JPH0743391B2

JPH0743391B2 - 引上鋳造に於ける引上速度の測定方法

Info

Publication number: JPH0743391B2
Application number: JP2196598A
Authority: JP
Inventors: 正夫古田; 輝夫葭本
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 1990-07-24
Filing date: 1990-07-24
Publication date: 1995-05-15
Anticipated expiration: 2010-05-15
Also published as: JPH0481666A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は溶湯を収容した収容炉から、引上鋳造方法によ
って管体を鋳造する際の、引上速度パターンを測定する
方法に関するものである。

（従来技術）厚肉管体を製造する引上鋳造装置は、第１図に示すごと
く溶湯を収容した収容炉（１）中に、上下に開口した鋳
型面（４）を有する鋳型（６）を配備し、鋳型面（４）
中へスターティングロッド（20）を上方から下降させ、
ロッド下端に付着した溶湯を鋳型面からの冷却によって
凝固させつつ引上げることにより、管体を連続鋳造する
ものが提案されている。鋳型（６）は架台（12）へ連結
杆（14）によって懸垂支持されており、該架台（12）が
係合しているねじ軸（10）の制御回転により、溶湯の液
面に対する鋳型面の位置が一定に制御されている。

スターティングロッド（20）は一対のピンチローラ（2
2）（24）によって挟持され、一方のピンチローラ（2
2）に連結している制御モータ（26）の回転によって、
引上速度はプログラムされたパターンに従い制御され
る。

引上速度の変化は製品の管体肉厚に直接影響するため精
密な制御が必要とされる。特に鋳型面（４）の表面で凝
固した鋳造金属は、鋳型面と摩擦接触しながら上昇する
ため、摩擦力を可及的に軽減する必要がある。そこでピ
ンチローラおよびアイドラーローラ（24）はその１回転
中に60ないし100回の回転と停止のパターンを繰返し
て、スターティングロッドを小刻みに引上げている。

引上速度のパターンの一例が第５図に示されている。引
上速度は毎分20ないし200cmの低速であるから、ピンチ
ローラは毎分１ないし数回転の低速回転を行ない、回転
中は第５図に示すパターンで増速（ａ）、等速（ｂ）、
減速（ｃ）、停止（ｄ）を頻繁に繰返している。鋳型面
に於ける金属の凝固は、引上速度の停止中（ｄ）の期間
に発達し、等速引上期間（ｂ工程）では凝固は弱まり、
製品の肉厚は薄くなる。摩擦力を下げ、しかも製品の肉
厚を均一に保つにはピンチローラによるスターティング
ロッドの引上速度パターン（第５図）を正確に測定し
て、製品の鋳造条件毎に最適のパターンを決定すること
が重要であるが、前述した通り低速回転中のピンチロー
ラ（22）の微小な回転変動を精密に測定することは極め
て困難であった。回転体の測定に於いて通常行なわれる
方法は、回転体周囲に等ピッチで描いた多数の白黒マー
クを光電管センサーによって検出し、パルスをカウント
する方法、あるいはレーザーを照射する方法であるが、
いずれも回転体が毎分１ないし数回転という低速の場合
には、白黒マークのピッチがパターンの１サイクルより
も大きくなって、測定には役立たない。

本発明はスターティングロッドおよび鋳造管引上速度パ
ターンを、それが低速で起っているにもかかわらず測定
でき、製造された製品との比較対象に使用できる方法を
提供するものである。

（構成）本発明はスターティングロッド（20）を挟持するピンチ
ローラ（22）の回転軸（32）へ、偏心円板（28）を取り
付けて偏心回転させると共に、該偏心円板の周面に距離
センサー（34）を対向配備し、該距離センサー（34）は
演算回路（36）に接続して、距離センサーと偏心円板間
の距離変化をピンチローラの角速度に変換することによ
り、ピンチローラによるスターティングロッドの引上速
度パターンを測定するものである。

（作用、効果）センサー（34）と偏心円板（28）間の距離は、ピンチロ
ーラ（22）の回転と共に刻々変化する。センサー（34）
はピンチローラ周面（28）を連続的に監視しているか
ら、センサーと偏心円板周面との距離変化は演算によっ
てピンチローラの角速度に変換し、必要によりスターテ
ィングロッド（20）に対する引上速度のパターンとして
表示できる。ピンチローラ（22）の回転が低速であって
も、角速度はセンサー（34）と偏心円板間の距離変化と
して直接測定されるから引上速度パターンを測定でき
る。

（構成）本発明は、ピンチローラ（22）の回転軸（32）へ、円板
（40）を取り付け、該円板（40）の周縁部にクランクロ
ッド（42）を介してスライダー（44）を連繋し、スライ
ダー（44）のスライド方向の延長上に距離センサー（3
4）を対向配備し、該距離センサー（34）は演算回路（3
6）に接続して、スライダーとセンサーとの距離変化を
ピンチローラの角速度に変換する。

（作用、効果）センサーがスライダー先端面を連続的に監視しているか
ら、センサーとスライダーとの距離変化は演算によって
ピンチローラの角速度に変換し、スターティングロッド
あるいは鋳造管の引上速度パターンを測定できる。

（実施例）以下の説明および図面は本発明を説明するためのもので
あるから、これらは発明を限定して解釈するために用い
られるべきではない。

引上連続鋳造装置は、第１図に示した構成に限定される
ことなく、その他の各種形式の引上鋳造装置に実施でき
る。

スターティングロッド（20）あるいは鋳造管を挟持する
ピンチローラ（22）は、第２図に示す通り一対のピンチ
ローラ（22）（24）によって挟持されている。一方のピ
ンチローラ（22）は、回転軸（32）が制御モータ（26）
に連結して制御されつつ回転し、他方のピンチローラ
（24）は、フレームへ回転自由に軸受けされたアイドラ
ーである。ピンチローラ（22）は中央が小径、両側が拡
大する円錐面に形成されている。鋳造管（21）の引上速
度ｖ（mm/分）に対し、ピンチローラ（22）の回転速度
ｎ（rpm）は次の関係式で求められる。

