JP6137665B2 - ラドル - Google Patents
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Description
上記ラドルとしては、従来より鋳鉄製のものが使用されてきたが、アルミナセメントを含む耐火キャスタブルやその焼成物等からなる、セラミック材料製のものが検討されるようになっている。
このため、従来は、セラミック材料製の収容器に対し、支持金具を板金加工により精密に取り付けることによりラドルが生産されていたが、その性質上、生産性が低くコスト高になり易いという技術課題が存在していた。
(1)金属溶湯を収容するセラミック材料製の収容器に対し、搬送装置装着用の支持金具を取り付けてなるラドルであって、
前記収容器は、側壁の一部に受湯口が設けられてなるものであり、
前記受湯口が設けられた側壁に対向する側壁側の収容器上面は開放された開放部を成すものであり、
前記支持金具が、前記開放部を取り囲むように前記収容器の上面に設けられたプレート部材と、該プレート部材に組付け一体化されつつ該プレート部材の下方において収容器の外壁に当接するように取り付けられたブラケット部材とを備え、
前記プレート部材が、前記開放部を構成する収容器の上面周縁に伸びる一対の周縁延伸部と、該一対の周縁延伸部のうち受湯口側の端部側同士を前記収容器の上面を跨いで連結するブリッジ部とを有し、
前記支持金具の構成部材のうち、前記セラミック材料製の収容器と当接する少なくとも一部が鋳物部材である
ことを特徴とするラドル、
(2)収容器の上面を覆うセラミック材料製の蓋体を備え、
前記蓋体は、前記受湯口が設けられた側壁側の収容器上面を覆うものであり、
前記ブリッジ部は、前記蓋体に隣接しており、
前記鋳物部材は、前記収容器の側壁の外表面に当接しつつ取り付けられたブラケット部材である上記(1)に記載のラドル、
(3)金属溶湯を収容するセラミック材料製の収容器、該収容器の上面を覆うセラミック材料製の蓋体および前記セラミック材料製の収容器に対し搬送装置装着用の支持金具を取り付けてなるラドルであって、
前記収容器は、対向する側壁に受湯口および注湯口がそれぞれ設けられてなるものであり、
前記蓋体は、前記受湯口が設けられた側壁側の収容器上面を覆うものであるが、前記注湯口が設けられた側壁側の収容器上面を覆わずに開放部を成すものであり、
前記支持金具が、前記開放部を取り囲むように前記収容器の上面に設けられた概略C字状のプレート部材と、該プレート部材に組付け一体化されつつ該プレート部材の下方において収容器の外壁に当接するように取り付けられたブラケット部材とを備えてなるものであって、
前記支持金具を構成する部材が、いずれも上記注湯口の上面を覆っていない上記(2)に記載のラドル、および
(4)前記プレート部材が、前記ブリッジ部から前記収容器上に設けられた蓋体の底部に伸びる板状の蓋支え部をさらに有する上記(1)〜(3)のいずれかに記載のラドル
を提供するものである。
本出願書類において、鋳物部材とは、加熱して溶かした金属を成形型に流し込み、冷え固まった後、成形型から取り出した金属製部材を意味する。鋳物部材を構成する金属は特に制限されないが、例えば、鉄、鋳鉄、ステンレス等が挙げられる。
上述したように、ラドルは、セラミック材料製の収容器に対し、支持金具を取り付けた状態でロボットアームや手動リフトハンドル等の搬送装置の先端に装着されるものであり、図6に示す例においては、リング状軸受61を介して搬送装置に装着される。
本発明のラドルを構成する支持金具は、一体成形物であってもよいし、複数の部材を組み付けてなるものであってもよい。支持金具が一体成形物である場合には、その全体が鋳物であることが好ましく、支持金具が複数の部材を組付けてなるものである場合、一部の部材のみが鋳物であってもよいが、全部材が鋳物であることが好ましい。
