TWI659786B - 用於將澆斗護罩可逆地聯結至收集器噴嘴的聯結裝置、自支撐澆斗護罩、其套組及用於將澆斗護罩聯結至收集器噴嘴的方法 - Google Patents

Abstract

本發明係關於一種聯結裝置(34)，固定至澆斗護罩(111)，用於在金屬鑄造設備中，藉著樞設在鉸鏈(36)上之至少第1及第2狹長閂(32)，將澆斗護罩(111)之入口孔(115a)可逆地聯結至固定在澆斗(11)之底板的外側之收集器噴嘴(112)，使得該閂可從一固定位置樞轉到一空載位置。閂之空載位置能使澆斗護罩接合到收集器噴嘴而進入其鑄造構造，且閂之固定位置接合設在該閂上之抓取手段(33,33a)而進入位於用來保持收集器噴嘴的閘門框架上之配對的固定手段(31,31a)。

Description

用於將澆斗護罩可逆地聯結至收集器噴嘴的聯結裝置、自支撐澆斗護罩、其套組及用於將澆斗護罩聯結至收集器噴嘴的方法

本發明係關於一種被聯結到一金屬鑄造設備中之澆斗的護罩噴嘴，用於保護從澆斗流出而進入餵槽的熔融金屬不與空氣接觸。此種噴嘴通常被稱為澆斗護罩。尤其，本發明係關於一種聯結裝置，用於在鑄造位置中無須任何外部手段而相對於自澆斗的底板突出之收集器噴嘴保持澆斗護罩。本發明亦關於一種與該聯結裝置配合使用的澆斗護罩，及關於一種包括有澆斗護罩及聯結裝置兩者的金屬鑄造設備。

在金屬形成過程中，金屬熔融物從一個冶金容器轉移到另一個冶金容器、到一模具或到一工具。例如，如第1圖所示，一澆斗(11)充填自一爐(未圖示)中出來的金屬熔融物且通過從澆斗延伸到容器的內部用以保護金屬熔融物免於與空氣接觸的澆斗護罩(111)被轉移 到一餵槽(10)。然後金屬熔融物通過澆嘴(101)從餵槽(10)被鑄入一模具(100)中以形成扁坯、鋼坯、樑或鑄錠。金屬熔融物自冶金容器的流出係由重力驅動而通過位於該容器之底部的噴嘴系統(101,111)。

尤其，澆斗(11)被設置在具有內噴嘴(113)的底板之內表面。該內噴嘴(113)與該底板的外表面突出之收集器噴嘴(112)對齊，且藉由被一通常為滑動閘(線性或旋轉)的一閘門(114)而與收集器噴嘴(112)分離，使得內噴嘴能與收集器噴嘴做流體連通或不連通，因而分別啟動或停止鑄造金屬。為了保護金屬熔融物從澆斗流到餵槽(10)時避免被氧化，使一澆斗護罩(111)介入於收集器噴嘴與包含在餵槽內的熔融金屬頂表面之間，並深深地穿入餵槽中。澆斗護罩僅係具有中心穿孔的長管，其入口在鑄造構造中適合於緊貼地嵌套在收集器噴嘴之外表面，其中在收集器噴嘴(112)之外表面與澆斗護罩(111)之穿孔入口孔的內表面之間形成密封。

在實際上，閘門(114)係在封閉構造下，澆斗從該澆斗被充填新的一批熔融金屬的爐被移往餵槽或模具上方之鑄造位置爐。在從爐到鑄造位置及回程的周程期間，澆斗並不聯結到任何澆斗護罩，因為澆斗護罩太長且突出太危險而不適於來回移動通過煉鋼設備。一旦澆斗在其鑄造位置時，一機器手(20)或其它之處理工具使一澆斗護罩(111)進到鑄造構造且使收集器噴嘴(112)緊貼地嵌套在澆斗護罩的穿孔入口中(見第1及2圖)。在傳統鑄造設備中，機器手(20)在包含於澆斗中之熔融 金屬批量的整個鑄造期間亦將澆斗護罩維持在鑄造構造。當澆斗已是空的時候，閘門被關閉且機器手將澆斗護罩從收集器噴嘴移回，以使空的澆斗(11)被移除且被充填新的一批熔融金屬的其他澆斗取代。機器手(20)使用新的澆斗來重複進行上述操作。

當閘門無法正常運作時，可能發生緊急情況，而需要快速地將澆斗從其鑄造位置移除且將熔融金屬之包含物排空至適當的緊急廢棄物區域。若澆斗護罩被聯結到澆斗之收集器噴嘴而機器手牢固地將澆斗護罩夾住於其鑄造構造中的話，澆斗之緊急移除會一起拖動澆斗護罩及機器手兩者，造成對設備的嚴重破壞。實際上，機器手無法被拖動很遠，且澆斗可能會在半途被阻撓，而將熔融金屬鑄造在工廠中不適當的區域，將造成嚴重的後果及危險。

為了防止此種意外發生，澆斗護罩包括有先前技術已經提出了一種澆斗護罩，其不需要機器手而包含有聯結手段能將澆斗護罩保持在鑄造構造的手段。此方式，快速移除澆斗確定會破壞澆斗護罩，但是不致在其緊急移除運作中被龐大(且昂貴)的機器手拖動且阻止。

例如，JP09-2011657提出一種噴嘴，其設有包含卡口的聯結手段，需要噴嘴繞其縱軸旋轉以將其鎖住於鑄造構造上。只要最少許的金屬熔融物流入且在硬化而使卡口手段變成鋸齒狀時，此種旋轉會變成很困難。或者，JP09-1008825提出一種噴嘴，在其任一側包 含兩個長銷，適合於藉著含有用於收容該長銷的補助長孔的移動托架而被保持在鑄造構造。該手段在澆斗的一側需要很多的空間來運作且在澆斗護罩噴嘴承載到托架的長孔與托架在夾持構造的傾側之間需要很優秀的協調。

在本技術中確實地仍有對澆斗護罩之需求：不需要機器手之協助或任何其他外部之協助而能保持澆斗護罩在鑄造構造，使澆斗護罩簡單且成本上有競爭性，且需要較少的協調且具有遠離澆斗護罩之穿孔的入口與收集器噴嘴的外表面之間的介面之移動零件，用於防止被硬化金屬形成鋸齒狀。本發明之此等及其他優點將在下列部分中說明。

本發明已界定在附件的獨立請求項中。較佳實施例則界定在附屬請求項中。尤其，本發明係關於一種在金屬鑄造設備中用於將澆斗護罩之入口孔可逆地聯結至固定在澆斗底板之外側的收集器噴嘴的聯結裝置，該聯結裝置包括：(a)鉸鏈框架(hinge frame)，具有垂直於一縱軸X1的一中心開口，縱軸X1通過該開口之形心(centroid)，且該中心開口適合於收容澆斗護罩；(b)護罩連接手段，用於連接該鉸鏈框架至一插入該中心開口中的澆斗護罩；(c)至少第1及第2狹長閂，包括遠端及近端且其中至少第1及第2狹長閂之每一者： - 係在比閂的近端更靠近閂的遠端之位準樞設於一鉸鏈上，該鉸鏈位於鉸鏈框架上，使得閂可從一固定位置樞轉到一空載位置；- 係聯結至彈性手段，該彈性手段自然地偏置(bias)用以驅動該閂到其固定位置手段；- 設有抓取手段，位於比閂之遠端更靠近閂之近端，其中該抓取手段較佳為包括有在閂中之開口或者橫向於閂而延伸之凸塊。

