JPH0618220Y2 - アーク炉における電極昇降用マストの落下防止装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この考案は、スクラップや還元鉄等をアークによって溶
解、製錬するためのアーク炉に設けられている電極昇降
用マストの落下防止装置に関するものである。

「従来の技術」 周知のように上記のようなアーク炉には電極を昇降させ
るためのマストが設けられており、そのマストの落下防
止装置が備えられている。

第２図は従来一般に採用されている落下防止装置を備え
た電極昇降用マストの概略構成を示すものであって、図
中符号１はマスト、２が落下防止装置である。マスト１
には、図示は省略しているがその先端（上端）に水平な
電極支持アームが取り付けられ、そのアームの先端部か
ら下方に向けて電極が取り付けられており、マスト１を
昇降させることによって電極を昇降させるようになって
いる。

そのマスト１は、ワイヤロープ３を巻き取り、繰り出す
ことによって昇降するようにされている。すなわち、マ
スト１の下端には滑車４が取り付けられ、その滑車４に
は下方からワイヤロープ３が掛けられ、そのワイヤロー
プ３の一端側は上記の落下防止装置２のレバー８（詳細
は後述する）に対して固定され、他端側はドラム５に巻
き取られるようになっている。そのドラム５は減速機６
を介して図示しないモータに連結されている。これによ
り、マスト１はワイヤロープ３によって支持されるとと
もに、ドラム５を回転させてワイヤロープ３を巻き取れ
ばマスト１は上昇し、ドラム５を逆方向に回転させてワ
イヤロープ３を繰り出せばマスト１は自重によって下降
するようにされている。

ところで、上記の場合、ワイヤロープ３によってマスト
１を支持するようにしていることから、ワイヤロープ３
が切れた場合にはマスト１は落下してしまって電極が炉
体やスクラップにぶつかって損傷を受けてしまうので、
ワイヤロープ３が切れたときには上記の落下防止装置２
が作動してマスト１の落下を停止させるようになってい
る。

落下防止装置２は、略Ｌ字形に屈曲していてその屈曲部
を軸７によって回動自在に支持されているレバー８と、
そのレバー８の基端部を上方に付勢する引きバネ９から
構成され、レバー８の先端部にはマスト１の側面に取り
付けられている歯１０…に係合し得る凹部１１が形成さ
れている。そして、ワイヤロープ３はレバー８の基端下
部に連結され、通常時においては、引きバネ９はこのワ
イヤロープ３の張力に打ち負けて伸びた状態となってい
て、レバー８の先端はマスト１から離間する位置にある
（図示の状態）。

この落下防止装置２によれば、ワイヤロープ３が切れた
場合には、レバー８は引きバネ９の付勢力によって軸７
を中心として図中の矢印方向に回動し、レバー８先端の
凹部１１がマスト１に取り付けられている歯１０…のい
ずれかを噛み込み、これによりマスト１の落下を停止さ
せることができる。

また、他の落下防止装置として第３図、第４図に示すよ
うな落下防止装置１５も用いられている。これは、固定
ブロック１６，１６をマスト１を挟んで対向させてマス
ト１の側方に固定するとともに、先端にクサビ１７，１
７が取り付けられているレバー１８の中間部を軸１９に
より支持し、そのレバー１８の基端上部に引きバネ９を
連結するとともに、基端下部にワイヤロープ３を連結し
たものである。上記の固定ブロック１６，１６の内面、
およびクサビ１７，１７の外面はそれぞれ傾斜面となっ
ており、また、クサビ１７，１７の内面は滑り止めが形
成された非平滑面となっている。

この落下防止装置１５によれば、ワイヤロープ３が切れ
たときにはレバー１８の先端が下方に回動してクサビ１
７，１７がマスト１と固定ブロック１６，１６との間に
打ち込まれ、これにより両クサビ１７，１７によってマ
スト１が挟まれてその落下を停止させることができる。

