注入ノズル取付装置
【課題】ロングノズルや浸漬ノズル等の注入ノズルを貯湯容器の下側に容易に取り付ける注入ノズル取付装置を提供する。
【解決手段】第１枢支軸２１により固定架台２０に対して旋回可能に枢支された第１アーム３１と、第２枢支軸２２により枢支された第２アーム３２と、第２アームに保持された第３枢支軸２３により昇降可能に枢支された第３アーム３３と、第１アームを旋回させる第１駆動源４１と、第２枢支軸を旋回中心として第２アームを旋回させる第２駆動源４２と、第３アームを高さ方向において昇降させる第３駆動源とを有する。第１駆動源および第２駆動源を固定状態に拘束させた状態で、第１駆動源および第２駆動源を駆動させて第１アームおよび第２アームを駆動旋回させる駆動形態に切り替え可能とされている。更に、第１駆動源および第２駆動源の固定状態を解除し、第１アームおよび第２アームの従動旋回を許容させる従動状態とに切り替え可能とする。
【解決手段】第１枢支軸２１により固定架台２０に対して旋回可能に枢支された第１アーム３１と、第２枢支軸２２により枢支された第２アーム３２と、第２アームに保持された第３枢支軸２３により昇降可能に枢支された第３アーム３３と、第１アームを旋回させる第１駆動源４１と、第２枢支軸を旋回中心として第２アームを旋回させる第２駆動源４２と、第３アームを高さ方向において昇降させる第３駆動源とを有する。第１駆動源および第２駆動源を固定状態に拘束させた状態で、第１駆動源および第２駆動源を駆動させて第１アームおよび第２アームを駆動旋回させる駆動形態に切り替え可能とされている。更に、第１駆動源および第２駆動源の固定状態を解除し、第１アームおよび第２アームの従動旋回を許容させる従動状態とに切り替え可能とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、連続鋳造装置等の鋳造装置に用いられる溶鋼等の金属溶湯を通過させるロングノズルや浸漬ノズル等の注入ノズルを取り付けるための注入ノズル取付装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ロングノズルや浸漬ノズル等の注入ノズルを取り付けさせるための注入ノズル取付装置が提供されている（特許文献１，２等）。この装置は、金属溶湯を溜める貯湯容器の底部側に取り付けられ貯湯容器内の金属溶湯を通過させる注入ノズルを取り付けるためものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−２２６４３２号公報
【特許文献２】特開平６−２２６４３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
取鍋等の貯湯容器から流出する溶湯を通過させるロングノズルや浸漬ノズル等の注入ノズルを、貯湯容器の底部側の部材に取り付ける取付性は、必ずしも容易ではなかった。狭い設置スペースにおいては、尚更である。
【０００５】
本発明は上記した実情に鑑みてなされたものであり、連続鋳造装置等の鋳造装置に用いられる溶鋼等の金属溶湯を通過させるロングノズルや浸漬ノズル等の注入ノズルを貯湯容器の底部側の部材に容易に取り付け得る注入ノズル取付装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（１）本発明者は、上記した課題の元に注入ノズル取付装置について鋭意開発を進めている。ロングノズルや浸漬ノズル等の注入ノズルの取り付けにあたっては、取鍋やタンディシュ等の貯湯容器の底部側の溶湯通過口をもつ可動体（ロータリノズル等のプレート）の溶湯通過口周辺に、ロングノズルや浸漬ノズル等の注入ノズルを下側から押しつけて取り付ける。この場合、注入ノズルの取付時において、（ｉ）注入ノズルを可動体の溶湯通過口に接近させるときには、第１駆動源および第２駆動源の駆動力を第１アームおよび第２アームに伝達させ、第１駆動源および第２駆動源の駆動力で第１アームおよび第２アームを駆動旋回させる駆動形態を実行させる。
【０００７】
次に、（ｉｉ）注入ノズルのノズル口を取鍋等の貯湯容器の底部の溶湯口に連通させるにあたっては、可動体を移動（回動および／または直動を含む）させる。このように可動体が注入ノズルと共に移動するとき、第１駆動源および第２駆動源から第１アームおよび第２アームへの駆動力伝達を減殺または解消させ、可動体の駆動力で第１アームおよび第２アームを従動旋回可能とさせる従動形態を実行させる。ここで、従動形態とさせる理由としては、（ｉｉ）の場合には可動体が駆動源となるため、第１駆動源および第２駆動源の駆動力が減殺または解消されていないと、可動体の駆動力が第１駆動源および第２駆動源に干渉し、動力伝達に支障を来すためである。
【０００８】
上記したように（ｉ）の駆動形態と、（ｉｉ）の従動形態とに切り替え可能とすれば、上記した課題を達成できることを本発明者は着想し、本発明を完成させた。
【０００９】
（２）すなわち、本発明に係る注入ノズル取付装置は、
金属溶湯を溜める貯湯容器内の金属溶湯を通過させる注入ノズルを貯湯容器の底部側の可動体の溶湯通過口に連通させるように、注入ノズルを可動体の溶湯通過口周辺に取り付ける注入ノズル取付装置であって、
固定架台と、固定架台に保持された第１枢支軸と、第１枢支軸により横方向に沿って固定架台に対して旋回可能に枢支された第１アームと、第１アームに保持された第２枢支軸と、第２枢支軸により横方向に沿って旋回可能に枢支された第２アームと、第２アームに保持された第３枢支軸と、第３枢支軸により貯湯容器の底部側に対して高さ方向において昇降旋回可能に枢支され注入ノズルが直接または間接的に取り付けられる第３アームと、第１枢支軸を旋回中心として第１アームを横方向に沿って旋回させる第１駆動源と、第２枢支軸を旋回中心として第２アームを横方向に沿って旋回させる第２駆動源と、第３アームを貯湯容器の底部側に対して高さ方向において昇降させ、上昇時に注入ノズルの上部を可動体の溶湯通過口周辺に押しつける第３駆動源とを具備しており、
注入ノズル取付装置は、注入ノズルの取付時において、
（ｉ）注入ノズルを可動体の溶湯通過口に接近させるとき、第１駆動源および第２駆動源の駆動力を第１アームおよび第２アームに伝達させ、第１駆動源および第２駆動源の駆動力で第１アームおよび第２アームを駆動旋回させることにより、第３アームの注入ノズルを可動体の溶湯通過口に接近させる駆動形態と、
（ｉｉ）可動体が前記注入ノズルと共に駆動するとき、第１駆動源および第２駆動源から第１アームおよび第２アームへの駆動力伝達を減殺または解消させ、可動体の駆動力で第１アームおよび第２アームを従動旋回可能とさせる従動形態とに切り替え可能とされていることを特徴とする。
【００１０】
（３）本発明の作用
ロングノズル等の注入ノズルを可動体の溶湯通過口（目標位置）に接近させるにあたり、注入ノズルを目標位置に移動させる駆動源は、第１駆動源および第２駆動源となる。この場合、まず、（ｉ）の駆動形態を実行する。そして、第１駆動源および第２駆動源の駆動力を第１アームおよび第２アームに伝達させ、第１駆動源および第２駆動源の駆動力で第１アームおよび第２アームを駆動旋回させる。これにより注入ノズルを可動体の溶湯通過口に接近させる。
【００１１】
ここで、ロングノズル等の注入ノズルを可動体の溶湯通過口（目標位置）に接近させるにあたり、仮に第１駆動源および第２駆動源の位置がフリー状態である場合、あるいは、第１駆動源および第２駆動源の駆動力が第１アームおよび第２アームに伝達されない場合には、第１駆動源および第２駆動源が駆動したとしても、第１アームおよび第２アームの駆動旋回は安定せず、良好ではない。この場合、第３アームに取り付けられている注入ノズルを目標位置に迅速に移動させることが困難となる。そこで本発明では、（ｉ）の駆動形態に切り替え、第１駆動源および第２駆動源の駆動力を第１アームおよび第２アームに伝達させ、第１駆動源および第２駆動源の駆動力で第１アームおよび第２アームを駆動旋回させる。これによりロングノズル等の注入ノズルを可動体の溶湯通過口（目標位置）に接近させる。
【００１２】
これに対して、可動体が注入ノズルと共に移動するとき、（ｉｉ）の従動形態を実行させる。すなわち、可動体が注入ノズルと共に駆動するとき、注入ノズルを移動させる駆動源は可動体となる。この場合、第１駆動源および第２駆動源から第１アームおよび第２アームへの駆動力がそのまま伝達されると、可動体からの駆動力が第１駆動源および第２駆動源に干渉するため、可動体の移動が安定せず、ひいては可動体に設けられている注入ノズルの移動が安定しない。そこで本発明によれば、第１駆動源および第２駆動源から第１アームおよび第２アームへの駆動力伝達を減殺または解消させる。そして可動体の駆動力で注入ノズルを移動させると共に、可動体の駆動力で第１アームおよび第２アームを従動旋回可能とさせる。これによりロングノズルや浸漬ノズル等の注入ノズルを貯湯容器の下側に迅速に且つ良好に取り付けることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ロングノズルや浸漬ノズル等の注入ノズルを貯湯容器の下側に取り付ける注入ノズル取付装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】取鍋の溶鋼をロングノズルを介して連続鋳造する過程を示す概念図である。
【図２】取鍋の底部にロングノズルを取り付ける過程の概念を示す断面図である。
【図３】注入ノズル取付装置の概念を示す図である。
【図４】注入ノズル取付装置の概念を示す平面図である。
【図５】注入ノズル取付装置の概念を示す側面図である。
【図６】注入ノズル取付装置の第３アームが伸縮している概念を示す平面図である。
【図７】第１シリンダ装置の位置を固定させるための第１拘束手段を示す図である。
【図８】第２シリンダ装置の駆動力を第２アームに伝達させる経路構造を示す図である。
【図９】第２シリンダ装置から第２アームに伝達される駆動力を減殺または解消させる構造を示す図である。
【図１０】実施形態２に係り、第２シリンダ装置の駆動力を第２アームに伝達させる経路構造を示す図である。
【図１１】実施形態２に係り、第２シリンダ装置から第２アームに伝達される駆動力を減殺または解消させる構造を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
好ましい形態によれば、注入ノズル取付装置は、（ｉ）の駆動形態において、第１駆動源または第２駆動源の位置を拘束手段により固定状態に拘束させ、その状態で第１駆動源および第２駆動源を駆動させて第１アームおよび第２アームを駆動旋回させる。これにより注入ノズルを可動体における目標位置まで迅速に移動させ得る。また、（ｉｉ）の従動形態において、拘束手段の拘束を解除することにより第１駆動源または第２駆動源の位置の固定状態を解除し、第１アームおよび第２アームをフリー状態とさせ、第１アームおよび第２アームの従動旋回を許容させる。すなわち、可動体が注入ノズルと共に駆動するとき、可動体が注入ノズルの駆動源となる。この場合、第１駆動源および第２駆動源から第１アームおよび第２アームへの駆動力が伝達されると、可動体からの駆動力が第１駆動源および第２駆動源に干渉するため、注入ノズルの移動が安定しない。そこで本実施形態によれば、拘束手段の拘束を解除することにより、第１駆動源または第２駆動源の位置の固定状態を解除し、第１アームおよび／または第２アームをフリー状態とさせ、第１アームおよび第２アームの従動旋回を許容させる。
【００１６】
好ましい形態によれば、拘束手段は、所定の方向に延びる第１案内部と、第１案内部に沿って移動可能であると共に凹状または凸状の被係止部をもち第１駆動源および第２駆動源のうちの一方に連結される連結具をもつ第１可動体と、第１可動体の被係止部に係合および離脱可能に係止される凸状または凹状の係止部と、係止部を係合方向および離脱方向に移動させる第４駆動源とを有する。この場合、第４駆動源が離脱方向へ移動するとき、被係止部と係止部との係合が解除され、第１駆動源および第２駆動源のうちの一方はフリー状態とされる。第１可動体および／または第１案内部は、第１可動体の移動性を高める転動ベアリング等の転動体を有することが好ましい。
【００１７】
好ましい形態によれば、拘束手段は、（ｉ）の駆動形態において第１アームおよび第２アームを駆動旋回させるときにおいて、第１駆動源および第２駆動源のうちの一方の駆動力を第１アームまたは第２アームに伝達させ、（ｉｉ）の従動形態において、第１アームおよび第２アームを従動旋回させるときにおいて、第１駆動源および第２駆動源のうちの一方の駆動力を第１アームまたは第２アームに伝達させない。
【００１８】
好ましい形態によれば、拘束手段は、第１アームまたは第２アームに固定され所定の方向に延びる第２案内部と、第１アームまたは第２アームに保持され第２案内部に沿って移動可能な第２可動体と、第２可動体の一方向の直進移動を阻止する前進後退可能な押圧部をもつ第６駆動源と、第２可動体の他方向の直進移動を阻止する前進後退可能な押圧部をもつ第７駆動源とを有する。この場合、第６駆動源および第７駆動源の作動により第２可動体の一方向の直進移動と他方向の直進移動が阻止されるとき、第２可動体は第２案内部に沿って移動できず、第１アームまたは第２アームに固定状態に拘束される。これにより注入ノズルを可動体における目標位置まで迅速に移動させ得る。第２可動体および／または第２案内部は、第２可動体の移動性を高める転動ベアリング等の転動体を有することが好ましい。
【００１９】
これに対して、第６駆動源および第７駆動源の逆動により第２可動体の一方向の直進移動と他方向の直進移動が許容されるとき、第２可動体は第２案内部に沿って移動可能であり、第１アームまたは第２アームにフリー状態にされる。第１駆動源または第２駆動源の位置の固定状態を解除し、第１アームおよび第２アームをフリー状態とさせ、第１アームおよび第２アームの従動旋回を許容させる。
【００２０】
好ましい形態によれば、第１駆動源、第２駆動源、第３駆動源、第４駆動源、第５駆動源（伸縮駆動源）、第６駆動源、第７駆動源としては、流体圧シリンダ装置が好ましいが、電動モータ装置とすることもできる。流体圧シリンダ装置として油圧、空気圧、水圧を利用できる。
【００２１】
