JPH08509425A

JPH08509425A - インゴット鋳型の運動制御装置

Info

Publication number: JPH08509425A
Application number: JP6523981A
Authority: JP
Inventors: ジャックバルブ; テイエリダルル; フランソワマゾディエ; ザルマンパドゥ
Original assignee: クレシム
Priority date: 1993-05-04
Filing date: 1994-05-04
Publication date: 1996-10-08
Also published as: DE69401582D1; KR960701714A; EP0697930B1; FR2704788B1; EP0697930A1; FR2704788A1; WO1994025201A1; DE69401582T2

Abstract

(57)【要約】本発明は予定の運動法則に従って案内軌道に沿うインゴット鋳型の振動運動を発生させるシステム４を含む連続金属鋳造機械いおいてインゴット鋳型１の振動を制御する方法及び装置に関する。本発明によれば、振動運動の制御部材はプリセットされた主速度法則について調節される。本発明装置はインゴット鋳型の変位速度の瞬間的修正手段を備え、前記速度は、各サイクル中のインゴット鋳型の振動が各瞬間に鋳造条件に適用される最適運動法則に従うような手法で、前記主運動法則によって決定される。

Description

【発明の詳細な説明】インゴット鋳型の運動制御装置本発明は鋳造ラインに沿った交番運動によって駆動される連続鋳造組立体のインゴット鋳型の運動を制御する方法及び装置に関するものである。ビレット、ブルーム又はスラブの如き製品を得る溶融金属の連続鋳造技術は既知であり、長らく使用されてきた。一般的手法では、連続鋳造設備はインゴット鋳型又は鋳造ダイを含み、これは両端に開放した型穴を画成する底無し鋳型からなり、その壁は積極的に冷却され、鋳型の上部オリフィスに注入された溶融金属がその冷却されたされた壁に沿って、十分な厚さと冶金的品質の凝固した外皮を下部オリフィスのレベルに形成して、前記凝固した外皮によって画成された製品の連続排出を可能ならしめるようになし、そして液体のままに留まっているその中心部分は、鋳造方向においてインゴット鋳型の下側に置かれたいわゆる二次冷却装置内で漸進的に凝固し、そして抽出装置例えば、回転駆動されるローラが置かれ、前記ローラは製品を下方に、鋳造条件に対応した調節された速度で引張るために使用される。一般に、インゴット鋳型の軸線は実質上垂直であり、製品の案内ジャケットを形成する二次冷却装置は、垂直鋳造製品をその排出と規定長さのセクションへの切断を容易ならしめるべく水平位置に転向させるように、湾曲している。該金属はインゴット鋳型の冷却壁に付着するのを防止されなければならない。というのは、それは固体外皮の割れ又は裂けの如き欠陥をもたらし、次いで破断を促進するか、又は少なくとも鋳造製品の品質を変化させる可能性があるからである。この理由から、連続鋳造技術の開発の始めから、インゴット鋳型をその直線又は湾曲した軸線に平行に振動させることが提案された。そのため、色々な周知の装置が使用されている。一般に、インゴット鋳型は支持・案内テーブル上に着脱自在に固定される。前記テーブルは電気−機械的及び／又は流体力学的案内・制御組立体に連結される。前記組立体は例えば偏心システムとすることができる。前記偏心システムはインゴット鋳型に正弦曲線型式の運動を与える。例えばカム又は液圧制御器をもつ他の振動システムも振動運動を調節する大きな可能性を与えそして例えば正弦曲線形、方形、鋸歯形等の速度線図を形成することができる。機械的案内及び振動組立体は多年にわたって大幅に異なった型式を採用してきた。先ず、案内と振動の機能間に相違点を設けることができる。インゴット鋳型のテーブルはそれを規定経路に従わせる案内によって保持される。それはまた、それに振動交番運動を与える作動器に連結される。例えば、４つの作動器が４箇所でテーブルに支えられて使用され、それらは単一の運動発生器に連結される。案内もまた行われ、そして振動は例えばインゴット鋳型を所望経路に保つための連結ロッドと関連した振動レバーを含む同じ組立体によって制御される。インゴット鋳型の振動を制御するため、偏心体又はカムが使用され、又は別法として液圧ピストンシステムが使用される。偏心システムはインゴット鋳型の支持テーブルに直接作用し、又は別法として連結ロッドを介してインゴット鋳型を支持するレバーに直接作用しそして同時にそれに振動運動を伝達することができる。振動が偏心体によって制御されると、運動法則の形は正弦曲線状となる。しかし、運動もまた、ローラを介して振動レバーを駆動する適当形状に形作られたカムによって制御される。この場合、カムの形状は、例えばインゴット鋳型が下向き速度より速い上向き速度を与えられそして製品付随の及び戻りサイクルの継続期間を不均等に分配することを可能ならしめる決定された運動を得るように調節することができる。ジャッキ振動システムは、例えば方形、のこ歯形又は他の型式の速度線図の作製を可能ならしめる更に他の調節可能性を提供することができる。更に、凝固した外皮が冷却した壁に付着するのを防止するため、摺動を助けかつ表面特性を改善するために外皮と壁の間に入ることができる製品によって前記壁を潤滑する必要がある。