(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
スラブ（１）の厚み方向に可動な上下のスライダー（８）に取り付けられ、スラブを挟んで上下に対峙して設けられた上下の金型（２）をスラブに向かって圧下させる板厚圧下プレスの金型交換装置であって、
上下の金型をそれぞれ着脱可能に固定する上下のダイクランプ（１２）と、下ダイホルダーの下部に設置され圧延ラインの幅方向に水平に延びる昇降可能な分割レール（１４）と、該分割レールに連続してその上昇時の支持面と面一の支持面を有し機外まで水平に延びる組替用レール（１６）と、該組替用レールの支持面と面一の支持面を有する複数のシフト用レール（１８）と、該シフト用レールのいずれか１つが組替用レールに連続するように圧延ライン方向に移動させるサイドシフト装置（２０）と、ダイクランプから外れた金型付き上下ダイホルダーを上昇した分割レールから組替用レールを介してシフト用レールまで移動させるダイクランプ移動装置（２２）と、を備えたことを特徴とする板厚圧下プレスの金型交換装置。
【請求項２】
前記組替用レールの反対側に分割レールに連続してその上昇時の支持面と面一の支持面を有し機外まで水平に延びた変更用レール（２４）と、該変更用レール上に位置する別の金型付き上下ダイホルダーを上昇した分割レール上まで移動させる変更ダイクランプ移動装置（２６）と、を備えたことを特徴とする請求項１に記載の板厚圧下プレスの金型交換装置。
【請求項３】
前記上下のダイクランプ（１２）は、上下の金型をそれぞれ固定するダイホルダー（１０）の圧延ライン方向前後を押圧してダイホルダーを上下のスライダー（８）の負荷面に押し付ける複数のクランプシリンダ（１２ａ）を有する、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の板厚圧下プレスの金型交換装置。
【請求項４】
上下および前後に揺動する上下のスライダー（８）に取り付けられ、スラブ（１）を挟んで上下に対峙して設けられた上下の金型（２）をスラブに向かって圧下させる板厚圧下プレスの金型交換方法であって、
上下の金型をそれぞれ固定する上下のダイホルダー（１０）と、該ダイホルダーをスライダーに着脱可能に固定する上下のダイクランプ（１２）と、下ダイホルダーの下部に設置され圧延ラインの幅方向に水平に延びる昇降可能な分割レール（１４）と、該分割レールに連続してその上昇時の支持面と面一の支持面を有し機外まで水平に延びた組替用レール（１６）と、該組替用レールの支持面と面一の支持面を有する複数のシフト用レール（１８）と、該シフト用レールのいずれか１つが組替用レールに連続するように圧延ライン方向に移動させるサイドシフト装置（２０）と、ダイクランプから外れた金型付き上下ダイホルダーを上昇した分割レールから組替用レールを介してシフト用レールまで移動させるダイクランプ移動装置（２２）と、を備え、
前記上下のダイクランプ（１２）は、ダイホルダー（１０）の圧延ライン方向前後を押圧してダイホルダーを上下のスライダー（８）の負荷面に押し付ける複数のクランプシリンダ（１２ａ）を有し、
（Ａ）上下のダイホルダー（１０）の間にスペーサ（２８）を挟さみ、クランプシリンダ（１２ａ）を緩めてダイホルダー（１０）をスライダー（８）の負荷面から離してダイクランプから外し、同時に、金型付き上ダイホルダーをスペーサを介して下ダイホルダー上に載せ、
（Ｂ）分割レール（１４）を上昇させて、前記上下のダイホルダーを分割レール上に載せ、
（Ｃ）ダイクランプ移動装置（２２）により、ダイクランプから外れた金型付き上下ダイホルダーを上昇時の分割レールから組替用レールを介してシフト用レールまで移動させる、ことを特徴とする板厚圧下プレスの金型交換方法。
【請求項５】
更に、（Ｄ）サイドシフト装置（２０）により、別のシフト用レール（１８）が組替用レールに連続するように複数のシフト用レールを同時に圧延ライン方向に移動させ、
（Ｅ）別のシフト用レール上の別の金型付き上下ダイホルダーを、ダイクランプ移動装置（２２）により、組替用レールを介して上昇時の分割レールまで移動させ、
（Ｆ）分割レール（１４）を下降させて、上下ダイホルダーを分割レールから離し、
（Ｇ）クランプシリンダ（１２ａ）を伸ばして上下のダイホルダー（１０）を上下のスライダー（８）の負荷面に押し付け、スペーサを外す、ことを特徴とする請求項４に記載の金型交換方法。
【請求項６】