本発明の好ましい形態によれば、第１アーム、第２アームおよび第３アームのうちの少なくとも一つは、自身の長さ方向において伸縮可能とされていることが好ましい。更に、第１アームおよび／または第２アームの旋回時において、その伸縮可能なアームを伸縮させる伸縮駆動源が設けられていることが好ましい。この場合、ロングノズル等の注入ノズルを可動体の溶湯通過口（目標位置）に接近させるにあたり、障害物が存在する場合には、伸縮駆動源を駆動させることにより、第１アーム、第２アームおよび第３アームのうちの少なくとも一つを伸縮させ、障害物を回避することができる。従って、狭い設置スペースであっても、広い設置スペースであっても、ロングノズルや浸漬ノズル等の注入ノズルを貯湯容器の下側に取り付けることができる。
【００２２】
本発明の好ましい形態によれば、ロングノズル等の注入ノズルを可動体の溶湯通過口（目標位置）に接近させるにあたり、注入ノズルを目標位置に移動させる駆動源は、第１駆動源および第２駆動源となる。この場合、まず、第１アーム、第２アームおよび第３アームのうちの少なくとも一つは、自身の長さ方向において伸縮可能とされていることが好ましい。この場合、第１アームを伸縮可能としても良い。第２アームを伸縮可能としても良い。第３アームを伸縮可能としても良い。その伸縮可能なアームを伸縮させる伸縮駆動源が設けられている。伸縮駆動源は流体圧シリンダ装置が好ましいが、電動モータでも良い。流体圧シリンダ装置として油圧、空気圧、水圧を利用できる。
【００２３】
ロングノズル等の注入ノズルを可動体の溶湯通過口（目標位置）に接近させるにあたり、障害物が存在する場合には、伸縮駆動源を駆動させることにより、第１アーム、第２アームおよび第３アームのうちの少なくとも一つを適宜伸縮させ、障害物を回避することができる。
【００２４】
好ましい形態によれば、前述したように第１アームを伸縮可能としても良い。第２アームを伸縮可能としても良い。高さ方向に昇降可能な第３アームを伸縮可能としても良い。高さ方向に昇降可能な第３アームを伸縮可能とすれば、高さ方向および長さ方向の双方において、障害物との干渉や衝突を回避させ易い。その伸縮可能なアームを伸縮させる伸縮駆動源が設けられている。
【００２５】
（実施形態１）
図１は実施形態１の使用形態を表す概念図を示す。図１に示すように、金属溶湯としての高温の溶鋼を溜める貯湯容器としての取鍋１０が設けられている。取鍋１０の下にはタンデッシュ１５が設けられる。タンデッシュ１５の下方には、冷媒が流れる冷却通路１７ａをもつ溶鋼凝固促進用のモールド１７が設けられる。モールド１７の下方には連続鋳造装置が設けられる。取鍋１０の底部１０ａ側には取鍋１０用の溶湯通過装置１１が設けられている。図２は取鍋１０の底部１０ａ側に設けられている溶湯通過装置１１付近を示す。図２に模式的に示すように、この溶湯通過装置１１は、取鍋１０の底部１０ａの溶鋼口１０ｃに対面する溶鋼口１２ｃをもつ固定用の上プレート１２（第１プレート）と、上プレート１２に対して回動スライド可能なロータリノズルとも呼ばれる下プレート１３（第２プレート，駆動プレート）とをもつ。下プレート１３は、油圧等の流体圧機構または電動モータ機構を有するプレート駆動源１９により駆動される。
【００２６】
図２は、ロータリノズルとも呼ばれる下プレート１３付近を示す。下プレート１３の溶鋼通過口１４（溶湯通過口）には、コレクタノズル１３ｘを介して、これの下側から、長筒形状をなすロングノズル１８（注入ノズル）が、本実施形態に係る注入ノズル取付装置２により押しつけられる。図２に示すように、プレート駆動源１９により下プレート１３がこれの中心軸線Ｐ１の回りで回転可能とされている。プレート駆動源１９により下プレート１３がこれの中心軸線Ｐ１の回りでロングノズル１８と共に回転すると、下プレート１３の溶鋼通過口１４は中心軸線Ｐ１の回りで回転し、ロングノズル１８のノズル口１８ｃと共に上プレート１２の溶鋼口１２ｃに対面可能となる（位置ＸＡ）。この場合、取鍋１０内に貯留されている溶鋼は、取鍋１０の底部１０ａの溶鋼口１０ｃ、上プレート１２の溶鋼口１２ｃ、下プレート１３の溶鋼通過口１４（溶湯通過口）、ロングノズル１８のノズル口１８ｃ、更に図１から理解できるように、タンデッシュ１５の溶鋼口１５ｃ、浸漬ノズル１６を経てモールド１７に供給され、モールド１７で溶鋼が冷却され、連続鋳造装置に供給され、連続鋳造片が形成される。
【００２７】
図３は、本実施形態に係る注入ノズル取付装置２の基本構成の平面視を模式的に示す。本装置は、注入ノズルとしてのロングノズル１８を下プレート１３（ロータリーノズル）に接近移動させ、下プレート１３の溶鋼通過口１４の下部にこれの下側から押しつけるための装置である。注入ノズル取付装置２は、取鍋１０内の溶鋼を通過させるノズル孔１８ｃをもつロングノズル１８（注入ノズル）を下プレート１３に対して取付けるものである。
【００２８】
図３に示すように、注入ノズル取付装置２は、固定架台２０と、固定架台２０に保持された第１枢支軸２１と、第１枢支軸２１により横方向（ａ方向）に沿って固定架台２０に対して旋回可能に枢支された第１アーム３１と、第１アーム３１の先端側に保持された第２枢支軸２２と、第２枢支軸２２により横方向（ｂ方向）に沿って旋回可能に枢支された第２アーム３２と、第２アーム３２に保持された第３枢支軸２３と、第３枢支軸２３により取鍋１０の底部１０ａに対して高さ方向（図３の紙面垂直方向）において昇降旋回可能に枢支された第３アーム３３とを有する。図３において、ａ方向は水平二次元のＹ方向に相当する。ｂ方向は水平二次元のＸ方向に相当する。
【００２９】
第３アーム３３の先端部には、回動部３４を介してロングノズル１８が取り付けられる。回動部３４はロングノズル１８をほぼ９０度回動でき、ロングノズル１８を鉛直方向に立てたり、水平方向に寝かしたりできる。
【００３０】
更に図３に示すように、本装置は、溶鋼を溜める取鍋１０の底部１０ａにおいて第１枢支軸２１の中心軸線Ｐ１を旋回中心として第１アーム３１を横方向（ａ方向）に沿って旋回させる第１駆動源としての第１シリンダ装置４１と、第２枢支軸２２の中心軸線Ｐ２を旋回中心として第２アーム３２を横方向（ｂ方向）に沿って旋回させる第２駆動源としての第２シリンダ装置４２とを有する。第２アーム３２および第３アーム３３はａ方向およびｂ方向において、即ち、水平２次元方向において、同じ動きをする。
【００３１】
更に図４および図５等を参照して説明を加える。図４に示すように、第１シリンダ装置４１は、固定架台２０において移動可能な第１可動体５２に連結具４１３により矢印Ｄ方向（横方向，図４参照）に回動可能に保持された第１シリンダ本体４１０と、第１シリンダ本体４１０に対して伸縮可能な第１ロッド４１１とを有する。第１ロッド４１１は、第１アーム３１に枢支具３１ｋを介して矢印Ｄ方向に回動可能に枢支されている。第１シリンダ装置４１が作動して第１ロッド４１１が伸縮すると、第１枢支軸２１の中心軸線Ｐ１を旋回中心として第１アーム３１がａ方向（図３，図４参照）に旋回する。第２シリンダ装置４２は、第１アーム３１に枢支具４２０により矢印ｂ方向（図３，図４参照）に回動可能に保持された第２シリンダ本体４２０と、第２シリンダ本体４２０に対して伸縮可能な第２ロッド４２１とを有する。第２シリンダ本体４２０は第１アーム３１に枢支具４２０ｋを介して回動可能に枢支されている。第２ロッド４２１は第２アーム３２に枢支具３２ｋを介して回動可能に枢支されている。第２シリンダ装置４２が作動して第２ロッド４２１が矢印Ｓ１０方向（図４参照）に伸縮すると、第２枢支軸２２の中心軸線Ｐ２を旋回中心として第２アーム３２がｂ方向（図３，図４参照）に旋回する。
【００３２】
更に本装置は、図５に示すように、第２アーム３２の横軸形の第３枢支軸２３の水平方向に沿った中心軸線Ｐ３を旋回中心として、第３アーム３３を取鍋１０の底部１０ａ側に対して高さ方向（図５に示すＨ方向、図３の紙面垂直方向）において昇降させる第３駆動源としての第３シリンダ装置４３とを備えている。ここで、第３シリンダ装置４３が作動してロッド４３１が矢印Ｓ１方向（図５参照）に伸長すると、第３アーム３３が第３枢支軸２３の中心軸線Ｐ３を旋回中心として図５に示すＨ方向（高さ方向）に旋回し、第３アーム３３の先端部に取り付けられているロングノズル１８の上部を、下プレート１３の溶鋼通過口１４周辺にコレクタノズル１３ｘを介して押しつけることができる（図２，図５参照）。
【００３３】
更に説明を加える。図４に示すように、固定部として機能する固定架台２０が設けられている。固定架台２０には、縦軸形の中心軸線Ｐ１をもつ縦形の第１枢支軸２１が保持されている。固体架台２０には、第１枢支軸２１により横方向（ａ方向）に沿って旋回可能に第１アーム３１が枢支されている。第１アーム３１の先端側には、縦軸形の中心軸線Ｐ２をもつ縦形の第２枢支軸２２が保持されている。第２枢支軸２２により第２アーム３２が横方向（ｂ方向）に沿って旋回可能に枢支されている。第２アーム３２には横軸形の水平方向に沿った中心軸線Ｐ３をもつ第３枢支軸２３が保持されている。第３枢支軸２３により第３アーム３３が昇降旋回可能に枢支されている。第３枢支軸２３を旋回中心として第３アーム３３が矢印Ｈ１方向（図５参照）に上昇旋回すると、第３アーム３３の先端部に保持されているロングノズル１８の上端は、取鍋１０の底部１０ａに設けられている下プレート１３に対して接近し、下プレート１３の溶鋼通過口１４周辺にコレクタノズル１３ｘを介して押しつけられる。第３アーム３３の先端部には回動部３４を介してロングノズル１８が取り付けられる。なお、回動部３４はロングノズル１８をほぼ９０度回動でき、ロングノズル１８を鉛直方向に配置させたり、水平方向に配置させたりできる。
【００３４】
換言すると、図３に示すように、本装置は、溶鋼（溶湯）を溜める取鍋１０の底部１０ａにおいて第１枢支軸２１を旋回中心として第１アーム３１を横方向（ａ方向）に沿って旋回させる第１駆動源としての第１シリンダ装置４１と、第２枢支軸２２を旋回中心として第２アーム３２を横方向（ｂ方向）に沿って旋回させる第２駆動源としての第２シリンダ装置４２とを有する。更に本装置は、図５に示すように、第３アーム３３を取鍋１０の底部１０ａ側に対して高さ方向（図５に示すＨ方向、図３の紙面垂直方向）において昇降させる第３駆動源としての第３シリンダ装置４３とを備えている。図５に示すように、第３シリンダ装置４３は斜めに傾斜して配置されており、第２アーム３２に枢支具３２ｍにより矢印Ｍ方向（高さ方向）に沿って回動可能に保持された第３シリンダ本体４３０と、第３シリンダ本体４３０に対して伸縮可能な第３ロッド４３１とを有する。第３ロッド４３１は第３アーム３３の根元部３３ｗに枢支具３３ｅを介して高さ方向に回動可能に枢支されている。第３シリンダ装置４３が作動して第３ロッド４３１が矢印Ｓ１方向（図５参照）に伸長すると、第３枢支軸２３の中心軸線Ｐ３（図５参照）を旋回中心として第３アーム３３が図５に示すＨ方向（図５参照）に旋回する。よって、第３アーム３３の先端部に取り付けられているロングノズル１８の上部をコレクタノズル１３ｘを介して下プレート１３の溶鋼通過口１４周辺に押しつけることができる。なお、図５に示すように第２アーム３２は転動体３２０をもつ。転動体３２０は、固定架台２０の摺動面２００に沿って移動するため、第２アーム３２の旋回は良好とされている。
【００３５】
図４に示すように、第３アーム３３は、直線状に延びるアーム本体３３０と、アーム本体３３０に形成されこれの長さ方向に沿って延びる嵌合通路３３１と、嵌合通路３３１に嵌合された直線状に延びる副アーム３２２とを有する。第３アーム３３には第５駆動源として第５シリンダ装置４５が取り付けられている。第５シリンダ装置４５は、第３アーム３３のアーム本体３３０に取り付けられた第５シリンダ本体４５０と、第５シリンダ本体４５０に対して伸縮可能な第５ロッド４５１とをもつ。第５ロッド４５１は副アーム３２２に連結されている。第５シリンダ装置４５が作動すると、第５ロッド４５１が矢印Ｌ１方向に前進し、副アーム３２２およびロングノズル１８が第５シリンダ装置４５に対して矢印Ｌ１方向に前進して伸長する。第５シリンダ装置４５が逆動すると、第５ロッド４５１が矢印Ｌ２方向に後退し、副アーム３２２およびロングノズル１８が第５シリンダ装置４５に対して矢印Ｌ２方向に後退して収縮する。これによりロングノズル１８を備える第３アーム３３は、これの長さ方向に伸縮できる。障害物を回避させ易い。すなわち、第３アーム３３の移動先方に障害物が存在するときには、第３アーム３３を収縮させておいた状態で、第１アーム３１をａ方向（図３，図４参照）に旋回させ、第２アーム３２および第３アーム３３をｂ方向（図３，図４参照）に旋回させる。障害物が無くなり、且つ、目的地に接近したら、必要に応じて第３アーム３３を適宜伸長させつつ第２アーム３２および第３アーム３３をｂ方向（図３，図４参照）に旋回させる。
【００３６】
図７は、第１シリンダ装置４１をロックさせて拘束させる第１拘束手段５を示す。第１拘束手段５は、図７に示すように、第１案内部５１と、第１案内部５１に沿って移動可能である第１可動体５２と、係止部５３と、第４駆動源としての第４シリンダ装置４４とを有する。第１案内部５１は固定架台２０の部位２０ａに固定されており、所定の方向（第１シリンダ装置４１のフリー移動方向）である矢印Ｃ方向に直線状に延びる複数のレール状をなす。第１可動体５２は、第１案内部５１に沿って直状に移動可能である共に、溝面５２ｅをもつ凹状の被係止部５２ａをもつ。図７に示すように、第１可動体５２および／または第１案内部５１は、第１可動体５２の移動性を高める転動ベアリング等の転動体５２ｋを有することが好ましい。第１シリンダ装置４１のシリンダ本体４１０は、連結具４１３で矢印Ｄ方向（横方向）に第１可動体５２に回動可能に連結されている。係止部５３は、第１可動体５２の凹状の被係止部５２ａに係合および離脱可能に係止される凸状のくさび突起５３ａをもつ。くさび突起５３ａはくさび状の傾斜面５３ｅをもつ。第４シリンダ装置４４は、係止部５３を係合方向（矢印Ｅ１方向）および離脱方向（矢印Ｅ２方向）に移動させる。第４シリンダ装置４４は、固定架台２０に固定された第４シリンダ本体４４０と、第４シリンダ本体４４０に対して伸縮可能な第４ロッド４４１とを有する。第４ロッド４４１は係止部５３に連結具５３ｘを介して連結されている。
【００３７】
ここで、図７から理解できるように、第４シリンダ装置４４が作動して係止部５３を係合方向（矢印Ｅ１方向）に移動させ、凸状の係止部５３を凹状の被係止部５２ａに係合させると、第１可動体５２はロックされて、第１可動体５２は第１案内部５１に対して矢印Ｃ方向（第１シリンダ装置４１をフリーとさせる方向）に移動することが阻止される。ひいては、第４シリンダ装置４４の位置（矢印Ｃ方向の位置）はロックされて、第１案内部５１に対して矢印Ｃ方向に移動することが阻止される。同様に、第４シリンダ装置４４に連結されている第１アーム３１は矢印Ｃ方向において拘束されて、第１案内部５１に対して矢印Ｃ方向に自由に移動することが阻止される。すなわち、第１シリンダ装置４１および第１アーム３１は第１拘束形態（駆動形態）とされる。
