JPWO2009139471A1 - スライディングノズル装置 - Google Patents

Abstract

面圧の負荷及び解除、並びにスライド金枠の開閉の一連の動作が自動で行え、追加作業を行わなくても面圧が解除されず、溶鋼流量の制御時にフルストローク使用できるスライディングノズル装置を提供する。プレート交換補助手段２０は、油圧シリンダ１９の作動方向に移動するスライド軸２１、２２と、スライド軸２１に基端部２４ａが環装されたアーム２４とを備え、固定金枠１８に固着され、スライド軸２１と係合する第一の係合部材２３に形成された第一の係合溝２５に、アーム２４の基端部２４ａに装着された第一の係合ピン２６が挿入されると共に、スライド軸２１、２２に形成された第二の係合溝２７に、軸受２９に装着された第二の係合ピン２８が挿入されている。スライド軸２１、２２の移動に伴って、係合ピン２６、２８がそれぞれ係合溝２５、２７内を移動することにより、スライド軸２１、２２及びアーム２４が回動する。

Description

本発明は、溶融金属容器内の溶融金属の流出量を制御するスライディングノズル装置に関し、特に、プレート交換作業の負担を軽減するスライディングノズル装置に関する。

スライディングノズル装置は、固定プレート及び摺動プレートと、各プレートを保持する保持手段と、摺動プレートを摺動させる摺動手段と、固定プレートと摺動プレートとの間に面圧を負荷する面圧負荷手段とを備えている。

上記面圧負荷手段に関し、特許文献１では、溶融金属容器の底部に固定される基枠（固定金枠）の側部に突設された突縁及びスライドケース（スライド金枠）の側部下面を包含する断面略コ字状の面圧負荷部材を設け、面圧負荷部材の上辺と基枠の突縁上面との間に圧縮バネを介装すると共に、面圧負荷部材の下辺の上面に敷設したレールで、スライドケースの両側部に軸着されたローラを支持する構成としている。レールの末端は傾斜部とされ、傾斜部にローラを移動させることで面圧が解除される。なお、操業時に誤ってスライドケースが傾斜部へ移動することがないよう、基枠とスライドケースのロッド連結部との間には、ストッパが設けられている。

また、特許文献２では、プレートを覆うカバー（開閉金枠）の開閉作業を容易にして重筋暑熱作業を極力削減するため、下プレート（摺動プレート）をスライド操作する開閉シリンダの動力でカバーを開閉する装置の発明が開示されている。

特開２００６−１３６９１２号公報 特開２００３−２７５８６５号公報

しかしながら、特許文献１に記載されたスライディングノズル装置の場合、面圧が負荷されているときはレールの傾斜部が使用できないため、溶鋼流量の制御時にフルストローク使用できないという難点がある。また、４個のローラが面圧を受けた状態で回転することでプレートが摺動するので、ローラに掛かる負荷が大きいという問題がある。

また、特許文献２に記載されたスライディングノズル装置の場合、プレートの面圧負荷解除動作とカバーの開閉動作を係合ピンの抜き差しで切り替えるため、動作の切り替え作業が必要となる。また、動作毎にスライダー（スライド金枠）を摺動させるため、プレート交換時には、面圧解除動作とカバーを開く動作、カバーを閉じる動作と面圧負荷動作の計４回、スライダーを摺動させなければならない。

本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、面圧の負荷及び解除、並びにスライド金枠の開閉の一連の動作が自動で行え、追加作業を行わなくても面圧が解除されず、溶鋼流量の制御時にフルストローク使用できるスライディングノズル装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は、溶融金属容器の底部に設置され、固定プレートを保持する固定金枠と、前記固定金枠に対して開閉可能とされ、摺動プレートを保持するスライド金枠と、前記スライド金枠を摺動させる摺動手段と、前記固定金枠に回動可能に装着され、前記スライド金枠を前記固定金枠に押圧するバネボックスとを備えるスライディングノズル装置において、前記摺動手段と連動し、前記摺動手段が一方向に作動する間に、前記スライド金枠の押圧を解除して前記バネボックスを回動させ、前記摺動手段が他方向に作動する間に、前記バネボックスを回動させて前記スライド金枠を前記固定金枠に押圧するプレート交換補助手段を具備することを特徴としている。

また、本発明は、溶融金属容器の底部に設置され、固定プレートを保持する固定金枠と、前記固定金枠に対して開閉可能とされ、摺動プレートを保持するスライド金枠と、前記スライド金枠を摺動させる摺動手段と、前記固定金枠に回動可能に装着され、前記スライド金枠を前記固定金枠に押圧するバネボックスとを備えるスライディングノズル装置において、前記摺動手段と連動し、前記摺動手段が一方向に作動する間に、前記スライド金枠の押圧を解除して前記バネボックスを回動させ、前記スライド金枠を開くと共に、前記摺動手段が他方向に作動する間に、前記スライド金枠を閉じ、前記バネボックスを回動させて前記スライド金枠を前記固定金枠に押圧するプレート交換補助手段を具備することを特徴としている。

本発明は、摺動手段と連動するプレート交換補助手段を備え、摺動手段が一方向に作動する間に、プレート交換補助手段によって、スライド金枠の押圧が解除されてバネボックスが回動し、摺動手段が他方向に作動する間に、プレート交換補助手段によって、バネボックスが回動してスライド金枠が固定金枠に押圧されるので、面圧の負荷及び解除動作を自動で行うことができる。
また、摺動手段が一方向に作動する間に、プレート交換補助手段によって、スライド金枠の押圧が解除され、バネボックスが回動してスライド金枠が開き、摺動手段が他方向に作動する間に、プレート交換補助手段によって、スライド金枠が閉じられた後、バネボックスが回動してスライド金枠が固定金枠に押圧されるようにしてもよく、面圧の負荷及び解除、並びにスライド金枠の開閉の一連の動作を自動で行うことができる。

