JP2019155377A - スライディングノズル装置 - Google Patents

Abstract

【課題】固定金枠の長辺側の両側にスライド金枠保持部を開閉可能に備えるスライディングノズル装置において、両側のスライド金枠保持部を簡便な操作で同時に開閉することができるようにする。【解決手段】固定金枠２の長辺側の両側にそれぞれスライド金枠保持部４ａ、４ｂのシャフト５ａ、５ｂを回動可能に保持し、両側のスライド金枠保持部のシャフトの端部にはそれぞれ第１リンク部７ａ及び第２リンク部７ｂを有し、一方のスライド金枠保持部の開閉操作によって他方のスライド金枠保持部のシャフトが逆回転することで当該他方のスライド金枠保持部も開閉するように第１リンク部と第２リンク部とをリンク手段１０で連結している【選択図】図１

Description

本発明は、溶融金属の流量制御のために使用されるスライディングノズル装置に関し、特に、固定金枠の長辺側の両側にスライド金枠保持部を開閉可能に備えるスライディングノズル装置に関する。

スライディングノズル装置は、例えば取鍋の溶鋼排出口部に取り付けられ、ノズル孔を有する上下２枚の耐火物製のプレートを重ねて面圧を負荷した状態で、その下プレートを上プレートに対して直線的に摺動させてノズル孔の開度を変化させることで溶鋼（溶融金属）の流量を制御している。

このようなスライディングノズル装置は一般的に、上プレートを保持する固定金枠と、下プレートを保持し当該下プレートを上プレートに対して摺動させるために直線的にスライドするスライド金枠と、スライド金枠をスライド可能に保持するスライド金枠保持部と、上下のプレート間に面圧を負荷するための弾性体と、スライド金枠を駆動するための駆動装置とを有する。

一般的にはスライド金枠保持部は１つであるが、小型化を目的に２つに分割されたタイプもある。例えば特許文献１では、図８及び図９に示しているように、開閉金枠（スライド金枠保持部）４０はスライド金枠３０のスライド方向中心線に対して対称に２つ設けられており、それぞれ固定金枠２０に取り付けられている。スライド金枠保持部４０は、門型アーム４１、バネボックス４２、面圧ガイド４８、及び摺動部材４６を備える。具体的には、固定金枠２０に設けたピン２２に対して門型アーム４１の基端部を回動可能に取り付け、門型アーム４１のアーム４１ａ間にバネボックス４２を配置し、このバネボックス４２に面圧ガイド４８を一体的に設けている。

このスライディングノズル装置では、プレート交換時に２つのスライド金枠保持部をそれぞれ外側に開いた後、閉じる作業が必要となる。
しかし、プレート交換時にこのスライディングノズル装置を横置きにし、２つのスライド金枠保持部が上下に位置するようにしてこれら２つのスライド金枠保持部を開く場合、上側のスライド金枠保持部は自重（重力）に逆らって開く必要があるため作業者の負担となり、しかも開いても自重のため回動してもとに戻ってしまう。また、下側のスライド金枠保持部は自重のため回動して勝手に開くため危険であり、閉じる際には自重に逆らって閉じる必要があるため作業者の負担となり、しかも自重による戻りの問題もある。そして、このような自重によるスライド金枠保持部の回動を避けるためにはフックなどで固定しなければならず作業の手間が増える問題がある。

特開２０１４−２０８３８０号公報

本発明が解決しようとする課題は、固定金枠の長辺側の両側にスライド金枠保持部を開閉可能に備えるスライディングノズル装置において、両側のスライド金枠保持部を簡便な操作で同時に開閉することができるようにすることにある。