前記組替用レールの反対側に分割レールに連続してその上昇時の支持面と面一の支持面を有し機外まで水平に延びた変更用レール（２４）と、該変更用レール上に位置する別の金型付き上下ダイホルダーを上昇した分割レール上まで移動させる変更ダイクランプ移動装置（２６）と、を備え、
変更ダイクランプ移動装置（２６）により、変更用レール上に位置する別の金型付き上下ダイホルダーを上昇した分割レール上まで移動させる、ことを特徴とする請求項４に記載の金型交換方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、板厚圧下プレスに係わり、更に詳しくは、板厚圧下プレスの金型交換装置とその方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、スラブの圧延には粗ミルが用いられている。圧延されるスラブは５ｍ〜１２ｍの短尺スラブで、所定の厚みにするため、粗ミルを複数台設けたり、スラブを前進、後進させて圧延をするリバース圧延を行っている。また図６に例示する圧下プレスを用いられることも考えられている。この図はクランクとコンロッドを用いた例であり、スラブ１を挟んで上下に設けられた金型２にはコンロッド３を介してクランク４が接続され、金型２を上下に揺動して圧下する。スラブ１はピンチロール６と搬送テーブル７により搬送される。
【０００３】
連続鋳造設備による長尺スラブが用いられるようになり、後続する圧延装置に連続的にスラブを搬送することが要望されている。粗ミルで粗圧延する場合、かみ込角限界（約１７°）があり、１回の圧延での減厚代Δｔは５０ｍｍ程度である。スラブは連続しているため、リバース圧延はできず、所望の厚みにするためには粗ミルを複数台直列に設けるか、１台の場合は作業ロール径を大幅に大きくする必要がある。このような大径の粗ミルを製作することは設計及びコスト上困難であり、大径となると低速圧延となりロールの冷却が困難なためロール寿命が短くなる。またクランクとコンロッドを用いた圧下プレスは、圧下時もスラブを搬送するためにピンチロールで引き出すようにして搬送するためピンチロールに大きな負担がかかり、装置全体が大きくなり、振動やコスト面で問題が多い。
【０００４】
この問題点を解決するために、本願発明の発明者等は、先に「厚み圧下プレス」を創案し出願した（特願平１０−４２３２８号、未公開）。この装置は、図７に示すように、スラブ１を挟んで上下に設けられた金型２と、各金型ごとに設けられ金型を上下および前後に揺動させるスライダー８と、このスライダーを駆動する駆動装置とを備え、前記スライダーは、スラブ幅方向に中心軸を有する円孔が設けられた本体８ａと、この円孔に嵌合する第１軸９ａとこの第１軸より小径の第２軸９ｂで第１軸と中心軸をずらして構成されたクランク９（偏心軸）とを有し、この第２軸が前記駆動装置で回転駆動されるものである。
この構成により、第２軸が回転すると第１軸は第２軸の軸心を中心にクランク動作を行い、嵌合した円孔により本体８ａに上下、前後動を与える。これによりスライダー８は金型を圧下し、かつ圧下中は金型に前進運動を与えることができるので、スラブ１は圧下されつつ前進（スラブ流れ方向）作用を受けるので連続的な圧下動作が可能になる。また、この発明はスラブ１の上下両方から金型２で圧下するので、大きな圧下量を与えることができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述した板厚圧下プレスにより、大きな圧下量でスラブの連続圧下ができるが、その分、上下の金型の磨耗が激しく、交換の頻度が高くなるおそれがある。そのため、従来から、プレス装置用の金型組替え装置や幅圧下用の金型組替え装置等が知られているが、これらを板厚圧下プレスに転用しても、金型の交換に時間と労力がかかりすぎる問題点があった。
【０００６】
本発明は、かかる問題点を解決するために創案されたものである。すなわち、本発明の目的は、板厚圧下プレスの金型を短時間に容易に交換することができる金型交換装置とその方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、スラブ（１）の厚み方向に可動な上下のスライダー（８）に取り付けられ、スラブを挟んで上下に対峙して設けられた上下の金型（２）をスラブに向かって圧下させる板厚圧下プレスの金型交換装置であって、
