(57)【要約】  ほぼ垂直な回転軸（２０’）をもつロータ（２２）、ロータ（２２）を回転させる第一駆動装置（３２）及びロータ（２２）に支持されロータ（２２）とともに回転するシュート（３８）から構成されるバルク材料充填装置。シュート（３８）をその長軸（４２’）を中心に回転させることが可能である。シュートの凹状に湾曲したスライド面（５２）の幅はシュート（３８）の上端から下端へ向かって狭くなっているので、シュート（３８）をその長軸（４２’）を中心に回転させることによってシュートチャネル（５０）を滑り落ちるバルク材料がシュートチャネル（５０）から離れる位置を変えることが可能となっている。
2005511454.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持構造体（１４）、
ほぼ垂直な回転軸（２０’）をもつように前記支持構造体（１４）によって支持されたロータ（２２）、
前記ロータ（２２）をそのほぼ垂直な回転軸（２０’）を中心に回転させる第一駆動装置（３２）、及び
前記ロータとともに回転するように前記ロータによって支持され、上端及び下端が設けられ、前記上端から前記下端へと下方へ傾斜しかつ凹状に湾曲したスライド面（５２）とともにバルク材料のためのチャネル（５０）を構成するシュート（３８）、から構成されるバルク材料のための充填装置であって、
前記シュート（３８）はその長軸（４２’）を中心として回転できるように前記ロータ（２２）によって支持され、及び
前記凹状に湾曲したスライド面（５２）の幅が前記シュート（３８）の前記上端から前記下端へ向かって狭くなっているため、シュート（３８）をその長軸（４２’）を中心に回転させることによってシュートチャネル（５０）を滑り落ちるバルク材料が前記シュートチャネルから離れる位置を変えることができることを特徴とする前記挿入装置。
【請求項２】
前記シュート（３８）が第一の角度の終止位置と第二の角度の終止位置間において前記シュートの長軸（４２’）を中心に回転可能であり、前記第一の角度の終止位置と前記第二の角度の終止位置間における回転の幅が１８０°未満であることを特徴とする請求項１項記載の充填装置。
【請求項３】
前記スライド面（５２）が、前記シュート（３８）下端でスライド面（５２）の境界を定める前端縁部（５４）と、前記シュート（３８）の上端から下端へ至る片側に沿って前記スライド面（５２）の境界を定める第一側縁（５６）をもち、
前記第一側縁（５６）が、
前記シュート（３８）がその第一の角度の終止位置にある時に前記シュートチャネル（５０）を滑り落ちるバルク材料が前記前端縁部（５４）を越えて前記シュートチャネルから離れ、及び
前記シュート（３８）がその第二の角度の終止位置にある時に前記シュートチャネル（５０）を滑り落ちるバルク材料が前記シュート（３８）上端近くの前記第一側縁（５６）を越えて前記シュートチャネルから離れるように構成されていることを特徴とする請求項２項記載の充填装置。
【請求項４】
前記凹状に湾曲したスライド面（５２）がほぼ円筒形状の面であることを特徴とする請求項１項ないし３項のいずれかに記載の充填装置。
【請求項５】
前記ロータ（２２）がロータ（２２）の垂直回転軸（４２’）と鋭角（α）を成す回転軸（４２）をもつ回転可能な支持リング（４０）を備え、及び
前記シュート（３８）が前記回転可能な支持リング（４０）中へ軸に沿って挿入され及びそこへ固定される管状の上端部（４４）をもち、シュート（３８）の前記長軸（４２’）が回転可能な支持リング（４０）の前記回転軸（４２）とほぼ同軸であることを特徴とする請求項１項ないし４項のいずれかに記載の充填装置。
【請求項６】
前記シュート（３８）の管状上端部（４４）が前記回転可能な支持リング（４０）の円筒形状の開口部中へ軸に沿って挿入される円筒管として構成されており、及び
相補差込式接続手段（９０）が前記回転可能な支持リング（４０）中において前記シュート（３８）の管状上端部（４４）を軸に沿って支持するために、前記管状上端部（４４）及び前記回転可能な支持リング（４０）と連結されていることを特徴とする請求項５項記載の充填装置。
【請求項７】
前記ロータ（２２）上に取り付けられた、前記シュート（３８）をその長軸（４２’）を中心に回転させるための第二駆動装置（７０）を備えることを特徴とする請求項１項ないし６項のいずれかに記載の充填装置。
【請求項８】
前記第二駆動装置（７０）が油圧式駆動装置であり、前記充填装置が前記ロータ（２２）上の前記油圧駆動装置を前記支持構造体（１４）上の固定油圧回路へ接続するための回転式油圧接続手段をさらに備えることを特徴とする請求項７項記載の充填装置。
【請求項９】
前記第二駆動装置（７０）が油圧式駆動装置であり、及び前記充填装置が、
