(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶湯の受湯,搬送,待機,溶湯処理、出湯等の作業に合わせて自動開閉できる蓋部材を備える蓋付取鍋であって、
吊り枠と、前記吊り枠を介し傾回動操作可能に吊り上げた状態で搬送可能な取鍋本体と、前記取鍋本体の上端開口を開閉する前記蓋部材と、前記蓋部材の自動開閉機構とを備え、
前記自動開閉機構は、前記蓋部材の開閉レバーと、前記開閉レバーを前記取鍋本体に旋回自在に連結する枢軸と、レバー旋回用重錘とを備え、前記レバー旋回用重錘は、前記取鍋本体が床面に着地しているときはその重量が前記開閉レバー側にかからず、一方前記取鍋本体が吊り上げられたときはその重量が前記開閉レバー側にかかるように前記開閉レバーに連係され、
前記開閉レバーは、前記レバー旋回用重錘の重量を受けないときは前記蓋部材を開状態に保持し、前記レバー旋回用重錘の重量を受けると旋回して前記蓋部材を開位置から閉位置まで移動させる構成になっていることを特徴とする蓋付取鍋。
【請求項２】
前記吊り枠の吊り杆に設けられたストッパーと、前記開閉レバーに沿って備えられる停止板とを有するストッパー機構を更に備えており、
前記ストッパー機構は、吊り上げ状態に於ける前記取鍋本体の傾回動操作時に、正置状態からの初期傾回動動作の間は前記ストッパーと前記停止板との間に間隙が形成されることにより前記取鍋本体及び前記蓋部材の一体傾回動を許容し、一方初期傾回動位置を超えると前記停止板が前記ストッパーに当止することにより前記取鍋本体の傾回動動作を継続させたままで前記蓋部材の傾回動動作を少なくとも一時的に停止させ、前記取鍋本体との間に傾回動量に差を生じさせ、この傾回動量差により、前記蓋部材を自動的に開動させ前記取鍋本体との間に出湯口を形成させる構成になっていることを特徴とする請求項１記載の蓋付取鍋。
【請求項３】
前記停止板の前縁が、上部の直線前縁と直線前縁より下方の円弧状前縁とから構成され、前記ストッパーが前記直線前縁に沿って移動している間は、前記蓋部材の傾回動動作を停止させたままで前記取鍋本体の傾回動動作を継続させ、前記円弧状前縁に沿って移動している間は、前記取鍋本体と前記蓋部材とを実質的に一体に傾回動させる構成になっていることを特徴とする請求項２記載の蓋付取鍋。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属,ガラス,スラグ等の溶湯の保持、運搬、出湯等に適用される蓋付取鍋に関する。
【０００２】
【従来の技術】
溶解炉で溶解された金属,ガラス,スラグ等の溶湯は、樋,前炉を経由して取鍋に移される。取鍋はクレーンまたはフオークリフト等の運搬手段により所定の場所まで移動され、必要に応じてスラグ除去,脱硫等の成分調整あるいは必要な時間の待機を経たのち鋳造現場まで移動し、その後、鋳型へ直接出湯するかまたは鋳造ラインに設置された専用の注場取鍋に移される。この間、溶湯は取鍋内に通常約５〜１５分間保持される事になる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
取鍋は、鋼板製円筒状のケーシング内に耐火材がライニングされてなり、一般的に蓋は装備されていない。
【０００４】
一方、溶湯が鋳鉄の場合を例にすると、取鍋が受湯した溶湯は出湯までの約１０分の間に、約１００℃もの温度降下が発生する。鋳型への注湯温度が１，３７０℃〜１，４００℃の場合、取鍋への受湯温度は少なくとも１，５００℃以上でなければならない。これは溶解炉や前炉での過酷な高温操業を強いる等、多くの問題をかかえることになる。
【０００５】
そこで省エネルギーの観点からも、取鍋のライニングの断熱を強化し、溶湯温度の降下に対処しようとする試みがなされてきた。ところが、溶湯温度を下げる最も大きな要因は溶湯上面からの放散熱量であり、これは溶湯が奪い取られる全損失熱量の約５０〜６０％になる事から、断熱強化だけでは不充分であり、断熱性を有した蓋を装備することがどうしても必要になる。しかしながら、断熱性を備えた蓋は構造的に相当高重量となり、蓋の開閉に多大の時間と人手がかかるという理由から、実際には、取鍋は断熱蓋を備える事なしに使用されているという現状にある。
【０００６】
