WO2019008929A1

WO2019008929A1 - スライディングゲート装置

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Publication number: WO2019008929A1
Application number: PCT/JP2018/019768
Authority: WO
Inventors: 八反田　浩勝; 河生　喜信
Original assignee: 東京窯業株式会社
Priority date: 2017-07-04
Filing date: 2018-05-23
Publication date: 2019-01-10
Also published as: JP6711521B2; JP2019013938A

Abstract

スライディングゲート装置は、溶鋼容器に固定された固定プレートと、固定プレートに対して摺動可能にスライド移動されるスライドプレートと、スライドプレートを着脱可能に保持するスライダーケースをスライド移動させるスライド装置と、通常スライド範囲内で固定プレートとスライドプレートとの間に面圧を負荷し、通常スライド範囲外でその面圧負荷を解除する面圧負荷解除機構と、を備える。面圧負荷解除機構は、スライド装置に着脱可能に取り付けられる解除用治具と、その解除用治具により回動するカムレバーと、プレート部材と、バネ部材と、を有する。

Description

スライディングゲート装置

　本発明は、固定プレートとスライドプレートとの間に面圧を負荷する状態とその面圧負荷を解除する状態とに切り替わることが可能なスライディングゲート装置に関する。

　従来、溶鋼容器の底面の出湯口に設けられたスライディングゲート装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。スライディングゲート装置は、固定プレートと、スライドプレートと、を備えている。固定プレート及びスライドプレートにはそれぞれ、溶鋼容器内の溶鋼が流通する貫通孔が設けられている。上記のスライディングゲート装置は、固定プレートとスライドプレートとの間に面圧を負荷しながら、スライド装置としてのシリンダによるスライドプレートのスライド移動によって両プレートを相対的に移動させて両プレートの貫通孔同士の連通と非連通とを切り替えることが可能である。貫通孔同士の連通と非連通とが切り替わると、溶鋼容器の出湯口に挿入されたインサートノズルのノズル孔が開閉される。これにより、溶鋼容器からの溶鋼流量が制御される。

　上記のスライディングゲート装置は、面圧負荷解除機構を備えている。面圧負荷解除機構は、スプリングによる面圧を受ける面圧バーをシリンダで進退させることによって、固定プレートとスライドプレートとの間にスプリングによる面圧を負荷すると共に、その面圧負荷を解除することが可能である。具体的には、この面圧負荷解除機構は、スライディングゲート装置での溶鋼流量の制御中は、両プレート間からの溶鋼漏れを防止するため、面圧バーをシリンダで後退させて両プレート間に面圧を負荷する。また、プレートの交換を行うときは、面圧バーをシリンダで前進させて両プレート間の面圧負荷を解除する。

　上記したスライディングゲート装置において、面圧バーがシリンダで後退されると、面圧バーの係合部が、スプリングを内蔵したスプリングケースに設けられたローラに係合することで、そのスプリングによる面圧が固定プレートとスライドプレートとの間に負荷される。また、面圧バーがシリンダで前進されると、面圧バーの係合部とスプリングケースのローラとの係合が解除されることで、上記したスプリングによる面圧の負荷が解除される。

特開２０１１－２１２７０２号

　上記の如く、インサートノズルのノズル孔の開閉のためにシリンダで面圧バーが進退されると共に、プレート交換のためにシリンダで面圧バーが前進されるスライディングゲート装置では、インサートノズルのノズル孔の開閉制御中に面圧負荷が解除される事態が生じないようにすることが必要である。かかる構成が施されないと、インサートノズルのノズル孔の開閉制御中に意図せず面圧バーが前進された場合に、その面圧バーの係合部とスプリングケースのローラとの係合が解除され、インサートノズルのノズル孔の開閉制御中に誤って、固定プレートとスライドプレートとの間のスプリングによる面圧負荷が解除されるおそれがある。

　本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、固定プレートとスライドプレートとの間に面圧を負荷した状態でのインサートノズルのノズル孔の開閉制御とその面圧負荷の解除制御とを同じスライド装置によるスライド移動により実現しつつ、インサートノズルのノズル孔の開閉制御中にその面圧負荷が解除されるのを確実に回避することが可能なスライディングゲート装置を提供することを目的とする。

　本発明は、溶鋼容器に対して固定され、前記溶鋼容器の溶鋼を注湯するインサートノズルのノズル孔に連通する固定側貫通孔を有する固定プレートと、前記固定側貫通孔に連通し得るスライド側貫通孔を有し、前記固定プレートに対して摺動可能にスライド移動され、スライド移動によって前記固定側貫通孔に対する前記スライド側貫通孔の連通と非連通とを切り替えることにより前記ノズル孔を開閉するスライドプレートと、前記スライドプレートを着脱可能に保持するスライダーケースをスライド移動させるスライド装置と、前記スライドプレートが通常スライド範囲内に位置している場合に前記固定プレートと前記スライドプレートとの間に面圧を負荷すると共に、前記スライドプレートが前記通常スライド範囲を超えて位置している場合に前記面圧の負荷を解除する面圧負荷解除機構と、を備え、前記面圧負荷解除機構は、前記スライド装置に着脱可能に取り付けられる解除用治具と、前記溶鋼容器側に回動可能に取り付けられ、前記スライド装置に取り付けられた前記解除用治具に一端が押引きされることにより回動するカムレバーと、前記カムレバーの他端に連結され、前記カムレバーの回動に伴って移動するプレート部材と、前記プレート部材の移動に応じて伸縮し、前記固定プレートと前記スライドプレートとの間に前記面圧を負荷する力を発生し得るバネ部材と、を有する、スライディングゲート装置である。

