JPS597914B2 - 湯出し口閉そく機用の揺動装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、高炉、低炉或いは類似の熔解炉の湯出し口を
閉じるために閉そくガンを担持している動力により揺動
可能な張出しアームを備えた、作業位置および静止位置
に揺動可能な機械用の、特に湯出し口閉そく機用の揺動
装置に関する。

湯出し口閉そく機は還元炉或いは熔解炉、特に高炉の湯
出し口を閉じるために、即ち銑鉄を回収するために使用
される。閉そく作業を行う際、閉そくガンは揺動装置を
介して大きな力で炉胸に対して押付けられる。この際閉
そく機の押付け力は、閉そくガンにより炉の湯出し口内
に押込まれた可塑注の閉そく物質が硬化するまで維持さ
れる。公知の湯出し口閉そく機は種々の揺動装置を備え
ている。これらの揺動装置は、閉そくガンを炉の湯出し
口から離れた静止位置から作業位置へと揺動させ、閉そ
く行程が終了した後再び閉そくガンを揺動させて静止位
置へと戻す働らきをする。油出し口閉そく機のためのド
イツ特許第２ρ３５β９７号から公知の揺動装置は閉そ
くガンを備えた張出しアームを備え、この張出しアーム
はその閉そくガンが取付けられている側とは反対側の端
部で基枠に揺動可能に支承されている。他方この揺動装
置は両方向に働らく液圧シリンダを備え、この液圧シリ
ンダは基枠の担持体に揺動可能に支承されており、その
ピストンロツドは張出しアームの揺動軸に対して半径方
向に設けられているアームに取付いている。閉そくガン
が作業位置から静止位置へと或いはこの逆の手順で揺動
運動する際張出しアームの揺動軸と揺動シリンダの不動
の関節点によつて与えられる死点位置を越えた時揺動シ
リンダＯ作業ビストンの運動方向が制御される。この揺
動装置の本質眞な欠点は、制御しなおさなければならな
いこと、揺動駆動部がスペースを要して費用がかかるこ
と並びに揺動駆動部が湯出し口の近傍では無保護の状態
にあり、この状態にあつて熱、塵埃および激しいガスに
よつて影響を受ける環境条件がこの揺動駆動部の作業障
害を引起すことである。ドイツ特許第１，１９２，２２
４号明細書から、類似の構造の湯出し口閉そく機が公知
である。

この湯出し口閉そく機の張出しアームは垂直線に対して
傾斜した軸を中心にして揺動可能であり、したがつて垂
直な揺動軸を備えた揺動装置にあつて使用される傾倒装
置を閉そくガンの静止位置から作業位置への揺動運動の
終期においてこの閉そくガンを湯出し口の方向へ整向す
るのに使用しなくてすむ。この湯出し口閉そく機の揺動
駆動部も同様に比較的大きなスペースを必要とする。ド
イツ公開特許公報第２，１５７，７１２号から公知の他
の揺動装置にあつては、張出しアームの静止位置から作
業位置へのおよびこれと逆の手順の揺動運動および閉そ
くガンの湯出しロへの圧接は張出しアームの回転支承部
の基礎に揺動運動可能に固定されている液圧シリンダに
よつて行われるが、この液圧シリンダは座屈レバーとし
て形成された中間部材を介して担持アームに作用する。