前記ロータ（２２）上に配置された、ピニオン駆動装置（７８）を備える油圧式ポンプ（７６）と、
前記支持構造体（１４）へ固定された歯リング（８０）と、前記ピニオン駆動装置（７８）は前記歯リング（８０）と噛み合いかつ前記ロータ（２２）が前記垂直回転軸を中心に移転された時に前記歯リング（８０）によって駆動されるように構成されており、
前記ロータ（２２）上に配置されかつ前記油圧式ポンプ（７６）へ連結されている蓄圧器（８２）、及び
前記蓄圧器（８２）と前記油圧式駆動装置（７０）との間に連結された油圧制御回路（８４）から構成されることを特徴とする請求項７項記載の充填装置。
【請求項１０】
前記第二駆動装置（７０）が電動駆動装置であり、前記充填装置には前記電動駆動装置を固定電気回路へ接続するためのスリップリング接触子がさらに含まれることを特徴とする請求項７項記載の充填装置。
【請求項１１】
前記第二駆動装置（７０）が電動駆動装置であり、前記充填装置が、
前記ロータ（２２）上に配置され、かつピニオン駆動装置（７８）を備える発電機（７６）、
前記支持構造体（１４）へ固定された歯リング（８０）、前記ピニオン駆動装置（７８）は前記歯リング（８０）に噛み合い、かつ前記ロータ（２２）が前記垂直回転軸（２０’）を中心に回転される時に前記歯リング（８０）によって駆動されるように構成されており、
前記ロータ（２２）上に配置され、かつ前記発電器（７６）へ連結されている蓄電器（８２）、及び
前記蓄電器（８２）と前記電動式駆動装置の間に接続された電気制御回路（８４）をさらに備えることを特徴とする請求項７項記載の充填装置。
【請求項１２】
前記支持構造体上に取り付けられた第二駆動装置、
ほぼ垂直な回転軸をもち、かつ前記第二駆動装置によって駆動される補助ロータ、及び
前記補助ロータと前記シュート（３８）に連結された機構であって、前記補助ロータと前記ロータ（２２）間における角度移動を前記シュート（３８）のその長軸（４２’）を中心とする回転へ変換することを特徴とする請求項１項ないし６項のいずれかに記載の充填装置。
【請求項１３】
前記ロータ（２２）に前記ロータ（２２）とともに回転する垂直な材料給送管（４６）が設けられ、及び
前記材料給送管（４６）に、前記バルク材料を受け取るための上端と、バルク材料を前記シュート（３８）上端上の前記凹状に湾曲したスライド面（５２）上へ導くための前記シュート（３８）上端と噛み合う下端が設けられていることを特徴とする請求項１項ないし１２項のいずれかに記載の充填装置。
【請求項１４】
前記支持構造体（１４）が、上部開口部（１８）がその中に設けられた上端と底部開口部がその中に設けられた下端を備えるハウジングを形成し、
前記垂直な材料給送管（４６）が前記ハウジング（１４）中の前記上部開口部（１８）の下方に軸に沿って配置され、及び
前記ロータ（２２）が、前記ロータ（２２）と前記ハウジングとの間にある小さな環状の隙間を除いて、前記ハウジング（１４）の前記開放状態の底部開口部を閉じるように構成されていることを特徴とする請求項１３項記載の充填装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は回転シュートを備えた充填装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
高炉（例えば最新の送風溶鉱炉）においては、炉内の充填面上へバルク材料をほぼ均質に給送するため、特に回転式シュートを備えた充填装置が用いられている。前記シュートは凹状に湾曲したスライド面を用いて充填材料のためのシュートチャネルを形成している。このシュートはほぼ垂直な回転軸をもつロータから片持はり方式で吊り下げられていて、このロータ上をほぼ水平な懸垂軸を中心として旋回させることにより前記シュートチャネルの傾斜を変えることが可能である。前記ロータをその垂直回転軸を中心として回転させ、同時に旋回装置を回転させて前記シュートの傾斜を変えることにより、前記バルク材料を炉中の充填面上へほぼ螺旋状の軌跡に沿って給送することが可能となる。
【０００３】
回転旋回型シュートを備える充填装置については、例えばＷＯ９５／２１２７２、ＵＳ−Ａ−５，０２２，８０６、ＵＳ−Ａ−４，９４１，７９２、ＵＳ−Ａ−４，３６８，８１３、ＵＳ−Ａ−３，８１４，４０３及びＵＳ−Ａ−３，７６６，８６８に記載がある。これら先行技術の装置においては、前記回転旋回装置にはシュートを支持する主ロータとほぼ同軸な回転軸をもつ補助ロータが含まれている。前記主ロータが垂直軸を中心にシュートを回転させる一方において、前記補助ロータは前記回転式シュートと相互作用して水平懸垂軸を中心に該シュートを旋回させることにより前記シュートの傾斜を変える。この目的のため、例えば２つのロータ間の角度移動における変化をシュートの傾斜角度の変化へ変換する機構を用いて前記補助ロータと前記シュートとが連結される。
