(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶融金属容器の底部に固定金枠を介して固定された上側プレート煉瓦の下面に密着して摺動する下側プレート煉瓦を支持し、該下側プレート煉瓦の摺動方向に沿って配置された連結ピンを介して開閉可能に前記固定金枠に連結された開閉金枠の開閉作業を補助する開閉金枠の開閉補助機構であって、
前記固定金枠に取付けられ、前記連結ピンに平行な回転出力軸を備えた回転駆動手段と、
前記回転出力軸に基側が連結すると共に先側が前記開閉金枠と連結し該回転出力軸回りの回転力を該開閉金枠の前記連結ピン回りの回転力にする開閉連結部材とを有することを特徴とする開閉金枠の開閉補助機構。
【請求項２】
請求項１記載の開閉金枠の開閉補助機構において、前記開閉連結部材は、前記回転出力軸に直交して取付けられるアーム部と、該アーム部の先側に該回転出力軸に平行に設けられ先側が前記開閉金枠に連結される連結部とを有することを特徴とする開閉金枠の開閉補助機構。
【請求項３】
請求項１及び２のいずれか１項に記載の開閉金枠の開閉補助機構において、前記回転駆動手段は、圧縮空気を作動流体とするロータリーアクチュエータであることを特徴とする開閉金枠の開閉補助機構。
【請求項４】
請求項３記載の開閉金枠の開閉補助機構において、前記ロータリーアクチュエータには、前記回転出力軸を正回転及び逆回転させる圧縮空気をそれぞれ受入れる第１、第２の圧縮空気受入れ口が設けられていることを特徴とする開閉金枠の開閉補助機構。
【請求項５】
請求項３及び４のいずれか１項に記載の開閉金枠の開閉補助機構において、前記回転出力軸は前記ロータリーアクチュエータの回転軸と自在継手を介して連結していることを特徴とする開閉金枠の開閉補助機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、溶融金属容器内から溶融金属を流量制御しながら取出すスライディングノズル装置において上側プレート煉瓦の下面に下側プレート煉瓦を密着させて摺動可能に支持し、上側プレート煉瓦を溶融金属容器の底部に固定する固定金枠に連結された開閉金枠の開閉作業を補助する開閉金枠の開閉補助機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、取鍋、タンディッシュ等の溶融金属容器の底部に形成した出湯口から溶融金属を取出す場合、出湯口にスライディングノズル装置を取付けて溶融金属の流量を制御している。ここで、スライディングノズル装置は、出湯口に上ノズルを介して接続する上側プレート煉瓦と、溶融金属容器の底部に設置され上側プレート煉瓦を保持して固定する固定金枠と、上側プレート煉瓦の下面に密着して配置される下側プレート煉瓦と、下側プレート煉瓦を保持し上側プレート煉瓦に対して摺動させるスライド金枠と、固定金枠に対して開閉可能に取付けられると共にスライド金枠を摺動可能に支持し、閉位置でスライド金枠を固定金枠に押圧して上側プレート煉瓦と下側プレート煉瓦を密着させる押圧手段を備えた開閉金枠とを有している。そして、上側プレート煉瓦に対する下側プレート煉瓦の相対位置を変化させて、上側プレート煉瓦に形成され上ノズルと連通している上ノズル孔と下側プレート煉瓦に形成され溶融金属を排出する下ノズルが接続されている下ノズル孔との重なり度合いを調整することで、上、下ノズル孔を通過する溶融金属の流量を調整している。
【０００３】
このため、上、下側プレート煉瓦の一方又は双方が損耗、損傷して交換が必要になった場合、押圧手段を操作して上、下側プレート煉瓦間の密着状態を解除し、人力で開閉金枠を開けて上、下側プレート煉瓦を露出させ、煉瓦交換して再び開閉金枠を人力で閉じている。ここで、上、下プレート煉瓦の交換は、溶融金属容器の稼動率を高めるため溶融金属容器に残熱がある状態で行われ、開閉金枠の開閉は溶融金属容器からの放熱により高温下の作業となる。更に、開閉金枠内には下側プレート煉瓦及びスライド金枠が収納されているため、開閉金枠の開閉には大きな力が必要になる。