスライドユニットと、前記スライドハウジング上のホルダ（５）と、を備え、さらに、前記ホルダ（５）に取り外し可能に取り付けられるリニアアクチュエータ（６）であって、カップリング（３）によって前記スライドユニットの前記プッシュロッド（２）に連結可能な駆動ロッド（４）を有するリニアアクチュエータ（６）を備え、前記カップリング（３）は、前記ホルダ（５）に挿入された前記リニアアクチュエータ（６）を、前記スライドユニットに向けて前記駆動ロッド（４）を変位させることで、連結するように設計されており、前記カップリング（３）は、前記プッシュロッド（２）の端にカップリング部品と、前記リニアアクチュエータ（６）の前記駆動ロッド（４）の前端にカップリング部品と、を有し、前記カップリングは、前記駆動ロッド（４）を変位させることで、連結する、スライドクロージャにおいて、
   前記リニアアクチュエータ（６）によって作動させることが可能であるとともに前記ホルダ（５）と協働するロック装置（７）を備え、これにより、前記ホルダ（５）内に挿入された後の前記リニアアクチュエータ（６）を前記ホルダ内に固定可能であり、または前記ホルダから取り外す前の前記リニアアクチュエータをロック解除することが可能であり、さらに、
   前記リニアアクチュエータ（６）は、油圧シリンダ（１０）と、前記油圧シリンダ内で前記駆動ロッド（４）を駆動する主ピストン（１１）と、前記ロック装置（７）を作動させるために前記主ピストンとは独立に可動である補助ピストン（１２）と、を含み、
   前記補助ピストン（１２）は、前記駆動ロッド（４）上で案内されるロックヘッド（８）を備え、前記ロックヘッドは、前記補助ピストンがロック方向に作動すると、前記油圧シリンダ（１０）の内部から前方に押し出されることが可能であるとともに、対応する形状の、前記油圧シリンダ（１０）の前記ホルダ（５）のリセス（９）内に挿入可能であり、前記ロック装置（７）の前記補助ピストン（１２）がロック解除方向に作動すると、前記シリンダを、前記リセス（９）から取り外すことが可能である、ことを特徴とするスライドクロージャ。
2. 前記ロックヘッドは、形状嵌めおよび／または圧力嵌めにより、前記油圧シリンダ（１０）の前記ホルダ（５）のリセス（９）内に挿入される、ことを特徴とする、請求項１に記載のスライドクロージャ。
3. 前記油圧シリンダ（１０）をロックすること、前記駆動ロッド（４）を前記プッシュロッド（２）に連結すること、および鋳造プロセス中に前記スライドユニットを作動させることについて中央制御することがプログラムされた制御ユニットを更に備えることを特徴とする、請求項１～２のいずれか一項に記載のスライドクロージャ。
4. 請求項１～３のいずれか一項に記載のスライドクロージャのためのリニアアクチュエータであって、このリニアアクチュエータ（６）は、前記ホルダ（５）内にロックされ、前記スライドユニットの前記プッシュロッド（２）に連結され、および鋳造プロセス中に前記スライドユニットを変位させることができるよう構成されている、ことを特徴とするリニアアクチュエータ。
5. 前記油圧シリンダ（１０）の内部空間は、前記主ピストン（１１）および前記補助ピストン（１２）によって、３つの互いに独立に加圧可能なチャンバ（１５ａ，１５ｂ，１５ｃ）に分割されており、
   －前記中央チャンバ（１５ｂ）が加圧されると前記油圧シリンダ（１０）を前記ホルダ（５）にロックさせ、
   －前記駆動ロッドから離れた前記後部チャンバ（１５ａ）が加圧されると前記駆動ロッド（４）を前記スライドユニットの前記プッシュロッド（３）に連結させ、
   －前記後部チャンバもしくは前記中央チャンバ（１５ａ，１５ｂ）が加圧されると鋳造プロセスの調整のために前記駆動ロッドを変位させる、ことを特徴とする、請求項４に記載のリニアアクチュエータ。
6. 前記油圧シリンダ（１０）は、前記補助ピストン（１２）のためのストッパとして機能する分離壁（１３）であって、前記駆動ロッド（４）が貫通する開口（１４）を有する分離壁を、２つのピストン（１１，１２）の間に備え、前記開口により、前記チャンバ（１５ｂ）からの媒体を、前記分離壁（１３）と前記ピストン（１２）との間に形成されたチャンバ（１５ｂ’）内へと自由に通過させることが可能である、ことを特徴とする、請求項４または５に記載のリニアアクチュエータ。
7. 前記ロックヘッド（８）に隣接した前記前部チャンバ（１５ｃ）が加圧されると、前記油圧シリンダ（１０）をロック解除可能であることを特徴とする、請求項４または５に記載のリニアアクチュエータ。
8. ロック解除された後の前記リニアアクチュエータ（６）を、前記駆動ロッド（４）の変位方向に対して横断方向に引き出すことが可能であり、このとき、前記カップリング（３）は、ひとりでに解除される、ことを特徴とする、請求項７に記載のリニアアクチュエータ。

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