自由流れ鋳造の場合、液体潤滑剤を使用することができるが、浸漬スパウト鋳造の場合には、液体金属によって形成されたメニスカス上に注入されかつ金属と接触したとき溶融する粉末を使用することができる。それらの潤滑粉末の他に、含有物の吸収の如きスラグの機能を満たす製品を使用するのが有利である。金属メニスカスと接触してこのように形成された液体スラグはインゴット鋳型の冷却した壁に沿って下降し、該壁と凝固した外皮の間に薄いフイルムを形成する。壁に沿うスラグの下降はインゴット鋳型の周期的振動運動によって助けられる。前記運動は各サイクルで、インゴット鋳型の下向き段階と、下降し続ける製品方向とは反対方向の上向き段階とを含む。インゴット鋳型の振動運動を調節することが有利であることは長期間にわたって知られてきた。その落下の終わりに、製品の抽出速度より高い速度に達して、負の摺動効果を、“負のストリッピング時間”又は“治癒時間”と称される或る一定時間中生ぜしめる。実際、冷却壁と凝固外皮の間に介在した液体スラグが負の摺動時間中圧縮され、次いで減圧されることが認められた。このことは潤滑剤の浸透を助ける。しかし、その結果、鋳造製品の面上に突条又は振動マークが形成され、その深さは金属の性質のみならず、鋳造条件に依存し、特に、動程距離、振動周波数並びに負の摺動時間に依存する。特に経験から、正規の周波数１乃至３Ｈｚに比して、周波数を例えば４乃至１０Ｈｚの範囲の周波数に上昇させることによって、振動突条の寸法を減少させ得ることが知られている。更に当初は、最も長い負のストリッピング時間ＴＳＮ、従って、所定の振動サイクル時間ＴＯにつき最も短い可能なインゴット鋳型戻り時間ＴＰを得ることが求められた。しかし、製品／鋳型壁界面と外皮形成現象の一層詳細な分析の後に、現在では、治癒時間は実質上減らされなければならないと考えられており、そのためには、一般に、短い動程距離と組み合わせて相対的に高い周波数が使用される。これはまた、振動機構の慣性力と振動の危険性を機械的部材の強度と両立できる値に限定することを可能ならしめる。しかし、これは潤滑剤の浸透を減らすが、これは付着の危険性を増す。鋳造製品の表面特性を改善するためにそして特に振動突条の深さをできるだけ最小となすために、周波数及び振動動程距離又は上向き時間に関するはぎ取り時間の長さの如き或る一定のパラメータに作用することに注意が向けられた（EP-A -0.325.931）。しかし、製品抽出速度、即ち鋳造速度ＶＣは維持することができず又は狭い範囲に限定することすらできない。実際に、この速度は既に製品の横セクションに依存しており、狭いセクションのビレットはブルーム又はスラブの如き大寸法製品に容認されるものよりずっと高い速度で鋳造される。更に、所定の製品では、現代的設備においては、製品寸法を変える場合又はその他の何らかの理由から、鋳造プロセスの間に、例えばトリベが取り替えられている時間中に、抽出速度を大幅に変える努力がなされてきた。既知の設備では、今までは、特に調節可能性を制限するロッド・クランク型式の機械的作動器が使用される殆どの普通の場合には、色々なパラメータを調節する可能性が制限される。本発明の目的は、それとは対照的に、インゴット鋳型の振動システムが、設備の適所にある作動器を考慮して、最適手法で各瞬間における鋳造条件に対応するインゴット鋳型のための運動法則を決定することができる相互作用システムによって駆動されることを可能ならしめる新規な方法と装置を提供することにある。既知の装置は、実際上、運動法則の一般型式を保持しながら、動程距離と振動の周波数に作用することができるに過ぎないが、本発明は得られた製品の品質を維持するために運動法則を各瞬間に鋳造条件に適合させることができるインゴット鋳型の運動を制御するための方法と装置を提供するものである。従って、一般的に本発明は、支持体上に据え付けられたインゴット鋳型と、インゴット鋳型を実質上垂直軌道に維持するための手段と、前記軌道に沿ってインゴット鋳型の振動交番運動を発生させるためのシステムを含む連続金属鋳造機械におけるインゴット鋳型の振動制御装置であって、作動器と、予定の運動法則に従って前記作動器の周期的運動を制御するための部材と、前記作動器の周期的運動をインゴット鋳型の前後動に変換するための手段を備え、前記作動器の運動法則が、振動の振幅、それらの周波数、各サイクル中のインゴット鋳型の変位の上向き及び下向き速度の変化の如きインゴット鋳型の運動パラメータのうちの少なくとも幾つかのものの値を決定するように定められている如きインゴット鋳型の振動制御装置に関するものである。本発明によれば、作動器とその制御部材はプリセットされた主速度法則に対して調節され、該装置は、各サイクル中のインゴット鋳型の振動が各瞬間に鋳造条件に適用される最適運動法則に従うように、前記主運動法則によって決定されたインゴット鋳型の変位速度を瞬間的に修正するための手段を備える。本発明の１つの重要な実施例では、速度変化手段は、追加の法則と前記主法則との結合からもたらされる運動法則が、最適手法で各瞬間に、鋳造条件に適用されるような仕方で、制御部材によって決定された運動にその作用を付加する追加の法則に従って運動を生ぜしめるためのシステムとする。本発明は特に、作動器が例えば、伝動システムを介して電気又は液圧モータによって回転駆動される偏心体又はカムから作られている如き如何なる運動発生システムにも適用することができる。