【００３８】
また、図７から理解できるように、第４シリンダ装置４４が逆動して係止部５３を離脱方向（矢印Ｅ２方向）に移動させ、係止部５３のくさび突起５３ａおよび被係止部５２ａの係合を解除させると、第１可動体５２のロックは解除されて、第１可動体５２は第１案内部５１に沿って矢印Ｃ方向に移動することが可能とされる。ひいては第１可動体５２に連結されている第４シリンダ装置４４の位置のロックは解除されて、第４シリンダ装置４４は第１案内部５１に対して矢印Ｃ方向にフリー移動することが可能とされる。同様に、第４シリンダ装置４４に連結されている第１アーム３１の矢印Ｃ方向へのロックは解除され、第１アーム３１は第１案内部５１に沿って矢印Ｃ方向にフリー移動することが可能とされる。すなわち、第１シリンダ装置４１および第１アーム３１の第１拘束形態（駆動形態）は解除され、第１シリンダ装置４１および第１シリンダ装置４１に回動可能に連結されている第１アーム３１の移動は、フリーとなる解除形態（従動形態）に切り替えられる。
【００３９】
図８は第２拘束手段８を示す。図８に示すように、第２拘束手段８はクラッチ手段９を有する。クラッチ手段９は、（ｉ）第１アーム３１および第２アーム３２を駆動旋回させるときにおいて、第２シリンダ装置４２の駆動力を第２アーム３２に伝達させる伝達形態（駆動形態，図８参照）と、（ｉｉ）第１アーム３１および第２アーム３２を従動旋回させるときにおいて、第２シリンダ装置４２の駆動力を第２アーム３２に伝達させない非伝達形態（従動形態，図９参照）とに切り替え可能とされている。
【００４０】
クラッチ手段９について更に説明を加える。図８に示すように、クラッチ手段９は、第２アーム３２に固定された直線レール状の第２案内部９１と、第２案内部９１に沿って矢印Ｆ１，Ｆ２方向に移動可能な第２可動体９２と、第６駆動源としての第６シリンダ装置４６と、第７駆動源としての第７シリンダ装置４７とを有する。第２案内部９１は、所定の方向（矢印Ｆ１，Ｆ２方向）に沿って、つまり、第２アーム３２の長さ方向に沿ってレール状に延びる。第２可動体９２は、第２案内部９１に沿って矢印Ｆ１，Ｆ２方向（第２アーム３２の長さ方向）に沿って移動可能であると共に、第２シリンダ装置４２の第２ロッド４２１を枢支具３２ｋで回動可能に固定する。第２可動体９２はストッパ９２６およびストッパ９２７をもつ。図８に示すように、第２可動体９２および／または第２案内部９１は、第２可動体９２の移動性を高める転動ベアリング等の転動体９２ｋを有することが好ましい。
【００４１】
図８から理解できるように、第２シリンダ装置４２は、第１アーム３１に枢支具４２０ｋにより回動可能に保持された第２シリンダ本体４２０と、第２シリンダ本体４２０から伸縮可能な第２ロッド４２１とを有する。図８から理解できるように、第６シリンダ装置４６は、第２アーム３２に固定された第６シリンダ本体４６０と、第６シリンダ本体４６０に対して矢印Ｆ１，Ｆ２方向にそって伸縮可能な第６ロッド４６１とを有する。図８は、第２シリンダ装置４２の駆動力を第２アーム３２に伝達させる伝達形態（駆動形態）を模式的に示す。
【００４２】
伝達形態（駆動形態）によれば、図８に示すように、第６ロッド４６１の押圧部４６１ｍは、第２可動体９２のストッパ９２６と係合することにより、第２可動体９２の一方向（矢印Ｆ１方向）の直進移動を阻止する。図８に示すように、第７シリンダ装置４７は、第２アーム３２に固定された第７シリンダ本体４７０と、第７シリンダ本体４７０に対して矢印Ｆ１，Ｆ２方向にそって伸縮可能な第７ロッド４７１とを有する。伝達形態（駆動形態）では、第７ロッド４７１の押圧部４７１ｍは、第２可動体９２のストッパ９２７と係合することにより、第２可動体９２の他方向（矢印Ｆ２方向）の直進移動を阻止する。
【００４３】
ここで図８に示すように、伝達形態（駆動形態）によれば、第６シリンダ装置４６が作動して第６シリンダ装置４６の押圧部４６１ｍが第２可動体９２のストップ部９２６に当接する。且つ、第７シリンダ装置４７が作動して第７シリンダ装置４７の押圧部４７１ｍが第２可動体９２のストッパ９２７に当接する。この結果、第２可動体９２はロックされ、第２案内部９１（矢印Ｆ１，Ｆ２方向）に沿って移動することが阻止される。これにより第２シリンダ装置４２は第２拘束形態（駆動形態）とされる。
【００４４】
これに対して、図９は非伝達形態（従動形態）を示す。非伝達形態によれば、図９に示すように、第６シリンダ装置４６が逆動して第６シリンダ装置４６の押圧部４６１ｍが第２可動体９２のストッパ９２６からΔＫ１ぶん離間する。第７シリンダ装置４７が作動して第７シリンダ装置４７の押圧部４７１ｍが第２可動体９２のストップ部９２７からΔＫ２ぶん（図９参照）離間する。すると、第２シリンダ装置４２からのＦ１，Ｆ２方向の駆動力は、第２可動体９２を介して第２アーム３２へ直接的には伝達されない。即ち、第２シリンダ装置４２からの駆動力で第２ロッド４２１が第２可動体９２と共に矢印Ｆ１方向に前進したとしても、ストッパ９２６が押圧部４６１ｍに当接するまでは、すなわち、ΔＫ１相当ぶん（図９参照）については、第２可動体９２は空前進するもの、第２アーム３２は矢印Ｆ２方向に移動しない。即ち、第２シリンダ装置４２の矢印Ｆ１方向の駆動力は減殺または解消される。
【００４５】
また第２シリンダ装置４２からの駆動力で第２ロッド４２１が第２可動体９２と共に矢印Ｆ２方向に後退したとしても、ストッパ９２７が押圧部４７１ｍに当接するまでは、すなわち、ΔＫ２相当ぶん（図９参照）については、第２可動体９２は空後退するもの、第２アーム３２は矢印Ｆ２方向に移動しない。即ち、第２シリンダ装置４２の矢印Ｆ２方向の駆動力は減殺または解消される。
【００４６】
従って、下プレート１３が駆動源となって第２アーム３２が従動旋回するときには、第２可動体９２はレール状の第２案内部９１に沿ってΔＫ１＋ΔＫ２ぶん自由に移動することができる。この結果、第２アーム３２は、第２シリンダ装置４２に対してΔＫ１＋ΔＫ２ぶん自由に従動でき、第２アーム２を従動旋回させることができる。
【００４７】
（本装置の使用形態）
本装置の使用形態について説明を加える。まず、ロングノズル１８を第３アーム３３の先端の回動部３４（注入ノズル保持部）に保持する。この場合、ロングノズル１８と障害物との接触干渉を防止するため、ロングノズル１８を横方向に沿って寝かせておくことが好ましい（図６参照）。次に、図７から理解できるように、第４シリンダ装置４４を作動させて係止部５３を係合方向（図６，図７に示す矢印Ｅ１方向）に移動させ、係止部５３のくさび突起５３ａおよび凹状の被係止部５２ａを係合させ、第１可動体５２を固定架台２０にロックさせる。これにより第１可動体５２は固定架台２０に固定させ、第１案内部５１に対して矢印Ｃ方向に移動することが阻止される。ひいては第１シリンダ装置４１は拘束されて、第１案内部５１に対して矢印Ｃ方向に移動することが阻止される。同様に、第１シリンダ装置４１に連結されている第１アーム３１はロックされて拘束されて、第１案内部５１に対して矢印Ｃ方向に自由に移動することが阻止される。この結果、第１シリンダ装置４１および第１アーム３１は第１拘束形態（駆動形態）とされる。
【００４８】
更に、図８から理解できるように、第６シリンダ装置４６が作動して第６シリンダ装置４６の押圧部４６１ｍが第２可動体９２のストップ部９２６に当接し、且つ、第７シリンダ装置４７が作動して第７シリンダ装置４７の押圧部４７１ｍが第２可動体９２のストッパ９２７に当接すると、第２可動体９２はロックされ、第２案内部９１（矢印Ｆ方向）に沿って移動することが阻止される。これにより第２シリンダ装置４２は第２拘束形態（駆動形態）とされる（図８参照）。
【００４９】
このように第１シリンダ装置４１および第２シリンダ装置４２をロックさせて拘束させた状態で、第１シリンダ装置４１を作動させて第１アーム３１をａ方向（図３，図４参照）に旋回させると共に、第２シリンダ装置４２を作動させて第２アーム３２および第３アーム３３をｂ方向（図３，図４参照）に旋回させる。これにより第３アーム３３の先端のロングノズル１８を下プレート１３に向けて接近させ、更に下プレート１３の溶鋼通過口１４の真下に接近させることができる。このような動作は、制御装置の記憶媒体のエリアに格納されているプログラムに基づいて第１シリンダ装置４１および第２シリンダ装置４２を自動的に駆動させることにより実行できる。
【００５０】
上記したように第１アーム３１をａ方向に旋回させると共に第２アーム３２および第３アーム３３をｂ方向に旋回させるときには、図６に示すように、第３アーム３３の先端に保持されているロングノズル１８を回動部３４の回動作用により水平方向に沿って配置させることが好ましい。この場合、第１アーム３１、第２アーム３２および第３アーム３３が旋回するとき、ロングノズル１８と他の部位との接触干渉が防止される。この場合、必要に応じて、第４シリンダ装置４４を作動させて第３アーム３３をこれの長さ方向（図６に示す矢印Ｌ１，Ｌ２方向）に向けて伸縮させる。この結果、第３アーム３３の先端のロングノズル１８を第３アーム３３の長さ方向（矢印Ｌ１方向）に向けて適宜前進させることができる。
【００５１】
その後、回動部３４によりロングノズル１８を回動させて鉛直方向に沿って配置させる。この状態で、図５から理解できるように、第３シリンダ装置４３のロッド４３１を矢印Ｓ１方向に伸長させ、第３枢支軸２３の中心軸線Ｐ３を旋回中心として第３アーム３３を矢印Ｈ１方向に上昇旋回させる。この結果、第３アーム３３の先端部のロングノズル１８の上部を、コレクタノズル１３ｘを介して、下プレート１３の溶鋼通過口１４の真下に押しつける（図２，図５参照）。
【００５２】
上記したように第１アーム３１、第２アーム３２および第３アーム３３を旋回させる場合、ロングノズル１８を待機位置から下プレート１３の溶鋼通過口１４の真下に配置させるとき、仮に第１シリンダ装置４１および第２シリンダ装置４２の位置がフリーであると、第１シリンダ装置４１および第２シリンダ装置４２の位置が無駄に移動してしまい、第１アーム３１および第２アーム３２の良好なる旋回ができない。しかしながら本実施形態によれば、第１シリンダ装置４１および第２シリンダ装置４２の位置がロックされて拘束されているため、第１アーム３１のａ方向への旋回、および、第２アーム３２のｂ方向への良好なる旋回が可能となる。
【００５３】
次に、第１シリンダ装置４１の位置のロックを解除させたために、第４シリンダ装置４４（図４，図６，図７参照）を逆動させて係止部５３を離脱方向（図４および図７に示す矢印Ｅ２方向）に退避移動させ、係止部５３のくさび突起５３ａおよび凹状の被係止部５２ａの係合を解除させ、第１可動体５２の位置のロックを解除させる。これにより第１可動体５２は、第１案内部５１に沿って矢印Ｃ方向に移動することが可能となる。このように第１可動体５２の位置の矢印Ｃ方向のロックは解除され、第１可動体５２および第１シリンダ装置４１は、第１案内部５１に沿って矢印Ｃ方向にフリー移動することが可能とされる。同様に第４シリンダ装置４４は矢印Ｃ方向（図４参照）にフリー移動可能となる。第４シリンダ装置４４に連結されている第１アーム３１の拘束は解除されて、第１アーム３１は第１案内部５１に対して矢印Ｃ方向にフリー移動することが可能とされる。すなわち、第１シリンダ装置４１および第１アーム３１は解除形態（従動形態）とされる。
【００５４】
更に、図９から理解できるように、第６シリンダ装置４６を逆動させて第６シリンダ装置４６の押圧部４６１ｍを第２可動体９２のストップ部９２６からΔＫ１（図９参照）離間させる。且つ、第７シリンダ装置４７を逆動させて第７シリンダ装置４７の押圧部４７１ｍを第２可動体９２のストッパ９２７からΔＫ２（図９参照）離間させる。第２アーム３２に保持されている第２可動体９２が第２案内部９１に沿って矢印Ｆ１，Ｆ２方向に移動することが可能とされる。この場合には、第１アーム３１はａ方向に任意に旋回できる。同様に、第２アーム３２はｂ方向に任意に旋回できる。
【００５５】
このように第１アーム３１および第２アーム３２が従動可能となるため、本装置は、ロータリノズルとも呼ばれる下プレート１３をプレート駆動源１９（ロータリノズル用の駆動源，図２参照）により下プレート１３の中心軸線Ｐ１の回りで回転させることができる。これにより下プレート１３の溶鋼通過口１４を上プレート１２の溶鋼口１２ｃに対面させる。この結果、取鍋１０の底部１０ａの溶鋼口１０ｃ、上プレート１２の溶鋼口１２ｃ、下プレート１３の溶鋼通過口１４（溶湯通過口）、ロングノズル１８のノズル口１８ｃは連通する（図１参照）。この結果、取鍋１０内に貯留されている溶鋼は、取鍋１０の底部１０ａの溶鋼口１０ｃ、上プレート１２の溶鋼口１２ｃ、下プレート１３の溶鋼通過口１４（溶湯通過口）、ロングノズル１８のノズル口１８ｃ、タンデッシュ１５の溶鋼口１５ｃを経てモールド１７に供給され、モールド１７で溶鋼が冷却され、連続鋳造装置に供給され、連続鋳造片が形成される。
【００５６】
上記したように下プレート１３の溶鋼通過口１４周辺にロングノズル１８の上部を押しつけつつ、プレート駆動源１９（図２参照）により下プレート１３が中心軸線Ｐ１の回りで回転するとき、もし第１可動体５２および第１シリンダ装置４１がロックされて拘束されている場合、あるいは、第２可動体９２がロックされている場合には、下プレート１３の駆動力が、第１シリンダ装置４１および第２シリンダ装置４２に干渉するおそれがあり、第１アーム３１および第２アーム３２が下プレート１３の回動駆動に対して円滑に追従できないおそれがある。
【００５７】
この点について本実施形態によれば、プレート駆動源１９（図２参照）により下プレート１３が中心軸線Ｐ１の回りで回転するときには、第１可動体５２および第１シリンダ装置４１のロックが既に解除され、第１シリンダ装置４１の位置はフリーとされ、矢印Ｃ方向にフリー移動可能とされている。更に、第２可動体９２のロックが解除され、第２可動体９２は矢印Ｆ１，Ｆ２方向にフリー移動可能とされており、ΔＫ１＋ΔＫ２ぶん第２アーム３２はフリー旋回できる。
【００５８】