本発明によれば、次の（１）〜（８）のスライディングノズル装置が提供される。
（１）
固定金枠の長辺側の両側にスライド金枠保持部を開閉可能に備えるスライディングノズル装置であって、固定金枠の長辺側の両側にそれぞれスライド金枠保持部のシャフトを回動可能に保持し、両側のスライド金枠保持部のシャフトの端部にはそれぞれ第１リンク部及び第２リンク部を有し、一方のスライド金枠保持部の開閉操作によって他方のスライド金枠保持部のシャフトが逆回転することで当該他方のスライド金枠保持部も開閉するように第１リンク部と第２リンク部とをリンク手段で連結しているスライディングノズル装置。
（２）
第１リンク部及び第２リンク部のシャフトの中心軸から偏心した位置にそれぞれ連結部を有し、これら連結部にリンク手段としてリンクバーがそれぞれのシャフトの中心軸を結ぶ直線と交差するように回動可能に設けられている（１）に記載のスライディングノズル装置。
（３）
スライド金枠保持部を閉じた際、第１リンク部及び第２リンク部は、縦断面においてそれぞれのシャフトの中心軸を結ぶ直線の中央を中心とする点対称の位置にあり、連結部どうしは１本のリンクバーで連結されている（２）に記載のスライディングノズル装置。
（４）
第１リンク部及び第２リンク部にはそれぞれ第１リンクバー及び第２リンクバーが設けられ、第１リンクバー及び第２リンクバーのそれぞれの連結部とは反対側の端部は固定金枠に設けられた第１ギヤ及び第２ギヤに偏心して回動可能に取り付けられ、第１ギヤと第２ギヤとは噛み合っている（２）に記載のスライディングノズル装置。
（５）
第１リンク部又は第２リンク部とリンクバーとの連結位置が調節可能になっている（２）〜（４）のいずれかに記載のスライディングノズル装置。
（６）
第１リンク部と第２リンク部とを連結するリンク手段の長さが調節可能になっている（２）〜（４）のいずれかに記載のスライディングノズル装置。
（７）
プレート交換時に両側のスライド金枠保持部が上下に位置する条件で使用される（１）〜（６）のいずれかに記載のスライディングノズル装置。
（８）
両側のスライド金枠保持部の重量が異なる（７）に記載のスライディングノズル装置。

本発明によれば、両側のスライド金枠保持部を開閉する際、一方を開閉することで連動して他方も開閉するため、両側のスライド金枠保持部を簡便な操作で同時に開閉することができる。これにより、両側のスライド金枠保持部の開閉作業が簡素化され作業能率が向上する。
さらに、プレート交換時に両側のスライド金枠保持部が上下に位置する条件で使用されるスライディングノズル装置であっても、上下のスライド金枠保持部の開閉作業が軽労化され、しかもどの状態でも上下のスライド金枠保持部の開閉が連動するから、作業が簡素化され作業能率が向上する。

本発明の第１の実施例であるスライディングノズル装置の斜視図（スライド金枠保持部が開いた状態）。 本発明の第１の実施例であるスライディングノズル装置におけるスライド金枠保持部の門型アームとシャフトの分解斜視図。 本発明の第１の実施例であるスライディングノズル装置の側面図（スライド金枠保持部が閉じた状態）。 本発明の第１の実施例であるスライディングノズル装置の側面図（スライド金枠保持部が開いた状態）。 本発明の第１の実施例であるスライディングノズル装置における第１リンク部の拡大図。 本発明の第２の実施例であるスライディングノズル装置の側面図。 本発明の第３の実施例であるスライディングノズル装置の斜視図。 特許文献１のスライディングノズル装置の断面図（特許文献１の図２）。 特許文献１のスライディングノズル装置の斜視図（特許文献１の図１）。

