JPH0356790B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、主に液状材料特に、溶融金属または
非金属材料の成形を意図する溶融体取出口機構に
関するものである。更に、本発明は成形プロセス
における材料の流れの供給開始、停止および調整
を行うための可変開口取出口装置即ち流量制御装
置に関するものである。

〔従来の技術〕

治金工業での既知の取出口機構またはノズル装
置は、伝統的なプラグまたはスライド閉止装置に
より構成されている。このような装置の原理は、
オリフイスと注入成形すべき材料との間に物体例
えば、プラグまたはプレートを外したり挿入した
りすることによつて溶融金属を収容する容器にお
けるオリフイスの断面積を増減させるものであ
る。

〔発明が解決しようとする課題〕

注入噴流の形状はこの原理を使用する装置のオ
リフイスの形状変化によつて必ず影響を受けるた
め、このような装置は完全に開放した位置および
完全に閉止した位置を除いてはうまく機能しな
い。中間状態で開口に関しては、注入噴流は飛散
したり変化したりし、このことは成形品質に大き
く悪影響を及ぼす。従つて、うまく機能する取出
口機構即ち可変流量制御装置に対する要望および
有用性が認識されている。

金属鋳造におけるのと同じ問題が、溶融材料お
よび成形プロセスを含む非金属をベースとするガ
ラスまたは他の物質の製造業界にも見られる。改
良した取出口機構として、排出チヤンネルの温度
を調整することによつて硬化した材料の層を排出
チヤンネルの壁に厚くまたは薄く堆積させること
によつてオリフイスの断面積を変化させる取出口
機構が提案された。このような装置としては、ル
クセンブルク国特許第82177号に記載の装置があ
り、この装置は電気加熱装置並びに冷却装置を設
けなければならない。このような装置は流れを調
整する際に、相当長いレスポンスタイムがかか
り、所要の流量のジエツトを維持するのに熱均衡
を定期的にモニタすることが必要になる。更に、
小さい開口寸法ではジエツトの形状はチヤンネル
壁における堆積物による乱れによつて不規則にな
る。

従つて、本発明の目的は、溶融材料の流れの供
給開始、正確な調整および排出の停止を行うこと
ができるとともに、取出口の出力部分において常
に変わらない形状条件を維持できる取出口機構と
しての可変開口流量制御装置を得るにある。

〔課題を解決するための手段〕

この目的を達成するため、本発明装置は、軸線
を互いに平行に配列した２個のシリンダを設け
る。これらシリンダをそれぞれの軸線の周りに回
転させ、共通ラインにおいて線接触させる。少な
くとも一方のシリンダには、部分的に周方向に溝
を設ける。他方のシリンダは平滑な周面としてお
くこともできる。溝はシリンダの周面と一部にわ
たり軸線にはぼ直交する向きに設け、深さがゼロ
から最大まで変化する輪郭を有するものとして構
成する。好適には、双方のシリンダに同一形状の
溝を設ける。少なくとも一方のシリンダの本体
に、しかし、好適には、双方のシリンダの本体に
適切な輪郭の同一形状の溝を機械加工し、２個の
シリンダを重ね合わせて溝の輪郭により描かれる
開口が対称形状となるようシリンダを位置決めす
ることにより、シリンダ相互を互いに反対方向に
回転すると開口断面が変化しつつ、初期断面形状
を常に保持する（即ち、断面形状が変化しない）
装置を得ることができる。

本発明の好適な実施例において、各シリンダの
溝は疑似楕円形の輪郭を有するものとして構成す
る。この構成によれば、常に円形断面でシリンダ
間の線接触ラインに関して対称となるオリフイス
を生ずる。しかし、より簡単な輪郭にすることも
できる。但し、オリフイス断面形状および取出口
の開口量の変化中のジエツトの連続性および一様
性を維持するにはコストがかかる。