使得至少第1及第2狹長閂之任何一個繞其各自鉸鏈從各自空載位置樞轉到其各自固定位置會減少抓取手段離開中心開口之形心的距離。

較佳為每一個鉸鏈使對應的閂在含有該縱軸X1之平面中繞一垂直於縱軸X1之鉸鏈軸樞轉。在本發明之第1實施例中，每一個鉸鏈可設置成鄰接對應閂之遠端或位在對應閂之遠端，且每一個閂與具有幾何形狀之長孔接合，使得該長孔相對於鉸鏈沿著與縱軸X1平行之方向的位移會使閂在其空載位置與固定位置之間移動。較佳為對應的閂所接合的所有長孔被設置在一長孔框架上，該長孔框架可沿著縱軸X1在第1位置與第2位置之間移動，其中長孔框架(34s)與鉸鏈框架(34h)之間的距離在第1位置係比在第2位置較大，彈性手段被偏置且安裝成使得長孔框架被驅動朝向與閂之固定位置對應的位置。較佳為閂之固定位置係對應於長孔框架之第1位置。

在本發明之第2實施例中，每一個鉸鏈係位 於對應閂之近端與遠端之間，使得閂能藉著在其遠端上施加一垂直於鉸鏈軸及縱軸X1兩者且沿著縱軸X1方向的力以蹺蹺板模式從其固定位置樞轉到其空載位置。

至少兩個閂必須牢固地將澆斗護罩聯結至澆斗。然而，很明顯地根據本發明可在聯結裝置中設置超過兩個之閂。例如，聯結裝置可包括有2、3或4個閂平均地分佈在鉸鏈框架的周長周圍。

本發明亦關於一種適合於被聯結到如上面界定之聯結裝置的澆斗護罩。依本發明之澆斗護罩包括：(a)入口部，位於噴嘴之上游端且包含：i)上游表面，垂直於縱軸X1，且界定一上游周長，該上游表面設有一入口孔適合於緊貼地配合一聯結到一澆斗的收集器噴嘴；及ii)一周壁，圍住上游周長且沿著縱軸X1延伸，該周壁係至少局部以金屬罐覆蓋，(b)一管狀部，沿著縱軸X1從入口部延伸到與上游端相對的下游端，且有一出口孔位在下游端；(c)一穿孔，從入口孔平行於縱軸X1延伸到出口孔，其特徵為，其另包括有裝置連接手段，用於與如上面所界定之聯結裝置的護罩連接手段連接，該裝置連接手段係呈分離的至少第1及第2突起之形式，該至少第1及第2突起係金屬罐之局部且平均地分佈在周壁的周長，其中第1及第2突起之每一個在切線於周壁且垂直於縱軸X1的方向具有寬度W，且在垂直於寬度W及縱軸X1的徑向上具有一深度d，並使d/W <1，且形成面對澆斗護罩之上游端的方向的一上游凸耳，及面對澆斗護罩之下游端的方向的一下游凸耳，其中下游凸耳係以面朝澆斗護罩之下游端且大致位於突起的寬度W的中間的頂點呈凸出的。下游凸耳較佳為V形或圓弧形之形狀。

在本文中，名詞「上游」及「下游」係當澆斗護罩於鑄造構造中而收集器噴嘴及閘門為打開時，相對於熔融金屬之流動方向界定。

本發明亦關於一種包括如上面界定之聯結裝置及澆斗護罩的零件套組，其中聯結裝置之護罩連接手段包括位於聯結裝置之中心穿孔內的至少第1及第2凹狀上游凸耳，面朝向上游孔口而定位且具有幾何形狀，使得當澆斗護罩之入口部被插入聯結裝置之中心穿孔中時，澆斗護罩之突起的凸狀下游凸耳能以配對關係被移動到倚靠(rest)在聯結裝置之護罩連接手段的凹狀上游凸耳上。在一較佳實施例中，使澆斗護罩之突起的凸狀下游凸耳以配對關係倚靠在聯結裝置之護罩連接手段的凹狀上游凸耳上，係可藉著將澆斗護罩插入聯結裝置之中心開口且沿著縱軸朝出口孔之方向移動聯結裝置直到一預設位置為止而達成，由此，聯結裝置繞縱軸轉動，直到澆斗護罩之突起的凸狀下游凸耳以面對面關係倚靠在聯結裝置之護罩連接手段的凹狀上游凸耳上為止。

若聯結裝置包括如上面界定的鉸鏈框架及長孔框架的話，較佳為護罩連接手段的凹狀上游凸耳被設置在鉸鏈框架上，且長孔框架包括與鉸鏈框架之凹狀上游凸耳相對且與澆斗護罩之突起的上游凸耳配對的下游 凸耳，使得：(a)預設位置，直到聯結裝置沿著縱軸移動到該預設位置，係相當於一位置，其中當長孔框架在其相對於鉸鏈框架的第1位置時(即遠離鉸鏈框架)，澆斗護罩之突起係在包含於鉸鏈框架的凹狀上游凸耳與長孔框架的下游凸耳之間的位準，因而使聯結裝置繞縱軸X1轉動直到澆斗護罩之突起位於長孔框架的下游凸耳與鉸鏈框架的凹狀上游凸耳之間為止，且(b)當長孔框架(34s)相對於鉸鏈框架在其第2位置(即靠近鉸鏈框架)時，澆斗護罩之突起被夾住於鉸鏈框架的上游凸耳與長孔框架的下游凸耳之間。

零件套組較佳為亦包括收集器噴嘴，收集器噴嘴包括從在收集器噴嘴的一端之入口延伸且在相對的出口端開口之穿孔，在鑄造構造中該出口端係適合於緊貼地配合到澆斗護罩的入口孔，藉此使一連續鑄造穿孔被形成沿縱軸X1從收集器噴嘴的入口延伸到澆斗護罩之出口孔。收集器噴嘴通過一閘門框架被聯結到一澆斗，其中閘門框架包括與至少第1及第2閂之抓取手段配對的至少第1及第2固定手段，且設置成當在鑄造構造中在收集器噴嘴上方插設澆斗護罩之入口孔時，- 當閂在其等之空載位置時固定手段並不與閂之抓取手段干涉，使得澆斗護罩自由地從收集器噴嘴沿縱軸移開，且- 至少第1及第2閂之抓取手段係當閂位於其等之固定位置時，能以可逆的聯結關係與對應的固定手段接合，藉此，澆斗護罩可逆地聯結到澆斗之收集器 噴嘴。

在一個實施例中，閂之抓取手段包括一開口且閘門框架之固定手段包括一垂耳，該垂耳適合於在對應的閂從其空載位置樞轉到其固定位置時可逆地接合到開口中。反之，在第2實施例中，閂之抓取手段包括一垂耳橫向於閂延伸，且閘門框架之固定手段包括一凹部或開口適合於在對應的閂從其空載位置樞轉到其固定位置時可逆地收容垂耳。

本發明之零件套組亦可包括一機器手，適合於：(a)在澆斗護罩之入口部上方將聯結裝置之中心開口予以夾持、接合、及固定，以形成一澆斗護罩組合；(b)將閂從其等之固定位置移動至其等之空載位置且將其等保持在此等空載位置；(c)在鑄造構造下在收集器噴嘴上方插設澆斗護罩組合之入口孔，以使澆斗護罩穿孔與收集器噴嘴之穿孔對齊；(d)使閂從其等之空載位置回復到其等之固定位置，藉此而與對應之固定手段的每一個閂之抓取手段接合，以將澆斗護罩聯結至收集器噴嘴；(e)將澆斗護罩上之夾件釋放。

機器手較佳為包括有用於將閂從其等之固定位置移動到其等之空載位置且選自於自一樞轉指(pivoting finger)或活塞的手段，樞轉指或活塞係液壓驅動，用以朝彈性手段之自然偏置的反對方向施加一個高 於彈性手段之自然偏置的力。

