以下、添付した図面を参照しつつ、本発明� ��具体化した実施例につき説明し、本発明の� ��解に供する。
 なお、以下の説明では、アームに関して下� ��ズルに接する側を「前」、その反対側を「� ��」と便宜上、呼ぶことにする。また、以下� ��説明における「上」又は「下」の方向は、� ��ンディッシュの底面にタンディッシュノズ� ��交換装置が設置された状態を前提としてい� ��。

 図1及び図2に示すように、本発明の一実施� �に係るタンディッシュノズル交換装置1は、� ��ンディッシュの底面に固着されるベースプ� ��ート14に、当該装置のフレーム18を介して4� �のボルト19により取り付けられる。
 図3に示すように、ベースプレート14及びフ� ��ーム18の中央部には、二つの開口部が隣接� �て形成されており、一方の開口部には第一� �上ノズル22が、他方の開口部には第二の上ノ ズル23がそれぞれ挿入される。このため、前� ��二つの開口部は、タンディッシュの底部に� ��けられた隣接する注ぎ口20,21と第一の上ノ� �ル22及び第二の上ノズル23の孔とがそれぞれ� ��致するように形成されている。

 第一の上ノズル22が挿入される第一の開� �部18aの周縁部には、第一の上ノズル22の下面 に配置される第一の下ノズル2を押圧支持す� �一対の第一のアーム6,6がフレーム18上に対向 配置されている。また、一対の第一のアーム 6,6の側方には、交換用下ノズル4を第一のア� �ム6,6まで案内するための一対のガイドプレ� �ト15,15が対向配置されている。そして、一対 のガイドプレート15,15の一方の端部には、交� ��用下ノズル4を第一のアーム6,6側に押し出す ための第一の油圧シリンダー8が取り付けら� �ている。

 同様に、第二の上ノズル23が挿入される� �二の開口部18bの周縁部には、第二の上ノズ� �23の下面に配置される第二の下ノズル3を押� �支持する一対の第二のアーム7,7がフレーム18 上に対向配置されている。また、一対の第二 のアーム7,7の側方には、交換用下ノズル5を� �二のアーム7,7まで案内するために対向配置� �れた一対のガイドプレート16,16が、一対のガ イドプレート15,15と並行して設置されている� ��そして、一対のガイドプレート16,16の一方� �端部には、交換用下ノズル5を第二のアーム7 ,7側に押し出すための第二の油圧シリンダー9 が、第一の油圧シリンダー8と並行に取り付� �られている。

 下ノズル2,3,4,5は、上半分が角形状、下半分 が円筒状とされ、上半分が側方に張り出した 形状をしている。下ノズル2,3,4,5は、この側� �に張り出した角形部位がガイドプレート15,16 によって下方から支持されて側方に押し出さ れるとともに、第一のアーム6もしくは第二� �アーム7によって上ノズル22,23の下面に押圧� �持される。
 なお、上ノズル及び下ノズルの構造及び形� ��については、後で詳細に説明する。

 第一のアーム6は、平面視矩形状とされ、後 端部の両サイドには、後方に突出する突出部 6aがそれぞれ形成されている。そして、第一� ��アーム6の中央部及び突出部6aは、それぞれ� ��ン10,11でフレーム18に連結されている。
 一方、第二のアーム7は、平面視台形状とさ れ、後端部の両サイドには、後方に突出する 突出部7aがそれぞれ形成されている。そして� ��第二のアーム7の中央部及び突出部7aは、そ� ��ぞれピン12,13でフレーム18に連結されている 。

 図3に示すように、ピン10,12には、第一の� ��ーム6及び第二のアーム7と接する部位に球� �座10a,12aが環装されており、第一のアーム6及 び第二のアーム7は鉛直面内で回動自在とさ� �ている。一方、ピン11,13には圧縮コイルバネ 17が巻装され、第一のアーム6及び第二のアー ム7の突出部6a,7aは、鉛直方向に遊びを有する 状態でフレーム18に連結されている。圧縮コ� ��ルバネ17は、第一のアーム6及び第二のアー� ��7の突出部6a,7aを下方に付勢する付勢手段で� ��り、第一のアーム6及び第二のアーム7は、� �ン10,12を支点として鉛直面内で回動し、前端 部6b,7bがそれぞれ第一の下ノズル2及び第二の 下ノズル3の角形部位を下方から上方に押圧� �持する。

