(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
中心軸回りを回転する回転体の表面に弁軸が前記中心軸に直角に取付けられた弁であって、この弁と前記回転体はケーシングで囲まれており、このケーシングの外側より前記弁軸を回転して前記弁を開閉する弁開閉装置において、前記弁軸には弁軸方向に見て２辺の長さｋがほぼ等しいＬ字形のハンドルがその２辺の交点に弁軸が固定された状態で取付けられており、前記弁軸と平行に前記ケーシングを貫通して２本の操作棒が前記ハンドルを越える位置まで往復動可能に設けられており、前記２本の操作棒は前記中心軸に平行な方向で前記弁軸を挟んで前記ｋより短い等距離ｍの位置に取付けられていることを特徴とする弁開閉装置。
【請求項２】
前記２本の操作棒は、前記中心軸に平行な同一線上に設けられていることを特徴とする請求項１記載の弁開閉装置。
【請求項３】
前記２本の操作棒は、前記中心軸に平行な別々の線と交差し、この２本の平行な線は、前記中心軸を中心としこの中心から前記ハンドルと前記弁軸の交点までの距離ｒを半径とする円周に沿った方向に離れており、
一方の操作棒によりハンドルが回転している間における該ハンドルの移動範囲の外側に、他方の操作棒の往復動範囲全体が位置し、
前記他方の操作棒によりハンドルが回転している間における該ハンドルの移動範囲の外側に、前記一方の操作棒の往復動範囲全体が位置することを特徴とする請求項１記載の弁開閉装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、中心軸回りに回転する回転体の表面に弁軸を中心軸に直交して取付けられた弁を、この弁と回転体を覆うケーシングの外側から開閉する弁開閉装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
製鉄・金属溶解等に使用される高炉等の竪型炉では、炉頂部から原料を炉内に装入するためのベルなし炉頂装入装置が設けられている。図９は従来用いられている弁開閉装置を備えたベルなし炉頂装入装置分配シュート駆動装置の縦断面図を示す。１は分配シュート駆動装置ケーシングで、炉頂に設けられた原料分配シュート６を傾動駆動する減速機２を覆っている。旋回テーブル３は中心軸Ｓを中心に回転する段付円筒状の構造物で減速機２を載置している。４は冷却パネルで分配シュート駆動装置内部を冷却する。５は原料分配シュート６に冷却水を供給する配管であり、７はこの配管５に設けられた弁で、弁軸７ａに設けられたハンドル８により開閉される。弁７の開閉はハンドル８の９０度ごとの回転で開より閉、閉より開となる。ハンドル８は十字形をしており、この間に駆動装置ケーシング１を貫通して操作棒９を挿入して弁７の開閉が行われる。原料分配シュート６は頂部より投入される原料を炉内に均等に分散する装置で中心軸Ｓを中心に回転およびＴを中心に傾動する。
【０００３】
図１０は弁開閉機構の詳細図である。
弁７は旋回テーブル３の円筒面に弁軸７ａが中心軸Ｓに直角となるように取付けられている。この弁軸７ａに平面形状が十字形のハンドル８が直交して固定されている。この十字形の間に操作棒９が出入りできるように分配シュート駆動装置ケーシング１を貫通して設けられている。操作棒９は弁７を開閉するときはハンドル８の十字形の間に挿入され、開閉しないときはハンドル８より手前まで引き抜かれている。ハンドル８を含む弁７は旋回テーブル３とともに中心軸Ｓの回りに回転している。
【０００４】
図１１は弁７の開閉動作を説明する図である。