この座屈レバーはＵ一字形のあぶみ状部材とこれと結合
されている脚部とによつて形成されており、この場合液
圧シリンダのピストンロツドはこのあぶみ状部材に取付
いていおり、このあぶみ状部材の１端は固定された揺動
軸を中心にして回転可能であり、一方の自由端は脚部と
回転可能に結合されている。脚部は回転結合部を介して
張出しアームの担持アームに取付けられている。この公
知の揺動駆動部の本質的な欠点は、スペースを要して費
用がかかる以外に使用されたリンクチエーンの運動力学
的な態様によつて条件ずけられる揺動運勤行程中の張出
しアームの不都合な回転モーメント挙動にある。張出し
アームが静止位置から作業位置へと揺動運動する際これ
が閉そく位置に接近すると回転モーメントは二ーレバ一
の様式で働らく座屈レバーの作動態様により反比例して
土昇する。張出しアームの回転モーメントとこれによつ
て引起される閉そくガンの極めて高い圧接力とは、耐火
性の炉囲壁の摩耗および時折必要となるこの囲壁の改良
の結果湯出し口装着点の炉中心方向への変動が生じ、揺
動装置が閉そくガンの炉中心方向での理論上の装着点を
越える追補運動道程分だけ更に揺動運動しなければなら
ない時、ますます大きくなる。追補運動道程が大きい場
合理論的に値いを無限に設定できる過比例して上昇する
圧接力は炉囲壁構築物並びに閉そくガンの損傷を招く。
例えばドイツ特許第１，１９２，２２４号から公知の傾
斜揺動装置を備えた湯出し口閉そく機の他の欠点は、揺
動運動の間に実際に必要な回転モーメントに比して揺動
駆動部の回転モーメント挙動が不都合なことに基く。湯
出し口閉そく機のこの作業態様は自体著しいエネルギー
消費を伴う。本発明の目的は、張出しアームの揺動範囲
にわたる回転モーメント挙動がその都度必要な回転モー
メントに釣合されている揺動駆動部を備えた場所をとら
ない揺動装置を開発することにより公知の湯出し口閉そ
く機のもつ上記の諸種の欠点を排除することである。こ
の課題は冒頭に述べた様式の揺動装置から出発して、揺
動駆動部の全体を張出しアーム内に設けることによつて
解決される。

本発明の他の特徴により、揺動駆動部は実際のモーメン
ト必要性に相応して張出しアームの揺動角度でもつて変
りかつ張出しアームの閉そく位置の領域内で最高の、所
定の値いを取る張出しアームの回転モーメントを産む。

本発明の有利な構成にあつては、張出しアームの揺動駆
動部はこの張出しアームの縦方向の面の領域に設けられ
たレバー系を有しており、このレバー系は揺動レバーを
備えていて、この揺動レバーの１端は張出しアームの閉
そくガンとは反対の端部の揺動支承部の基礎内に固定し
て設けられた揺動軸を中心にして回動可能でありかつこ
の揺動軸は張出しアーム揺動軸に対して垂直に走る張出
しアーム横軸の閉そくガンとは反対側に設けられており
かつこの揺動レバーの他端には張出しアーム内に強固に
組込まれた揺動軸を中心にして回動可能な二方向に働ら
く揺動シリンダのピストンロツドが取付いており、かつ
上記のレバー系は揺動レバーに取付いている案内リンク
板を備えており、この案内リンク板の枢着点は１端にお
いてレバーてこ比を選択することにより確定され、他端
は張出しアーム内に強固に組込まれた揺動軸を中心にし
て回動可能である。

この場合、揺動シリンダの揺動軸と案内リンク板とが張
出しアームの横軸の閉そくガンに面した側で張出しアー
ム揺動軸に対して間隔をもつて設けられている。更に、
本発明により揺動シリンダの揺動軸と案内リンク板とは
相互に―定の間隔を有している。

揺動シリンダの揺動軸が張出しアーム縦軸の範囲内に設
けられているのが有利である。本発明の他の特徴により
、案内リンク板の両端はフオーク状に形成されている。

更に、張出しアームは自体公知の様式でハウジング様式
のアームとして形成されている。他の本発明の有利な様
式により、張出しアームの揺動軸は自体公知の様式で垂
直線に対して傾斜している。

本発明の他の特徴は、揺動シリンダの作業ストロークが
張出しアームの揺動角度が追補される角度分だけ大きく
なることにより張出しアームの閉そく位置範囲を拡大す
るため追補ストローク分だげ延長されていることである
。

湯出し口閉そく機のための本発明による揺動装置の利点
は、その必要とするスペースが揺動駆動部の全駆動要素
をケーシング様式の張出しアーム内に設けたことにより
、公知の湯出し口閉そく機におけるよりも著しく僅かに
なることである。