そこで、開閉金枠の開閉作業を容易にするために、開閉金枠の開閉動作を自動で行う装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特許第３５３８１８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載された発明では、下側プレート煉瓦を摺動するシリンダロッドの往復動がラックによりピニオンの回転運動に変換され、その回転運動がピニオンに結合された支軸によってクランクに伝達されてクランクの揺動ピンがカバーを支持するアームを回動させることによりカバーの開閉を行っており、装置構成が複雑になって、製作コストが上昇するという問題がある。更に、ラック、ピニオン等の連動して作動する部分に異物が付着すると正常な動作が保証されないため、装置の維持管理負担が増加するという問題も生じる。
【０００６】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、スライディングノズル装置の開閉金枠の開閉を人力で行う際に、開閉金枠の開閉作業を補助して開閉金枠の開閉作業を容易化することが可能な開閉金枠の開閉補助機構を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的に沿う本発明に係る開閉金枠の開閉補助機構は、溶融金属容器の底部に固定金枠を介して固定された上側プレート煉瓦の下面に密着して摺動する下側プレート煉瓦を支持し、該下側プレート煉瓦の摺動方向に沿って配置された連結ピンを介して開閉可能に前記固定金枠に連結された開閉金枠の開閉作業を補助する開閉金枠の開閉補助機構であって、
前記固定金枠に取付けられ、前記連結ピンに平行な回転出力軸を備えた回転駆動手段と、
前記回転出力軸に基側が連結すると共に先側が前記開閉金枠と連結し該回転出力軸回りの回転力を該開閉金枠の前記連結ピン回りの回転力にする開閉連結部材とを有している。
【０００８】
本発明に係る開閉金枠の開閉補助機構において、前記開閉連結部材は、前記回転出力軸に直交して取付けられるアーム部と、該アーム部の先側に該回転出力軸に平行に設けられ先側が前記開閉金枠に連結される連結部とを有するのがよい。
回転出力軸を回転させると、回転出力軸に直交して取付けられるアーム部は回転出力軸回りに回動し、アーム部の先側の連結部も回転出力軸回りに回動する。ここで、回転出力軸と連結部とは距離を設けて平行に配置されているので、連結部の回転出力軸回りの回転力は、回転出力軸自身の回転力より大きくなる。これによって、開閉金枠が連結部と共に回転出力軸回りに回動することになって、開閉金枠の基側は連結ピンの回りで回動して、開閉金枠の開閉が行われる。
【０００９】
本発明に係る開閉金枠の開閉補助機構において、前記回転駆動手段は、圧縮空気を作動流体とするロータリーアクチュエータとすることができる。
ロータリーアクチュエータを使用することで回転駆動力を直接発生させることができ、回転駆動手段の構成を簡単にすることができ、保守管理が容易になる。また、作動流体として、工場内で容易に利用できる圧縮空気を使用するので、開閉金枠の開閉補助機構の利便性を向上できる。
【００１０】
本発明に係る開閉金枠の開閉補助機構において、前記ロータリーアクチュエータには、前記回転出力軸を正回転及び逆回転させる圧縮空気をそれぞれ受入れる第１、第２の圧縮空気受入れ口が設けられていることが好ましい。
これによって、第１、第２の圧縮空気受入れ口を選択して圧縮空気を流入させることで、回転出力軸を正回転又は逆回転させることができ、開閉金枠を開方向に移動させたり、閉方向に移動させることができる。
【００１１】
本発明に係る開閉金枠の開閉補助機構において、前記回転出力軸は前記ロータリーアクチュエータの回転軸と自在継手を介して連結していることが好ましい。