本發明亦關於一種方法，用於可逆地聯結澆斗護罩至一澆斗的收集器噴嘴，此方法包括提供如上面界定包含有收集器噴嘴及機器手之零件套組，且以機器手執行下列步驟：(a)在如上面界定之澆斗護罩的入口部上方，將如上面界定之聯結裝置之中心開口予以夾持、接合、及固定，以形成一澆斗護罩組合；(b)將聯結裝置之閂從其等之固定位置移動至其等之空載位置且將其等保持在此等空載位置；(c)在鑄造構造下在收集器噴嘴上方插設澆斗護罩組合之入口孔，以使澆斗護罩穿孔與收集器噴嘴之穿孔對齊；(d)使閂從其等之空載位置回復到其等之固定位置，藉此而與對應之固定手段的每一個閂之抓取手段接合，以將澆斗護罩聯結至收集器噴嘴；(e)將澆斗護罩上之夾件釋放。

在本方法中的機器手較佳為適合於執行下列步驟：(a)將聯結至收集器噴嘴的澆斗護罩加以夾持；(b)將閂(32)從其等之固定位置移動到其等之空載位置且保持其等在此等之空載位置，以使每一個閂之抓取手段(33,33a)從對應的固定手段(31,31a)脫離； (c)從收集器噴嘴退出澆斗護罩。

10‧‧‧餵槽

11‧‧‧澆斗

111‧‧‧澆斗護罩

112‧‧‧收集器噴嘴

113‧‧‧內噴嘴

114‧‧‧閘門

111m‧‧‧金屬罐

115a‧‧‧入口孔

115b‧‧‧出口孔

12‧‧‧耐火材料

20‧‧‧機器手

21‧‧‧手段

22a‧‧‧保持手段

22b‧‧‧機器手夾持手段

31,31a‧‧‧固定手段

32‧‧‧閂

32p‧‧‧銷

33,33a‧‧‧抓取手段

34‧‧‧聯結裝置

34b‧‧‧豆形通道

34h‧‧‧鉸鏈框架

34s‧‧‧長孔框架

35‧‧‧彈性手段

36‧‧‧鉸鏈

36a‧‧‧鉸鏈軸

55a‧‧‧護罩連接手段

55b‧‧‧裝置連接手段

55apx‧‧‧頂點

55d‧‧‧下游凸耳

55u‧‧‧上游凸耳

56d‧‧‧截頂錐形凹部

56u‧‧‧上游支撐凸耳

d‧‧‧深度

D55a,D56u‧‧‧距離

W‧‧‧寬度

X1‧‧‧縱軸心

為了更進一步了解本發明的特性，將參考附圖詳細說明於下，附圖中：第1圖係顯示鑄造設備之概示圖；第2圖係顯示藉先前技術之機器手聯結且保持在鑄造構造的澆斗護罩；第3圖係顯示具有依本發明之聯結裝置的澆斗護罩之第1實施例；第4圖係顯示具有依本發明之聯結裝置的澆斗護罩之第2實施例；第5圖係顯示具有依本發明之聯結裝置的澆斗護罩之第3實施例；第6圖係顯示具有依本發明之聯結裝置的澆斗護罩之第4實施例；第7圖係顯示具有依本發明之聯結裝置的澆斗護罩之第5實施例；第8圖係顯示用於致動依第1實施例之聯結裝置的閂之手段；第9圖係顯示用於致動依第2實施例之聯結裝置的閂之手段；第10圖係係顯示用於致動依第4實施例之聯結裝置的閂之手段；第11圖係顯示一噴嘴與依本發明之聯結裝置在(a) 彼此分離(b)彼此固定時之立體圖；第12圖係顯示具有依本發明之聯結裝置的澆斗護罩被聯結至澆斗之收集器噴嘴的順序；第13圖係顯示當閂從其等個別之空載位置被移動到其等之固定位置時抓取手段與中心開口之形心之間的距離減少；第14圖係顯示依本發明之澆斗護罩的兩個實施例，及裝置連接手段之實施例；第15圖係顯示如何藉轉動而將一聯結裝置聯結到澆斗護罩的實施例。

如第3至13圖所示，本發明之要旨係一聯結裝置(34)，其可很容易地被固定於儲存在一輸送軌道中的新澆斗護罩(111)(參考第11及12(a)圖)。該聯結裝置包括抓取手段(33,33a)，適合於與設置在用於聯結收集器噴嘴至澆斗的閘門框架中之固定手段(31,31a)作可逆地接合。僅在當澆斗護罩在鑄造構造中而收集器噴嘴(112)之出口密封地包在澆斗護罩之入口孔時，抓取手段(33,33a)接合至固定手段(31,31a)方為可能(參考第12(d)及(e)圖)。在詳細地說明聯結裝置(34)之前，將先說明澆斗護罩(111)及澆斗(11)。

如第1及12圖所示，澆斗(11)係一大的容器，包含設有出口孔之底板，出口孔裝設有位於澆斗之內側且局部埋入於襯在澆斗之內部的耐火材料(12)中的一內噴嘴(113)。收集器噴嘴(112)藉一閘門框架被固定至 出口孔的外側。閘門框架包括有一固定板與內噴嘴密封地接觸且包括一穿孔而與內噴嘴形成一連續通孔。閘門框架包括一第2滑板與收集器噴嘴密封地接觸且包括一穿孔，該穿孔與收集器噴嘴形成一連續通孔。第2滑板可相對於第1之固定板滑動，以將藉由滑板及收集器噴嘴形成的通孔和藉由固定板及內噴嘴形成的通孔相通或脫離，因而使通過內噴嘴及收集器噴嘴(112)的金屬之流量獲得控制(參考第12(e)及(f)圖)。如前文所述，收集器噴嘴具有短的管狀部且澆斗護罩(111)設有較長的管狀部且必須密封地插設在收集器噴嘴上方，以防止液態金屬和在澆斗與餵槽(10)之間的空氣作任何接觸。

依照本發明之澆斗護罩(111)被顯示在第11及14圖中，其係在下述方面相當地類似於目前技術的澆斗護罩：該澆斗護罩包括有：(a)入口部，位於噴嘴之上游端且包含：i)一上游表面，垂直於縱軸X1，且界定一上游周長，該上游表面設有一入口孔(115a)適合於緊貼地配合一聯結到一澆斗(11)的收集器噴嘴(112)；及ii)一周壁，圍住上游周長且沿著該縱軸X1延伸，該周壁係至少局部以金屬罐(111m)覆蓋，(b)一管狀部，沿著該縱軸X1從該入口部延伸到與上游端相對的下游端，且有一出口孔(115b)位在下游端；(c)一穿孔(115)，從該入口孔(115a)平行於縱軸X1而延 伸到該出口孔(115b)。

然而，其係在下述方面不同於目前技術的澆斗護罩：其更包括有裝置連接手段(55b)，用於與聯結裝置的護罩連接手段(55a)連接，下面將進一步詳細地解釋。該裝置連接手段係為至少第1及第2分別突起之形式，該裝置連接手段係金屬罐(111m)之局部且平均地分佈在周壁的周長(參考第14(a)及(b)圖)。第1及第2突起之每一個在與周壁相切且垂直於縱軸X1的方向具有寬度W，且在垂直於寬度W及縱軸X1的徑向上具有一深度d，並使d/W<1，且界定為：面對澆斗護罩之上游端的方向的一上游凸耳(55u)及面對澆斗護罩之下游端的方向的一下游凸耳(55d)，其中下游凸耳係一具有頂點(55apx)面朝澆斗護罩之下游端且大致位於突起寬度W的中間的凸部。下游凸耳(55d)較佳為V型或圓弧型之形狀，如第14(c)及(d)圖所示。

如第3至10圖及第14(d)圖所示，較佳為澆斗護罩之周壁包括有截頂錐形(trunconical)凹部(56d)，其小徑係朝向澆斗護罩之下游端，因而形成一翻轉的護罩。