更に、本発明装置は、溶融体取出口の開口度を
所要状態に維持するよう位置決めするため、２個
のシリンダを同期駆動させる手段を設ける。この
目的のためには、２個のシリンダにギヤまたはピ
ニオン装置を設け、また簡単なレバーとすること
もできる駆動機構を設ける。またはより高度な用
途では２個のシリンダーの一方に作用するサーボ
モータを設けることができる。更に、本発明装置
は、２個のシリンダを互いに押し付けて線接触さ
せる押圧手段を設ける。この手段は例えば、圧力
ねじとすることができる。更に、例えば、一方の
シリンダを他方のシリンダに対して重ね合わせる
ようにして２個のシリンダ間の補助的封鎖手段を
設けることもできる。

〔作用効果〕

本発明によれば、連続的に取出口開口を変化さ
せ、排出量の正確な調整を行うことができる。溝
の形状に基づいていかなる形状の取出口開口断面
をも維持することができる。また、疑似楕円形状
の溝によれば、完全に円形の、しかもオリフイス
軸線が一定の開口を得ることができる。

〔実施例〕

次に、図面につき本発明の好適な実施例を説明
する。

本発明による流量制御装置は、２個のシリンダ
Ａ，Ｂを有し、各シリンダの周面には、シリンダ
の軸線に直交する方向に疑似楕円形状の溝１０を
設ける（第１図参照）。即ち、各溝１０は、シリ
ンダの周面の一部に沿つて周方向に延在する楕円
形の切欠きまたはサドルまたは窪みに類似する形
状を有する。シリンダＡ，Ｂは、各シリンダの溝
１０の周縁の対応点相互が各シリンダ軸線間のラ
イン上で互いに線接触し、これにより溝の交差領
域の断面は常に円形となり、この円の直径はシリ
ンダの回転の度合に基づいて変化する。シリンダ
は取出口機構として使用するため、オリフイスが
溝１０により形成され、取出口は常に円形となる
が、溝の部分が接触するとき円の直径は変化す
る。これら溝１０の輪郭のシリンダの周面に沿う
変化によつて、矢印で示す方向にシリンダが回転
すると重なり合う溝の輪郭によつて描かれる開口
は変化する。このようにして、第１Ａ図に示す状
態では、シリンダＡ，Ｂ間の線接触位置で溝の深
さが最大となるため最大開口０１が得られる。こ
れより縮小した即ち、小さい開口を生ずるために
は、シリンダＡ，Ｂを互いに逆方向に即ち、シリ
ンダＡを時計方向に、シリンダＢを反時計方向に
回転し、開口０２を生ずるようにする。この運動
を続けると第１Ｃ図に示すより一層縮小した開口
０３となり、最終的にシリンダの溝のない部分で
シリンダ相互が接触して第１Ｄ図に示すようにこ
の取出口は完全に塞がれて閉止状態となる。第１
Ａ−１Ｄ図において、矢印は取出口を通過する溶
融材料の流れの方向を示し、溶融材料を収容する
容器の内部から見るとこの取出口は円形断面とな
る。

第２図には第１図に示したのとのほぼ同一のシ
リンダを示すが、取出口の溝の形状が異なる実施
例を示す。第２図の取出口溝は、第２Ａ，２Ｂお
よび２Ｃ図に示すように底面を直線形状にしたた
め簡単な輪郭となる。しかし、第２Ａ図から明ら
かなように、この実施例においては、開口は溝の
底面が互いに平行となる位置でのみ円形形状とな
り、他の位置では例えば、第２Ｂ図の位置では開
口は楕円輪郭となる。第１Ａ〜１Ｃ図に示したの
と同様に、第２Ａ，２Ｂおよび２Ｃ図の矢印は鋳
造または成形すべき材料の流れの方向を示す。

第３図は本発明により機構を組み込んだ実施例
を示す。シリンダＡ，Ｂの各々には疑似楕円形の
溝１０を設け、図示の互いに連係する溝が円形の
取出開口０を生ずるようにする。軸受ブロツク３
は２個のシリンダＡ、Ｂの支持体として作用す
る。軸受ブロツク３は溶融材料容器の外面に取付
素子または機構１および２により取付ける。２個
のシリンダＡ，Ｂの互いに逆方向の同期回転は各
シリンダの駆動軸のギヤまたはピニオン５により
行う。図示しない回転機構はレバー、ねじ、また
はサーボモータとすることができる。例えば、圧
力ねじにより構成することができる荷重発生また
は圧力機構４によりシリンダ相互を緊密に加圧接
触させ、溝１０が掛合するときおよび位置以外で
はシリンダを封鎖するようにする。

