(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上部に吊り部を備えた一対の鋳型短辺を連続鋳造設備本体上で交換する組立式鋳型に用いる鋳型短辺交換装置において、
前記連続鋳造設備本体上に設けられ、フレーム側下部テーパーキー及びフレーム側上部テーパーキーを備えた前記鋳型短辺を有する組立式鋳型と該組立式鋳型の近傍に配置された鋳型短辺置き台との間を移動可能とする交換台車を有し、
前記交換台車に、前記鋳型短辺の吊り部に掛合可能な一対の掛合手段と、該掛合手段が前記吊り部に掛合した状態で昇降可能な昇降手段と、前記掛合手段と一体的に構成され、前記鋳型短辺の対向する内側面を同時に押圧すると共に、該鋳型短辺を位置決め可能な一対の押圧・位置決め手段とを設け、
前記鋳型短辺置き台は、鋳型長辺長さを可変とするための短辺支持部材に備えられる前記鋳型短辺を支持する支持部材側下部テーパーキー及び支持部材側上部テーパーキーと同様の支持部材側下部テーパーキー及び支持部材側上部テーパーキーを備えたことを特徴とする組立式鋳型に用いる鋳型短辺交換装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、連続鋳造設備における組立式鋳型の短辺の交換に使用する鋳型短辺交換装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、連続鋳造設備における組立式鋳型の短辺を交換する場合、予め鋳型整備場で所定寸法の短辺を組み込んだ鋳型を準備しておき、鋳型全体を一括に交換することが必要であり、多大な交換作業時間を要していた。この点を改善したものとして、連続鋳造設備本体上にて鋳型短辺を交換可能な組立て鋳型の短辺交換装置が特開平８−２６７１８５号公報に開示されている。この組立て鋳型の短辺交換装置に用いられる組立式の短辺交換構造鋳型を、図２〜図４に示す。
図２及び図３に示すように、組立式の短辺交換構造鋳型１０は一対の長辺フレーム１１、１１ａと、長辺フレーム１１、１１ａ間に挟まれた一対の鋳型短辺１２、１２ａと、鋳型短辺１２（１２ａも同じ）を取付けるための短辺支持部材１３とを備え、短辺支持部材１３は上下２本の短辺支持軸１４、１４ａを介して鋳型固定フレーム１５に支持されている。短辺銅板４８を備えた鋳型短辺１２と短辺支持部材１３との結合を行うために、鋳型短辺１２の下部にはフレーム側下部テーパーキー１６が設けられ、フレーム側下部テーパーキー１６に当接する支持部材側下部テーパーキー１７が短辺支持部材１３の下部に設けられると共に、鋳型短辺１２の上部にはフレーム側上部テーパーキー１８が設けられ、フレーム側上部テーパーキー１８に当接する支持部材側上部テーパーキー１９が短辺支持部材１３の上部に設けられている。フレーム側下部テーパーキー１６と支持部材側下部テーパーキー１７とは、隙間を持つことなく嵌合するが、フレーム側上部テーパーキー１８と支持部材側上部テーパーキー１９とは、微小の隙間を持つように配置されている。
【０００３】
また、図３及び図４に示すように、締結アーム２０を引き下げるための締結手段２１が、短辺支持部材１３の上部に内蔵されている。締結手段２１は、先端にコッター２２を着脱可能な締結軸２３をバネ２４にて引き下げる構造となっており、鋳型短辺１２を取り外す際には、バネ２４による付勢力（又は締結力）を解除するための液圧ジャッキ２５がバネ２４の下方に配置されている。
従って、鋳型短辺１２を短辺支持部材１３から取り外す際には、締結手段２１の液圧ジャッキ２５を作動してバネ２４による締結力を解除し、コッター２２を締結軸２３から取り外した後、図３に示す短辺支持部材１３の下部に設けられた液圧ジャッキ２６により鋳型短辺１２を直接下側から突き上げることにより、強固に嵌合していたフレーム側下部テーパーキー１６と支持部材側下部テーパーキー１７との結合を確実に解除でき、鋳型短辺１２の上面に取付けられた吊り部２７を介して操業床上のクレーンを使用して取り外し作業を行うことができると共に、これらの逆の手順により新しい鋳型短辺１２の取付け作業を行うことができる。なお、吊り部２７は、図１及び図３に示すように、鋳型短辺１２の上面に間隔を開けて固着された２枚のピン取付け板２８に吊りピン２９を固定した構造としている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の組立式の短辺交換構造鋳型の短辺交換作業においては、未だ解決すべき以下のような問題があった。