前記プレート交換補助手段は、前記摺動手段の作動方向に移動するスライド軸と、前記固定金枠に固着され前記スライド軸と係合する係合部材と、前記スライド軸に基端部が環装され、前記スライド金枠又は前記バネボックスに先端部が連結されたアームとを備え、前記係合部材に形成された係合溝に、前記アームの基端部に装着された係合ピンが挿入され、前記スライド軸の移動に伴って、前記係合ピンが前記係合溝内を移動することにより前記アームが前記スライド軸を回動軸として回動し、該アームと連結する前記スライド金枠又は前記バネボックスが開方向又は閉方向に回動するようにしてもよい。

当該構成では、スライド軸の移動に伴って、アームの基端部に装着された係合ピンが、係合部材に形成された係合溝に沿って移動することにより、アームに周方向の力が作用してアームが回動し、スライド金枠の開閉又はバネボックスの回動が行われる。

また、前記プレート交換補助手段は、前記摺動手段の作動方向に移動するスライド軸と、前記固定金枠に固着され前記スライド軸と係合する係合部材と、前記スライド軸に環装され、該スライド軸の回動に伴って回動する、前記バネボックス又は前記スライド金枠が固着された外筒とを備え、前記スライド軸に形成された係合溝に、前記係合部材に装着された係合ピンが挿入され、前記スライド軸の移動に伴って、前記係合ピンが前記係合溝内を移動することにより前記スライド軸が回動し、該スライド軸の回動に伴って、前記外筒が回動し、前記バネボックス又は前記スライド金枠が開方向又は閉方向に回動するようにしてもよい。

当該構成では、スライド軸の移動に伴って、係合部材に装着された係合ピンが、スライド軸に形成された係合溝に沿って移動することにより、スライド軸に周方向の力が作用してスライド軸が回動し、スライド金枠の開閉又はバネボックスの回動が行われる。

また、前記プレート交換補助手段は、前記摺動手段の作動方向に移動するスライド軸と、前記固定金枠に固着され前記スライド軸と係合する係合部材と、前記スライド軸に環装され、該スライド軸の回動に伴って回動する、前記バネボックス又は前記スライド金枠が固着された外筒とを備え、前記係合部材に形成された係合溝に、前記スライド軸に装着された係合ピンが挿入され、前記スライド軸の移動に伴って、前記係合ピンが前記係合溝内を移動することにより前記スライド軸が回動し、該スライド軸の回動に伴って、前記外筒が回動し、前記バネボックス又は前記スライド金枠が開方向又は閉方向に回動するようにしてもよい。

当該構成では、スライド軸の移動に伴って、スライド軸に装着された係合ピンが、係合部材に形成された係合溝に沿って移動することにより、スライド軸に周方向の力が作用してスライド軸が回動し、スライド金枠の開閉又はバネボックスの回動が行われる。

また、前記スライド軸上に該スライド軸に沿ってラックギアが装着されると共に、前記バネボックスに収納されたバネを圧縮又は圧縮解除する押圧ネジに、前記ラックギアと歯合するピニオンギアが装着され、前記スライド軸の移動に伴って前記押圧ネジが回転して前記バネを圧縮又は圧縮解除するようにしてもよい。

当該構成では、スライド軸の移動運動をラックアンドピニオン機構により、バネボックスの押圧ネジの回転運動に変換する。これにより、バネボックスに収納されたバネが圧縮又は圧縮解除され、面圧の負荷及び解除が自動的に行われる。

また、前記プレート交換補助手段は、前記摺動手段が当接する当接部を有し、前記摺動手段が前記他方向に作動して前記当接部に当接し、前記スライド軸が前記他方向に移動すると共に、前記プレート交換補助手段を連結治具で前記摺動手段に連結することで、前記摺動手段が前記一方向に作動して前記スライド軸が前記一方向に移動するようにしてもよい。

本発明では、スライド金枠の押圧を解除してバネボックスを回動させ、スライド金枠を開くためにスライド軸が移動する方向と、スライド金枠を閉じ、バネボックスを回動させてスライド金枠を固定金枠に押圧するためにスライド軸が移動する方向は予め設定されている。本明細書では、便宜上、スライド金枠の押圧を解除してバネボックスを回動させ、スライド金枠を開くためにスライド軸が移動する方向を「一方向」、その逆方向を「他方向」と呼ぶことにする。

本発明では、摺動手段が他方向に作動してプレート交換補助手段の当接部に当接し、スライド軸が他方向に移動して、スライド金枠が閉じ、バネボックスが回動してスライド金枠が固定金枠に押圧される。プレート交換補助手段は摺動手段と連結されていないので、その後、摺動手段が一方向に作動しても、面圧が解除されることはない。そのため、本発明によれば、誤って面圧を解除することがないだけでなく、溶鋼流量の制御時にフルストローク使用することができる。面圧を解除する場合のみ、プレート交換補助手段を連結治具で摺動手段に連結して、摺動手段を一方向に作動させればよい。

また、前記プレート交換補助手段を前記摺動手段に連結する連結治具に当接して一方向に回動する安全レバーを備えるようにしてもよい。当該構成とすることにより、連結治具の抜き忘れによって発生する人為的ミス（操業中の面圧解除）を防止することができる。