聯結裝置(34)包括有鉸鏈框架(34h)，具有垂直於一縱軸X1的一中心開口，縱軸X1通過該開口之形心(centroid)。該開口適合於收容如上述之澆斗護罩。聯結裝置可藉適合於與設在該澆斗護罩上的裝置連接手段(55b)相互作用的護罩連接手段(55a)而固定到澆斗護罩(111)。例如，聯結裝置(34)之護罩連接手段(55a)能藉著 一個相對於另一個轉動的方式而固定到澆斗護罩之裝置連接手段(55b)。一例示被顯示在第15圖中，下面將更詳細地說明。本實施例亦可包含如卡口式連接手段，其能有利於本申請案之某些實施例。

至少需要兩個抓取手段(33,33a)用來可逆地將澆斗護罩(111)(聯結裝置(34)固定於此)聯結至通過閘門框架聯結到澆斗的固定手段(31,31a)，閘門框架係用以保持收集器噴嘴且圍住一閘門機構。閘門機構不論滑動閘門或轉動閘門在本技術中係眾所周知，不需在此贅述。其等係藉滑動兩個具有穿孔的板且將每一個板之穿孔相對於彼此對接及脫離來控制從澆斗流出的液態金屬之流量。滑動閘門(114)之一範例係概略地顯示於第12圖，其中當澆斗護罩正被聯結至收集器噴嘴時閘門在步驟(a)至(e)係關閉，並且在步驟(f)中澆斗護罩被固定於其鑄造構造時被打開。每一個抓取手段(33,33a)被設置在包括有遠端及近端的至少第1及第2狹長閂(32)上。每一個閂(32)被樞設在一鉸鏈(36)上。鉸鏈(36)裝設在鉸鏈框架(34h)上且在比近端更靠近遠端之位準上被聯結至對應的閂，而抓取手段(33,33a)係位於比遠端更靠近近端。每一個閂可繞對應的鉸鏈從固定位置樞轉到空載位置。每一個閂係直接或間接地聯結至自然地偏置以驅動該閂到其固定位置之彈性手段(35)。彈性手段可為任何形式之彈簧，如螺旋彈簧、扭力彈簧、片彈簧、渦形彈簧等，只要在閂從該位置脫離時彈簧可顯現出充分的彈簧力而能重複地驅動閂至其等之固定位置即可。彈性手段顯現 出充分的彈簧力必須低於由機器手(20,21)可施加至聯結裝置的力，以驅動閂從固定位置脫離而朝向其等之空載位置。彈性手段之一端可直接地聯結至閂(32)，而另一端則固定至鉸鏈框架(34h)，如顯示於第6、7及10圖。或者，彈性手段可藉著如固定一端到鉸鏈框架(34h)且固定另一端到與閂相互作用的結構，如顯示於第3至5、8、9、12圖者而間接地聯結至閂，且仍自然地驅動其等朝向固定位置，其中該結構係一長孔框架(34s)，其與閂之相互作用將更詳細地說明如下。

閂(32)被樞設在一鉸鏈框架上，使得至少第1及第2閂(32)之任何一個繞其個別鉸鏈(36)從個別空載位置樞轉到其個別固定位置會減少其抓取手段(33,33a)從聯結裝置之中心開口的形心離開之距離。第13圖比較在兩個實施例的中心開口與在空載位置的閂(32)之抓取手段(33,33a)之間的距離d_idle(虛線)，和在固定位置的的閂(32)之抓取手段(33,33a)之間的距離d_fix(實線)，其中鉸鏈軸(36a)(以混合線表示)係(a)垂直於(b)平行於從該軸之中心延伸到中心開口(及澆斗護罩之穿孔(115)，當聯結至聯結裝置時)的形心的半徑。可看出，藉著從閂(32)之個別空載位置樞轉到其個別固定位置，兩個抓取手段到中心開口的形心之距離會從距離d_idle減少到距離d_fix<d_idle。

位於較靠近每一個閂之近端的抓取手段可具有不同的幾何形狀。尤其，其等可為開口之形式，在從空載位置樞轉到固定位置時，開口適合於可逆 地與形成閘門框架之固定手段的對應之垂耳或鉤(31)接合，閘門框架保持澆斗閘門手段及收集器噴嘴。本實施例概略地顯示在第3、4、6、7、12及13圖、以及第11圖的立體圖中。或者，抓取手段可為垂耳或鉤(33a)之形式，在從空載位置樞轉到固定位置時適合用於可逆地與形成接合到形成閘門框架之固定手段的開口(31a)中。本實施例概略地顯示於第5圖中。

在一較佳實施例中，當聯結裝置(34)被固定到澆斗護罩(111)時，每一個閂之鉸鏈軸(36a)大致垂直於從軸(36a)之中間延伸到入口孔(115a)之中心的半徑。該幾何形狀容許每一個閂(32)在藉縱軸X1與該半徑界定之平面內樞轉。舉例來說，第13(a)圖顯示了如此之實施例，容許一樞轉，其可被界定為「徑向的」或「聚合的」(converging)樞轉。抑或是當聯結裝置(34)係固定於一澆斗護罩(111)時，每一個閂(32)之軸(36a)可以平行於一半徑，該半徑乃由軸(36a)之中間延伸至入口孔(115a)之孔心。顯示在第7及13(b)圖之該幾何形狀容許一種樞轉，可被界定為「切線」的樞轉。但是，聚合的樞轉較受採用。

在顯示於第3-5及15(a)及(b)圖之實施例中，其中樞轉係聚合式，每一個閂(32)之鉸鏈(36)係位於鄰接對應之閂(32)的遠端或位在對應之閂(32)的遠端。聯結裝置包括一第2框架，被稱為長孔框架(34s)，其可沿著與縱軸X1平行的方向移動或遠離鉸鏈框架(34h)，以改變其離開鉸鏈框架(34h)的距離，且其針對每一個閂包括有 一個長孔。每一個閂被插入對應的長孔中，該長孔沿著閂在鉸鏈與其抓取手段之間的長度自由地移動。長孔的幾何形狀係使得在沿著相對於鉸鏈框架(34h)與長孔框架(34s)之縱軸X1平行的方向位移時，每一個長孔沿著對應之閂的長度移動且驅動閂從空載位置到其固定位置的傾側。尤其，每一個長孔可包括一個相對於縱軸X1傾斜的壁，且一閂倚靠(rest)在其上。在沿著縱方向移動長孔框架時，該傾斜的壁強迫閂作角度狀樞轉。或者在第3及4圖顯示的最佳實施例中或伴隨該傾斜壁，每一個閂包括有至少一個銷(32p)(較佳為兩個)平行於鉸鏈軸(36a)延伸且在位於對應之鉸鏈(36)與抓取手段(33,33a)之間的閂之一側(較佳為兩側)突出。該銷係接合在設於對應之長孔的壁上之豆形通道(34b)中，該壁係垂直於鉸鏈軸(36a)。長孔框架相對於鉸鏈框架沿著縱軸之移動能引起銷沿著豆形通道滑動，因而迫使對應閂移動進入其對應之空載或固定位置。每一個閂從其固定位置樞轉到其空載位置可由下列步驟執行：(a)藉著下列方法減少長孔框架(34s)與鉸鏈框架(34h)之間沿縱軸X1的距離(如第3-5圖所示)：i)相對於澆斗護罩(111)將鉸鏈框架(34h)保持在一固定位置，且將長孔框架(34s)朝向鉸鏈框架(34h)移動(參考第3及5圖)；ii)相對於澆斗護罩(111)將長孔框架(34s)保持在一固定位置，且將鉸鏈框架(34h)朝向長孔框架(34s)移 動(參考第4及12圖)；iii)相對於澆斗護罩(111)使鉸鏈框架(34h)及長孔框架(34s)朝向彼此移動(參考第15(a)及(b)圖)；(b)藉著下列方法減少長孔框架(34s)與鉸鏈框架(34h)之間沿縱軸X1的距離(如第3-5圖所示)：i)相對於澆斗護罩(111)將鉸鏈框架(34h)保持在一固定位置，且將長孔框架(34s)移動遠離鉸鏈框架；ii)相對於澆斗護罩(111)將長孔框架(34s)保持在一固定位置，且將鉸鏈框架(34h)移動遠離長孔框架；iii)相對於澆斗護罩(111)使鉸鏈框架(34h)及長孔框架(34s)彼此遠離地移動。