直線矢印は中心軸Ｓの方向に向いてハンドル８を見たときのハンドル８の回転方向を示す。操作棒８は分配シュート駆動装置ケーシング１に取付けられている。ハンドル８の十字形の先端をＡ〜Ｄとし、ＡとＣが上のときは弁７は閉、ＢとＤが上のときは開とする。弁７を開とするため操作棒９を十字形の間を貫通して少し奥まで移動すると、ハンドル８が中心軸Ｓの回りを旋回してきてＮ１の状態となる。次にＮ２の状態となり、矢印のように反時計回りに４５度回転し、Ｎ３の状態で９０度回転する。このとき十字形の上部はＢとなり弁７は開となる。この状態から閉にするときは、操作棒９をそのままにしておけば、次にハンドル８が旋回してきたとき、Ｎ１〜Ｎ３の動作を繰り返し、閉となる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このように弁は開→閉→開→閉→開を繰り返すため、分配シュート駆動装置ケーシング１の外側からでは弁の開閉状態がわからなくなるという問題があった。このため十字形ハンドル８に開閉の印を付け、さらに分配シュート駆動装置ケーシング１に覗き窓を付けるという工夫もなされたが、分配シュート駆動装置ケーシング１内は塵埃が多い雰囲気であり、また内部の駆動装置２の機械部品の潤滑のために油脂が飛散して覗き窓に付着するため、弁７の開閉状態を分配シュート駆動装置ケーシング１の外側から確認することは困難であった。また操作棒９をハンドル８を回転する位置まで挿入したままにしておくと、常に弁の開閉動作を繰り返すという問題があった。
【０００６】
本発明はかかる問題点を解決するために創案されたものである。すなわち、本発明は、ケーシングの外側から内部の弁の開閉状態を確実に判別できる装置とし、さらに弁を開または閉に操作しそのまま放置してもその状態を保持する弁開閉装置を提供することを目的とする。また誤って開閉の両動作を同時にしても装置に支障をきたさない弁開閉装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１の発明では、中心軸回りを回転する回転体の表面に弁軸が前記中心軸に直角に取付けられた弁であって、この弁と前記回転体はケーシングで囲まれており、このケーシングの外側より前記弁軸を回転して前記弁を開閉する弁開閉装置において、前記弁軸には弁軸方向に見て２辺の長さｋがほぼ等しいＬ字形のハンドルがその２辺の交点に弁軸が固定された状態で取付けられており、前記弁軸と平行に前記ケーシングを貫通して２本の操作棒が前記ハンドルを越える位置まで往復動可能に設けられており、前記２本の操作棒は前記中心軸に平行な方向で前記弁軸を挟んで前記ｋより短い等距離ｍの位置に取付けられている。
【０００８】
本発明の動作を図２〜図５により説明する。図２に示すように、弁棒にはＬ字形のハンドルが２辺の交点で結合されており、弁軸の位置を挟んで中心軸Ｓ方向にｍの位置に操作棒が弁軸に平行に２本取付けられ、弁軸方向に往復動できるようになっている。図３でＮ１の状態を弁閉とし、Ｎ３の状態を開とする。なおこの逆としてもよい。弁およびハンドルは回転体により直線の矢印方向に回転しているとする。この弁閉の状態で図３で上方の操作棒をハンドルを越える位置まで挿入すると、弁の回転によりＮ１の状態になり、Ｎ２のように回転してＮ３の弁開の状態になる。操作棒を挿入した状態にしておけば弁は開の状態を維持している。故に上部操作棒が挿入されていれば弁は開となっていることが外部からでも分かる。弁を開より閉にするときは、上方の操作棒を抜いて下方の操作棒を挿入する。図５はこの状態を示しており、下方の操作棒によりＮ２で示すように、開とするときと反対方向に回り、Ｎ３の閉の状態となる。このまま操作棒を挿入しておいても弁は閉の状態を維持する。故に下方の操作棒が挿入されていると弁は閉であることが外部から分かる。
【０００９】
請求項２の発明では、前記２本の操作棒は、前記中心軸に平行な同一線上に設けられている。
【００１０】
操作棒が図２で示すように中心軸Ｓに平行な同一の線上にあると、操作もし易く、またいずれが挿入されているのか見やすい。しかし同一線上になくても弁の開閉操作は可能である。