例えば、図6に示す例においては、支持金具を構成するプレート部材5およびブラケット部材6のいずれか一方が鋳物であってもよいし、両者が鋳物であってもよい。図6に示すブラケット部材6の取り付け位置のように、支持金具を取り付ける位置が曲面状である場合には、従来は板金加工により支持金具が取り付けられていたが、本発明のラドルにおいては、このような取り付け位置においても鋳物部材を採用することにより、容易に生産性を向上させ、製造コストを低減することができる。
本発明のラドルにおいて、支持金具が、図6に例示するようにプレート部材5とブラケット部材6とを組み付けてなるものである場合には、特に収容器2とブラケット部材6との間に無機緩衝材を挟持してなるものであることが好ましい。
具体的には、ガラス繊維、グラスウール、セラミックウール、アルミナ質繊維、ジルコニア質繊維、アルミノシリケート繊維等から選ばれる1種以上の無機繊維を主体とする、無機ペーパー、無機ブランケット、無機クロス、加熱膨張シート等や、無機接着剤の層状乾燥物等から選ばれる一種以上を挙げることができる。
無機バインダーとしては、ケイ酸ソーダ、コロイダルシリカ、アルミナゾル、リン酸アルミニウム等から選ばれる一種以上を挙げることができ、充填剤としては、タルク、ベントナイト、木節粘土等の粘土、アルミナ、シリカ、マグネシア、カルシア、ジルコニア、チタニア等の金属酸化物、窒化珪素、窒化硼素等の窒化物、フッ化カルシウム、フッ化マグネシウム等のフッ化物等から選ばれる一種以上を挙げることができる。また、任意添加物である増粘剤としては、アルギン酸ソーダ、ポリアクリルアミド、澱粉、CMC、メチルセルロース等から選ばれる一種以上を挙げることができる。
また、無機接着剤が増粘材を含むものである場合、増粘材を、0.1〜50質量%含むものが好ましく、1〜40質量%含むものがより好ましく、3〜30質量%含むものがさらに好ましい。
なお、本出願書類において、無機緩衝材の厚さは、JIS P 8118の規定により測定した値を意味する。
無機接着剤の層状乾燥物を鋳物部材と上記収容器との間に二層以上挟持してなるものである場合、鋳物部材または収容器の接合面に、両者を組み付けた際に形成される隙間幅よりも十分に薄くなるように無機接着剤を塗布して、乾燥・固化することにより第一層の層状乾燥物を形成し、必要に応じて同様の操作を繰り返して第二層以降の層状乾燥物を形成した後、最後に必要量より多量の無機接着剤を塗布し、鋳物部材と上記収容器とを組み付け、両者の接合面から押し出された余分な接着剤を拭き取り、乾燥・固化することにより最終層となる層状乾燥物を形成することができる。
図1および図2に示すように、本発明のラドルは、金属溶湯を収容するセラミック材料製の収容器2および該収容器の上部の一部を覆うセラミック材料製の蓋体3を有するものが好ましい。
本発明のラドルにおいて、収容器の厚さは、5〜50mmであることが好ましく、10〜30mmであることがより好ましく、10〜20mmであることがさらに好ましい。
収容器の厚みが上記範囲内にあることにより、ロボットアーム等に装着して使用したときに所望の強度を発揮して破損等を生じ難く、金属溶湯の熱伝導を容易に抑制することができる。
なお、上記収容器の厚さは、ノギス等により測定することができる。
収容器は、内部に金属溶湯を効率的に収容し、運搬中の漏出を抑制するために、図1および図2に示すように、収容器2を構成する側壁の上縁近傍に位置することが好ましい。
また、本発明のラドルにおいては、受湯口と注湯口とが独立して形成されてなるものであってもよく、この場合、図1および図2に示すように、受湯口21と注湯口22とが、収容器2の対向した側壁にそれぞれ形成されてなるものであることが好ましい(受湯口21を収容器2の前壁(図2の右側面側)に形成しつつ注湯口22を収容器2の後壁(図2の左側面側)に形成してなるものであることが好ましい)。
