JPH01224143A - 鋳型振動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は連続または半連続＃Ｓ造機においてＵへ！を上
下振動させる鋳型ｉ肋装置に関するものぐある。

〔従来の技術〕

連続または手違Ｈ鋳造機においては、鋳型に対する鋳片
の焼き付き防止等のために一定サイクルで鋳型を上下に
振動させるようにしている。

この振動方式として、従来は、第６図に模式的に示すよ
うに、モータａの回転力を変速機ｂ、カムＣＳ揺動レバ
ーｅ等（場合によってはクランク、リンク等も用いる）
を介して鋳！ｄにＳ＠力として伝える方式、あるいは図
示しないが、油圧シリンダのピストンの往復運動をリン
ク、レバー等を介して＠型に振動力として伝える方式が
公知であり、いずれも長いレバー系を有しているのが普
通である。ｆは揺動レバーｅのｒ！動支点である。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、上記従来のレバ一方式によると、高速ｆｆ１
ｌｌｌＪ（数１−Ｉ　Ｚ以上）を得ようとする場合に、
揺動レバーの剛性不足による変形等の発生により、所望
の鋳型ｆ！初を得がたいのが実情であった。

また、得ようとする鋳片の表面状態等に応じて撮動波形
（振動数および振幅の一方または双方）を変えたい場合
がある。この場合、従来方式ではカムＣを取替えなけれ
ばならない等、波形変更操作の面で不利であった。

そこで本発明は、高速振動が可能で、かつ振動波形を容
易に変化させることができる鋳型振動装置を提供Ｊるも
の′Ｃある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、鋳型を支持する振動フレームと、この撮動フ
レームに上下方向の振動力を加える電磁加振手段と、こ
の？４磁加振手段による振動力に対抗するバネ力を発揮
する懸架バネとを具備し、上記電磁加振手段は、上記振
動フレームおよび固定部のいずれか一方に設けられた直
流電磁石と、この直８１電磁石との囚に反発、吸引作用
が働くように他方に設けられた交ｙＬ電磁石とからなる
ものである。

また、上記懸架バネと電磁加振手段と振動フレームとに
よる振動系全体の振動数を調節しうるように、懸架バネ
にバネ力調節手段を設けることができる。

さらに、撮動フレームは、ｈ型振動方向とほぼ直角に固
定された板バネに取付けるのが望ましい。

また、振動フレーム側に設けられる電磁石を、撮動フレ
ームの枠材を磁芯として構成することができる。

〔作用〕

請求項１０基本構成により、振動フレーム、すなわち鋳
型に直接振動を加えることができるため、基本的に高速
振動を容易に得ることができる。また、電磁加振手段を
用いるため、電流制御による振動調節が可能となり、振
動波形１ＩＪｔＩｌｌが容易となる。

また、請求項２のように、懸架バネにバネ力調節手段を
設けることにより、ｉ勤数：１節の幅が広がる。また、
このバネ力調節によって、振動系全体の固有振動数を所
望の振動数に近付けることが可能となり、これにより振
動フレームを自励振動に近い状態として電磁加振手段の
加蚤力を軽減することが可能となる。

一方、上記基本構成に加えて、撮動フレームを、鋳型振
動方向とほぼ直角に固定された板バネに取付けることに
より、鋳片に９９％力が作用する方向の振動フレームの
運動を防止することができる。

また、振動フレーム側に設けられる電磁石を、振動フレ
ームの枠材を！！芯として構成することにより、構成が
ｆｌ！ｌ　！ｌ　１かつコンパクトとなる。

（実施例） 本発明の実施例を図によって説明する。

本発明の基本実施例を第１図乃至第４図に示している。

まず、第１図および第２図において、１は図示しない鋳
型が組込まれる鋳型フレーム、２はこの鋳型フレーム１
を支持する振動フレームである。

この振動フレーム２は、磁性体からなる枠材にて直方体
枠状に構成され、この振動フレーム２の中心部に鋳型フ
レーム取付座３を介して鋳型フレーム１が取付けられて
いる。Ａは鋳型から引き扱かれる鋳片である。