これによって、開方向又は閉方向に移動した開閉金枠を人力で最終状態（開状態又は閉状態）まで回動させる際に、開閉金枠と連結ピンの間に生じている遊び代の分だけ開閉金枠に不確定な動きが発生しても、この不確定な動きの作用がロータリーアクチュエータの回転軸に伝達されるのが防止でき、ロータリーアクチュエータの損傷を防止することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る開閉金枠の開閉補助機構においては、開閉金枠の開閉作業の際に開閉金枠の重量を支えて開閉金枠を連結ピン回りに回動させることができるので、開閉金枠の開閉作業時に要する人力を少なくすることが可能になる。その結果、開閉金枠の開閉作業が容易になって作業効率を向上することができると共に、高温下での作業時間が短縮されて安全性を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
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。
ここで、図１は本発明の一実施の形態に係る開閉金枠の開閉補助機構が適用されたスライディングノズル装置の底面図、図２は同開閉金枠の開閉補助機構が適用されたスライディングノズル装置の側面図、図３は同開閉金枠の開閉補助機構の底面図、図４は同開閉金枠の開閉補助機構の側面図、図５は同開閉金枠の開閉補助機構が適用されたスライディングノズル装置の斜視図、図６は同開閉金枠の開閉補助機構で開閉金枠を開き始めた際の状態を示す説明図、図７は同開閉金枠の開閉補助機構で開閉金枠を開けた際の状態を示す説明図である。
【００１４】
図１〜図４に示すように、本発明の一実施の形態に係る開閉金枠の開閉補助機構１０は、上側プレート煉瓦１３（図６参照）と下側プレート煉瓦１４を備えて溶融金属の流量制御を行うスライディングノズル装置１２に適用され、溶融金属容器１１の底部に固定金枠１５を介して固定された上側プレート煉瓦１３の下面に密着して摺動する下側プレート煉瓦１４を支持し、下側プレート煉瓦１４の摺動方向に沿って配置された連結ピン１６を介して開閉可能に固定金枠１５に連結された開閉金枠１７の開閉作業を補助するものであって、固定金枠１５に取付けられ、連結ピン１６に平行な回転出力軸１８を備えた回転駆動手段の一例であり圧縮空気を作動流体とするロータリーアクチュエータ１９と、回転出力軸１８に基側が連結すると共に先側が開閉金枠１７と連結し回転出力軸１８回りの回転力を開閉金枠１７の連結ピン１６回りの回転力にする開閉連結部材２０とを有している。以下詳細に説明する。
【００１５】
下側プレート煉瓦１４は、開閉金枠１７に摺動可能に支持されたスライド金枠４４内に保持されている。また、開閉金枠１７は、固定金枠１５に対して閉状態となった位置で、図示しない押圧手段（例えば、ばね）により固定金枠１５に押圧される。更に、閉状態となった開閉金枠１７に支持されているスライド金枠４４は、固定金枠１５に取付けられた流体圧シリンダ４５のピストンロッド４６と接続される。また、開閉金枠１７の中央部には、下側プレート煉瓦１４の摺動方向に沿って長孔４７が形成され、長孔４７内を下側プレート煉瓦１４に取付けられた下ノズル（図示せず）が貫通している。これにより、流体圧シリンダ４５を駆動させて開閉金枠１７に対してスライド金枠４４を摺動させると、スライド金枠４４に保持された下側プレート煉瓦１４を、その上面を固定金枠１５に保持された上側プレート煉瓦１３の下面に密着させた状態で摺動させることができる。なお、スライド金枠４４の下側には、下ノズルから溶融金属が排出される際に発生する溶融金属スプラッシュが上側プレート煉瓦１３の下面に付着するのを防止するスプラッシュ防止板４８が設けられている。
【００１６】
ロータリーアクチュエータ１９は、圧縮空気の流れから回転力を発生させる回転力発生機構（図示せず）を備えた本体部２１と、回転力発生機構の出力部に基側が接続し先側が本体部２１の前側壁２２から突出して設けられた回転軸２３とを有している。また、本体部２１には、回転軸２３を正回転（開閉金枠１７が開く方向の回転）及び逆回転（開閉金枠１７が閉じる方向の回転）させるための圧縮空気をそれぞれ受入れる第１、第２の圧縮空気受入れ口２４、２５がそれぞれ設けられている。
【００１７】
