JP3544814B2 - Working gas connector for electric furnace and its desorption device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラズマ式電気炉など消耗する電極を使用し、またこの電極を介して作動ガスを注入する電気炉において、前記作動ガスの配管を前記電極に接続する作動ガスコネクタと、このコネクタの電極への脱着装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、電極間や電極とベースメタルとの間にプラズマを発生させて処理物を加熱および溶融させる電気炉では、経済的、かつ熱ロスの少ない炭素電極が多く使用されている。この電気炉では、前記電極の中心に、電極の基端部から先端部へ連通する通気孔を設けている。この通気孔に連結される作動ガスコネクタを介して、作業ガス配管より窒素ガスなどの作動ガスを炉内に注入している。また、炭素電極は放電により消耗するため、定期的に継ぎ足しする必要がある。
【0003】
従来の上記作動ガスコネクタ1は、ニップル式のコネクタであり、図5に示すように、上部の配管ガス2の接続キャップ3と、電極4の基端部4Aに形成さられたねじ穴5にねじ込まれる下部のニップル6から構成され、ニップル6の中心には、配管ガス2の接続部3と電極4の通気孔4B間を連通する連通孔7が設けられている。
【0004】
そして、電極4が短くなると、作動ガスコネクタ1を取り外して、新たな電極を継ぎ足し(なお、電極の継ぎ足しはねじ穴5を使用して行われる)、その後、新たな電極4の基端部に作動ガスコネクタ1を取り付けて操業される。この作動ガスコネクタ1の脱着はロボットにより行われる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、作動ガスコネクタ1を脱着する場合、回転して脱着させる必要があり、ロボットに要求される機構が複雑になるという問題があった。
【0006】
そこで、本発明は、電極への脱着が容易な作動ガスコネクタとその脱着装置を提供することを目的としたものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するために、本発明のうち請求項1記載の作動ガスコネクタは、電気炉内へ連通する作動ガスの通気孔を有する電極に、前記作動ガスの配管を接続するコネクタであって、前記配管の接続口と前記電極の基端部を連通する連通孔を有し、電極の基端部の覆うキャップ部と、気体の供給により前記キャップ部と前記電極の基端部側面間をシールするチューブとから構成されることを特徴とするものである。
【0008】
上記構成によれば、キャップ部を電極の基端部に被せ、チューブに気体を供給して、キャップ部と前記電極の基端部側面間をシールすることによりコネクタが電極の基端部に取り付けられ、作動ガスがコネクタの連通孔、電極の通気孔を介して電気炉内に供給される。またチューブから気体を抜いて、キャップ部を電極の基端部から外すことによりコネクタが電極の基端部より取り外される。
【0009】
また請求項2記載の電気炉の作動ガスコネクタの脱着装置は、請求項1記載の作動ガスコネクタの脱着装置であって、前記コネクタのキャップ部の外面に接続され、コネクタを昇降する昇降手段と、この昇降手段を水平方向へ回転する回転手段と、前記チューブに気体を供給する気体供給手段と、前記昇降手段と回転手段と気体供給手段を駆動して電極の基端部への前記コネクタの脱着を行う制御手段とを備えたことを特徴とするものである。
【0010】
上記構成によれば、回転手段によりコネクタを電極の上方位置へ移動させ、昇降手段によりコネクタを下降させてキャップ部を電極の基端部に被せ、気体供給手段によりコネクタのチューブに気体を供給して、キャップ部と前記電極の基端部側面間をシールすることによりコネクタが電極の基端部に取り付けられる。また気体供給手段によりコネクタのシール部から気体を抜いて、昇降手段によりコネクタを上昇させ、回転手段によりコネクタを電極の基端部の上方から水平移動させることによりコネクタが電極の基端部より取り外される。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1は本発明の実施の形態における電気炉の作動ガスコネクタとその脱着装置の側面図、図2は同平面図である。
【0012】
図1において、21はエアチューブ式の電気炉の作動ガスコネクタ、22はこの電気炉の作動ガスコネクタ21の脱着装置である。
作動ガスコネクタ21は、作動ガスの配管23の接続口24と、この接続口24と電極25の基端部25Aを連通する連通孔26とを有し、電極の基端部25Aの覆うキャップ部27と、キャップ部27の内側面27Aに貼りつけられ、エアの供給によりキャップ部27と電極の基端部25A側面間をシールするエアチューブ28とから構成されている。エアチューブ28は、自動車などのタイヤに使用される耐熱(80℃程度)仕様のゴムを使用している。
【0013】
電気炉の作動ガスコネクタ21の脱着装置22は、コネクタのキャップ部27の外面に接続され、コネクタ21を昇降する昇降手段31と、この昇降手段31を水平方向へ回転する回転手段32と、図3に示すようにコネクタのエアチューブ28、昇降手段31、および回転手段32へエアを供給するエア供給手段33と、昇降手段31と回転手段32とエア供給手段33を駆動して電極の基端部25Aへのコネクタ21の脱着を行うコントローラ(制御手段)34から構成されている。
【0014】
上記昇降手段31は、回転基板36に垂直に固定された筒体37と、コネクタのキャップ部27の外面に接続されコネクタ21を水平に支持しながら前記筒体37に沿って昇降されるアーム38と、前記回転基板37に垂直に固定され、ロッドがアーム38に取り付けられアーム38を昇降するた第1エアシリンダ39から構成されている。なお、回転基板36は、電気炉上に配置された電極25の把持装置40上に固定された第1基台41に回転自在に支持されている。またアーム38には、コネクタのエアチューブ28に接続されるエア配管(図示せず)が内蔵されている。
【0015】
上記回転手段32は、把持装置40に固定された第2基台42に水平に固定され、ロッドが筒体37の側面に固定され、図2に示すように、回転基板36、すなわちアーム38を電極25の上面から水平に90度に渡って回動する第2エアシリンダ43から構成されている。
【0016】
上記エア供給手段33は、図3に示すように、エアチューブ28用の3ポート3位置電磁切換弁45と、第1エアシリンダ39用の4ポート3位置電磁切換弁46と、第2エアシリンダ43用の4ポート3位置電磁切換弁47と、コンプレッサ48から構成され、各切換弁45,46,47の電磁コイル45A,45B,46A,46B,47A,47Bは、上記コントローラ34により励磁される。コントローラ34はコンピュータなどにより形成される。
【0017】
コントローラ34の動作を図4のフローチャートにしたがって説明する。同時に装置の作用を説明する。
