JPH0196319A - 自動ランス変更装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、頂部吹込み法による製鋼中に垂直に変位可能
なランスキャリッジへ結合、固定されるランスのための
自動ランス変更装置であって、精練に必要な物質および
適用可能な場合には冷却流体をランスキャリッジ上のカ
ップリングヘッドへ送り、カップリングヘッドとランス
の上部との間のカップリングにおけるランスの上部へ移
送するようにしたランス変更装置に関する。

近代の酸素頂部吹込み法に使用されるランスは、摩耗の
故に或る使用期間後に取り替えなければならない。これ
らの取り替え操作を行う設備は例えばヨーロッパ特許Ｅ
Ｐ−８１−０，１１２，５４０に記載されている。明ら
かに、そこに述べられたランスの場合、その設計は簡単
であり、精練に必要な物質の一部を溶融金属へ送り込む
中実軸方向チャンネルを１つだけ有する。その文書の第
７図から判るように、これはランスの上端を精練材料の
送りヘッドへ漏洩防止結合することに大きい聞届を生じ
ない。

しかし、中実軸方向チャンネルに加えて、更に高度な最
新のランスはこのチャンネルと共軸状の環状横断面のチ
ャンネルを有し、これにより５１１￥なるガス流を同じ
ランスに通すことを可能にするのみならず、ランスを例
えば水で冷却するのを可能にするが、それには勿論供給
チャンネルと排出チャンネルを必要とする。

勿論、これらのマルチチャンネルランスは、送りおよび
排出チャンネルを持つランスキャリッジ上の流体送りヘ
ッドと、ランスヘッドにおける関連した前記チャンネル
との間のカップリングの密封に高い精度を要求する。こ
の密封問題、およびランスの上部をランスキャリッジの
流体送りヘッド（以後単にカップリングヘッドと称する
）へ結合するための提案は、文書ＬＵ−８９，７９７に
記載されている。この提案は２個のスイベルボルトおよ
び関連ナツトによりランスの上部をカップリングヘッド
に固定することに在る。しかし、この固定法には幾つか
の欠点がある。

第１に、前記ナツトを手動で弛緩、緊張することはそれ
程時間がかからないが、この操作が行われる場所に鑑み
、危険が潜んでいる。更に、手動変更操作の場合、人員
を常時配備する費用がかかる。

従来技術のこれらの欠点を回避するために、本発明の目
的は、自動的に、即ち人が介在したりこれに関連する危
険なしに、動作し、ランスの変更を最小の時間で行うこ
とができ、前記２つの接触面を正確な所定の力で互いに
押圧させる一方、接触面を最大限節約した。ランス変更
装置を提案することである。

この目的は冒頭に述べた一般型式の自動ランス変更装置
において請求項１の特徴部分に記載の特徴により達成さ
れる。

本発明の典型実施例が図面に示され、同じ部分は同じ参
照数字で示されている。

以下の説明の最初の部分では、第１図、第２図を同時に
参照するのが有利である。第１図において、ランスキャ
リッジ１０は細い実線で示されている。ランスキャリッ
ジにはカップリングヘッド４が取り付けられ、この力・
ツブリングヘッドには、図示の典型実施例では、−次酸
素ライン６、二次酸素ライン８、および冷却水ライン９
が注ぐ。冷却水はライン１２を通じて排出する。自動ラ
ンス変更装置はカップリングへラド４の各個に取り付け
た２つの同一のフック作動機構１４．１４’　を有する
。勿論、第１図には収容フックＩ６．１６′　（Ｉ６は
１６′に隠されている）が見られ、これにはランス（図
示せず）が支持ピンにより懸架され、各場合に各フック
１６．１６’　の上方の垂直軸２２．２２°を駆動する
下流ステップダウンギヤ２０があり、また各フックにカ
ップリングヘッドイ上で上端２６．２６゛により、また
支持ピン３０．３０”に回転可能に装着してフック１６
．１６“の回転軸線３１ををするこの支持ピン上で下端
２８．２８”により（同様に回転可能であるも偏心的に
偏心ピン２９．２９′により）関節接続されている。各
軸２２．２２°は第２図に関して下に詳述される揚スピ
ンドルシステムを駆ｅし、このシステムにより、カップ
リングヘッド４およびランスキャリッジＩＯに関する垂
直相対運動をフック１６．１６°へ与えることができる
。