以下、図面に示す実施例に基づき本発明の実施の形態を説明する。

＜第１の実施例＞
この実施例は、特許文献１すなわち図８及び図９のスライディングノズル装置をもとに本発明を適用したものである。従来、スライド金枠保持部はピン２２に回動可能に保持されていたが、この実施例では図１〜３に示すように、ピンはシャフト５ａとして下側のスライド金枠保持部４ａと一体化し、このシャフト５ａが固定金枠２の２つのシャフト保持部６で回動可能に保持されている。このシャフト５ａはネジ６１によってスライド金枠保持部４ａの門型アーム４１ａと一体化して、このシャフト５ａの端部には第１リンク部７ａが設けられている。
また、上側のスライド金枠保持部４ｂにはシャフト５ｂが一体化して設けられており、このシャフト５ｂの端部には第２リンク部７ｂが設けられている。
すなわち、両側のシャフト５ａ、５ｂにそれぞれ円盤形状をした第１リンク部７ａと第２リンク部７ｂとが取り付けられ、それぞれのリンク部にはシャフトの中心軸に対して偏心した位置に連結部としてピン７１ａ、７１ｂが突設されている。これらのピン７１ａ、７１ｂには、リンク手段として１本のリンクバー１０の両端部がそれぞれピン７１ａ、７１ｂに回動可能に取り付けられている。そしてこのリンクバー１０はそれぞれのシャフト５ａ、５ｂの中心軸を結ぶ直線と交差し、またそれぞれのシャフト５ａ、５ｂの中心とそれぞれのピン７１ａ、７１ｂとの距離は同じ長さである。

図３に示すように両側のスライド金枠保持部４ａ、４ｂが閉じた状態では、第１リンク部７ａのピン７１ａは９時の位置にあり、第２リンク部７ｂのピン７１ｂは３時の位置にあり、これらのリンク部（ピン７１ａ、７１ｂ）どうしは、縦断面においてそれぞれのシャフト５ａ、５ｂの中心軸間を結ぶ直線の中心に対して点対称の位置関係になっている。

図５は、第１リンク部７ａの連結部（ピン７１ａ）とリンクバー１０との連結位置の調節機構の説明図である。リンクバー１０に長孔１０ａを有し、ネジ１０ｂがリンクバー１０の端部から螺合して、その先端部１０ｂ−１が長孔１０ａ内に突出している。このネジ１０ｂの先端部１０ｂ−１はコの字型をしておりピン７１ａを挟んでいる。すなわち、ネジ１０ｂを進退させることによりピン７１ａとリンクバー１０との連結位置が変化するため、第１リンク部７ａ（ピン７１ａ）と第２リンク部７ｂ（ピン７１ｂ）との連結長さが調節可能になっている。

次に、この実施例においてスライド金枠保持部４ａ、４ｂの開閉機構について説明する。図３において上側のスライド金枠保持部４ｂを開くとシャフト５ｂに設けられた第２リンク部７ｂが矢印方向（時計回り方向）に回転し、これに伴い第１リンク部７ａは反対の矢印方向（反時計回り方向）に回転するので下側のスライド金枠保持部４ａも連動して同時に開くことができる（図４の状態）。

また、スライド金枠保持部４ａ、４ｂを閉じる際は、上側のスライド金枠保持部４ｂを閉じると、第１リンク部７ａが第２リンク部７ｂとは逆方向に回転するので下側のスライド金枠保持部４ｂを連動して同時に閉じることができる。両側のスライド金枠保持部４ａ、４ｂを閉じた後は、スライド金枠保持部４ａ、４ｂから固定金枠へ繋がる貫通孔にストッパーピンを挿入して、スライド金枠保持部４ａ、４ｂが完全に閉じたことを確認する。

本発明では、２つのスライド金枠保持部４ａ、４ｂのシャフト５ａ、５ｂを固定金枠２に対して回動可能に設けているためこれらのシャフト５ａ、５ｂの端部を互いに逆回転するようにリンク機構（リンク手段）によって連結することができる。このため本発明ではリンク機構を固定金枠２の一方の短辺側のみに設けることができる。スライディングノズル装置は、プレート交換作業のためスライド金枠３を開閉する機構及びスライド金枠３を駆動装置で駆動する機構を有しているが、本発明ではリンク機構を固定金枠２の一方の短辺側のみに設けることができるためこれらの動きに影響を与えることがない。

そして、本発明では第１リンク部７ａの連結部７１ａと第２リンク部７ｂの連結部７１ｂとをリンクバー１０がそれぞれのシャフト５ａ、５ｂの中心軸を結ぶ直線と交差するように連結することで、互いのリンク部が逆回転する関係になる。このため、リンク機構の動きを小さくすることができる。なお、この実施例ではリンク部７ａ、７ｂとしてシャフト５ａ、５ｂに円盤を設けたが、円盤以外でも適用するこができ、例えば、棒状物や板状物とすることもできる。

