JPH062914B2 - 真空冶金用鋳型自動幅可変装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は真空冶金装置に係り、より詳細には、プラズマ
溶解炉、電子ビーム（ＥＢ）溶解炉などの真空冶金装置
における自動的に幅可変可能な鋳型に関する。

（従来の技術及び解決しようとする問題点） プラズマ溶解炉、ＥＢ溶解炉などの真空冶金装置は、高
純度溶解、合金元素の高歩留り添加等が可能であること
から、近年の高品質製品化に伴いますます利用されるよ
うになってきている。そのため、真空溶解装置の高能率
操業が必要となり、特に各種サイズの鋳込みを迅速に可
能にする技術の開発が望まれている。

このような鋳込みを可能にするには鋳型を可変式にする
のが有利であると考えられているが、従来の真空冶金用
鋳型は、溶融金属と接触するインサートがハースと一体
構造であり、シール等々の真空冶金装置固有の問題があ
るため、現実にはスラブ用鋳型でも幅可変式のものは存
在しなかった。この点について詳述するならば次のとう
りである。

鋼の連鋳装置には自動幅可変式鋳型が採用されており、
連続操業を可能にして生産性の向上に大きく寄与してい
るところである。この自動幅可変式鋳型には、周知の如
く広面開放機構、広面クランプ機構、狭面送り機構等の
幅可変に要する諸機構が装着されている。そして、サイ
ズ替を行うに当っては、まず、(1)ロータリーアクチェ
ータを作動させて広面クランプネジ軸を後進させ、クラ
ンプを解除し、次いで、(2)広面開放シリンダを差動さ
せて広面の間隔を押し広げた後、(3)狭面送り駆動をウ
ォーム減速機を介して狭面送り駆動ネジ軸に伝え、これ
を回転させることによって狭面送りネジ軸を前後進させ
てサイズ替を行う。そして、(4)再び広面をクランプし
てサイズ替終了となる。

しかし乍ら、上記のような鋼の連鋳用の自動幅可変式鋳
型をそのまま真空冶金用の鋳型に採用すると、以下
(1)，(2)のような問題がある。

(1)鋳型の幅替を行なうためには、モータ、減速機、シ
リンダなどの駆動機器が必要となるが、一般的に市販さ
れているこれらの機器は駆動軸の部分などに真空に対処
できるシールが施されていないため、潤滑油が蒸発する
等々の問題が生じるし、また、減速機のケーシング材質
としては一般に鋳鋼が用いられているため、真空容器中
での使用には不適当である等々、真空対策上の諸問題が
ある。

(2)これらの問題を解決するために、たとえ、モータ、
減速機などのシール方法や材質を真空用のものに変え、
更に狭面送り用のネジ軸の出側部分のシールを真空用の
ものにしたにしても、新たに、機構の作動に伴いその内
部の空間の体積変化の吸収（ブリージング）ができなく
なるという問題が残る。

一方、他の方策として、真空冶金における製品のサイズ
替に対してサイズに応じた鋳型を用意し、サイズ替毎に
鋳型を交換する方法、手動式の幅可変構造にする方法な
ども考えられるが、これらの方法では、鋳型の交換時に
溶解チャンバーを一旦大気に開放することが必要とな
り、真空引き、鋳型交換に要する所要時間を考えると、
鋳造のサイクルタイムが必然的に長くなってしまうとい
う問題があり、高能率、高生産性の要請に応えることが
不可能である。

本発明は、上記従来技術の諸問題を解決するべくなされ
たものであって、真空冶金装置の真空容器を大気に開放
することなく、更に自動的かつ迅速に鋳型のサイズ替を
行なうことができ、同時に真空容器を油洩れにより汚染
されない真空冶金用鋳型自動幅可変式装置を提供するこ
とを目的とするものである。

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するため、本発明は、鋳型の自動幅可変
に要する機構の主要部を真空容器と隔絶するチャンバ内
に入れる構成を骨子とするもので、その要旨とするとこ
ろは、対向する一対の広面銅壁と一対の狭面銅壁とで構
成される鋳型であって、広面クランプ機構によってクラ
ンプされた広面銅壁のクランプを解除し、広面開放機構
によって一対の広面銅壁の間隔を広げた後、狭面送り機
構によって一対の狭面銅壁の間隔を変更することによっ
て幅可変可能な鋳型を真空容器内に配設してなる真空冶
金用鋳型自動幅可変装置において、前記の広面クランプ
機構、広面開放機構及び狭面送り機構の各主要部を、大
気圧に連通された大気開放型チャンバー内に配置して、
前記真空容器と隔絶したことを特徴とする真空冶金用鋳
型自動幅可変装置にある。