在上述實施例中，使用一長孔框架，較佳為彈性手段(35)有一端連接至鉸鏈框架(34h)且另一端連接至長孔框架(34s)，使得彈性手段之自然偏置可驅動兩個框架朝向其等個別與閂(32)之固定位置對應的位置。第3圖顯示該幾何形狀之最佳實施例，其中閂之固定位置對應於最遠離鉸鏈框架(34h)的長孔框架(34s)。

在第3圖所示的實施例中，鉸鏈(36)位於閂(32)之遠端且閂接合在設置於長孔框架(34s)中的對應之長孔中，長孔框架(34s)能朝鉸鏈框架(34h)移動且從鉸鏈框架(34h)離開因而使長孔沿著接合在其內的對應閂之長度滑動。以螺旋彈簧表示的彈性手段(35)被偏置，以便使長孔框架(34s)及鉸鏈框架(34h)彼此移動而遠離。接著，在無任何外力時，鉸鏈框架(34h)及長孔框架(34s)分離某個距離H_f，且閂必須在其等之固定位置。在比位 於鉸鏈框架(34h)及長孔框架(34s)之間的彈性手段(35)之彈力更高的壓縮力作用之時，兩個框架之間的距離減少且閂必須朝向其等之空載位置樞轉。此係以下列方式進行。

長孔之外壁被傾斜，以使每一個長孔在面對鉸鏈框架之側係比面對澆斗之相對側更狹窄。該幾何形狀使得閂(32)能繞其等個別的鉸鏈(36)進行樞轉，以使得：- 當鉸鏈框架(34h)及長孔框架(34s)彼此分離直到其等之間的距離到達H_f為止，朝向其等之固定位置而與縱軸X1形成的角度會減少；- 當鉸鏈框架(34h)及長孔框架(34s)朝向彼此移動以減少其等之間的距離時，朝向其等之空載位置而與縱軸X1形成的角度會增加。

須提到的是，較佳為閂(32)如上述且顯示於第3及4圖中，另包括有銷(32p)接合在之豆形通道(34b)中，以更精確且重複地驅動閂在其等之空載與固定位置之間來回。

在施加一超過彈性手段(35)的彈簧力之力F以驅動長孔框架(34s)及鉸鏈框架(34h)沿縱軸方向X1朝向彼此移動時，長孔沿接合在其內的閂朝下方移動。因為長孔之傾斜的外壁及接合在之豆形通道(34b)中之銷(32p)，閂可繞其等之鉸鏈(36)樞轉由於長孔框架(34s)及鉸鏈框架(34h)係逐漸地被驅動朝向彼此，直到其等到達對應於最靠近的長孔框架之其等空載位置為止，較佳為 接觸鉸鏈框架(34h)為止(參考第3(b)圖)。當維持長孔框架及鉸鏈框架彼此靠近在一起時，且因為閂(32)為在其等之空載位置，澆斗護罩可被插入收集器噴嘴而進入鑄造構造，而不致有閘門框架之固定手段(31,31a)與閂之抓取手段(33,33a)之間的干涉(參考第3(c)圖)。

當澆斗護罩在其鑄造構造時，閂僅藉著將施加在長孔框架(34s)的力F釋放，可從其等之空載位置被樞轉回到其等之固定位置，藉此而與閘門框架的配對固定手段接合，然後閂藉著彈性手段(35)的彈簧力的作用被驅動從鉸鏈框架(34h)離開。閂因而牢固且可逆地被聯結到收集器噴嘴而不須任何機器手(20)等之協助，以在澆斗之整個鑄造操作期間保持其鑄造構造(參考第3(d)圖)。

在將空的澆斗從其鑄造位置移開之前欲卸除澆斗護罩時，聯結裝置(34)之抓取手段(33,33a)藉著如上述施加一力F在長孔框架(34s)從閘門框架之固定手段(31,31a)脫離。然後，澆斗護可藉著沿縱軸X1將其向下驅動而從收集器噴嘴移除並離開。因而澆斗可被移除而不受懸吊在澆斗下方的長澆斗護罩之阻礙。

第3圖所示之實施例尤其較受採用於聯結裝置被聯結到澆斗護罩之情況。首先，鉸鏈框架(34h)包括有幾何形狀能與澆斗護罩(111)之突起的凸狀下游凸耳之幾何形狀配對的凹狀上游凸耳(該凹狀上游凸耳在第3圖中不可見，因為被倚靠其上的突起之下游凸耳遮隱)。在此階段，澆斗護罩係倚靠在聯結裝置之護 罩連接手段(55a)的上游凸耳上。較佳為澆斗護罩之周壁的一部分形成一構成顛倒肩部的截頂錐形凹部(56d)。然後，長孔框架有利地包括截頂錐形之上游支撐凸耳，其中澆斗護罩之截頂錐形凹部可緊貼地配合。在此情況，澆斗護罩亦倚靠在長孔框架(34s)之截頂錐形上游支撐凸耳上(參考第3(a)圖)。長孔框架亦包括一設成與澆斗護罩之突起的上游凸耳(55u)面對面且具有與其配對的幾何形狀之下游凸耳。在壓迫長孔框架朝向鉸鏈框架時，突起被夾持在鉸鏈框架(34h)之上游凸耳與長孔框架(34s)之下游凸耳之間，像在老虎鉗口中(參考第3(b)圖)。在此階段，澆斗護罩(111)與聯結裝置(34)係牢固地夾持在一起。因為同時，閂已樞轉到其等之空載位置，故可將澆斗護罩插設收集器噴嘴(112)上方而進入鑄造位置，而不致有聯結裝置之抓取手段(33,33a)與閘門框架之固定手段(31,31a)之間的干涉(參考第3(c)圖)。然後，釋放施加在長孔框架及鉸鏈框架上的壓縮力，彈簧力驅動兩者分離直到其等分開一距離H_f，在此階段，聯結裝置之抓取手段(33,33a)與滑動閘門之固定手段(31,31a)接合。同時，長孔框架(34s)之下游凸耳從澆斗護罩之突起離開，且長孔框架之截頂錐形上游支撐凸耳緊貼地嵌套(nest)在澆斗護罩之截頂錐形凹部。故澆斗護罩(111)倚靠在長孔框架(34s)之截頂錐形上游支撐凸耳及鉸鏈框架(34h)之上游凸耳兩者上，使系統有很大的穩定性。

在一方面，由於長孔框架上游凸耳(56u)及周 壁凹部(56d)之截頂錐形幾何形狀，另一方面，具有凸狀之幾何形狀而與鉸鏈框架之上游凸耳的凹狀幾何形狀配對的澆斗護罩之突起的下游凸耳(55d)，澆斗護罩(111)與收集器噴嘴(112)之對齊能夠很容易地達成，因為澆斗護罩與聯結裝置可適應於任何系統的不對齊，因而確保在所有情況下在收集器噴嘴與澆斗護罩之間均能有密封的接觸。

聯結裝置相對於澆斗護罩(111)及隨後相對於閘門框架之固定手段(31,31a)繞縱軸X1的角度定向之控制，對於操作之成功而言為必須的。確保機器手(20)永遠以正確的角度位置將聯結裝置定位於澆斗護罩上方且然後轉動它使得澆斗護罩之突起與鉸鏈框架(34h)之上游凸耳面對面的一個方法(參考第15圖)，係在機器手上設置可辨識適當的參考符號之視覺手段(一攝影機)。另一選擇的較便宜方法係在澆斗護罩裝設均勻地分佈在澆斗護罩(較佳為在金屬罐(111m)上)之周長的許多參考標籤(17)，其與儲存軌道(未圖示)中的配對定向指示器，因而確保澆斗護罩永遠以機器手所知道的給定方向被儲存在一軌道中。