振動フレーム２には、左右両側において、それぞれ上下
両辺部２ａ、２ｂに直流電磁石４，５が設けられている
。第３図を併用して詳述すると、上下両辺部２ａ、２ｂ
において、前後一対の直流ｆｌＩｉＴｉｉコイル４ａ、
４ｂおよび５ａ、５ｂが、それぞれ両辺部２ａ、２ｂを
形成する枠材を磁芯（鉄芯）として、互いの巻き方向が
逆となり、かつ相対向する側が同極（たとえばＮ極、以
下、この場合で説明する）となるように巻装され、これ
によって両辺部中央部分がＮ極（以下、直流磁極という
）となる′ｒｉ流電磁石４．５が構成されている。

また、この両直流磁楊に対向する上下両辺部２ａ、２ｂ
間の固定部分に、交流電磁コイル６ａと磁芯６ｂとかな
らなる交流電磁石６が竪に設置され、この交流電磁石６
の上下両側に、上記直流磁極Ｎに対向するＮまたはＳの
交流磁極が形成されるようになっている。

こうして、撮動フレーム２のノミ６両側において、それ
ぞれ上下の直流電磁石４．５と、これらの間の交流電磁
石６とによって電磁加振手段が構成され、交流磁極と、
極性一定の、Ｌ不肖側直流磁極Ｎとの間に交互に作用す
る反発、吸引力によって、振動フレーム２に上下方向の
振動力が加えられるように構成されている。

一方、第１．２図に示すように、振動フレーム２の上面
および下面の前後内側には、それぞれ左右両端が板バネ
架台７．７に固定された水平な板バネ８．９が固着され
、下部板バネ９における、振動フレーム２の下側四隅部
に対応する部位と、フレーム支持台１０との間にそれぞ
れ懸架バネ機構１１・・・が設けられている。

この懸架バネ機構１１の構成を詳述すると、下部板バネ
９の下面にアーム１２が垂直に突設され、このアーム１
２の下端に一体に設けられたストッパ１２ａと、同スト
ッパ１２の上下両側においてフレーム支持台１０に固定
されたバネ受け１３゜１４との閤にそれぞれ懸架バネ１
５．１６が設けられている。

この両懸架バネ１５．１６のうち、上側の懸架バネ１５
は、上記電磁加振手段による上向きの振動力に対抗する
バネ力を、下側の懸架バネ１１は同下向きの振動力に対
抗するバネ力をそれぞれ発揮し、これら電磁加振力とバ
ネ力との協働によって、振動フレーム２（鋳型フレーム
１）が一定周期でスムースに振動することとなる。

第１図においで、１７・・・は懸架バネ１５．１６のバ
ネ力をａｍするためのジヤツキで、電動機または油圧等
によって駆動される。

この鋳型振！！ｔ′ＩＡ＠は、上記のように直流磁極と
交流磁極とを備えた電磁加振手段による上下加振力と、
これに対向する懸架バネ１５．１６のバネ力との協働作
用によって、撮動フレーム２に支持された鋳型フレーム
１を、直接、上下振動させるため、高速振動を容易に得
ることができる。

また、 （イ）交流電磁石６に供給する交流電流の波形（周波数
および振幅の一方または双方）の３節（ロ）直流電磁石
４．６に供給される直流電流の大きさの調節 （ハ）ジヤツキ１７・・・による懸架バネ１５，１６の
バネ力の調節 によって、振動波形を容易に、しかも多様に変化させる
ことができる。

さらに、左右両側のＴ１ｖＡ７ＪｎＳ手段の個別１１１
御、および片側の電磁加振手段における各電磁石４゜５
．６の個別制御、ならびに懸架バネ１５．１６の個別調
節により、振動フレーム２全体の振動状態のバランス（
均一性）を確保することができる。