さらに、スライド金枠保持部４ａ、４ｂを閉じた際、第１リンク部７１ａ及び第２リンク部７１ｂは、縦断面においてそれぞれのシャフトの中心軸を結ぶ直線の中央を中心とする点対称の位置とすることで１本のリンクバー１０で連結しても第１リンク部７１ａと第２リンク部７１ｂとがほぼ同期して逆回転することができる。このため、シンプルなリンク機構とすることができためメンテナンス性に優れしかも装置をコンパクトにすることができる。また、リンクバー１０の長孔１０ａのネジ１０ｂで第１リンク部７１ａと第２リンク部７１ｂとの連結長さを微調整することで、２つのスライド金枠保持部４ａ、４ｂを閉じた時にずれることなく完全に閉じることができる。

この実施例において下側のスライド金枠保持部４ａと上側のスライド金枠保持部４ｂはほぼ同じ重量であり、それぞれシャフト５ａ、５ｂに対して偏心して固定されているため、開く時は下側のスライド金枠保持部４ｂの自重（重力）の作用で下側のスライド金枠保持部４ｂが下向きに回動するため上側のスライド金枠保持部４ｂを開く作業にはほとんど力が掛からない。
逆にスライド金枠保持部４ａ、４ｂを閉じる際には、上側のスライド金枠保持部４ｂが自重（重力）の作用で閉じる方向（下向き）に回動しようとするのでこの作業にもほとんど力が掛からない。
このため、スライド金枠保持部４ａ、４ｂが同じ重量の場合には、スライド金枠保持部４ａ、４ｂは自然に回動することなく任意の位置で止まることになる。一方、スライド金枠保持部４ａ、４ｂを自重によって開きたいあるいは閉じたい場合には、一方のスライド金枠保持部を他方より重くすることで、バランスが崩れて自然に回動させることができる。

なお、この実施例は、プレート交換時にスライド金枠保持部４ａ、４ｂが上下に位置する横置きタイプのスライディングノズル装置であるが、プレート交換時にスライド金枠保持部４ａ、４ｂが左右に位置する縦置きタイプのスライディングノズル装置であっても本発明は適用可能である。

＜第２の実施例＞
この実施例は、リンク手段として途中に第３リンク部を有するリンクバーを使用した例である。なお、この実施例は固定金枠２の側面に突起物があったため、第１の実施例のリンクバー１０を取り付けることができず、突起物を避けるために第３リンク部を使用した例である。

すなわち、図６に示すように、固定金枠２の短辺側側面の中央部に回動可能に第３リンク部としてとして中間回転部１１を設け、この中間回転部１１に第１リンクバー１１ａと第２リンクバー１１ｂの一端が回転可能に連結されている。第１リンクバー１１ａの他端は第１リンク部７ａに回転可能に連結され、第２リンクバー１１ｂの他端は第２リンク部７ｂに回転可能に連結されている。なお、第１リンクバー１１ａは途中にターンバックル１１ｃを有しており、これにより第１リンクバー１１ａの長さ、ひいては第１リンク部７ａ（ピン７１ａ）と第２リンク部７ｂ（ピン７１ｂ）とを連結するリンク手段の長さが調節可能になっている。

図６は、スライド金枠保持部４ａ、４ｂが開いた状態であり、この状態からスライド金枠保持部４ａ、４ｂを閉じる際、第１リンク部７ａと中間回転部１１は反時計回り方向に回転する。一方、第２リンク部７ｂは時計回り方向に回転する。したがって、スライド金枠保持部４ａを閉じると、スライド金枠保持部４ｂを連動して同時に閉じることができる。スライド金枠保持部４ａ、４ｂを開く場合も同様に第１リンク部７ａと第２リンク部７ｂが逆方向に回転するので、スライド金枠保持部４ａ、４ｂを連動して同時に開くことができる。