　この構成によれば、スライドプレートを着脱可能に保持するスライダーケースは、スライド装置によりスライド移動される。スライドプレートが通常スライド範囲内に位置している場合には固定プレートとスライドプレートとの間に面圧が負荷される。一方、スライドプレートが通常スライド範囲を超えて位置している場合にはその面圧負荷が解除される。この面圧負荷の解除は、スライド装置に着脱可能な解除用治具がそのスライド装置に取り付けられている状態で、溶鋼容器側に取り付けられたカムレバーがその一端がその解除用治具に押引きされることで回動し、そのカムレバーの他端に連結されたプレート部材が移動し、バネ部材が伸張又は収縮することにより実行される。従って、インサートノズルのノズル孔の開閉制御と面圧負荷の解除制御とを同じスライド装置によるスライド移動により簡素な構成で実現することができる。また、面圧負荷解除は、解除用治具がスライド装置に取り付けられている状態で実現される一方、解除用治具がスライド装置に取り付けられてない状態では実現されない。従って、通常スライド範囲内で実施されるインサートノズルのノズル孔の開閉制御中は解除用治具が取り外されていることで、その開閉制御中に面圧負荷が解除されるのを確実に回避することができる。

　上記したスライディングゲート装置において、前記解除用治具は、前記カムレバーの一端を押引きするレバー押引部材と、前記レバー押引部材と前記スライド装置との間に着脱可能に介在し、装着時に前記レバー押引部材を前記スライド装置に固定する固定用取付部材と、を有することが好ましい。

　この構成によれば、固定用取付部材の装着によりレバー押引部材がスライド装置に固定されるので、スライド装置がスライダーケースをスライド移動させると、レバー押引部材がカムレバーを回動させる。この場合は、プレート部材の移動に応じてバネ部材が伸縮するので、固定プレートとスライドプレートとの間における面圧負荷とその面圧負荷の解除とを切り替えることができる。また、固定用取付部材の非装着によりレバー押引部材とスライド装置との固定が解除されるので、スライド装置がスライダーケースをスライド移動させても、レバー押引部材がカムレバーを回動させない。この場合は、プレート部材が移動せず、バネ部材が伸縮しないので、固定プレートとスライドプレートとの間における面圧負荷が維持される。

　上記したスライディングゲート装置において、前記プレート部材は、前記バネ部材を伸縮させるカム部を有し、前記面圧負荷解除機構は、前記バネ部材の一端に連結し、前記プレート部材の移動に応じて前記カム部に係合する係合部を有することが好ましい。

　この構成によれば、プレート部材のカム部と面圧負荷解除機構の係合部との係合有無によりバネ部材を伸縮させることができ、固定プレートとスライドプレートとの間における面圧負荷とその面圧負荷の解除とを切り替えることができる。

　上記したスライディングゲート装置において、前記カム部は、前記プレート部材の本体に対して交換可能であることが好ましい。この構成によれば、カム部の消耗時にプレート部材全体を交換するのを不要することができ、そのカム部のみを交換することができる。

本発明の一実施形態に係るスライディングゲート装置の構成を示す注湯位置Ａ（同図（Ａ））、注湯停止位置Ｂ（同図（Ｂ））、及び面圧解除位置Ｃ（同図（Ｃ））での各配置図である。本実施形態に係るスライディングゲート装置が備える面圧負荷解除機構の要部の分解図である。本実施形態の面圧負荷解除機構の面圧負荷時における状態を表した斜視図である。本実施形態の面圧負荷解除機構の面圧負荷時における状態を表した側面図（尚、バネ部は断面図）である。本実施形態の面圧負荷解除機構の面圧負荷時における状態を表した上面図である。図５に示す面圧負荷解除機構のVI－VI断面図である。本実施形態の面圧負荷解除機構の面圧解除時における状態を表した斜視図である。本実施形態の面圧負荷解除機構の面圧解除時における状態を表した側面図（尚、バネ部は断面図）である。本実施形態の面圧負荷解除機構の面圧解除時における状態を表した上面図である。図９に示す面圧負荷解除機構のX－X断面図である。本実施形態の面圧負荷解除機構が有する解除用治具の一部の斜視図である。本実施形態の解除用治具の着脱を説明するための図である。本実施形態の面圧負荷解除機構の面圧負荷時における状態を表した要部の拡大側面図である。本実施形態の面圧負荷解除機構の面圧解除時における状態を表した要部の拡大側面図である。

　以下、本発明のスライディングゲート装置の具体的な実施形態について、図面を参照しつつ説明する。

　本実施形態に係るスライディングゲート装置１は、図１に示す如く、取鍋やタンディッシュなどの溶鋼容器２に取り付けられる装置である。溶鋼容器２は、鋳造用の高温の溶融金属である溶鋼が収容される例えば鉄板製の容器である。溶鋼容器２の容器内側には、耐火材としてのれんがが配設されている。

　溶鋼容器２の底部には、貫通孔２ａが設けられている。溶鋼容器２の底部には、インサートノズル４が貫通孔２ａを貫通するように取り付け固定されている。インサートノズル４は、貫通するノズル孔４ａを有している。インサートノズル４は、溶鋼容器２に収容された溶鋼をノズル孔４ａを通じて流出・注湯するための注湯用ノズルである。インサートノズル４は、高い耐火性を有する材料（例えば、アルミナやカーボンなど）により形成された、連続鋳造を可能とする部材である。

　スライディングゲート装置１は、インサートノズル４に対応して設けられている。スライディングゲート装置１は、固定プレート１０と、スライドプレート１１と、を備えている。スライディングゲート装置１は、スライドプレート１１が固定プレート１０に対してスライド移動されてそれらの貫通孔同士の連通と非連通とを制御することにより、インサートノズル４のノズル孔４ａに連通する固定プレート１０の貫通孔１０ａを開閉させてインサートノズル４からの溶鋼の流出を制御する装置である。

　固定プレート１０及びスライドプレート１１はそれぞれ、板状に形成されたれんが部材である。固定プレート１０とスライドプレート１１とは、互いに上下に重ねられて配置されている。具体的には、固定プレート１０は、溶鋼容器２の底部側に配置されていると共に、スライドプレート１１は、その固定プレート１０に対して下方に隣接して配置されている。スライドプレート１１は、固定プレート１０に対してその対向面に沿って摺動しながら所定方向Ｘ（以下、スライド方向Ｘと称す。）にスライド移動可能である。スライドプレート１１がスライド方向Ｘにスライド移動すると、固定プレート１０の貫通孔１０ａが開閉されてインサートノズル４のノズル孔４ａが開閉される。