このため本実施形態によれば、プレート駆動源１９（図２参照）により下プレート１３が中心軸線Ｐ１の回りで回転するとき、シリンダ装置４１，４２が障害とならず、第１アーム３１および第２アーム３２が下プレート１３の駆動に対して自由に円滑に追従できる。この結果、図１から理解できるように、取鍋１０の底部１０ａの溶鋼口１０ｃ、上プレート１２の溶鋼口１２ｃ、下プレート１３の溶鋼通過口１４（溶湯通過口）、ロングノズル１８のノズル口１８ｃを良好に連通させることができる。これにより図１から理解できるように、取鍋１０に貯留されている溶鋼は、取鍋１０の底部１０ａの溶鋼口１０ｃ、上プレート１２の溶鋼口１２ｃ、下プレート１３の溶鋼通過口１４（溶湯通過口）、ロングノズル１８のノズル口１８ｃからタンデッシュ１５に保持され、更に、タンデッシュ１５の溶湯口１５ｃからモールド１７に供給され、連続鋳造装置で連続的に鋳造されて連続鋳造片となる。
【００５９】
本実施形態によれば、第１アーム３１および第２アーム３２を旋回させて、ロングノズル１８を下プレート１３の溶鋼通過口１４（目標位置）に接近させるにあたり（図６参照）、障害物が存在する場合には、第５シリンダ装置４５（伸縮駆動源）を適宜駆動させることにより、第２アーム３２に保持されている高さ方向に昇降可能な第３アーム３３をこれの長さ方向に適宜伸縮させることができる。よって、旋回中において、障害物を容易に回避することができる。従って、狭い設置スペースであっても、あるいは、広い設置スペースであっても、ロングノズル１８を取鍋１０の底部１０ａ側の下プレート１３の下側に容易に取り付けることができる。
【００６０】
殊に、第３アーム３３の長さは第１アーム３１および第２アーム３２の長さよりも長い。このように最も長い第３アーム３３に第５シリンダ装置４５が設けられ、第３アーム３３の副アーム３２２を矢印Ｌ１，Ｌ２方向に伸縮させるため、第３アーム３３の伸縮量が確保され、障害物を回避させ易い。
【００６１】
また本実施形態によれば、図６に示すように、第３アーム３３を矢印Ｌ１方向に沿って必要に応じて伸長できるため、溶鋼を溜めるタンデッシュ１５（高熱源）と、タンデッシュ１５の上に存在する取鍋１０の高温の溶鋼（高熱源）とから、第１シリンダ装置４１および第２シリンダ装置４２を遠ざけることができる。このため第１シリンダ装置４１および第２シリンダ装置４２を溶鋼の高熱から保護させ易い利点が得られる。更に、第３アーム３３を伸縮させる伸縮源である第５シリンダ装置４５は、第３枢支軸２３の回動枢支性に影響を与えないように、第３アーム３３に取り付けられている。このため、第３アーム３３を伸縮させる伸縮駆動源として機能する第５シリンダ装置４５は、第３枢支軸２３の回動枢支性に影響を与えない。
【００６２】
更に本実施形態によれば、長さ方向に伸縮可能な第３アーム３３は、第３シリンダ装置４３および第３枢支軸２３により高さ方向（矢印Ｈ方向）において昇降可能である。このため、ロングノズル１８を取り付けるにあたり、第３アーム３３が障害物に干渉したり衝突したりすること、ひいては、第３アーム３３に保持されているロングノズル１８が障害物に干渉したり衝突したりすることは、第３アーム３３の長さ方向（矢印Ｌ１，Ｌ２方向）においても、また、高さ方向（矢印Ｈ方向）においても、回避され易い利点が得られる。
【００６３】
なお、上記した本実施形態によれば、注入ノズルとしてのロングノズル１８に本発明を適用した場合であるが、これに限らず、浸漬ノズル１６に適用しても良い。すなわち、図１に示すように、タンデッシュ１５の底部１５ａ側には、タンデッシュ１５用の溶湯通過装置１１Ｔが設けられている。図１に模式的に示すように、この溶湯通過装置１１Ｔは、タンデッシュ１５の底部１５ａの溶鋼口１５ｃに対面する溶鋼口１２０をもつ固定用の上プレート１２Ｔと、上プレート１２Ｔに対して回動スライド可能な下プレート１３Ｔ（第２駆動プレート）とをもつ。下プレート１３Ｔの溶鋼通過口１４Ｔ（溶湯通過口）には、これの下側から、浸漬ノズル１６（注入ノズル）が押しつけられる。このようなタンデッシュ１５用の溶湯通過装置１１Ｔの浸漬ノズル１６に本発明を適用させることもできる。
【００６４】
（実施形態２）
図１０および図１１は実施形態２を示す。本実施形態は前記した実施形態１と基本的には同様の構成、同様の作用効果を奏する。図１０，図１１に示すように、第２案内部９１は第２アーム３２に固定されている。第２可動体９２は、第２アーム３２および第２案内部９１に沿って矢印Ｆ１，Ｆ２方向に移動可能に保持されている。但し、第２シリンダ装置４２の第２シリンダ４２０は第２可動体９２に固定されており、第２ロッド４２１は第１アーム３１に回動可能に枢支されている。
【００６５】
ここで図１０に示すように、伝達形態によれば、第６シリンダ装置４６が作動して第６シリンダ装置４６の押圧部４６１ｍが第２可動体９２のストップ部９２６に当接する。且つ、第７シリンダ装置４７が作動して第７シリンダ装置４７の押圧部４７１ｍが第２可動体９２のストッパ９２７に当接する。この結果、第２可動体９２は第２アーム３２にロックされ、第２案内部９１（矢印Ｆ１，Ｆ２方向）に沿って移動することが阻止される。これにより第２可動体９２に保持されている第２シリンダ装置４２は第２拘束形態とされる。
【００６６】
これに対して、図１１は非伝達形態（従動形態）を示す。非伝達形態（従動形態）によれば、図１１に示すように、第６シリンダ装置４６が逆動して第６シリンダ装置４６の押圧部４６１ｍが第２可動体９２のストッパ９２６からΔＫ１ぶん離間する。第７シリンダ装置４７が作動して第７シリンダ装置４７の押圧部４７１ｍが第２可動体９２のストップ部９２７からΔＫ２ぶん離間する。すると、第２可動体９２は第２シリンダ装置４２と共に矢印Ｆ１，Ｆ２方向に前進後退できる。従って、下プレート１３が駆動源となって第２アーム３２が従動旋回するときには、第２可動体９２に固定されている第２シリンダ装置４２は、第２案内部９１に沿ってΔＫ１＋ΔＫ２ぶん自由に移動することができる。この結果、第２アーム３２および第２シリンダ装置４２は、ΔＫ１＋ΔＫ２ぶんフリー状態となり、第２アーム２の従動旋回を許容させることができる。
【００６７】
本実施形態においても、ロングノズル１８を下プレート１３の溶鋼通過口１４（目標位置）に接近させるにあたり、障害物が存在する場合には、第５シリンダ装置４５（伸縮駆動源）を駆動させることにより、第２アーム３２に保持されている第３アーム３３をこれの長さ方向に適宜伸縮させ、障害物を回避することができる。従って、狭い設置スペースであっても、広い設置スペースであっても、ロングノズル１８下プレート１３の下側に容易に取り付けることができる。
【００６８】
（その他）
本発明は上記し且つ図面に示した実施形態のみに限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施できる。図７は第１シリンダ装置４１の位置を拘束させてロックさせる構造を示すが、第２シリンダ装置４２の位置を拘束させてロックさせる構造として適用しても良い。図８は第２シリンダ装置４１の駆動力を減殺または解消させる構造を示すが、第１シリンダ装置４１の駆動力を減殺または解消させる構造として適用しても良い。可動体としての下プレート１３は回転するが、直動のみでも良いし、回転および直動の併用でも良い。第１駆動源〜第７駆動源については第１シリンダ装置４１〜第７シリンダ装置４７に代えて、電動モータ装置とすることができる。殊に、伸縮駆動源である第５シリンダ装置４５に代えて、電動モータ装置とすることができる。本明細書の記載から次の技術的思想も把握できる。
【００６９】
［付記項１］金属溶湯を溜める貯湯容器内の前記金属溶湯を通過させる注入ノズルを前記貯湯容器の底部側の可動体の溶湯通過口に連通させるように、前記注入ノズルを前記可動体の前記溶湯通過口周辺に取り付ける注入ノズル取付装置であって、固定架台と、前記固定架台に保持された第１枢支軸と、前記第１枢支軸により横方向に沿って前記固定架台に対して旋回可能に枢支された第１アームと、前記第１アームに保持された第２枢支軸と、前記第２枢支軸により横方向に沿って旋回可能に枢支された第２アームと、前記第２アームに保持された第３枢支軸と、前記第３枢支軸により前記貯湯容器の底部側に対して高さ方向において昇降旋回可能に枢支され前記注入ノズルが直接または間接的に取り付けられる第３アームと、前記第１枢支軸を旋回中心として前記第１アームを横方向に沿って旋回させる第１駆動源と、前記第２枢支軸を旋回中心として前記第２アームを横方向に沿って旋回させる第２駆動源と、前記第３アームを前記貯湯容器の底部側に対して高さ方向において昇降させ、上昇時に前記注入ノズルの上部を前記可動体の前記溶湯通過口周辺に押しつける第３駆動源とを具備することを特徴とする注入ノズル取付装置。
【符号の説明】
【００７０】
１０は取鍋（貯湯容器）、１２は上プレート、１３は下プレート（可動体）、１４は溶鋼通過口（溶湯通過口）、１５はタンディッシュ、１７はモールド、１８はロングノズル（注入ノズル）、１９はプレート駆動源、２は注入ノズル取付装置、２０は固定架台、２１は第１枢支軸、２２は第２枢支軸、２３は第３枢支軸、３１は第１アーム、３２は第２アーム、３３は第３アーム、３３０はアーム本体、３２２は副アーム、３４は回動部、４１は第１シリンダ装置（第１駆動源）、４２は第２シリンダ装置（第２駆動源）、４３は第３シリンダ装置（第３駆動源）、４４は第４シリンダ装置（第４駆動源）、４５は第５シリンダ装置（伸縮駆動源、第５駆動源）、４６は第６シリンダ装置（第６駆動源）、４７は第７シリンダ装置（第７駆動源）、５は第１拘束手段、５１は第１案内部、５２は第１可動体、５３は係止部、５２ａは被係止部、５３は係止部、５３ａはくさび突起、８は第２拘束手段、９１は第２案内部、９２は第２可動体、９２６，９２７はストッパを示す。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、連続鋳造装置等の鋳造装置に用いられる溶鋼等の金属溶湯を通過させるロングノズルや浸漬ノズル等の注入ノズルを取り付けるための注入ノズル取付装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ロングノズルや浸漬ノズル等の注入ノズルを取り付けさせるための注入ノズル取付装置が提供されている（特許文献１，２等）。この装置は、金属溶湯を溜める貯湯容器の底部側に取り付けられ貯湯容器内の金属溶湯を通過させる注入ノズルを取り付けるためものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−２２６４３２号公報
【特許文献２】特開平６−２２６４３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
取鍋等の貯湯容器から流出する溶湯を通過させるロングノズルや浸漬ノズル等の注入ノズルを、貯湯容器の底部側の部材に取り付ける取付性は、必ずしも容易ではなかった。狭い設置スペースにおいては、尚更である。
【０００５】
本発明は上記した実情に鑑みてなされたものであり、連続鋳造装置等の鋳造装置に用いられる溶鋼等の金属溶湯を通過させるロングノズルや浸漬ノズル等の注入ノズルを貯湯容器の底部側の部材に容易に取り付け得る注入ノズル取付装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（１）本発明者は、上記した課題の元に注入ノズル取付装置について鋭意開発を進めている。ロングノズルや浸漬ノズル等の注入ノズルの取り付けにあたっては、取鍋やタンディシュ等の貯湯容器の底部側の溶湯通過口をもつ可動体（ロータリノズル等のプレート）の溶湯通過口周辺に、ロングノズルや浸漬ノズル等の注入ノズルを下側から押しつけて取り付ける。この場合、注入ノズルの取付時において、（ｉ）注入ノズルを可動体の溶湯通過口に接近させるときには、第１駆動源および第２駆動源の駆動力を第１アームおよび第２アームに伝達させ、第１駆動源および第２駆動源の駆動力で第１アームおよび第２アームを駆動旋回させる駆動形態を実行させる。
【０００７】
次に、（ｉｉ）注入ノズルのノズル口を取鍋等の貯湯容器の底部の溶湯口に連通させるにあたっては、可動体を移動（回動および／または直動を含む）させる。このように可動体が注入ノズルと共に移動するとき、第１駆動源および第２駆動源から第１アームおよび第２アームへの駆動力伝達を減殺または解消させ、可動体の駆動力で第１アームおよび第２アームを従動旋回可能とさせる従動形態を実行させる。ここで、従動形態とさせる理由としては、（ｉｉ）の場合には可動体が駆動源となるため、第１駆動源および第２駆動源の駆動力が減殺または解消されていないと、可動体の駆動力が第１駆動源および第２駆動源に干渉し、動力伝達に支障を来すためである。
【０００８】
上記したように（ｉ）の駆動形態と、（ｉｉ）の従動形態とに切り替え可能とすれば、上記した課題を達成できることを本発明者は着想し、本発明を完成させた。
【０００９】
（２）すなわち、本発明に係る注入ノズル取付装置は、
金属溶湯を溜める貯湯容器内の金属溶湯を通過させる注入ノズルを貯湯容器の底部側の可動体の溶湯通過口に連通させるように、注入ノズルを可動体の溶湯通過口周辺に取り付ける注入ノズル取付装置であって、
固定架台と、固定架台に保持された第１枢支軸と、第１枢支軸により横方向に沿って固定架台に対して旋回可能に枢支された第１アームと、第１アームに保持された第２枢支軸と、第２枢支軸により横方向に沿って旋回可能に枢支された第２アームと、第２アームに保持された第３枢支軸と、第３枢支軸により貯湯容器の底部側に対して高さ方向において昇降旋回可能に枢支され注入ノズルが直接または間接的に取り付けられる第３アームと、第１枢支軸を旋回中心として第１アームを横方向に沿って旋回させる第１駆動源と、第２枢支軸を旋回中心として第２アームを横方向に沿って旋回させる第２駆動源と、第３アームを貯湯容器の底部側に対して高さ方向において昇降させ、上昇時に注入ノズルの上部を可動体の溶湯通過口周辺に押しつける第３駆動源とを具備しており、
注入ノズル取付装置は、注入ノズルの取付時において、
（ｉ）注入ノズルを可動体の溶湯通過口に接近させるとき、第１駆動源および第２駆動源の駆動力を第１アームおよび第２アームに伝達させ、第１駆動源および第２駆動源の駆動力で第１アームおよび第２アームを駆動旋回させることにより、第３アームの注入ノズルを可動体の溶湯通過口に接近させる駆動形態と、
（ｉｉ）可動体が前記注入ノズルと共に駆動するとき、第１駆動源および第２駆動源から第１アームおよび第２アームへの駆動力伝達を減殺または解消させ、可動体の駆動力で第１アームおよび第２アームを従動旋回可能とさせる従動形態とに切り替え可能とされていることを特徴とする。
【００１０】
（３）本発明の作用