鋳型短辺１２を連続鋳造設備本体上にて交換する作業には、操業床上のクレーンを使用して行っている。鋳型短辺１２を交換するには連続鋳造設備の鋳造作業の停止時間が必要であり、この停止時間の間には鋳型短辺１２の交換作業以外にも、例えばタンディッシュ交換作業等の作業があるため、クレーンが空くタイミングを見計らって作業をすることになる。従って、操業床上の大容量のクレーンを使用して鋳型短辺１２の交換作業をする限り、鋳造停止時間の短縮には自ずと限界があり、直接生産性の低下に影響を及ぼすという問題があった。
【０００５】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、鋳造停止時間の短縮に寄与し、その結果生産性の向上が可能な組立式鋳型に用いる鋳型短辺交換装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記目的に沿う本発明に係る組立式鋳型に用いる鋳型短辺交換装置は、上部に吊り部を備えた一対の鋳型短辺を連続鋳造設備本体上で交換する組立式鋳型に用いる鋳型短辺交換装置において、
前記連続鋳造設備本体上に設けられ、フレーム側下部テーパーキー及びフレーム側上部テーパーキーを備えた前記鋳型短辺を有する組立式鋳型と該組立式鋳型の近傍に配置された鋳型短辺置き台との間を移動可能とする交換台車を有し、
前記交換台車に、前記鋳型短辺の吊り部に掛合可能な一対の掛合手段と、該掛合手段が前記吊り部に掛合した状態で昇降可能な昇降手段と、前記掛合手段と一体的に構成され、前記鋳型短辺の対向する内側面を同時に押圧すると共に、該鋳型短辺を位置決め可能な一対の押圧・位置決め手段とを設け、
前記鋳型短辺置き台は、鋳型長辺長さを可変とするための短辺支持部材に備えられる前記鋳型短辺を支持する支持部材側下部テーパーキー及び支持部材側上部テーパーキーと同様の支持部材側下部テーパーキー及び支持部材側上部テーパーキーを備えている。従って、鋳造停止時には、クレーンによる他の作業と無関係に鋳型短辺交換装置によって鋳型短辺の交換を行なうことができる。
【０００７】
これによって鋳型短辺交換装置と鋳型短辺との掛合位置決めが容易にでき、かつ鋳型短辺を組立式鋳型に適度に押し付けることができる。さらに、掛合手段と押圧・位置決め手段とを同時に移動できる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
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。
ここに、図１は本発明の一実施の形態に係る組立式鋳型に用いる鋳型短辺交換装置の全体構成を示す平面図、図２は同組立式鋳型に用いる鋳型短辺交換装置に使用する組立式の短辺交換構造鋳型の平面図、図３は同組立式の短辺交換構造鋳型の詳細断面図、図４は同組立式の短辺交換構造鋳型の上部詳細断面図、図５は鋳型短辺交換装置の正面図、図６は着脱手段と押圧・位置決め手段の正断面図、図７は着脱手段と押圧・位置決め手段の側断面図、図８は鋳型短辺の着脱及び押圧・位置決め状態を説明する正面図、図９は鋳型短辺の吊り上げ状態を説明する正面図である。
【０００９】
図１及び図５に示すように、本発明の一実施の形態に係る組立式鋳型に用いる鋳型短辺交換装置３０は、組立式鋳型の一例であり、従来の技術において説明した組立式の短辺交換構造鋳型１０を構成する、上部に吊り部２７を備えた新旧一対の鋳型短辺１２、１２ａを連続鋳造設備本体から所定距離離れた鋳型短辺置き台３１、３１ａ間で交換する装置である。なお、短辺交換構造鋳型１０については、従来の技術において説明したので、ここでは説明を省略する。
【００１０】
鋳型短辺交換装置３０は、図１、図５、図８及び図９に示すように、鋳型短辺１２、１２ａの吊り部２７に掛合可能な一対の掛合手段３２、３２ａと、掛合手段３２、３２ａが吊り部２７に掛合した状態で鋳型短辺１２、１２ａを昇降可能な昇降手段３３と、掛合手段３２、３２ａ及び昇降手段３３によって鋳型短辺１２、１２ａを吊り上げた状態で、鋳型固定フレーム１５と鋳型短辺置き台３１、３１ａとの間を移動する交換台車３４とを備えている。以下、これらについて詳しく説明する。