上下の金型をそれぞれ着脱可能に固定する上下のダイクランプ（１２）と、下ダイホルダーの下部に設置され圧延ラインの幅方向に水平に延びる昇降可能な分割レール（１４）と、該分割レールに連続してその上昇時の支持面と面一の支持面を有し機外まで水平に延びる組替用レール（１６）と、該組替用レールの支持面と面一の支持面を有する複数のシフト用レール（１８）と、該シフト用レールのいずれか１つが組替用レールに連続するように圧延ライン方向に移動させるサイドシフト装置（２０）と、ダイクランプから外れた金型付き上下ダイホルダーを上昇した分割レールから組替用レールを介してシフト用レールまで移動させるダイクランプ移動装置（２２）と、を備えたことを特徴とする板厚圧下プレスの金型交換装置が提供される。
本発明の好ましい実施形態によれば、前記上下のダイクランプ（１２）は、上下の金型をそれぞれ固定するダイホルダー（１０）の圧延ライン方向前後を押圧してダイホルダーを上下のスライダー（８）の負荷面に押し付ける複数のクランプシリンダ（１２ａ）を有する。
【０００８】
上記ダイクランプ移動装置（２２）は、カー又はシリンダー等で構成することができる。また、シフト用レール（１８）は、２列（新旧）でも、３列以上でもよい。
【０００９】
また、本発明によれば、上記金型交換装置を用いて、（Ａ）上下のダイホルダー（１０）の間にスペーサ（２８）を挟さみ、クランプシリンダ（１２ａ）を緩めてダイホルダー（１０）をスライダー（８）の負荷面から離してダイクランプから外し、同時に、金型付き上ダイホルダーをスペーサを介して下ダイホルダー上に載せ、（Ｂ）分割レール（１４）を上昇させて、前記上下のダイホルダーを分割レール上に載せ、（Ｃ）ダイクランプ移動装置（２２）により、ダイクランプから外れた金型付き上下ダイホルダーを上昇時の分割レールから組替用レールを介してシフト用レールまで移動させる、ことを特徴とする板厚圧下プレスの金型交換方法が提供される。
本発明の好ましい実施形態によれば、更に、（Ｄ）サイドシフト装置（２０）により、別のシフト用レール（１８）が組替用レールに連続するように複数のシフト用レールを同時に圧延ライン方向に移動させ、（Ｅ）別のシフト用レール上の別の金型付き上下ダイホルダーを、ダイクランプ移動装置（２２）により、組替用レールを介して上昇時の分割レールまで移動させ、（Ｆ）分割レール（１４）を下降させて、上下ダイホルダーを分割レールから離し、（Ｇ）クランプシリンダ（１２ａ）を伸ばして上下のダイホルダー（１０）を上下のスライダー（８）の負荷面に押し付け、スペーサを外す。
【００１０】
上記本発明の装置及び方法によれば、サイドシフト装置（２０）により複数のシフト用レール（１８）上の金型付き上下ダイホルダー（新旧又は異なった寸法型式のダイ）に短時間に容易に自動交換することができる。また、旧いダイ（摩耗、ヒートクラックの入ったもの）と新しいダイ（新金型又は表面再加工したもの）とを交換することもできる。更に、異なった種類（厚さ＝出側バー厚、又は異なった形状、角度等）のダイを交換し、出側バー厚を変える又は異なった種類の材料に対応することもできる。更に、２種以上の金型を、数スラブプレス毎に交換し、不使用時（金型が外にある時）、ダイを冷却してダイの寿命延長をはかることもできる。
【００１１】
また、本発明の好ましい実施形態によれば、前記組替用レールの反対側に分割レールに連続してその上昇時の支持面と面一の支持面を有し機外まで水平に延びた変更用レール（２４）と、該変更用レール上に位置する別の金型付き上下ダイホルダーを上昇した分割レール上まで移動させる変更ダイクランプ移動装置（２６）と、を備える。
更に、この装置を用い、変更ダイクランプ移動装置（２６）により、変更用レール上に位置する別の金型付き上下ダイホルダーを上昇した分割レール上まで移動させることが好ましい。
【００１２】
上記本発明の装置及び方法により、変更ダイクランプ移動装置（２６）により、変更用レール上に位置する別の金型付き上下ダイホルダーに短時間に容易に変更することができ、ダイの組み替えを、簡単，短時間，自動化することができる。また、これにより、バー厚を変更でき、プレスのギャップアジャスト装置を不要にでき、異種ダイを簡単に交換使用でき、ダイを外部で冷却して延命でき、ダイをプレス内で水冷しない（又は水量を少なくできる）ので、スラブ厚を高温均一にできる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、各図において共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。
図１は、本発明による金型交換装置の第１実施形態を示す平面図であり、図２と図３は、図１のＡ−Ａ線における断面図である。また、図２は金型の使用状態を示し、図３は、金型の交換時を示している。