ロングノズル等の注入ノズルを可動体の溶湯通過口（目標位置）に接近させるにあたり、注入ノズルを目標位置に移動させる駆動源は、第１駆動源および第２駆動源となる。この場合、まず、（ｉ）の駆動形態を実行する。そして、第１駆動源および第２駆動源の駆動力を第１アームおよび第２アームに伝達させ、第１駆動源および第２駆動源の駆動力で第１アームおよび第２アームを駆動旋回させる。これにより注入ノズルを可動体の溶湯通過口に接近させる。
【００１１】
ここで、ロングノズル等の注入ノズルを可動体の溶湯通過口（目標位置）に接近させるにあたり、仮に第１駆動源および第２駆動源の位置がフリー状態である場合、あるいは、第１駆動源および第２駆動源の駆動力が第１アームおよび第２アームに伝達されない場合には、第１駆動源および第２駆動源が駆動したとしても、第１アームおよび第２アームの駆動旋回は安定せず、良好ではない。この場合、第３アームに取り付けられている注入ノズルを目標位置に迅速に移動させることが困難となる。そこで本発明では、（ｉ）の駆動形態に切り替え、第１駆動源および第２駆動源の駆動力を第１アームおよび第２アームに伝達させ、第１駆動源および第２駆動源の駆動力で第１アームおよび第２アームを駆動旋回させる。これによりロングノズル等の注入ノズルを可動体の溶湯通過口（目標位置）に接近させる。
【００１２】
これに対して、可動体が注入ノズルと共に移動するとき、（ｉｉ）の従動形態を実行させる。すなわち、可動体が注入ノズルと共に駆動するとき、注入ノズルを移動させる駆動源は可動体となる。この場合、第１駆動源および第２駆動源から第１アームおよび第２アームへの駆動力がそのまま伝達されると、可動体からの駆動力が第１駆動源および第２駆動源に干渉するため、可動体の移動が安定せず、ひいては可動体に設けられている注入ノズルの移動が安定しない。そこで本発明によれば、第１駆動源および第２駆動源から第１アームおよび第２アームへの駆動力伝達を減殺または解消させる。そして可動体の駆動力で注入ノズルを移動させると共に、可動体の駆動力で第１アームおよび第２アームを従動旋回可能とさせる。これによりロングノズルや浸漬ノズル等の注入ノズルを貯湯容器の下側に迅速に且つ良好に取り付けることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ロングノズルや浸漬ノズル等の注入ノズルを貯湯容器の下側に取り付ける注入ノズル取付装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】取鍋の溶鋼をロングノズルを介して連続鋳造する過程を示す概念図である。
【図２】取鍋の底部にロングノズルを取り付ける過程の概念を示す断面図である。
【図３】注入ノズル取付装置の概念を示す図である。
【図４】注入ノズル取付装置の概念を示す平面図である。
【図５】注入ノズル取付装置の概念を示す側面図である。
【図６】注入ノズル取付装置の第３アームが伸縮している概念を示す平面図である。
【図７】第１シリンダ装置の位置を固定させるための第１拘束手段を示す図である。
【図８】第２シリンダ装置の駆動力を第２アームに伝達させる経路構造を示す図である。
【図９】第２シリンダ装置から第２アームに伝達される駆動力を減殺または解消させる構造を示す図である。
【図１０】実施形態２に係り、第２シリンダ装置の駆動力を第２アームに伝達させる経路構造を示す図である。
【図１１】実施形態２に係り、第２シリンダ装置から第２アームに伝達される駆動力を減殺または解消させる構造を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
好ましい形態によれば、注入ノズル取付装置は、（ｉ）の駆動形態において、第１駆動源または第２駆動源の位置を拘束手段により固定状態に拘束させ、その状態で第１駆動源および第２駆動源を駆動させて第１アームおよび第２アームを駆動旋回させる。これにより注入ノズルを可動体における目標位置まで迅速に移動させ得る。また、（ｉｉ）の従動形態において、拘束手段の拘束を解除することにより第１駆動源または第２駆動源の位置の固定状態を解除し、第１アームおよび第２アームをフリー状態とさせ、第１アームおよび第２アームの従動旋回を許容させる。すなわち、可動体が注入ノズルと共に駆動するとき、可動体が注入ノズルの駆動源となる。この場合、第１駆動源および第２駆動源から第１アームおよび第２アームへの駆動力が伝達されると、可動体からの駆動力が第１駆動源および第２駆動源に干渉するため、注入ノズルの移動が安定しない。そこで本実施形態によれば、拘束手段の拘束を解除することにより、第１駆動源または第２駆動源の位置の固定状態を解除し、第１アームおよび／または第２アームをフリー状態とさせ、第１アームおよび第２アームの従動旋回を許容させる。
【００１６】
好ましい形態によれば、拘束手段は、所定の方向に延びる第１案内部と、第１案内部に沿って移動可能であると共に凹状または凸状の被係止部をもち第１駆動源および第２駆動源のうちの一方に連結される連結具をもつ第１可動体と、第１可動体の被係止部に係合および離脱可能に係止される凸状または凹状の係止部と、係止部を係合方向および離脱方向に移動させる第４駆動源とを有する。この場合、第４駆動源が離脱方向へ移動するとき、被係止部と係止部との係合が解除され、第１駆動源および第２駆動源のうちの一方はフリー状態とされる。第１可動体および／または第１案内部は、第１可動体の移動性を高める転動ベアリング等の転動体を有することが好ましい。
【００１７】
好ましい形態によれば、拘束手段は、（ｉ）の駆動形態において第１アームおよび第２アームを駆動旋回させるときにおいて、第１駆動源および第２駆動源のうちの一方の駆動力を第１アームまたは第２アームに伝達させ、（ｉｉ）の従動形態において、第１アームおよび第２アームを従動旋回させるときにおいて、第１駆動源および第２駆動源のうちの一方の駆動力を第１アームまたは第２アームに伝達させない。
【００１８】
好ましい形態によれば、拘束手段は、第１アームまたは第２アームに固定され所定の方向に延びる第２案内部と、第１アームまたは第２アームに保持され第２案内部に沿って移動可能な第２可動体と、第２可動体の一方向の直進移動を阻止する前進後退可能な押圧部をもつ第６駆動源と、第２可動体の他方向の直進移動を阻止する前進後退可能な押圧部をもつ第７駆動源とを有する。この場合、第６駆動源および第７駆動源の作動により第２可動体の一方向の直進移動と他方向の直進移動が阻止されるとき、第２可動体は第２案内部に沿って移動できず、第１アームまたは第２アームに固定状態に拘束される。これにより注入ノズルを可動体における目標位置まで迅速に移動させ得る。第２可動体および／または第２案内部は、第２可動体の移動性を高める転動ベアリング等の転動体を有することが好ましい。
【００１９】
これに対して、第６駆動源および第７駆動源の逆動により第２可動体の一方向の直進移動と他方向の直進移動が許容されるとき、第２可動体は第２案内部に沿って移動可能であり、第１アームまたは第２アームにフリー状態にされる。第１駆動源または第２駆動源の位置の固定状態を解除し、第１アームおよび第２アームをフリー状態とさせ、第１アームおよび第２アームの従動旋回を許容させる。
【００２０】
好ましい形態によれば、第１駆動源、第２駆動源、第３駆動源、第４駆動源、第５駆動源（伸縮駆動源）、第６駆動源、第７駆動源としては、流体圧シリンダ装置が好ましいが、電動モータ装置とすることもできる。流体圧シリンダ装置として油圧、空気圧、水圧を利用できる。
【００２１】
本発明の好ましい形態によれば、第１アーム、第２アームおよび第３アームのうちの少なくとも一つは、自身の長さ方向において伸縮可能とされていることが好ましい。更に、第１アームおよび／または第２アームの旋回時において、その伸縮可能なアームを伸縮させる伸縮駆動源が設けられていることが好ましい。この場合、ロングノズル等の注入ノズルを可動体の溶湯通過口（目標位置）に接近させるにあたり、障害物が存在する場合には、伸縮駆動源を駆動させることにより、第１アーム、第２アームおよび第３アームのうちの少なくとも一つを伸縮させ、障害物を回避することができる。従って、狭い設置スペースであっても、広い設置スペースであっても、ロングノズルや浸漬ノズル等の注入ノズルを貯湯容器の下側に取り付けることができる。
【００２２】
本発明の好ましい形態によれば、ロングノズル等の注入ノズルを可動体の溶湯通過口（目標位置）に接近させるにあたり、注入ノズルを目標位置に移動させる駆動源は、第１駆動源および第２駆動源となる。この場合、まず、第１アーム、第２アームおよび第３アームのうちの少なくとも一つは、自身の長さ方向において伸縮可能とされていることが好ましい。この場合、第１アームを伸縮可能としても良い。第２アームを伸縮可能としても良い。第３アームを伸縮可能としても良い。その伸縮可能なアームを伸縮させる伸縮駆動源が設けられている。伸縮駆動源は流体圧シリンダ装置が好ましいが、電動モータでも良い。流体圧シリンダ装置として油圧、空気圧、水圧を利用できる。
【００２３】
ロングノズル等の注入ノズルを可動体の溶湯通過口（目標位置）に接近させるにあたり、障害物が存在する場合には、伸縮駆動源を駆動させることにより、第１アーム、第２アームおよび第３アームのうちの少なくとも一つを適宜伸縮させ、障害物を回避することができる。
【００２４】
好ましい形態によれば、前述したように第１アームを伸縮可能としても良い。第２アームを伸縮可能としても良い。高さ方向に昇降可能な第３アームを伸縮可能としても良い。高さ方向に昇降可能な第３アームを伸縮可能とすれば、高さ方向および長さ方向の双方において、障害物との干渉や衝突を回避させ易い。その伸縮可能なアームを伸縮させる伸縮駆動源が設けられている。
【００２５】
（実施形態１）
図１は実施形態１の使用形態を表す概念図を示す。図１に示すように、金属溶湯としての高温の溶鋼を溜める貯湯容器としての取鍋１０が設けられている。取鍋１０の下にはタンデッシュ１５が設けられる。タンデッシュ１５の下方には、冷媒が流れる冷却通路１７ａをもつ溶鋼凝固促進用のモールド１７が設けられる。モールド１７の下方には連続鋳造装置が設けられる。取鍋１０の底部１０ａ側には取鍋１０用の溶湯通過装置１１が設けられている。図２は取鍋１０の底部１０ａ側に設けられている溶湯通過装置１１付近を示す。図２に模式的に示すように、この溶湯通過装置１１は、取鍋１０の底部１０ａの溶鋼口１０ｃに対面する溶鋼口１２ｃをもつ固定用の上プレート１２（第１プレート）と、上プレート１２に対して回動スライド可能なロータリノズルとも呼ばれる下プレート１３（第２プレート，駆動プレート）とをもつ。下プレート１３は、油圧等の流体圧機構または電動モータ機構を有するプレート駆動源１９により駆動される。
【００２６】
図２は、ロータリノズルとも呼ばれる下プレート１３付近を示す。下プレート１３の溶鋼通過口１４（溶湯通過口）には、コレクタノズル１３ｘを介して、これの下側から、長筒形状をなすロングノズル１８（注入ノズル）が、本実施形態に係る注入ノズル取付装置２により押しつけられる。図２に示すように、プレート駆動源１９により下プレート１３がこれの中心軸線Ｐ１の回りで回転可能とされている。プレート駆動源１９により下プレート１３がこれの中心軸線Ｐ１の回りでロングノズル１８と共に回転すると、下プレート１３の溶鋼通過口１４は中心軸線Ｐ１の回りで回転し、ロングノズル１８のノズル口１８ｃと共に上プレート１２の溶鋼口１２ｃに対面可能となる（位置ＸＡ）。この場合、取鍋１０内に貯留されている溶鋼は、取鍋１０の底部１０ａの溶鋼口１０ｃ、上プレート１２の溶鋼口１２ｃ、下プレート１３の溶鋼通過口１４（溶湯通過口）、ロングノズル１８のノズル口１８ｃ、更に図１から理解できるように、タンデッシュ１５の溶鋼口１５ｃ、浸漬ノズル１６を経てモールド１７に供給され、モールド１７で溶鋼が冷却され、連続鋳造装置に供給され、連続鋳造片が形成される。
【００２７】
図３は、本実施形態に係る注入ノズル取付装置２の基本構成の平面視を模式的に示す。本装置は、注入ノズルとしてのロングノズル１８を下プレート１３（ロータリーノズル）に接近移動させ、下プレート１３の溶鋼通過口１４の下部にこれの下側から押しつけるための装置である。注入ノズル取付装置２は、取鍋１０内の溶鋼を通過させるノズル孔１８ｃをもつロングノズル１８（注入ノズル）を下プレート１３に対して取付けるものである。
【００２８】
図３に示すように、注入ノズル取付装置２は、固定架台２０と、固定架台２０に保持された第１枢支軸２１と、第１枢支軸２１により横方向（ａ方向）に沿って固定架台２０に対して旋回可能に枢支された第１アーム３１と、第１アーム３１の先端側に保持された第２枢支軸２２と、第２枢支軸２２により横方向（ｂ方向）に沿って旋回可能に枢支された第２アーム３２と、第２アーム３２に保持された第３枢支軸２３と、第３枢支軸２３により取鍋１０の底部１０ａに対して高さ方向（図３の紙面垂直方向）において昇降旋回可能に枢支された第３アーム３３とを有する。図３において、ａ方向は水平二次元のＹ方向に相当する。ｂ方向は水平二次元のＸ方向に相当する。
【００２９】
第３アーム３３の先端部には、回動部３４を介してロングノズル１８が取り付けられる。回動部３４はロングノズル１８をほぼ９０度回動でき、ロングノズル１８を鉛直方向に立てたり、水平方向に寝かしたりできる。
【００３０】
更に図３に示すように、本装置は、溶鋼を溜める取鍋１０の底部１０ａにおいて第１枢支軸２１の中心軸線Ｐ１を旋回中心として第１アーム３１を横方向（ａ方向）に沿って旋回させる第１駆動源としての第１シリンダ装置４１と、第２枢支軸２２の中心軸線Ｐ２を旋回中心として第２アーム３２を横方向（ｂ方向）に沿って旋回させる第２駆動源としての第２シリンダ装置４２とを有する。第２アーム３２および第３アーム３３はａ方向およびｂ方向において、即ち、水平２次元方向において、同じ動きをする。
【００３１】
更に図４および図５等を参照して説明を加える。図４に示すように、第１シリンダ装置４１は、固定架台２０において移動可能な第１可動体５２に連結具４１３により矢印Ｄ方向（横方向，図４参照）に回動可能に保持された第１シリンダ本体４１０と、第１シリンダ本体４１０に対して伸縮可能な第１ロッド４１１とを有する。第１ロッド４１１は、第１アーム３１に枢支具３１ｋを介して矢印Ｄ方向に回動可能に枢支されている。第１シリンダ装置４１が作動して第１ロッド４１１が伸縮すると、第１枢支軸２１の中心軸線Ｐ１を旋回中心として第１アーム３１がａ方向（図３，図４参照）に旋回する。第２シリンダ装置４２は、第１アーム３１に枢支具４２０により矢印ｂ方向（図３，図４参照）に回動可能に保持された第２シリンダ本体４２０と、第２シリンダ本体４２０に対して伸縮可能な第２ロッド４２１とを有する。第２シリンダ本体４２０は第１アーム３１に枢支具４２０ｋを介して回動可能に枢支されている。第２ロッド４２１は第２アーム３２に枢支具３２ｋを介して回動可能に枢支されている。第２シリンダ装置４２が作動して第２ロッド４２１が矢印Ｓ１０方向（図４参照）に伸縮すると、第２枢支軸２２の中心軸線Ｐ２を旋回中心として第２アーム３２がｂ方向（図３，図４参照）に旋回する。