第4圖所示之實施例不同於第3圖及上述討論的實施例，其中長孔框架被固定到澆斗護罩且僅鉸鏈框架可沿縱軸X1相對於長孔框架及澆斗護罩自由地移動。當閂(32)在固定位置時，澆斗護罩倚靠在長孔框架之截頂錐形腔室中，而不在鉸鏈框架之上游凸耳上(在此被表示在腔室之底部)。在壓縮力被施加至鉸鏈框架時， 鉸鏈框架(34h)與長孔框架(34s)之間的距離減少，直到澆斗護罩之突起被夾持於鉸鏈框架(34h)之上游凸耳與長孔框架(34s)之下游凸耳之間為止。聯結裝置(34)及澆斗護罩因而牢固地被夾持在一起。同時，閂(32)朝向其等之空載位置樞轉，因而使澆斗護罩被插設在鑄造構造的收集器噴嘴的上方(參考第4(b)及(c)圖)。施加到鉸鏈框架上的力被釋放能驅動鉸鏈框架遠離長孔框架且在樞轉到其等之固定位置時與閂(32)接合到閘門框架之固定手段(31)內。

第5圖所示之實施例類似於第3圖及上述實施例，與其等不同的是(a)聯結裝置(34)之抓取手段(33a)係垂耳或鉤之形狀，而閘門框架之固定手段(31a)係為一開口的形式，及(b)長孔框架未包括澆斗護罩可倚靠的截頂錐形上游支撐凸耳。否則此原則同於針對第3圖所說明的一個實施例(為了簡化圖面，裝置及澆斗連接手段(55a,55b)未顯示)。

第6圖顯示另一實施例，與參照第3至5圖討論的上述實施例不同，其中本實施例未包括有長孔框架(34s)，且其中鉸鏈(36)係位於對應的閂之僅端與遠端之間，以使閂能藉著在其遠端施加一垂直於鉸鏈軸及縱軸X1兩者的力沿著縱軸X1之方向以蹺蹺板模式從其等之固定位置樞轉到其等之空載位置。在無長孔框架時為了夾持突起，聯結裝置與澆斗護罩之間的連接手段宜為一卡口。彈性手段(35)在第6圖中係表示為螺旋彈簧，其一端固定到位於鉸鏈與其近端之間的閂，且另一 端固定到鉸鏈框架(34h)，但是明顯地其可為一裝設於鉸鏈本身的扭力彈簧。閂可藉著在在其遠端施加一力而樞轉到其等之空載位置，且藉著釋放該力且使偏置的彈性手段之彈簧力作用而樞轉回其等之固定位置。如參照前述實施例而說明者，當閂在其等之空載位置時(參考第6(c)圖)且藉樞轉回其等之固定位置而與閘門框架之固定手段(31,31a)接合時，澆斗護罩可被移動到鑄造位置(參考第6(d)圖)。

第7圖顯示另一個實施例，與參照第3至6圖討論的上述實施例不同，其中鉸鏈(36)之軸(36a)被定向為與從軸(36a)之中心延伸到澆斗護罩(111)之穿孔(115)的形心的半徑平行(在上述實施例中，鉸鏈軸係垂直於半徑)。但是，此原則仍與前述實施例很相似，其中閂藉著施加一適當的力可從其等之固定位置樞轉到其等之空載位置，且藉著釋放該力且使彈性手段作用而回到其等之固定位置。第7圖顯示不具有長孔框架的系統，相當於第6圖之實施例。明顯地閂之樞轉可藉著相對於鉸鏈框架移動且包括有長孔及豆形通道(34b)的長孔框架(34s)而達成，如參考第3至5圖所說明者。

用於將閂從其等之固定位置驅動到其等之空載位置的外力F之施加，可藉著用於移動澆斗護罩進入其鑄造位置的機器手(20)來進行。例如，如第8至10圖所示，機器手可包括用於將閂(32)從其等之固定位置移動到其等之空載位置的手段(21)，該手段(21)包括一樞轉指且在第9圖中包括一活塞，其能以液壓或氣壓驅動。 如上述，由手段(21)施加的外力必須高於彈性手段的彈簧力以使閂的樞轉。聯結裝置(34)亦包括：保持手段(22a)，適合於使機器手夾持手段(22b)牢固地保持且處理聯結裝置。

如第11圖所示，聯結裝置(34)可被聯結到澆斗護罩之入口部。為了實用上之理由，宜使聯結裝置(34)從澆斗護罩之頂部(上游端)被插入澆斗護罩之入口部。實際上，首先，機器手(20)較易從儲存在與鑄造設備緊鄰之軌道中的澆斗護罩之頂部與聯結裝置(34)接合。其次，為了流體力學的理由，澆斗護罩之管狀部往往具有朝向出口擴散的變化之橫截面。從澆斗護罩之下游端接合聯結裝置需要聯結裝置(34)之中心開口比澆斗護罩(111)之入口部的尺寸更大。第15圖顯示依照參考第3圖說明之上述實施例的本發明之聯結裝置之側視圖，其中鉸鏈框架(34h)(a)與在第1位置的長孔框架(34s)分離且閂(32)在固定位置，且(b)與在其等之第2位置長孔框架(34s)較靠近且閂在空載位置。藉著將鉸鏈框架及長孔框架驅動更靠近在一起，澆斗護罩之突起被夾持在鉸鏈框架(34h)之上游凸耳與長孔框架(34s)之下游凸耳之間。必須了解，藉著將聯結裝置之兩個框架(34h,34s)移動更靠近在一起而夾持聯結裝置(34)到澆斗護罩，以夾持澆斗護罩之突起係十分有創意的，即使沒有另外的優點時，該作用亦啟動閂從其等之固定位置樞轉到其等之空載位置。實際上，樞轉可藉機器手之另一動作來啟動而不驅動兩個框架更靠近在一起。第15(c)圖顯示 第14(b)及15(a)及(b)圖所示類型的澆斗護罩之頂視圖。因而依照其另一實施構造，本發明係具體地關於此種澆斗護及適合於夾持它之夾持裝置。第15及14(b)圖之澆斗護罩不同於第14(a)圖者在於上游圓周係具有四個破斷(圓角化)角落之正方形。在四個破斷角落之位準，周壁直線地向下延伸朝向澆斗護罩之下游端直到其形成四個凹入的截頂錐形部(56d)為止。此等截頂錐形部(56d)直接從突起上游沿縱軸X1對齊。

分離護罩連接手段(55a)之上游凸耳的距離D55a及分離聯結裝置(34)之截頂錐形上游支撐凸耳(56u)的距離D56u均比澆斗護罩之正方形上游周長之雙中線Dm(=連接兩對邊之中點的線段)更長。當澆斗護罩(111)之角度定向為如第15(a1)及(a2)所示且護罩連接手段(55a)之上游凸耳及聯結裝置(34)之截頂錐形上游支撐凸耳(56u)係與正方形上游周圍之直線邊為面對面時，此能使聯結裝置(34)被插設澆斗護罩(111)之入口部上方。

反之，分離護罩連接手段(55a)之上游凸耳的距離D55a及分離聯結裝置(34)之截頂錐形上游支撐凸耳(56u)的距離D56u均分別比個別圍住突起及澆斗護罩之下游截頂錐形凹入部(56d)的圓之直徑D55b,D56d更大。此意味著，藉著將聯結裝置相對於澆斗護罩轉動45°，聯結裝置可被聯結到澆斗護罩如第15(c1)及(c2)圖所示。45°之角度應用於第15圖所示之實施例的特定幾何形狀，明顯地其他之轉動角度可應用到不同幾何形狀 及護罩澆斗之周壁周圍的突起分佈。