なお、上記蓋体の厚みは、ノギス等により測定することができる。
本発明のラドルにおいて、蓋体3が端部に面取り部31を有するものである場合には、後述するように、受湯口21が設けられた側壁を傾斜させつつ収容器2を溶湯保持炉内に沈み込ませて金属溶湯を注入し、掬い取る際に、蓋体3上に付着した金属溶湯を容易に収容器2の下方に垂れ落とすことができ、このために使用後のメンテナンスを容易に行うことができる。
また、蓋体3に覆われる面積とは、図3(b)に示すように、収容器2を上面(垂直上面)側から見たときに、蓋体3の外端によって規定される斜線部分の面積を意味する。
従って、蓋体3が覆う面積が収容器2の上縁によって囲まれる面積に占める比は、「図3(b)の斜線部分の面積/図3(a)の斜線部分の面積」によって求められる。
蓋体3をこのように設けることにより、後述するように、収容器2を傾斜させて受湯口21から金属溶湯を注入しこれを掬い取る際に、溶湯保持炉の湯面に存在する金属酸化物が蓋体3をオーバーフローして収容器2内に侵入することを抑制し易くなる。
本発明のラドルにおいて、蓋体3が、受湯口21が設けられた側壁側の上部を覆うものであることにより、収容器2を傾斜させて受湯口21から金属溶湯を注入しこれを掬い取る際に、溶湯保持炉の湯面に存在する金属酸化物が収容器2内に侵入することを容易に抑制することができる。また、蓋体3が、受湯口21が設けられた側壁側の上部のみを覆い、受湯口21が設けられた側壁に対向する側壁側の上部を覆わずに開放部4を成すものであることにより、収容器2内に収容した金属溶湯の内壁への付着を低減し、使用後に容易にメンテナンスを施すことができる。
上述したように、本発明のラドルは、支持金具を取り付けた状態でロボットアーム等の先端に装着されるが、図1および図6に例示するように、本発明のラドル1においては、収容器2の上縁に溝状凹部23を設け、この溝状凹部23に対応するように、支持金具を構成するプレート部材5に屈曲部52を設けることにより、使用時においてプレート部材5が屈曲部52によって溝状凹部23に係合され、支持金具の抜け落ちを抑制することができる。
本発明のラドルを構成するセラミック材料の嵩密度が上記範囲内にあることにより、鋳鉄よりも軽く、優れた保温性を発揮するラドルを容易に提供することができる。
なお、本出願書類において、熱伝導率は、JIS A 1412−1の規定により測定した値を意味する。
なお、本出願書類において、曲げ強度は、JIS R 1601の規定により測定した値を意味する。
上記湿潤化無機繊維クロス積層体を構成する無機繊維クロスの積層数は、2〜25が好ましく、4〜20がより好ましい。
スラリーを成形型等に搬送する際には、ポンプ等を用いてもよいし、上記スラリーを含む槽の下部に成形型を配置する等して、スラリーの自重により搬送してもよい。脱水成形物は、得ようとする収容器、蓋体またはこれ等の一体化物に相似する形状を有するものが適当であり、例えば、円筒状、有底筒状、ボード状、ブロック状のものを挙げることができる。
焼成処理を施すことによって、成形体中の脱脂及び実使用時の収縮を防止することができる。
アルミナセメントとしては、例えば、Al2O3成分の含有割合が55質量%以上であるものが好ましく、このようなアルミナセメントを用いることにより、外観性に優れた収容器や蓋体を容易に得ることができる。
所定形状に成形した後は、乾燥処理することが好ましく、例えば100〜120℃で24時間以上乾燥処理することが好ましい。また、乾燥処理後に焼成処理してもよく、例えば600〜800℃で1〜5時間焼成処理することが好ましい。
上記支持金具の形態は、ロボットアーム等の搬送装置に装着し得るものであれば特に制限されないが、取付部における収容器の形状に対応した形態である必要がある。
