JP3143071B2 - ダボ面切削装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、連続鋳造装置にお
けるタンディッシュあるいはレードル（以下溶融金属収
納鍋と称す）の出鋼口に装着されている流量制御用上ノ
ズルのダボ面あるいは下プレートのダボ面を切削・清掃
するダボ面切削装置に関し、特にダボ面の良好な切削を
可能にしたカッターを備えるダボ面切削装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、タンディッシュまたはレードル
などの溶融金属収納鍋の底部に設けられた出鋼口には、
溶融金属の出鋼量を制御するための上ノズルが取付けら
れており、この上ノズルの下方にはスライドゲートおよ
び浸漬ノズル（あるいは下ノズル）を有する流量制御装
置が設置されている。

【０００３】溶融金属収納鍋の構造について図９に基づ
いて説明すると、収納鍋１００の底部１０１には溶融金
属が出鋼する出鋼口１０２が設けられ、この出鋼口１０
２の近傍に耐火物からなるマスレンガなどの羽口ブロッ
ク１０３が設けられている。そして、羽口ブロック１０
３に形成された取付孔には上ノズル１０５が着脱自在に
装着され、この上ノズル１０５を取付けた収納鍋１００
の下方には、溶融金属の出鋼量を制御するスライドゲー
トおよび下ノズルあるいは浸漬ノズル等を備えた耐火物
１０６がメカプレート１０７を介して設置されている。

【０００４】収納鍋１００の下方に設置されたスライド
ゲート、ノズルは、耐熱・耐蝕性で形成されているが、
使用する毎に著しく損耗するため、たびたび新しいもの
と交換しなければならない。この交換に際して、ノズル
とプレートが密着して取り付けられるように、上プレー
トと接する上ノズル１０５のダボ面および下ノズルと接
するスライドゲ−トの下プレ−ト（図示せず）のダボ面
等を切削、清掃する作業を行っていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
ダボ面を切削・清掃する作業は、人手によってなされる
のが一般的であり、バールやハンマー、あるいはハンド
ブレーカ等を用いて行っていた。この作業は、高温環境
下で長時間にわたって重量物を取扱うため重労働であ
り、しかも極めて危険度が高くまた作業能率が低いた
め、安全かつ確実にしかも短時間で作業が行えるよう改
善が望まれていた。

【０００６】本発明は、上述した課題を解決するするた
めになされたものであり、収納鍋の下方に設置された耐
火物を交換する際に、耐火物のダボ面を安全かつ確実に
しかも短時間で切削・清掃することのできるダボ面切削
装置であって、特にダボ面の良好な切削を可能にしたカ
ッターを備えるダボ面切削装置を提供することを目的と
する。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明にかかるダボ面切削装置は、溶融金属収納鍋
の出鋼口に装着されている流量制御用上ノズルのダボ面
あるいは下プレートのダボ面を切削、清掃するダボ面切
削装置において、前記流量制御用上ノズルのダボ面ある
いは下プレートのダボ面を切削するカッター及び前記カ
ッターを回転させる駆動機構とを備え、前記カッターの
切削面には複数個の切刃チップが所定の間隔をもって保
持されると共に、前記切刃チップは、前記切刃チップの
主切れ刃の延長線と、主逃げ面の中心と前記カッターの
切削面の中心を結ぶ中心線とのなす角度が、カッターの
回転方向に１２度乃至１７度の角度をもって、前記カッ
ターの切削面に取付けられていることを基本的構成とし
ている。

【０００８】また、本発明にかかるダボ面切削装置は、
溶融金属収納鍋の出鋼口に装着されている流量制御用上
ノズルのダボ面あるいは下プレートのダボ面を切削、清
掃するダボ面切削装置において、前記流量制御用上ノズ
ルのダボ面あるいは下プレートのダボ面を切削するカッ
ター及び前記カッターを回転させる駆動機構とを備え、
前記カッターの切削面には複数個の切刃チップが所定の
間隔をもって保持されると共に、前記切刃チップは、ダ
ボ面と切刃チップのすくい面とのなす角度βが９２度乃
至９７度をもって、前記カッターの切削面に取付けられ
ていることを基本的構成としている。

【０００９】更に、溶融金属収納鍋の出鋼口に装着され
ている流量制御用上ノズルのダボ面あるいは下プレート
のダボ面を切削、清掃するダボ面切削装置において、前
記流量制御用上ノズルのダボ面あるいは下プレートのダ
ボ面を切削するカッター及び前記カッターを回転させる
駆動機構とを備え、前記カッターの切削面には複数個の
切刃チップが所定の間隔をもって保持される共に、前記
切刃チップは、前記切刃チップの主切れ刃の延長線と、
主逃げ面の中心と前記カッターの切削面の中心を結ぶ中
心線とのなす角度が、カッターの回転方向に１２度乃至
１７度の角度をもって、かつダボ面と切刃チップのすく
い面とのなす角度βが９２度乃至９７度をもって、前記
カッターの切削面に取付けられていることをを基本的構
成としている。