非金属溶融材料の成形例えば、砂、スラグ、岩
等を使用してガラス、無機ウールまたはセラミツ
クフアイバを製造する場合、シリンダＡおよびＢ
は金属により形成することができ、またこの機構
を液状金属の鋳造に適用し、例えば、鉄鋼鋳造取
鍋に、またはスチール電気炉若しくは鋳造炉の炉
床の下方に、または連続鋳造のパンデバイダ
（pan−divider）の下方に、またはコンバータの
排出部分に取付けるとき、シリンダは耐熱性材料
により形成することができる。

非金属材料の成形の場合、冷却水を導くチヤン
ネル６を設けることにより水冷システムの金属シ
リンダとするとよい。

溝相互が互いに鏡像対称とし、溝領域が互いに
対向関係となるようシリンダを位置決めするとき
対応部分が対向関係となるようシリンダおよび溝
を相対配置する。更に、溝が取出口開口を生ずる
対向関係になるとき、開口はシリンダ間の接触ラ
インの周りに対称となる。上述の構造および特徴
とともにこの特徴により従来機構の上述の問題を
解決または軽減する可変開口取出口機構が得られ
る。

上述したところは、本発明の好適な実施例を説
明したに過ぎず、請求の範囲において種々の変更
を加えることができること勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、それぞれ疑似楕円形溝を設けた２個
のシリンダの斜視図、第１Ａ，１Ｂ，１Ｃおよび
１Ｄ図は、それぞれ第１図のシリンダの異なる状
態での断面図、第２図は、それぞれ平坦底部溝を
設けた２個のシリンダの斜視図、第２Ａ，２Ｂお
よび２Ｃ図は、それぞれ第２図のシリンダの異な
る状態での断面図、第３図は、本発明装置を組み
込んだ装置の実施例の断面図である。 Ａ，Ｂ……シリンダ、１０……溝、０，０１，
０２，０３……開口、１，２……取付素子または
機種（取付手段）、３……軸受ブロツク、４……
荷重発生または圧力機構、５……ギヤまたはピニ
オン、６……チヤンネル。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 軸線が互いに平行であり、一つの共通接触ラ
   インで互いに接触し、前記軸線の周りに互いに反
   対方向に回転可能な２個のシリンダＡ，Ｂを具
   え、シリンダＡ，Ｂの各々には、それぞれ周縁の
   一部に沿つて断面が変化する１個の溝１０を設
   け、双方のシリンダを互いに整列対向させて前記
   ２個の溝１０の連係動作により前記共通接触ライ
   ンに関して対称形状の開口を生ずる配置にした可
   変開口流量制御装置において、 前記一方のシリンダを他方のシリンダに対して
   シールするシリンダ間シール手段と、溶融材料を
   含有する容器に取付ける取付手段１，２と、溶融
   材料を含有する前記容器に対してシールするシー
   ル手段とを具えたことを特徴とする可変開口流量
   制御装置。 ２ 前記シリンダ間シール手段は圧力ねじとした
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の
   可変開口流量制御装置。 ３ 前記シリンダ間シール手段は、前記シリンダ
   相互間の重ね合せ配列によつて生ずる構成とした
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１または２項
   に記載の可変開口流量制御装置。 ４ 前記シリンダは耐熱性材料により構成したこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の可
   変開口流量制御装置。 ５ 前記シリンダは金属により形成し、シリンダ
   には冷却システムに接続したチヤンネル６を設け
   たことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載
   の可変開口流量制御装置。 ６ 前記２個のシリンダは、周縁にそつて縦断面
   が変化する溝を有し、この溝の縦断面は深さがゼ
   ロから最大値まで変化するものとした特許請求の
   範囲第１乃至５項のうちのいずれか一つに記載の
   可変開口流量制御装置。 ７ 前記溝は擬似楕円輪郭を有するものとしたこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第６項に記載の可
   変開口流量制御装置。