交換台車３４は、工場建屋の上部に所定の間隔を開けて水平に配置されたガーダー３５、３５ａ上に据え付けられたレール３６、３６ａ上を転動する従、駆動側車輪３７、３７ａと、従、駆動側車輪３７、３７ａを取付けた台車本体３８とを有している。駆動側車輪３７ａは台車本体３８の駆動側の端部に設けられた減速機付きモータ３９によって駆動され、交換台車３４は短辺交換構造鋳型１０と鋳型短辺置き台３１、３１ａとの間を往復することができる。
【００１１】
昇降手段３３は、台車本体３８の両端側に所定の間隔を開けて取付けられた巻き上げドラム４０、４０ａを、同期軸４１を介して減速機付きモータ４２によって駆動する。巻き上げドラム４０、４０ａに巻き付けられたワイヤ４３、４３ａの先端部は、シーブ４４、４４ａを介して昇降フレーム４５上に固定され、減速機付きモータ４２の回転により昇降フレーム４５を昇降することができる。昇降フレーム４５の昇降時の横振れを防止するため、昇降フレーム４５の上面の両端部には、棒状のガイドポスト４６、４６ａが取付けられ、ガイドポスト４６、４６ａを案内する中空状のガイド４７、４７ａが台車本体３８に固定されている。
昇降フレーム４５には、掛合手段３２、３２ａと、鋳型短辺１２、１２ａの対向する内側面となる短辺銅板４８、４８ａを同時に押圧すると共に、鋳型短辺１２、１２ａを位置決め可能な一対の押圧・位置決め手段４９、４９ａが設けられている。
【００１２】
図６及び図７には、掛合手段３２と押圧・位置決め手段４９の詳細を示すが、掛合手段３２ａと押圧・位置決め手段４９ａも同様である。
図５、図６及び図７に示すように、断面が中空矩形状の昇降フレーム４５を摺動可能な断面が中空矩形状の摺動フレーム５０が配置され、摺動フレーム５０の内側の昇降フレーム４５との摺動箇所には摺動メタル５１、５２、５３が取付けられている。摺動フレーム５０の上面にはブラケット５４、５４ａが固定されており、ブラケット５４、５４ａ及び昇降フレーム４５の上面に取付けられたシリンダ取付けブラケット５５、５５ａを介して摺動用シリンダ５６、５６ａが設けられている。
【００１３】
図５及び図６に示すように、摺動フレーム５０、５０ａの下面には、押圧・位置決め部材５７、５７ａが取付けられ、押圧・位置決め部材５７、５７ａは鋳型短辺１２、１２ａの短辺銅板４８、４８ａに当接する当接部５８、５８ａと、当接部５８、５８ａの背面に固定された補強リブ５９を備えている。摺動フレーム５０の下面には、さらに掛合手段３２、３２ａの掛合用シリンダ６０、６０ａがシリンダ取付けブラケット６１を介して設けられ、掛合用シリンダ６０、６０ａのロッド先端部はフック６２、６２ａの基端部に軸支されている。フック６２、６２ａの中間部は、押圧・位置決め部材５７、５７ａの当接部５８、５８ａの前面に固定された一対のフック取付けブラケット６３にピン６４を介して軸支されている。フック６２、６２ａは鋳型短辺１２、１２ａの吊り部２７に掛合、又は掛合・解除可能となっている。当接部５８、５８ａとフック６２、６２ａとの位置関係は、当接部５８、５８ａが鋳型短辺１２、１２ａの短辺銅板４８、４８ａに当接した位置でフック６２、６２ａが吊り部２７に掛合及び掛合・解除可能なように配置されている。なお、図６に示すように、掛合用シリンダ６０、６０ａのロッドが挿通する当接部５８、５８ａは、開口部６５が形成されている。
【００１４】
従って、摺動用シリンダ５６、５６ａを作動することによって、押圧・位置決め部材５７、５７ａを鋳型短辺１２、１２ａの短辺銅板４８、４８ａに当接することができると共に、当接させた位置で掛合手段３２、３２ａを作動させて、鋳型短辺１２、１２ａを掛合、又は掛合・解除することができる。
鋳型短辺置き台３１、３１ａは、図１に示すように、一体的に構成されており、新しい又は使用済みの鋳型短辺１２、１２ａを支持する構造は図示していないが、短辺支持部材１３、１３ａ（図３及び図９を参照）と同様に、支持部材側下部テーパーキー、締結軸及び支持部材側上部テーパーキーを備えている。ただし、鋳型短辺１２、１２ａを鋳型短辺置き台３１、３１ａに仮置きする場合には、短辺交換構造鋳型１０の場合のように強固に締結する必要がないので、短辺支持部材１３、１３ａに内蔵されているような液圧ジャッキやバネは不要である。