【０００４】
従来の回転旋回型シュートを備える充填装置においては、シュートチャネルの傾斜を変更するために使用される前記旋回機構には回転式シュート上へ重要な旋回モーメントを伝達することが求められていたと理解される。実際、シュートは数メートルの長さの片持はりを有し、かつ重度の摩損及び熱から保護するため、一般的には極めて大型の構造となっている。それゆえ、回転式シュートの旋回機構は回転式シュート上への重要な旋回モーメントの伝達であると理解されるべきであるが、この機構には多くの技術的課題があるとともに、充填装置はこの機構によりかなり高コストになっている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が基調とする技術的課題は、回転式シュート上へ重要な旋回モーメントを伝達することなく、充填面上へほぼ螺旋状の軌跡に沿ってバルク材料を給送することが可能な充填装置を提供することである。
かかる課題は請求項１項に記載の充填装置によって達成される。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係るバルク材料の充填装置は、ほぼ垂直な回転軸をもつように支持構造によって支持されたロータ、前記ロータをそのほぼ垂直な回転軸を中心として回転させる第一駆動装置、及びロータによって支持されロータとともに回転されるシュートから構成される。このシュートは上端と下端を有し、かつ該シュートの上端から下端へと下方へ傾斜した凹状に湾曲したスライド面を用いて前記バルク材料のためのチャネルを形成している。本発明によれば、前記シュートはその長軸を中心に回転できるようにロータによって支持され、その凹状に湾曲したスライド面の幅はシュートの上端から下端へ向かって狭くなるように構成されている。このシュートをその長軸を中心に単純に回転させることにより、前記シュートチャネルを滑り落ちるバルク材料が該チャネルを離れる位置を変えることが可能である。前記ロータをその回転軸を中心に回転させ及び同時にシュートをその長軸を中心に回転させることによって狭くなっているスライド面の角度方向をかえることにより、ほぼ螺旋状の軌跡に沿って充填面上へバルク材料を給送することが可能となる。水平懸垂軸を中心に片持はり式シュートを（上下）回動することとは対照的に、シュートの長軸を中心に回転されるシュートの縦方向の重心位置は変わらない（または少なくとも実質的に変わらない）ため、片持はり式シュートのその長軸を中心とした回転にシュート上への大きなモーメントの伝達は必要とされないことを理解すべきである。
【０００７】
本発明の充填装置の好ましい実施態様において、前記シュートは第一の角度の終止位置と第二の角度の終止位置間においてシュートの長軸を中心に回転可能であり、それら２つの終止位置間における該シュートの回転幅は１８０°未満、好ましくは約９０°である。回転幅が小さいために、前記シュートをその長軸を中心に回転させるためには比較的単純な駆動装置を備えればよいと理解されるべきである。
【０００８】
前記シュート下端のスライド面は前端縁部によってその境界が定められ、及び前記シュート下端から上端へ至る片側に沿ったスライド面は第一側縁部によってその境界が定められている。前記シュートの好ましい実施態様においては、この第一側縁部は、
前記シュートがその第一の角度の終止位置にある場合は、前記シュートチャネルを滑り落ちるバルク材料は前記前端縁部を越えて該シュートチャネルから離れ、及び
前記シュートがその第二の角度の終止位置にある場合は、前記シュートチャネルを滑り落ちるバルク材料は前記シュート上端近くの側縁部を越えて前記シュートチャネルから離れるように構成されている。
【０００９】
前記凹状に湾曲したスライド面は好ましくはほぼ円筒形状をした面である。これにより、前記シュートチャネルを滑り落ちるバルク材料が、スライド面の角度方向とは無関係に、常に前記シュートチャネル中でほぼ同一のスライド状態に置かれるように確保することが可能となる。
【００１０】
さらに、ロータ上においてシュートを簡略かつ効率的に支持する解決策も提供されている。この方法においては、前記ロータには該ロータの垂直回転軸に対し鋭角（α）を成す回転軸を備えた回転可能な支持リングが含まれている。前記シュートは軸に沿って前記回転可能な支持リング中へ挿入されかつ該リングに固定される管状の上端部を有し、該上端部において前記シュートの長軸は前記回転可能な支持リングの回転軸とほぼ同軸となるように構成されている。本実施態様においては、相補差込連結手段は、前記回転可能な支持リング中にあるシュートの管状上端部を軸に沿って支持できるように、前記管状上端部及び前記回転可能支持リングと連結されていることが有利である。この差込型連結によって前記シュートの取り付け及び取り外しが簡単に行えると理解されるべきである。