　固定プレート１０は、マウンティングプレート２０を介して溶鋼容器２に対して固定されるプレートである。固定プレート１０は、マウンティングプレート２０ひいては溶鋼容器２に対して着脱可能に取り付けられている。固定プレート１０は、溶鋼が流通する貫通孔１０ａを有している。貫通孔１０ａは、溶鋼容器２に収容された溶鋼を外部の鋳型などに注湯するために設けられている。貫通孔１０ａは、インサートノズル４のノズル孔４ａの内径とほぼ同じ内径を有している。溶鋼容器２側への固定プレート１０の固定は、貫通孔１０ａがインサートノズル４のノズル孔４ａに連通する位置関係が成立するように行われる。尚、固定プレート１０は、マウンティングプレート２０との接触面に緩衝材としてのクッション材やブリキ板が取り付けられたものであってよい。

　スライドプレート１１は、固定プレート１０ひいては溶鋼容器２に対してスライド移動可能なプレートである。スライドプレート１１は、スライド装置３０に対して着脱可能に取り付けられている。スライドプレート１１は、溶鋼が流通する貫通孔１１ａを有している。貫通孔１１ａは、溶鋼容器２に収容された溶鋼を外部の鋳型などに注湯するために設けられている。貫通孔１１ａは、インサートノズル４のノズル孔４ａ及び固定プレート１０の貫通孔１０ａの内径とほぼ同じ内径を有している。

　スライド装置３０は、スライドプレート１１を固定プレート１０ひいては溶鋼容器２に対してスライド移動させる装置である。スライド装置３０は、スライドプレート１１のスライド移動を、油圧シリンダ或いはモータなどの駆動源を用いて行うものである。スライド装置３０によるスライド移動は、スライドプレート１１が固定プレート１０の対向面に沿って摺動しながらスライド方向Ｘへ直線的に行われる。

　スライド装置３０は、スライドプレート１１を、図１（Ａ）に示す如くその貫通孔１１ａを固定プレート１０の貫通孔１０ａに連通させる位置（以下、注湯位置Ａと称す。）と、図１（Ｂ）に示す如くその貫通孔１１ａを貫通孔１０ａに連通させない位置（以下、注湯停止位置Ｂと称す。）と、の間でスライド移動させることが可能である。以下、注湯位置Ａ及び注湯停止位置Ｂを含むその注湯位置Ａと注湯停止位置Ｂとの間を適宜、通常スライド範囲と称す。

　スライドプレート１１には、注湯用ノズル５が取り付け固定されている。注湯用ノズル５は、スライドプレート１１の、固定プレート１０に対向する対向面側とは反対側の背面側に配置されている。注湯用ノズル５は、高い耐火性を有する材料（例えば、アルミナやカーボンなど）により形成された、連続鋳造を可能とする部材である。

　注湯用ノズル５は、溶鋼が流通するノズル孔５ａを有している。ノズル孔５ａは、インサートノズル４のノズル孔４ａなどの内径とほぼ同じ内径を有している。スライドプレート１１に対する注湯用ノズル５の固定は、ノズル孔５ａがスライドプレート１１の貫通孔１１ａに連通する位置関係が成立するように行われる。

　次に、本実施形態のスライディングゲート装置１における注湯制御を行うための通常動作を説明する。

　溶鋼が収容された溶鋼容器２からその溶鋼を流出させることによる鋳造が要求されると、スライド装置３０がスライドプレート１１を注湯位置Ａにスライド移動させる。かかる注湯位置Ａでは、スライドプレート１１の貫通孔１１ａが、溶鋼容器２の貫通孔２ａに挿入されたインサートノズル４のノズル孔４ａ及び固定プレート１０の貫通孔１０ａに連通される。この場合、ノズル孔４ａが開くので、溶鋼容器２に収容された溶鋼は、インサートノズル４のノズル孔４ａから固定プレート１０の貫通孔１０ａ、スライドプレート１１の貫通孔１１ａ、及び注湯用ノズル５のノズル孔５ａを介して流出されて注湯される。従って、スライド装置３０によりスライドプレート１１の貫通孔１１ａを固定プレート１０の貫通孔１０ａひいてはインサートノズル４のノズル孔４ａに連通させることで、溶鋼容器２内の溶鋼を流出させて鋳造を実現することができる。

　また、上記した鋳造の停止が要求されると、スライド装置３０がスライドプレート１１を注湯位置Ａから注湯停止位置Ｂへスライド移動させる。スライドプレート１１が注湯停止位置Ｂに位置する場合は、スライドプレート１１の貫通孔１１ａが固定プレート１０の貫通孔１０ａに連通されない。この場合、インサートノズル４のノズル孔４ａが閉じられるので、溶鋼容器２に収容された溶鋼の流出は停止されて上記の鋳造は停止される。

　次に、図２～図１４を参照して、本実施形態のスライディングゲート装置１が備える面圧負荷解除機構について説明する。

　本実施形態のスライディングゲート装置１は、面圧負荷解除機構４０を備えている。面圧負荷解除機構４０は、固定プレート１０とスライドプレート１１との間に面圧を負荷すると共に、その面圧負荷を解除するための機構である。面圧負荷解除機構４０は、スライディングゲート装置１の上記通常動作時、すなわち、スライドプレート１１が通常スライド範囲内に位置している場合において、固定プレート１０とスライドプレート１１との間に面圧を負荷する。この両プレート１０，１１間に負荷される面圧の大きさは、両プレート１０，１１間からの溶鋼漏れを防止しつつ固定プレート１０に対するスライドプレート１１の相対移動を許容するように設定されている。

　スライド装置３０は、スライドプレート１１を、上記通常スライド範囲を超えてスライド移動させることが可能である。面圧負荷解除機構４０は、スライドプレート１１がスライド装置３０により通常スライド範囲を超えてスライド移動された場合に、上記の面圧負荷を解除することが可能である。以下、この通常スライド範囲外における面圧負荷が解除される位置を面圧解除位置Ｃと称す。面圧解除位置Ｃは、図１（Ｃ）に示す如く注湯停止位置Ｂを挟んで注湯位置Ａとは反対側の位置に設定されている。

　マウンティングプレート２０は、板状に形成されており、溶鋼容器２に取り付け固定されている。尚、溶鋼容器２へのマウンティングプレート２０の取り付けは、ボルトやブラケットを用いて行われればよい。図２に示す如く、マウンティングプレート２０には、固定プレート１０を収納する凹み２１が設けられている。マウンティングプレート２０は、固定プレート１０をその凹み２１に収容した状態で保持している。固定プレート１０は、凹み２１に着脱可能に保持されている。