本発明は、各作業工程において、蓋を必要な分量だけ自動開閉せしめることが出来る機構を備えた蓋付取鍋を提供することを目的としてなされたものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、溶湯の受湯,搬送,待機,溶湯処理、出湯等の作業に合わせて自動開閉できる蓋部材を備えていることを特徴とする蓋付取鍋に係る。
【０００８】
本発明の好ましい一実施態様によれば、蓋付取鍋は、吊り枠と、該吊り枠を介し傾回動操作可能に吊り上げた状態で搬送可能な取鍋本体と、該取鍋本体の上端開口を開閉する蓋部材と、該蓋部材の自動開閉機構とを備え、該自動開閉機構は、蓋部材の開閉レバーと、該レバーを取鍋本体に旋回自在に連結する枢軸と、レバー旋回用重錘とを備え、重錘は、取鍋本体が床面に着地しているときはその重量がレバー側にかからず、一方取鍋本体が吊り上げられたときはその重量がレバー側にかかるようにレバーに連係され、レバーは、重錘の重量を受けないときは蓋部材を開状態に保持し、重錘の重量を受けると旋回して蓋部材を開位置から閉位置まで移動させる構成になっている。
【０００９】
更にまた、他の好ましい実施態様によれば、吊り枠の吊り杆に設けられたストッパーと、開閉レバーに沿って備えられる停止板とを有するストッパー機構を更に備えており、ストッパー機構は、吊り上げ状態に於ける取鍋本体の傾回動操作時に、正置状態からの初期傾回動動作の間はストッパーと停止板との間に間隙が形成されることにより取鍋本体及び蓋部材の一体傾回動を許容し、一方初期傾回動位置を超えると停止板が前記ストッパーに当止することにより取鍋本体の傾回動動作を継続させたままで蓋部材の傾回動動作を少なくとも一時的に停止させ、取鍋本体との間に傾回動量に差を生じさせ、この傾回動量差により、蓋部材を自動的に開動させ取鍋本体との間に出湯口を形成させる構成になっている。
【００１０】
更にまた、他の好ましい実施態様によれば、停止板の前縁が、上部の直線前縁と直線前縁より下方の円弧状前縁とから構成され、ストッパーが直線前縁に沿って移動している間は、蓋部材の傾回動動作を停止させたままで取鍋本体の傾回動動作を継続させ、円弧状前縁に沿って移動している間は、取鍋本体と蓋部材とを実質的に一体に傾回動させる構成になっている。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の一実施形態を添付図面に基づき説明すると次の通りである。図１に示す側面図から明らかなように、本発明蓋付取鍋は、吊り枠Ａと、該吊り枠Ａを介し吊り上げた状態で搬送可能な取鍋本体Ｂと、取鍋本体Ｂの上端開口を開閉する蓋部材Ｃとを備えている。
【００１２】
吊り枠Ａは、図３に示すように、正面門型で両側部の吊り杆１,１の下端部に於いて、取鍋本体Ｂを吊り上げ可能に支持し、吊り杆１,１の上端部は横向き延出の連結杆２により一体に結合されている。
【００１３】
連結杆２に形成の吊り輪３にクレーン等のフックを係止し或いは連結杆２の下側にフォークリフトのリフターを挿入係止することにより、取鍋本体Ｂを吊り上げ状態のもとに移動運搬することが出来る。
【００１４】
取鍋本体Ｂは、左右両側部の中心よりやや上方に一体に形成の軸部４,４において、吊り枠Ａの吊り杆１,１の下端部の軸受け部５,５に回動自在に支持され、該軸部４上に減速装置６を介し備えられたハンドル７の回動操作により、図１に示す受湯状態（正置状態）から図５,６に示す出湯状態（傾倒状態）までの間、傾回動動作を取らせることができる構成になっている。以上の取鍋の構成は既によく知られるところである。
【００１５】
本発明は、上記の構成の取鍋に自動開閉可能な蓋部材Ｃを備えたことを特徴の１つとしている。蓋部材Ｃは、前後方向に開閉自在であって、自動開閉機構８の適用により、取鍋本体Ｂが床面に着地されているときは自動的に開状態となり、一方吊り上げられたときは自動的に閉状態となる。
【００１６】
自動開閉機構８は、図１及び図４に示すように、蓋部材Ｃの開閉レバー９と、該レバー９を取鍋本体Ｂの後壁の下端部に旋回自在に連結する枢軸１０と、レバー旋回用重錘１１とを備えている。重錘１１は、取鍋本体Ｂが床面上に着地しているときは重量が床面に支えられレーバー９側にかからないが、取鍋本体Ｂが吊り上げられたときは床面から離れその全重量がレバー９にかかるように、該レバー９に連係されている。而して、レバー９は、取鍋本体Ｂが床面上に着地し従って重錘１１の重量を受けない時は、蓋部材Ｃを、図１に示すように開状態に保持するが、取鍋本体Ｂが吊り上げられその結果重錘１１の重量を受けると枢軸１０を支点に旋回して蓋部材Ｃを図１に示す開位置から図４に示す閉位置まで旋回移動させる構成になっている。