【００１１】
前記充填装置には通常シュートをその長軸を中心に回転させる油圧あるいは電動方式の第二駆動装置が含まれている。この第二駆動装置は好ましくは前記ロータ上に取り付けられ、回転駆動装置でもよいしあるいは線形駆動装置であってもよい。油圧式駆動装置を備える第一の実施態様においては、充填装置にはロータ上の油圧式駆動装置を前記支持構造上の固定油圧回路へ接続するための回転式油圧接続子が含まれている。油圧式駆動装置を備える第二の実施態様においては、油圧動力発生装置がロータそれ自体上に配置されている。このような方式においては、充填装置にはロータ上に配置されたピニオン駆動装置を備える油圧ポンプ及び前記支持構造へ固定された歯リングが含まれている。前記ピニオン駆動装置は前記歯リングとかみ合い、ロータがその垂直回転軸を中心に回転された際に該駆動装置は該歯リングによって駆動される。電動式駆動装置を備える第一の実施態様においては、前記充填装置には該電動式駆動装置を固定電気回路へ接続するためのスリップリング接触子が含まれている。電動式駆動装置を備える第二の実施態様においては、発電器がロータ自体上に配置されている。この方式においては、前記充填装置には前記ロータ上に配置されたピニオン駆動装置を備える発電機及び前記支持構造へ固定された歯リングが含まれている。前記ピニオン駆動装置は前記歯リングと噛み合い、ロータがその垂直回転軸を中心に回転された際に該駆動装置は前記歯リングによって駆動される。前記第二の駆動装置も同様に前記支持構造上へ取り付けることが可能である。この場合、前記充填装置には、補助ロータとシュートを支持するロータとの間の角度移動がシュートの長軸を中心とするシュートの回転へと変換されるように、例えば前記第二駆動装置によってほぼ垂直な回転軸を中心に駆動される補助ロータ、及び該補助ロータとシュート間へ連結される機構が備えられる。
【００１２】
バルク材料を前記回転式シュート上へ給送するため、前記ロータには好ましくは該ロータとともに回転する垂直材料給送管が備えられている。この材料給送管にはバルク材料を受け取る上端部と、シュート上端にある凹状に湾曲したスライド面上へバルク材料を導くためのシュートの管状上端部と噛み合う下端部が設けられている。この方式によってバルク材料を完全に閉じられたチャネルを通してシュート上へ給送できることが理解されるべきである。本実施態様では、前記支持構造が、上部開口部がその中に設けられた上端と底部開口部がその中に設けられた下端を有するハウジングを形成していることが有利である。かかる構成においては、前記垂直な材料給送管は前記ハウジング中の上部開口部の下方に軸に沿って配置され、前記ロータは、ロータとハウジング間の小さな環状の隙間を除いて、前記ハウジングの底部開口部を閉じる一種の回転式シールドを形成している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明を以下に記載の実施例により添付図面を参照しながらさらに説明する。
【００１４】
図１中の符号１０は本発明に係る充填装置１２が装着された例えば送風溶鉱炉等の高炉を示している。前記充填装置１２にはハウジング１４と解される支持構造体が備えられ、その開いた底部によって高炉１０の上部フランジ１５と連結されている。前記ハウジングの上端において、前記ハウジング１４は高炉１０の垂直中心軸を中心とする開口部１８が設けられた頂部プレートによって閉じられている。
【００１５】
符号２２はロータ全体を示している。ロータは直径の大きいローラベアリング２４によってハウジング１４内部に支持されている。前記ローラベアリングは高炉１０の垂直中心軸２０とほぼ同軸な回転軸２０’をもつようにロータ２２の上端と頂部プレート１６の支持フランジ２６との間に連結されている。ロータ２２の上端にはさらにギアリング２８が装着されている。前記頂部プレート１６上のハウジング１４の外側に取り付けられたモーター３２のピニオン３０はこのギアリング２８と噛み合ってロータ２２をその垂直回転軸２０’を中心として回転させる。管状体３４はロータ２２を下方へ伸ばし、その状態で該管状体の下端はシュート３８のための支持プラットホーム３６を形成する。
【００１６】