本発明に係るスライディングノズル装置では、摺動手段と連動するプレート交換補助手段を備え、摺動手段が一方向に作動する間に、プレート交換補助手段によって、スライド金枠の押圧が解除されてバネボックスが回動し、摺動手段が他方向に作動する間に、プレート交換補助手段によって、バネボックスが回動してスライド金枠が固定金枠に押圧されるので、面圧の負荷及び解除動作を自動で行うことができる。さらに、プレート交換補助手段によって、面圧の負荷及び解除動作、並びにスライド金枠の開閉の一連の動作を自動で行うこともできる。その結果、作業性が向上するだけでなく、高温下での作業者の重筋労働が軽減される。

また、本発明に係るスライディングノズル装置では、摺動手段が他方向に作動してプレート交換補助手段の当接部に当接し、スライド軸が他方向に移動して面圧が負荷され、その後、摺動手段が一方向に作動しても、面圧が解除されることはない。そのため、誤って面圧を解除することがないだけでなく、溶鋼流量の制御時にフルストローク使用することができる。

本発明の第１の実施の形態に係るスライディングノズル装置の底面図である。 同スライディングノズル装置を摺動方向から見た断面図である。 同スライディングノズル装置のプレート交換補助手段の機構を示す説明図である。 （Ａ）は一方のスライド軸がわの第一の係合溝、（Ｂ）は一方のスライド軸がわの第二の係合溝の各平面図である。 バネボックス回動開始時における同スライディングノズル装置の底面図である。 バネボックス回動開始時における同スライディングノズル装置の側面図である。 バネボックス回動開始時における同スライディングノズル装置を摺動方向から見た断面図である。 バネボックス回動完了時における同スライディングノズル装置の底面図である。 バネボックス回動完了時における同スライディングノズル装置を摺動方向から見た断面図である。 スライド金枠の開動作完了時における同スライディングノズル装置を摺動方向から見た断面図である。 本発明の第２の実施の形態に係るスライディングノズル装置の底面図である。 同スライディングノズル装置の側面図である。 本発明の第３の実施の形態に係るスライディングノズル装置の底面図である。 同スライディングノズル装置の側断面図である。

続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
なお、以下の実施の形態では、スライド軸に係合する係合部材に係合溝が形成されると共に、アームの基端部に係合ピンが装着され、スライド金枠の開閉を行う機構における係合部材、係合溝、及び係合ピン（請求項６に対応する係合部材、係合溝、及び係合ピン）を第一の係合部材、第一の係合溝、及び第一の係合ピンと呼び、スライド軸に係合溝が形成されると共に、スライド軸に係合する係合部材に係合ピンが装着され、バネボックスの回動を行う機構における係合部材、係合溝、及び係合ピン（請求項３、７に対応する係合部材、係合溝、及び係合ピン）を第二の係合部材、第二の係合溝、及び第二の係合ピンと呼ぶ。また、スライド軸に係合する係合部材に係合溝が形成されると共に、スライド軸に係合ピンが装着され、バネボックスの回動を行う機構における係合部材、係合溝、及び係合ピン（請求項４、８に対応する係合部材、係合溝、及び係合ピン）を第三の係合部材、第三の係合溝、及び第三の係合ピンと呼ぶ。

［第１の実施の形態］
本発明の第１の実施の形態に係るスライディングノズル装置１０を底面から見た図を図１に、同スライディングノズル装置１０を摺動方向から見た断面図を図２に示す。また、プレート交換補助手段２０の機構を説明するための説明図を図３に示す。なお、以下の説明では、油圧シリンダ１９が設置されているがわを「前」がわ、その反対がわを「後」がわと便宜上、呼ぶ。また、バネボックス１２及びスライド金枠１７が開く方向並びにコイルバネ３２の圧縮が解除される方向を「正」方向、その逆方向を「負」方向とする。

スライディングノズル装置１０は、上プレート１３ｕ（固定プレート）及び下プレート１３ｄ（摺動プレート）と、上プレート１３ｕを保持する固定金枠１８と、下プレート１３ｄを保持するスライド金枠１７と、スライド金枠１７を摺動させる油圧シリンダ１９（摺動手段）と、上プレート１３ｕと下プレート１３ｄとの間に面圧を負荷するバネボックス１２に加えて、油圧シリンダ１９と連動して面圧の負荷及び解除、並びにスライド金枠１７の開閉の一連の動作を自動で行うプレート交換補助手段２０を備えている。

上プレート１３ｕは、固定金枠１８を介して溶融金属容器１１の底面に固定され、溶鋼の通り道となるノズル孔１４ｕには上ノズル１５が接続されている。一方、下プレート１３ｄは、固定金枠１８に対して開閉可能に設けられたスライド金枠１７内に固定され、溶鋼の通り道となるノズル孔１４ｄには下ノズル１６が接続されている。そして、下プレート１３ｄは、上プレート１３ｕの下面に沿って摺動する。

固定金枠１８は、スライド金枠１７の摺動方向に延在し、延在方向の一端には油圧シリンダ１９が設置されている。そして、スライド金枠１７の一端に形成されたＴ字状の切欠部１７ａに、油圧シリンダ１９のロッド１９ａの先端部が嵌合している。油圧シリンダ１９のロッド１９ａとスライド金枠１７との連結部が、Ｔ字状の切欠部１７ａとされているので、ロッド１９ａと干渉することなく、スライド金枠１７を開閉することができる。

