JP2714616B2 - 金属塊供給装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、アルミニウム合金溶解
炉等にインゴット等の金属塊を供給する金属塊供給装置
に関するものであり、特に、電動モータ等によりタワー
内を自走するエレベータを用いるとともに、当該自走エ
レベータの制御を遠隔操作等にて行なうことにより、安
全に、かつ、効率良く、インゴット等の投入を行なえる
ようにした金属塊供給装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の金属塊供給方法、例えばインゴッ
トの投入方法としては、一定量のインゴット等の収納さ
れたバスケットをチェーンホイスト等を用いて吊り上
げ、ここから溶解炉の投入口へ投入するという方法が採
られていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
方法は、チェーンの切断等によるバスケットの落下等、
常に危険の伴うものであった。また、このような危険の
伴うもの（システム）であるため、その保守・点検を含
めたメインテナンスを頻繁に行なわねばならず、メイン
テナンス費用が多くかかるという問題点があった。ま
た、インゴット等の金属塊をバスケットに収納して、そ
の都度、ホイストを操作しなければならず、作業効率が
良くないという問題点があった。このような問題点を解
決するために、安全性に優れ、かつ、遠隔操作等により
効率良く作業の行なえる、インゴット等金属塊の供給装
置を提供しようとするのが、本発明の目的（課題）であ
る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明においては次のような手段を講ずることとし
た。すなわち、鋳造装置に溶湯を供給する溶解炉の、そ
の溶解炉に、溶湯の原料となるインゴット等の金属塊を
供給（投入）する金属塊供給装置に関して、地上から所
定の高さのところに反転部を有するガイドレール、及び
当該ガイドレールに沿って設けられ、かつ、等間隔状の
突起を有するラック状軌道等からなるタワーと、当該タ
ワー内に設けられた上記ガイドレール内を走行するガイ
ド輪、及び上記タワー内に設けられた上記ラック状軌道
と噛み合い、当該ラック状軌道に沿って走行するスプロ
ケット、当該スプロケットを駆動する電動モータ、上記
ガイド輪及びスプロケット上に支持されるとともに上記
電動モータを搭載するベース、当該ベースに設けられた
フォーク等からなるエレベータと、インゴット等の金属
塊が収納されるバケットを有し、上記エレベータのフォ
ークに保持されて上記タワー内を上下動するホッパと、
当該ホッパの結合された上記エレベータを、上記タワー
内で上下動（自走）させるとともに、上記ガイドレール
の反転部にて、上記ホッパ内に収納された金属塊を溶解
炉の投入口へ投入させるように制御作用を行なう制御手
段等からなる構成を採ることとした。

【０００５】

【作用】上記構成からなる本発明の作用について説明す
る。まず、図２に示す如く、バケット２２内にインゴッ
ト等金属塊の収納されたホッパ２が、タワー３のガイド
レール３１内を上下動するエレベータ１に、そのフォー
ク１５を介して連結されると、図１に示す如く、制御手
段５からの遠隔操作（リモートコントロール）等によ
り、エレベータ１が作動する。すなわち、制御手段５か
らの信号により電動モータ１３が作動する。

【０００６】これによって、当該電動モータ１３にて駆
動されるスプロケット１２が回転駆動され、タワー３内
に設けられたラック状軌道３２上を回転運動する。ま
た、これと同時に、上記スプロケット１２と同軸上に設
けられた下側のガイド輪１１も、上記タワー３内に設け
られたガイドレール３１内を回転運動する。その結果、
これらガイド輪上に搭載されるベース１４等からなるエ
レベータ１は、上記ガイドレール３１に沿って上昇す
る。従って、上記エレベータ１にフォーク１５を介して
連結されるホッパ２も、上記タワー３内を上昇する。そ
して、図１の反転部３１１を越えたところで、ガイドレ
ール３１の先端部に設けられたリミットスイッチ５９が
作動し、上記エレベータ１内に搭載された電動モータ１
３の作動が止められ、上記エレベータ１自身も、この位
置で停止させられる（図１の二点鎖線図示）。

【０００７】ところで、この状態にあっては、図１の二
点鎖線図示の如く、上記エレベータ１に連結されている
ホッパ２及び当該ホッパ２内に形成されるバケット２２
は下方を向いた状態となっている。従って、当該ホッパ
２のバケット２２内に収納されているインゴット等の金
属塊９は、図１に示す如く、上記バケット２２の先端部
に設けられたシュート２１上を滑って、溶解炉９５の投
入口９９へと落下していく。すなわち、投入口９９への
インゴット等金属塊の投入作業が行なわれることとなる

