(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶融金属が貯留された容器内から前記溶融金属の上に存在するスラグを掻き出す排滓機であって、
前後進可能な台車と、この台車に設けられた回転軸部に軸支されるとともに前記回転軸部を支点として上下方向に揺動可能に配置されたアーム部と、このアーム部の先端に設けられた掻板と、このアーム部の基端に接続されるとともに前記アーム部を上下に揺動させる昇降手段と、を備え、
前記アーム部は、前記昇降手段と接続される基端支持部と、この基端支持部の軸支部に上下方向に揺動可能に支持されたアーム本体と、を有し、
前記基端支持部と前記アーム本体との間に、上下方向に弾性変形して伸縮する伸縮部材と、前記アーム本体の動作を規制する規制部と、を備えた緩衝部が配設され、
前記緩衝部が、前記回転軸部よりも前記アーム部の基端側に位置することを特徴とする排滓機。
【請求項２】
前記緩衝部は、前記規制部として前記基端支持部と前記アーム本体とに挿通されたボルトと、前記伸縮部材として前記ボルトに挿通されるとともに前記基端支持部と前記アーム本体との間に配設されたばねと、を有していることを特徴とする請求項１に記載の排滓機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、溶融金属が貯留された容器内から前記溶融金属の上に存在するスラグを掻き出す排滓機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、鋼等の金属の鋳造設備等においては、溶融金属の貯留設備として取鍋等が用いられる。
これら取鍋等の容器内に貯留された溶融金属の上には、各種処理作業によって生成したスラグが浮遊することがある。溶融金属を次工程に移送する際に、上述のスラグが多量に混入すると、次工程における作業が大きく阻害されるおそれがある。このため、容器内に貯留された溶融金属の上に存在するスラグを掻き出す排滓作業を行う必要がある。
【０００３】
排滓作業を行う場合には、例えば特許文献１に示すような構造の排滓機が用いられる。この排滓機は、取鍋等の容器に向けて前後進する台車と、この台車上に設けられた回転軸部に軸支されるとともにこの回転軸部を支点として上下方向に揺動可能に配置されたアーム部と、このアーム部の先端に設けられた掻板と、このアーム部の基端に接続されるとともにアーム部を上下に揺動させる昇降シリンダと、を備えた構造とされている。
【０００４】
上述の排滓機を用いて容器内からスラグを掻き出す場合には、まず、台車を容器に向けて前進させ、容器の上部にアーム部及び掻板を配置し、昇降手段によってアーム部を下方に移動させてスラグ内に掻板を挿入する。次に、台車を後端させることにより、掻板によってスラグを容器の外部へと掻き出す。
ここで、スラグ内に掻板を挿入する際及び掻板が容器の縁部を乗り越える際には、アーム部及び昇降シリンダに衝撃が作用し、アーム部や昇降シリンダが早期に劣化してしまい、使用寿命が短くなるといった問題があった。
【０００５】
そこで、例えば特許文献１の第１図には、昇降シリンダとアーム部との接続部にばねを配置した排滓機が開示されている。この排滓機においては、昇降シリンダとアーム部との接続部に配置されたばねによって、スラグ内に掻板を挿入する際及び掻板が容器の縁部を乗り越える際の衝撃を緩和することにより、アーム部や昇降シリンダの使用寿命の延長を図っている。
【０００６】
また、例えば特許文献１には、昇降シリンダを動作させる油圧回路にリリーフ回路を設けた構造の排滓機が開示されている。この排滓機においては、リリーフ回路によってスラグ内に掻板を挿入する際及び掻板が容器の縁部を乗り越える際の衝撃を緩和し、アーム部や昇降シリンダの使用寿命の延長を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特公昭６２−０２８３８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、昇降シリンダとアーム部との接続部にばねを配置した排滓機においては、昇降シリンダとアーム部とがばねによって接続されているため、このばねのばね定数によっては、掻板に十分な押圧力を付与できずスラグ内に掻板を十分に挿入できないおそれがあった。また、掻板に十分な押圧力を付与できるようにばねを選定した場合には、スラグ内に掻板を挿入する際及び掻板が容器の縁部を乗り越える際の衝撃を十分に緩和することができなくなるおそれがあった。
また、アーム部の動作方向や動作量が規制されていないことから、スラグ内に掻板を挿入する際及び掻板が容器の縁部を乗り越える際におけるアーム部の動作が大きくなり、スラグの掻き出しを的確に行うことができないおそれがあった。
【０００９】