第１図から明らかなように、支持ピン３０°がフック１
６°　と共にカップリングヘッド４に関して下へ変位す
ると、接続ロッド２４′は反時計方向運動をフック１６
′に付与する。この枢動運動ハ駆動モータ１８を停止す
るリミットスイッチ３２により制限される。フ・ツク１
６°は上方へ変位するとき当然反対方向に枢動し、最後
に第１図に示す位置へ戻る。これらの運動は両フック１
６゜１６′に対して同期的に生じる。

２個の同一のフック作動機構１４．１４’　の詳細を、
機構１４を示す第２図について説明する。

フック１６の支持ピン３０は二股二重アイ３４（フック
１６’　に対してはアイ３４′）に回転可能に装着され
、アイはカップリングヘッド４の中実軸線の各個で垂直
に変位可能な支持リング３６へ溶接されている。垂直変
位の目的で、この支持リング３６は軸方向に変位可能な
態様で滑りスリップブツシュ３８によりカップリングヘ
ッド４上に装着されている。このリング３６はランスを
カップリングヘッド４へ導入するためにランスの上部７
８における対応的に設計された対抗対接部のための筒状
対接面１４を有する（第３ａ図）。リング３６の垂直ま
たは軸方向変位は周知の揚スピンドルシステム４３によ
り達成される。このシステムは軸２２の下端の雄ねじ、
および実質的に筒状推力片４６の対応雌ねじ４４により
形成される。

推力片４６は回転しないように取り付けねばならない。

図面では、これは推力片４６の偏平部分５０と相互に作
用するリング３６に回転可能に取り付けられた錠止リン
グ４８により達成される。推力片４６とリング３６との
間のねじ接続部５２は同時に取り付けられる。

軸２２は、これを底の方に隣接させる揚スピンドルシス
テム４３、支持リング３６、関連フック１６を持つ支持
アイ３４のような総ての部品と共に、アンギュラ軸受と
してのテーパローラ軸受５４により支持される。

フック作動機構１４の軸方向遊びを少なくするために、
アンギュラ軸受５４は予負荷される。ここでは、これは
、第２図から判るように、垂直下向きに予負荷された球
軸受５６により達成され、予負荷はスタッドボルト６０
および間挿された環状ばね６２により任意所望の力で押
圧できる球軸受５６の軸受ブロック５８により生ぜしめ
られる。

フック作動機構の非常に重要な部分はロードセル６４で
あり、これによりフック１６に作用する力を連続的に測
定でき、表示された測定値は勿論システムの死重並びに
軸受の上記予負荷を含んでいる。これらの因子は勿論ゼ
ロ負荷における対応校正により考慮できる。このロード
セル４６の実際の目的は第３ａ図ないし第３ｇ図に付い
ての以下の記載から明らかになる。

２つの重要な特徴が接続ロッドに見られる。接続ロッド
２４の上端２６のリストピン６８とその関連穴７０との
間に上部間隙６６が見られる。この間隙６６は、例えば
穴を適当な量だけピン６８の直径よりも大きくするか（
第３ａ図ないし第３ｇ図参照）、あるいはこの「穴」を
細長い穴にすることにより簡単に得られる。第２図から
、接続ロッドは互いに挿入された２つの部分２４ａ、２
４ｂから成り、これらの部分の間には圧縮ばね７２が作
用する。本発明のこれら２つの特徴の目的は、第３ａ図
ないし第３ｂ図の記載で説明される。

フック作動機構１４に関する先の説明は同一の機構１４
°にも同様に適用されることは勿論である。

カップリングへラド４と各種チャンネル７６によりパー
ホレーションを形成された偏平面７４．８０としてのラ
ンス（第３ａ図）の上部７８との間のチャンネル転移の
ためのカップリング面の設計に注目するに、これらのチ
ャンネル間の密封を例えばＯ−リング（図示せず）によ
り行うことが可能である。