この新知な揺動装置の他の重要な利点は、揺動駆動部に
よつて生じる張出しアームの回転モーメント挙動が張出
しアームの全揺動領域にわたつて張出しアームの揺動に
必要な回転モーメント挙動に均らされていること、およ
び張出しアームの回転モーメントが湯出し口が変動した
際に閉そくガンの作業位置が修正される追補運動区間内
において殆んど一定であり、かつ所定の値いをとること
である。以下に添付図面に図示した実施例につき本発明
を詳述する。

第１図から第４図による湯出し口閉そく機はケーシング
様式の張出しアーム１を備えており、この張出しアーム
の自由端に閉そくガン２が揺動可能に固定されている。

張出しアーム２の固定端部は球状回転結合部３を介して
水平な基板６を備えたスタンド４の担持板５上に揺動可
能に支承されている。スタンド４はその基板６でもつて
図示していない真直ぐな基礎上に、張出しアーム１が閉
そくガン２と共に水平な揺動面内で揺動駆動部７で垂直
な揺動軸８−８を中心にして揺動可能であるように、固
定されている。閉そくガン２の揺動装置のための全駆動
部７は張出しアーム１内に組込まれており、主要構造部
分として揺動レバー９並びに案内リンク板１０とを備え
たレバー系を有している。

このレバー系は２方向に働らく液圧シリンダ１１によつ
て駆動される。揺動駆動部７のこのレバー系は張出しア
ームの縦方向の面の領域内に設けられている。揺動レバ
ー９の１端はリンク軸受１２を介して揺動軸線１４−１
４をもつてリンクボルト１３を中心にして揺動可能に支
承されている。リンク宗ルト１３は軸受１５内に保持さ
れており、この軸受１５は張出しアーム揺動軸８−８に
対して垂直に走つている張出しアーム横軸１６−１６の
閉そくガン２に対して反対側においてスタンド４の担持
板５上に固定されている。揺動レバー９の自由端には２
方向に働らく液圧シリンダ１１のピストンロツド１７が
取付いており、この液圧シリンダは張出しアーム１内に
組込み固定されている回転ポルト１９によつて形成され
ている揺動軸１８−１８を中心にして回動可能である。
揺動レバー９には回転リンク部を介して案内リンク板１
０が取り付いており、この回転リンク部はフオーク状部
材２１として形成された案内リンク板１０の端部に座し
ているリンクボルト２０と内方のリングがリンクボルト
２０上に設けられておりかつ外方のリングが揺動レバー
９内に保持されているリンク軸受部２２とを備えている
。案内リンク板１０の揺動レバー９における関着点はて
こ比を選択することによつて定まる。案内リンク板１０
のフオーク状部材２３として形成された他方の端部はリ
ンク軸受２４，２５を介して、揺動軸線２７−２７を形
成している張出しアーム１内に組込まれたリンクボルト
２６を中心にして揺動可能である。特に張出しアームの
縦軸線２８−２８土に存在している揺動シリンダ１１の
揺動軸１８−１８と案内リンク板１０の揺動軸２７−２
７は張出しアームの横軸１６−１６の閉そくガン２に面
した側で張出１−アーム揺動軸８−８に対して間隔をも
つておよび相互に一定の間隔をもつて設けられている。
リンク部２９を介して張出しアーム１の自由端と結合さ
れている閉そくガン２の張出しアーム軸２８−２８に対
する側角αは縦方向に長さ調節可能な連結ロツド３０に
より調節可能であり、この連結ロツドの１端はリンク部
３１を介して閉そくガンの後端部に取付いており、他端
は張出しアーム揺動軸８−８に対して偏心性３２をもつ
て設けられているリンク部３３を介して支承板３４に揺
動可能に固定されており、この支承板は機台と固く結合
されている軸受１５に設けられているブラケツト３５に
よつて保持されている。