この場合、速度変化手段は、数学法則に従って制御される運動を創造するシステム及び、運動のこれらの段階間を連結する型式に加えて、周波数、負のストリッピング時間の分布及び各サイクルについての上向き時間の如きすべてのパラメータに作用することを可能ならしめる知識のお陰で、駆動モータ又は伝動システムの素子のうちの１素子を操縦する。好適には、運動の振幅は選択された数学法則についての一定のパラメータと考えられる。更に、本発明の１重要な実施例によれば、知識法則は、鋳造製品の表面品質を変更することができるパラメータの効果を修正するために、定常の又は過渡的作業において鋳造中に発展させることができる。本発明によれば、色々な構造のインゴット鋳型組立体をもつ色々な偏心システムを使用することができる。１実施例によれば、偏心システムがインゴット鋳型の支持体と全組立体のフレームの間に配置された少なくとも１組の２つの偏心体からなり、前記２つの偏心体は同じ駆動シャフトによって駆動され、前記駆動シャフトは運動伝動システムを介してモータに連結される。本発明の他の実施例によれば、偏心システムはインゴット鋳型支持体と全組立体のフレームの間に配置された少なくとも１組の２つの偏心体からなり、２つの偏心体のうちの一方は運動伝動システムを用いてモータによって駆動され、他方の偏心体は連結ロッドによって第１の偏心体によって駆動される。他の実施例によれば、偏心システムはインゴット鋳型支持体と全組立体のフレームの間に配置された少なくとも１つの偏心体からなり、インゴット鋳型支持体は全組立体のフレーム上に固定された支持体に関節結合するレバーによって支持され、偏心体はその運動伝動システムを用いてモータによって駆動される。他の実施例によれば、偏心システムはインゴット鋳型と全組立体のフレームの間に配置された少なくとも１つの偏心体からなり、インゴット鋳型支持体はフレーム上に固定された支持体に関節結合するレバーによって支持され、偏心体はレバーのうちの１つのレバーの制御アームに連結されそしてその運動伝動システムを用いてモータによって駆動され、制御アームはフレームに固定された支持体上のその関節結合部に関して前記レバーの他側に置かれ、特別の装置によって偏心体を調節することができる。他の実施例によれば、偏心システムはインゴット鋳型の支持体と全組立体のフレームの間に配置された少なくとも１つの偏心体からなり、インゴット鋳型支持体の支持体は全組立体のフレームに固定された支持体に関節結合するレバーによって支持され、前記支持体は２つの部分に分かれており、１つの部分はフレーム上に固定され、１つの可動の部分は制御ジャッキによって固定部分に関して関節結合しており、レバーは可動部分上に関節結合しており、偏心体はレバーのうちの１つのレバーの制御アームとフレーム上に固定された基部の間に配置され、制御アームは支持体の可動部分上のその関節結合部に関して前記レバーの他側に配置され、偏心体はその運動伝動システムを用いてモータによって駆動される。本発明によれば、色々なインゴット鋳型組立体構造をもつ色々な液圧ジャッキシステムを使用することができる。１実施例によれば、液圧ジャッキシステムがインゴット鋳型支持体と全組立体のフレームの間に配置した少なくとも２つの液圧ジャッキから作られる。他の実施例によれば、液圧ジャッキシステムはインゴット鋳型支持体と全組立体のフレーム間に配置した少なくとも１つの液圧ジャッキから作られ、インゴット鋳型支持体は全組立体のフレームに固定された支持体に関節結合したレバーによって支持される。他の実施例によれば、液圧ジャッキシステムはインゴット鋳型支持体と全組立体のフレーム間に配置した少なくとも１つの液圧ジャッキから作られ、インゴット鋳型支持体はフレームに固定された支持体に関節結合したレバーによって支持され、液圧ジャッキはレバーのうちの１つのレバーの制御アームと固定した基部の間に配置され、制御アームはフレームに固定した支持体への関節結合部に関して前記レバーの他側に置かれる。他の実施例によれば、液圧ジャッキシステムはインゴット鋳型支持体と全組立体のフレーム間に配置した少なくとも１つの液圧ジャッキから作られ、インゴット鋳型支持体はフレームに固定された支持体に関節結合したレバーによって支持され、前記支持体は２つの部分からなり、１つの部分はフレームに固定され、もう１つの可動の部分は制御ジャッキによれば固定部分に関して関節結合しており、前記レバーは可動部分に関節結合しており、液圧ジャッキはレバーのうちの１つの制御アームとフレームに固定した基部の間に配置され、制御アームは支持体の可動部分への関節結合部に関して前記レバーの他側に配置されている。本発明はまた、周期法則に従って作動器の交番運動を決定する供給手段と関連した少なくとも１つの液圧作動器を含む交番運動発生システムに適用することができる。この場合、速度変化させるための手段は、作動器の周期法則を各瞬間における鋳造条件に適合させるような仕方で、モデル又はテーブルによって決定される追加法則から液圧作動器の供給源を操縦する。全インゴット鋳型運動管理システムは自動的に機能することができ、そして自動的に機能することができそして手動制御を一時的に再開するための手段と、手動的になした修正を最終的に確認するための手段を含む。該システムはまた、閉ループ方式で作動し、そしてこの場合、所定場所で取った測定値を用いる自己チェック手段を含む。本発明の好適実施例によれば、制御システムは、最適品質を得るために鋳造条件に対応する基準値を発生するためのモデル又はテーブルと、各瞬間におけるインゴット鋳型の位置の測定信号を発生する位置センサーと、その異なった入力部にモデルによって発生した基準値と位置測定値と製品及び機械の全組立体に関する基準値又は情報とを受け取る基準値修正素子と、基準値修正素子によって各瞬間に発生した位置基準値から速度変化手段の調整された制御を提供する部材を含む。