【００１４】
図１〜図３に示すように、本発明の金型交換装置は、上下および前後に揺動する上下のスライダー８に取り付けられ、スラブ１を挟んで上下に対峙して設けられた上下の金型２をスラブ１に向かって圧下させる板厚圧下プレスの金型交換装置である。なお、図１において、板厚圧下プレスは、その４本の支柱１１のみを示している。
【００１５】
図２及び図３に示すように、本発明の金型交換装置は、上下の金型２をそれぞれ固定する上下のダイホルダー１０と、ダイホルダー１０をスライダー８に着脱可能に固定する上下のダイクランプ１２と、下ダイホルダー１０の下部に設置され圧延ラインの幅方向（この図で紙面に垂直方向）に水平に延びる昇降可能な分割レール１４とを備える。また、上下のダイクランプ１２は、ダイホルダー１０の圧延ライン方向前後（この図で左右端部）を押圧してダイホルダー１０を上下のスライダー８の負荷面８ａに押し付ける複数（この図ではそれぞれ２本）のクランプシリンダ１２ａを有している。なお、ダイホルダー１０とダイクランプ１２を一体に形成してもよい。
この構成により、図２に示すように、クランプシリンダ１２ａのシリンダロッドを伸ばし、各ダイホルダー１０をスライダー８の負荷面８ａに押し付け、同時に分割レール１４を昇降させる昇降シリンダ１４ａを縮めて分割レール１４の支持面（上面）を下ダイホルダー１０から離すことにより、金型付き上下ダイホルダー１０を使用状態にすることができる。この使用状態において、スラブ１の圧下時の反力は、金型２から負荷面８ａを介してスライダー８に伝達される。
逆に、図３に示すように、スラブ１が間にない状態で上下のダイホルダー１０の間にスペーサ２８を挟さみ、クランプシリンダ１２ａを緩めて（縮めて）ダイホルダー１０をスライダー８の負荷面８ａから離してダイクランプから外すことにより、金型付き上ダイホルダー１０をスペーサ２８を介して下ダイホルダー上に載せることができる。次いで、昇降シリンダ１４ａを伸ばして分割レール１４を上昇させることにより、上下のダイホルダー１０を分割レール１４上に載せ、その上面をレールに沿って摺動させることができる。
【００１６】
図１に示すように、本発明の金型交換装置は、更に、分割レール１４に連続してその上昇時の支持面と面一の支持面を有し機外まで水平に延びる組替用レール１６と、組替用レール１６の支持面と面一の支持面を有する複数（この図で２組）のシフト用レール１８と、シフト用レール１８のいずれか１つが組替用レールに連続するように圧延ライン方向に移動させるサイドシフト装置２０と、ダイクランプから外れた金型付き上下ダイホルダー１０を上昇した分割レール１４から組替用レール１６を介してシフト用レール１８まで摺動させるダイクランプ移動装置２２とを備えている。
サイドシフト装置２０は、例えば複数（この図で２組）のシフト用レール１８が上面に取り付られレール２０ａで圧延ライン方向に案内される移動台２０ｂと、この移動台２０ｂの下部に設置された移動用シリンダ（図示せず）からなる。また、ダイクランプ移動装置２２は、カー又はシリンダー等で構成されている。なお、シフト用レール１８は、２列（新旧）でも３列以上でもよい。
【００１７】
また、上述した金型交換装置を用いて、本発明の金型交換方法は、以下のＡ〜Ｇの各ステップからなる。
（Ａ）上下のダイホルダー１０の間にスペーサ２８を挟さみ、クランプシリンダ１２ａを緩めてダイホルダー１０をスライダー８の負荷面から離してダイクランプから外し、同時に、金型付き上ダイホルダーをスペーサを介して下ダイホルダー上に載せる。
（Ｂ）分割レール１４を上昇させて、前記上下のダイホルダーを分割レール上に載せる。
（Ｃ）ダイクランプ移動装置２２により、ダイクランプから外れた金型付き上下ダイホルダーを上昇時の分割レールから組替用レールを介してシフト用レールまで摺動させる。
（Ｄ）サイドシフト装置２０により、別のシフト用レール１８が組替用レールに連続するように複数のシフト用レールを同時に圧延ライン方向に移動させる。
（Ｅ）別のシフト用レール上の別の金型付き上下ダイホルダーを、ダイクランプ移動装置２２により、組替用レールを介して上昇時の分割レールまで摺動させる。
（Ｆ）分割レール１４を下降させて、上下ダイホルダーを分割レールから離す。
（Ｇ）クランプシリンダ１２ａを伸ばして上下のダイホルダー１０を上下のスライダー８の負荷面に押し付け、スペーサを外す。
【００１８】