【００１０】

【作用】本発明にかかるダボ面切削装置は、前記カッタ
ーが駆動機構により回転することにより、前記切刃チッ
プがダボ面に付着しているモルタルや溶鋼の残滓などを
切削する。この時、切刃チップは、前記切刃チップの主
切れ刃の延長線と、主逃げ面の中心と前記カッターの切
削面の中心を結ぶ中心線とのなす角度が、カッターの回
転方向に１２度乃至１７度の角度をもって取付けられて
いるため、ダボ面（端面）に付着しているモルタルや溶
鋼の残滓等の切削屑をカッターの内側に押し出すことが
でき、確実に切削することができる。

【００１１】また、切刃チップは、ダボ面と切刃チップ
のすくい面とのなす角度βが９２度乃至９７度をもっ
て、前記カッターの切削面に取付けられているため、被
切削物が薄くなっても、被切削物が切削刃によって押し
つぶされることなく、完全な切削を行うことができる。

【００１２】したがって、本発明によれば、高温環境下
で長時間にわたって重量物を取扱うなどの危険な重作業
であっても、人手によらず自動化されたダボ面切削装置
により、熱間状態でもダボ面の切削、清掃を安全、確実
に、しかも短時間でおこなうことができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図１乃
至図７に基づいて詳細に説明する。図１は本発明による
ダボ面切削装置の一部破断した側面図、図２は図１に示
したダボ面切削装置のうちカッターを除いて示したダボ
面切削装置の正面図、図３はダボ面切削装置のカッター
を取外した状態を示す一部破断した要部正面図、図４は
ダボ面切削装置のカッターを示す正面図、図５は図４の
側面図、図６は切刃チップの概略斜視図、図７は切刃チ
ップの取付け状態を示す図である。

【００１４】図に示すように、収納鍋１の出鋼口２には
マスレンガ等の羽口ブロック３には上ノズル４が設けら
れている。この実施形態ではスライドゲ−トの上プレ−
トと接する上ノズル４のダボ面を切削清掃する場合につ
いて説明する。まず本発明にかかるダボ面切削装置１０
の概略について説明すると、このダボ面切削装置１０
は、出鋼口２に取りつけられた上ノズル４のダボ面と後
述する取付台１９との相対位置を検出する検出機構１３
と、切粉カバ−２８が取付けられた取付板２５を進退さ
せる第１スライド機構１１と、ダボ面を切削するカッタ
ー１４を回転させる駆動機構１５と、カッター１４及び
前記駆動機構１５とが取付けられた取付板３３を進退さ
せる第２スライド機構１２とを備えている。

【００１５】そして、このように構成されたダボ面切削
装置１０は、まずダボ面切削装置１０（取付台１９）を
ロボットア−ム１７によって移動させ、前記検出機構１
３によりメカプレート５との相対位置を検出する。ダボ
面切削装置１０が所定の位置にセットされたことを確認
した後、第１スライド機構１１によって取付板２５を前
進させ、切粉カバ−２８をメカプレート５に当接させ
る。続いてカッター１４を回転させながら第２スライド
機構１２によって取付板３３を前進させて、前記カッタ
ー１４が規定のダボ面を切削・清掃できるようになって
いる。

【００１６】次に、ダボ面切削装置１０を構成している
検出機構１３について詳述すると、前記検出機構１３の
検出バー１６は、図示しないロボットのアーム先端部１
７にオートツールチェンジャ１８を介して取付けられた
取付台１９の前方下端部にスライド可能に取付けられて
おり、この検出バー１６はスプリング２０により常時前
方に伸長した状態に付勢されている。そして、前記検出
バー１６の先端部がメカプレート５の端面に接触して押
し込まれたとき、検出バー１６の途中に固定されたスト
ッパ２１が取付台１９側に設置したリミットスイッチ２
２に接触して、リミットスイッチ２２が閉じられること
により、取付台１９が所定の位置に配されたことを検出
できるように構成されている。

【００１７】また第１スライド機構１１について詳述す
ると、第１スライド機構１１は取付台１９の下部に固定
された複数のリニアスライド軸受２３と、取付板２５の
上面に形成され前記リニアスライド軸受２３によって案
内されるガイドレール２４と、取付台１９に固定された
シリンダ２６と、一端は前記シリンダ２６のシリンダロ
ッド２６ａと連結され、他端は取付板２５の上面に連結
されたブラケット２７とによって構成されている。