シュート３８を支持するため、前記ロータ２２の支持プラットホーム３６にはロータ２２の垂直回転軸２０に鋭角（α）を成す回転軸をもつ回転可能な支持リング４０が含まれている。シュート３８の管状上端部は、シュート３８の重心を通る前記回転可能な支持リング４０の回転軸４２がシュート３８の縦軸４２とほぼ同軸となるように、前記回転可能な支持リング４０中へ軸に沿って挿入され固定される。要約すれば、シュート３８の重心の縦方向の位置を実質的に変えることなくシュートがその縦軸４０’を中心として回転できるように、シュート３８はロータ２２によって支持されている。
【００１７】
符号４６は垂直材料給送管を示している。この材料給送管４６はロータ２２へ固定されロータ２２とともに回転するように構成されている。前記材料給送管には頂部プレート１６の開口部１８の下側に配置された開口状態の上端部とシュート３８の管状上端部４４と噛み合う下端部が設けられている。バルク材料を回転式材料給送管４６中へ充填するため、固定式取り込み漏斗４８が頂部プレート１６上に固定されている。ロータ２２の支持プラットホーム３６は、回転可能な支持リング４０を取り囲み、かつロータ２２とハウジング１４間にある小さな環状の隙間４７を除いてハウジング１４の底部開口部を閉じる一種の回転式環状シールドであることが理解されるべきである。この環状の隙間４７があることによりハウジング１４内のロータ２２を回転させることが可能となるが、適当な密封手段（図示せず）を用いてこの隙間を容易に密封することも可能である。材料給送管４６の下端とシュート３８の管状上端部との間、及び固定取り込み漏斗４８と材料給送管４６の上端との間にも適当な密封手段（図示せず）を設けることが可能である。かかる密封を行うことにより、ハウジング１４内装置を高炉１０からの熱及び腐食性ガスの浸透から十分に保護することが容易に可能となる。
【００１８】
次に図１及び図５を同時に参照することにより、シュート３８が該シュート３８の上端から下端へと下方へ傾斜する凹状の円筒形状をしたスライド面５２を用いてバルク材料のためのチャネル５０を構成していることが理解されるべきである。材料給送管４６はシュート３８の管状上端部４４にあるスライド面５２上へとバルク材料を搬送する。シュート下端部において、前記スライド面５２の境界が前端縁部５４によって形成されている。前記スライド面５２の左側は第一側端５６によって境界が設けられ、その右側は第二側端５８によって境界が設けられている。第一側端５６は凹状に湾曲したスライド面５２の幅がシュート３８の上端から下端へ向かって徐々に狭くなるように構成されていると理解されるべきである。
【００１９】
次に充填装置１２の操作は、符号６０で高炉１０中の充填面を示している図２、図３及び図４を同時に参照することにより容易に理解される。シュートが図２に示す位置にあれば、シュートチャネル５０を滑り落ちるバルク材料はシュート３８下端において前記チャネルから離れ、前端縁部５４を越えて充填面６０の外側部位上へ落下する。次にシュート３８を矢印６４で示す方向へ図３に示す位置までその中心軸を中心に回転させる。スライド面５２が図３に示す角度位置にある状態では、その第一側端５６によってシュート３８下端近くのシュートチャネル５０へと滑り落ちるバルク材料の流路が二分される。次いでバルク材料６２は第一側端５６を滑り越えてシュート３８下端に近いシュートチャネル５０から離れる。その結果、バルク材料は充填面６０の中央へ近接する部位へと落下する。次いでシュート３８をその中心軸４０’を中心に矢印６４で示す方向へ図４に示す角度位置まで旋回する。スライド面５２が図３に示す角度方向を向いている状態では、その第一側端５６によってシュートチャネル５０を滑り落ちるバルク材料の流路はシュート３８上端まで極めて近接する以前に早々に二分される。次いでバルク材料６２は第一側壁５６を滑り越えてシュート３８上端に近いシュートチャネル５０から離れる。その結果、バルク材料は充填面６０の中央に近接した部位へと落下する。図２、図３及び図４において、ロータ２２は常に同位置に示している。ロータ２２をその回転軸２０’を中心に回転させ、及び同時にシュート３８の角度位置を上述したように変えることにより、バルク材料をほぼ螺旋状のパスに沿って充填面６０へと給送することが可能であることが理解されるべきである。図２に示した端部位置と図４に示した端部位置間の角度は小さくてもよい（ここでは約９０°）ことも理解されるべきである。
【００２０】
再度図１を参照して充填装置１２の説明を続行する。シュート３８の回転可能な支持リング４０はロータ２２へ取り付けられた第二駆動装置７０によって駆動される。図１に示す実施態様においては、この第二駆動装置７０は電動あるいは油圧式の回転式駆動装置であり、この駆動装置は回転可能な支持リング４０上のギアリング７４と噛み合うギア集合体７２によって前記回転可能な支持リング４０へ連結されている。ギア集合体７２を例えば鎖伝動で代替することも興味深い方法である。さらに、回転可能な支持リング４０の角度幅が小さいことから、第二駆動装置を例えばレバー機構によって回転可能な支持リング４０へ連結される電動あるいは油圧式の線形駆動装置としてもよい。