どの瞬間においても手動介入を可能ならしめるため、該管理システムは、阻止する基準値修正素子によって発生した位置基準値より優先権をもつ前記調整制御器に作用するような手法で、手動修正組立体を調整制御器に接続する。更に、前記基準値修正素子は阻止する製品又は全機械に関連する基準値より優先権をもつ情報及び／又は手動基準値を受け取る。更に、本発明の管理システムでは、テーブル又はモデルはそれ自体、自己適合システムによって管理され、前記システムは、何が実際に実施されたかを考慮するような仕方で及びそれら／それに新しい基準値を送ることによってテーブル又はモデルの値に適合するような仕方で、インゴット鋳型の位置測定値を永続的に受け取る。好適には、自己適合システムは自動即時確認システムを含み、前記システムは必要に応じてかつ必要なときにオペレータによって中断されそして延期されることができる。更に、自己適合システムとテーブル又はモデル間の人−機械対話リンクは、必要とされる情報を取りそして選択された適合をテーブル又はモデルに送る手段を提供する。かくして、本発明のインゴット鋳型運動を制御するための装置は、その管理方法に加えて、必要とされる製品品質を得るような手法で何時でも必要に応じて適用することができる相対的上向き及び下降時間をもつ利点を有する。本発明の追加の利点は以下の本発明の幾つかの実施例についての図に基づく説明から明らかになるであろう。図１は、インゴット鋳型の交番運動を偏心システムによって与える、連続鋳造設備の上部の側面図である。図２は、該設備が他の型式の偏心システムを備えている、図１に類似の図である。図３は、インゴット鋳型の交番運動が偏心システムによって与えられる、レバーを備えた連続鋳造設備の上部の側面図である。図４は、他の偏心システム装置の、図３に類似の図である。図５は、インゴット鋳型の交番運動がレバー装置に作用する偏心システムによって与えられる、連続鋳造設備の上部の側面図である。図６は、インゴット鋳型の運動を表す曲線の２つの例を示す線図である。図７は、振動サイクル中の速度変化を示す図表である。図８は、インゴット鋳型の必要な相対的上向き及び下降時間を得るために交番運動発生システムと協働する本発明の速度変化装置を示す図である。図９は、本発明の速度変化装置のもう１つの実施例を示す図である。図１０は、液圧ジャッキを用いる速度変化装置のもう１つの実施例の斜視図である。図１１は、本発明のインゴット鋳型の運動を制御するための装置の管理システムを示す図である。図１２は、本発明を実施するための設備の全体線図である。本発明の制御装置はインゴット鋳型の運動に関するものであり、その全組立体は保持システム並びにインゴット鋳型を案内するためのシステムと関連した交番運動発生システムを含む。多数の実施例が図１乃至５に示されている。これらの図１〜５では、交番運動発生システムがインゴット鋳型の支持体２を制御する偏心システムから作られている。この型式の偏心システムはモータ４から駆動される。それは運動伝動システム５によってモータに連結される。一般に、かかる偏心システムは一定速度で駆動され、従って図６の曲線Ａで示されるような正弦曲線状運動に従ったインゴット鋳型の規則正しい変位を得ることができる。この図６はインゴット鋳型の変位を時間の関数として示す。しかし、インゴット鋳型の上向き及び下降時間の分配を変えることが有利であり、その目的で、カム又は液圧ジャッキシステムが使用されてもよい。前記ジャッキシステムは例えば図７の曲線Ｂの如きのこ歯状曲線を得ることができる。この曲線形状は必要に応じて適用することができるが、通常それは一度だけ、運動発生システムによって、特にカムの形状によって決められ、そして通常は、カムの回転速度を変えることによって振動周波数に作用し、そして恐らくは、運動伝動システムに作用することによってそれらの振幅に作用することができるに過ぎない。連続鋳造インゴット鋳型の振動を制御するための色々な既知のシステムが図１〜５に例示されている。図１に示す実施例では、インゴット鋳型１は案内（図示せず）に関連した支持体２に据え付けられ、前記案内は予定軌道に沿って鋳造型穴の軸線を維持することを可能にする。この組立体は、駆動シャフト１１に取付けた２つの偏心体１０によって前後動する垂直運動で駆動される。前記シャフトは運動伝動システム５を介してモータ４によって回転駆動される。前記組立体はフレーム３上に据え付けられている。図２に示す実施例では、インゴット鋳型とその支持体２は少なくとも１組の２つの偏心体２０による前後運動によって駆動される。前記偏心体はインゴット鋳型１の支持体２と全組立体のフレーム３の間に配置される。この種の実施例では、２つの偏心体２０′のうちの一方は運動伝動システム５を介してモータ４によって駆動され、他方の偏心体２０は連結シャフト２１によって第１の偏心体２０によって駆動される。この種の構成では、インゴット鋳型１の交番運動を発生するためのシステムは液圧ジャッキシステムから作られる。この液圧ジャッキシステムは少なくとも２つの液圧ジャッキからなり、前記ジャッキは各偏心体２０の定位置で、インゴット鋳型１と全組立体のフレーム３の間に配置される。図３に示す実施例では、インゴット鋳型１の交番運動を発生するためのシステムはインゴット鋳型と全組立体のフレーム３の間に配置された少なくとも１つの偏心体３０を含む偏心システムから作られる。