プレート交換補助手段２０は、スライド金枠１７の両側部に並設されスライド金枠１７の摺動方向に延在する断面円形の一対のスライド軸２１、２２と、一対のスライド軸２１、２２の前がわの端部間に当該スライド軸２１、２２が回動可能に架設された横架材３３とを備えて構成されている。そして、一対のスライド軸２１、２２は、固定金枠１８に固定された３個の軸受２９によってそれぞれ支持されており、プレート交換補助手段２０は、スライド金枠１７の摺動方向に一体として移動する。

横架材３３には、油圧シリンダ１９の摺動力をプレート交換補助手段２０に伝達するための摺動力伝達部３４が設けられている。摺動力伝達部３４には、油圧シリンダ１９のロッド１９ａに設けられた突設部３６が当接する当接部３５が形成されており、突設部３６が当接部３５に当接して押すことで、一対のスライド軸２１、２２が他方向（本実施の形態では、ノズル孔１４ｕを閉止する方向である。）に移動する。
また、当接部３５には、ピン孔３５ａが形成されており、ピン孔３５ａに連結ピン３９（連結治具）を挿入することで（図５、図６参照）、油圧シリンダ１９のロッド１９ａとプレート交換補助手段２０が連結され、プレート交換補助手段２０が一方向（本実施の形態では、ノズル孔１４ｕを開口する方向である。）に移動する。

一方のスライド軸２１には、先端部がスライド金枠１７に連結されたアーム２４の基端部２４ａが環装され、スライド軸２１の移動に伴ってアーム２４がスライド軸の移動方向に移動し、スライド軸２１を回動軸としてアーム２４が回動してスライド金枠１７が開閉する。ここで、スライド金枠１７とアーム２４の連結は、アーム２４の先端部に形成された連結孔５５（図１０参照）に、スライド金枠１７に装着された連結ピン５１が横架材３３側から挿入されることで行われる。そして、スライド金枠１７を摺動させて流量制御する際には、連結孔５５から連結ピン５１が抜け、連結が外れた状態であることから、流量制御時のスライド金枠１７の摺動によってアーム２４やスライド軸２１が移動することはない。なお、連結治具は、ピン孔３５ａにピン先を挿入する連結ピン３９に限られるものではなく、例えば、スライド金枠１７及びアーム２４の凹凸と嵌合し、両者を連結させる治具など、スライド金枠１７とアーム２４を連結させる構成を備えた任意の治具を用いることができる。
アーム２４の基端部２４ａには第一の係合ピン２６が装着されており、第一の係合ピン２６は、前がわの軸受２９に固着された、スライド軸２１を一部覆う第一の係合部材２３に形成された第一の係合溝２５に挿入されている。

各スライド軸２１、２２の中間部には、スライド軸２１、２２の方向に延在するラックギア３０が装着されている。また、各スライド軸２１、２２の中間部には、後述する第二の係合溝２７が形成されている。
各スライド軸２１、２２は、断面Ｃ形の外筒３７に挿入されており、外筒３７の側面に設けられた開口部３７ａからラックギア３０が露出している。このため、スライド軸２１、２２が回動する際に、ラックギア３０が開口部３７ａに引っ掛かり、外筒３７を回動させる。各スライド軸２１、２２は、外筒３７を介して、固定金枠１８に固定された３つの軸受２９によって支持されている。真ん中の軸受２９は、スライド軸２１、２２と係合する第二の係合部材とされ、軸受２９に装着された第二の係合ピン２８が外筒３７を貫通し、スライド軸２１、２２の第二の係合溝２７に挿入されている。

また、外筒３７には、スライド金枠１７を固定金枠１８に押圧する板状の押圧部１２ａを有するバネボックス１２が装着されており、スライド軸２１、２２の回動に伴って外筒３７が回動することによって、当該外筒３７に固定されているバネボックス１２が開方向又は閉方向に回動する。バネボックス１２には、コイルバネ３２（バネ）が収納されており、押圧ネジ３１の一方の端部には、スライド軸２１、２２に装着されたラックギア３０と歯合するピニオンギア３１ａが装着されている。そして、スライド軸２１、２２の移動に伴ってラックアンドピニオン機構により押圧ネジ３１が回転してネジ軸方向に移動することで、コイルバネ３２を圧縮又は圧縮解除する。

ここで、図４（Ａ）に、一方のスライド軸２１がわの第一の係合溝２５、図４（Ｂ）に、一方のスライド軸２１がわの第二の係合溝２７の各平面図を示す。なお、他方のスライド軸２２がわの第二の係合溝２７の形状は、スライド軸２１、２２の移動方向に対して、一方のスライド軸２１がわの第二の係合溝２７と対称である。また、第一の係合溝２５を他方のスライド軸２２がわに形成することも可能であり、この際、第一の係合溝２５の形状は、スライド軸２１、２２の移動方向に対して、一方のスライド軸２１の第一の係合溝２５と対称となる。

第一の係合溝２５は、スライド軸２１の移動方向に延在する直線状の溝２５ｂの一方の端部に、スライド軸２１の方向を軸とする部分螺旋状の溝２５ａが形成されている。一方、第二の係合溝２７は、両端部が、スライド軸２１、２２の移動方向に延在する直線状の溝２７ｂとされ、中間部が、スライド軸２１、２２の方向を軸とする部分螺旋状の溝２７ａとされている。第一の係合溝２５の全長Ａと第二の係合溝２７の全長Ｃは同じ長さとされ、さらに第一の係合溝２５の直線状の溝２５ｂの長さＢと第二の係合溝２７の一方の直線状の溝２７ｂの始端から部分螺旋状の溝２７ａの終端までの長さＤは同じ長さとされている。

