(57)【要約】【課題】ユニバーサルジョイント、ウォームジャッキ、減速機との連結部のガタおよび、それらのバックラッシュによる短辺フレームのテーパー誤差を抑えて適正なテーパーに精度よく設定可能とした鋳造欠陥の発生を防止することができる幅可変装置を提供する。【解決手段】連続鋳造鋳型の幅を可変させる幅可変装置において、短辺フレーム２の背面に立設したブラケット９とウォームジャッキ３の出力軸１０をピン１１を嵌合させて連結し、ウォームジャッキ３のピニオン軸側はユニバーサルジョイント４と軸着して連結し、ユニバーサルジョイント４の他端側も駆動装置８に軸着させて連結するとともに、ウォームギャ３の減速比１／Ｉ≦１／３０とし、短辺フレーム２とウォームジャッキ出力軸１０の連結部のガタＢｐ≧０．１ｍｍとし、テーパー誤差ＴがＴ≦ｌｍｍとなるように設定する連続鋳造用鋳型の幅可変装置。【選択図】図１
2006224131.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向する長辺フレームの間で対向する一対の短辺フレームを挟むようにして形成した連続鋳造鋳型の短辺フレームの上下面に２本の軸を連結して該軸にて短辺フレームを前進あるいは後進させて前記連続鋳造鋳型の鋳造幅を可変させる幅可変装置において、
短辺フレームの背面に立設したブラケットとウォームジャッキの出力軸をピンを嵌合させて連結し、前記ウォームジャッキのピニオン軸側はユニバーサルジョイントと軸着して連結し、該ユニバーサルジョイントの他端側も駆動装置に軸着させて連結するとともに、前記ウォームギャの減速比１／Ｉ≦１／３０とし、短辺フレームとウォームジャッキ出力軸のガタＢｐ≧０．１ｍｍとし、下記式で表されるテーパ−誤差ＴがＴ≦ｌｍｍとなるように設定したことを特徴とする連続鋳造用鋳型の幅可変装置。
Ｔ＝｛（Ｂｒｕ＋ΣＢｕｕ）／（３６０×（１／Ｉｕ））×Ｌｕ＋Ｂｊｕ＋Ｂｐｕ＋（Ｂｒｓ＋ΣＢｕｓ）／（３６０×（１／Ｉｓ））×Ｌｓ＋Ｂｊｓ＋Ｂｐｓ｝／ａ×ｈ
ここで、
Ｂｒ：減速機のバックラッシュ（°）
Ｂｕ：ユニバーサルジヨイントのバックラッシュ（°）
１／Ｉ：ウォームジヤッキのウォームギヤ減速比
Ｂｊ：ウォームジヤッキのバックラッシュ（ｍｍ）
Ｌ：ネジリード（ｍｍ）
Ｂｐ：ピン部のガタ（ｍｍ）
ａ：上下ウォームジヤッキ間隔（ｍｍ）
ｈ：短辺フレーム長（ｍｍ）
（なお、式中の添字ｕ：上部ウォームジヤッキに関する。添字ｓ：下部ウォームジヤッキに関する）
【請求項２】
ウォームジャッキがボールねじを備えたボールスクリュージャッキであることを特徴とする請求項１記載の連続鋳造用鋳型の幅可変装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋳型の短辺フレームと長辺フレームから構成される連続鋳造用鋳型の鋳造幅を変更するための幅可変装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
鋳型の対向する一対の短辺フレームを対向する長辺フレームで挟むようにして形成した連続鋳造鋳型において、各種幅の鋳片に対応可能とするため、短辺フレームを幅方向に移動自在にした連続鋳造用鋳型が知られており、短辺フレームの移動について各種調整方式が提案されている。従来の方式には、シリンダ、油圧ポンプなどの流体圧を利用した方式や機械的な方式がある。流体圧を利用した方式では、電油ステッピングシリンダ等の特殊で高精度なアクチュエータが使用されており設備費が高くなるという欠点や不安定な油圧サーボを使用することにより暴走した場合ブレークアウトを引き起こす欠点がある。
【０００３】
機械的な方式は、例えば、特許文献１〜３に開示されている。
【０００４】
特許文献１には、短辺フレームの上下にねじスピンドルを有し、入力軸を回動させて差動歯車機構およびカサ歯車を介してねじスピンドルを作動させる幅調整装置が開示されている。
【０００５】
また、特許文献２には、短辺フレームを進退させる２本の進退軸を短辺フレームの上下に有し、この進退軸にウォーム歯車装置を介してクラッチを備えた入力軸に連係され、さらに歯車電動装置と軸継手を介して駆動源に連動する駆動軸に連係されている連続鋳造用幅寸法可変鋳型が開示されている。
【０００６】
さらに、引用文献３には、短辺フレームの上下にねじスピンドルを有し、それぞれのねじスピンドルに歯車機構が接続され、歯車機構から出ている駆動軸は電磁クラッチと伝動装置を介して駆動装置に連結されている鋳型短辺移動装置が開示されている。