【００１５】
次いで、本発明の一実施の形態に係る組立式鋳型に用いる鋳型短辺交換装置３０を用いた鋳型短辺の交換作業について、図を参照しながら説明する。なお、図１及び図５に示すように、交換台車３４は、組立式の短辺交換構造鋳型１０の上方及び、短辺交換構造鋳型１０の近傍に配置された、新しい鋳型短辺１２、１２ａと使用済の鋳型短辺１２、１２ａを載せることのできる鋳型短辺置き台３１、３１ａの上方に移動可能に配置されている。
まず、使用済の鋳型短辺１２、１２ａは、締結手段２１の液圧ジャッキ２５を作動してバネ２４による締結力を解除し、コッター２２を締結軸２３から抜いて、短辺支持部材１３、１３ａと分離された状態となっている。
【００１６】
（１）図５に示すように、一対の摺動用シリンダ５６、５６ａを作動させ、押圧・位置決め部材５７、５７ａの当接部５８、５８ａ間の距離Ｌを鋳型開口幅Ａより小さくなるように設定する。
（２）押圧・位置決め部材５７、５７ａが短辺交換構造鋳型１０の一対の鋳型短辺１２、１２ａの開口部の真上となるように交換台車３４を走行させる。
（３）昇降手段３３を用いて昇降フレーム４５を下降させ、押圧・位置決め部材５７、５７ａを鋳型短辺１２、１２ａ間に挿入する。
（４）一対の摺動用シリンダ５６、５６ａを作動させることによって押圧・位置決め部材５７、５７ａを鋳型短辺１２、１２ａの短辺銅板４８、４８ａに押圧すると共に、掛合の位置決めを行う。
（５）図８に示すように、掛合手段３２、３２ａの掛合用シリンダ６０、６０ａを作動させて、フック６２、６２ａを鋳型短辺１２、１２ａの上部の吊り部２７に掛合する。
【００１７】
（６）上述のように、予め吊り上げ可能な状態にされた鋳型短辺１２、１２ａを、図９に示すように、昇降フレーム４５を吊り上げてゆっくり上昇させる。
（７）交換台車３４を、図１に示す鋳型短辺置き台３１、３１ａの上方に走行させた後、昇降フレーム４５をゆっくり下降して使用済の鋳型短辺１２、１２ａを鋳型短辺置き台３１、３１ａのいずれかの上に載せる。
（８）掛合用シリンダ６０、６０ａを作動させて、フック６２、６２ａを吊り部２７から掛合を解除した後、摺動用シリンダ５６、５６ａを作動させて、押圧・位置決め部材５７、５７ａを鋳型短辺１２、１２ａの短辺銅板４８、４８ａから退避（距離Ｌを縮小）させる。
（９）昇降フレーム４５を上昇させて使用済の鋳型短辺１２、１２ａの取り外し作業を完了する。
【００１８】
（１０）次に、鋳型短辺置き台３１、３１ａのいずれかの上に予め搭載されていた新しい鋳型短辺１２、１２ａを、前記と同じ要領で吊り上げ、交換台車３４を使用済の鋳型短辺１２、１２ａを取り外した短辺交換構造鋳型１０上方に移動する。
（１１）前記と同じ要領で新しい鋳型短辺１２、１２ａを下降し、その後コッター２２を締結軸２３に挿入して鋳型短辺１２、１２ａを短辺支持部材１３、１３ａに結合した後、フック６２、６２ａを吊り部２７から掛合を解除し、押圧・位置決め部材５７、５７ａを鋳型短辺１２、１２ａの短辺銅板４８から退避させて昇降フレーム４５を上昇させ新しい鋳型短辺１２、１２ａの取付け作業を完了する。
以上説明したように、鋳型短辺交換装置３０においては、左右一対の鋳型短辺１２、１２ａを同時に交換でき、また鋳造停止時間中に大容量のクレーンを使用することなく、迅速に交換することができる。
【００１９】
前記実施の形態においては、昇降手段３３として、巻き上げドラム４０、４０ａによりワイヤ４３、４３ａを巻き取る構造としたが、これに限定されず、例えば、チェーン及びチェーンスプロケットの組み合わせ、又は液圧シリンダー、或いは電動機及びウォームジャッキの組み合わせでも構わない。
【００２０】
【発明の効果】