上記構成を有する本実施の形態に係るスライディングノズル装置１０では、連結ピン３９が摺動力伝達部３４のピン孔３５ａに挿された状態で、油圧シリンダ１９が収縮し、スライド軸２１、２２が前がわに移動にすると、まず、スライド軸２１、２２に装着されているラックギア３０がバネボックス１２の押圧ネジ３１を回転させて、バネボックス１２による面圧を解除する。次に、スライド軸２１、２２が正方向に回動し、バネボックス１２が開く。続いて、アーム２４が正方向に回動し、スライド金枠１７が開くことによって、プレート１３の交換が可能となる。
一方、油圧シリンダ１９が伸長し、突設部３６が摺動力伝達部３４の当接部３５を押すと、まず、アーム２４が負方向に回動し、スライド金枠１７が閉じる。次に、スライド軸２１、２２が負方向に回動し、バネボックス１２が閉じる。続いて、スライド軸２１、２２に装着されているラックギア３０がバネボックス１２の押圧ネジ３１を回転させて、バネボックス１２による面圧を負荷する。

なお、スライド金枠１７の開閉を行う第一の係合部材２３、第一の係合溝２５、及び第一の係合ピン２６を設けない構成とすることもでき、その場合は、スライド金枠１７の開閉を手動で行うことになる。

以下、スライディングノズル装置１０のプレート交換補助手段２０の動作について、図５〜図１０を用いて詳細に説明する。
先ず、スライド金枠１７の押圧を解除してバネボックス１２を回動させ、スライド金枠１７を開く動作について説明する。

（１）油圧シリンダ１９のロッド１９ａを伸縮させて、摺動力伝達部３４の当接部３５に形成されたピン孔３５ａと、ロッド１９ａに設けられたピン孔（図示省略）とを合致させた後、ピン孔３５ａに連結ピン３９を挿入して、油圧シリンダ１９のロッド１９ａとプレート交換補助手段２０とを連結する（図５、図６参照）。

（２）油圧シリンダ１９のロッド１９ａを収縮させることによりスライド軸２１、２２が前方向（ノズル孔１４ｕの開方向）に移動する。これに伴い、ラックギア３０が移動し、ラックギア３０と噛合するピニオンギア３１ａ及びピニオンギア３１ａと一体となった押圧ネジ３１が正方向に回転し、雌ネジがきられた圧縮板５４を開放するため、コイルバネ３２の圧縮が解除される（図５〜図７参照）。この間、第一の係合ピン２６及び第二の係合ピン２８はそれぞれ第一の係合溝２５及び第二の係合溝２７の直線状の溝２５ｂ、２７ｂを移動するので、スライド軸２１、２２及びアーム２４が回動することはない。

（３）引き続き、スライド軸２１、２２が前方向に移動すると、第二の係合ピン２８の位置が第二の係合溝２７の部分螺旋状の溝２７ａに規制され、当該規制に伴ってスライド軸２１、２２が正方向に回動する。各スライド軸２１、２２は、断面Ｃ形の外筒３７に挿入されており、外筒３７の側面に設けられた開口部３７ａからラックギア３０が露出している。このため、スライド軸２１、２２が回動する際に、ラックギア３０が開口部３７ａに引っ掛かり、スライド軸２１、２２の回動に伴って外筒３７が回動する。このため、外筒３７に装着されたバネボックス１２が正方向に回動し、押圧部１２ａがスライド金枠１７から離れる（図８、図９参照）。この間、第一の係合ピン２６は第一の係合溝２５の直線状の溝２５ｂを移動するので、アーム２４が回動することはない。

（４）さらに、スライド軸２１、２２が前方向に移動すると、第一の係合ピン２６の位置が第一の係合溝２５の部分螺旋状の溝２５ａに規制されながら、アーム２４が前方向に移動することによって、アーム２４がスライド軸２１を回動軸として正方向に回動する。アーム２４の先端部に形成された連結孔５５に、スライド金枠１７に装着された連結ピン５１が挿入されており、アーム２４の回動に伴って、スライド金枠１７がスライド金枠軸５２を中心に正方向に回動して開く（図１０参照）。この間、第二の係合ピン２８は第二の係合溝２７の直線状の溝２７ｂを移動するので、スライド軸２１、２２が回動することはない。

一方、スライド金枠１７を閉じ、バネボックス１２を負方向に回動させてスライド金枠１７を固定金枠１８に押圧する場合は、油圧シリンダ１９のロッド１９ａを伸長させればよい。この時、連結ピン３９をピン孔３５ａに挿す必要はなく、ロッド１９ａに設けた突設部３６が摺動力伝達部３４の当接部３５に当接して押すことで、スライド軸２１、２２が後方向（ノズル孔１４ｕの閉方向）に移動し、以下の動作が連続的に行われる。

（１）まず、油圧シリンダ１９のロッド１９ａを伸長させることによって、スライド軸２１、２２が後方向（ノズル孔１４ｕの閉方向）に移動すると、第一の係合ピン２６の位置が第一の係合溝２５の部分螺旋状の溝２５ａに規制されながら、アーム２４が後方向に移動する。これに伴い、アーム２４がスライド軸２１を回動軸として負方向に回動し、アーム２４の先端部で支持されたスライド金枠１７がスライド金枠軸５２を中心に負方向に回動して閉じる。この間、第二の係合ピン２８は第二の係合溝２７の直線状の溝２７ｂを移動するので、スライド軸２１、２２が回動することはない。