第15圖之系列(a1)至(c1)顯示聯結裝置相對於澆斗護罩(111)之插入及轉動之頂視圖順序，係顯示鉸鏈框架(34h)；而系列(a2)至(c2)顯示相同的順序，但是係關於長孔框架(34s)。

在將適當地定向且在沿縱軸X1的特定深度之聯結裝置(34)插入於澆斗護罩(111)之後(參考第15(b1)及(b2)圖)，聯結裝置(34)繞縱軸X1轉動以將聯結裝置之連接手段(55a)的上游凸耳移動到澆斗護罩之對應突起的下游凸耳(55d)下方且與其面對面(參考第15(c1)圖)。澆斗護罩(111)之周壁的凹入截頂錐形部(56d)亦藉著如第15(c2)圖所示之轉動而被移動到與對應之截頂錐形上游支撐凸耳(56u)相接合。

本發明之主要優點係，單一的聯結裝置(34)可使用多次(數百次)，以聯結不同的澆斗護罩(111)到許多澆斗(11)用於鑄造許多在餵槽等之中的液態金屬的對應批量。在澆斗已空且準備從其鑄造位置移除之後，機器手(20)保持聯結裝置(34)固定到已使用令該澆斗排空的澆斗護罩(111)，如上述將抓取手段(33,33a)從其等之固定位置樞轉到其等之空載位置，藉著將澆斗護罩(111)沿著縱軸下拉而遠離收集器噴嘴及澆斗，且將其移動並存放到一分配軌道，因而聯結裝置從消耗後的澆斗護罩(111)移除。仍然保持聯結裝置(34)之機器手現在沒有任何澆斗護罩，將聯結裝置移動到一儲存軌道，在此儲存有許多新的澆斗護罩，並將聯結裝置(34)固定到一新的 澆斗護罩(111)(參考第12(a)圖)。在聯結裝置(34)與澆斗護罩(111)接合之後，兩者藉著致動護罩連接手段(55a)及裝置連接手段(55b)而固定在一起，通常如上述藉著使一個相對於另一個轉動或藉著卡口式連接手段而完成。為了使機器手進行有關於聯結裝置(34)之所有上述操作，聯結裝置(34)必須設有讓機器手可牢固地夾持之保持手段(22a)。熟於本技術者知道何種保持手段(22a)對給定型式之機器手有需要，且由於其等並不影響到本發明，故不需要在此詳述。在第11圖中，保持手段(22a)係表示為鉤，且設在鉸鏈框架(34h)及長孔框架(34s)兩者之徑向相對位置上。但是，熟於本技術者周知能使機器手牢固地保持聯結裝置的任何其他手段，亦適合於且不影響到本發明。

一旦聯結裝置(34)牢固地固定到一新的澆斗護罩(111)之時，機器手藉著使澆斗護罩首先，如上述且如第12(b)-(d)圖所示，讓閂(32)從其等之固定位置樞轉到其等之空載位置而接合到收集器噴嘴上方，而將澆斗護罩及聯結裝置移動進入鑄造構造。須注意到，在所有此時間，控制液態金屬流出澆斗之流動的閘門(114)在關閉位置，以避免任何液態金屬吐出到機器手(20)及聯結裝置(34)上。一旦在鑄造構造時，閂(32)樞轉回到其等之固定位置，因而接合其等之抓取手段(33,33a)而進入閘門框架之固定手段(31,31a)，機器手被移除且閘門打開以使液態金屬流出澆斗，通過由內噴嘴(113)、收集器噴嘴(112)及澆斗護罩(111)形成的連續穿孔而進入餵槽等(參考第 12(e)及(f)圖)。閘門板之從關閉位置滑動或轉動到打開位置係藉一液壓臂進行，如本技術中所熟知，在此並不需要再詳細說明。當澆斗已空時，機器手(20)將已使用的澆斗護罩置放在一適當的置放軌道，在此，聯結裝置係與澆斗護罩分離。已使用的澆斗護罩則被清洗，或再度使用或被拋棄。機器手然後將聯結裝置(34)移動到一新的)澆斗護罩(111)，以如上述且如第12圖所示將其聯結到新的澆斗。

結合一聯結裝置(34)到適當的澆斗護罩(111)及設在閘門框架中的固定手段(31,31a)，對於在鑄造操作期間不需要任何外部支撐手段的澆斗護罩聯結到一澆斗(11)而言係最佳且價廉的解決方案。實際上，一個聯結裝置(34)可被再使用數百次，用以聯結許多澆斗護罩到許多裝載有熔融金屬之新批次的澆斗。依本發明之澆斗護罩不致比先前技術之澆斗護罩更貴，因為其等與先前技術之相異係在其等包括有如所述之突起。本發明之聯結裝置並不龐大且很容易藉任何目前技術的機器手(20)處理。

Claims (15)