 第二のアーム7は第一のアーム6より厚さが� �く、第二のアーム7の後端面には、後方及び� ��口する凹陥部7cが形成され、隣接する第一� �アーム6の突出部6aが、第二のアーム7の支点� ��あるピン12を挟むように、後方に開口する� �陥部7cに挿入されている。即ち、平面視した 際、第一のアーム6が第二のアーム7の突出部7 a間に挟まれた状態となると共に、側面視し� �際、第一のアーム6の突出部6aが第二のアー� �7の中央部に潜り込んだ状態となる。
これにより、第一のアーム6と第二のアーム7� ��単に並設する場合に比べて、第一の下ノズ� ��2を交換するラインと第二の下ノズル3を交� �するラインとの間隔を狭めることができる� �
 なお、隣接する第一のアーム6と第二のアー ム7とは、クリアランスを有する状態で接し� �おり、第一のアーム6の動きと第二のアーム7 の動きが互いに干渉することはない。

 また、本タンディッシュノズル交換装置1で は、第一のアーム6のピン11の位置に作用する 付勢力をF ₁ 、当該付勢力が作用するピン11から第一のア� ��ム6のピン10までの距離をX ₁ 、ピン10から第一の下ノズル2を押圧支持する 前端部6bの前端面までの距離をY ₁ とし、第二のアーム7のピン13の位置に作用す る付勢力をF ₂ 、当該付勢力が作用するピン13から第二のア� ��ム7のピン12までの距離をX ₂ 、ピン12から第二の下ノズル3を押圧支持する 前端部7bの前端面までの距離をY ₂ とすると(図1参照)、
 F ₁ ・X ₁ =F ₂ ・X ₂ 且つY ₁ =Y ₂
とされている。ここで、上記各距離は、下ノ ズル2,3,4,5の移動方向に対して直交する方向� �距離である。
 F ₁ ・X ₁ =F ₂ ・X ₂ とすることで、第一のアーム6及び第二のア� �ム7に作用するモーメントは等しくなり、さ� ��にY ₁ =Y ₂ とすることで、第一の下ノズル2及び第二の� �ノズル3に作用する押圧力は等しくなる。
 なお、第一のアーム6の前端部6b及び第二の� ��ーム7の前端部7bにそれぞれ作用する実際の� ��圧力は、設定値の±10%以内とすることが望� �しい。また、第一のアーム6の前端部6bと第� �のアーム7の前端部7bの幅は、下ノズル2,3を� �きるだけ均等に押圧するため、下ノズル2,3� �上端面の幅以上あれば良い。

 加えて、本タンディッシュノズル交換装置1 では、第一のアーム6のピン10と一対のピン11, 11との間の距離P ₁ ,Q ₁ 及び第二のアーム7のピン12と一対のピン13,13� ��の間の距離P ₂ ,Q ₂ に関して、P ₁ =Q ₁ 、P ₂ =Q ₂ とすることで、第一の下ノズル2及び第二の� �ノズル3に均等に押圧力が作用するようにし� ��いる。

 本実施例において、X ₁ とX ₂ はそれぞれ40.5mm、Y ₁ とY ₂ はそれぞれ32.5mm、P ₁ とQ ₁ はそれぞれ40mm、P ₂ とQ ₂ はそれぞれ80mmである。また、付勢力F ₁ ,F ₂ は、使用する圧縮コイルバネ17のコイルバネ� ��数から算出される。本実施例では、各圧縮� ��イルバネ17のコイルバネ定数を400N/mm、使用� ��のたわみ量を4mmとした。そして、1つのアー ムに2つの圧縮コイルバネを使用しているた� �、1つのアームに作用する付勢力は400×4×2=320 0Nとなる。

 さらに図8に示すように、下ノズル2,3の移 動方向に対して直交する方向の第一のアーム 6及び第二のアーム7の幅はそれぞれ90mmである が、隣接する第一のアーム6と第二のアーム7� ��一部を重ねて配置した合計幅は110mm、それ� �れのアーム6,7の前端部6b,7bにおける下ノズル 2,3との重なり寸法は10mmとなっている。その� �果、タンディッシュノズルの孔間距離を190mm とすることができる。なお、本実施例におい て、下ノズル2,3の移動方向に対して直交する 方向の下ノズル2,3の上端面の幅は100mmである� ��

 上記構成を有するタンディッシュノズル交� ��装置1を用いて鋳込操業中の下ノズル2,3を交 換する場合は、鋳込操業中の下ノズル2,3の側 方に交換用下ノズル4,5をセットしておき、油 圧シリンダー8,9を作動させて交換用下ノズル 4,5をアーム6,7側に押し出す。これにより、交 換用下ノズル4,5がガイドプレート15,16に案内� ��れ、上ノズル22,23の直下に移動し、鋳込操� �中の下ノズル2,3は、交換用下ノズル4,5によ� �て側方に押し出される。
 本タンディッシュノズル交換装置1では、第 一の下ノズル2と第二の下ノズル3を同時に交� ��することもできるし、一方のみ交換するこ� ��もできる。この際、上述したように、隣接� ��る第一のアーム6と第二のアーム7とは、ク� �アランスを有する状態で接しているので、� �方のアームの動きが他方のアームによって� �束されることはない。