第３ａ図ないし第３ｇ図は新しいランスをカップリング
ヘッド４お、よびランスキャリッジ１０（このキャリッ
ジ自体は第３ａ図ないし第３ｂ図に示されていない）へ
取り付ける際の各種シーケンスを示す。

第３ａ図において、新しいランス７７が冒頭に述べた文
書ＥＰ−Ｂｌ−０，１１２，５４０に述べられた種類の
ランス移送車によりカップリングヘッド４の前方の位置
へ運ばれ、ランス移送車には２本の移送支持ピン８４．
８４′によりランス７７を支持した二股の枢動可能二重
担持レバー８２を設ける。移送支持ピン８４．８４゛は
ランス移送中およびランス７７の上昇中にランスの固定
ストッパ８８に押圧する軸方向に変位可能なスリーブ８
６上に配置される。第３ａ図において、フック、１６．
１６′は開放位置にあり、これは上述のように、リング
３６をカップリングへラド４に関してフック作動機構１
４．１４′により降下することにより達成される（第２
図参照）。２つのフック１６．１６゛は同期して同じ運
動を行う゛から、簡単のためにフック１６′の運動およ
びこれに関連した接続ロッド２４“の運動のみを以下に
述べる。限定範囲内で相互に変位可能な部分２４ａ”　
、２４ｂ’を含む接続ロッド２４′は第３ａ図において
最大長さにある。リング３６の降下により、リストピン
６８”　と接続ロッドの上部穴との間の上記遊びが下部
間隙９０（第２図の上部間隙６６に対応）として現れる
。

第３ｂ図において、ランス７７はカップリングヘッド４
の下で、文書ＥＰ−Ｂｌ−０，１１２，５４０に詳述さ
れた二重担持レバー８２の枢動および並進運動の組み合
わせにより第２の位置へ運ばれ、カップリングヘッドの
軸線０はランスの軸線Ｑと整合している。これと同時に
、ランスはランスキャリッジ（図示せず）に設けた安定
用クレードル９２へ挿入されている。

第３Ｃ図において、二重担持レバー８２はその位置を維
持しているが、ランスキャリッジは、カップリングヘッ
ド４と共に、２つの偏平カップリング面７４　（第２図
をも参照）間に例えば２００ｍｍの所定の間隙が存在す
る程度に降下されている。

第３ｄ図において、ランスキャリッジは、カップリング
ヘッド４と共に、その位置を維持する一方、ランス７７
は例えば二重担持レバー８２により例えば２０ｍｍの前
記間隙だけ上昇させられている。２つのカップリング面
７４．８０はこれにより密封接触し、カップリングヘッ
ド４およびランスの上部７８の円錐面４１　（第２図参
照）および７９は互いに対接するようになる。ランス７
７のこの位置において、そのヘッド７８はカップリング
へラド４へ強固に錠止されるべきである。この自呼で、
リング３６は、フック１６°の支持ピン３０°における
ように、フック作動機構１４．１４′によりカップリン
グヘッドに関して上方へ変位させられる。これにより接
続ロッドの上部リストピン６８°の下の間隙９０が第１
の局面で消滅し、而して第２の局面においてリング３６
が上昇し続けると、接続ロッド２４′はレバーに関連し
た圧縮ばね（図示せず、これについては第２図のばね７
２を参照）の力で偏心ボルト２９゛に対接し、これによ
りフック１６°は時計方向に枢動し、支持ピン９６゛を
包囲、する。第３ａ図ないし第３ｇ図に示すランス結合
操作に関する限り、接続ロッド２４゛の仕事はかくして
達成された。リング３６が更に上昇すると、第３の局面
において、フック１６′はピン９６°に対接するから枢
動運動をもはや行うことができず、その結果、このリン
グ３６、従ってまたフック１６゛の上昇中に、フック１
６°がランスの上部７８をカップリングへラド４へ大き
い力で押圧する。この接触圧力は正確な所定の値が与え
られ、この値に到達すると、フック作動機構１４．１４
°のロードセル（これに関しては第２図のロードセル６
４を参照）がその駆動モータ１８を停止する。