【００１８】前記取付板２５の前端部にはカッター１４
の全周を覆う切粉カバー２８が固定され、前記シリンダ
２６の作動により取付板２５を進退させ、切粉カバー２
８を進退させるようになっている。尚、前記シリンダ２
６は前記検出機構１３のリミットスイッチ２２からの出
力信号を受けて作動するようになっている。

【００１９】また、上記カッター１４の全周を覆う切粉
カバー２８の下方には排出穴２８ａが設けられており、
この排出穴２８ａに接続された排出管２９が図示しない
バキューム機器に接続され、カッター１４により切削さ
れた削り屑が外部に排出されるようになっている。

【００２０】次に第２スライド機構１２について詳述す
る。第２スライド機構１２は、取付板３３の上部に固定
された複数のリニアスライド軸受３１と、取付板３３の
下部に形成され前記リニアスライド軸受３１によって案
内されるガイドレール３２と、取付板２５の後端部に固
定されたシリンダ３４と、一端は前記シリンダ３４のシ
リンダロッド３４ａと連結され、他端は取付板３３に連
結されたブラケット３５とによって構成されている。そ
して、シリンダ３４の作動により取付板３３を進退さ
せ、前記取付板３３の先端に取りつけられたカッター１
４を進退できるようになっている。

【００２１】尚、前記取付板３３の前端部にはストッパ
ーピン３０が固定され、前記ストッパーピン３０が切粉
カバー２８の後面と当接することにより、前記取付板３
３の移動が阻止され、取付板３３を停止させることがで
きるようになされている。

【００２２】更に駆動機構１５について詳述すると、駆
動機構１５は、取付板３３の下部に固定された主軸ヘッ
ド３６と、主軸ヘッド３６に軸受３７を介して回転自在
に設置された主軸３８と、主軸３８の先端部に取付けら
れて上ノズルのダボ面（端面）を切削するカッター１４
と、主軸３８の後端部に取付けられてカッター１４を回
転駆動する駆動モータ３９と、駆動モータ３９よりカッ
ター１４に回転力を伝達する一対の歯車４０、４１とに
より構成されている。尚、前記駆動モータ３９は、電動
モ−タであってもよいが、好ましくはエアモ−タ、油圧
モ−タが良い。

【００２３】また、カッター１４について詳述すると、
カッター１４は、図４及び図５に示すように、その切削
面４２に複数個の切刃チップ４３が所定の間隔を保持し
て着脱自在に取付けられており、前記カッター１４が回
転することにより、切刃チップ４３が上ノズル４のダボ
面（端面）に付着しているモルタルや溶鋼の残滓などを
切削できるように構成されている。

【００２４】そして、この切刃チップ４３は図６に示す
ように、すくい面４３ａと、主逃げ面４３ｂと、前記す
くい面４３ａと主逃げ面４３ｂとの交線である主切れ刃
４３ｃと、副逃げ面４３ｄと主逃げ面４３ｂとの交線で
ある副切れ刃４３ｅとを備えている。

【００２５】この切刃チップ４３は、カッター１４の切
削面４２において、主切れ刃４３ｃの延長線Ａと、主逃
げ面の中心とホルダー４２の切削面の中心を結ぶ中心線
Ｌとがなす角度αが、カッター１４の回転方向に、略１
５度となるように配置されている。この状態の概略を図
７（ａ）に示す。

【００２６】ここで、図８（ａ）に示すように主切れ刃
４３ｃの延長線Ａと、主逃げ面の中心とカッター１４の
切削面４２の中心を結ぶ中心線Ｌとがなす角度αが、カ
ッター１４の回転方向と逆方向にθ₁ 度となるように配
置すると、ダボ面（端面）に付着しているモルタルや溶
鋼の残滓等が外側へ（図中の矢印方向）押し出されて延
びてしまい確実な切削ができない。特に、溶鋼の残滓等
が高温である場合には、この弊害が顕著に現れる。

【００２７】この角度αは０度を越える角度であれば、
ダボ面（端面）に付着しているモルタルや溶鋼の残滓等
の切削屑がカッター１４の内側に押し出されることとな
るが、その切削について実験したところ、前記角度α
が、カッター１４の回転方向に１２度乃至１７度の場合
に、確実な切削を行なわれることが認められた。