この実施例では、インゴット鋳型は２対の連結ロッド３１によってその軌道上に保持、維持される。前記ロッドはインゴット鋳型１の２つの支持部品２上と、全組立体のフレーム上に固定された架台３２上に夫々関節結合される。振動運動は、回転において相互依存しかつ前記伝動システム５を介してモータ４によって駆動される２つの偏心体３０によって制御される。偏心度、従って振動の振幅は既知の装置によって調節することができる。図１〜３の場合、インゴット鋳型の交番運動を発生する作動器はインゴット鋳型の支持体に直接当接する偏心体である。前記インゴット鋳型は案内手段によってその軌道上に維持される。しかし、案内機能は例えば図４の場合の如く、運動発生システムによって果たすこともできる。その場合、インゴット鋳型は１対のレバー４１と、インゴット鋳型１の支持体２上及び該設備のフレーム３上に固定された架台４２に関節結合された１対の連結ロッド４１′とによって軌道上に支持、維持される。各レバー４１はアーム４３によってその関節結合軸４４を越えて延在し、前記アームの端部は連結バー４６に固定され、前記バーに振動運動が与えられる。これは例えば連結ロッド４７を介して偏心体又はカム４０によって制御される。電気又は液圧モータ４は伝動システム５を介して偏心体４０を回転駆動する。同様のシステムは図５の場合に示され、インゴット鋳型は、連結ロッド５１′ と関連しかつフレーム３に当接する架台５４に軸線５７の回りに関節結合された１対のレバー５１によってその軌道上に支持、維持される。しかし、特定構造によれば、架台５４は使用状態において、フレーム３と一体の固定部分５３に載り、そして上部分全体を鋳造軸線から遠ざけるように、ジャッキ５５の作用により固定軸線５２の回りに揺動することができる。図１〜５は案内軌道に沿ってインゴット鋳型の振動運動を発生させるために通常使用される構造配置を示すものであり、本発明はこれら実施例のすべてに適用可能であることが分かる。更に、図１〜５に示す機構すべてにおいて、運動発生システムは偏心体の定位置に通常配置された１つ又はそれ以上の液圧ジャッキから作ることができる。一般の手法では、本発明は速度変化装置によって振動制御部材によって決定されたインゴット鋳型の変位速度を瞬間的に修正する手段を提供する。この装置は得るべき製品品質に適合させられるインゴット鋳型の相対的上向き及び下向き速度を得るような手法で、交番運動発生システムと協働する。図７はＸ軸に沿って示す時間の関数としてインゴット鋳型の速度変化をＹ軸に沿って示す線図である。正の速度はインゴット鋳型の上向き運動に対応し、負の速度は下向き運動に対応する。鋳造時に、製品は図表上で一定と考えられる負の速度Ｖｃで下降する。曲線（ａ）は全時間ＴＯにわたって生じる振動サイクルを表す。上述の如く、運動は、インゴット鋳型の下向き速度が“負のストリッピング時間”と称される時間ＴＳＮの間、鋳造速度を超えるように調節される。インゴット鋳型の戻り時間ＴＰに相当する該サイクルの残余部分の間に、インゴット鋳型は鋳造製品に対して速度ＶＣで上向きに移動する。それ故、鋳造速度より速い下向き速度Ｖ１での負の摺動に相当する部分ＡＢと、部分ＣＤの間維持される上向き速度Ｖ２に至るまでの運動の逆転に相当する部分ＢＣと、最後に、インゴット鋳型が再び製品速度に達するまでの運動の逆転に相当する部分ＤＥの相違を図表上に表すことができる。部分ＢＣＤＥの継続時間ＴＰはインゴット鋳型の“戻り時間”に相当する。或る所定の設備では、インゴット鋳型の振動の挙動は、周波数とインゴット鋳型速度の変化とを考慮にいれる運動法則に基づくことができ、これは、所定のサイクル時間について、ＴＳＮとＴＰの値と、サイクルのこれらの段階間の結合機能とを管理する。以前、負のストリッピング時間ＴＳＮを出来るだけ延長することが求められ、戻り時間ＴＰは所定のサイクル時間ＴＯについて最短となすことができた。鋳造速度が増すと、ＴＳＮ／ＴＰ比は合理的摩擦値を維持するために減少させなければならなかった。現行のシステムでは、振動周波数、即ち期間ＰＯ並びにインゴット鋳型の進行距離、即ち振動の振幅を変えることができるが、通常は、ＴＳＮ／ＴＰ分布が運動発生システムによって決められる。これと対照的に本発明は、最適運動法則を得るような手法で、考えた瞬間の鋳造条件に応じた主運動法則によって決定した変位速度を永続的に修正する手段を提供する。従って、周波数を変更せずに、鋳造条件、曲線（ｂ）で示される如く製品に関するインゴット鋳型の相対的上向き及び下降時間に適用すること及び、曲線（ｃ）で示される如くインゴット鋳型速度を変更することができる。しかし、周波数は曲線（ｄ）に示される如く変更することもできる。特に有利な手法では、主運動法則を決定する運動発生システムの特性を考慮することによって、本発明は、追加の運動法則が主運動法則に追加されることを可能にし、追加の運動法則は、１モデル又は複数テーブルから運動を作るための補助システムによって規定され、考えた瞬間のすべての鋳造条件の相互作用を考慮することを可能にする。図１〜５に示す実施例における如く、交番運動発生システムが偏心システムから作られる場合、この偏心システムはＭＭで表示したモデル又はテーブルによって発生した標準値から速度を変化させるための装置と協働する。前記ＭＭは図８、９、１０に示す如く、モータ４又は伝動システム５の素子の１つを操縦する。