上述したように、収容器2が、上部に開放部4を成すものである場合、ラドルのメンテナンスを容易に行うことができるが、上記収容器2に取り付けるプレート部材5が概略C字形状を成すものであることにより、上記開放部4を塞ぐことなく、上記効果を十分に発揮することができる。また、プレート部材5やブラケット部材6等の支持金具を構成する部材が、取り付け時に収容器2の注湯口22上部を覆わないものであることにより、金属溶湯が支持金具に付着、堆積したり、支持金具の構成材料が金属溶湯に混入することを抑制することができる。
上述したように、ラドルは、通常、支持金具を取り付けた状態でロボットアーム等の搬送装置に装着されるが、ラドルの使用時に装着部付近(図6の例ではリング状軸受61の近傍)に応力が集中し易くなり、ラドルの破損を招き易くなる。
これに対して、図6に示すように、上記プレート部材5として、その先端が蓋体3の下部に延びる蓋支え部51を有するものを用いることにより、蓋体3の下部まで応力を分散させ、ラドルの装着部(リング状軸受61周辺)への応力の集中を抑制することができる。
2 収容器
21 受湯口
22 注湯口
23 溝状凹部
3 蓋体
31 面取部
4 開放部
5 プレート部材
51 蓋支え部
52 屈曲部
53 周縁延伸部
54 ブリッジ部
6 ブラケット部材
61 リング状軸受
Claims (4)
- 金属溶湯を収容するセラミック材料製の収容器に対し、搬送装置装着用の支持金具を取り付けてなるラドルであって、
前記収容器は、側壁の一部に受湯口が設けられてなるものであり、
前記受湯口が設けられた側壁に対向する側壁側の収容器上面は開放された開放部を成すものであり、
前記支持金具が、前記開放部を取り囲むように前記収容器の上面に設けられたプレート部材と、該プレート部材に組付け一体化されつつ該プレート部材の下方において収容器の外壁に当接するように取り付けられたブラケット部材とを備え、
前記プレート部材が、前記開放部を構成する収容器の上面周縁に伸びる一対の周縁延伸部と、該一対の周縁延伸部のうち受湯口側の端部側同士を前記収容器の上面を跨いで連結するブリッジ部とを有し、
前記支持金具の構成部材のうち、前記セラミック材料製の収容器と当接する少なくとも一部が鋳物部材である
ことを特徴とするラドル。 - 収容器の上面を覆うセラミック材料製の蓋体を備え、
前記蓋体は、前記受湯口が設けられた側壁側の収容器上面を覆うものであり、
前記ブリッジ部は、前記蓋体に隣接しており、
前記鋳物部材は、前記収容器の側壁の外表面に当接しつつ取り付けられたブラケット部材である請求項1に記載のラドル。 - 金属溶湯を収容するセラミック材料製の収容器、該収容器の上面を覆うセラミック材料製の蓋体および前記セラミック材料製の収容器に対し搬送装置装着用の支持金具を取り付けてなるラドルであって、
前記収容器は、対向する側壁に受湯口および注湯口がそれぞれ設けられてなるものであり、
前記蓋体は、前記受湯口が設けられた側壁側の収容器上面を覆うものであるが、前記注湯口が設けられた側壁側の収容器上面を覆わずに開放部を成すものであり、
前記支持金具が、前記開放部を取り囲むように前記収容器の上面に設けられた概略C字状のプレート部材と、該プレート部材に組付け一体化されつつ該プレート部材の下方において収容器の外壁に当接するように取り付けられたブラケット部材とを備えてなるものであって、
前記支持金具を構成する部材が、いずれも上記注湯口の上面を覆っていない請求項2に記載のラドル。 - 前記プレート部材が、前記ブリッジ部から前記収容器上に設けられた蓋体の底部に伸びる板状の蓋支え部をさらに有する請求項1〜請求項3のいずれかに記載のラドル。
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