上記本発明の装置及び方法によれば、サイドシフト装置２０により複数のシフト用レール１８上の金型付き上下ダイホルダー（新旧又は異なった寸法型式のダイ）に短時間に容易に自動交換することができる。また、旧いダイ（摩耗、ヒートクラックの入ったもの）と新しいダイ（新金型又は表面再加工したもの）とを交換することもできる。更に、異なった種類（厚さ＝出側バー厚、又は異なった形状、角度等）のダイを交換し、出側バー厚を変える又は異なった種類の材料に対応することもできる。更に、２種以上の金型を、数スラブプレス毎に交換し、不使用時（金型が外にある時）にダイを冷却してダイの寿命延長をはかることもできる。
【００１９】
図４は、図２の別の実施形態を示す部分図である。この図において、（Ａ）は、図２のＡ部の別の実施形態、（Ｂ）は図２のＢ部の別の実施形態を示している。
図２（Ａ）に示すように、クサビをクランプシリンダ１２ａで水平に移動させて、金型２の落下を防止するように構成してもよい。また、図２（Ｂ）に示すように、上述した摺動部の走行抵抗が大きい場合に、レール１４とダイホルダー１０の間に車輪を介在させて、摺動の代わりに転動により移動させるようにしてもよい。
【００２０】
図５は、本発明による金型交換装置の第２実施形態を示す平面図である。この図において、本発明の金型交換装置は、組替用レール１６の反対側に分割レール１４に連続してその上昇時の支持面と面一の支持面を有し機外まで水平に延びた変更用レール２４と、変更用レール１４上に位置する別の金型付き上下ダイホルダーを上昇した分割レール上まで摺動させる変更ダイクランプ移動装置２６と、を備えている。変更ダイクランプ移動装置２６は、カー、シリンダ、ラムドライブ等で構成することができる。その他の構成は、図１の第１実施形態と同様である。
【００２１】
図５の金型交換装置を用いて、本発明の金型交換方法は、上述したＡ〜Ｃの次に、変更ダイクランプ移動装置２６により、変更用レール上に位置する別の金型付き上下ダイホルダーを上昇した分割レール上まで摺動させる。
図５に示した装置及び方法により、変更ダイクランプ移動装置２６により、変更用レール上に位置する別の金型付き上下ダイホルダーに短時間に容易に変更することができ、ダイの組み替えを、簡単，短時間，自動化することができる。また、これにより、バー厚を変更でき、プレスのギャップアジャスト装置を不要にでき、異種ダイを簡単に交換使用でき、ダイを外部で冷却して延命でき、ダイをプレス内で水冷しない（又は水量を少なくできる）ので、スラブ厚を高温均一にできる。
【００２２】
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々に変更することができる。例えば、上述した第１実施例と第２実施例を別々に説明したが、両者を併用してもよい。また、上述した例では、摺動による移動を主として説明したが、車輪等を用いて移動させてもよいことは勿論である。
【００２３】
【発明の効果】
上述したように、本発明の板厚圧下プレスの金型交換装置とその方法は、板厚圧下プレスの金型を短時間に容易に交換することができ、バー厚を変更できプレスのギャップアジャスト装置を不要にでき、異種ダイを簡単に交換使用でき、ダイを外部で冷却して延命でき、ダイをプレス内で水冷しない（又は水量を少なくできる）ので、スラブ厚を高温均一にできる等の優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による金型交換装置の第１実施形態を示す平面図である。
【図２】金型の使用状態を示す図１のＡ−Ａ線における断面図である。
【図３】金型の交換時を示す図１のＡ−Ａ線における断面図である。
【図４】図２の別の実施形態を示す部分図である。
【図５】本発明による金型交換装置の第２実施形態を示す平面図である。
【図６】従来の板厚圧下プレスの模式的構成図である。
【図７】未公開の板厚圧下プレスの模式的構成図である。
【符号の説明】
１  スラブ
２  金型
３  コンロッド
４  クランク
６  ピンチロール
７  搬送テーブル
８  スライダー
８ａ  負荷面
９  クランク（偏心軸）
１０  ダイホルダー
１１  支柱
１２  ダイクランプ
１２ａ  クランプシリンダ
１４  分割レール
１６  組替用レール
１８  シフト用レール
２０  サイドシフト装置
２２  ダイクランプ移動装置
２４  変更用レール
２６  変更ダイクランプ移動装置
【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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