（２）引き続き、スライド軸２１、２２が後方向に移動すると、第二の係合ピン２８の位置が第二の係合溝２７の部分螺旋状の溝２７ａに規制され、当該規制に伴ってスライド軸２１、２２が負方向に回動する。これに伴い、各スライド軸２１、２２が挿入された外筒３７が回動し、当該外筒３７に装着されたバネボックス１２の押圧部１２ａがスライド金枠１７に接近する。この間、第一の係合ピン２６は第一の係合溝２５の直線状の溝２５ｂを移動するので、アーム２４が回動することはない。

（３）さらに、スライド軸２１、２２が後方向に移動すると、ラックギア３０の移動に伴って、ラックギア３０と噛合するピニオンギア３１ａ及びピニオンギア３１ａと一体となった押圧ネジ３１が負方向に回転し、雌ネジがきられた圧縮板５４が引き付けられ、コイルバネ３２が圧縮される。この間、第一の係合ピン２６及び第二の係合ピン２８はそれぞれ第一の係合溝２５及び第二の係合溝２７の直線状の溝２５ｂ、２７ｂを移動するので、スライド軸２１、２２及びアーム２４が回動することはない。

なお、連結ピン３９が抜き取られているので、その後、油圧シリンダ１９のロッド１９ａが収縮してもスライド軸２１、２２は移動せず、面圧が解除されることはない。

［第２の実施の形態］
本発明の第２の実施の形態に係るスライディングノズル装置４０の底面図を図１１に、同スライディングノズル装置４０の側面図を図１２に示す。なお、第１の実施の形態と同じ構成要素には同じ符号を付し、説明を省略する。

本実施の形態では、スライド金枠１７を２つのアーム４４、４６で回動支持する。一方のスライド軸４１の後端部には、スライド金枠１７に先端部が連結されたアーム４４の基端部が環装されており、アーム４４はスライド軸４１を回動軸として回動する。また、アーム４６は、スライド軸４１に環装され、プレート交換のためにスライディングノズル装置４０を立てた時、スライド金枠１７から延びる延設部５３と接し、当該スライド金枠１７を支持するように構成されている。延設部５３とスライド金枠１７は、平滑面で接しており、スライド金枠１７の開閉動作を遮ることはない。そして、スライド軸４１を覆う円筒状の第三の係合部材４５が前がわの軸受２９に固着され、第三の係合部材４５には、スライド金枠１７に先端部が連結されたアーム４６の基端部が環装されている。アーム４６は、第三の係合部材４５上を、周方向に回動自在、且つスライド軸４１の移動方向に移動自在とされている。なお、第三の係合部材４５は、スライド軸４２がわにも設置されているが、アームは装着されていない。

後がわの軸受２９には、スライド軸４１を一部覆う第一の係合部材４３が固着されており、第一の係合部材４３には、スライド軸４１の移動方向を軸とする部分螺旋状の溝を有する第一の係合溝４７が形成されている。一方、アーム４４の基端部には第一の係合ピン４８が装着されており、第一の係合ピン４８は、第一の係合部材４３に形成された第一の係合溝４７に挿入されている。

また、前がわの軸受２９に固着された第三の係合部材４５には、スライド軸４１、４２の移動方向を軸とする部分螺旋状の溝を有する第三の係合溝４９が形成されており、第三の係合溝４９には、スライド軸４１、４２に装着された第三の係合ピン５０が挿入されている。
なお、第三の係合溝４９の形状は、第１の実施の形態における第二の係合溝２７とスライド軸の移動方向に関して対称である。

本実施の形態では、アーム４４の基端部に装着された第一の係合ピン４８が第一の係合部材４３に形成された第一の係合溝４７の部分螺旋状の溝に沿って移動することで、アーム４４がスライド軸４１を回動軸として回動し、スライド金枠１７が開閉する。また、スライド軸４１、４２に装着された第三の係合ピン５０が第三の係合部材４５に形成された第三の係合溝４９の部分螺旋状の溝に沿って移動することで、スライド軸４１、４２と共にバネボックス１２が回動する。

なお、第１の実施の形態と同様、スライド金枠１７の開閉を行う第一の係合部材４３、第一の係合溝４７、及び第一の係合ピン４８を設けない構成とすることもでき、その場合は、スライド金枠１７の開閉を手動で行うことになる。

［第３の実施の形態］
本発明の第３の実施の形態に係るスライディングノズル装置６０の底面図を図１３に、同スライディングノズル装置６０の側断面図を図１４に示す。なお、第１及び第２の実施の形態と同じ構成要素には同じ符号を付し、説明を省略する。

本実施の形態では、スライド軸４１、４２間に架設される横架材６１が、油圧シリンダ１９のロッド１９ａと固定金枠１８との間に配置され、横架材６１の後がわには、ロッド１９ａに設けられた突設部６２が当接する当接部６１ａが形成されている。一方、ロッド１９ａの中間部に設けられた突設部６２の底面には、横架材６１と突設部６２とを連結する連結ピン６３（連結治具）を挿入するための一対のピン孔（図示省略）が形成されている。
連結ピン６３は、角柱状の本体６３ｂの一方の面に取っ手６３ａを備え、本体６３ｂの他方の面に、一対のピン孔に挿入されるピン６３ｃが形成されている。