そして、ロータリーアクチュエータ１９は、本体部２１から突出する回転軸２３が連結ピン１６に平行となるように、連結ピン１６が配置されている側の固定金枠１５の側部に固定された取付け部材２６に取付けられている。ここで、取付け部材２６は、固定金枠１５の側部に取付けられる支持板材２７と、支持板材２７に立設され本体部２１の前側壁２２に対向する後側壁２８が締結部材の一例であるボルト２９を介して固定される取付け板材３０と、取付け板材３０の上、下部にそれぞれ取付けられ本体部２１の上下端を挟持する上、下取付け板材３１、３２とを有している。
【００１８】
回転出力軸１８は、自在継手３３を介して回転軸２３と連結している。ここで、自在継手３３は、回転軸２３の先側に外装された第１のキー３４を介して連結される基側連結部３５と、基側連結部３５の先部に回転軸２３と直交する第１の取付けピン３６を介して回動可能に設けられた回動部３７と、回動部３７に回転軸２３及び第１の取付けピン３６に直交する第２の取付けピン３８を介して基側が連結され先側が回転出力軸１８に外装されて第２のキー３９を介して連結される先側連結部４０とを有している。また、開閉連結部材２０は、基側が回転出力軸１８と連結し先側が回転出力軸１８の半径方向外側に延びるアーム部４１と、アーム部４１の先側に回転出力軸１８に平行に設けられ先側が開閉金枠１７に連結される連結部４２とを有している。
【００１９】
このような構成とすることにより、回転出力軸１８を回転させると、回転出力軸１８と直交して連結しているアーム部４１が回転出力軸１８の軸心回りに回動して、連結部４２を回転出力軸１８の軸心回りに回動させることができる。ここで、回転出力軸１８と連結部４２とは距離を設けて平行に配置されているので、連結部４２の回転出力軸１８回りの回転力は、回転出力軸１８自身の回転力より大きくなる。これによって、開閉金枠１７は連結部４２と共に回動することになって、開閉金枠１７は、その基側が取付けられている連結ピン１６の回りで回動して、開閉金枠１７を開方向に移動させたり、閉方向に移動させることができる。その結果、開閉用取っ手４３を用いて開閉金枠１７を人力で開閉する際に人力で行う開閉作業量が少なくなって、開閉金枠１７の開閉作業が容易になる。
【００２０】
また、回転出力軸１８と回転軸２３との間に自在継手３３が設けられているため、回転出力軸１８は、ロータリーアクチュエータ１９の回転軸２３に首振り可能な状態となって連結されている。このため、開閉金枠１７を人力で開状態又は閉状態となるまで移動させる際に、開閉金枠１７と連結ピン１６の間に生じている遊び代の分だけ開閉金枠１７に不確定な動き（例えば、連結ピン１６に対して捻れ）が発生しても、この不確定な動きの作用がロータリーアクチュエータ１９の回転軸２３に伝達されるのが防止でき、ロータリーアクチュエータ１９の損傷を防止することができる。
【００２１】
続いて、本発明の一実施の形態に係る開閉金枠の開閉補助機構１０を用いた開閉金枠１７の開閉方法について説明する。
開閉金枠１７を開く場合、図５に示すように、本体部２１に設けられた第１の圧縮空気受入れ口２４に図示しない圧縮空気の供給ホースを接続し、ロータリーアクチュエータ１９内に圧縮空気を供給する。これによって、ロータリーアクチュエータ１９の回転軸２３が開閉金枠１７を開ける方向に回転し、回転軸２３と連結する回転出力軸１８を介して開閉連結部材２０のアーム部４１が回転出力軸１８（回転軸２３）の軸心回りに回動して、開閉連結部材２０の連結部４２が回転出力軸１８の軸心回りに回動する。
【００２２】
連結部４２が回転出力軸１８の軸心回りに回動すると、連結部４２と連結している開閉金枠１７も連結部４２と共に回動する。ここで、開閉金枠１７は、上側プレート煉瓦１３を溶融金属容器１１の底部に固定する固定金枠１５に連結ピン１６を用いて基側が取付けられているので、図６、図７に示すように、開閉金枠１７は、連結部４２と共に回転出力軸１８の軸心回りに回動しながら、連結ピン１６の回りで開方向に回動する。そして、ロータリーアクチュエータ１９の回転軸２３は、予め設定された回動角度、例えば、１００〜１５０度回動すると停止するので、開閉金枠１７も１００〜１５０度開いて停止する。そこで、開閉金枠１７に設けられた開閉用取っ手４３を用いて、開閉金枠１７を開状態の最終位置まで移動することにより、開閉金枠１７の開作業が終了する。