「考案が解決しようとする問題点」 ところで、上記従来の落下防止装置２，１５は、いずれ
もワイヤロープ３が切れたときにはじめて作動するよう
に構成されていることから、マスト１の落下を確実には
防止できないものであった。

すなわち、ドラム５を駆動するためのモータ（図示せ
ず）や減速機６が故障してドラム５が空転してしまった
場合には、ワイヤロープ３は張力が付与されたままで繰
り出されてしまうから、そのような場合には上記従来の
落下防止装置２，１５はいずれも作動し得ず、マスト１
の降下を防止し得ないものであった。

また、ワイヤロープ３が切れた場合においても、ワイヤ
ロープ３が瞬時に切れたような場合は速やかに作動して
マスト１の落下を防止できるのであるが、第５図に示す
ようにワイヤロープ３が一部の素線を残しつつ徐々に切
れていくような場合には、全ての素線が切断されるまで
にはワイヤロープ３は張力を保持したままで伸びてしま
い、したがってマスト１は落下防止装置２，１５が作動
する以前にかなりの距離を落下して電極が炉体やスクラ
ップにぶつかって損傷を受けてしまうことがあった。ま
た、そのようなことに至らずとも、落下防止装置２，１
５が作動した際にはかなりの速度で落下しつつあるマス
ト１を急激に停止させることになるため、歯１０…やレ
バー８，１８等が大きな衝撃を受けて破損してしまうこ
ともあった。

この考案は上記の事情に鑑みてなされたもので、マスト
の落下を確実に防止し得る装置を提供することを目的と
している。

「問題点を解決するための手段」 この考案は、上下方向に沿って延在していてその下端に
掛けられたワイヤロープが巻き取られかつ繰り出される
ことによって昇降するように構成されたアーク炉におけ
る電極昇降用マストに付設されて、その電極昇降用マス
トの落下を防止する装置において、前記マストの降下速
度を検出する速度検出装置と、前記ワイヤロープに加わ
る荷重を検出する荷重検出装置と、前記マストの側方に
配置された固定ブロックと、その固定ブロックと前記マ
ストの間に打ち込まれるクサビと、そのクサビを打ち込
むためのクサビ駆動装置と、そのクサビ駆動装置を制御
する制御装置とを具備してなり、前記制御装置は、前記
マストの降下速度が所定の設定値以上となったことを前
記速度検出装置が検出したとき、または、前記ワイヤロ
ープに加わる荷重が所定の設定値以下となったことを前
記荷重検出装置が検出したときに、前記クサビ駆動装置
を作動させて前記クサビを打ち込むように構成されてい
ることを特徴としている。

「作用」 この考案の落下防止装置は、速度検出装置によってマス
トの降下速度を検出し、その降下速度がワイヤロープを
繰り出すことによる通常時における降下速度を超えた際
には制御装置によってクサビ駆動装置を作動させてクサ
ビを打ち込み、これによりマストの降下を停止させる。
また、荷重検出装置によりワイヤロープに加わる荷重の
大きさを検出し、それが設定値以下となったときにも同
様にしてクサビを打ち込んでマストの降下を停止させ
る。

「実施例」 以下、この考案の一実施例を第１図を参照して説明す
る。

第１図はこの実施例の落下防止装置を備えたアーク炉の
全体概略構成を示すもので、図中符号２０は炉体、２１
は炉蓋、２２は炉体２０の内部に装入された被処理物で
あるスクラップ、２３はスクラップ２２中に装入される
電極、２４は先端部に電極２３が取り付けられる電極支
持アーム、２５は上端に電極支持アーム２４が取り付け
られているマスト、２６…はマスト２５のガイドローラ
であり、符号２７がこの実施例の落下防止装置である。