以下に本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明す
る。

（実施例） 第１図乃至第３図は本発明の一実施例に係る鋳型自動幅
可変式装置を示しており、第１図は平面図、第２図は側
断面図、第３図は正面図である。

図中、２は広面銅壁で対をなし、各々が広面バックアッ
ププレート１により支持されており、５は狭面銅壁で対
をなし、各々が狭面バックアッププレート３により支持
されていて、各広面及び狭面バッアッププレートともに
フレーム（図示せず）に摺動可能に装着されている。

広面バッアッププレート１の端部には、第１図に示す如
く広面クランプネジ軸１４が連結され、ロータリーアク
チェータ１３によって前後進可能になっている。これら
の広面クランプ機構は広面クランプ機構用チャンバ１２
内に収納されており、このチャンバ内の空間は真空容器
の真空（溶解チャンバ）と隔絶されていると共にエアー
配管１５によって後述の狭面送り機構用チャンバ５の内
部に連通している。

また、広面開放機構の広面開放シリンダ１７も広面バッ
アッププレート１に連結されており、この広面開放機構
も第３図に示す如く広面開放機構用チャンバ１６内に収
納され、このチャンバ内の空間も真空容器の真空（溶解
チャンバ）と隔絶されていると共にエアー配管１８によ
って後述の狭面送り機構用のチャンバ５の内部に連通し
ている。

一方、狭面バッアッププレート３には、第２図に示す如
く狭面送りネジ軸１１が連結され、この狭面送りネジ軸
１１に狭面送り駆動ネジ軸１０が装着されていて、第１
図に示す如く狭面送り駆動軸８の駆動により、カップリ
ング７及びウォーム減速機６を介して前記狭面送り駆動
ネジ軸１０が回転し、前記狭面送りネジ軸１１が前後進
して狭面バッアッププレート３、すなわち狭面銅壁４が
移動可能となるように構成されている。なお、狭面送り
駆動軸８には、第４図に示すように、その先端にベルト
車２１が装着されており、ベルト２２を介して、真空容
器外に別途配置した駆動機構２３の駆動軸１９の駆動が
伝えられるようになっている。この駆動軸１９は真空容
器のチャンバ外壁２０を気密的に貫通している。第４図
において１００は鋳型を示している。また、前述の狭面
送りネジ軸１１、狭面送り駆動ネジ軸１０、カップリン
グ７、ウォーム減速機６などの狭面送り機構は、狭面送
り機構用チャンバ５内に収納されており、このチャンバ
５は、前述の如く広面クランプ機構用チャンバ１２及び
広面開放機構用チャンバ１６とエアー配管１５，１８を
介して連通していると共に、第２図及び第４図に示す如
くエアーホース９を介して真空容器外の大気に連通して
いる。このように各機構の主要部を大気開放型チャンバ
ー内に配置し、各々を連通させて大気に開放する構成に
より、各機器は通常のものが使用できるし、機器内部の
体積変化の吸収も可能となり、更には機器の油洩れがあ
っても真空容器内を汚染することがない。

なお、本実施例では、狭面送り機構用チャンバ５をエア
ーホース９を介して真空容器外の大気に連通させ、以っ
て他の機構用チャンバも大気に連通させたが、各機構用
チャンバのうち適当なチャンバのみを直接大気に連通さ
せるようにすることも可能である。また、狭面送り機構
の駆動軸１９を真空容器外の別の駆動機構２３に接続し
たが、要するに、各機構のうち真空中での使用が問題と
なる機構の主要部を各々真空容器から隔絶するべく大気
開放型チャンバ内に収納するようにすればよい。

また、広面クランプ機構、広面開放機構、狭面送り機構
などの駆動部としては、鋼の連鋳用の場合と同様、モー
タ、減速機、シリンダなどを用いればよく、特に制限さ
れるものではない。