【００３２】
更に本装置は、図５に示すように、第２アーム３２の横軸形の第３枢支軸２３の水平方向に沿った中心軸線Ｐ３を旋回中心として、第３アーム３３を取鍋１０の底部１０ａ側に対して高さ方向（図５に示すＨ方向、図３の紙面垂直方向）において昇降させる第３駆動源としての第３シリンダ装置４３とを備えている。ここで、第３シリンダ装置４３が作動してロッド４３１が矢印Ｓ１方向（図５参照）に伸長すると、第３アーム３３が第３枢支軸２３の中心軸線Ｐ３を旋回中心として図５に示すＨ方向（高さ方向）に旋回し、第３アーム３３の先端部に取り付けられているロングノズル１８の上部を、下プレート１３の溶鋼通過口１４周辺にコレクタノズル１３ｘを介して押しつけることができる（図２，図５参照）。
【００３３】
更に説明を加える。図４に示すように、固定部として機能する固定架台２０が設けられている。固定架台２０には、縦軸形の中心軸線Ｐ１をもつ縦形の第１枢支軸２１が保持されている。固体架台２０には、第１枢支軸２１により横方向（ａ方向）に沿って旋回可能に第１アーム３１が枢支されている。第１アーム３１の先端側には、縦軸形の中心軸線Ｐ２をもつ縦形の第２枢支軸２２が保持されている。第２枢支軸２２により第２アーム３２が横方向（ｂ方向）に沿って旋回可能に枢支されている。第２アーム３２には横軸形の水平方向に沿った中心軸線Ｐ３をもつ第３枢支軸２３が保持されている。第３枢支軸２３により第３アーム３３が昇降旋回可能に枢支されている。第３枢支軸２３を旋回中心として第３アーム３３が矢印Ｈ１方向（図５参照）に上昇旋回すると、第３アーム３３の先端部に保持されているロングノズル１８の上端は、取鍋１０の底部１０ａに設けられている下プレート１３に対して接近し、下プレート１３の溶鋼通過口１４周辺にコレクタノズル１３ｘを介して押しつけられる。第３アーム３３の先端部には回動部３４を介してロングノズル１８が取り付けられる。なお、回動部３４はロングノズル１８をほぼ９０度回動でき、ロングノズル１８を鉛直方向に配置させたり、水平方向に配置させたりできる。
【００３４】
換言すると、図３に示すように、本装置は、溶鋼（溶湯）を溜める取鍋１０の底部１０ａにおいて第１枢支軸２１を旋回中心として第１アーム３１を横方向（ａ方向）に沿って旋回させる第１駆動源としての第１シリンダ装置４１と、第２枢支軸２２を旋回中心として第２アーム３２を横方向（ｂ方向）に沿って旋回させる第２駆動源としての第２シリンダ装置４２とを有する。更に本装置は、図５に示すように、第３アーム３３を取鍋１０の底部１０ａ側に対して高さ方向（図５に示すＨ方向、図３の紙面垂直方向）において昇降させる第３駆動源としての第３シリンダ装置４３とを備えている。図５に示すように、第３シリンダ装置４３は斜めに傾斜して配置されており、第２アーム３２に枢支具３２ｍにより矢印Ｍ方向（高さ方向）に沿って回動可能に保持された第３シリンダ本体４３０と、第３シリンダ本体４３０に対して伸縮可能な第３ロッド４３１とを有する。第３ロッド４３１は第３アーム３３の根元部３３ｗに枢支具３３ｅを介して高さ方向に回動可能に枢支されている。第３シリンダ装置４３が作動して第３ロッド４３１が矢印Ｓ１方向（図５参照）に伸長すると、第３枢支軸２３の中心軸線Ｐ３（図５参照）を旋回中心として第３アーム３３が図５に示すＨ方向（図５参照）に旋回する。よって、第３アーム３３の先端部に取り付けられているロングノズル１８の上部をコレクタノズル１３ｘを介して下プレート１３の溶鋼通過口１４周辺に押しつけることができる。なお、図５に示すように第２アーム３２は転動体３２０をもつ。転動体３２０は、固定架台２０の摺動面２００に沿って移動するため、第２アーム３２の旋回は良好とされている。
【００３５】
図４に示すように、第３アーム３３は、直線状に延びるアーム本体３３０と、アーム本体３３０に形成されこれの長さ方向に沿って延びる嵌合通路３３１と、嵌合通路３３１に嵌合された直線状に延びる副アーム３２２とを有する。第３アーム３３には第５駆動源として第５シリンダ装置４５が取り付けられている。第５シリンダ装置４５は、第３アーム３３のアーム本体３３０に取り付けられた第５シリンダ本体４５０と、第５シリンダ本体４５０に対して伸縮可能な第５ロッド４５１とをもつ。第５ロッド４５１は副アーム３２２に連結されている。第５シリンダ装置４５が作動すると、第５ロッド４５１が矢印Ｌ１方向に前進し、副アーム３２２およびロングノズル１８が第５シリンダ装置４５に対して矢印Ｌ１方向に前進して伸長する。第５シリンダ装置４５が逆動すると、第５ロッド４５１が矢印Ｌ２方向に後退し、副アーム３２２およびロングノズル１８が第５シリンダ装置４５に対して矢印Ｌ２方向に後退して収縮する。これによりロングノズル１８を備える第３アーム３３は、これの長さ方向に伸縮できる。障害物を回避させ易い。すなわち、第３アーム３３の移動先方に障害物が存在するときには、第３アーム３３を収縮させておいた状態で、第１アーム３１をａ方向（図３，図４参照）に旋回させ、第２アーム３２および第３アーム３３をｂ方向（図３，図４参照）に旋回させる。障害物が無くなり、且つ、目的地に接近したら、必要に応じて第３アーム３３を適宜伸長させつつ第２アーム３２および第３アーム３３をｂ方向（図３，図４参照）に旋回させる。
【００３６】
図７は、第１シリンダ装置４１をロックさせて拘束させる第１拘束手段５を示す。第１拘束手段５は、図７に示すように、第１案内部５１と、第１案内部５１に沿って移動可能である第１可動体５２と、係止部５３と、第４駆動源としての第４シリンダ装置４４とを有する。第１案内部５１は固定架台２０の部位２０ａに固定されており、所定の方向（第１シリンダ装置４１のフリー移動方向）である矢印Ｃ方向に直線状に延びる複数のレール状をなす。第１可動体５２は、第１案内部５１に沿って直状に移動可能である共に、溝面５２ｅをもつ凹状の被係止部５２ａをもつ。図７に示すように、第１可動体５２および／または第１案内部５１は、第１可動体５２の移動性を高める転動ベアリング等の転動体５２ｋを有することが好ましい。第１シリンダ装置４１のシリンダ本体４１０は、連結具４１３で矢印Ｄ方向（横方向）に第１可動体５２に回動可能に連結されている。係止部５３は、第１可動体５２の凹状の被係止部５２ａに係合および離脱可能に係止される凸状のくさび突起５３ａをもつ。くさび突起５３ａはくさび状の傾斜面５３ｅをもつ。第４シリンダ装置４４は、係止部５３を係合方向（矢印Ｅ１方向）および離脱方向（矢印Ｅ２方向）に移動させる。第４シリンダ装置４４は、固定架台２０に固定された第４シリンダ本体４４０と、第４シリンダ本体４４０に対して伸縮可能な第４ロッド４４１とを有する。第４ロッド４４１は係止部５３に連結具５３ｘを介して連結されている。
【００３７】
ここで、図７から理解できるように、第４シリンダ装置４４が作動して係止部５３を係合方向（矢印Ｅ１方向）に移動させ、凸状の係止部５３を凹状の被係止部５２ａに係合させると、第１可動体５２はロックされて、第１可動体５２は第１案内部５１に対して矢印Ｃ方向（第１シリンダ装置４１をフリーとさせる方向）に移動することが阻止される。ひいては、第４シリンダ装置４４の位置（矢印Ｃ方向の位置）はロックされて、第１案内部５１に対して矢印Ｃ方向に移動することが阻止される。同様に、第４シリンダ装置４４に連結されている第１アーム３１は矢印Ｃ方向において拘束されて、第１案内部５１に対して矢印Ｃ方向に自由に移動することが阻止される。すなわち、第１シリンダ装置４１および第１アーム３１は第１拘束形態（駆動形態）とされる。
【００３８】
また、図７から理解できるように、第４シリンダ装置４４が逆動して係止部５３を離脱方向（矢印Ｅ２方向）に移動させ、係止部５３のくさび突起５３ａおよび被係止部５２ａの係合を解除させると、第１可動体５２のロックは解除されて、第１可動体５２は第１案内部５１に沿って矢印Ｃ方向に移動することが可能とされる。ひいては第１可動体５２に連結されている第４シリンダ装置４４の位置のロックは解除されて、第４シリンダ装置４４は第１案内部５１に対して矢印Ｃ方向にフリー移動することが可能とされる。同様に、第４シリンダ装置４４に連結されている第１アーム３１の矢印Ｃ方向へのロックは解除され、第１アーム３１は第１案内部５１に沿って矢印Ｃ方向にフリー移動することが可能とされる。すなわち、第１シリンダ装置４１および第１アーム３１の第１拘束形態（駆動形態）は解除され、第１シリンダ装置４１および第１シリンダ装置４１に回動可能に連結されている第１アーム３１の移動は、フリーとなる解除形態（従動形態）に切り替えられる。
【００３９】
図８は第２拘束手段８を示す。図８に示すように、第２拘束手段８はクラッチ手段９を有する。クラッチ手段９は、（ｉ）第１アーム３１および第２アーム３２を駆動旋回させるときにおいて、第２シリンダ装置４２の駆動力を第２アーム３２に伝達させる伝達形態（駆動形態，図８参照）と、（ｉｉ）第１アーム３１および第２アーム３２を従動旋回させるときにおいて、第２シリンダ装置４２の駆動力を第２アーム３２に伝達させない非伝達形態（従動形態，図９参照）とに切り替え可能とされている。
【００４０】
クラッチ手段９について更に説明を加える。図８に示すように、クラッチ手段９は、第２アーム３２に固定された直線レール状の第２案内部９１と、第２案内部９１に沿って矢印Ｆ１，Ｆ２方向に移動可能な第２可動体９２と、第６駆動源としての第６シリンダ装置４６と、第７駆動源としての第７シリンダ装置４７とを有する。第２案内部９１は、所定の方向（矢印Ｆ１，Ｆ２方向）に沿って、つまり、第２アーム３２の長さ方向に沿ってレール状に延びる。第２可動体９２は、第２案内部９１に沿って矢印Ｆ１，Ｆ２方向（第２アーム３２の長さ方向）に沿って移動可能であると共に、第２シリンダ装置４２の第２ロッド４２１を枢支具３２ｋで回動可能に固定する。第２可動体９２はストッパ９２６およびストッパ９２７をもつ。図８に示すように、第２可動体９２および／または第２案内部９１は、第２可動体９２の移動性を高める転動ベアリング等の転動体９２ｋを有することが好ましい。
【００４１】
図８から理解できるように、第２シリンダ装置４２は、第１アーム３１に枢支具４２０ｋにより回動可能に保持された第２シリンダ本体４２０と、第２シリンダ本体４２０から伸縮可能な第２ロッド４２１とを有する。図８から理解できるように、第６シリンダ装置４６は、第２アーム３２に固定された第６シリンダ本体４６０と、第６シリンダ本体４６０に対して矢印Ｆ１，Ｆ２方向にそって伸縮可能な第６ロッド４６１とを有する。図８は、第２シリンダ装置４２の駆動力を第２アーム３２に伝達させる伝達形態（駆動形態）を模式的に示す。
【００４２】
伝達形態（駆動形態）によれば、図８に示すように、第６ロッド４６１の押圧部４６１ｍは、第２可動体９２のストッパ９２６と係合することにより、第２可動体９２の一方向（矢印Ｆ１方向）の直進移動を阻止する。図８に示すように、第７シリンダ装置４７は、第２アーム３２に固定された第７シリンダ本体４７０と、第７シリンダ本体４７０に対して矢印Ｆ１，Ｆ２方向にそって伸縮可能な第７ロッド４７１とを有する。伝達形態（駆動形態）では、第７ロッド４７１の押圧部４７１ｍは、第２可動体９２のストッパ９２７と係合することにより、第２可動体９２の他方向（矢印Ｆ２方向）の直進移動を阻止する。
【００４３】
ここで図８に示すように、伝達形態（駆動形態）によれば、第６シリンダ装置４６が作動して第６シリンダ装置４６の押圧部４６１ｍが第２可動体９２のストップ部９２６に当接する。且つ、第７シリンダ装置４７が作動して第７シリンダ装置４７の押圧部４７１ｍが第２可動体９２のストッパ９２７に当接する。この結果、第２可動体９２はロックされ、第２案内部９１（矢印Ｆ１，Ｆ２方向）に沿って移動することが阻止される。これにより第２シリンダ装置４２は第２拘束形態（駆動形態）とされる。
【００４４】
これに対して、図９は非伝達形態（従動形態）を示す。非伝達形態によれば、図９に示すように、第６シリンダ装置４６が逆動して第６シリンダ装置４６の押圧部４６１ｍが第２可動体９２のストッパ９２６からΔＫ１ぶん離間する。第７シリンダ装置４７が作動して第７シリンダ装置４７の押圧部４７１ｍが第２可動体９２のストップ部９２７からΔＫ２ぶん（図９参照）離間する。すると、第２シリンダ装置４２からのＦ１，Ｆ２方向の駆動力は、第２可動体９２を介して第２アーム３２へ直接的には伝達されない。即ち、第２シリンダ装置４２からの駆動力で第２ロッド４２１が第２可動体９２と共に矢印Ｆ１方向に前進したとしても、ストッパ９２６が押圧部４６１ｍに当接するまでは、すなわち、ΔＫ１相当ぶん（図９参照）については、第２可動体９２は空前進するもの、第２アーム３２は矢印Ｆ２方向に移動しない。即ち、第２シリンダ装置４２の矢印Ｆ１方向の駆動力は減殺または解消される。
【００４５】
また第２シリンダ装置４２からの駆動力で第２ロッド４２１が第２可動体９２と共に矢印Ｆ２方向に後退したとしても、ストッパ９２７が押圧部４７１ｍに当接するまでは、すなわち、ΔＫ２相当ぶん（図９参照）については、第２可動体９２は空後退するもの、第２アーム３２は矢印Ｆ２方向に移動しない。即ち、第２シリンダ装置４２の矢印Ｆ２方向の駆動力は減殺または解消される。
【００４６】
従って、下プレート１３が駆動源となって第２アーム３２が従動旋回するときには、第２可動体９２はレール状の第２案内部９１に沿ってΔＫ１＋ΔＫ２ぶん自由に移動することができる。この結果、第２アーム３２は、第２シリンダ装置４２に対してΔＫ１＋ΔＫ２ぶん自由に従動でき、第２アーム２を従動旋回させることができる。
【００４７】
（本装置の使用形態）