揺動装置の作動態様は第５図から第７図の図面から明瞭
に伺える。

液圧揺動シリンダ１１の作動ピストンが繰出すことによ
つて張出しアーム１は揺動角度βにわたつて張出しアー
ム揺動軸８−８を中心にして揺動する。この場合、閉そ
くガン２は静止位置２′から中間位置２′７を越えて閉
そく位置２′７に達し、この位置で口金３６は位置３６
′２で、炉壁３７内の湯出し樋３９によつて形成される
湯出し口３８内に入り込む。張出しアーム１が揺動運動
した際、閉そくガン２の口栓３６は運動曲線Ａを描いて
運動し、即そくガン２と張出しアーム１との間の結合リ
ンク部２９は曲線Ｂに沿つて運動し、閉そくガン２の外
方の輪郭点４０は曲線Ｃに沿つて運動する。閉そくガン
２の揺動旋入運動の開始時に液圧シリンダ１１のピスト
ンロツド１７が吐出運動した際、シリンダカＰｚは張出
しアーム１に右回りの回転モーメントＭＪ：ＰｚＩａ／ （式中１はシリンダカＰ７．の作用線と張出しアームの
揺動軸８−８との間の垂直方向の間隔を表わす）を及ぼ
す。

シリンダカＰ，は同時に案内リンク板１０を介して張出
しアーム１に関節運動力ＰＬを与える。この関節運動力
は張出しアーム１に対して左回り回転モーメントＭＬ′
＝ＰＬ′−ｂ′ （式中ｖは関節運動ＰＬ′の作用線と張出しアーム１の
揺動軸８−８との間の鉛直方向の間隔を意味する）を与
える。

張出しアーム１の人込み揺動過程の開始時における得ら
れる右回り回転モーメントはこれに伴いＭ／：Ｍ／−Ｍ
／ となる。

閉そくガンの中間作業位置２′５にあつてシリンダカＰ
２は張出しアーム１に対して右回り回転モーメントを、
そして 関節運動力ＰＬは張出しアーム１に対して右回り回転モ
ーメントを及ぼす。

したがつて張出しアームの得られる右回り回転モーメン
トはとなる。

第７図による張出しアーム１の閉そく位置１′７にあつ
ては、右回り回転モーメントと Ｊ閥ｌ＆Ｊ 並びに右回り回転モーメント が得られる。

第８図の図表から例えば１１５ンもしくは１５００の揺
動角度βに関して表わした揺動装置の回転モーメントＭ
の経過が伺がえる。

この場合張出しアーム１は１１５過もしくは１５０ので
静止位置１′を占め、０゜において作動位置１／／′を
占める。この図表から、張出しアーム１の回転モーメン
トが閉そくガンの静止位置から作業位置へと揺動した際
一定の揺動範囲にわたつて先ず中程度の値からより低い
値いに調和され、次いで閉そくガンの作業位置で最高の
値いに達する。張出しアーム１が傾斜した揺動軸線４２
−４２を取る場合（第１図）、力比とモーメント比は本
質的に同じである。湯出し口３８が炉中心方向に移動し
た場合、揺動シリンダ１１の作業ストロークは追補され
るストローク分だけ延長される。したがつて張出しアー
ム１の揺動範囲βは追補される角度γ分だけ大きくなり
、したがつて閉そくガンロ金３６は追補運動道程４１分
だけ更に炉中心方向で位置３６″１の囲壁３７内へと揺
動して入り込む。この場合追補運動道程４１は湯出し口
３８の移動分に相当する。閉そくガン２の口金３６の運
動曲線Ａは張出しアーム１と連接ロツド３０とによつて
以下のように制御される、即ちこの運動曲線Ａが張出し
アーム１の静止位置から作業位置への揺動運動の終期に
なつて始めて接線方向で湯出し樋３９を経て湯出し口３
８内に達し、したがつて炉から流出する熔融鉄の閉そく
ガンロ金３６へのつき当りが熔融鉄の湯出し口３８内へ
の流入の直前に十分に阻止され、かつこれによつて閉そ
くガンの口金の作業の支障を招く損傷が回避されるよう
に制御される。

閉そくガン２が揺動角度β＝０゜に相当する作業位置１
１からの静止位置２／へと例えば１１５゜の揺動角度β
で揺動脱出する際張出しアームに左回りの回転モーメン
ト−Ｍが働らく。