また、固定金枠１８の前がわ両サイドには、基端部６４ｂが固定金枠１８に軸支され、先端部６４ａが連結ピン６３の本体６３ｂに当接して回動する一対の安全レバー６４が設けられている。各安全レバー６４の後方には、ストッパ６５が近接して設置されており、安全レバー６４の先端部６４ａが後方向へ回動しようとすると、ストッパ６５に当接して回動できないようになっている。即ち、一対の安全レバー６４の先端部６４ａは、前方向に向けてのみ回動する。
連結ピン６３を突設部６２に装着した状態で、スライド軸４１、４２を後方向に移動して面圧を負荷しようとすると、連結ピン６３の本体６３ｂが一対の安全レバー６４に当接してスライド軸４１、４２の後方向への移動を阻止する。このため、面圧を負荷する際には、予め連結ピン６３を外さなければならない。従って、面圧負荷後に連結ピン６３を抜き忘れることによって発生する人為的ミス（操業中の面圧解除）を防止することができる。
なお、突設部６２の底面周縁部は、安全レバー６４よりも固定金枠１８がわに位置しているため、スライド軸４１、４２の移動時に、突設部６２が安全レバー６４と接触することはない。

以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は何ら上記した実施の形態に記載の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載されている事項の範囲内で考えられるその他の実施の形態や変形例も含むものである。

例えば、上記の実施の形態では、第一の係合部材に第一の係合溝を形成してスライド金枠を開閉し、スライド軸に第二の係合溝を形成してバネボックスを回動しているが、第一の係合部材に第一の係合溝を形成してバネボックスを回動し、スライド軸に第二の係合溝を形成してスライド金枠を開閉してもよい。同様に、上記の実施の形態では、第三の係合部材に第三の係合溝を形成してバネボックスを回動しているが、第三の係合部材に第三の係合溝を形成してスライド金枠を開閉してもよい。また、上記の実施の形態では、油圧シリンダを直動式としているが、アームを介してリンク式としてもよい。なお、係合溝における部分螺旋状の溝の位置は、回動させる対象物に応じて変化する点に留意する必要がある。

本発明は、取鍋からタンディッシュへ注入される溶鋼流量の制御を行うスライディングノズル装置に利用することができる。その際、本発明によれば、面圧の負荷及び解除、並びにスライド金枠の開閉の一連の動作を自動で行うことができる。

１０：スライディングノズル装置、１１：溶融金属容器、１２：バネボックス、１２ａ：押圧部、１３：プレート、１３ｕ：上プレート（固定プレート）、１３ｄ：下プレート（摺動プレート）、１４ｕ、１４ｄ：ノズル孔、１５：上ノズル、１６：下ノズル、１７：スライド金枠、１７ａ：切欠部、１８：固定金枠、１９：油圧シリンダ（摺動手段）、１９ａ：ロッド、２０：プレート交換補助手段、２１、２２：スライド軸、２３：第一の係合部材、２４：アーム、２４ａ：基端部、２５：第一の係合溝、２５ａ：部分螺旋状の溝、２５ｂ：直線状の溝、２６：第一の係合ピン、２７：第二の係合溝、２７ａ：部分螺旋状の溝、２７ｂ：直線状の溝、２８：第二の係合ピン、２９：軸受（第二の係合部材）、３０：ラックギア、３１：押圧ネジ、３１ａ：ピニオンギア、３２：コイルバネ（バネ）、３３：横架材、３４：摺動力伝達部、３５：当接部、３５ａ：ピン孔、３６：突設部、３７：外筒、３７ａ：開口部、３９：連結ピン（連結治具）、４０：スライディングノズル装置、４１、４２：スライド軸、４３：第一の係合部材、４４：アーム、４５：第三の係合部材、４６：アーム、４７：第一の係合溝、４８：第一の係合ピン、４９：第三の係合溝、５０：第三の係合ピン、５１：連結ピン、５２：スライド金枠軸、５３：延設部、５４：圧縮板、５５：連結孔、６０：スライディングノズル装置、６１：横架材、６１ａ：当接部、６２：突設部、６３：連結ピン（連結治具）、６３ａ：取っ手、６３ｂ：本体、６３ｃ：ピン、６４：安全レバー、６４ａ：先端部、６４ｂ：基端部、６５：ストッパ

Claims (11)