【００２３】
また、開閉金枠１７を閉じる場合、本体部２１に設けられた第２の圧縮空気受入れ口２５に図示しない圧縮空気の供給ホースを接続し、ロータリーアクチュエータ１９内に圧縮空気を供給する。これによって、ロータリーアクチュエータ１９の回転軸２３が開閉金枠１７を閉じる方向に回転し、回転軸２３と連結する回転出力軸１８を介して開閉連結部材２０のアーム部４１が回転出力軸１８（回転軸２３）の軸心回りに回動して、開閉連結部材２０の連結部４２が回転出力軸１８の軸心回りに回動する。
【００２４】
連結部４２が回転出力軸１８の軸心回りに回動すると、連結部４２と連結している開閉金枠１７も連結部４２と共に回動し、開閉金枠１７は連結ピン１６の回りで閉方向に、例えば、１００〜１５０度閉じて停止する。そこで、開閉金枠１７に設けられた開閉用取っ手４３を用いて、開閉金枠１７を閉状態の最終位置まで移動することにより、開閉金枠１７の閉作業が終了する。
【００２５】
以上のように、開閉金枠１７を開、閉状態の最終位置までそれぞれ移動させる場合、始めに開閉金枠の開閉補助機構１０を使用して、開閉金枠１７を開、閉状態の途中位置までそれぞれ移動させ、次いで開閉用取っ手４３を用いて人力で開閉金枠１７を開、閉状態の最終位置までそれぞれ移動させればよいので、人力で行う開閉作業量が少なくなって、開閉金枠１７を開閉作業が容易になる。
【００２６】
以上、本発明を、実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は何ら上記した実施の形態に記載した構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載されている事項の範囲内で考えられるその他の実施の形態や変形例も含むものである。
例えば、ロータリーアクチュエータの回転軸の回動角度範囲を１００〜１５０度としたが、回動角度範囲を小さくすることも、大きくすることも可能であり、回動角度を開状態の最終位置に相当する角度とすることもできる。これによって、人力で行う開閉作業量をより少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一実施の形態に係る開閉金枠の開閉補助機構が適用されたスライディングノズル装置の底面図である。
【図２】同開閉金枠の開閉補助機構が適用されたスライディングノズル装置の側面図である。
【図３】同開閉金枠の開閉補助機構の底面図である。
【図４】同開閉金枠の開閉補助機構の側面図である。
【図５】開閉金枠の開閉補助機構が適用されたスライディングノズル装置の斜視図である。
【図６】同開閉金枠の開閉補助機構で開閉金枠を開き始めた際の状態を示す説明図である。
【図７】同開閉金枠の開閉補助機構で開閉金枠を開けた際の状態を示す説明図である。
【符号の説明】
【００２８】
１０：開閉金枠の開閉補助機構、１１：溶融金属容器、１２：スライディングノズル装置、１３：上側プレート煉瓦、１４：下側プレート煉瓦、１５：固定金枠、１６：連結ピン、１７：開閉金枠、１８：回転出力軸、１９：ロータリーアクチュエータ、２０：開閉連結部材、２１：本体部、２２：前側壁、２３：回転軸、２４：第１の圧縮空気受入れ口、２５：第２の圧縮空気受入れ口、２６：取付け部材、２７：支持板材、２８：後側壁、２９：ボルト、３０：取付け板材、３１：上取付け板材、３２：下取付け板材、３３：自在継手、３４：第１のキー、３５：基側連結部、３６：第１の取付けピン、３７：回動部、３８：第２の取付けピン、３９：第２のキー、４０：先側連結部、４１：アーム部、４２：連結部、４３：開閉用取っ手、４４：スライド金枠、４５：流体圧シリンダ、４６：ピストンロッド、４７：長孔、４８：スプラッシュ防止板
【図１】
0005079564.tif 000002
【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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