＜第３の実施例＞
図７を参照すると、第１の実施例と同様に、両側のシャフト５ａ、５ｂにそれぞれ円盤形状をした第１リンク部７ａと第２リンク部７ｂが取り付けられ、それぞれのリンク部にはシャフトの中心軸に対して偏心した位置に連結部としてピン７１ａ、７１ｂが突設されている。これらのピン７１ａ、７１ｂには第１リンクバー１３ａ及び第２リンクバー１３ｂが回動可能に取り付けられている。

一方、固定金枠の短辺側の側面には第１ギヤ１２ａと第２ギヤ１２ｂが噛み合うように回動可能に保持され、しかも各ギヤには偏心した位置にそれぞれピン１２１ａ、１２１ｂを有している。これらのピン１２１ａ、１２１ｂに第１リンクバー１３ａ、第２リンクバー１３ｂが回動可能に連結されている。
このように第１ギヤ１２ａと第２ギヤ１２ｂとが噛み合っていることで、両側のシャフト５ａ、５ｂがそれぞれ逆回転するから、スライド金枠保持部４ａ、４ｂを同時に連動して開閉することが可能になる。

１ スライディングノズル装置
２ 固定金枠
３ スライド金枠
４ａ、４ｂ スライド金枠保持部
４１ａ、４１ｂ 門型アーム
５ａ、５ｂ シャフト
６ シャフト保持部
６１ ネジ
７ａ 第１リンク部
７１ａ ピン
７ｂ 第２リンク部
７１ｂ ピン
１０ リンクバー
１０ａ 長孔
１０ｂ ネジ
１０ｂ−１ ネジの先端部
１１ 中間回転部
１１ａ 第１リンクバー
１１ｂ 第２リンクバー
１１ｃ ターンバックル
１２ａ 第１ギヤ
１２１ａ ピン
１２ｂ 第２ギヤ
１２１ｂ ピン
１３ａ 第１リンクバー
１３ｂ 第２リンクバー

Claims (8)

1. 固定金枠の長辺側の両側にスライド金枠保持部を開閉可能に備えるスライディングノズル装置であって、固定金枠の長辺側の両側にそれぞれスライド金枠保持部のシャフトを回動可能に保持し、両側のスライド金枠保持部のシャフトの端部にはそれぞれ第１リンク部及び第２リンク部を有し、一方のスライド金枠保持部の開閉操作によって他方のスライド金枠保持部のシャフトが逆回転することで当該他方のスライド金枠保持部も開閉するように第１リンク部と第２リンク部とをリンク手段で連結しているスライディングノズル装置。
2. 第１リンク部及び第２リンク部のシャフトの中心軸から偏心した位置にそれぞれ連結部を有し、これら連結部にリンク手段としてリンクバーがそれぞれのシャフトの中心軸を結ぶ直線と交差するように回動可能に設けられている請求項１に記載のスライディングノズル装置。
3. スライド金枠保持部を閉じた際、第１リンク部及び第２リンク部は、縦断面においてそれぞれのシャフトの中心軸を結ぶ直線の中央を中心とする点対称の位置にあり、連結部どうしは１本のリンクバーで連結されている請求項２に記載のスライディングノズル装置。
4. 第１リンク部及び第２リンク部にはそれぞれ第１リンクバー及び第２リンクバーが設けられ、第１リンクバー及び第２リンクバーのそれぞれの連結部とは反対側の端部は固定金枠に設けられた第１ギヤ及び第２ギヤに偏心して回動可能に取り付けられ、第１ギヤと第２ギヤとは噛み合っている請求項２に記載のスライディングノズル装置。
5. 第１リンク部又は第２リンク部とリンクバーとの連結位置が調節可能になっている請求項２〜４のいずれかに記載のスライディングノズル装置。
6. 第１リンク部と第２リンク部とを連結するリンク手段の長さが調節可能になっている請求項２〜４のいずれかに記載のスライディングノズル装置。
7. プレート交換時に両側のスライド金枠保持部が上下に位置する条件で使用される請求項１〜６のいずれかに記載のスライディングノズル装置。
8. 両側のスライド金枠保持部の重量が異なる請求項７に記載のスライディングノズル装置。