1. 一種聯結裝置(34)，在金屬鑄造設備中用於將澆斗護罩(111)之入口孔(115a)可逆地聯結至固定在澆斗(11)之底板外側的收集器噴嘴(112)，該聯結裝置包括：(a)鉸鏈框架(34h)，具有垂直於一縱軸X1的一中心開口，該縱軸X1通過該中心開口之形心(centroid)，且該中心開口適合於收容一澆斗護罩；(b)護罩連接手段(55a)，用於連接該鉸鏈框架(34h)至一插入該中心開口中的澆斗護罩；(c)至少第1及第2狹長閂(32)，包括遠端及近端，且其中該至少第1及第2狹長閂之每一者：- 係在比閂的近端更靠近遠端之位準樞設於一鉸鏈(36)上，該鉸鏈位於該鉸鏈框架(34h)上，使得該閂可從一固定位置樞轉到一空載位置；- 係聯結至彈性手段(35)，該彈性手段係自然地偏置用以驅動該閂到其固定位置；- 設有抓取手段(33,33a)，位於比該閂之遠端更靠近近端，使得該至少第1及第2狹長閂(32)之任一者繞其各自鉸鏈(36)從各自之空載位置樞轉到其各自之固定位置會減少其抓取手段(33,33a)離中心開口之形心的距離。
2. 如請求項1之聯結裝置，其中該抓取手段包括在該閂中的一開口，或是橫向於該閂延伸的垂耳(33a)。
3. 如請求項1或2之聯結裝置，其中每一個鉸鏈(36)使對應的閂在含有該縱軸X1之平面中繞一垂直於該縱軸X1之鉸鏈軸樞轉。
4. 如請求項3之聯結裝置，其中每一個鉸鏈(36)設置成鄰接該對應的閂(32)之遠端或位在該對應的閂(32)之遠端，且其中每一個閂與具有幾何形狀之長孔接合，使得該長孔相對於該鉸鏈沿著與該縱軸X1平行之方向的位移，會使該閂在其空載位置與固定位置之間移動。
5. 如請求項4之聯結裝置，其中該對應的閂所接合的所有長孔被設置在一長孔框架(34s)上，該長孔框架相對於該鉸鏈框架(34h)的位置可沿著該縱軸X1在一第1位置與一第2位置之間變動，其中該長孔框架(34s)與該鉸鏈框架(34h)之間的距離在第1位置係比在第2位置較大，該彈性手段(35)被偏置且安裝成使得該長孔框架(34s)被驅動朝向與該等閂之固定位置對應的位置，該等閂之該固定位置係較佳為對應於該長孔框架相對於該鉸鏈框架之第1位置。
6. 如請求項3之聯結裝置，其中每一個鉸鏈(36)係位於該對應的閂之近端與遠端之間，使得該閂能藉著施加一垂直於該鉸鏈軸及該縱軸X1兩者且沿著該縱軸X1方向的力在其遠端上而以蹺蹺板模式從其固定位置樞轉到其空載位置。
7. 一種澆斗護罩(111)，與如請求項1至6之任一項的聯結裝置(34)一起使用，其中該澆斗護罩包括：(a)入口部，位於噴嘴之上游端且包含：i)上游表面，垂直於縱軸X1，且界定一上游周長，該上游表面設有一入口孔(115a)適合於緊貼地配合一聯結到一澆斗(11)的收集器噴嘴(112)；及ii)一周壁，圍住該上游周長且沿著該縱軸X1延伸，該周壁係至少局部以金屬罐(111m)覆蓋，(b)一管狀部，沿著該縱軸X1從該入口部延伸到與該上游端相對的下游端，且有一出口孔(115b)位在該下游端；(c)一穿孔(115)，從該入口孔(115a)平行於該縱軸X1延伸到該出口孔(115b)，其特徵為，其另包括有裝置連接手段(55b)，用於與該護罩連接手段(55a)連接，該裝置連接手段(55b)係為分離的至少第1及第2突起之形式，該至少第1及第2突起係金屬罐(111m)的一部分且平均地分佈在該周壁的周長，其中該至少第1及第2突起之每一者在與該周壁相切且垂直於該縱軸X1的方向具有寬度W，且在垂直於該寬度W及該縱軸X1的徑向上具有一深度d，並使d/W<1，且形成面對該澆斗護罩之上游端的方向的一上游凸耳(55u)，及面對該澆斗護罩之下游端的方向的一下游凸耳(55d)，其中該下游凸耳係以面朝該澆斗護罩之下游端且大致位於該突起的寬度的中間的頂點(55apx)而呈凸出的。
8. 如請求項7之澆斗護罩，其中該下游凸耳(55d)係V形或圓弧形之形狀。
9. 一種零件套組，包括如請求項1至6項之任一項的聯結裝置(34)及如請求項7或8之澆斗護罩(111)，其中該聯結裝置之該護罩連接手段(55a)包括位於該聯結裝置之中心穿孔內的至少第1及第2凹狀上游凸耳，面朝向上游孔口(115a)而定位且具有幾何形狀，使得當該澆斗護罩之該入口部被插入該聯結裝置之中心穿孔中時，該澆斗護罩之該突起的凸狀下游凸耳(55d)能以配對關係倚靠在該聯結裝置(34)之該護罩連接手段(55a)的該凹狀上游凸耳上。
10. 如請求項9之零件套組，其中使該澆斗護罩之突起的凸狀下游凸耳(55d)以配對關係倚靠在該聯結裝置(34)之該護罩連接手段(55a)的凹狀上游凸耳上，係能夠藉著將該澆斗護罩插入該聯結裝置之中心開口且沿著該縱軸朝該出口孔(115b)之方向移動該聯結裝置直到一預設位置為止而達成，由此，該聯結裝置繞該縱軸轉動，直到該澆斗護罩之突起的該凸狀下游凸耳(55d)以面對面關係倚靠在該聯結裝置(34)之該護罩連接手段(55a)的該凹狀上游凸耳上為止。
11. 如請求項10之零件套組，其中該聯結裝置係為如請求項5之聯結裝置，且其中該護罩連接手段(55a)的凹狀上游凸耳被設置在該鉸鏈框架(34h)上，且其中該長孔框架(34s)包括與該鉸鏈框架(34h)之凹狀上游凸耳相對且與該澆斗護罩之突起的上游凸耳之幾何形狀配對的下游凸耳，使得：(a)預設位置，直到該聯結裝置沿著該縱軸移動到該預設位置，係相當於一位置，其中當該長孔框架在其相對於鉸鏈框架的第1位置時(=遠離該鉸鏈框架)，該澆斗護罩之該突起係在包含於該鉸鏈框架(34h)的凹狀上游凸耳與該長孔框架的下游凸耳之間的位準，因而使該聯結裝置繞該縱軸X1轉動，直到該澆斗護罩之該突起位於該長孔框架(34s)的下游凸耳與該鉸鏈框架(34h)的凹狀上游凸耳之間為止，且(b)當該長孔框架(34s)在其相對於該鉸鏈框架的第2位置時(=靠近該鉸鏈框架)，該澆斗護罩之突起被夾住於該鉸鏈框架的上游凸耳與該長孔框架的下游凸耳之間。
12. 如請求項10或11之零件套組，另包括一收集器噴嘴(112)，包括有：從在該收集器噴嘴的一端之入口延伸且在相對的出口端開口之穿孔，該出口端係適合於緊貼地配合到在鑄造構造的該澆斗護罩(111)之該入口孔(115a)，藉此一連續鑄造穿孔被形成沿縱軸X1從該收集器噴嘴(112)的入口延伸到該澆斗護罩(111)之出口孔(115b)，該收集器噴嘴(112)通過一閘門框架被聯結到一澆斗(11)，其中該閘門框架包括與該至少第1及第2閂(32)之抓取手段(33,33a)配對的至少第1及第2固定手段(31,31a)，且被設置成當該澆斗護罩(111)之入口孔(115a)在鑄造構造中在該收集器噴嘴上方被插設時，- 當該等閂在其等之空載位置時，該固定手段(31,31a)並不與該閂之該抓取手段(33,33a)干涉，使得該澆斗護罩(111)自由地從該收集器噴嘴沿該縱軸X1移開，且- 該至少第1及第2閂之該抓取手段(33,33a)在當該閂位於其等之固定位置時係以可逆的聯結關係與對應的該固定手段(31,31a)接合，藉此，該澆斗護罩(111)可逆地聯結到該澆斗(11)之該收集器噴嘴(112)。
13. 如請求項12之零件套組，其中：(a)該等閂(32)之該抓取手段包括一開口且該閘門框架之該固定手段包括一垂耳(31)，該垂耳適合於在對應的閂從其空載位置樞轉到其固定位置時可逆地接合到該開口中，或者，(b)該等閂(32)之該抓取手段包括一垂耳(33a)橫向於該閂延伸，且該閘門框架之該固定手段包括一凹部(31a)適合於在對應的閂從其空載位置樞轉到其固定位置時可逆地收容該垂耳(33a)。
14. 如請求項12之零件套組，另包括一機器手(20)，適合於：(a)將該聯結裝置(34)之中心開口予以夾持、接合、及固定到該澆斗護罩(111)之該入口部上方以形成一澆斗護罩組合；(b)將該等閂(32)從其等之固定位置移動至其等之空載位置且將其等保持在此等空載位置；(c)在鑄造構造中在該收集器噴嘴(112)上方插設該澆斗護罩組合之該入口孔，以使該澆斗護罩穿孔(112)與該收集器噴嘴(112)之穿孔對齊；(d)使該等閂從其等之空載位置回復到其等之固定位置，藉此而與對應之固定手段(31,31a)的每一個閂之抓取手段(33,33a)接合，以將該澆斗護罩聯結至該收集器噴嘴；(e)釋放對該澆斗護罩上的夾持。
15. 一種用於可逆地聯結一澆斗護罩(111)至一澆斗(11)的收集器噴嘴(112)的方法，該方法包括提供如請求項14之零件套組且以機器手執行下列步驟：(a)在如請求項9之澆斗護罩(111)的入口部上方，將如請求項1至8項中任一項的聯結裝置(34)之中心開口予以夾持、接合、及固定，以形成一澆斗護罩組合；(b)將該聯結裝置之閂(32)從其等之固定位置移動至其等之空載位置且將其等保持在此等空載位置；(c)在鑄造構造中在該收集器噴嘴(112)上方插設該澆斗護罩組合之入口孔，以使該澆斗護罩穿孔(115)與收集器噴嘴(112)之穿孔對齊；(d)使該等閂從其等之空載位置回復到其等之固定位置，藉此而與對應之固定手段(31,31a)中的每一個閂之該抓取手段(33,33a)接合，以將該澆斗護罩聯結至該收集器噴嘴；(e)釋放對該澆斗護罩的夾持。