【０００８】このようなインゴット等金属塊９の投入が
行なわれた後は、制御手段５からの信号に基づき、上記
エレベータ１に搭載されている電動モータ１３を逆転さ
せ、空になったホッパ２の連結されたエレベータ１を降
下させる。そして、当該エレベータ１が上記タワー３内
に設けられたガイドレール３１内を走行して、最下端位
置（地上位置）まで降下して来ると、リミットスイッチ
５１が作動して、上記電動モータ１３の作動を停止させ
る。これによってエレベータ１も停止する。なお、この
ような電動モータ１３の作動を初めとしたエレベータ１
の制御は、上記制御手段５からのリモートコントロール
あるいは当該制御手段５のコンピュータに組み込まれた
プログラムに基づく自動制御等によって行なわれる。

【０００９】このような状態において、上記空になった
ホッパ２を上記エレベータ１から外して、原料供給基地
へ送り返し、そこで、再度インゴット等の金属塊（原
料）９が上記ホッパ２のバケット２２内に収納されて、
上記タワー３の最下端位置（地上位置）に送られてく
る。

【００１０】

【実施例】本発明の実施例について、図１ないし図６を
基に説明する。本実施例の構成は、図１に示す如く、溶
解炉９５の投入口９９付近で反転する部分（反転部）３
１１を有するガイドレール３１、当該ガイドレール３１
に沿うように設けられたラック状の軌道３２等からなる
タワー３と、当該タワー３内に設けられた上記ガイドレ
ール３１内を走行するガイド輪１１、及び上記タワー３
内に設けられたラック状軌道３２のラックと噛み合い、
当該ラック状軌道３２上を走行するスプロケット１２、
これらガイド輪１１及びスプロケット１２上に設けられ
たベース１４、当該ベース１４に搭載され、上記スプロ
ケット１２に駆動力を与える電動モータ１３、上記ベー
ス１４上に設けられ、金属塊の収納されるホッパ２を保
持するフォーク１５等からなるエレベータ（自走エレベ
ータ）１と、当該自走エレベータ１に連結されて、上記
タワー３内を上下動するホッパ２と、上記自走エレベー
タ１の上下運動等を制御する制御手段５と、からなるこ
とを基本とするものである。

【００１１】このような基本構成において、上記タワー
３は、四角形の櫓状の形態からなるものであって、その
２箇所の角には、ガイドレール３１が設けられている構
成からなるものである。このガイドレール３１は、図１
に示す如く、地上から所定の高さの、溶解炉９５の投入
口９９に近いところに、下方に向かって反転した形態か
らなる反転部３１１を有する構成からなるものである。
また、当該ガイドレール３１は、図５に示す如く、コ字
状の断面形態からなるものであり、このコ字状部３１３
に、自走エレベータ１のガイド輪１１が装着（保持）さ
れるようになっているものである。これによって、上記
ガイド輪１１は、上記ガイドレール３１内に確実に保持
されることとなり、当該ガイドレール３１に沿って、上
記自走エレベータ１が上記タワー３内を上下動するよう
になっている。また、上記コ字状のガイドレール３１内
には、図４及び図５に示す如く、等ピッチ状に設けられ
た突起を有するラック状軌道３２が設けられており、こ
のラック状軌道３２と上記自走エレベータ１に設けられ
たスプロケット１２とが噛み合う（係合する）ようにな
っているものである。そして、このラック状軌道３２
は、上記ガイドレール３１に沿って上方の反転部３１１
まで設置されている構成となっている。なお、このよう
な構成からなるラック状軌道３２は、本実施例において
は、図６に示す如く、フランジ３２２を有する形態から
なる複数の駒３２１の連結されたチェーンにて形成され
るようになっている。そして、このようなチェーンの駒
３２１に設けられたピン３２３に、上記スプロケット１
２の歯が噛み合うようになっている。

【００１２】このような構成からなるタワー３のガイド
レール３１に沿って上下動する自走エレベータ１は、図
３ないし図５に示す如く、上記ガイドレール３１のコ字
状部３１３に係合するガイド輪１１と、上記ガイドレー
ル３１内に設けられたラック状軌道（チェーン）３２の
ピン３２３と噛み合うスプロケット１２と、当該スプロ
ケット１２にギヤボックス１８を介して回転駆動力を与
える電動モータ１３と、上記ガイド輪１１及びスプロケ
ット１２にて支持されるとともに、上記電動モータ１３
及びギヤボックス１８を搭載するベース１４と、当該ベ
ース１４に設けられるフォーク１５とからなるものであ
る。