本装置の使用形態について説明を加える。まず、ロングノズル１８を第３アーム３３の先端の回動部３４（注入ノズル保持部）に保持する。この場合、ロングノズル１８と障害物との接触干渉を防止するため、ロングノズル１８を横方向に沿って寝かせておくことが好ましい（図６参照）。次に、図７から理解できるように、第４シリンダ装置４４を作動させて係止部５３を係合方向（図６，図７に示す矢印Ｅ１方向）に移動させ、係止部５３のくさび突起５３ａおよび凹状の被係止部５２ａを係合させ、第１可動体５２を固定架台２０にロックさせる。これにより第１可動体５２は固定架台２０に固定させ、第１案内部５１に対して矢印Ｃ方向に移動することが阻止される。ひいては第１シリンダ装置４１は拘束されて、第１案内部５１に対して矢印Ｃ方向に移動することが阻止される。同様に、第１シリンダ装置４１に連結されている第１アーム３１はロックされて拘束されて、第１案内部５１に対して矢印Ｃ方向に自由に移動することが阻止される。この結果、第１シリンダ装置４１および第１アーム３１は第１拘束形態（駆動形態）とされる。
【００４８】
更に、図８から理解できるように、第６シリンダ装置４６が作動して第６シリンダ装置４６の押圧部４６１ｍが第２可動体９２のストップ部９２６に当接し、且つ、第７シリンダ装置４７が作動して第７シリンダ装置４７の押圧部４７１ｍが第２可動体９２のストッパ９２７に当接すると、第２可動体９２はロックされ、第２案内部９１（矢印Ｆ方向）に沿って移動することが阻止される。これにより第２シリンダ装置４２は第２拘束形態（駆動形態）とされる（図８参照）。
【００４９】
このように第１シリンダ装置４１および第２シリンダ装置４２をロックさせて拘束させた状態で、第１シリンダ装置４１を作動させて第１アーム３１をａ方向（図３，図４参照）に旋回させると共に、第２シリンダ装置４２を作動させて第２アーム３２および第３アーム３３をｂ方向（図３，図４参照）に旋回させる。これにより第３アーム３３の先端のロングノズル１８を下プレート１３に向けて接近させ、更に下プレート１３の溶鋼通過口１４の真下に接近させることができる。このような動作は、制御装置の記憶媒体のエリアに格納されているプログラムに基づいて第１シリンダ装置４１および第２シリンダ装置４２を自動的に駆動させることにより実行できる。
【００５０】
上記したように第１アーム３１をａ方向に旋回させると共に第２アーム３２および第３アーム３３をｂ方向に旋回させるときには、図６に示すように、第３アーム３３の先端に保持されているロングノズル１８を回動部３４の回動作用により水平方向に沿って配置させることが好ましい。この場合、第１アーム３１、第２アーム３２および第３アーム３３が旋回するとき、ロングノズル１８と他の部位との接触干渉が防止される。この場合、必要に応じて、第４シリンダ装置４４を作動させて第３アーム３３をこれの長さ方向（図６に示す矢印Ｌ１，Ｌ２方向）に向けて伸縮させる。この結果、第３アーム３３の先端のロングノズル１８を第３アーム３３の長さ方向（矢印Ｌ１方向）に向けて適宜前進させることができる。
【００５１】
その後、回動部３４によりロングノズル１８を回動させて鉛直方向に沿って配置させる。この状態で、図５から理解できるように、第３シリンダ装置４３のロッド４３１を矢印Ｓ１方向に伸長させ、第３枢支軸２３の中心軸線Ｐ３を旋回中心として第３アーム３３を矢印Ｈ１方向に上昇旋回させる。この結果、第３アーム３３の先端部のロングノズル１８の上部を、コレクタノズル１３ｘを介して、下プレート１３の溶鋼通過口１４の真下に押しつける（図２，図５参照）。
【００５２】
上記したように第１アーム３１、第２アーム３２および第３アーム３３を旋回させる場合、ロングノズル１８を待機位置から下プレート１３の溶鋼通過口１４の真下に配置させるとき、仮に第１シリンダ装置４１および第２シリンダ装置４２の位置がフリーであると、第１シリンダ装置４１および第２シリンダ装置４２の位置が無駄に移動してしまい、第１アーム３１および第２アーム３２の良好なる旋回ができない。しかしながら本実施形態によれば、第１シリンダ装置４１および第２シリンダ装置４２の位置がロックされて拘束されているため、第１アーム３１のａ方向への旋回、および、第２アーム３２のｂ方向への良好なる旋回が可能となる。
【００５３】
次に、第１シリンダ装置４１の位置のロックを解除させたために、第４シリンダ装置４４（図４，図６，図７参照）を逆動させて係止部５３を離脱方向（図４および図７に示す矢印Ｅ２方向）に退避移動させ、係止部５３のくさび突起５３ａおよび凹状の被係止部５２ａの係合を解除させ、第１可動体５２の位置のロックを解除させる。これにより第１可動体５２は、第１案内部５１に沿って矢印Ｃ方向に移動することが可能となる。このように第１可動体５２の位置の矢印Ｃ方向のロックは解除され、第１可動体５２および第１シリンダ装置４１は、第１案内部５１に沿って矢印Ｃ方向にフリー移動することが可能とされる。同様に第４シリンダ装置４４は矢印Ｃ方向（図４参照）にフリー移動可能となる。第４シリンダ装置４４に連結されている第１アーム３１の拘束は解除されて、第１アーム３１は第１案内部５１に対して矢印Ｃ方向にフリー移動することが可能とされる。すなわち、第１シリンダ装置４１および第１アーム３１は解除形態（従動形態）とされる。
【００５４】
更に、図９から理解できるように、第６シリンダ装置４６を逆動させて第６シリンダ装置４６の押圧部４６１ｍを第２可動体９２のストップ部９２６からΔＫ１（図９参照）離間させる。且つ、第７シリンダ装置４７を逆動させて第７シリンダ装置４７の押圧部４７１ｍを第２可動体９２のストッパ９２７からΔＫ２（図９参照）離間させる。第２アーム３２に保持されている第２可動体９２が第２案内部９１に沿って矢印Ｆ１，Ｆ２方向に移動することが可能とされる。この場合には、第１アーム３１はａ方向に任意に旋回できる。同様に、第２アーム３２はｂ方向に任意に旋回できる。
【００５５】
このように第１アーム３１および第２アーム３２が従動可能となるため、本装置は、ロータリノズルとも呼ばれる下プレート１３をプレート駆動源１９（ロータリノズル用の駆動源，図２参照）により下プレート１３の中心軸線Ｐ１の回りで回転させることができる。これにより下プレート１３の溶鋼通過口１４を上プレート１２の溶鋼口１２ｃに対面させる。この結果、取鍋１０の底部１０ａの溶鋼口１０ｃ、上プレート１２の溶鋼口１２ｃ、下プレート１３の溶鋼通過口１４（溶湯通過口）、ロングノズル１８のノズル口１８ｃは連通する（図１参照）。この結果、取鍋１０内に貯留されている溶鋼は、取鍋１０の底部１０ａの溶鋼口１０ｃ、上プレート１２の溶鋼口１２ｃ、下プレート１３の溶鋼通過口１４（溶湯通過口）、ロングノズル１８のノズル口１８ｃ、タンデッシュ１５の溶鋼口１５ｃを経てモールド１７に供給され、モールド１７で溶鋼が冷却され、連続鋳造装置に供給され、連続鋳造片が形成される。
【００５６】
上記したように下プレート１３の溶鋼通過口１４周辺にロングノズル１８の上部を押しつけつつ、プレート駆動源１９（図２参照）により下プレート１３が中心軸線Ｐ１の回りで回転するとき、もし第１可動体５２および第１シリンダ装置４１がロックされて拘束されている場合、あるいは、第２可動体９２がロックされている場合には、下プレート１３の駆動力が、第１シリンダ装置４１および第２シリンダ装置４２に干渉するおそれがあり、第１アーム３１および第２アーム３２が下プレート１３の回動駆動に対して円滑に追従できないおそれがある。
【００５７】
この点について本実施形態によれば、プレート駆動源１９（図２参照）により下プレート１３が中心軸線Ｐ１の回りで回転するときには、第１可動体５２および第１シリンダ装置４１のロックが既に解除され、第１シリンダ装置４１の位置はフリーとされ、矢印Ｃ方向にフリー移動可能とされている。更に、第２可動体９２のロックが解除され、第２可動体９２は矢印Ｆ１，Ｆ２方向にフリー移動可能とされており、ΔＫ１＋ΔＫ２ぶん第２アーム３２はフリー旋回できる。
【００５８】
このため本実施形態によれば、プレート駆動源１９（図２参照）により下プレート１３が中心軸線Ｐ１の回りで回転するとき、シリンダ装置４１，４２が障害とならず、第１アーム３１および第２アーム３２が下プレート１３の駆動に対して自由に円滑に追従できる。この結果、図１から理解できるように、取鍋１０の底部１０ａの溶鋼口１０ｃ、上プレート１２の溶鋼口１２ｃ、下プレート１３の溶鋼通過口１４（溶湯通過口）、ロングノズル１８のノズル口１８ｃを良好に連通させることができる。これにより図１から理解できるように、取鍋１０に貯留されている溶鋼は、取鍋１０の底部１０ａの溶鋼口１０ｃ、上プレート１２の溶鋼口１２ｃ、下プレート１３の溶鋼通過口１４（溶湯通過口）、ロングノズル１８のノズル口１８ｃからタンデッシュ１５に保持され、更に、タンデッシュ１５の溶湯口１５ｃからモールド１７に供給され、連続鋳造装置で連続的に鋳造されて連続鋳造片となる。
【００５９】
本実施形態によれば、第１アーム３１および第２アーム３２を旋回させて、ロングノズル１８を下プレート１３の溶鋼通過口１４（目標位置）に接近させるにあたり（図６参照）、障害物が存在する場合には、第５シリンダ装置４５（伸縮駆動源）を適宜駆動させることにより、第２アーム３２に保持されている高さ方向に昇降可能な第３アーム３３をこれの長さ方向に適宜伸縮させることができる。よって、旋回中において、障害物を容易に回避することができる。従って、狭い設置スペースであっても、あるいは、広い設置スペースであっても、ロングノズル１８を取鍋１０の底部１０ａ側の下プレート１３の下側に容易に取り付けることができる。
【００６０】
殊に、第３アーム３３の長さは第１アーム３１および第２アーム３２の長さよりも長い。このように最も長い第３アーム３３に第５シリンダ装置４５が設けられ、第３アーム３３の副アーム３２２を矢印Ｌ１，Ｌ２方向に伸縮させるため、第３アーム３３の伸縮量が確保され、障害物を回避させ易い。
【００６１】
また本実施形態によれば、図６に示すように、第３アーム３３を矢印Ｌ１方向に沿って必要に応じて伸長できるため、溶鋼を溜めるタンデッシュ１５（高熱源）と、タンデッシュ１５の上に存在する取鍋１０の高温の溶鋼（高熱源）とから、第１シリンダ装置４１および第２シリンダ装置４２を遠ざけることができる。このため第１シリンダ装置４１および第２シリンダ装置４２を溶鋼の高熱から保護させ易い利点が得られる。更に、第３アーム３３を伸縮させる伸縮源である第５シリンダ装置４５は、第３枢支軸２３の回動枢支性に影響を与えないように、第３アーム３３に取り付けられている。このため、第３アーム３３を伸縮させる伸縮駆動源として機能する第５シリンダ装置４５は、第３枢支軸２３の回動枢支性に影響を与えない。
【００６２】
更に本実施形態によれば、長さ方向に伸縮可能な第３アーム３３は、第３シリンダ装置４３および第３枢支軸２３により高さ方向（矢印Ｈ方向）において昇降可能である。このため、ロングノズル１８を取り付けるにあたり、第３アーム３３が障害物に干渉したり衝突したりすること、ひいては、第３アーム３３に保持されているロングノズル１８が障害物に干渉したり衝突したりすることは、第３アーム３３の長さ方向（矢印Ｌ１，Ｌ２方向）においても、また、高さ方向（矢印Ｈ方向）においても、回避され易い利点が得られる。
【００６３】
なお、上記した本実施形態によれば、注入ノズルとしてのロングノズル１８に本発明を適用した場合であるが、これに限らず、浸漬ノズル１６に適用しても良い。すなわち、図１に示すように、タンデッシュ１５の底部１５ａ側には、タンデッシュ１５用の溶湯通過装置１１Ｔが設けられている。図１に模式的に示すように、この溶湯通過装置１１Ｔは、タンデッシュ１５の底部１５ａの溶鋼口１５ｃに対面する溶鋼口１２０をもつ固定用の上プレート１２Ｔと、上プレート１２Ｔに対して回動スライド可能な下プレート１３Ｔ（第２駆動プレート）とをもつ。下プレート１３Ｔの溶鋼通過口１４Ｔ（溶湯通過口）には、これの下側から、浸漬ノズル１６（注入ノズル）が押しつけられる。このようなタンデッシュ１５用の溶湯通過装置１１Ｔの浸漬ノズル１６に本発明を適用させることもできる。
【００６４】
（実施形態２）
図１０および図１１は実施形態２を示す。本実施形態は前記した実施形態１と基本的には同様の構成、同様の作用効果を奏する。図１０，図１１に示すように、第２案内部９１は第２アーム３２に固定されている。第２可動体９２は、第２アーム３２および第２案内部９１に沿って矢印Ｆ１，Ｆ２方向に移動可能に保持されている。但し、第２シリンダ装置４２の第２シリンダ４２０は第２可動体９２に固定されており、第２ロッド４２１は第１アーム３１に回動可能に枢支されている。
【００６５】
ここで図１０に示すように、伝達形態によれば、第６シリンダ装置４６が作動して第６シリンダ装置４６の押圧部４６１ｍが第２可動体９２のストップ部９２６に当接する。且つ、第７シリンダ装置４７が作動して第７シリンダ装置４７の押圧部４７１ｍが第２可動体９２のストッパ９２７に当接する。この結果、第２可動体９２は第２アーム３２にロックされ、第２案内部９１（矢印Ｆ１，Ｆ２方向）に沿って移動することが阻止される。これにより第２可動体９２に保持されている第２シリンダ装置４２は第２拘束形態とされる。
【００６６】
これに対して、図１１は非伝達形態（従動形態）を示す。非伝達形態（従動形態）によれば、図１１に示すように、第６シリンダ装置４６が逆動して第６シリンダ装置４６の押圧部４６１ｍが第２可動体９２のストッパ９２６からΔＫ１ぶん離間する。第７シリンダ装置４７が作動して第７シリンダ装置４７の押圧部４７１ｍが第２可動体９２のストップ部９２７からΔＫ２ぶん離間する。すると、第２可動体９２は第２シリンダ装置４２と共に矢印Ｆ１，Ｆ２方向に前進後退できる。従って、下プレート１３が駆動源となって第２アーム３２が従動旋回するときには、第２可動体９２に固定されている第２シリンダ装置４２は、第２案内部９１に沿ってΔＫ１＋ΔＫ２ぶん自由に移動することができる。この結果、第２アーム３２および第２シリンダ装置４２は、ΔＫ１＋ΔＫ２ぶんフリー状態となり、第２アーム２の従動旋回を許容させることができる。
【００６７】
本実施形態においても、ロングノズル１８を下プレート１３の溶鋼通過口１４（目標位置）に接近させるにあたり、障害物が存在する場合には、第５シリンダ装置４５（伸縮駆動源）を駆動させることにより、第２アーム３２に保持されている第３アーム３３をこれの長さ方向に適宜伸縮させ、障害物を回避することができる。従って、狭い設置スペースであっても、広い設置スペースであっても、ロングノズル１８下プレート１３の下側に容易に取り付けることができる。
【００６８】
（その他）