【００１７】
図示の実施形態では、開閉レバー９は、上端に置いて蓋部材Ｃを一体に支持する蓋レバー９ａと、該蓋レバー９ａの下端側に枢軸１０を介し一体に接続されたウエイトレバー９ｂとを備え、ウエイトレバー９ｂは取鍋本体Ｂ側にほぼ９０°向きを変えて延出し、蓋部材Ｃが、図１に示す開位置にあるときは、吊り杆１下端の軸受け部５の下側に当止し、それ以上の蓋部材Ｂの回動を防止している。
【００１８】
重錘１１は横長形状を有していて、基端側に於いて、取鍋本体Ｂの両側部の下端部の前端側よりの部分に枢軸１２を介し上下方向に旋回自在に支持され、先端側はピン１３とピン穴１４からなる接続手段を介しウエイトレバー９ｂに接続されている。重錘１１及びウエイトレバー９ｂの枢軸１０,１２を支点とする旋回動作を可能とするために、ピン１３はピン穴１４内で重錘１１及びウエイトレバー９ｂの相互干渉を解消する方向に自由に移動できる構成になっている。
【００１９】
重錘１１は、取鍋本体Ｂが床面上着地しているときは、図１に示すように、床面上に接地しその全重量が床面に支えられるが、取鍋本体Ｂが吊り上げられると、床面から離れ枢軸１２を支点に下方へ旋回傾向となり、而してその全重量がウエイトレバー９ｂにかかる。ウエイトレバー９ｂは重錘１１の重量を受けると、図４に示すように、枢軸１０を支点に開位置から閉位置に向けて旋回し、よってこの旋回につれ蓋レバー９ａ及び蓋部材Ｃも開位置から閉位置に向けて旋回し、蓋部材Ｃが取鍋本体Ｂの上端口部に当接すると旋回動作が自動的に止まり、以後、蓋部材Ｃは重錘１１の働きで閉状態に拘束される。
【００２０】
図１に示す開状態を基準にして、重錘１１は枢軸１２を支点に、ウエイトレバー９ｂ,蓋レバー９ａ及び蓋部材Ｃを開位置から閉位置まで旋回移動させるに必要な角度範囲に亘って、旋回できることが必要であり、ピン１３及びピン穴１４の形成位置並びにピン穴１４内でのピン１３の移動距離などは、得ようとする旋回量を基準に適宜選択決定される。
【００２１】
取鍋本体Ｂの吊り上げ状態における傾回動操作時に、蓋部材Ｃの自動開閉を行うために、吊り杆部１と蓋部材Ｃとの間に、ストッパー機構１５が備えられている。
【００２２】
ストッパ機構１５は、吊り杆１,１の各々に備えられたストッパー１６と蓋部材Ｃの左右両側部に蓋レバー９ｂに沿い備えられた停止板１７とを備えている。図２に示すように、取鍋本体Ｂが正置状態にあるときは、停止板１７の前縁１７ａとストッパー１６との間には間隔１８が形成されている。
【００２３】
取鍋本体Ｂが吊り上げられた状態にあるときは、蓋部材Ｃは自動開閉機構８の働きで閉状態を保持するので、ハンドル７操作による取鍋本体Ｂの傾回動操作時には、蓋部材Ｃは基本的には取鍋本体Ｂと一体傾回動動作を取る。而して、停止板１７の前縁１７ａが間隔１８内を通過する傾回動操作の初期段階、例えば１０〜２０°程度の傾回動操作時には、取鍋本体Ｂ及び蓋部材Ｃは一体傾回動動作を取るが、初期傾回動位置を超えると、停止板１７の前縁１７ａがストッパー１６に当止し、当止後は、蓋部材Ｃを残したままで取鍋本体Ｂの傾回動動作が進行して行き蓋部材Ｃとの間に傾回動量に差が生じ、この傾回動量の差により蓋部材Ｃは、図４に示すように、実質的に開状態となり、取鍋本体Ｂと蓋部材Ｃとの間に出湯口１９が自動的に形成される。
【００２４】
出湯口１９の開口度があまり大きくなりすぎると、溶湯よりの熱放散を増大させることになるので、図４に示すように、傾回動量の差によりある程度の開口度の出湯口１９が形成された後は、再び蓋部材Ｃと取鍋本体Ｂとの一体傾回動が可能となるような構成にしておくことが好ましい。
【００２５】
図示の実施形態では、このような目的のために、停止板１７の前縁１７ａの上部を直線前縁１７ａ1となし、該直線前縁１７ａ1より下方を、傾回動方向を基準に、後方側に凹入する円弧状前縁１７ａ2となし、ストッパー１６が上部の直線前縁１７ａ1に沿って移動する間は蓋部材Ｃの傾回動動作は停止するが。円弧状前縁１７ａ2に移り該円弧状前縁１７ａ2に沿って移動する間は、蓋部材Ｃと取鍋本体Ｂとの間に殆ど傾回動量に差が生ずることがないような構成にしている。ストッパー１６の円弧状前縁１７ａ2に沿う移動をスムーズに行わせるために、ストッパー１６を図２に示すように、ローラ１６ａから構成することが出来る。出湯口１９の開口度を大小調整するために、ストッパー１６の吊り杆１に対する取り付け固定位置を自由に選択できる構成にしておくことが出来る。