また、懸架バネ１５．１６のバネ力の調節により、Ｓ動
系全体の固有振動数を所望の振動数に近付けることが可
能となり、これにより振動フレーム２を自励振動に近い
状態として電磁加振手段の加振力、すなわち各電磁石４
．５．６に対する供給電力を軽減することが可能となる
。

加えて、撮動フレーム２を、両端が板バネ架台７．７に
固定された水平（鋳型振動方向と直角）な板バネ８．９
に取付けているため、この板バネ８．９により、振動フ
レーム２の上下方向以外の振動、すなわち鋳片Ａに剪断
力が作用する水平および回転運動を防止することができ
る。

上記した振動調節のための制御系の構成を第４図によっ
て説明する。

同図には、振動フレーム２の片側の振動系についてのＭ
ａｌｌ構成のみを示しているが、もう片側についてもこ
れと同様に構成される。

２０は振動波形ａｌｌ　ＩＩおよび全体のバランス制御
のためのメインコントローラで、このメインコントロー
ラ２０から、交流電磁石６の電磁コイル６ａに対しては
′Ｗ１流波形制ｍ装置２１、交流電流υ１１１装誼２２
、同出力ｖＲ１！２３を介して所定の周波数および振幅
をもった交流ｌｌ流が指令され、また上下の直ＩＴ１！
ｉ石の電磁コイル４ａ、４ｂおよび５ａ、５ｂに対して
は直流電流制御装置２４、同出力装ｗ２５を介して所定
値の電流指令が出される。電磁加振手段は、このメイン
コントローラ２０からの指令に基づく出力によって作動
し、これによって電磁加振力が制御される。この場合、
各電磁コイル４ａ、４ｂ、５ａ、５ｂが同時に一括して
制御されるほか、＠肋系全体の振動のバランスを確保す
るために各コイル個別にも関連される。

メインコントローラ２０には、各コイル４ａ。

４ｂ、５ａ、５ｂ、６ａに対する供給電流が検出されて
フィードバックされるとともに、撮動フレーム２の各コ
ーナ一部および各辺の中央部辺りに配冒され振動フレー
ム２の変位、速度（または加速度）を検出するＳ勤検出
センサ２６・・・からの検出信号が入力され、これら入
力信号に基づいてメインコントローラ２０からの出力が
決定される。

また、メインコントローラ２０からは、懸架バネ機構１
１の各ジヤツキ１７・・・に対する制御指令も出力され
る。具体的には、メインコントローラ２０から各ジヤツ
キごとのジヤツキ制御装置！２７・・・を介して電動様
または油圧モータ等の各ジヤツキ駆ａｌ１２８・・・に
対する作動信号が指令され、これによって各懸架バネ′
１５．１６のバネ力が調節される。

こうして、電磁加振手段の加振力および懸架バネ１５．
１６のバネ力が適切な値に′ｉＪ４節されることにより
、＆Ｉ型フレーム１の撮動波形（撮動数および振幅）が
所望のものに調節される。

他の実施例 （１）電磁加振手段に関して、上記実施例では、ｉＩフ
レーム２の左右両側において、それぞれＮ・Ｓ二極ずつ
の磁４ｆｉ（片側二Ｉｊ＞を形成する場合について説明
したが、片側四極の構成とすることし勿論可能である。

こうすれば、振動のより精密なバランス制御が可能とな
る。また、この電磁加振手段を左右両側でなく前後両側
に段重）でもよいし、前後および左右両側に設けてもよ
い。

１）上記実施例では、懸架バネ機構１１と、水平、回転
運動を防止するための板バネ８．９とを別々に設けたが
、第５図に示すように、板バネ８．９をそのまま懸架バ
ネ機構として兼用する構成とすることもできる。この場
合、バネ力を調節する手段として、ここでは板バネ８．
９の一端が取付けられた板バネ架台２９に、板バネ８．
９に圧接しつつ板バネ長さ方向に移ａ可能なピンチロー
ラ３０・・・を設け、このピンチローラ３０・・・の移
動により、同ローラ３０・・・と板バネ他端との間の距
離を変化させてバネ力を調節するようにしている。３１
・・・はピンチローラ移動用の車輪である。