図８は運動伝動システム５を使ってモータ４によって駆動されるインゴット鋳型１を示す。この実施例では、モデル又はテーブルＭＭは、得るべき製品品質に正確に適合するインゴット鋳型の相対的上向き及び下降時間を得る仕方で、モータ４を直接操縦する。図９に示すもう１つの実施例では、運動伝動システム５は遊星歯車装置６１を含む。遊星歯車装置６１は衛星歯車６４と噛み合うクラウン歯車６２からなる。これらの衛星歯車６４は遊星歯車又は太陽歯車６３と噛み合う。衛星歯車６４は衛星歯車担持体６５に遊転状に取付けられる。主モータ４は歯車６６を駆動し、この歯車は該星歯車装置のクラウン歯車６２と一体の外側クラウン歯車６７と噛み合う。補助モータ６０は遊星歯車又は太陽歯車６３を駆動し、衛星歯車担持体６５は偏心システムによってインゴット鋳型１に連結される。この実施例では、モデル又はテーブルＭＭによって操縦されるのは補助モータ６０である。従って、ウン歯車６２が一定速度で回転する間、前記クラウン歯車は主モータ４によって駆動され、この組立体は衛星歯車担持体６５への出力速度を所要の正確な値に変えることを可能にする。本発明の更に他の実施例は、得るべき速度と供給されるべき機械的力に応じて、モデル及び／又はテーブルＭＭによって主モータ４を操縦することによって得られる。図９に示す装置のもう１つの実施例は図１０の対象物である。この実施例では、遊星歯車又は太陽歯車６３は液圧ジャッキ６８によって駆動され、前記ジャッキ自体は、所要の製品品質を得るために要求されるインゴット鋳型の相対的上向き及び下降時間を得るために衛星歯車担持体６５への出力速度を変えるような仕方で、モデル又はテーブルＭＭによって操縦される。インゴット鋳型の交番運動を発生するシステムがモータ４によって駆動されるすべての実施例では、この主モータ４は液圧モータとすることができる。同様に、補助モータ６０を使用する実施例では、それは液圧モータとすることができる。図１１は本発明の管理システムを示す線図ある。このシステムは、制御装置がモデル又はテーブルＭＭによって各瞬間にインゴット鋳型１の位置を管理することを可能にする。このＭＭはその基準値を基準値修正素子ＣＣに送る。基準値修正素子ＣＣは、該製品と該機械に関する基準値又は情報ＩＤと一緒に、インゴット鋳型１の位置測定値ＭＰを位置センサーＣＰを経て永続的に受け取る。従って、基準値修正素子ＣＣは、各瞬間に位置基準値Ｐを送ることによって、インゴット鋳型の機械的又は液圧的位置決めシステムの調整コマンドＳＰに作用する。更に、本発明によれば、管理システムは手動修正ユニットＣＭを含み、前記ユニットはインゴット鋳型１の機械的又は液圧的位置決めシステムの調整制御器ＳＰに接続される。この手動修正ユニットＣＭは、該組立体が阻止する基準値修正素子ＣＣによって発生した位置基準値Ｐよりも優先権をもつような仕方で、調整制御器ＳＰに作用する。基準値修正素子ＣＣはまた、情報及び／又は手動基準値ＩＣＭを受け取り、これらの値はそれらが阻止する基準値又は情報ＩＤよりも優先権をもつ。好適な手法では、該システムは自己適応ユニットＳＡＤを含み、このユニットは、永続的にインゴット鋳型１の位置測定値ＭＰを受け取り、そして観察される鋳造条件により良く適合する新しい基準値を発生するよう、実際になされたことがテーブル又はモデルＭＭの値を変更すべく考慮されることを可能にする。更に、本発明の管理方法によれば、自己適応システムＳＡＤは即時・自動確認システムＶを含み、このシステムは中断され、そして必要に応じて延期されることができる。最後に、人−機械対話リンクＤは必要な情報を捕捉するよう及び選択された変更をテーブル又はモデルＭＭに送るよう、自己適応システムＳＡＤとテーブル又はモデルＭＭの間に備えることができる。図１２は例示として、支持体２上に据え付けた、その振動が図１〜４に示した型式の作動器によって、例えば電気モータの如き運動発生器４によって駆動される偏心体又はカム１０によって制御されるインゴット鋳型１の運動を制御するためのシステムの組立体を示す線図である。前記電気モータは振動周波数を決める一定速度で駆動することができ、前記振動振幅は機械的伝動システムの特性に依存する。かくして、モータ４は図６に示すように、正弦曲線状又はのこ歯状の主運動法則を規定する。本発明によれば、主運動法則によって決定されるモータ４の回転速度は初期調節の変更なしに、自動管理システムによって修正される。このシステムはインゴット鋳型が鋳造条件に応じて従わなければならない最終運動法則のパラメータを計算するコンピュータ７を含む。これらの条件は特に、定常及び過渡的作業における鋳造製品に関する特性（鋼の等級、製品の型式、インゴット鋳型の動程距離、進行中の鋳造に関する特性（鋳造速度、被覆粉末、製造等））を考慮するテーブル７１によって規定される。制御器７２は制御システム７３、７４によって表示されるモータ４の運動法則の状態を考慮する作業モードの選択に対応するパラメータをコンピュータ７に入力する手段を提供する。コンピュータ７によって決定された主要なパラメータから、特に周波数及びＴＳＮ／ＴＰ比、機能発生器７５が、インゴット鋳型が考えた瞬間に尊重しなければならない運動法則に対応する基準値を発生し、これらは前記モータの速度を修正するためにモータ４の供給源７６に表示される。インゴット鋳型の挙動を制御するためのシステム７７は各瞬間において鋳造速度、周波数、動程距離、金属レベル、粉末消費量、摩擦等の如き鋳造特性を測定する手段を提供する。すべての情報は処理システム７８によって制御され、記録器７９は全動作及び、特に異常をチエックするのに使用される。請求の範囲中に記載された技術的特性の後に記入された参照記号は請求の範囲の理解を容易にするためのみに役立つものである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者マゾディエフランソワフランス国 42000 サンエティエンヌリュエドモンシャルパンティエ１ (72)発明者パドゥザルマンフランス国 42100 サンエティエンヌリュデドクトゥールシャンコット 28