本発明は上記し且つ図面に示した実施形態のみに限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施できる。図７は第１シリンダ装置４１の位置を拘束させてロックさせる構造を示すが、第２シリンダ装置４２の位置を拘束させてロックさせる構造として適用しても良い。図８は第２シリンダ装置４１の駆動力を減殺または解消させる構造を示すが、第１シリンダ装置４１の駆動力を減殺または解消させる構造として適用しても良い。可動体としての下プレート１３は回転するが、直動のみでも良いし、回転および直動の併用でも良い。第１駆動源〜第７駆動源については第１シリンダ装置４１〜第７シリンダ装置４７に代えて、電動モータ装置とすることができる。殊に、伸縮駆動源である第５シリンダ装置４５に代えて、電動モータ装置とすることができる。本明細書の記載から次の技術的思想も把握できる。
【００６９】
［付記項１］金属溶湯を溜める貯湯容器内の前記金属溶湯を通過させる注入ノズルを前記貯湯容器の底部側の可動体の溶湯通過口に連通させるように、前記注入ノズルを前記可動体の前記溶湯通過口周辺に取り付ける注入ノズル取付装置であって、固定架台と、前記固定架台に保持された第１枢支軸と、前記第１枢支軸により横方向に沿って前記固定架台に対して旋回可能に枢支された第１アームと、前記第１アームに保持された第２枢支軸と、前記第２枢支軸により横方向に沿って旋回可能に枢支された第２アームと、前記第２アームに保持された第３枢支軸と、前記第３枢支軸により前記貯湯容器の底部側に対して高さ方向において昇降旋回可能に枢支され前記注入ノズルが直接または間接的に取り付けられる第３アームと、前記第１枢支軸を旋回中心として前記第１アームを横方向に沿って旋回させる第１駆動源と、前記第２枢支軸を旋回中心として前記第２アームを横方向に沿って旋回させる第２駆動源と、前記第３アームを前記貯湯容器の底部側に対して高さ方向において昇降させ、上昇時に前記注入ノズルの上部を前記可動体の前記溶湯通過口周辺に押しつける第３駆動源とを具備することを特徴とする注入ノズル取付装置。
【符号の説明】
【００７０】
１０は取鍋（貯湯容器）、１２は上プレート、１３は下プレート（可動体）、１４は溶鋼通過口（溶湯通過口）、１５はタンディッシュ、１７はモールド、１８はロングノズル（注入ノズル）、１９はプレート駆動源、２は注入ノズル取付装置、２０は固定架台、２１は第１枢支軸、２２は第２枢支軸、２３は第３枢支軸、３１は第１アーム、３２は第２アーム、３３は第３アーム、３３０はアーム本体、３２２は副アーム、３４は回動部、４１は第１シリンダ装置（第１駆動源）、４２は第２シリンダ装置（第２駆動源）、４３は第３シリンダ装置（第３駆動源）、４４は第４シリンダ装置（第４駆動源）、４５は第５シリンダ装置（伸縮駆動源、第５駆動源）、４６は第６シリンダ装置（第６駆動源）、４７は第７シリンダ装置（第７駆動源）、５は第１拘束手段、５１は第１案内部、５２は第１可動体、５３は係止部、５２ａは被係止部、５３は係止部、５３ａはくさび突起、８は第２拘束手段、９１は第２案内部、９２は第２可動体、９２６，９２７はストッパを示す。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属溶湯を溜める貯湯容器内の前記金属溶湯を通過させる注入ノズルを前記貯湯容器の底部側の可動体の溶湯通過口に連通させるように、前記注入ノズルを前記可動体の前記溶湯通過口周辺に取り付ける注入ノズル取付装置であって、
固定架台と、前記固定架台に保持された第１枢支軸と、前記第１枢支軸により横方向に沿って前記固定架台に対して旋回可能に枢支された第１アームと、前記第１アームに保持された第２枢支軸と、前記第２枢支軸により横方向に沿って旋回可能に枢支された第２アームと、前記第２アームに保持された第３枢支軸と、前記第３枢支軸により前記貯湯容器の底部側に対して高さ方向において昇降旋回可能に枢支され前記注入ノズルが直接または間接的に取り付けられる第３アームと、前記第１枢支軸を旋回中心として前記第１アームを横方向に沿って旋回させる第１駆動源と、前記第２枢支軸を旋回中心として前記第２アームを横方向に沿って旋回させる第２駆動源と、前記第３アームを前記貯湯容器の底部側に対して高さ方向において昇降させ、上昇時に前記注入ノズルの上部を前記可動体の前記溶湯通過口周辺に押しつける第３駆動源とを具備しており、
前記注入ノズル取付装置は、前記注入ノズルの取付時において、
（ｉ）前記注入ノズルを前記可動体の前記溶湯通過口に接近させるとき、前記第１駆動源および前記第２駆動源の駆動力を前記第１アームおよび前記第２アームに伝達させ、前記第１駆動源および前記第２駆動源の駆動力で前記第１アームおよび前記第２アームを駆動旋回させることにより、前記第３アームの注入ノズルを前記可動体の前記溶湯通過口に接近させる駆動形態と、
（ｉｉ）前記可動体が前記注入ノズルと共に駆動するとき、前記第１駆動源および前記第２駆動源から前記第１アームおよび前記第２アームへの駆動力伝達を減殺または解消させ、前記可動体の駆動力で前記第１アームおよび前記第２アームを従動旋回可能とさせる従動形態とに切り替え可能とされていることを特徴とする注入ノズル取付装置。
【請求項２】
請求項１において、前記第１アーム、前記第２アームおよび前記第３アームのうちの少なくとも一つは、自身の長さ方向において伸縮可能とされており、
前記第１アームおよび／または前記第２アームの旋回時において、その伸縮可能なアームを伸縮させる伸縮駆動源が設けられていることを特徴とする注入ノズル取付装置。
【請求項３】
請求項１または２において、前記注入ノズル取付装置は、（ｉ）の駆動形態において、前記第１駆動源または前記第２駆動源の位置を拘束手段により固定状態に拘束させ、その状態で前記第１駆動源および前記第２駆動源を駆動させて前記第１アームおよび／または前記第２アームを駆動旋回させ、
（ｉｉ）の従動形態において、前記拘束手段の拘束を解除することにより前記第１駆動源または前記第２駆動源の位置の固定状態を解除し、前記第１アームおよび前記第２アームをフリー状態とさせ、前記可動体の駆動力で前記第１アームおよび前記第２アームの従動旋回を許容させることを特徴とする注入ノズル取付装置。
【請求項４】
請求項３において、前記拘束手段は、所定の方向に延びる第１案内部と、前記第１案内部に沿って移動可能であると共に凹状または凸状の被係止部をもち前記第１駆動源および前記第２駆動源のうちの一方に連結される連結具をもつ第１可動体と、前記第１可動体の前記被係止部に係合および離脱可能に係止される凸状または凹状の係止部と、前記係止部を係合方向および離脱方向に移動させる第４駆動源とを有しており、前記第４駆動源が離脱方向へ移動するとき、前記被係止部と前記係止部との係合が解除され、前記第１駆動源および前記第２駆動源のうちの一方はフリー状態とされることを特徴とする注入ノズル取付装置。
【請求項５】
請求項３または４において、前記拘束手段は、（ｉ）の駆動形態において、前記第１アームおよび前記第２アームを駆動旋回させるときにおいて、前記第１駆動源および前記第２駆動源のうちの一方の駆動力を前記第１アームまたは前記第２アームに伝達させ、
（ｉｉ）の従動形態において、前記第１アームおよび前記第２アームを従動旋回させるときにおいて、前記第１駆動源および前記第２駆動源のうちの一方の駆動力を前記第１アームまたは前記第２アームに伝達させないことを特徴とする注入ノズル取付装置。
【請求項６】
請求項３または４において、前記拘束手段は、前記第１アームまたは前記第２アームに固定され所定の方向に延びる第２案内部と、前記第１アームまたは前記第２アームに保持され前記第２案内部に沿って移動可能な第２可動体と、前記第２可動体の一方向の直進移動を阻止する前進後退可能な押圧部をもつ第６駆動源と、前記第２可動体の他方向の直進移動を阻止する前進後退可能な押圧部をもつ第７駆動源とを有しており、
前記第６駆動源および前記第７駆動源の作動により前記第２可動体の前記一方向の直進移動と前記他方向の直進移動が阻止されるとき、前記第２可動体は前記第２案内部に沿って移動できず、前記第１アームまたは前記第２アームに固定状態に拘束され、
前記第６駆動源および前記第７駆動源の逆動により前記第２可動体の一方向の直進移動と他方向の直進移動が許容されるとき、前記第２可動体は前記第２案内部に沿って移動可能であり、前記第１アームまたは前記第２アームにフリー状態にされることを特徴とする注入ノズル取付装置。
【請求項１】
金属溶湯を溜める貯湯容器内の前記金属溶湯を通過させる注入ノズルを前記貯湯容器の底部側の可動体の溶湯通過口に連通させるように、前記注入ノズルを前記可動体の前記溶湯通過口周辺に取り付ける注入ノズル取付装置であって、
固定架台と、前記固定架台に保持された第１枢支軸と、前記第１枢支軸により横方向に沿って前記固定架台に対して旋回可能に枢支された第１アームと、前記第１アームに保持された第２枢支軸と、前記第２枢支軸により横方向に沿って旋回可能に枢支された第２アームと、前記第２アームに保持された第３枢支軸と、前記第３枢支軸により前記貯湯容器の底部側に対して高さ方向において昇降旋回可能に枢支され前記注入ノズルが直接または間接的に取り付けられる第３アームと、前記第１枢支軸を旋回中心として前記第１アームを横方向に沿って旋回させる第１駆動源と、前記第２枢支軸を旋回中心として前記第２アームを横方向に沿って旋回させる第２駆動源と、前記第３アームを前記貯湯容器の底部側に対して高さ方向において昇降させ、上昇時に前記注入ノズルの上部を前記可動体の前記溶湯通過口周辺に押しつける第３駆動源とを具備しており、
前記注入ノズル取付装置は、前記注入ノズルの取付時において、
（ｉ）前記注入ノズルを前記可動体の前記溶湯通過口に接近させるとき、前記第１駆動源および前記第２駆動源の駆動力を前記第１アームおよび前記第２アームに伝達させ、前記第１駆動源および前記第２駆動源の駆動力で前記第１アームおよび前記第２アームを駆動旋回させることにより、前記第３アームの注入ノズルを前記可動体の前記溶湯通過口に接近させる駆動形態と、
（ｉｉ）前記可動体が前記注入ノズルと共に駆動するとき、前記第１駆動源および前記第２駆動源から前記第１アームおよび前記第２アームへの駆動力伝達を減殺または解消させ、前記可動体の駆動力で前記第１アームおよび前記第２アームを従動旋回可能とさせる従動形態とに切り替え可能とされていることを特徴とする注入ノズル取付装置。
【請求項２】
請求項１において、前記第１アーム、前記第２アームおよび前記第３アームのうちの少なくとも一つは、自身の長さ方向において伸縮可能とされており、
前記第１アームおよび／または前記第２アームの旋回時において、その伸縮可能なアームを伸縮させる伸縮駆動源が設けられていることを特徴とする注入ノズル取付装置。
【請求項３】
請求項１または２において、前記注入ノズル取付装置は、（ｉ）の駆動形態において、前記第１駆動源または前記第２駆動源の位置を拘束手段により固定状態に拘束させ、その状態で前記第１駆動源および前記第２駆動源を駆動させて前記第１アームおよび／または前記第２アームを駆動旋回させ、
（ｉｉ）の従動形態において、前記拘束手段の拘束を解除することにより前記第１駆動源または前記第２駆動源の位置の固定状態を解除し、前記第１アームおよび前記第２アームをフリー状態とさせ、前記可動体の駆動力で前記第１アームおよび前記第２アームの従動旋回を許容させることを特徴とする注入ノズル取付装置。
【請求項４】
請求項３において、前記拘束手段は、所定の方向に延びる第１案内部と、前記第１案内部に沿って移動可能であると共に凹状または凸状の被係止部をもち前記第１駆動源および前記第２駆動源のうちの一方に連結される連結具をもつ第１可動体と、前記第１可動体の前記被係止部に係合および離脱可能に係止される凸状または凹状の係止部と、前記係止部を係合方向および離脱方向に移動させる第４駆動源とを有しており、前記第４駆動源が離脱方向へ移動するとき、前記被係止部と前記係止部との係合が解除され、前記第１駆動源および前記第２駆動源のうちの一方はフリー状態とされることを特徴とする注入ノズル取付装置。
【請求項５】
請求項３または４において、前記拘束手段は、（ｉ）の駆動形態において、前記第１アームおよび前記第２アームを駆動旋回させるときにおいて、前記第１駆動源および前記第２駆動源のうちの一方の駆動力を前記第１アームまたは前記第２アームに伝達させ、
（ｉｉ）の従動形態において、前記第１アームおよび前記第２アームを従動旋回させるときにおいて、前記第１駆動源および前記第２駆動源のうちの一方の駆動力を前記第１アームまたは前記第２アームに伝達させないことを特徴とする注入ノズル取付装置。
【請求項６】
請求項３または４において、前記拘束手段は、前記第１アームまたは前記第２アームに固定され所定の方向に延びる第２案内部と、前記第１アームまたは前記第２アームに保持され前記第２案内部に沿って移動可能な第２可動体と、前記第２可動体の一方向の直進移動を阻止する前進後退可能な押圧部をもつ第６駆動源と、前記第２可動体の他方向の直進移動を阻止する前進後退可能な押圧部をもつ第７駆動源とを有しており、
前記第６駆動源および前記第７駆動源の作動により前記第２可動体の前記一方向の直進移動と前記他方向の直進移動が阻止されるとき、前記第２可動体は前記第２案内部に沿って移動できず、前記第１アームまたは前記第２アームに固定状態に拘束され、
前記第６駆動源および前記第７駆動源の逆動により前記第２可動体の一方向の直進移動と他方向の直進移動が許容されるとき、前記第２可動体は前記第２案内部に沿って移動可能であり、前記第１アームまたは前記第２アームにフリー状態にされることを特徴とする注入ノズル取付装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１２−１８３５５７（Ｐ２０１２−１８３５５７Ａ）
【公開日】平成２４年９月２７日（２０１２．９．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−４８５７７（Ｐ２０１１−４８５７７）
【出願日】平成２３年３月７日（２０１１．３．７）
【出願人】（０００２２０７６７）東京窯業株式会社 (211)
【出願人】（０００００２１１８）住友金属工業株式会社 (2,544)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月２７日（２０１２．９．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月７日（２０１１．３．７）
【出願人】（０００２２０７６７）東京窯業株式会社 (211)
【出願人】（０００００２１１８）住友金属工業株式会社 (2,544)
【Ｆターム（参考）】
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