この構成とすれば、前記実施例と比較して構成が簡単と
なり、コストが安くてすむ。

（ＩＩＩ）上記実施例では、振動フレーム２の枠材を磁
芯として直流電磁石４．５を構成したが、撮動フレーム
２とは別の独立した磁芯をもってこれら電磁石４．５を
構成してもよい。

（ＩＶ　）上記実施例では、撮動フレーム２側に直流電
磁石、これらの間の固定部分に交流電磁石をそれぞれ設
けたが、これとは逆に、振動フレーム２側に交流電磁石
、固定部分に直流電磁石を設けてもよい。

〔発明の効果〕

上記のように本発明によるときは、鋳型に直接振動を加
えることができるため、従来のレバ一方式では困１ｉ−
ｃあった高速撮動を容易に得ることができる。また、電
磁加振手段を用いているため、電流＆１１１１１による
振動υ制御が可能となり、撮動波形（撮動数および振幅
）の１ｌＩｌｔＩＩが容易となる。

さらに、懸巣バネにバネ力調節手段を設けた請求項２の
構成によると、バネ力調節によって上記振動波形のυ制
御の幅を広げることができる。また、このバネ力調節に
よって振動系全体の固有振動数を所望の撮動数に近付け
ることが可能となり、これにより撮動フレームを自励撮
動に近い状態として電磁加振手段の加振力を軽減するこ
とが可能となる。

一方、振動フレームを、鋳型撮動方向と直角に固定され
た板バネに取付けることにより、振動フレームの上下方
向以外の振動、すなわち鋳片に剪断力が作用する水平お
よび回転運動を防止することができる。

また、撮動フレーム側に設けられる電磁石を、振動フレ
ームの枠材を磁芯として構成することにより、電磁加振
手段の構成が簡単、かつコンパクトどなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基本実施例にかかる鋳型振動装置を示
す正面図、第２図は同平面図、第３図は同装訝における
電磁加振手段および懸架バネ機構の構成を模式的に示す
側面図、第４図は同Ｍｌｌｌｌ系の１０ツク構成図、第
５図は本発明の他の実施例にかかる鋳型Ｓ動装置を示す
正面図、第６図は従来例を示す概略構成図である。 １・・・鋳型フレーム、２・・・振動フレーム、４，５
・・・電磁加振手段を構成する直流電磁石、６・・・同
交流電磁石、８．９・・・仮バネ、１５．１６・・・懸
架バネ、１７・・・バネ力調節手段としてのジヤツキ。 特許出願人　　　　　　株式会社神戸製鋼所代　理　人
　　　　　弁理士　小谷悦司同　　　　　　　弁理士　
長１）正 向　　　　　　　弁理士　板谷康夫 第　　３　　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、鋳型を支持する振動フレームと、この振動フレーム
   に上下方向の振動力を加える電磁加振手段と、この電磁
   加振手段による振動力に対抗するバネ力を発揮する懸架
   バネとを具備し、上記電磁加振手段は、上記振動フレー
   ムおよび固定部のいずれか一方に設けられた直流電磁石
   と、この直流電磁石との間に反発、吸引作用が働くよう
   に他方に設けられた交流電磁石とからなることを特徴と
   する鋳型振動装置。 ２、懸架バネにバネ力調節手段が設けられたことを特徴
   とする請求項１の鋳型振動装置。３、振動フレームが、
   鋳型振動方向とほぼ直角に固定された板バネに取付けら
   れたことを特徴とする請求項１または２の鋳型振動装置
   。 ４、振動フレーム側に設けられた電磁石が、振動フレー
   ムの枠材を磁芯として構成されたことを特徴とする請求
   項１乃至３のいずれか１の鋳型振動装置。