 なお、鋳込操業中のブレークアウトやオ� ��バーフローなどの事故発生時に直ちに鋳込� ��停止できるようにするため、下ノズル2,3の� ��換時以外は、交換用下ノズル4,5に代えて孔� ��無いブランクプレートをセットしておいて� ��良い。

 さてここで、タンディッシュノズル交換装� ��に用いられる上ノズル、下ノズル、及びブ� ��ンクプレートについて説明する。
 図4に本発明に係るタンディッシュノズル交 換装置に用いられるタンディッシュノズル部 分の縦断面を、図5と図6に上ノズル、下ノズ� ��、及びブランクプレートの形状をそれぞれ� ��す。以下では、第一の下ノズル2及び第一の 上ノズル22について説明するが、第二の下ノ� ��ル3及び第二の上ノズル23も同様である。ま� ��、以下の説明では、第一の下ノズル、第一� ��上ノズルを単に下ノズル、上ノズルと呼ぶ� ��とにする。

 図4~図6に示すように、下ノズル2及び上ノ ズル22は、ジルコニア質ノズル2c,22cの外周部� ��アルミナ質耐火物2b,22bを巻装し、さらにア� ��ミナ質耐火物2b,22bの周囲をメタルケース2a,2 2aで被覆したものを使用することができる。� ��のような構造とすることで、使用中にジル� ��ニア質ノズル2c,22cに亀裂が発生しても割れ� ��防止することができる。加えて、ジルコニ� ��質ノズル2c,22cの外径を小さくすることがで� ��るので、上ノズル22及び下ノズル2がコンパ� ��トになる。その結果、上ノズル22と下ノズ� �2の接触面積を小さくして、下ノズル2を押圧 する第一のアーム6(第二のアーム7も同様であ る。)さらにはタンディッシュノズル交換装� �1全体を小さくすることが可能となる。

 下ノズル2及び上ノズル22において、ジルコ� ��ア質ノズル2c,22cの外周部にアルミナ質耐火� ��2b,22bを巻装する方法としては、例えばジル� ��ニア質ノズル2c,22cの外周部とメタルケース2 a,22aとの間にキャスタブルを鋳込んだものと� ��ることができる。キャスタブルの材質は、� ��度及び耐熱衝撃性の面からAl ₂ O ₃ 含有率が80質量%以上であることが好ましい。

 下ノズル2及び上ノズル22のノズル孔2d,22dは� ��溶鋼流量を確保するため、ある程度の大き� ��を確保する必要がある。鋳造に必要なノズ� ��孔径Dを確保し、しかもジルコニア質ノズル 2c,22cの外径を小さくするためには、ジルコニ ア質ノズル2c,22cの肉厚を薄くしなければなら ない。ジルコニア質ノズル2c,22cの肉厚を薄く して、しかも高い耐用性を維持するためには 、ZrO ₂ 含有率を高くすることが効果的である。この ためには、ジルコニア質ノズル2c,22c中のZrO ₂ 含有率は75質量%以上、より好ましくは90質量% 以上が良い。ZrO ₂ 含有率が75質量%未満では、使用中の溶損が大 きくなり、ジルコニア質ノズル2c,22cの肉厚を 薄くすることが難しい。

 本発明の課題であるタンディッシュノズル� ��孔間距離を狭くするためには、図6(a)、(b)に 示すように、下ノズル2及びブランクプレー� �4aの上端面の幅W1を短くすることが効果的で� ��る。ここで、下ノズル2及びブランクプレー ト4aの上端面の幅W1は、下ノズル2及びブラン� ��プレート4aの移動方向に対して直交する方� �の幅のことである。
 下ノズル2及びブランクプレート4aの上端面� ��幅W1は、短いほど、タンディッシュノズル� �孔間距離を狭くすることができるが、狭く� �すぎると耐用性が低下するため、79~120mmが好 ましく、さらには79~110mmがより好ましい。

 下ノズル2上部の張り出し幅Hは最低10mm、� ��ズル孔Dは最大25mm、ジルコニア質ノズル2cの 下端部の肉厚Kは最低7mm、アルミナ質耐火物2b の肉厚Jは最低10mmそれぞれ確保する必要があ� ��。これらの数値を合算すると、下ノズル2の 上端面の幅W1の下限値は79mmとなる(図4参照)。 一方、下ノズル2の上端面の幅W1が120mmを超え� ��と、上ノズル22と下ノズル2との接触面積が� ��きくなるため、下ノズル2を押圧する第一の アーム6(第二のアーム7も同様である。)も大� �くする必要があり、タンディッシュノズル� �孔間距離を250mm以下にすることが難しくなる 。