Claims

【特許請求の範囲】１．支持体（２）上に据え付けられたインゴット鋳型（１）と、インゴット鋳型（１）を実質上垂直軌道に維持するための手段（３）と、前記軌道に沿ってインゴット鋳型（１）の振動交番運動を発生させるためのシステムを含む連続金属鋳造機械におけるインゴット鋳型の振動制御装置であって、該装置が作動器（５）と、運動法則に従って前記作動器の周期的運動を制御するための部材（４）と、前記作動器（５）の周期的運動をインゴット鋳型（１）の前後動に変換するための手段（１０、２０）を備え、前記作動器（５）の運動法則が、振動の振幅、それらの周波数、各サイクル中のインゴット鋳型（１）の変位の上向き及び下向き速度の変化の如きインゴット鋳型（１）の運動パラメータのうちの少なくとも幾つかのものの値を決定するように定められている如き、インゴット鋳型の振動制御装置において、作動器（５）とその制御部材（４）はプリセットされた主速度法則に対して調節され、該装置は、各サイクル中のインゴット鋳型（１）の振動が各瞬間に鋳造条件に適用される最適運動法則に従うように、前記主運動法則によって決定されたインゴット鋳型（１）の変位速度を瞬間的に修正するための手段（ＣＣ）を備えたことを特徴とする振動制御装置。２．速度変化手段は、追加の法則と前記主法則との結合からもたらされる運動法則が最適手法で各瞬間に、鋳造条件に適用されるような仕方で、制御部材（４）によって決定された運動にその作用を付加する追加の法則に従って運動を生ぜしめるためのシステム（６０、７５）であることを特徴とする請求項１に記載の制御装置。３．インゴット鋳型の運動の作動器（１０、２０）が伝動システム（５）を介してモータ（４）によって回転駆動され、速度変化手段が数学的モデル又は追加の運動法則を規定するテーブルから前記モータ（４）又は伝動システム（５）の素子のうちの１つを操縦することを特徴とする請求項１又は２に記載の制御装置。４．運動の伝動システム（５）が遊星歯車装置（６１）を含み、そのクラウン歯車（６２）が主モータ（４）によって駆動され、その運動が偏心システムを駆動するために衛星歯車担持体（６５）に集められ、遊星歯車（６３）が前記モデル又はテーブル（ＭＭ）によって操縦される補助モータ（６０）によって駆動されることを特徴とする請求項２に記載の制御装置。５．主モータ（４）及び／又は補助モータ（６０）が液圧モータであることを特徴とする請求項３に記載の制御装置。６．遊星歯車（６３）がモデル又はテーブル（ＭＭ）によって操縦される液圧ジャッキ（６８）によって駆動されることを特徴とする請求項３に記載の制御装置。７．偏心システムがインゴット鋳型（１）の支持体（２）と全組立体のフレーム（３）の間に配置された少なくとも１組の２つの偏心体（１０）からなり、前記２つの偏心体（１０）は同じ駆動シャフト（１１）によって駆動され、前記駆動シャフトは運動伝動システム（５）を介してモータ（４）に連結されることを特徴とする請求項２から５の何れか１項に記載の制御装置。８．偏心システムはインゴット鋳型（１）支持体と全組立体のフレーム（３）の間に配置された少なくとも１組の２つの偏心体（２０）からなり、２つの偏心体（２０）のうちの一方は運動伝動システム（５）を用いてモータ（４）によって駆動され、他方の偏心体（２０）は連結ロッド（２１）によって第１の偏心体（２０）によって駆動されることを特徴とする請求項２から５の何れか１項に記載の制御装置。９．偏心システムはインゴット鋳型（１）支持体と全組立体のフレーム（３）の間に配置された少なくとも１つの偏心体（３０）からなり、インゴット鋳型（１）支持体は全組立体のフレーム（３）上に固定された支持体（３２）に関節結合するレバー（３１）によって支持され、偏心体（３０）はその運動伝動システム（５）を用いてモータ（４）によって駆動されることを特徴とする請求項２から５の何れか１項に記載の制御装置。 10．偏心システムはインゴット鋳型（１）と全組立体のフレーム（３）の間に配置された少なくとも１つの偏心体（４０）からなり、インゴット鋳型（１）支持体はフレーム（３）上に固定された支持体（４２）に関節結合するレバー（４１）によって支持され、偏心体（４０）はレバー（４１）のうちの１つのレバーの制御アーム（４３）に連結されそしてその運動伝動システム（５）を用いてモータ（４）によって駆動され、制御アーム（４３）はフレーム（３）に固定された支持体（４２）上のその関節結合部（４４）に関して前記レバー（４１）の他側に置かれることを特徴とする請求項２から５の何れか１項に記載の制御装置。 11．