また、昇降シリンダを動作させる油圧回路にリリーフ回路を設けた構造の排滓機においては、リリーフ回路を構成するために複数の部品を用いる必要があり、構造が複雑となるといった問題があった。また、設置スペースも大きくなり、取り扱いが困難となるといった問題があった。
【００１０】
本発明は、前述した状況に鑑みてなされたものであって、比較的簡単な構造でアーム部や昇降手段に作用する衝撃を十分に緩和でき、アーム部や昇降手段の使用寿命の延長を図ることが可能な排滓機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明に係る排滓機は、溶融金属が貯留された容器内から前記溶融金属の上に存在するスラグを掻き出す排滓機であって、前後進可能な台車と、この台車に設けられた回転軸部に軸支されるとともに前記回転軸部を支点として上下方向に揺動可能に配置されたアーム部と、このアーム部の先端に設けられた掻板と、このアーム部の基端に接続されるとともに前記アーム部を上下に揺動させる昇降手段と、を備え、前記アーム部は、前記昇降手段と接続される基端支持部と、この基端支持部の軸支部に上下方向に揺動可能に支持されたアーム本体と、を有し、前記基端支持部と前記アーム本体との間に、上下方向に弾性変形して伸縮する伸縮部材と、前記アーム本体の動作を規制する規制部と、を備えた緩衝部が配設され、前記緩衝部が、前記回転軸部よりも前記アーム部の基端側に位置することを特徴としている。
【００１２】
この構成の排滓機によれば、前記アーム部は、前記昇降手段と接続される基端支持部と、この基端支持部の軸支部に支持されたアーム本体と、を有し、前記基端支持部と前記アーム本体との間に、上下方向に弾性変形して伸縮する伸縮部材と、前記アーム本体の動作を規制する規制部と、を備えた緩衝部が配設されているので、スラグ内に掻板を挿入する際及び掻板が容器の縁部を乗り越える際の衝撃を、伸縮部材の弾性変形によって緩和することができ、アーム部や昇降手段の早期劣化を抑制して使用寿命の延長を図ることができる。
また、緩衝部が前記アーム本体の動作を規制する規制部を備えているので、スラグ内に掻板を挿入する際及び掻板が容器の縁部を乗り越える際にアーム部が大きく動作することを抑制できる。よって、スラグの掻き出し作業を的確に行うことができる。
【００１３】
ここで、本発明の排滓機においては、前記緩衝部は、前記規制部として前記基端支持部と前記アーム本体とに挿通されたボルトと、前記伸縮部材として前記ボルトに挿通されるとともに前記基端支持部と前記アーム本体との間に配設されたばねと、を有している構成としてもよい。
【００１４】
この場合、前記緩衝部は、前記基端支持部と前記アーム本体とに挿通されたボルトと、このボルトに挿通されるとともに前記基端支持部と前記アーム本体との間に配設されたばねと、を有しており、前記ばねが伸縮部材として前記アーム部に作用する衝撃を緩和することができる。また、ばねの変形がボルトによって規制されることになり、ボルトがアーム部の動作を規制する規制部として作用することになる。よって、スラグ内に掻板を挿入する際及び掻板が容器の縁部を乗り越える際にアーム部が大きく動作することを抑制でき、スラグの掻き出し作業を的確に行うことが可能となる。
【発明の効果】
【００１５】
上述のように、本発明によれば、比較的簡単な構造でアーム部や昇降手段に作用する衝撃を十分に緩和でき、アーム部や昇降手段の使用寿命の延長を図ることが可能な排滓機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態である排滓機の概略説明図である。
【図２】図１に示す排滓機に設けられた緩衝部の上面説明図である。
【図３】図１に示す排滓機に設けられた緩衝部の側面説明図である。
【図４】本発明の実施形態である排滓機を用いたスラグの掻き出し作業の概略説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に、本発明の実施形態である排滓機１０について、添付した図面を参照して説明する。なお、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。
本実施形態である排滓機１０は、図４に示すように、取鍋１内に貯留された溶銑３（溶鋼）上に浮遊するスラグ５を掻き出す際に用いられるものである。
【００１８】
この排滓機１０は、図１に示すように、前後進可能な台車１１と、この台車１１上に配設された支持台１２と、支持台１２に設けられた回転軸部１３と、この回転軸部１３に軸支されたアーム部２０と、このアーム部２０の先端に設けられた掻板１５と、このアーム部２０の基端に接続されるとともにこのアーム部２０を上下に揺動させる昇降シリンダ１８と、を備えている。
アーム部２０は、図１に示すように、昇降シリンダ１８と接続される基端支持部２５と、この基端支持部２５に設けられた軸支部２６に支持されたアーム本体２１と、を備えている、なお、アーム本体２１は、長さ方向に分割した構造とされている。