<コネクタ取り外し>
コントローラ34はコネクタ取り外し指令信号を入力すると(ステップ−1)、エアチューブ28用の3ポート3位置電磁切換弁45の一方の電磁コイル45Aを所定時間、励磁してエアチューブ28内に蓄積された圧力空気を大気に放出させ(ステップ−2)、続いて第1エアシリンダ39用の4ポート3位置電磁切換弁46の一方の電磁コイル46Aを所定時間、励磁してロッドを伸長させ(ステップ−3)、次に第2エアシリンダ43用の4ポート3位置電磁切換弁47の一方の電磁コイル47Aを所定時間、励磁してロッドを収縮させる(ステップ−4)。
【0018】
上記ステップにより、コネクタ21のエアチューブ28から圧力空気が放出され、コネクタ21はルーズな状態となり、続いて第1エアシリンダ39のロッドが伸びてアーム38が上昇してコネクタ21が上昇し、コネクタ21は電極25から抜けた状態となる。次に、第2エアシリンダ43のロッドが縮んで、図2に2点鎖線で示すように、アーム38が90度回転してコネクタ21は電極25位置から退避する。
【0019】
この状態で、電極25の継ぎ足しが行われる。継ぎ足された電極25は、継ぎ足し動作前の電極25のセット高さ位置と同じ高さ位置にセットされ、把持装置40により支持される。
<コネクタ取り付け>
電極25の継ぎ足しが終了し、コントローラ34はコネクタ取り付け指令信号を入力すると(ステップ−5)、第2エアシリンダ43用の4ポート3位置電磁切換弁47の他方の電磁コイル47Bを所定時間、励磁してロッドを伸長させ(ステップ−6)、続いて第1エアシリンダ39用の4ポート3位置電磁切換弁46の他方の電磁コイル46Bを所定時間、励磁してロッドを収縮させ(ステップ−7)、次にエアチューブ28用の3ポート3位置電磁切換弁45の他方の電磁コイル45Bを所定時間、励磁してエアチューブ28内に圧力空気を蓄積させてエアチューブ28を膨らませる(ステップ−8)。
【0020】
上記ステップにより、第2エアシリンダ43のロッドが伸びて、アーム38が90度回転してコネクタ21は電極25上方位置へ移動し、続いて第1エアシリンダ39のロッドが縮んでアーム38が下降してコネクタ21が下降し、コネクタ21は電極25に被さる状態となる。次に、コネクタ21のエアチューブ28に空気が注入されて、コネクタ21はタイトな状態となり、シールされる。
【0021】
この状態で、作動ガスの配管23、コネクタ21の連通孔26、および電極25の通気孔25Bを介して電気炉内へ作動ガスが供給される。
このように、コネクタ21をエアチューブ式とすることにより、従来のようにニップルを回転させる必要がなくなることから、簡単な機構でコネクタ21の脱着を行うことができ、コンパクトで把持装置40上にスペースを取ることなく、コストを低減したコネクタ21および脱着装置22を提供することができる。
【0022】
なお、チューブ28には、空気を注入/放出しているが、気体であればよく、不活性ガスであればなお望ましい。
【0023】
【発明の効果】
以上のように請求項1記載の発明によれば、チューブの気体の注入/放出により簡単に電極の基端部に脱着できるコネクタを提供することができる。
【0024】
また請求項2記載の発明によれば、コネクタの昇降、コネクタの回転、およびチューブの気体の注入/放出を行うことにより、簡単な機構で電極の基端部に脱着でき、コンパクトでコストを低減した脱着装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態における電気炉の作動ガスコネクタとその脱着装置の側面図である。
【図2】同電気炉の作動ガスコネクタとその脱着装置の平面図である。
【図3】同脱着装置の空気系統図である。
【図4】同脱着装置のコントローラの動作を説明するフローチャートである。
【図5】従来のニップル式作動ガスコネクタの断面図である。
【符号の説明】
21 作動ガスコネクタ
22 脱着装置
23 作動ガスの配管
24 接続口
25 電極
25A 電極の基端部
25B 通気孔
26 連通孔
27 キャップ部
28 エアチューブ
31 昇降手段
32 回転手段
33 エア供給手段
34 コントローラ(制御手段)
36 回転基板
37 筒体
38 アーム
39 第1エアシリンダ
40 把持装置
41,42 基台
43 第2エアシリンダ
45,46,47 切換弁
45A,45B,46A,46B,47A,47B 切換弁の電磁コイル
48 コンプレッサ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an electric furnace that uses a consumable electrode such as a plasma-type electric furnace and injects a working gas through the electrode. In the electric furnace, a working gas connector for connecting a pipe of the working gas to the electrode is provided. The present invention relates to a device for attaching and detaching electrodes.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, in an electric furnace that heats and melts a processing object by generating plasma between electrodes or between an electrode and a base metal, a carbon electrode that is economical and has low heat loss is often used. In this electric furnace, a vent hole is provided at the center of the electrode so as to communicate from the base end to the tip of the electrode. A working gas such as nitrogen gas is injected into the furnace from a working gas pipe via a working gas connector connected to the vent hole. Further, since the carbon electrode is consumed by the discharge, it is necessary to add the carbon electrode periodically.
[0003]