 一方、上ノズル22は、図5に示すように、� ��タルケース22aは円筒状とされているが、メ� ��ルケース22aから下方に露出する部分は、コ� ��ナー部が丸い四角形とされている。つまり� ��上ノズル22は円筒形状で、底面は平面視で� �ーナーが丸い四角形となっているが、この� �角形部分の対角線の長さは円筒部の外径と� �ぼ同じである。上ノズル22を円筒形状とする ことで水平断面において内孔に対する厚みが 一定となり、熱応力に対する抵抗性が高く耐 用性に優れたものとなる。その結果、より小 さくすることができ、ノズル孔間距離も小さ くすることができる。

 タンディッシュノズルの孔間距離は、図3に 示すように、アーム6,7を支持する支点(ピン)1 0,12の設置位置に影響を受けることになる。� �の支点間の距離は、上ノズル22の大きさにも 影響を受ける。つまり、支点間の距離を小さ くするためには上ノズル22の外径も小さくし� ��ければならない。従って、タンディッシュ� ��ズルの孔間距離を250mm以下とするためには� �各部の寸法の制約から上ノズル22の外径は200 mm以下とすることが、より好ましい。
図8においては、それぞれのアーム6,7の支点� �距離は143mm(正確には142.5mm)であり、この時の 孔間距離は190mmである。従って、孔間距離を2 50mm以下とするには、アーム6,7の支点間距離� �、あと60mm、即ち、上ノズル22の外径の最大� �である200mmまで大きくすることが可能である が、支点であるピン10,12との干渉を考慮する� ��180mm以下が、より好ましい。なお、本発明� �実施例における上ノズル22の外径は120mmとし� ��いる。

また、図3に示すように、上ノズル22は、その 下端面をフレーム18に当接することによりフ� ��ーム18で支持される構造となっており、上� �ズル22の外径が小さくなると、フレーム18と� ��接触面積が小さくなるので、使用中に上ノ� ��ル22がずれる危険性がある。このため、上� �ズル22をフレーム18で安定して支持するため� ��は、支持代として、片側で最低10mm必要であ る。従って、下ノズル2の幅W1の最低が79mmで� �ることから、上ノズル22の外径は100mm以上と� ��る必要がある。
 なお、上ノズル22が多角形の筒状の場合に� �、多角形の対角線の距離を外径とする。

 次に、第一のアームと第二のアームの他� ��実施例について、図7を用いて説明する。先 の実施例では、第一のアームと第二のアーム の少なくとも一部が平面視及び側面視で同じ 領域にあったが、本実施例では、第一のアー ムと第二のアームの少なくとも一部が側面視 で同じ領域にある。

 先ず、図7(a)では、第一のアーム36は、平面� ��矩形状とされ、後端部の両サイドに、後方� ��突出する突出部36aがそれぞれ形成されてい� ��。また、第一のアーム36の中央部及び突出� �36aは、それぞれピン30,31でフレーム18に連結� ��れている。
 一方、第二のアーム37は、平面視E字状とさ� ��、ウェブ部37b及び両フランジ部37aは、それ� ��れピン32,33でフレーム18に連結されている。 ウェブ部37b及び両フランジ部37aによって形成 された、後方に開口する凹陥部37cには、隣接 する第一のアーム36の突出部36aに加えて中央� ��の略1/2以上が、クリアランスを有する状態� ��嵌入している。

 また、図7(b)では、第一のアーム46は、平面� ��H字状とされ、ウェブ部46b及び一方のフラン ジ部46aは、それぞれピン40,41でフレーム18に� �結されている。
 一方、第二のアーム47は、平面視C字状とさ� ��、ウェブ部47b及び両フランジ部47aは、それ� ��れピン42,43でフレーム18に連結されている。 ウェブ部47b及び両フランジ部47aによって形成 された、後方に開口する凹陥部47cには、隣接 する第一のアーム46の一方のフランジ部46a及� ��ウェブ部46bが遊嵌されている。

 以上、本発明の実施例について説明した� ��、本発明は上記の実施例に限定されるもの� ��はなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜� ��更可能である。例えば、上記の実施例では� ��ノズルが2つ並設されている場合について説 明したが、3つ以上並設されていても良いこ� �は言うまでもない。また、上記の実施例で� �、アームの形状は左右対称としているが、� �右対称でなくても良い。要は、本発明にお� �て所期の機能が得られればよいのである。