【００１９】
そして、本実施形態である排滓機１０においては、基端支持部２５とアーム本体２１との間に、上下方向に弾性変形して伸縮する伸縮部材と、アーム本体２１の動作を規制する規制部と、を備えた緩衝部３０が配設されている。
緩衝部３０は、図２及び図３に示すように、基端支持部２５とアーム本体２１とに挿通されたボルト３２と、このボルト３２に挿通されるとともに基端支持部２５とアーム本体２１との間に配設された複数の皿ばね３３と、を有している。
【００２０】
詳述すると、緩衝部３０は、図３に示すように、基端支持部２５に設けられた接続プレート２７と、アーム本体２１に設けられた接続プレート２２にそれぞれ複数の貫通孔が形成されており、それぞれの接続プレート２２，２７に形成された貫通孔にボルト３２が挿通され、ボルト３２の一端（基端支持部２５に設けられた接続プレート２７側）にそれぞれナット３１が羅着されている。
そして、ボルト３２には、複数の皿ばね３３が挿通されており、図３に示すように、ボルト３２のヘッド部とアーム本体２１に設けられた接続プレート２２との間、及び、アーム本体２１に設けられた接続プレート２２と基端支持部２５に設けられた接続プレート２７との間に、それぞれ複数の皿ばね３３が積層して配置されている。
【００２１】
そして、本実施形態では、ボルト３２に挿通された皿ばね３３が、上下方向に弾性変形して伸縮する伸縮部材として作用することになる。また、皿ばね３３の変形（変形方向及び変形量）がボルト３２によって規制され、アーム本体２１の動作も規制されることから、本実施形態では、ボルト３２が規制部として作用することになる。
【００２２】
さらに、本実施形態では、図３に示すように、基端支持部２５には縦壁２８が形成されている。また、アーム本体２１の接続プレート２２の下部に垂下壁２３が設けられている。そして、アーム本体２１が揺動した際には、この垂下壁２３と縦壁２８とが干渉することにより、アーム本体２１の動作が規制されることになる。すなわち、これら垂下壁２３及び縦壁２８についても、アーム本体２１の動作を規制する規制部として作用することになる。
【００２３】
ここで、許容されるアーム本体２１の上下方向の揺動角度は、アーム本体２１の長さによって異なることから、アーム本体２１の長さに応じて、規制部として作用するボルト３２の長さ、基端支持部２５に設けられた接続プレート２７とアーム本体２１に設けられた接続プレート２２との間の空間の大きさ、垂下壁２３と縦壁２８との間の空間の大きさを、それぞれ設計することが好ましい。
例えば、取鍋１内に収容された溶銑３（溶鋼）上のスラグ５を掻き出す場合には、緩衝部３０によってアーム本体２１の先端が上下方向に１００ｍｍ以下の範囲で揺動することが好ましいことから、この揺動量と軸支部２６からアーム本体２１の先端までの距離を勘案してアーム本体２１の上下方向の揺動角度を算出し、上述の規制部の設計を行うことが好ましい。
【００２４】
以下に、この構成の排滓機１０を用いたスラグ５の掻き出し作業について、図４を参照して説明する。
まず、図４（ａ）に示すように、溶銑３（溶鋼）が貯留された取鍋１を排滓機１０側に向けて傾動させて固定する。そして、排滓機１０においては、昇降シリンダ１８を縮んだ状態として、アーム部２０の先端が水平方向若しくは水平方向より上方を向くように傾動させておく。この状態で、排滓機１０の台車１１を取鍋１に近接するように前進させ、取鍋１の上方にアーム部２０を配置する。
【００２５】
次に、図４（ｂ）に示すように、昇降シリンダ１８を伸ばし、アーム部２０の先端を下降させて、掻板１５をスラグ５内に挿入させる。このとき、掻板１５をスラグ５内に挿入する際にアーム部２０に衝撃が作用することになるが、アーム本体２１と基端支持部２５との間に設けられた緩衝部３０の皿ばね３３が伸縮するように変形することで、上述の衝撃が緩和される。また、規制部によってアーム部２０の動作方向及び動作量が規制されることから、掻板１５に十分な押圧力が加わり、掻板１５をスラグ５内に十分に挿入することが可能となる。
【００２６】
次に、図４（ｃ）に示すように、掻板１５をスラグ５内に挿入させた状態で、台車１１を取鍋１から離間するように後退させる。これにより、掻板１５によってスラグ５を取鍋１の外部に掻き出す。そして、さらに台車１１を後退させた場合には、掻板１５が取鍋１の縁部を乗り越える際に衝撃が作用することになる。この場合でも、アーム本体２１と基端支持部２５との間に設けられた緩衝部３０の皿ばね２２が伸縮するように変形することで衝撃が緩和される。
【００２７】
以上の作業を繰り返し実施することにより、取鍋１内に貯留された溶銑３（溶鋼）上のスラグ５を取鍋１内から除去することができる。
【００２８】