第３ｄ図と第３ｅ図とを比較すると、第３ｅ図のリング
３６がカップリングへラド４に関して第３ｄ図における
よりも高い位置を占めることが判る。上述の３つの局面
が生起するのはへラド４に関するリング３６のこの相対
シフトの時である。

第３ｅ図において、上記した第１の局面で消滅したピン
６８゛　（第３ｄ図）の下側の間隙９０は、このピンの
上方で再出現していることが判る。故に、接続ロッド２
４．２４”が剛体として設計されたものであれば、相互
の内部で変位可能で、かつ圧縮ばね（これに関しては第
２図の２４．２４ａ、２４ｂ、７２を参照）を有するロ
ッドを接続する部分の代わりに１一部分素子は過大な圧
縮負荷を受け、曲がることになろう。

第３ｆ図は図示しないランス牛ヤリッジ１０（第１図）
に設けた安定用クレードル９２におけるランス７７の追
加の錨止を示す。この目的で、キャリッジ１０はランス
７７のカップリングヘッド４と共に上方へ変位し、また
軸方向に変位可能なスリーブ８６を持つ二重担持腕は同
じ位置に留どまる。このランス運動の終わりの局面にお
いて、安定用クレードル９２の外向きに円錐形の上部９
８がスリーブ８６の内向きに円錐形の下部１００（第３
ｅ図）へ押し入る。次いでランス７７は、カップリング
ヘッド４においてランスヘッド７８の力・ノブリングに
より、またランスのスリーブ８６とキャリッジのクレー
ドル９２との交差部により、キャリッジ１０へ強固に接
続されている。このとき、ランス移送車の二重担持腕８
２は解放できる。この操作は第３ｇ図に示されている。

摩耗したランス７７の除去は勿論同様の態様で、序を逆
にして行われる。この場合の関連する位置は第３ｅ図の
位置に対応し、ランスが除去されると、フック１６’　
は支持ピン９６“を解放せねばならない。フック１６°
を反時計方向に回転できるようにするために、ランスの
上部７８を同じ位置に残した状態で、フックを枢動する
ことなしにまず下へ変位させなければならない。これは
フック作動機構Ｉ４．１４°によりリング３６を降下す
ることにより達成される。この操作の第１の局面では、
間隙９０°が存在する限り、接続ロッド２４°はフック
支持ピン３０°の偏心ボルト２９°に力を発生させるこ
とができないから、フック１６’　は枢動できない。リ
ング３６の降下中に、間隙９０°が完全に消滅（そして
第３ｄ図で間隙９０として出現）すると、フック１６’
が支持ピン９６°を解放し、フック１６′の枢動を開始
できるように、間隙９０′が寸法が決められている。