（作用） 次に、本実施例における鋳型の幅替を第５図を参照して
説明する。

鋳型は、対向する一対の広面銅壁２と一対の狭面銅壁４
とで構成されており、真空容器内に配置されている。こ
の鋳型の幅替は、広面クランプ機構によってクランプさ
れた広面銅壁２のクランプを解除し、広面開放機構によ
って一対の広面銅壁４の間隔を広げた後、狭面送り機構
によって一対の狭面銅壁４の間隔を変更する。

すなわち、まず、ロータリーアクチェータ１３によって
広面クランプ軸ネジ１４を後退させ、広面銅壁２のクラ
ンプが解除される。ここで、広面クランプ機構の主要部
をなすロータリーアクチェータ１３は、大気開放型チャ
ンバ１２内に配置されている。

次に、広面開放シリンダ１７によって広面銅壁２の間隔
が押し広げられる（広面開放）。ここで、広面開放機構
の主要部をなす広面開放シリンダ１７は、大気開放型チ
ャンバ１６内に配置されている。

そして、広面開放後、駆動機構２３の駆動軸１９の駆動
により、ベルト２２、ウォーム減速機６、狭面送り駆動
軸８を介して狭面送り駆動ネジ軸１０を回転させ、狭面
送りネジ軸１１を前後進させて幅替を行う。ここで、狭
面送り機構の主要部をなす狭面送り駆動ネジ軸１０、狭
面送りネジ軸１１は、大気開放型チャンバ５内に配置さ
れている。

最後に、前述の広面クランプ機構のロータリーアクチェ
ータ１３によって広面クランプネジ軸１４を前進させて
広面銅壁２のクランプを行い、幅替終了となる。

なお、本発明はスラブ、その他の各種寸法、形状の鋳片
用の鋳型に適用でき、またプラズマ溶解炉、ＥＢ溶解炉
等々の各種真空溶解炉にも同様に適用できることは云う
までもない。

（発明の効果） 以上詳述したように、本発明によれば、真空冶金装置に
おける鋳型の幅可変に要する各機構の主要部を大気開放
型チャンバ内に配置して大気圧に連通させ、真空容器と
隔絶したので、鋳型のサイズ替をその都度真空容器を大
気に開放することなく、自動的、かつ、迅速に実施で
き、サイクルタイムを大幅に短縮でき、したがって、真
空冶金装置の高能率化、高生産性の要請に応えることが
可能である。更には、サイズ替に要する駆動機器の油洩
れにより真空容器を汚染する可能性も低減でき、またそ
れらの駆動機器はブリージングも可能であるのでシー
ル、材質などを真空用の特別に変える必要がなく、構成
の簡易化、作業性の向上も期待できる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図は本発明の一実施例に係る真空冶金用
鋳型自動幅可変式装置を示す図で、第１図は平面図、第
２図は側断面図、第３図は正面図、第４図は狭面送り機
構のチャンバ内配置を概略的に示す平面図、第５図は鋳
型の幅替を説明する図である。 １…広面バッアッププレート、２…広面銅壁、 ３…狭面バッアッププレート、４…狭面銅壁、 ５…狭面送り機構用チャンバ、 ６…ウォーム減速機、７…カップリング、 ８…狭面送り駆動軸、９…エアーホース、 １０…狭面送り駆動ネジ軸、 １１…狭面送りネジ軸、 １２…広面クランプ機構用チャンバ、 １３…ロータリーアクチェーチ、 １４…広面クランプネジ軸、１５…エアー配管、 １６…広面開放機構用チャンバ、 １７…広面開放シリンダ、１８…エアー配管、 １９…駆動軸、２０…チャンバ外壁、 ２１…ベルト車、２２…ベルト、 ２３…駆動機構、１００…鋳型。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】対向する一対の広面銅壁と一対の狭面銅壁
   とで構成される鋳型であって、広面クランプ機構によっ
   てクランプされた広面銅壁のクランプを解除し、広面開
   放機構によって一対の広面銅壁の間隔を広げた後、狭面
   送り機構によって一対の狭面銅壁の間隔を変更すること
   によって幅可変可能な鋳型を真空容器内に配設してなる
   真空冶金用鋳型自動幅可変装置において、前記の広面ク
   ランプ機構、広面開放機構及び狭面送り機構の各主要部
   を、大気圧に連通された大気開放型チャンバー内に配置
   して、前記真空容器と隔絶したことを特徴とする真空冶
   金用鋳型自動幅可変装置。