【００１３】上記構成からなる自走エレベータ１におい
て、ガイド輪１１は、上記ベース１４の四角に４個設け
られており、上方の２個は、単にガイドレール３１内を
走行転動するようになっているものである。下方の２個
は、図４及び図５に示す如く、ギヤボックス１８及びス
プロケット１２にドライブシャフト１９を介して連結さ
れ、電動モータ１３からの駆動力が伝達されるようにな
っている。なお、これらガイド輪１１には、フランジ１
１１が設けられており、当該フランジ１１１がガイドレ
ール３１のコ字状部３１３と係合し、ガイド輪１１が、
上記ガイドレール３１から脱落等しないようになってい
る。また、下側のガイド輪１１にドライブシャフト１９
を介して連結されるスプロケット１２は、ラック状軌道
３２の突起部（本実施例においてはチェーンの駒３２１
のピン３２３）と噛み合うようになっているものである
（図６参照）。従って、電動モータ１３からギヤボック
ス１８及びドライブシャフト１９を介して伝達される駆
動力は、当該スプロケット１２を通じて上記ラック状軌
道３２の上記ピン３２３に伝達され、その反力によっ
て、上記スプロケット１２が上記ラック状軌道３２上を
走行するようになっている。なお、このような構成から
なる上記スプロケット１２は、この外に、上記ラック状
軌道３２の突起（ラック）と噛み合う歯車（ギヤ）等か
らなるものであっても良い。

【００１４】上記スプロケット１２にドライブシャフト
１９を介して駆動力を伝達するギヤボックス１８は、電
動モータ１３からの回転運動を減速して、当該電動モー
タ１３から伝達される駆動力を増大化し、この増大化さ
れた駆動力を、上記スプロケット１２に伝達する役目を
担っているものである。また、当該ギヤボックス１８に
駆動力を与える電動モータ１３は、ブレーキモータから
なるものであり、上記自走エレベータ１がタワー３の途
中で停止するようなことがあっても、逆転する（逆駆動
される）ようなことの無いようになっているものであ
る。また、これら電動モータ１３は、左右のスプロケッ
ト１２をそれぞれ駆動するように２個設けられており、
これら２個の電動モータ１３の回転運動は、左右で同期
するようになっているものである。

【００１５】これら構成からなる電動モータ１３及びギ
ヤボックス１８等の搭載されるベース１４は、フラット
状の形態からなるものであり、その裏側にガイド輪１１
及びスプロケット１２等が設けられているとともに、電
動モータ１３、ギヤボックス１８等の動力装置も、同
様、裏側に搭載されるようになっているものである。そ
して、表側には、図２、図３、図５に示す如く、フォー
ク１５が設けられており、このフォーク１５にて、ホッ
パ２が保持されるようになっているものである。具体的
には、上記フォーク１５は、上記ベース１４の表側の左
右端に２本突き出すように設けられており、このフォー
ク１５の部分がホッパ２の側面に設けられたソケット２
５に係合するようになっているものである。なお、上記
フォーク１５の先端部にはフック部１５１が設けられて
おり、このフック部１５１にて上記ホッパ２のソケット
２５と上記フォーク１５との間の係合が確実に行なわれ
るようになっている。

【００１６】上記構成からなる自走エレベータ１に連結
されるホッパ２は、図２及び図３に示す如く、原料であ
るインゴット等の金属塊９が収納されるバケット２２
と、当該バケット２２の上端面に連続して設けられ、か
つ、上記金属塊９が投入口９９へ投入される際に利用さ
れるシュート２１と、上記バケット２２の座面部に設け
られたキャスタホイール２３と、上記バケット２２の両
側面部に設けられ、上記自走エレベータ１のフォーク１
５と係合するソケット２５とからなるものである。な
お、上記ソケット２５は、上記自走エレベータ１がタワ
ー３内の最下端位置（地上位置）まで降下して来たとき
に形成される上記フォーク１５の高さよりも、わずかに
高い位置になるように設けられているものである。従っ
て、ホッパ２を上記自走エレベータ１側へ押し付けるこ
とによって、上記ソケット２５が上記フォーク１５の先
端部に設けられたフック部１５１を乗り越えるように作
動し、これによって、自動的に、上記ソケット２５とフ
ォーク１５とが結合（連結）されるようになっているも
のである。