【００２８】また、切刃チップ４３は、図５に示すよう
に、切刃チップ４３のすくい角γ（タボ面に垂直な直線
Ｍとすくい面とのなす角度）は２度〜７度になるように
カッター１４の切削面４２に取りつけられている。即
ち、切刃チップ４３は、ダボ面と切刃チップ４３のすく
い面とのなす角度βが９２度〜９７度となるように配置
されている。この状態の概略を図７（ｂ）に示す。

【００２９】ここで、図８（ｂ）に示すように、すくい
角γが０度、即ち、ダボ面と切刃チップ４３の切削刃面
とのなす角度θ₂ が９０度の場合、切削開始直後は切削
することができても、被切削物が薄くなると被切削物が
切削刃によって、押しつぶされ、完全な切削を行うこと
ができない。そのため、この角度βを種々変えて、その
切削について実験したところ、前記角度βが、９２度乃
至９７度の場合に、確実な切削を行なわれることが認め
られた。

【００３０】このように構成されたダボ面切削装置の動
作について、図１に基づいて説明する。まず、鋳造工程
において溶融金属収納鍋１内の溶融金属をすべて注湯し
た後、溶融金属収納鍋１を９０度傾け、ダボ面切削装置
１０を溶融金属収納鍋１の外側より上ノズル４が取付け
られている出鋼口２の近傍にロボットのアーム１７によ
って移動させる。

【００３１】この移動によって、検出機構１３の検出バ
ー１６がメカプレート５の端面に接触し、更にスプリン
グ２０の反発力に抗して検出バー１６が押し込まれたと
き、前記検出バー１６の途中に固定されたストッパ２１
が取付台１９側に設置したリミットスイッチ２２に接触
し、リミットスイッチ２２は閉じられる。

【００３２】そして前記リミットスイッチ２２からの検
出信号を受けて、シリンダ２６は動作し、シリンダ２６
のシリンダロッド２６ａにブラケット２７を介して連結
されている取付板２５を前方に移動させる。前記取付板
２５の前端部には切粉カバー２８が取りつけられている
ため、前記取付板２５の前方への移動にともなって、前
記切粉カバー２８も移動しメカプレート５の端面に接触
する。そして前記切粉カバー２８のメカプレート５の端
面に接触によって、取付板２５の移動は阻止され、取付
板２５は停止する。

【００３３】続いて、ダボ面切削装置１０のカッター１
４が規定の位置にセットされていることが確認した後、
駆動モータ３９によりカッター１４を回転させながら、
第２スライド機構１２のシリンダ３４を作動させ、取付
板３３に取付けられたカッター１４を前方に移動させな
がら、上ノズル４のダボ面（端面）を切削する。このと
き、カッタ−１４は１００乃至３００ｒｐｍで回転す
る。

【００３４】切削動作中、前記カッター１４の切削面４
２上に上述した角度α、βで所定位置に配置した切刃チ
ップ４３により切削された切削屑は、前記カッター１４
の全周を覆う切粉カバー２８の下方の排出穴２８ａに接
続された排出管２９を介して、外部に排出され、ダボ面
の清掃も同時に行われる。

【００３５】ここで、カッター１４が切削しながら前方
に移動し、予め設定された深さまでの切削がなされる
と、即ち切粉カバー２８の後面と取付板２５の前端部に
固定されたストッパーピン３０とが当接すると、取付板
２５とカッター１４はそれ以上前方に移動することがで
きないため、ダボ面を切削することはできず切削作業は
終了する。切削作業終了後、装置をいわゆる初期状態に
復帰させるには、作業者によって終了信号をシリンダ１
２、３４等に入力することによって、取付板２５、３３
を後方（初期状態の位置）に移動させても良いし、ある
いは切削作業終了信号を自動的に出力するようにしても
良い。

【００３６】尚、この実施例では上プレートと接する上
ノズル４のダボ面を切削清掃する場合について説明した
が、下ノズルと接するスライドゲ−トの下プレ−ト（図
示せず）のダボ面を切削・清掃する場合にも当然用いる
ことができる。

【００３７】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明にか
かるダボ面切削装置は、切刃チップの主切れ刃の延長線
と、主逃げ面の中心と前記カッターの切削面の中心を結
ぶ中心線とのなす角度が、カッターの回転方向に１２度
乃至１７度の角度を有するように、切刃チップがカッタ
ーの切削面に取付けられているため、ダボ面（端面）に
付着しているモルタルや溶鋼の残滓等の切削屑をカッタ
ーの内側に押し出すことができ、確実に切削することが
できる。

【００３８】また、本発明にかかるダボ面切削装置は、
ダボ面と切刃チップのすくい面とのなす角度βが９２度
乃至９７度を有するように、切刃チップがカッターの切
削面に取付けられているため、被切削物が薄くなって
も、被切削物が切削刃によって押しつぶされることな
く、完全な切削を行うことができる。