【００２６】
図１は受湯時の状況を示している。受湯時には、取鍋本体Ｂは床面上に着地し、従って重錘１１の重量は床面上に支えられるので、自動開閉機構８は蓋部材Ｃを開状態に保持し、取鍋本体Ｂ内への金属溶湯の供給が可能になる。
【００２７】
受湯を終えた後は、取鍋本体Ｂは、次の作業位置に搬送するために、吊り枠Ａを介しクレーン,フォークリフトなどのような移動搬送装置を適用して吊り上げられる。取鍋本体Ｂが吊り上げられると、重錘１１は床面から離れ、重錘１１の重量により蓋開閉用のレバー９が図１に示す開位置から図２に示す閉位置まで旋回される。よって、このような機構を備えた自動開閉機構８の働きで蓋部材Ｃは開位置から閉位置に自動的に旋回移動され且つ閉状態に拘束される。
【００２８】
而して、取鍋本体Ｂを蓋を施した状態で次の作業位置まで搬送し又は出湯等のために待機させることができ、搬送及び待機などの間に於ける溶湯上面よりの熱放散を防止できる。
【００２９】
次の作業位置まで搬送し着地すると、再び蓋部材Ｃが自動的に開状態となるので、滓除去作業等を支障なく行うことが出来る。
【００３０】
滓除去作業後、出湯のために取鍋本体Ｂを吊り上げると蓋部材Ｃは再び閉状態となる。このつり上げ状態の下に、ハンドル７操作により、取鍋本体Ｂを傾回動させると、先に述べたように、ストッパ機構１５の働きで蓋部材Ｃと取鍋本体Ｂとの間に回動量に差が生じ、出湯口１９が形成され、出湯操作が可能な状態になる。
このように、本発明蓋付取鍋によれば、蓋部材を各作業工程に合わせ自動的に開閉することが出来る。
【００３１】
本発明に於いては、受湯時や溶湯処理時にかかるスプラッシュにより蓋部材の密閉性が低下することがないように、取鍋本体Ｂと蓋部材との接合面にスプラッシュ堆積防止手段を施すことが出来る。図７にスプラッシュ堆積防止手段の一例が示され、取鍋本体Ｂと蓋部材Ｃとの接合を外周側寄りの部分で行うと共に、両者の接合面２０に下向きの傾斜を付し、傾斜に沿いスプラッシュを滑落させる構成のものが示されている。
【００３２】
また、溶湯の輻射熱により蓋部材Ｂの外殻鋼板２１等が不当に加熱されることがないように、図７に示すように、接合面２０に段差２２を付け、輻射に対する壁を設けることが出来る。
【００３３】
【発明の効果】
本発明によれば、取鍋本体に備えた蓋部材を受湯,搬送,待機,溶湯処理,出湯等の作業に合わせて自動的に開閉することができ、溶湯上面よりの熱放散量を可及的に少なくし得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す着地状態の側面図である。
【図２】同、吊り上げ状態の側面図である。
【図３】同  吊り上げ状態の縦断面図である。
【図４】取鍋本体の傾回動操作の初期段階の説明図である。
【図５】同、傾回動操作の終了時の状況を示す説明図である。
【図６】ストッパー機構の説明図である。
【図７】取鍋本体と蓋部材との接合部の拡大断面図である。
【符号の説明】
Ａ            吊り枠
Ｂ            取鍋本体
Ｃ            蓋部材
１            吊り杆
２            連結杆
３            吊り輪
４            軸部
５            軸受け部
６            減速装置
７            ハンドル
８            自動開閉機構
９            開閉レバー
１０          枢軸
１１          重錘
１２          枢軸
１３          ピン
１４          ピン穴
１５          ストッパー機構
１６          ストッパー
１６ａ        ローラ
１７          停止板
１７ａ        前縁
１８          間隔
１９          出湯口
２０          接合面
２１          外殻鋼板
２２          段差
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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