1. 溶融金属容器の底部に設置され、固定プレートを保持する固定金枠と、前記固定金枠に対して開閉可能とされ、摺動プレートを保持するスライド金枠と、前記スライド金枠を摺動させる摺動手段と、前記固定金枠に回動可能に装着され、前記スライド金枠を前記固定金枠に押圧するバネボックスとを備えるスライディングノズル装置において、
   前記摺動手段と連動し、前記摺動手段が一方向に作動する間に、前記スライド金枠の押圧を解除して前記バネボックスを回動させ、前記摺動手段が他方向に作動する間に、前記バネボックスを回動させて前記スライド金枠を前記固定金枠に押圧するプレート交換補助手段を具備することを特徴とするスライディングノズル装置。
2. 請求項１記載のスライディングノズル装置において、前記プレート交換補助手段は、前記摺動手段の作動方向に移動するスライド軸と、前記固定金枠に固着され前記スライド軸と係合する係合部材と、前記スライド軸に基端部が環装され、前記バネボックスに先端部が連結されたアームとを備え、
   前記係合部材に形成された係合溝に、前記アームの基端部に装着された係合ピンが挿入され、前記スライド軸の移動に伴って、前記係合ピンが前記係合溝内を移動することにより前記アームが前記スライド軸を回動軸として回動し、該アームと連結する前記バネボックスが開方向又は閉方向に回動するスライディングノズル装置。
3. 請求項１記載のスライディングノズル装置において、前記プレート交換補助手段は、前記摺動手段の作動方向に移動するスライド軸と、前記固定金枠に固着され前記スライド軸と係合する係合部材と、前記スライド軸に環装され、該スライド軸の回動に伴って回動する、前記バネボックスが固着された外筒とを備え、
   前記スライド軸に形成された係合溝に、前記係合部材に装着された係合ピンが挿入され、前記スライド軸の移動に伴って、前記係合ピンが前記係合溝内を移動することにより前記スライド軸が回動し、該スライド軸の回動に伴って、前記外筒が回動し、前記バネボックスが開方向又は閉方向に回動するスライディングノズル装置。
4. 請求項１記載のスライディングノズル装置において、前記プレート交換補助手段は、前記摺動手段の作動方向に移動するスライド軸と、前記固定金枠に固着され前記スライド軸と係合する係合部材と、前記スライド軸に環装され、該スライド軸の回動に伴って回動する、前記バネボックスが固着された外筒とを備え、
   前記係合部材に形成された係合溝に、前記スライド軸に装着された係合ピンが挿入され、前記スライド軸の移動に伴って、前記係合ピンが前記係合溝内を移動することにより前記スライド軸が回動し、該スライド軸の回動に伴って、前記外筒が回動し、前記バネボックスが開方向又は閉方向に回動するスライディングノズル装置。
5. 溶融金属容器の底部に設置され、固定プレートを保持する固定金枠と、前記固定金枠に対して開閉可能とされ、摺動プレートを保持するスライド金枠と、前記スライド金枠を摺動させる摺動手段と、前記固定金枠に回動可能に装着され、前記スライド金枠を前記固定金枠に押圧するバネボックスとを備えるスライディングノズル装置において、
   前記摺動手段と連動し、前記摺動手段が一方向に作動する間に、前記スライド金枠の押圧を解除して前記バネボックスを回動させ、前記スライド金枠を開くと共に、前記摺動手段が他方向に作動する間に、前記スライド金枠を閉じ、前記バネボックスを回動させて前記スライド金枠を前記固定金枠に押圧するプレート交換補助手段を具備することを特徴とするスライディングノズル装置。
6. 請求項５記載のスライディングノズル装置において、前記プレート交換補助手段は、前記摺動手段の作動方向に移動するスライド軸と、前記固定金枠に固着され前記スライド軸と係合する係合部材と、前記スライド軸に基端部が環装され、前記スライド金枠又は前記バネボックスに先端部が連結されたアームとを備え、
   前記係合部材に形成された係合溝に、前記アームの基端部に装着された係合ピンが挿入され、前記スライド軸の移動に伴って、前記係合ピンが前記係合溝内を移動することにより前記アームが前記スライド軸を回動軸として回動し、該アームと連結する前記スライド金枠又は前記バネボックスが開方向又は閉方向に回動するスライディングノズル装置。
7. 請求項５記載のスライディングノズル装置において、前記プレート交換補助手段は、前記摺動手段の作動方向に移動するスライド軸と、前記固定金枠に固着され前記スライド軸と係合する係合部材と、前記スライド軸に環装され、該スライド軸の回動に伴って回動する、前記バネボックス又は前記スライド金枠が固着された外筒とを備え、
   前記スライド軸に形成された係合溝に、前記係合部材に装着された係合ピンが挿入され、前記スライド軸の移動に伴って、前記係合ピンが前記係合溝内を移動することにより前記スライド軸が回動し、該スライド軸の回動に伴って、前記外筒が回動し、前記バネボックス又は前記スライド金枠が開方向又は閉方向に回動するスライディングノズル装置。
8. 請求項５記載のスライディングノズル装置において、前記プレート交換補助手段は、前記摺動手段の作動方向に移動するスライド軸と、前記固定金枠に固着され前記スライド軸と係合する係合部材と、前記スライド軸に環装され、該スライド軸の回動に伴って回動する、前記バネボックス又は前記スライド金枠が固着された外筒とを備え、
   前記係合部材に形成された係合溝に、前記スライド軸に装着された係合ピンが挿入され、前記スライド軸の移動に伴って、前記係合ピンが前記係合溝内を移動することにより前記スライド軸が回動し、該スライド軸の回動に伴って、前記外筒が回動し、前記バネボックス又は前記スライド金枠が開方向又は閉方向に回動するスライディングノズル装置。
9. 請求項２〜４、６〜８のいずれか１項に記載のスライディングノズル装置において、前記スライド軸上に該スライド軸に沿ってラックギアが装着されると共に、前記バネボックスに収納されたバネを圧縮又は圧縮解除する押圧ネジに、前記ラックギアと歯合するピニオンギアが装着され、前記スライド軸の移動に伴って前記押圧ネジが回転して前記バネを圧縮又は圧縮解除するスライディングノズル装置。
10. 請求項２〜４、６〜８のいずれか１項に記載のスライディングノズル装置において、前記プレート交換補助手段は、前記摺動手段が当接する当接部を有し、前記摺動手段が前記他方向に作動して前記当接部に当接し、前記スライド軸が前記他方向に移動すると共に、前記プレート交換補助手段を連結治具で前記摺動手段に連結することで、前記摺動手段が前記一方向に作動して前記スライド軸が前記一方向に移動するスライディングノズル装置。
11. 請求項２〜４、６〜８記載のスライディングノズル装置において、前記プレート交換補助手段を前記摺動手段に連結する連結治具に当接して一方向に回動する安全レバーを備えるスライディングノズル装置。

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