【００１７】次に、このようにホッパ２の連結された自
走エレベータ１を上記タワー３内で上下動させる等の制
御作用を行なう制御手段５は、コンピュータによって形
成されるコントローラ等からなるものであり、当該コン
トローラには、図１に示す如く、タワー３の最下端部に
設けられたリミットスイッチ５１及びタワー３の反転部
３１１に設けられたリミットスイッチ５９からの信号が
入力されるようになっているとともに、これら信号を受
けて、自走エレベータ１内の電動モータ１３に、当該電
動モータ１３の作動を制御する信号が出力されるように
なっているものである。なお、このような構成からなる
本制御手段５は、上記コントローラ等の操作に基づく遠
隔操作（リモートコントロール）によって制御作用が行
なわれるリモートコントロール方式、または、あらかじ
めコンピュータにインプットされたデータに基づいて制
御作用が行なわれる自動制御方式のいずれかの制御方式
が採られるようになっているものである。

【００１８】上記構成からなる本実施例の作動態様等に
ついて説明する。まず、図２に示す如く、バケット２２
内にインゴット等金属塊９の収納されたホッパ２が、タ
ワー３のガイドレール３１内を上下動する自走エレベー
タ１に、そのフォーク１５を介して連結されると、図１
に示す如く、制御手段５からの遠隔操作（リモートコン
トロール）等により、自走エレベータ１が作動する。す
なわち、制御手段５からの信号により電動モータ１３が
作動し、これによって、当該電動モータ１３にて駆動さ
れるスプロケット１２が回転駆動され、タワー３内に設
けられたラック状軌道３２上を回転運動する。また、こ
れと同時に、図３に示す如く、上記スプロケット１２と
同軸上に設けられた下側のガイド輪１１も、上記タワー
３内に設けられたガイドレール３１内で回転運動をす
る。その結果、これらガイド輪１１上に搭載されるベー
ス１４等からなる自走エレベータ１は、上記ガイドレー
ル３１に沿って上昇する。従って、上記自走エレベータ
１にフォーク１５を介して連結されるホッパ２も、上記
タワー３内を上昇する。そして、図１の反転部３１１を
越えたところで、ガイドレール３１の先端部に設けられ
たリミットスイッチ５９が作動し、上記自走エレベータ
１に搭載される電動モータ１３の作動が止められ、上記
自走エレベータ１も、この位置で停止させられる（図１
の二点鎖線図示）。

【００１９】ところで、この状態にあっては、図１の二
点鎖線図示の如く、上記自走エレベータ１に連結されて
いるホッパ２及び当該ホッパ２内に形成されるバケット
２２は下方を向いた状態となっている。従って、当該ホ
ッパ２のバケット２２内に収納されているインゴット等
の金属塊９は、図１に示す如く、上記バケット２２の先
端部に設けられたシュート２１上を滑って、溶解炉９５
の投入口９９へと落下して行く。すなわち、投入口９９
へのインゴット等金属塊９の投入作業が行なわれること
となる。

【００２０】このようなインゴット等の金属塊９の投入
が行なわれた後は、制御手段５からの信号に基づき、上
記自走エレベータ１に搭載されている電動モータ１３が
逆転させられる。これによって、空になったホッパ２の
連結された自走エレベータ１はタワー３内を降下するこ
ととなる。そして、当該自走エレベータ１が上記タワー
３内に設けられたガイドレール３１内を走行して、最下
端位置（地上位置）まで降下して来ると、リミットスイ
ッチ５１が作動して、上記電動モータ１３の作動が停止
させられる。これによって自走エレベータ１も停止す
る。なお、このような電動モータ１３の作動を初めとし
た自走エレベータ１の制御は、上記制御手段５からのリ
モートコントロールあるいは当該制御手段５のコンピュ
ータに組み込まれたプログラムに基づく自動制御によっ
て行なわれる。

【００２１】このような状態において、上記空になった
ホッパ２を、上記自走エレベータ１から外して、原料供
給基地へ送り返すと、そこで、再度インゴット等の金属
塊（原料）９が上記ホッパ２のバケット２２内に収納さ
れ、上記タワー３の最下端位置（地上位置）に送られて
くる。なお、このようなホッパ２への金属塊９の供給、
更には、金属塊９等の収納されたホッパの搬送及び自走
エレベータ１への連結作業等は、作業者の人力によって
行なうこともできるし、あるいは無人搬送システムによ
る自動制御によって行なうこともできる。