【００３９】以上のように、本発明によれば、高温環境
下で長時間にわたって重量物を取扱うなどの危険な重作
業であっても、人手によらず自動化されたダボ面切削装
置により、熱間状態でもダボ面の切削、清掃を安全、確
実に、しかも短時間でおこなうことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかるダボ面切削装置の一部破断した
側面図である。

【図２】図１に示したダボ面切削装置のうちカッターを
除いて示したダボ面切削装置の正面図である。

【図３】図１に示したダボ面切削装置のカッターを取外
した状態を示す一部破断した要部正面図である。

【図４】図４はダボ面切削装置のカッターを示す正面図
である。

【図５】図５は図４の側面図である。

【図６】図６は切刃チップの概略斜視図である。

【図７】図７は切刃チップの取付け状態を示す図であ
る。

【図８】図８は切刃チップの好ましくない取付け状態を
示す図である。

【図９】溶融金属収納鍋の一般的な構造を示す断面図で
ある。

【符号の説明】

１ 溶融金属収納鍋 ２ 出鋼口 ５ メカプレート １０ ダボ面切削装置 １１ 第１スライド機構 １２ 第２スライド機構 １３ 検出機構 １４ カッター １５ 駆動装置 １６ 検出バー ２５ 取付板 ２８ 切粉バー ３３ 取付板 ３８ 主軸 ４２ カッターの切削面 ４３ 切刃チップ

フロントページの続き (72)発明者 五十嵐 英樹 山形県西置賜郡小国町大字小国町378 東芝セラミックス株式会社 小国製造所 内 (72)発明者 久保 吉一 和歌山県和歌山市湊1850番地 住友金属 工業株式会社 和歌山製鉄所内 (72)発明者 川東 佐太志 和歌山県和歌山市湊1850番地 住友金属 工業株式会社 和歌山製鉄所内 (72)発明者 南ノ園 信竹 大阪府大阪市中央区北浜４丁目５番33号 住友金属工業株式会社内 (56)参考文献 特開 平７−242918（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−77392（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−320258（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−154965（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−63730（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−66268（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−318365（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−234064（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−19965（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B22D 43/00 B22D 11/10 320 B23C 5/06 F27D 23/02

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 溶融金属収納鍋の出鋼口に装着されてい
   る流量制御用上ノズルのダボ面あるいは下プレートのダ
   ボ面を切削、清掃するダボ面切削装置において、 前記流量制御用上ノズルのダボ面あるいは下プレートの
   ダボ面を切削するカッター及び前記カッターを回転させ
   る駆動機構とを備え、 前記カッターの切削面には複数個の切刃チップが所定の
   間隔をもって保持される共に、 前記切刃チップは、前記切刃チップの主切れ刃の延長線
   と、主逃げ面の中心と前記カッターの切削面の中心を結
   ぶ中心線とのなす角度が、カッターの回転方向に１２度
   乃至１７度の角度をもって、前記カッターの切削面に取
   付けられていることを特徴とするダボ面切削装置。
2. 【請求項２】 溶融金属収納鍋の出鋼口に装着されてい
   る流量制御用上ノズルのダボ面あるいは下プレートのダ
   ボ面を切削、清掃するダボ面切削装置において、 前記流量制御用上ノズルのダボ面あるいは下プレートの
   ダボ面を切削するカッター及び前記カッターを回転させ
   る駆動機構とを備え、 前記カッターの切削面には複数個の切刃チップが所定の
   間隔をもって保持されると共に、 前記切刃チップは、ダボ面と切刃チップのすくい面との
   なす角度βが９２度乃至９７度をもって、前記カッター
   の切削面に取付けられていることを特徴とするダボ面切
   削装置。
3. 【請求項３】 溶融金属収納鍋の出鋼口に装着されてい
   る流量制御用上ノズルのダボ面あるいは下プレートのダ
   ボ面を切削、清掃するダボ面切削装置において、 前記流量制御用上ノズルのダボ面あるいは下プレートの
   ダボ面を切削するカッター及び前記カッターを回転させ
   る駆動機構とを備え、 前記カッターの切削面には複数個の切刃チップが所定の
   間隔をもって保持される共に、 前記切刃チップは、前記切刃チップの主切れ刃の延長線
   と、主逃げ面の中心と前記カッターの切削面の中心を結
   ぶ中心線とのなす角度が、カッターの回転方向に１２度
   乃至１７度の角度をもって、かつダボ面と切刃チップの
   すくい面とのなす角度が９２度乃至９７度をもって、前
   記カッターの切削面に取付けられていることを特徴とす
   るダボ面切削装置。