【００２１】
図１に示した実施態様においては、駆動装置７０用の動力供給装置がロータ２２上に配置されている。この駆動装置７０が例えば油圧式駆動装置であるならば、符号７６はロータ２２上へ配置されかつピニオン駆動装置７８を備える油圧式ポンプである。ピニオン駆動装置７８は、ハウジング１４で支持された歯リング８０と噛み合っており、ロータ２２がその垂直な回転軸２０’を中心に回転された時に油圧式ポンプ７６が歯リング８０によって駆動されるように構成されている。油圧式ポンプ７６によって生成された圧力はロータ２２上へ配置された蓄圧器８２中へ蓄圧される。蓄圧器８２と油圧式駆動装置７０との間に接続された油圧制御回路８４は中央制御ユニット（図示せず）から受け取る制御信号の作用に基づくシュート３８の回転制御を可能にしている。一方駆動装置７０が電動式駆動装置である場合は、符号７６はロータ２２上へ配置されかつピニオン駆動装置７８を備える発電機を示す。ピニオン駆動装置７８は、ハウジング１４に支持された歯リング８０と噛み合い、ロータ２２がその垂直回転軸２０を中心に回転される時に発電機が歯リング８０によって駆動されるように構成されている。発電機７６によって生成された電気エネルギーはロータ２２上へ配置された蓄電器８２中に蓄電される。蓄電器８２と電動式駆動装置７０との間に接続された電機制御回路８４は、中央制御ユニット（図示せず）から受け取る制御信号の作用に基づくシュート３８の回転制御を可能にしている。これらの「ロータ上での動力供給」方法は、駆動装置７０を固定動力供給装置へ連結するために、例えば電気のスリップリング接触あるいは回転式油圧連結等の回転式動力変換システムを必要としない利点を有する方法である。
【００２２】
前記充填装置１２のさらなる利点は、シュート３８を容易に取り付け及び取り外しできることである。再度図１を参照して、シュート３８の管状上端部４４が、回転可能な支持リング４０の円筒形状をした開口部中へ軸に沿って挿入される円筒管として実際に設計されていることが理解されるべきである。相補差込接続手段９０は、回転可能な支持リング４０中にシュート３８の管状上端部４４を軸に沿って支持するために、管状上端部４４及び回転可能な支持リング４０と連結されている。従って、回転可能な支持リング４０をその中心軸４２を中心に回転させることにより、シュートの支持リング４０中にシュート３８を容易に固定する（あるいは取り外す）ことが可能である。差込式の接続を補完するためには通常さらにくさびあるいはボルトが付加的に用いられ、これにより充填装置の操作においてシュート３８がその長軸を中心に回転される際に緩むことが防止される。
【００２３】
図６及び図７は、高炉１０上端のドーム９４に設けられた管理開口部９２を通しての特殊なシュートマニプレーター９６を用いたシュート３８の取り外し及び取り付けをそれぞれ説明するための図である。このシュートマニプレーター９６によっても、回転可能な支持リング４０のその中心軸４２を中心とする回転によって差込式接続手段９０がロックあるいはアンロックされる際に、シュート３８長軸４２’を中心に回転中のシュートを止めることが可能なことが理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明に係る充填装置の概要を示す縦断面図である。
【図２】本発明に係る充填装置の操作を説明するための該充填装置が備えられた高炉上端部の断面図である。
【図３】本発明に係る充填装置の操作を説明するための該充填装置が備えられた高炉上端部の断面図である。
【図４】本発明に係る充填装置の操作を説明するための該充填装置が備えられた高炉上端部の断面図である。
【図５】本発明に係る充填装置に用いられるシュートの立体図である。
【図６】シュートの取換を説明するための本発明に係る充填装置が備えられた高炉上部の断面図である。
【図７】シュートの取換を説明するための本発明に係る充填装置が備えられた高炉上部の断面図である。
【図１】
2005511454.tif 000003
【図２】
2005511454.tif 000004
【図３】
2005511454.tif 000005
【図４】
2005511454.tif 000006
【図５】
2005511454.tif 000007
【図６】
2005511454.tif 000008
【図７】
2005511454.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成16年4月16日(2004.4.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持構造体（１４）、