【００１１】
請求項３の発明では、前記２本の操作棒は、前記中心軸に平行な別々の線と交差し、この２本の平行な線は、前記中心軸を中心としこの中心から前記ハンドルと前記弁軸の交点までの距離ｒを半径とする円周に沿った方向に離れており、
一方の操作棒によりハンドルが回転している間における該ハンドルの移動範囲の外側に、他方の操作棒の往復動範囲全体が位置し、
前記他方の操作棒によりハンドルが回転している間における該ハンドルの移動範囲の外側に、前記一方の操作棒の往復動範囲全体が位置する。
【００１２】
２本の操作棒を誤って同時に挿入してしまうと、ハンドルを破損してしまう。これを避けるため、一方の操作棒によりハンドルが回転している間における該ハンドルの移動範囲の外側に、他方の操作棒の往復動範囲全体が位置し、前記他方の操作棒によりハンドルが回転している間における該ハンドルの移動範囲の外側に、前記一方の操作棒の往復動範囲全体が位置する。これにより誤って２本挿入してもハンドルを破損することはない。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施形態を図面を参照して説明する。
図１は、本発明の第１実施形態の弁開閉装置を備えたベルなし炉頂装入装置分配シュート駆動装置の縦断面図である。１は分配シュート駆動装置ケーシングで、炉頂に設けられた原料分配シュート６を傾動駆動する減速機２を覆っている。旋回テーブル（回転体）３は中心軸Ｓを中心に回転する段付円筒状の構造物で、減速機２をその段部に載置している。４は冷却パネルなどで構成される冷却機構で分配シュート駆動装置内部を冷却する。５は分配シュート６に冷却水を供給する配管であり、７はこの配管５に設けられた弁で、弁軸７ａに設けられたハンドル１８により開閉される。弁７の開閉はハンドル１８の９０度の回転で開より閉（または閉より開）、この逆回り９０度の回転で閉より開（または開より閉）となる。ハンドル１８はＬ字形をしており、このＬ字形間に分配シュート駆動装置ケーシング１を貫通して２本の操作棒９ａ，９ｂを挿入して弁７の開閉が行われる。原料分配シュート６は頂部より投入される原料を炉内に均等に分散する装置で中心軸Ｓを中心に回転およびＴを中心に傾動する。
【００１４】
図２は弁開閉装置の詳細を示す図である。弁７は旋回テーブル３の円筒面に弁軸７ａが中心軸Ｓに直角になるように取付けられている。この弁軸７ａに平面形状がＬ字形のハンドル１８が直交して固定されている。このＬ字形の間に２本の操作棒９ａ，９ｂが、弁軸７ａを中心として中心軸Ｓに平行な線Ｕ上に（図２で上下方向に）等距離ｍで、弁軸７ａに平行に分配シュート駆動装置ケーシング１を貫通して往復動可能に取付けられている。Ｌ字形の２辺の長さは等しくｋで表す。また２辺の交点ｐに弁軸７ａが取付けられている。ハンドル１８が弁軸７ａに取付けられている位置は中心軸Ｓより半径ｒの位置であり、旋回テーブル３の回転によりハンドル１８は半径ｒの円周Ｒ上を回転する。ハンドル１８のＬ字形の各辺の端部は、末広がりの傾斜部ｑを有し、この傾斜部ｑによりハンドル１８を確実に９０度単位で回転するようになっている。なおこの傾斜部ｑは十字形ハンドル８にも用いられている。なお距離ｍは辺の長さｋより短く、図３に示すように交点ｐより傾斜部ｑの開始位置までの長さにするとよい。
【００１５】
各操作棒９ａ，９ｂは、その先端がハンドル１８を越えて中心軸Ｓ側へ挿入された挿入状態と、ハンドル１８の手前の位置までで停止している非挿入状態の２つの状態があり、この両状態のいずれかが弁開（または閉）、他が弁閉（または開）に対応する。以下これを図２〜図５を用いて説明する。図２は上方の操作棒９ａが挿入状態で、下方の操作棒９ｂが非挿入状態を示す。図２の左側のようにＬ字のＡ端が水平左側でＢ端が下方のとき弁７は開とする。また図３のＮ１に示すようにＡ端が上方でＢ端が水平左側のとき弁７は閉とする。