The conventional working gas connector 1 is a nipple type connector. As shown in FIG. 5, a connection cap 3 for an upper pipe gas 2 and a
[0004]
Then, when the
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, when attaching and detaching the working gas connector 1, it is necessary to rotate and attach and detach, and there has been a problem that a mechanism required for the robot becomes complicated.
[0006]
Therefore, an object of the present invention is to provide a working gas connector that can be easily attached to and detached from an electrode, and an attachment / detachment device therefor.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above-mentioned object, a working gas connector according to claim 1 of the present invention is a connector for connecting the working gas piping to an electrode having a working gas vent hole communicating with an electric furnace. And a communication hole communicating the connection port of the pipe with the base end of the electrode, and a cap covering the base end of the electrode, and a gap between the cap and the base end side surface of the electrode by supplying gas. And a tube for sealing the seal.
[0008]
According to the above configuration, the connector is attached to the base end portion of the electrode by covering the base portion of the electrode with the cap portion, supplying gas to the tube, and sealing between the cap portion and the side surface of the base end portion of the electrode. The working gas is supplied into the electric furnace through the communication hole of the connector and the ventilation hole of the electrode. Further, the connector is detached from the base end of the electrode by removing gas from the tube and removing the cap from the base end of the electrode.
[0009]
A detachable device for a working gas connector for an electric furnace according to a second aspect is the detachable device for a working gas connector according to the first aspect, wherein the detaching device is connected to an outer surface of a cap portion of the connector and lifts and lowers the connector. Rotating means for rotating the elevating means in the horizontal direction, gas supply means for supplying gas to the tube, and driving the elevating means, rotating means and gas supply means to connect the connector to the base end of the electrode. Control means for performing attachment / detachment.
[0010]
According to the above configuration, the connector is moved to a position above the electrode by the rotating means, the connector is lowered by the elevating means, the cap portion is put on the base end of the electrode, and gas is supplied to the tube of the connector by the gas supply means. The connector is attached to the base end of the electrode by sealing between the cap and the side surface of the base end of the electrode. The connector is removed from the base of the electrode by removing the gas from the seal portion of the connector by the gas supply means, raising the connector by the elevating means, and horizontally moving the connector from above the base of the electrode by the rotating means. It is.