【０００７】
さらに、短辺フレームを移動させる方式として、後述する図１〜図３に示すように、モータ８を駆動し、減速機７、ユニバーサルジョイント６、中継ボックス５、ユニバーサルジョイント４、ウォームジャッキ３の入力軸３ａを介して入力軸１０をさせて短辺フレーム１を移動させ、図４に示すように、テーパーを形成する。
【特許文献１】実公昭５４−３２９９２号公報
【特許文献２】実開昭５９−１４５１号公報
【特許文献３】特開昭６２−１９２２４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
図４に示すように、短辺フレームを適正なテーパーＴ１に設定することにより、ブレークアウトや鋳片割れ等の鋳造欠陥を発生させることなく鋳片を精度よく鋳造することができるが、ガタやバックラッシュ等によりテーパーが適正なテーパーＴ１からずれたテーパーＴ２になり、テーパー誤差Ｔが大きくなると鋳造欠陥が発生する。
【０００９】
従来の機械式の連続鋳造用鋳型の幅可変装置では、短辺フレームの幅方向を変更する場合に、ユニバーサルジョイントとウォームジャッキとの連結部あるいはユニバーサルジョイントと減速機との連結部、出力軸とピンの連結部のガタおよび、減速機やウォームジャッキやユニバーサルジョイントのバックラッシュにより短辺フレームにテーパー誤差が発生するため、精度よく設定することができないとともに補正する手間がかかるという問題があった。
【００１０】
そこで、本発明は、鋳型の短辺フレームと長辺フレームから構成される連続鋳造用鋳型において、ユニバーサルジョイント、ウォームジャッキ、減速機との連結部のガタおよび、それらのバックラッシュによる短辺フレームのテーパー誤差を抑えて適正なテーパーに精度よく設定可能とした鋳造欠陥の発生を防止することができる幅可変装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の連続鋳造用鋳型の幅可変装置は、対向する長辺フレームの間で対向する一対の短辺フレーム挟むようにして形成した連続鋳造鋳型の短辺フレームの上下面に２本の軸を連結して該軸にて短辺フレームを前進あるいは後進させて前記連続鋳造鋳型の鋳造幅を可変させる幅可変装置において、短辺フレームの背面に立設したブラケットとウォームジャッキの出力軸をピンを嵌合させて連結し、前記ウォームジャッキのピニオン軸側はユニバーサルジョイントと軸着して連結し、該ユニバーサルジョイントの他端側も駆動装置に軸着させて連結するとともに、前記ウォームギャの減速比１／Ｉ≦１／３０とし、短辺フレームとウォームジャッキ出力軸の連結部のガタＢｐ≧０．１ｍｍとし、下記式で表されるテーパー誤差ＴがＴ≦ｌｍｍとなるように設定したことを特徴とする。
【００１２】
Ｔ＝｛（Ｂｒｕ＋ΣＢｕｕ）／（３６０×（１／Ｉｕ））×Ｌｕ＋Ｂｊｕ＋Ｂｐｕ＋（Ｂｒｓ＋ΣＢｕｓ）／（３６０×（１／Ｉｓ））×Ｌｓ＋Ｂｊｓ＋Ｂｐｓ｝／ａ×ｈ
ここで、
Ｂｒ：減速機のバックラッシュ（°）
Ｂｕ：ユニバーサルジヨイントのバックラッシュ（°）
１／Ｉ：ウォームジヤッキのウォームギヤ減速比
Ｂｊ：ウォームジヤッキのバックラッシュ（ｍｍ）
Ｌ：ネジリード（ｍｍ）
Ｂｐ：ピン部のガタ（ｍｍ）
ａ：上下ウォームジヤッキ間隔（ｍｍ）
ｈ：短辺フレーム長（ｍｍ）
（なお、式中の添字ｕ：上部ウォームジヤッキに関する。添字ｓ：下部ウォームジヤッキに関する）
【発明の効果】
【００１３】
本発明は前述の式を満足してテーパー誤差ＴがＴ≦ｌｍｍとなるように設定することにより、ブレークアウトや鋳片割れ等の鋳造欠陥を発生させることなく鋳片を精度よく引き抜くことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１は本発明による連続鋳造用鋳型の幅可変装置の一例を示す図、図２は図１のＡ−Ａ矢視図、図３は図１のＢ−Ｂ矢視図、図４は鋳型短辺の移動状態の説明図である。
【００１５】
図１〜図３において、対向して長辺フレーム１が配置され、長辺フレーム１の間に対向する一対の短辺フレーム２が挟持されて鋳型を形成している。長辺フレーム１は銅板１ａの裏側に電磁撹拌コイルを備えている。
【００１６】