上記のマスト２５は、上述した従来のものと全く同様
に、減速機２８を介してモータ２９に連結されているド
ラム３０にワイヤロープ３１が巻き取られ、繰り出され
ることによって昇降するようになっており、このマスト
２５が昇降することによって電極２３を昇降させるもの
であるが、ワイヤロープ３１の一端は荷重検出装置３２
を介してマスト２５の側方に固定されている。荷重検出
装置３２はワイヤロープ３１に加わる張力の大きさから
このワイヤロープ３１に加わる荷重を検出するためのも
のであって、たとえばロードセルを用いることが良い。

この実施例の落下防止装置２７は、２台の装置本体３
５，３５と、その装置本体３５，３５の作動を制御する
制御装置３６と、マスト２５の昇降速度を検出する速度
検出装置３７から構成されている。装置本体３５，３５
は、第３図、第４図に示した従来の落下防止装置１５と
同様に、マスト２５とその側方に固定された固定ブロッ
ク３８，３８との間にクサビ３９，３９を打ち込むよう
にされたものであり、固定ブロック３８，３８の内面お
よびクサビ３９，３９の外面はそれぞれ傾斜面とされ、
クサビ３９，３９の内面は非平滑面とされている。そし
て、それらのクサビ３９，３９はクサビ駆動装置４０，
４０によって駆動されて打ち込まれるようにされてお
り、それらのクサビ駆動装置４０，４０の作動は上記の
制御装置３６によって制御されるように構成されてい
る。

その制御装置３６には、上記の速度検出装置３７によっ
て検出されたマスト２５の降下速度が入力され、その値
が予め設定された設定値を超えたときにクサビ駆動装置
４０，４０に対して作動信号を出力してクサビ３９，３
９を打ち込むようにされている。その設定値は、ワイヤ
ロープ３１を繰り出してマスト２５を降下させる通常時
における降下速度より若干大きい程度としておく。

また、上記の制御装置３６には、上記の荷重検出装置３
２によって検出されたワイヤロープ３１の張力が入力さ
れるようになっており、その値が所定の設定値以下とな
ったときにもクサビ駆動装置４０，４０を作動させてク
サビ３９，３９を打ち込むようにされている。その設定
値は、通常時においてワイヤロープ３１にかかる荷重よ
り若干小さい程度としておく。

さらに、制御装置３６には手動スイッチ４１が設けら
れ、その手動スイッチ４１によって任意のときに自由に
クサビ駆動装置４０，４０を作動させてクサビ３９，３
９を打ち込むこともできるようになっている。

また、制御装置３６は、クサビ駆動装置４０，４０への
作動信号の出力と同時にモータ２９に対して停止信号を
出力するようにされており、これにより、クサビ３９，
３９が打ち込まれた際にはモータ２９が緊急停止するよ
うにされている。

以上の構成のもとに、この実施例の落下防止装置２７に
よれば、マスト２５の落下を確実に、かつ速やかに防止
することができる。すなわち、通常時に正常な速度でマ
スト２５が降下する際には装置本体３５，３５は作動す
ることはないが、ワイヤロープ３１が切れたり、あるい
はワイヤロープ３１が切れる寸前に伸びたり、さらには
減速機２８やモータ２９の故障によりドラム３０が空転
することによってマスト２５が落下し始めた際には、マ
スト２５の降下速度が通常時における降下速度より若干
大きくなったことを速度検出装置３７が検出した時点で
速やかにクサビ３９，３９が打ち込まれ、したがってマ
スト２５の落下を防止することができる。なお、クサビ
３９，３９が打ち込まれる際には、マスト２５の落下速
度は通常時の降下速度よりわずかに大きい程度であるか
ら、装置本体３５，３５が大きな衝撃力を受けることは
ない。