　スライド装置３０は、図３、図５、図７、図９に示す如く、スライドプレート１１を着脱可能に保持するスライダーケース３１を有している。スライダーケース３１は、箱型に形成されている。スライダーケース３１には、スライドプレート１１を収納する凹み３２が設けられている。スライダーケース３１は、スライドプレート１１をその凹み３２に収容した状態で保持している。スライドプレート１１は、凹み３２に着脱可能に保持されている。

　スライダーケース３１は、ボトムプレート５０にスライド方向Ｘにスライド移動可能に保持されている。スライダーケース３１は、シリンダジョイント３３を介して駆動源（図示せず）に連結されている。シリンダジョイント３３は、スライド方向Ｘに延びる角棒状の部材である。また、この駆動源は、シリンダジョイント３３を介してスライダーケース３１をスライド方向Ｘに往復移動させることが可能である。スライド装置３０は、ボトムプレート５０においてスライダーケース３１をスライド方向Ｘに移動させることで、そのスライダーケース３１に保持されているスライドプレート１１を固定プレート１０に対して摺動させながらスライド方向Ｘにスライド移動させる。

　ボトムプレート５０は、略板状或いはフレーム状に形成されている。ボトムプレート５０は、マウンティングプレート２０に回動可能に支持されている。ボトムプレート５０は、一辺側を回動中心にして回動可能である。ボトムプレート５０は、ヒンジピン５１を中心にしてマウンティングプレート２０に対して回動される。ヒンジピン５１は、スライド方向Ｘに直交しかつマウンティングプレート２０の板面に対して平行な方向（以下、幅方向Ｙと称す。）に延びている。尚、ボトムプレート５０の回動は、そのボトムプレート５０がマウンティングプレート２０に対して平行に保たれた状態（いわゆる、閉状態）と略垂直に保たれた状態（いわゆる、開状態）との間で行われるものとしてよい。ボトムプレート５０が閉状態にあるとき、スライダーケース３１からスライドプレート１１を取り出すことはできず、また、ボトムプレート５０が開状態にあるとき、スライダーケース３１からスライドプレート１１を取り出すことは可能である。

　面圧負荷解除機構４０は、ボトムプレート５０を介してスライダーケース３１をマウンティングプレート２０側へ押し付けることで、固定プレート１０とスライドプレート１１との間に面圧を負荷することが可能である。面圧負荷解除機構４０は、カムレバー４１と、カムプレート４２と、第１ローラ４３と、スプリング４４と、第２ローラ４５と、を有している。カムレバー４１、カムプレート４２、第１ローラ４３、スプリング４４、及び第２ローラ４５は、スライダーケース３１がスライド移動されるスライド方向Ｘに直交する幅方向Ｙの両側それぞれに設けられており、その幅方向Ｙにおいて対称に設けられている。

　カムレバー４１は、ボトムプレート５０に回動可能に支持され、スライド方向Ｘ及び幅方向Ｙの双方に直交する方向（以下、上下方向Ｚと称す。）にアーム状に延びる部材である。カムレバー４１の回動は、幅方向Ｙに延びる支持軸を中心にして行われる。カムレバー４１は、回動中心を挟んで、上方に延びる第１アーム部４１ａと、下方に延びる第２アーム部４１ｂと、を有している。

　カムプレート４２は、スライド方向Ｘに延在する帯状の部材である。カムプレート４２は、ボトムプレート５０の幅方向Ｙの側面に配置されている。カムプレート４２は、カムレバー４１の第１アーム部４１ａの先端部に連結されている。カムプレート４２とカムレバー４１とは、カムレバー４１がカムプレート４２に対して上下方向Ｚへ移動可能となるように連結されている。カムプレート４２は、カムレバー４１の回動に伴ってスライド方向Ｘに移動する。

　第１ローラ４３は、ボトムプレート５０に回転可能に支持されている。第１ローラ４３は、ボトムプレート５０の幅方向Ｙの両側それぞれに、上下方向Ｚにカムプレート４２の厚さ分だけ離れて二個一対設けられていると共に、その二個一対がスライド方向Ｘに所定距離離れて配置されるように二対設けられている。第１ローラ４３の回転は、ボトムプレート５０の側面に対して幅方向Ｙに延びる支持軸を中心にして行われる。上記のカムプレート４２は、上下方向Ｚに離れて配置された一対の第１ローラ４３の間に挿入されかつスライド方向Ｘに離れて配置された二対の第１ローラ４３それぞれに挿入されることで、それらの第１ローラ４３によりスライド方向Ｘに移動可能に支持されている。

　カムプレート４２は、プレート本体部４２ａと、カム部４２ｂと、を有している。プレート本体部４２ａは、スライド方向Ｘに延びる帯状の部材であって、断面矩形状に形成されている。カム部４２ｂは、後に詳述する第２ローラ４５に接触して係合されることが可能であって、スプリング４４に発生させるバネ力を変化させるためのブロック状の部材である。

　カム部４２ｂは、プレート本体部４２ａの側面に取り付け固定されている。カム部４２ｂは、ボトムプレート５０の幅方向Ｙの両側それぞれに、スライド方向Ｘに離れて二つ設けられている。カム部４２ｂは、楔状に形成されている。カム部４２ｂは、スライド方向Ｘに対して平行な水平面４２ｂ－１と、スライド方向Ｘに対して上下方向Ｚに傾斜する傾斜面４２ｂ－２と、を有している。水平面４２ｂ－１と傾斜面４２ｂ－２とは、スライド方向Ｘにおいて連続するように形成されている。カム部４２ｂは、プレート本体部４２ａに対して着脱可能かつ交換可能である。尚、プレート本体部４２ａへのカム部４２ｂの装着は、例えばボルトを用いて行われればよい。