対向するそれぞれの短辺フレーム２の上下には、ブラケット９が固定され、それぞれのブラケット９がピン１１を介して回動可能にウォームジャッキ３の出力軸１０に連結されており、これにより一方の出力軸１０の作動により短辺フレーム２がピン１１の回りを回動して傾斜してテーパーを形成することができる。ウォームジャッキ３にはボールねじを備えたボールスクリュージャッキが好ましく、ネジが前進する際にガタを極力減らすことができる。
【００１７】
ウォームジャッキ３の入力軸３ａは、順次連結されたユニバーサルジョイント４、中継ボックス５およびユニバーサルジョイント６を介して減速機７に連結され、減速機７はモータ８に連結されている。中継ボックス５は鋳型交換時に着脱箇所やモータ、減速機の配置に応じて設置する。
【００１８】
短辺フレーム１を移動させる際には、モータ８を駆動し、減速機７、ユニバーサルジョイント６、中継ボックス５、ユニバーサルジョイント４、ウォームジャッキ３の入力軸３ａを介して入力軸１０を前進あるいは後退させて短辺フレーム１を移動させる。上下の出力軸１０は交互に作動させて短辺フレーム１を移動させ、図４に示すように、テーパー誤差ＴがＴ≦ｌｍｍになるように設定する。
【００１９】
図５は本発明の幅可変装置に適用する条件式の説明図である。図５において、短辺フレームの背面に上下に立設したブラケットとウォームジャッキの出力軸をピンにて連結し、ウォームジャッキのピニオン軸側はユニバーサルジョイントの一端と軸着して連結し、ユニバーサルジョイントの他端側を減速機を介して駆動装置に軸着させて連結する。ウォームギャの減速比１／Ｉ≦１／３０とし、各継手の連結部のガタＢｐ≧０．１ｍｍとし、図４に示すように、下記式で表されるテーパー誤差ＴがＴ≦ｌｍｍとなるように設定する。
【００２０】
テーパー誤差Ｔは、減速機、ユニバーサルジヨイントおよびウォームジヤッキのそれぞれのバックラッシュ、ウォームジヤッキの減速比、ウォームジヤッキのネジリード、ピン部のガタ、上下ウォームジヤッキ間隔、短辺フレーム長を因子として、テーパー誤差が下記式を満足するようにする。
【００２１】
Ｔ＝｛（Ｂｒｕ＋ΣＢｕｕ）／（３６０×（１／Ｉｕ））×Ｌｕ＋Ｂｊｕ＋Ｂｐｕ＋（Ｂｒｓ＋ΣＢｕｓ）／（３６０×（１／Ｉｓ））×Ｌｓ＋Ｂｊｓ＋Ｂｐｓ｝／ａ×ｈ≦ｌｍｍ
ここで、
Ｂｒ：減速機のバックラッシュ（°）
Ｂｕ：ユニバーサルジヨイントのバックラッシュ（°）
１／Ｉ：ウォームジヤッキのウォームギヤ減速比
Ｂｊ：ウォームジヤッキのバックラッシュ（ｍｍ）
Ｌ：ネジリード（ｍｍ）
Ｂｐ：ピン部のガタ（ｍｍ）
ａ：上下ウォームジヤッキ間隔（ｍｍ）
ｈ：短辺フレーム長（ｍｍ）
（なお、式中の添字ｕ：上部ウォームジヤッキに関する。添字ｓ：下部ウォームジヤッキに関する）
テーパー誤差Ｔがｌｍｍを超えるとブレークアウトや鋳片割れ等の鋳造欠陥の発生が頻繁になるので、Ｔ≦ｌｍｍとしてブレークアウトや鋳片割れ等の鋳造欠陥が発生しないようにする。
【００２２】
また、ウォームギャの減速比１／Ｉ≦１／３０とすることによりテーパー誤差を小さくすることができる。短辺フレームとウォームジャッキ出力軸のガタＢｐ≧０．１ｍｍとすることにより短辺のテーパー付けを容易にできる。短辺フレームとウォームジャッキ出力軸のガタＢｐ≧０．１ｍｍとすることにより、短辺フレームのテーパー付けを容易にできる。
【００２３】
表１は計算結果を示す表である。
【表１】
2006224131.tif 000003
【００２４】
表１に示すように、本発明によりテーパー誤差ＴをＴ≦ｌｍｍに収めることができ、健全な鋳片を鋳造することができた。    
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明による連続鋳造用鋳型の幅可変装置の一例を示す図。
【図２】図１のＡ−Ａ矢視図。
【図３】図１のＢ−Ｂ矢視図。
【図４】鋳型短辺の移動状態の説明図。
【図５】本発明の幅可変装置に適用する条件式の説明図。
【符号の説明】
【００２６】
１：長辺フレーム
１ａ：銅板
２：短辺フレーム
３：ウォームジャッキ
３ａ：入力軸
４：ユニバーサルジョイント
５：中継ボックス
６：ユニバーサルジョイント
７：減速機
８：モータ
９：ブラケット
１０：出力軸
１１：ピン
【図１】
2006224131.tif 000004
【図２】
2006224131.tif 000005
【図３】
2006224131.tif 000006
【図４】
2006224131.tif 000007
【図５】
2006224131.tif 000008