請求項１記載の組立式鋳型に用いる鋳型短辺交換装置においては、フレーム側下部テーパーキー及びフレーム側上部テーパーキーを備えた鋳型短辺を有する組立式鋳型と組立式鋳型の近傍に配置された鋳型短辺置き台との間を移動可能とする交換台車を有し、交換台車に、鋳型短辺の吊り部に掛合可能な一対の掛合手段と、掛合手段が吊り部に掛合した状態で昇降可能な昇降手段と、掛合手段と一体的に構成され、鋳型短辺の対向する内側面を同時に押圧すると共に、鋳型短辺を位置決め可能な一対の押圧・位置決め手段とを設け、鋳型短辺置き台は、鋳型長辺長さを可変とするための短辺支持部材に備えられる鋳型短辺を支持する支持部材側下部テーパーキー及び支持部材側上部テーパーキーと同様の支持部材側下部テーパーキー及び支持部材側上部テーパーキーを備えているので、鋳造停止時には、クレーンによる他の作業と無関係に鋳型短辺交換装置によって一対の鋳型短辺を同時に交換することができ、従って、鋳造停止時間の短縮が可能となり、その結果生産性の向上が図れる。そして、鋳型短辺の対向する内側面を同時に押圧すると共に、鋳型短辺を位置決め可能な一対の押圧・位置決め手段を備えているので、これによって鋳型短辺交換装置と鋳型短辺との掛合位置決めが容易にでき、かつ鋳型短辺を組立式鋳型に適度に押し付けることができる。
【００２１】
更に、押圧・位置決め手段を交換台車に設けているので、組立式鋳型及び鋳型短辺置き台回りの操業スペースが広くなり、作業性が向上する。また、対となる掛合手段と押圧・位置決め手段とを一体的に構成しているので、掛合手段と押圧・位置決め手段とを同時に移動でき、装置をコンパクトにできると共に、作業時間を短縮でき、さらに作業性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る組立式鋳型に用いる鋳型短辺交換装置の全体構成を示す平面図である。
【図２】同組立式鋳型に用いる鋳型短辺交換装置に使用する組立式の短辺交換構造鋳型の平面図である。
【図３】同組立式の短辺交換構造鋳型の詳細断面図である。
【図４】同組立式の短辺交換構造鋳型の上部詳細断面図である。
【図５】本発明の一実施の形態に係る組立式鋳型に用いる鋳型短辺交換装置の正面図である。
【図６】同掛合手段と押圧・位置決め手段の正断面図である。
【図７】同掛合手段と押圧・位置決め手段の側断面図である。
【図８】鋳型短辺の着脱及び押圧・位置決め状態を説明する正面図である。
【図９】鋳型短辺の吊り上げ状態を説明する正面図である。
【符号の説明】
１０：短辺交換構造鋳型（組立式鋳型）、１１：長辺フレーム、１１ａ：長辺フレーム、１２：鋳型短辺、１２ａ：鋳型短辺、１３：短辺支持部材、１３ａ：短辺支持部材、１４：短辺支持軸、１４ａ：短辺支持軸、１５：鋳型固定フレーム、１６：フレーム側下部テーパーキー、１７：支持部材側下部テーパーキー、１８：フレーム側上部テーパーキー、１９：支持部材側上部テーパーキー、２０：締結アーム、２１：締結手段、２２：コッター、２３：締結軸、２４：バネ、２５：液圧ジャッキ、２６：液圧ジャッキ、２７：吊り部、２８：ピン取付け板、２９：吊りピン、３０：鋳型短辺交換装置、３１：鋳型短辺置き台、３１ａ：鋳型短辺置き台、３２：掛合手段、３２ａ：掛合手段、３３：昇降手段、３４：交換台車、３５：ガーダー、３５ａ：ガーダー、３６：レール、３６ａ：レール、３７：従動側車輪、３７ａ：駆動側車輪、３８：台車本体、３９：減速機付きモータ、４０：巻き上げドラム、４０ａ：巻き上げドラム、４１：同期軸、４２：減速機付きモータ、４３：ワイヤ、４３ａ：ワイヤ、４４：シーブ、４４ａ：シーブ、４５：昇降フレーム、４６：ガイドポスト、４６ａ：ガイドポスト、４７：ガイド、４７ａ：ガイド、４８：短辺銅板、４８ａ：短辺銅板、４９：押圧・位置決め手段、４９ａ：押圧・位置決め手段、５０：摺動フレーム、５０ａ：摺動フレーム、５１：摺動メタル、５２：摺動メタル、５３：摺動メタル、５４：ブラケット、５４ａ：ブラケット、５５：シリンダ取付けブラケット、５５ａ：シリンダ取付けブラケット、５６：摺動用シリンダ、５６ａ：摺動用シリンダ、５７：押圧・位置決め部材、５７ａ：押圧・位置決め部材、５８：当接部、５８ａ：当接部、５９：補強リブ、６０：掛合用シリンダ、６０ａ：掛合用シリンダ、６１：シリンダ取付けブラケット、６２：フック、６２ａ：フック、６３：フック取付けブラケット、６４：ピン、６５：開口部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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