　スプリング４４は、固定プレート１０とスライドプレート１１との間に面圧を負荷するためのバネ力を発生し得るバネ部材（弾性体）である。スプリング４４は、バネ力を上下方向Ｚに発生する。スプリング４４は、図４、図６、図８、及び図１０に示す如く、スプリングボックス４６に収容されている。スプリングボックス４６は、複数のスプリング４４を並列に収容できるように箱状に形成されている。スプリング４４は、スプリングボックス４６内で複数が並列に並ぶように配置されており、所望のバネ力を発生し得る。

　スプリングボックス４６は、スプリング４４の一端が固定される固定部４６ａと、スプリング４４の他端が固定される板状の可動部４６ｂと、を有している。固定部４６ａは、マウンティングプレート２０に固定され或いはマウンティングプレート２０に一体形成された部位である。可動部４６ｂは、固定部４６ａに対して、スプリング４４が伸縮する上下方向Ｚに変位することが可能な部材である。固定部４６ａと可動部４６ｂとの間には、スプリング４４の発生するバネ力が作用する。

　可動部４６ｂには、支持バー４７を介して第２ローラ４５が連結されている。支持バー４７は、スライド方向Ｘの両端に一つずつ設けられている。支持バー４７は、スライド方向Ｘの端位置にあるスプリング４４の中心を通って固定部４６ａを貫通して上下方向Ｚに延在する略棒状の部材である。支持バー４７は、一端側で可動部４６ｂに締結されており、その一端とは反対側の他端側で第２ローラ４５に連結されている。

　第２ローラ４５は、支持バー４７の他端側に回転可能に支持されている。第２ローラ４５は、可動部４６ｂと一体で上下方向Ｚに変位することが可能である。第２ローラ４５は、円形の回転体である。第２ローラ４５は、ボトムプレート５０の幅方向Ｙの両側それぞれに、カム部４２ｂに対応して、スライド方向Ｘに所定距離離れて二つ設けられている。第２ローラ４５の回転は、ボトムプレート５０の側面にて幅方向Ｙに延びる支持軸を中心にして行われる。

　第２ローラ４５は、カムプレート４２のカム部４２ｂに接触して係合することが可能である。第２ローラ４５とカム部４２ｂとが係合する状態は、後に詳述する如く、マウンティングプレート２０に対するスライダーケース３１のスライド方向Ｘの位置すなわち固定プレート１０に対するカムプレート４２ひいてはスライドプレート１１のスライド位置に応じて変化する。第２ローラ４５は、その下部で、傾斜面４２ｂ－２に接することが可能であると共に、水平面４２ｂ－１に係合することが可能である。

　スライドプレート１１が面圧解除位置Ｃに位置する場合は、第２ローラ４５が傾斜面４２ｂ－２に接触せず、水平面４２ｂ－１にも係合しない。この場合、スプリング４４の発生するバネ力はほぼゼロであり、そのスプリング４４からカム部４２ｂに伝達されるバネ力はほぼゼロであるので、面圧負荷解除機構４０により固定プレート１０とスライドプレート１１との間に負荷される面圧はほぼゼロである。

　スライドプレート１１が上記の面圧解除位置Ｃから注湯停止位置Ｂへスライドする過程で、第２ローラ４５が傾斜面４２ｂ－２に接触する。この場合は、そのスライド過程でスプリング４４の発生するバネ力が徐々に大きくなり、そのスプリング４４からカム部４２ｂに伝達されるバネ力が徐々に大きくなるので、面圧負荷解除機構４０により固定プレート１０とスライドプレート１１との間に負荷される面圧が徐々に増大する。

　そして、スライドプレート１１がその通常スライド範囲内に位置する場合は、第２ローラ４５が水平面４２ｂ－１に接触して係合する。この場合、スプリング４４の発生するバネ力は最大となり、面圧負荷解除機構４０により固定プレート１０とスライドプレート１１との間に負荷される面圧は最大となる。

　面圧負荷解除機構４０は、固定プレート１０とスライドプレート１１との間の面圧負荷を解除させるための解除用治具６０を備えている。解除用治具６０は、スライド装置３０に着脱可能に取り付けられる。面圧負荷解除機構４０は、解除用治具６０がスライド装置３０に装着されている場合に面圧負荷を解除することが可能である。

　解除用治具６０は、レバー押引部材６１を有している。レバー押引部材６１は、シリンダジョイント３３に取り付け固定され得る部材であって、シリンダジョイント３３に取り付け固定された状態で上記したカムレバー４１の第２アーム部４１ｂをスライド方向Ｘに押し引きしてそのカムレバー４１を回動させる部材である。尚、レバー押引部材６１は、例えばシリンダジョイント３３への取り付け容易性を確保すべく、複数の部位に分割され、それら複数の部位がボルト締結などで互いに一体化されたものであってもよい。

　レバー押引部材６１は、シリンダジョイント３３に対して着脱可能或いは少なくともスライド方向Ｘに移動可能である。レバー押引部材６１は、シリンダジョイント３３の外周側を取り囲みつつ断面における一辺の中央部にて切り欠かれた形状に形成されている。すなわち、レバー押引部材６１は、幅方向Ｙの両端部それぞれにブロック状に設けられたブロック部６３と、幅方向Ｙに延在し、それらのブロック部６３同士を繋ぐ連結部６４と、を有している。

　ブロック部６３は、シリンダジョイント３３の側方（幅方向Ｙ）に設けられている。ブロック部６３は、シリンダジョイント３３に取り付け固定された際に、カムレバー４１の、カムプレート４２が連結された第１アーム部４１ａとは回動中心を挟んで反対側の第２アーム部４１ｂの先端が当接し得る位置に配置される。

　ブロック部６３には、溝６３ａが形成されている。溝６３ａは、スライドプレート１１の通常スライド範囲外においてカムレバー４１の第２アーム部４１ｂの先端が嵌ることができる形状に形成されている。ブロック部６３は、スライド装置３０によりスライドプレート１１が通常スライド範囲を超えてスライド方向Ｘにスライド移動された際にその溝６３ａにカムレバー４１の第２アーム部４１ｂの先端が嵌ることで、そのカムレバー４１の第２アーム部４１ｂの先端に、スライド方向Ｘに押圧して回動中心を中心にして回動させる力を付与することが可能である。