偏心システムはインゴット鋳型（１）の支持体（２）と全組立体のフレーム（３）の間に配置された少なくとも１つの偏心体（５０）からなり、インゴット鋳型（１）支持体（２）の支持体（２）は全組立体のフレーム（３）に固定された支持体（５２）に関節結合するレバー（５１）によって支持され、前記支持体（５２）は２つの部分に分かれており、１つの部分（５３）はフレーム（３）上に固定され、もう１つの可動の部分（５４）は制御ジャッキ（５５）によって固定部分（５３）に関して関節結合しており、レバー（５１）は可動部分（５４）上に関節結合しており、偏心体（５０）はレバー（５１）のうちの１つのレバーの制御アームとフレーム（３）上に固定された基部の間に配置され、制御アーム（５２）は支持体（５２）の可動部分（５４）上のその関節結合部（５７）に関して前記レバー（５１）の他側に配置され、偏心体（５０）はその運動伝動システム（５）を用いてモータ（４）によって駆動されることを特徴とする請求項２から５の何れか１項に記載の制御装置。 12．交番運動発生システムは周期法則に従って作動器（４）の交番運動を決定する供給手段（７６）と関連した少なくとも１つの液圧作動器（４）を含み、速度変化させるための手段（７５）は、作動器（４）の周期法則を各瞬間における鋳造条件に適合させるような仕方で、モデル（ＭＭ）（７）又はテーブル（７１）によって決定される追加法則から液圧作動器の供給源（７６）を操縦することを特徴とする請求項１又は２に記載の制御装置。 13．該装置は自動的に機能することができそして手動制御を一時的に再開するための手段（ＣＭ）と、手動的になした修正を最終的に確認するための手段（Ｖ）を含むことを特徴とする請求項１から１２の何れか１項に記載の制御装置。 14．該装置は閉ループ方式で作業しそして所定場所で取った使用測定値を自己チェックするための手段（ＳＡＤ）を含むことを特徴とする請求項１から１３の何れか１項に記載の制御装置。 15．該装置は、最適品質を得るために鋳造条件に対応する基準値を発生するためのモデル又はテーブル（ＭＭ）と、各瞬間におけるインゴット鋳型の位置の測定信号（ＭＰ）を発生する位置センサー（ＣＰ）と、その異なった入力部にモデル（ＭＭ）によって発生した基準値と位置測定値（ＭＰ）と製品及び機械の全組立体に関する基準値又は情報（ＩＤ）とを受け取る基準値修正素子（ＣＣ）と、基準値修正素子（ＣＣ）によって各瞬間に発生した位置基準値（Ｐ）から速度変化手段の調整された制御を提供する部材（ＳＰ）を含むことを特徴とする請求項１４に記載の制御装置。 16．基準値修正素子（ＣＣ）は情報及び／又は手動基準値（ＣＭ）を受け取り、前記値はそれらが阻止する基準値又は情報（ＩＤ）よりも優先権をもつことを特徴とする請求項１５に記載の制御装置の管理方法。 17．手動修正組立体（ＣＭ）は、この組立体が阻止する基準値修正素子（ＣＣ）によって発生した位置基準値（Ｐ）よりも優先権をもつことによって、前記調整された制御器（ＳＰ）に作用するような手法で、調整された制御器（ＳＰ）に接続されることを特徴とする請求項１６に記載の管理方法。 18．テーブル又はモデル（ＭＭ）はそれ自体、自己適合システム（ＳＡＤ）によって管理され、前記システムは、何が実際に実施されたかを考慮するような仕方で及びそれら／それに新しい基準値を送ることによってテーブル又はモデル（ＭＭ）の値に適合するような仕方で、インゴット鋳型の位置測定値（ＭＰ）を永続的に受け取ることを特徴とする請求項１７に記載の管理方法。 19．自己適合システム（ＳＡＤ）は自動即時確認システム（Ｖ）を含み、前記システムは必要に応じてそして必要なときにオペレータによって中断されそして延期されることができることを特徴とする請求項１８に記載の管理方法。 20．該方法は人と機械間の対話リンク（Ｄ）を組織化し、即ち、該方法は、必要とされる情報を取るように及び選択された適合をテーブル又はモデル（ＭＭ）に送るように自己適合システム（ＳＡＤ）とテーブル又はモデル（ＭＭ）の間のリンクを設定することを特徴とする請求項１８又は１９に記載の方法。 21．支持体（２）上に据え付けられたインゴット鋳型（１）と、実質上垂直の軌道上にインゴット鋳型（１）を維持するための手段と、前記軌道に沿ってインゴット鋳型の交番振動運動を発生させるためのシステムを含む連続金属鋳造機械におけるインゴット鋳型の振動制御方法であって、作動器（５）と、運動法則に従って前記作動器の周期的運動を制御するための部材（４）と、前記作動器（５）の周期的運動をインゴット鋳型（１）の前後動に変換するための手段（１０、２０）を含み、前記作動器の運動法則は振動の振幅、それらの周波数及び各サイクル中のインゴット鋳型の変位の上向き及び下向き速度の変化の如きインゴット鋳型（１）の運動パラメータの少なくとも幾つかのものの値を決定するように定められている如き振動制御方法において、作動器（５）とその制御部材（４）はプリセットされた主速度法則によって調節され、インゴット鋳型（１）の瞬間変位速度（Ｖ）は、各瞬間においてインゴット鋳型（１）の最適運動法則を規定するように各サイクルの考えられた瞬間における鋳造条件に従って永続的に修正され、前記最適運動法則においては製品に関するインゴット鋳型（１）の相対的上向き（ＴＰ）及び下降速度（ＴＳＮ）が得られるべき製品の品質に適合させられることを特徴とする制御方法。 22．考えられた瞬間における鋳造条件を考慮するモデル又はテーブル（ＭＭ）から運動を作るためのシステムによって規定された追加の運動法則が制御部材（４）によって決定された主運動法則に付加されることを特徴とする請求項２１に記載の制御方法。 23．前記追加の法則が、最適品質を得るような仕方で鋳造製品の表面品質を変更しがちな少なくとも１つのパラメータの効果を修正するために鋳造中に発展させられることを特徴とする請求項２１又は２２に記載の制御方法。