以上のような構成とされた本実施形態である排滓機１０によれば、昇降シリンダ１８と接続される基端支持部２５とアーム本体２１との間に、上下方向に弾性変形して伸縮する伸縮部材（皿ばね３３）と、アーム本体２１の動作を規制する規制部（ボルト３２）と、を備えた緩衝部３０が配設されているので、スラグ５内に掻板１５を挿入する際及び掻板１５が取鍋１の縁部を乗り越える際の衝撃を、伸縮部材（皿ばね３３）の弾性変形によって緩和することができる。よって、アーム部２０や昇降シリンダ１８の劣化を抑制でき、アーム部２０や昇降シリンダ１８の使用寿命の延長を図ることができる。
【００２９】
また、緩衝部３０がアーム本体２１の動作（動作方法及び動作量）を規制する規制部を備えているので、衝撃が加わった場合でも、アーム部２０の動作方向及び動作量が所定の範囲内に規制される。よって、スラグ５内に掻板１５を挿入する際には、衝撃を十分に緩和できるとともに、アーム部２０の先端に設けられた掻板１５に対して十分な押圧力を付与でき、掻板１５を的確にスラグ５内に挿入させることができる。また、掻板１５が取鍋１の縁部を乗り越える際にも、衝撃を十分に緩和できるとともに、アーム部２０の動作が大きくなることを抑制できる。
【００３０】
さらに、本実施形態においては、緩衝部３０は、基端支持部２５に設けられた接続プレート２７と、アーム本体２１に設けられた接続プレート２２にそれぞれ複数の貫通孔が形成され、この貫通孔に挿入されたボルト３２の先端にナット３１が羅着され、ボルト３２のヘッド部とアーム本体２１に設けられた接続プレート２２との間、及び、アーム本体２１に設けられた接続プレート２２と基端支持部２５に設けられた接続プレート２７との間に、それぞれ複数の皿ばね３３が積層して配置されているので、皿ばね３３が伸縮部材として作用し、ボルト３２が規制部として作用することになり、アーム部２０に作用する衝撃を十分に緩和できるとともにアーム本体２１の動作を十分に規制することができる。
【００３１】
また、本実施形態では、アーム本体２１に設けられた垂下壁２３及び基端支持部２５に設けられた縦壁２８についても、アーム本体２１の動作を規制する規制部として作用することから、アーム部２０の動作をさらに的確に規制することができる。
さらに、本実施形態では、アーム本体２１の長さに応じて、規制部となるボルト３２の長さ、基端支持部２５に設けられた接続プレート２７とアーム本体２１に設けられた接続プレート２２との間の空間の大きさ、垂下壁２３と縦壁２８との間の空間の大きさを設計しているので、緩衝部３０によるアーム本体２１の揺動角度を的確に設定することができ、アーム本体２１の動作を的確に制御することができる。
【００３２】
また、本実施形態では、アーム本体２１が長さ方向に分割した構造とされているので、アーム本体２１の一部に破損等が生じた場合には、当該箇所のみを交換すればよく、アーム本体２１の修理作業を比較的簡単に行うことができる。
【００３３】
以上、本発明の実施形態である本実施形態である排滓機について説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、その発明の技術的思想を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、本実施形態では、伸縮部材として皿ばねを積層したものとして説明したが、これに限定されることはなく、コイルばね等の他のばね材でもよいし、ゴム材等の他の伸縮部材を適用してもよい。
【００３４】
また、本実施形態では、取鍋に貯留された溶銑（溶鋼）上のスラグを掻き出すものとして説明したが、これに限定されることはなく、取鍋以外の容器でもよいし、溶銑（溶鋼）以外の溶融金属を対象としてもよい。
さらに、本実施形態では、ボルトを規制部として適用するものとして説明したが、これに限定されることはなく、ボルトを配設することなく、アーム本体に設けられた垂下壁及び基端支持部に設けられた縦壁のみを規制部として作用させてもよい。
【００３５】
また、本実施形態では、アーム本体を長さ方向に分割する構造のものとして説明したが、これ限定されることはなく、アーム本体を一体で構成したものであってもよい。
さらに、本実施形態では、昇降手段として昇降シリンダを例に挙げて説明したが、これに限定されることはなく、他の構造の昇降手段を用いてもよい。
【符号の説明】
【００３６】
１  取鍋（容器）
３  溶銑（溶融金属）
５  スラグ
１０  排滓機
１１  台車
１３  回転軸部
１５  掻板
１８  昇降シリンダ（昇降手段）
２０  アーム部
２１  アーム本体
２３  垂下壁（規制部）
２５  基端支持部
２６  軸支部
２８  縦壁（規制部）
３０  緩衝部
３２  ボルト（規制部）
３３  皿ばね（伸縮部材）
【図１】
0006617624.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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