【図面の簡単な説明】

第１図は作業位置における揺動装置の平面図、第２図は
第１図による揺動装置を部分的に縦断面図で示した液圧
駆動部と共に示した側面図、第３図は揺動装置の第１図
による線−に沿つた拡大断面図、第４図は第１図の線−
に沿つた拡大断面図、第５図〜第７図は本発明による揺
動装置を備えた湯出し口閉そく機の静止位置、中間位置
および作業位置での概略図、第８図は揺動角に依存した
揺動装置の張出しアームの回転モーメント曲線図。 図中符号は、１・・・・・張出しアーム、７・・・・・
・揺動駆動部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 高炉、低炉或いは類似の熔解炉の湯出し口を閉じる
   ための閉そくガンを担持している、動力により揺動可能
   な張出しアームを備えた、作業位置および静止位置に揺
   動可能な湯出し口閉そく機用の揺動装置において、揺動
   駆動部７が回転モーメントＭを発生させるように張出し
   、アーム１内に完全に設けられており、この場合この回
   転モーメントＭが張出しアーム１を閉そくガン２と共に
   静止位置１′、２′に運動させるのに必要なモーメント
   に相応して張出しアーム１の揺動角度βで以つて変りか
   つ張出しアーム１の閉そく位置１″において追増される
   角度γにわたつてほぼ一定の最も高い値をとるように構
   成されていることを特徴とする上記揺動装置。 ２ 張出しアーム１の揺動駆動部７が張出しアーム１の
   長手方向で側面に設けられたレバー系を備えており、こ
   のレバー系が揺動レバー９を有し、この揺動レバー９の
   １端が揺動揺動軸１４−１４を中心にして揺動可能であ
   り、この揺動軸が張出しアーム１の閉そくガン２と反対
   側の端部の揺動軸受３の基礎内に固定して設けられてお
   りかつ閉そくガン２の中心縦軸線と同じ面内に存在する
   揺動軸８−８に対して垂直方向で走る張出しアーム横方
   向軸１６−１６の閉そくガン２とは反対側に設けられて
   おり、他端には張出しアーム１内に設けられた揺動軸１
   ８−１８を中心にして回転可能な往復動する揺動シリン
   ダ１１のピストンロッド１７が設けられていること、並
   びに上記レバー系が揺動レバー９に取付いている案内リ
   ンク板１０を備えており、この案内リンク板１０の枢着
   点が１端で揺動レバーのてこ比を選択することによつて
   確定されかつその他端が張出しアーム１内に設けられた
   揺動軸２７−２７を中心にして回動可能であり、この場
   合揺動シリンダ１１の揺動軸１８−１８と案内リンク板
   １０の揺動軸２７−２７とが張出しアームの横方向軸１
   ６−１６の閉そくガン２に面した側で張出しアーム揺動
   軸８−８に対して間隔をもつて設けられていることを特
   徴とする、前記特許請求の範囲第１項に記載の揺動装置
   。 ３ 揺動シリンダ１１の揺動軸１８−１８と案内リンク
   板１０の揺動軸２７−２７とが相互に一定の間隔を有し
   ていることを特徴とする、前記特許請求の範囲第２項に
   記載の揺動装置。 ４ 閉そくガン２の中心線軸線と同じ面内に存在する揺
   動シリンダ１１の揺動軸１８−１８が張出しアームの縦
   方向の軸線２８−２８の内に設けられていることを特徴
   とする、前記特許請求の範囲第２項或いは第３項に記載
   の揺動装置。 ５ 案内リンク板１０の両端がフォーク状部材２１、２
   ３として形成されていることを特徴とする、特許請求の
   範囲第１項から第４項のいずれかに記載の揺動装置。 ６ 張出しアーム１が自体公知の様式でケーシング様式
   のアームとして形成されていることを特徴とする、特許
   請求の範囲第１項から第５項までのうちのいずれか一つ
   に記載の揺動装置。 ７ 張出しアーム１の揺動軸４２−４２が垂直線に対し
   て傾斜していることを特許とする、特許請求の範囲第１
   項から第７項までのうちのいずれか一つに記載の揺動装
   置。 ８ 張出しアームの揺動角度βを揺動角度γ分だけ拡大
   することによつて張出しアーム１の閉そく位置範囲を拡
   大する目的で、揺動シリンダ１１の作業ストロークが追
   増されたストローク分だけ延長されるように構成されて
   いることを特徴とする、特許請求の範囲第１項から第７
   項までのうちのいずれか一つに記載の揺動装置。