[0011]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a side view of a working gas connector of an electric furnace and a desorption device therefor according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a plan view of the same.
[0012]
In FIG. 1,
The working
[0013]
The detaching
[0014]
The elevating
[0015]
The rotating
[0016]
As shown in FIG. 3, the air supply means 33 includes a three-port three-position
[0017]
The operation of the
<Connector removal>
When the
[0018]
By the above steps, the compressed air is released from the
[0019]
In this state, the
<Connector mounting>
When the replenishment of the
[0020]
By the above steps, the rod of the
[0021]
In this state, the working gas is supplied into the electric furnace through the working
As described above, since the
[0022]
Although air is injected / discharged into / from the
[0023]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the present invention, it is possible to provide a connector that can be easily attached to and detached from the base end of the electrode by injecting / discharging gas from the tube.
[0024]
According to the second aspect of the present invention, the connector can be attached to and detached from the base end of the electrode by a simple mechanism by raising and lowering the connector, rotating the connector, and injecting / discharging the gas from the tube. A detachable device can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view of a working gas connector of an electric furnace and a desorption device therefor according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view of a working gas connector of the electric furnace and a desorption device therefor.
FIG. 3 is an air system diagram of the desorption device.
FIG. 4 is a flowchart illustrating an operation of a controller of the detachable device.
FIG. 5 is a sectional view of a conventional nipple type working gas connector.
[Explanation of symbols]
21 Working gas connector
22 Desorption device
23 Working gas piping
24 Connection port
25 electrodes
Base end of 25A electrode
25B Vent
26 Communication hole
27 Cap
28 Air tube
31 Lifting means
32 rotating means
33 Air supply means
34 Controller (control means)
36 Rotating board
37 cylinder
38 arm
39 1st air cylinder
40 Gripping device
41, 42 base
43 2nd air cylinder
45, 46, 47 switching valve
45A, 45B, 46A, 46B, 47A, 47B Switching valve solenoid coil
48 compressor
Claims (2)
前記配管の接続口と前記電極の基端部を連通する連通孔を有し、電極の基端部の覆うキャップ部と、
気体の供給により前記キャップ部と前記電極の基端部側面間をシールするチューブと、
から構成されることを特徴とする電気炉の作動ガスコネクタ。An electrode having a working gas vent hole communicating with the electric furnace, a connector for connecting the working gas piping,
A cap having a communication hole communicating the connection end of the pipe and the base end of the electrode, and covering the base end of the electrode;
A tube that seals between the cap portion and a base end side surface of the electrode by supplying gas,
A working gas connector for an electric furnace, comprising:
前記コネクタのキャップ部の外面に接続され、コネクタを昇降する昇降手段と、この昇降手段を水平方向へ回転する回転手段と、前記チューブに気体を供給する気体供給手段と、前記昇降手段と回転手段と気体供給手段を駆動して電極の基端部への前記コネクタの脱着を行う制御手段とを備えたことを特徴とする電気炉の作動ガスコネクタの脱着装置。It is a desorption apparatus of the working gas connector of the electric furnace of Claim 1, Comprising:
Elevating means connected to the outer surface of the cap portion of the connector and elevating the connector, rotating means for horizontally rotating the elevating means, gas supply means for supplying gas to the tube, elevating means and rotating means And a control means for driving the gas supply means to attach and detach the connector to and from the base end of the electrode.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP04128097A JP3544814B2 (en) | 1997-02-26 | 1997-02-26 | Working gas connector for electric furnace and its desorption device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP04128097A JP3544814B2 (en) | 1997-02-26 | 1997-02-26 | Working gas connector for electric furnace and its desorption device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10238950A JPH10238950A (en) | 1998-09-11 |
JP3544814B2 true JP3544814B2 (en) | 2004-07-21 |
Family
ID=12604045
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP04128097A Expired - Lifetime JP3544814B2 (en) | 1997-02-26 | 1997-02-26 | Working gas connector for electric furnace and its desorption device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3544814B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103090662A (en) * | 2013-02-01 | 2013-05-08 | 西安电炉研究所有限公司 | Novel electrode lifting device |
-
1997
- 1997-02-26 JP JP04128097A patent/JP3544814B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103090662A (en) * | 2013-02-01 | 2013-05-08 | 西安电炉研究所有限公司 | Novel electrode lifting device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH10238950A (en) | 1998-09-11 |
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