　スライド装置３０によりスライドプレート１１が通常スライド範囲内に位置しているときは、ブロック部６３の溝６３ａにカムレバー４１の第２アーム部４１ｂの先端が嵌らないので、カムレバー４１には、ブロック部６３から回動させる力が付与されない。この場合、カムレバー４１は、カムプレート４２のカム部４２ｂが第２ローラ４５に係合される回動位置に維持される。

　一方、スライド装置３０がスライドプレート１１を通常スライド範囲内からその通常スライド範囲を超えてスライド方向Ｘ（具体的には、スライド方向Ｘ＋）にスライド移動させると、ブロック部６３の溝６３ａにカムレバー４１の第２アーム部４１ｂの先端が嵌るので、スライド装置３０によるスライドプレート１１のスライド移動に伴ってカムレバー４１にブロック部６３から回動させる力が付与される。この場合、カムレバー４１は、カム部４２ｂと第２ローラ４５との係合を解除させる方向（図４及び図８において左回り方向）に回動され、カムプレート４２をボトムプレート５０に対してスライド方向Ｘ（具体的には、スライド方向Ｘ－）に移動させる。

　図１２に示す如く、レバー押引部材６１の連結部６４には、貫通孔６４ａが設けられている。貫通孔６４ａは、連結部６４の幅方向Ｙの中央部に設けられており、その連結部６４を上下方向Ｚに貫通している。貫通孔６４ａは、後述の固定用取付部材６２が挿入されることが可能な形状に形成されている。また、シリンダジョイント３３の、連結部６４に対向する上面には、凹部３３ａが形成されている。凹部３３ａは、固定用取付部材６２に対応した形状に形成されており、固定用取付部材６２が嵌ることが可能である。凹部３３ａは、貫通孔６４ａに連通可能な位置に設けられている。

　図１１に示す如く、固定用取付部材６２は、レバー押引部材６１の連結部６４の貫通孔６４ａ及びシリンダジョイント３３の凹部３３ａに嵌合可能なブロック状に形成されている。固定用取付部材６２は、作業者が持ち運び可能に取手部６２ａを有している。固定用取付部材６２は、レバー押引部材６１の連結部６４及びシリンダジョイント３３に対して着脱可能である。

　固定用取付部材６２は、レバー押引部材６１の連結部６４の貫通孔６４ａとシリンダジョイント３３の凹部３３ａとが互いに連通した状態で、それらの貫通孔６４ａ及び凹部３３ａに嵌合して装着される。固定用取付部材６２は、貫通孔６４ａ及び凹部３３ａの双方に嵌合した場合に、レバー押引部材６１とシリンダジョイント３３との間に介在することで、レバー押引部材６１をシリンダジョイント３３に固定する。すなわち、レバー押引部材６１は、固定用取付部材６２が連結部６４の貫通孔６４ａ及びシリンダジョイント３３の凹部３３ａに嵌合している場合に、シリンダジョイント３３に対してスライド方向Ｘへの移動不能に固定される。この状態でスライド装置３０がスライドプレート１１を通常スライド範囲を超えてスライド方向Ｘにスライド移動させると、ブロック部６３にてカムレバー４１の第２アーム部４１ｂへの回動させる力の付与が可能となる。

　次に、本実施形態のスライディングゲート装置１が備える面圧負荷解除機構４０の動作について説明する。

　スライディングゲート装置１の通常動作は、解除用治具６０の固定用取付部材６２がレバー押引部材６１の貫通孔６４ａに嵌合せず或いはシリンダジョイント３３の凹部３３ａに嵌合しない状態、すなわち、レバー押引部材６１がシリンダジョイント３３に固定されない状態で実現される。この状態では、スライド装置３０がスライドプレート１１をスライド方向Ｘにスライド移動させても、そのレバー押引部材６１がカムレバー４１を回動させる力をそのカムレバー４１に付与することができないので、図１３に示す如く、カムレバー４１がカムプレート４２のカム部４２ｂと第２ローラ４５とが係合される回動位置に維持される。

　カム部４２ｂと第２ローラ４５とが係合されていると、スプリングボックス４６の可動部４６ｂが、固定部４６ａに対して接近する方向（すなわち、上下方向Ｚのうちスプリング４４を収縮させる一方向）に変位するように持ち上がる。このため、固定部４６ａと可動部４６ｂとの間にスプリング４４による大きなバネ力が発生するので、固定プレート１０とスライドプレート１１との間に面圧が負荷される。従って、この場合、面圧負荷解除機構４０は、固定プレート１０とスライドプレート１１との間に面圧を負荷する。

　次に、上記の如く固定プレート１０とスライドプレート１１との間に面圧が負荷された通常動作状態において例えば固定プレート１０及びスライドプレート１１の交換が要求されると、そのプレート交換を実現するために、面圧負荷解除機構４０による面圧負荷を解除することが必要となる。面圧負荷解除機構４０による面圧負荷の解除は、以下の手順に従って行われる。

　具体的には例えば、上記の交換要求後、まず、作業者の手動操作により解除用治具６０の固定用取付部材６２がレバー押引部材６１の貫通孔６４ａ及びシリンダジョイント３３の凹部３３ａの双方に嵌合される。固定用取付部材６２がレバー押引部材６１の貫通孔６４ａ及びシリンダジョイント３３の凹部３３ａに嵌合されている状態では、レバー押引部材６１がシリンダジョイント３３に固定される。次に、スライド装置３０がスライドプレート１１を通常スライド範囲内からその通常スライド範囲を超えて面圧解除位置Ｃまでスライド方向Ｘ＋にスライド移動させる。スライドプレート１１が通常スライド範囲を超えてスライド方向Ｘ＋にスライド移動されると、そのレバー押引部材６１がカムレバー４１を回動させる力をそのカムレバー４１に付与する。

　この状態では、図１４に示す如く、カムレバー４１が、回動中心を中心にしてカム部４２ｂと第２ローラ４５との係合を解除させる方向に回動され、カムプレート４２をスライド方向Ｘ－に移動させる。このカムレバー４１の回動によりカムプレート４２がスライド方向Ｘ－に移動されると、カム部４２ｂ（具体的には、水平面４２ｂ－１）と第２ローラ４５との係合が解除されて、スプリングボックス４６の可動部４６ｂが、固定部４６ａに対して離間する方向（すなわち、上下方向Ｚのうちスプリング４４を伸張させる他方向）に変位するように押し下がる。このため、固定部４６ａと可動部４６ｂとの間に発生するスプリング４４のバネ力が小さくなり、固定プレート１０とスライドプレート１１との間の面圧負荷が解除される。従って、この場合、面圧負荷解除機構４０は、固定プレート１０とスライドプレート１１との間の面圧負荷を解除する。