【００１６】
図３は弁７が閉のとき、図２に示す状態に操作棒９ａ，９ｂを設定して開にする動作を説明する図である。図３において、直線矢印はハンドル１８の旋回方向を示す。操作棒９ａは旋回方向には固定である。図２に示すように操作棒９ａを挿入状態、操作棒９ｂを非挿入状態とすると、閉状態のハンドル１８と操作棒９ａの関係はどの旋回位置で挿入されても、１回転旋回するうちにＮ１状態となる。この状態で旋回が進とＮ２に示すように、ハンドル１８は反時計回りに回転してゆき、９０度回転してＮ３の状態になる。これは図２に示すように弁開の状態である。この開の状態となると操作棒９ａはハンドル１８を回転させる力を失い、ハンドル１８が何度旋回してきてもＮ３の状態を保持する。これにより操作弁９ａが挿入状態で、操作弁９ｂが非操作状態であれば、弁７は開であることが判る。
【００１７】
図４は上方の操作棒９ａが非挿入状態で、下方の操作棒９ｂが挿入状態を示す。このとき弁７は左側に示すようにＡ端が上方でＢ端が水平左側で閉とする。図５は弁７が開のとき、図４に示す状態に操作棒９ａ，９ｂを設定して閉にする動作を説明する図である。図５において、直線矢印はハンドル１８の旋回方向を示す。操作棒９ｂは旋回方向には固定である。図４に示すように操作棒９ａを非挿入状態、操作棒９ｂを挿入状態とすると、開状態のハンドル１８と操作棒９ｂの関係はどの旋回位置で挿入されても、１回転旋回するうちにＮ１状態となる。この状態で旋回が進とＮ２に示すように、ハンドル１８は時計回りに回転してゆき、９０度回転してＮ３の状態になる。これは図４に示すように弁閉の状態である。この閉の状態となると操作棒９ｂはハンドル１８を回転させる力を失い、ハンドル１８が何度旋回してきてもＮ３の状態を保持する。これにより操作弁９ａが非挿入状態で、操作弁９ｂが操作状態であれば、弁７は閉であることが判る。
【００１８】
以上の説明は、図２に示すようにＬ字のＡ端が水平左側でＢ端が下方のとき弁７は開とし、図４に示すようにＡ端が上方でＢ端が水平左側のとき弁７は閉であるとし、ハンドル１８の旋回方向は、図３、図５の直線矢印で示す方向とした場合であるが、これと異なる設定をしても同様な結論が得られる。
【００１９】
次に第２実施形態を説明する。
第１実施形態では、誤って両操作棒９ａ，９ｂを同時に挿入状態にした場合、弁開閉装置が破損する恐れがある。両者の間にインターロック機構を設け、一方を挿入すると、他方が引き出されるようにすればよい。しかしこのようなインターロック機構は複雑であり、それ自身故障する可能性もある。第２実施形態は両操作棒９ａ，９ｂの相対配置を変えることにより弁開閉装置の損傷を防止するようにしたものである。
【００２０】
図６は第２実施形態の操作棒９ａ，９ｂの配置を示す図である。本実施形態は操作棒９ａ，９ｂの配置以外は第１実施形態と同一である。図６において中心軸Ｓは図１に示した旋回テーブル３の回転中心軸であり、縦線Ｖ，Ｗはこの中心軸Ｓに平行な線である。またＬ字形の２辺の交点ｐを通る横線Ｒは、図２で説明したハンドル１８の旋回軌道を示し、中心軸Ｓから半径ｒで描かれる円周である。操作棒９ａは縦線Ｖ上で、横線Ｒから傾斜部ｑが開始されるまでの長さｍだけ上方の位置に設けられる。また操作棒９ｂは縦線Ｗ上で、横線Ｒから下方に長さｍの位置に設けられる。縦線Ｖと縦線Ｗの横線Ｒ方向の距離ｄは次の式（１）で表される。
【００２１】
ｄ＝ｋ＋ａ＋ｂ    …（１）
ここで、ｋはＬ字形のハンドル１８の辺の長さで２辺の交点ｐから先端までの長さ、ａは操作棒９ａ，９ｂの直径、ｂはＬ字形の辺の幅の１／２の長さである。
【００２２】