但、D₁はピンチローラの外径、D₂はピンチローラの２つ
の円錐面が交わる点に於ける直径、ｄは鋳造管（21）の
外径、2rは鋳造管とピンチローラとの接触点に於けるピ
ンチローラの直径、Ａはピンチローラの幅である。

実例Ａ＝70mm、D₁＝120mm、D₂＝50mm、ｄ＝50mm、ｖ＝400mm
/分の時、Ｎ＝1.4917rpmである。

ピンチローラの回転軸（32）には偏心円板（28）が取り
付けられている。偏心円板の周面に対し、距離センサー
（34）が配備され、光学的測定によりセンサー（34）か
ら発射された光線を偏心円板（28）の周面に於いて反射
させ、反射光を受光することによりセンサーに対する偏
心円板上の対応点の偏心距離ｘを夫々計測するものであ
る。

センサー（34）からの出力は演算回路（36）に於いて処
理され、次の関係式によってピンチローラ（22）の回転
速度ｄθ/dtが求められる。

θは、偏心円板を含む面内に於いて、回転軸中心とセン
サー（34）とを結ぶ直線に対し、偏心半径がなく角度、
Ｒは偏心円板の半径、ｒは偏心円板の偏心距離、ｘは回
転軸（32）の中心から、センサー（34）に対する偏心円
板周面上の対応点までの半径である。

上記関係式に基づいた演算処理によって出力されたピン
チローラ（22）の角速度あるいは鋳造管（21）に対する
引上速度は、適当な記録装置（38）に入力して記録さ
れ、必要に応じて第５図に対応する引上速度パターンを
出力することができる。

偏心円板（28）はセンサー（34）に対する偏心半径の最
大あるいは最小の位相にあるときは、偏心円板の回転に
対応するセンサー（34）の測定精度は低下するため、同
一形状の２つの偏心円板（28）（30）を第２図、第３図
に示すごとく位相を90度かえて取り付け、夫々に対しセ
ンサー（34）（35）を配備する。

２つのセンサー（34）（35）をピンチローラが90度回転
する毎に切換えて演算回路（36）に接続することによっ
て、常に精度の高い測定が行なわれる。

第４図は本発明の他の実施例であって、回転軸（32）と
同軸に円板（40）を一体に取り付け、円板上の周縁にク
ランクロッド（42）の一端を取り付け、クランクロッド
の他端にはガイド（46）に沿って、摺動するスライダー
（44）を取り付け、該スライダー（44）の先端面に対向
してセンサー（34）を配備する。ピンチローラの回転は
スライダー（44）の直線移動となって表われるから、セ
ンサー（34）は回転軸（32）の中心からスライダー（4
4）先端の距離ｘを連続的に測定し、同様にして適当な
関係式に基づき距離ｘの変動によってピンチローラの角
速度が測定できる。

本発明はピンチローラが毎分１ないし数回転の低速回転
であっても、回転中の引上速度のパターンを測定し記録
できるから、製品に対する最適条件を決定するためのデ
ータを提供し、製品の品質の向上に寄与できるものであ
る。

本発明は上記実施例に限定されることなく特許請求の範
囲に記載した範囲で当業者であれば変更が可能であるこ
とは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は引上鋳造装置に本発明を実施した状況を示す正
面図、第２図は第１図II−II線に沿って破断した拡大断
面図、第３図は偏心円板とセンサーとの配置を示す説明
図、第４図は本発明の他の実施例の概略図、第５図は引
上速度の変動パターンを示すグラフである。（４）……鋳型面（６）……鋳型（20）……スターティングロッド（22）……ピンチローラ（26）……制御モータ（28）（30）……偏心円板（32）……回転軸（34）（35）……センサー（36）……演算回路（44）……スライダー

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】上下に開口し内面に鋳造面を形成して溶湯
を収容した鋳型中に、スターティングロッドを下降し、
鋳型中の溶湯をスターティングロッド下端に付着させ、
凝固させつつ、該スターティングロッドを一対のピンチ
ローラによって挟持して引上げ、管体を鋳造する方法に
於いて、スターティングロッドを挟持するピンチロータ
の回転軸（32）に偏心円板を取り付けて偏心回転させる
と共に、該偏心円板の周囲に距離センサーを対向配備
し、距離センサーは演算回路に接続して距離センサーと
偏心円板間の距離変化をピンチローラの角速度に変換す
ることにより、ピンチローラによるスターティングロッ
ドの引上速度パターンを測定することを特徴とする引上
鋳造に於ける引上速度の測定方法。
【請求項２】上下に開口し内面に鋳造面を形成して溶湯
を収容した鋳型中に、スターティングロッドを下降し、
鋳型中の溶湯をスターティングロッド下端に付着させ、
凝固させつつ、該スターティングロッドを一対のピンチ
ローラによって挟持して引上げ、管体を鋳造する方法に
於いて、スターティングロッドを挟持するピンチローラ
の回転軸に円板を取り付けると共に、該円板の周縁部に
クランクロッド（42）の一端を止め、他端をガイドに沿
って摺動可能なスライダーに止め、該スライダーのスラ
イド方向の延長上に距離センサーを対向配備し、距離セ
ンサーは演算回路に接続して距離センサーとスライダー
間の距離変化をピンチローラの角速度に変換することに
より、ピンチローラによるスターティングロッドの引上
速度パターンを測定することを特徴とする引上鋳造に於
ける引上速度の測定方法