　マウンティングプレート２０に対するボトムプレート５０の、ヒンジピン５１を中心にした回動は、面圧負荷解除機構４０により固定プレート１０とスライドプレート１１との間の面圧負荷が解除されている状態で許可され、その面圧が負荷されている状態では禁止される。この面圧負荷が解除されている状態でマウンティングプレート２０に対してボトムプレート５０が作業者の手動操作により回動されると、ボトムプレート５０が開状態となる。この場合、ボトムプレート５０とマウンティングプレート２０とが大きく離間するので、スライダーケース３１のスライドプレート１１、及び、マウンティングプレート２０に保持されている固定プレート１０の脱着が可能となり、それらのプレート１０，１１の交換が可能となる。

　そして、上記の如くプレート１０，１１の交換が行われた後は、上記の手順とは逆の手順で固定プレート１０とスライドプレート１１との間に面圧が負荷される。具体的には、プレート１０，１１の交換後、ボトムプレート５０がマウンティングプレート２０に対して開状態から閉状態へ向けて回動され、その後、スライド装置３０がスライドプレート１１を通常スライド範囲内までスライド方向Ｘ－にスライド移動させる。このスライド移動が行われると、解除用治具６０のブロック部６３がシリンダジョイント３３と一緒にスライド方向Ｘ－に移動されるので、そのブロック部６３の移動により、カムレバー４１がカム部４２ｂと第２ローラ４５とを係合させる方向に回動され、その係合後、ブロック部６３の溝６３ａへのカムレバー４１の第２アーム部４１ｂの嵌合が解除される。この場合、カムプレート４２のスライド方向Ｘ＋への移動によりカム部４２ｂと第２ローラ４５とが係合されるので、スプリング４４のバネ力により固定プレート１０とスライドプレート１１との間に面圧が負荷される。

　このように、本実施形態のスライディングゲート装置１においては、スライドプレート１１が注湯位置Ａと注湯停止位置Ｂとの間の通常スライド範囲内に位置している場合、面圧負荷解除機構４０が固定プレート１０とスライドプレート１１との間に面圧を負荷する。一方、スライドプレート１１が上記の通常スライド範囲外の面圧解除位置Ｃに位置している場合、面圧負荷解除機構４０がその面圧負荷を解除する。

　すなわち、スライド装置３０によるスライダーケースのスライド移動が通常スライド範囲内で行われている場合すなわち溶鋼容器２のインサートノズル４のノズル孔４ａが開閉制御される場合、面圧負荷解除機構４０は、上記の面圧負荷を行う。一方、スライド装置３０に着脱可能な解除用治具６０がそのスライド装置３０のシリンダジョイント３３に装着固定されている状態で、スライド装置３０によるスライダーケース３１のスライド移動が通常スライド範囲を超えて行われた場合、面圧負荷解除機構４０は、その面圧負荷を解除する。

　従って、固定プレート１０とスライドプレート１１との間に面圧が負荷された状態でそのスライドプレート１１が通常スライド範囲内においてスライド移動されるインサートノズル４のノズル孔４ａの開閉制御と、その面圧負荷の解除制御と、を同じスライド装置３０によるスライド方向Ｘへのスライド移動により実現することができ、一つのスライド装置３０によるスライド移動のみで実現することができる。このため、上記したノズル開閉制御及び面圧負荷解除制御の双方を実現するうえでの全体構成を簡素化することができる。

　また、面圧負荷解除機構４０による面圧負荷の解除は、解除用治具６０がスライド装置３０のシリンダジョイント３３に装着固定されていなければ実現されない。すなわち、シリンダジョイント３３に解除用治具６０が装着固定されており、かつ、スライド装置３０によるスライドプレート１１のスライド移動が通常スライド範囲を超えて面圧解除位置Ｃに達した場合に、その解除用治具６０が面圧負荷解除機構４０のカムレバー４１を面圧を解除させる方向へ回動させる。カムレバー４１が面圧解除方向に回動されると、スプリング４４のバネ力が消滅し、固定プレート１０とスライドプレート１１との間の面圧負荷が解除される。

　一方、固定プレート１０とスライドプレート１１との間に面圧が負荷される上記ノズル開閉制御中は、シリンダジョイント３３に解除用治具６０が装着固定されない。解除用治具６０がシリンダジョイント３３に装着固定されていないときは、面圧負荷解除機構４０のカムレバー４１が面圧解除方向に回動されない。この場合は、スプリング４４のバネ力が維持されるので、固定プレート１０とスライドプレート１１との間に面圧が負荷される状態が維持され、その面圧負荷の解除は回避される。

　更に、上記ノズル開閉制御中は、スライド装置３０によるスライドプレート１１のスライド移動が通常スライド範囲内に制限されるので、仮にシリンダジョイント３３に解除用治具６０が装着固定されていたとしても、その解除用治具６０が面圧負荷解除機構４０のカムレバー４１を面圧解除方向に回動させることは無い。この場合も、スプリング４４のバネ力が維持されるので、固定プレート１０とスライドプレート１１との間に面圧が負荷される状態が維持され、その面圧負荷の解除は回避される。

　従って、溶鋼容器２のインサートノズル４のノズル孔４ａの開閉制御中は、スライドプレート１１のスライド移動が通常スライド範囲内に制限されること又は解除用治具６０がスライド装置３０から取り外されていることで、その開閉制御中に面圧負荷解除機構４０により固定プレート１０とスライドプレート１１との間の面圧負荷が解除されるのを確実に回避することができる。

　この点、本実施形態のスライディングゲート装置１によれば、固定プレート１０とスライドプレート１１との面圧負荷状態でのインサートノズル４のノズル孔４ａの開閉制御と、面圧負荷の解除制御と、を同じスライド装置３０によるスライド移動により実現しつつ、そのノズル孔４ａの開閉制御中にその面圧負荷が解除されるのを確実に回避することができる。