【００２２】

【発明の効果】本発明によれば、鋳造装置に溶湯を供給
する溶解炉の、その溶解炉に、溶湯の原料となるインゴ
ット等の金属塊を供給（投入）する金属塊供給装置に関
して、地上から所定の高さのところに反転部を有するガ
イドレール、及び当該ガイドレールに沿って設けられ、
かつ、等間隔状の突起を有するラック状軌道等からなる
タワーと、当該タワー内に設けられた上記ガイドレール
内を走行するガイド輪、及び上記タワー内に設けられた
上記ラック状軌道と噛み合い、当該ラック状軌道に沿っ
て走行するスプロケット、当該スプロケットを駆動する
電動モータ、上記ガイド輪及びスプロケット上に支持さ
れるとともに上記電動モータを搭載するベース、当該ベ
ースに設けられるフォーク等からなるエレベータと、イ
ンゴット等の金属塊が収納されるバケットを有し、上記
エレベータのフォークに保持されて上記タワー内を上下
動するホッパと、当該ホッパの結合された上記エレベー
タを上記タワー内で上下動（自走）させるとともに、上
記ガイドレールの反転部にて上記ホッパ内に収納された
金属塊を溶解炉の投入口へ投入させるように制御作用を
行なう制御手段と、からなる構成を採ることとしたの
で、遠隔操作あるいは無人による自動制御によって、金
属塊の投入作業が行なえるようになり、作業の安全性向
上、及び作業効率の向上等を図ることができるようにな
った。また、従来のものにおけるようなチェーンや、ワ
イヤの切断という問題点が無くなったので、保守・点検
を含めたメインテナンスが容易になり、設備の維持・管
理費が低減化されるようになった。また、ブレーキモー
タの駆動力により、ラック状軌道を昇降する方式を採る
こととしたので、従来のものにおけるような、チェーン
やワイヤの切断によるホッパの落下等の問題点からも解
放されるようになった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の全体構成を示すスケルトン構造図であ
る。

【図２】本発明にかかるエレベータとホッパとの結合
（連結）状態を示す斜視図である。

【図３】本発明にかかるエレベータとホッパとの結合状
態を示す図である。

【図４】本発明の主要部をなすエレベータの構成を示す
裏面図である。

【図５】本発明の主要部をなすエレベータの構成を示す
平面図である。

【図６】本発明にかかるラック状軌道（チェーン）の構
成を示す斜視図である。

【符号の説明】

１ エレベータ（自走エレベータ） １１ ガイド輪 １１１ フランジ １２ スプロケット １３ 電動モータ １４ ベース １５ フォーク １５１ フック部 １８ ギヤボックス １９ ドライブシャフト ２ ホッパ ２１ シュート ２２ バケット ２３ キャスタホイール ２５ ソケット ３ タワー ３１ ガイドレール ３１１ 反転部 ３１３ コ字状部 ３２ ラック状軌道（チェーン） ３２１ 駒 ３２２ フランジ ３２３ ピン ５ 制御手段 ５１ リミットスイッチ ５９ リミットスイッチ ９ インゴット（金属塊） ９５ 溶解炉 ９９ 投入口

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 地上から所定の高さのところに反転部を
   有するガイドレール、及び当該ガイドレールに沿って設
   けられ、かつ、等間隔状の突起を有するラック状軌道等
   からなるタワーと、当該タワー内に設けられた上記ガイ
   ドレール内を走行するガイド輪、及び上記タワー内に設
   けられた上記ラック状軌道と噛み合い、当該ラック状軌
   道に沿って走行するスプロケット、当該スプロケットを
   駆動する電動モータ、上記ガイド輪及びスプロケット上
   に支持されるとともに上記電動モータを搭載するベー
   ス、当該ベースに設けられるフォークからなるエレベー
   タと、インゴット等の金属塊が収納されるバケットを有
   し、上記エレベータのフォークに保持されて上記タワー
   内を上下動するホッパと、当該ホッパの結合された上記
   エレベータを、上記タワー内で上下動（自走）させると
   ともに上記ガイドレールの反転部にて停止させ、上記ホ
   ッパ内に収納された金属塊を溶解炉の投入口へ投入させ
   るように制御作用を行なう制御手段と、からなることを
   特徴とする金属塊供給装置。