この枢動は第３ｄ図において完了している。而して、か
かる間隙９０または９０゛　（または第２図

【図面の簡単な説明】

第１図は単一の機械的ユニットを形成するカップリング
ヘッドを持つランス牛ヤリッジ、および前記カップリン
グヘッドに関連しかつ駆動モータおよび力・ツブリング
ヘッドに関して当該装置を垂直に変位させるギヤ並びに
精練剤ラインおよび冷却剤ライン有するランス変更装置
を示す部分側面図、第２図は装置の部分断面図、第３図
はランスキャリッジにおける新しいランスの固定操作に
含まれるシーケンスを示す図である。 ４１０．カップリングヘッド、　　ｉｏ、、、キャリッ
ジ、　　１６．１６°１０．フック、　　２４．２４’
　、、、接続ロッド、　４３．、、揚スピンドルシステ
ム、　　６４．、、　　ロードセル。 Ｆｌ（３，３ｄ　　　　ＦＩＧ、３ｅ ＦＩＧ、３ｆ　　　ＦＩＧ、３ｇ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、頂部吹込み法による製鋼中に垂直に変位可能なラン
   スキャリッジへ結合、固定されるランスのための自動ラ
   ンス変更装置であって、精練に必要な物質および適用可
   能な場合には冷却流体をランスキャリッジ上のカップリ
   ングヘッドへ送り、カップリングヘッドとランスの上部
   との間のカップリングにおけるランスの上部へ移送する
   ようにしたランス変更装置において、各場合、水平回転
   軸線（３１）の回りに枢動できかつランスキャリッジ（
   １０）に関連した１つのランス収容フック（１６、１６
   ′）を設け、ランスキャリッジカップリングヘッド（４
   ）の垂直軸線Ｏの各側に、これらのフック（１６、１６
   ′）をキャリッジ（１０）とカップリングヘッド（４）
   とに関して同期的に垂直変位させる手段を設け、フック
   （１６、１６′）のこの変位中に前記回転軸線（３１）
   の回りに枢動を発生する手段を設け、各フック（１６、
   １６′）に作用する負荷を計器検出する手段を設け、前
   記負荷はランスの上部（７８）を前記カップリングヘッ
   ドへフック（１６、１６′）により押圧する力の関数で
   あることを特徴とするランス変更装置。 ２、キャリッジ（１０）とカップリングヘッド（４）と
   に関してフック（１６、１６′）を同期的に垂直変位さ
   せる手段は、各場合、各フック（１６、１６′）の上方
   の１つの揚スピンドルシステム（４３）から成り、前記
   手段はカップリングヘッド（４）に沿って軸方向に変位
   可能でかつフック（１６、１６′）を懸架したリング（
   ３６）に係合し、前記手段はステップダウンギヤ（２０
   ）を介して駆動モータにより同期的に駆動されることを
   特徴とする請求項１記載のランス変更装置。 ３、揚スピンドルシステム（４３）はフック（１６、１
   ６′）に作用する負荷を測定するロードセル（６４）に
   おいて懸架されたことを特徴とする請求項１および２記
   載のランス変更装置。 ４、フック（１６、１６′）の負荷が或る最大値に到達
   すると、ロードセル（６４）からの信号により駆動モー
   タ（１８）を停止することを特徴とする請求項３記載の
   ランス変更装置。 ５、リング（３６）がカップリングヘッド（４）に沿っ
   て軸方向に変位するときにフック（１６、１６′）を懸
   架軸線（３１）の回りに枢動させる手段は、各場合、各
   フック（１６、１６′）の１つの接続ロッド（２４、２
   ４′）から成り、前記手段はキャリッジ（１０）と機械
   的ユニットを形成するカップリングヘッド（４）におい
   て上端により、またフック（１６、１６′）の回転可能
   支持ピン（３０、３０′）において下端により関節接続
   され、フック（１６、１６′）はこの支持ピン（３０、
   ３０′）上で固定するよう装着されたことを特徴とする
   請求項１および２記載のランス変更装置。 ６、接続ロッド（２４、２４′）は、各場合、互いに挿
   入されかつ相互に関して縦方向に変位可能な２つの部分
   （２４ａ、２４ｂ、２４ａ′、２４ｂ′）から成り、ま
   た接続ロッドの最大長さを制限する手段を設けたことを
   特徴とする請求項５記載のランス変更装置。７、縦方向
   に変位可能な接続ロッド部分（２４ａ、２４ｂ、２４ａ
   ′、２４ｂ′）は接続ロッドの延長部である圧縮ばね（
   ７２）による圧力を受けることを特徴とする請求項６記
   載のランス変更装置。 ８、接続ロッド（２４、２４′）をキャリッジ（１０）
   上で、またはフック（１６、１６′）の支持ピン（３０
   、３０′）上で関節接続する２つの接続ロッド穴の少な
   くとも１つは関連リストピン（２９、２９′、６８、６
   ８′）よりも大きい直径を有することを特徴とする請求
   項５ないし７記載のランス変更装置。 ９、キャリッジ（１０）に安定用クレードル（（９２）
   を設け、ランスをカップリングヘッド（４）に自動装着
   する際に前記クレードルにおいて、ランス（７７）に沿
   って変位できるスリーブ（８６）によりランス（７７）
   を自動的に錨止することを特徴とする請求項１記載のラ
   ンス変更装置。