ほぼ垂直な回転軸（２０’）をもつように前記支持構造体（１４）によって支持されたロータ（２２）、
前記ロータ（２２）をそのほぼ垂直な回転軸（２０’）を中心に回転させるための第一駆動装置（３２）、及び
前記ロータ（２２）に支持されて前記ロータ（２２）とともに回転され、かつ上端及び下端が設けられたシュート（３８）であって、シュート（３８）の前記上端から前記下端へと下方へ傾斜する凹状に湾曲したほぼ円筒形状のスライド面（５２）を用いて前記バルク材料のためのチャネル（５０）を形成する前記シュートから構成され、
前記シュート（３８）は第一の角度の終止位置と第二の角度の終止位置間においてその長軸（４２’）を中心に回転できるように前記ロータ（２２）によって支持され、
前記スライド面（５２）は、シュート（３８）をその長軸（４２’）を中心に回転させることによってシュートチャネルを滑り落ちるバルク材料が前記シュートチャネルから離れる位置を変えることができるように構成されており、
前記スライド面（５２）にはシュート（３８）の前記下端における前記スライド面（５２）の境界を形成する前端縁部（５４）と、シュート（３８）の前記下端から前記上端へ至る片側に沿って前記スライド面（５２）の境界を定める第一側縁（５６）が設けられ、
前記第一側縁（５６）は、
前記シュート（３８）が前記第一の角度の終止位置にある時には前記シュートチャネル（５０）を滑り落ちるバルク材料が前記前端縁部（５４）を越えて前記シュートチャネル（５０）から離れ、及び
前記シュート（３８）が前記第二の角度の終止位置にある時には前記シュートチャネル（５０）を滑り落ちるバルク材料が前記シュート（３８）上端近くの前記第一側縁（５６）を越えて前記シュートチャネル（５０）から離れるように構成されていることを特徴とする、バルク材料充填装置。
【請求項２】
前記シュートの前記第一の角度の終止位置と前記第二の角度の終止位置間における回転の幅が１８０°未満であることを特徴とする請求項１項記載の充填装置。
【請求項３】
前記ロータ（２２）が、ロータ（２２）の垂直回転軸（４２’）に対して鋭角（α）を成す回転軸（４２）をもつ回転可能な支持リング（４０）を有し、及び
前記シュート（３８）が前記回転可能な支持リング（４０）中へ軸に沿って挿入され固定される管状の上端部（４４）を備え、シュート（３８）の前記長軸（４２’）が回転可能な支持リング（４０）の前記回転軸（４２）とほぼ同軸であることを特徴とする請求項１項または２項記載の充填装置。
【請求項４】
シュート（３８）の前記管状上端部（４４）が前記回転可能な支持リング（４０）の円筒形状をした開口部中へ軸に沿って挿入される円筒管として構成されており、及び
相補差込式接続手段（９０）が、前記回転可能な支持リング（４０）中においてシュート（３８）の前記管状上端部（４４）を軸に沿って支持するために、前記管状上端部（４４）及び前記回転可能な支持リング（４０）と連携されていることを特徴とする請求項３項記載の充填装置。
【請求項５】
前記シュート（３８）をその長軸（４２’）を中心に回転させるために前記ロータ（２２）上へ取り付けられた第二駆動装置（７０）を含むことを特徴とする請求項１項ないし４項のいずれかに記載の充填装置。
【請求項６】
前記第二駆動装置（７０）が油圧式駆動装置であり、及び前記充填装置が前記ロータ（２２）上の前記油圧式駆動装置を前記支持構造体（１４）上の固定油圧回路へ接続するための回転式油圧接触子をさらに備えることを特徴とする請求項５項記載の充填装置。
【請求項７】
前記第二駆動装置（７０）が油圧式駆動装置であり、及び
前記充填装置に、
前記ロータ（２２）上に配置されたピニオン駆動装置（７８）を備える油圧式ポンプ（７６）、
前記支持構造体（１４）へ固定された歯リング（８０）、前記ピニオン駆動装置（７８）は前記歯リング（８０）と噛み合い、かつ前記ロータ（２２）が前記垂直回転軸を中心に回転された時に前記歯リング（８０）によって駆動されるように構成されており、
前記ロータ（２２）上に配置され、かつ前記油圧式ポンプ（７６）へ連結された蓄圧器（８２）、及び
前記蓄圧器（８２）と前記油圧式駆動装置（７０）間に接続された油圧制御回路（８４）をさらに備えることを特徴とする請求項６項記載の充填装置。
【請求項８】
前記第二駆動装置（７０）が電動駆動装置であり、及び前記充填装置が前記電動駆動装置を固定電気回路へ接続するためのスリップリング接触子をさらに備えることを特徴とする請求項５項記載の充填装置。
【請求項９】
前記第二駆動装置（７０）が電動駆動装置であり、及び
前記充填装置が、