このように配置された操作棒９ａ，９ｂを同時に挿入状態とした場合の動作を図７と図８により説明する。図７は閉の弁を開にする動作を示し、図８は開の弁を閉にする動作を示す。操作棒９ａ，９ｂが図６に示す配置であれば同時に挿入状態にしても弁７の開閉動作に支障をきたさない。ただしこの同時挿入状態を持続していると、旋回テーブル３が１旋回する度に開から閉に、または閉から開を繰り返すことになる。このため同時挿入状態となったら速やかに何れかを非挿入状態とする必要がある。
【００２３】
なお、Ｌ字形ハンドル１８自身は、重心位置の関係で回転軸回りに偏心荷重を持っている。通常は弁装置の開閉動作にはある程度の回転トルクが必要であるため、自然に弁装置が開閉することはないが、開閉トルクが極端に小さい弁装置の場合に、旋回テーブル３の旋回動作やその他の動作により発生する振動などにより、弁装置が自然に動作してしまうこともある。このような場合は、偏心荷重を補償するだけのカウンターウエイトを、操作棒９ａ，９ｂと干渉しないＬ字形ハンドル１８の位置に設けることにより、弁装置が自然に動作することを防ぐことが可能である。しかしこのように弁装置が自然に動作する可能性のある場合でも、操作棒９ａ，９ｂの何れかを挿入状態としておくことにより、その挿入状態が表す弁の開、または閉の状態を保持することができる。
【００２４】
以上の実施形態の説明では、弁装置の弁軸を水平としているが、弁軸を垂直または斜めに配置しても、操作棒の配置を弁開閉ハンドルの姿勢に対応するようにすれば、実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００２５】
【発明の効果】
上述したように、本発明の弁開閉装置は、Ｌ字形のハンドルと２本の操作棒を設けることにより、閉鎖空間に設けられた弁の操作を外側から確実に実施でき、さらに操作棒の挿入状態を外部から監視することにより、弁の開閉状態を確実に認識できる。また、２つの操作棒をずらして配置することにより、誤操作で２つの操作棒を同時に挿入状態にしても、装置の損傷を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態の構成図である。
【図２】第１実施形態の弁開閉装置の詳細図で弁開の状態を示す。
【図３】第１実施形態の弁が閉より開になる動作を説明する図である。
【図４】第１実施形態の弁開閉装置の詳細図で弁閉の状態を示す。
【図５】第１実施形態の弁が開より閉になる動作を説明する図である。
【図６】第２実施形態のＬ字形ハンドルと操作棒の関係を示す図である。
【図７】第２実施形態の弁が閉より開になる動作を説明する図である。
【図８】第２実施形態の弁が開より閉になる動作を説明する図である。
【図９】従来のベルなし炉頂装入装置の構成図である。
【図１０】従来の弁開閉装置の詳細図である。
【図１１】従来の弁が閉より開になる動作を説明する図である。
【符号の説明】
１  駆動装置ケーシング
２  減速機
３  旋回テーブル
４  水冷パネル
５  配管
６  原料分配シュート
７  弁
７ａ  弁軸
８，１８  ハンドル
９，９ａ，９ｂ  操作棒
【図１】
0004055222.tif 000002
【図２】
0004055222.tif 000003
【図３】
0004055222.tif 000004
【図４】
0004055222.tif 000005
【図５】
0004055222.tif 000006
【図６】
0004055222.tif 000007
【図７】
0004055222.tif 000008
【図８】
0004055222.tif 000009
【図９】
0004055222.tif 000010
【図１０】
0004055222.tif 000011
【図１１】
0004055222.tif 000012