　スライディングゲート装置１において、面圧負荷解除機構４０により固定プレート１０とスライドプレート１１との間の面圧負荷を解除させるうえでは、解除用治具６０がスライド装置３０のシリンダジョイント３３に装着固定されていること、具体的には、作業者の手作業で固定用取付部材６２がレバー押引部材６１の貫通孔６１ａ及びシリンダジョイント３３の凹部３３ａに嵌合されていることが必要である。面圧負荷解除機構４０による上記の面圧負荷とその解除とを切り替えるうえでは、作業者は、解除用治具６０をスライド装置３０に装着固定させ或いはその装着固定されている解除用治具６０を取り外す作業を行えば十分である。また、上記の面圧負荷とその解除とを切り替えるうえでは、ブロック状の固定用取付部材６２とは別途の面圧負荷／解除用ツールなどをスライディングゲート装置１に取り付けることは不要である。このため、面圧負荷解除機構４０を構成するうえで、コスト低減及び作業負荷の低減が図られている。

　更に、固定プレート１０とスライドプレート１１との間に面圧を負荷するうえでは、カムプレート４２のカム部４２ｂを第２ローラ４５に係合させることが必要であると共に、その面圧負荷を解除させるうえでは、そのカム部４２ｂと第２ローラ４５との係合を解除させることが必要である。この点、カム部４２ｂは、第２ローラ４５との係合時に第２ローラ４５に接触する、経時変化により消耗する部品である。

　カム部４２ｂは、カムプレート４２のプレート本体部４２ａに対してボルトなどで着脱可能かつ交換可能に装着されている。このため、カムプレート４２のカム部４２ｂを容易に交換することが可能であるので、カム部４２ｂの消耗時にカムプレート４２全体を交換するのを不要することが可能である。

　ところで、上記の実施形態においては、面圧負荷解除機構４０が、カムレバー４１の第１アーム部４１ａの先端部に連結され、楔状に形成されたブロック状のカム部４２ｂを有するカムプレート４２と、スプリングボックス４６の可動部４６ｂに支持バー４７を介して連結されている回転可能な円形の第２ローラ４５と、を有している。そして、それらのカム部４２ｂと第２ローラ４５との係合有無により面圧負荷が制御される。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではない。逆に、面圧負荷解除機構４０が、カムレバーの第１アーム部４１ａに連結されたプレート部材に回転可能に支持された円形のローラと、スプリングボックス４６の可動部４６ｂ或いはその可動部４６ｂに締結された支持バー４７に取り付けられ、楔状に形成されたブロック状のカム部と、を有することとし、それらのローラとカム部との係合有無により面圧負荷が制御されることとしてもよい。この変形形態の構成でも、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。

　また、面圧負荷解除機構４０が、楔状に形成されたブロック状のカム部と、円形のローラと、を有する。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。面圧負荷解除機構４０が、水平面のみが形成されたブロック状のカム部と、楕円状或いは楔状のローラと、を有することとしてもよい。この変形形態の構成でも、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。

　尚、本発明は、上述した実施形態や変形例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更を施すことが可能である。

　また、本出願は、２０１７年７月４日に日本国で出願された特願２０１７－１３１５３３号に基づく優先権を主張し、当該日本国出願に記載された全ての記載内容を援用するものである。

　１：スライディングゲート装置、２：溶鋼容器、２ａ：貫通孔、４：インサートノズル、４ａ：ノズル孔、１０：固定プレート、１０ａ：貫通孔（固定側貫通孔）、１１：スライドプレート、１１ａ：貫通孔（スライド側貫通孔）、２０：マウンティングプレート、３０：スライド装置、３１：スライダーケース、４０：面圧負荷解除機構、４１：カムレバー、４２：カムプレート、４２ａ：プレート本体部、４２ｂ：カム部、４３：第１ローラ、４４：スプリング、４５：第２ローラ、４６：スプリングボックス、４６ａ：固定部、４６ｂ：可動部、４７：支持バー、５０：ボトムプレート、６０：解除用治具、６１：レバー押引部材、６２：固定用取付部材。

Claims

　溶鋼容器に対して固定され、前記溶鋼容器の溶鋼を注湯するインサートノズルのノズル孔に連通する固定側貫通孔を有する固定プレートと、
　前記固定側貫通孔に連通し得るスライド側貫通孔を有し、前記固定プレートに対して摺動可能にスライド移動され、スライド移動によって前記固定側貫通孔に対する前記スライド側貫通孔の連通と非連通とを切り替えることにより前記ノズル孔を開閉するスライドプレートと、
　前記スライドプレートを着脱可能に保持するスライダーケースをスライド移動させるスライド装置と、
　前記スライドプレートが通常スライド範囲内に位置している場合に前記固定プレートと前記スライドプレートとの間に面圧を負荷すると共に、前記スライドプレートが前記通常スライド範囲を超えて位置している場合に前記面圧の負荷を解除する面圧負荷解除機構と、を備え、
　前記面圧負荷解除機構は、
　前記スライド装置に着脱可能に取り付けられる解除用治具と、
　前記溶鋼容器側に回動可能に取り付けられ、前記スライド装置に取り付けられた前記解除用治具に一端が押引きされることにより回動するカムレバーと、
　前記カムレバーの他端に連結され、前記カムレバーの回動に伴って移動するプレート部材と、
　前記プレート部材の移動に応じて伸縮し、前記固定プレートと前記スライドプレートとの間に前記面圧を負荷する力を発生し得るバネ部材と、
　を有する、スライディングゲート装置。
　前記解除用治具は、
　前記カムレバーの一端を押引きするレバー押引部材と、
　前記レバー押引部材と前記スライド装置との間に着脱可能に介在し、装着時に前記レバー押引部材を前記スライド装置に固定する固定用取付部材と、
　を有する、請求項１記載のスライディングゲート装置。
　前記プレート部材は、前記バネ部材を伸縮させるカム部を有し、
　前記面圧負荷解除機構は、前記バネ部材の一端に連結し、前記プレート部材の移動に応じて前記カム部に係合する係合部を有する、請求項１又は２記載のスライディングゲート装置。
　前記カム部は、前記プレート部材の本体に対して交換可能である、請求項３記載のスライディングゲート装置。