前記ロータ（２２）上に配置された、ピニオン駆動装置（７８）を備える発電機（７６）、
前記支持構造体（１４）へ固定された歯リング（８０）、前記ピニオン駆動装置（７８）は前記歯リング（８０）と噛み合い、かつ前記ロータ（２２）が前記垂直回転軸（２０’）を中心に回転される時に前記歯リング（８０）によって駆動されるように構成されており、
前記ロータ（２２）上に配置され、かつ前記発電機（７６）へ接続された蓄電器（８２）、及び
前記蓄電器（８２）と前記電動式駆動装置間へ接続された電気制御回路（８４）をさらに備えることを特徴とする請求項５項記載の充填装置。
【請求項１０】
前記支持構造体上へ取り付けられた第二駆動装置、
ほぼ垂直な回転軸をもち、かつ前記第二駆動装置によって駆動される補助ロータ、及び
前記補助ロータと前記シュート（３８）に連結された機構であって、前記補助ロータと前記ロータ（２２）間の角度移動を前記シュート（３８）のその長軸（４２’）を中心とする回転へ変換することを特徴とする請求項２項ないし４項のいずれかに記載の充填装置。
【請求項１１】
前記ロータ（２２）に前記ロータ（２２）とともに回転する垂直な材料給送管（４６）が設けられ、及び
前記材料給送管（４６）に前記バルク材料を受け取るための上端と、前記バルク材料をシュート（３８）の前記上端上の前記凹状に湾曲したスライド面（５２）上へ導くための前記シュート（３８）上端と噛み合う下端が設けられていることを特徴とする請求項１項ないし１０項のいずれかに記載の充填装置。
【請求項１２】
前記支持構造体（１４）が、上部開口部（１８）をその中に設けた上端と、底部開口部をその中に設けた下端を備えるハウジングを形成し、
前記垂直な材料給送管（４６）が前記ハウジング（１４）中の前記上部開口部（１８）の下方に軸に沿って配置され、及び
前記ロータ（２２）が、前記ロータ（２２）と前記ハウジング（１４）間にある小さな環状の隙間（４７）を除いて、前記ハウジング（１４）の前記開放された底部開口部を閉じるように構成されていることを特徴とする請求項１１項記載の充填装置。
えることを特徴とする請求項１項ないし６項のいずれかに記載の充填装置。
【請求項１３】
前記ロータ（２２）に前記ロータ（２２）とともに回転する垂直な材料給送管（４６）が設けられ、及び
前記材料給送管（４６）に、前記バルク材料を受け取るための上端と、バルク材料を前記シュート（３８）上端上の前記凹状に湾曲したスライド面（５２）上へ導くための前記シュート（３８）上端と噛み合う下端が設けられていることを特徴とする請求項１項ないし１２項のいずれかに記載の充填装置。
【請求項１４】
前記支持構造体（１４）が、上部開口部（１８）がその中に設けられた上端と底部開口部がその中に設けられた下端を備えるハウジングを形成し、
前記垂直な材料給送管（４６）が前記ハウジング（１４）中の前記上部開口部（１８）の下方に軸に沿って配置され、及び
前記ロータ（２２）が、前記ロータ（２２）と前記ハウジングとの間にある小さな環状の隙間を除いて、前記ハウジング（１４）の前記開放状態の底部開口部を閉じるように構成されていることを特徴とする請求項１３項記載の充填装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
従来の回転旋回型シュートを備える充填装置においては、シュートチャネルの傾斜を変更するために使用される前記旋回機構には回転式シュート上へ重要な旋回モーメントを伝達することが求められていたと理解される。実際、シュートは数メートルの長さの片持はりを有し、かつ重度の摩損及び熱から保護するため、一般的には極めて大型の構造となっている。それゆえ、回転式シュートの旋回機構は回転式シュート上への重要な旋回モーメントの伝達であると理解されるべきであるが、この機構には多くの技術的課題があるとともに、充填装置はこの機構によりかなり高コストになっている。
ＳＵ−９５４４２２Ａは、垂直回転軸の周りを回転するロータと、このロータによって支持されたシュート、とを備えた充填装置を開示している。前記シュートは中空の半割円筒からなり、この円筒は、その軸と共軸の支持ジャーナルを先端に備えている。この支持ジャーナルはロータ上の振動機構に結合されていて、該振動機構はシュートを円筒軸の周りで振動させる。このシュートの底端は、炉頂の径の３５〜５０％に等しい半分のピッチで、点状の先端を残しつつ、螺旋の線に沿ってカットされている。この文献に開示されたシュートは、バルク材料を実施的に螺旋の通路に沿って分配するのには適していない、非常に扱いにくい装置であるといえよう。
【国際調査報告】
2005511454.tif 000010
2005511454.tif 000011
2005511454.tif 000012