また、ワイヤロープ３１の一端側に荷重検出装置３２を
設け、ワイヤロープ３１に加わる荷重が設定値以下にな
った際にも装置本体３５，３５が作動するようにしてい
るので、何等かの原因によりマスト２５の降下が阻害さ
れ、その結果としてマスト２５を支持しているワイヤロ
ープ３１に加わる荷重が低減したとき、たとえば、電極
２３が炉体２０の底面やスクラップ２２中の非溶融物に
突き当たってしまったような場合には、ワイヤロープ３
１の荷重が設定値より低減したことを荷重検出装置３２
が検出した時点でクサビ３９，３９が打ち込まれ、マス
ト２５の降下を緊急に停止させて電極２３の折損を未然
に防止することができる。

さらに、手動スイッチ４１によりクサビ３９，３９を手
動によっても打ち込むことができるようにしたので、操
作員が異常あるいは危険を感じた際には速やかにマスト
２５を停止させることができるとともに、マスト２５を
任意の位置に自由に停止させることができ、したがって
ワイヤロープ３１等の保守作業を容易に行うこともでき
る。

なお、上記のクサビ駆動装置４０，４０としてはたとえ
ばエアシリンダを用いることが考えられるが、それに限
らず他の適宜手段たとえばバネおよび電磁石を用いてク
サビ３９，３９を打ち込むように構成することもでき
る。また、上記の速度検出装置３７としては、たとえば
マスト２５の側面にラックを設け、そのラックに噛合さ
せたピニオンの回転数を回転速度計で計測するように構
成したり、あるいは、光学的なセンサによってマスト２
５の昇降速度を直接的に計測するように構成することが
考えられる。

また、上記実施例では装置本体３５をマスト２５の両側
に２台設けたが、片側のみに設けることでも良い。

「考案の効果」 以上で詳細に説明したように、この考案によれば、マス
トの降下速度を検出する速度検出装置と、ワイヤロープ
に加わる荷重を検出する荷重検出装置と、マストの側方
に配置された固定ブロックと、その固定ブロックとマス
トの間に打ち込まれるクサビと、そのクサビを打ち込む
ためのクサビ駆動装置と、そのクサビ駆動装置を制御す
る制御装置とを具備し、マストの降下速度が所定の設定
値以上となったとき、またはワイヤロープの荷重が所定
の設定値以下となったときにクサビ駆動装置を作動させ
てクサビを打ち込むように構成したから、ワイヤロープ
が切れたときのみならず、いかなる原因であってもマス
トが落下しはじめた際には速やかにクサビが打ち込ま
れ、したがってマストの落下を確実に防止することがで
きるとともに、何等かの原因によりマストの降下が阻害
されたようなときには、ワイヤロープに加わる荷重が低
減することからそのことが検知され、その際にもマスト
の降下が強制的に停止され、したがって電極の折損事故
等を未然に回避することができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例の落下防止装置を備えたア
ーク炉の概略構成図である。第２図、第３図はそれぞれ
従来の落下防止装置を備えたマストの概略構成図、第４
図は第３図のIV−IV線視図、第５図はワイヤロープが徐
々に切断されつつある状態を示す図である。 ２３……電極、 ２５……マスト（電極昇降用マスト）、 ２７……落下防止装置、 ３１……ワイヤロープ、３２……荷重検出装置、３６…
…制御装置、 ３７……速度検出装置、３８……固定ブロック、 ３９……クサビ、４０……クサビ駆動装置。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】上下方向に沿って延在していてその下端に
   掛けられたワイヤロープが巻き取られかつ繰り出される
   ことによって昇降するように構成されたアーク炉におけ
   る電極昇降用マストに付設されて、その電極昇降用マス
   トの落下を防止する装置において、前記マストの降下速
   度を検出する速度検出装置と、前記ワイヤロープに加わ
   る荷重を検出する荷重検出装置と、前記マストの側方に
   配置された固定ブロックと、その固定ブロックと前記マ
   ストの間に打ち込まれるクサビと、そのクサビを打ち込
   むためのクサビ駆動装置と、そのクサビ駆動装置を制御
   する制御装置とを具備してなり、前記制御装置は、前記
   マストの降下速度が所定の設定値以上となったことを前
   記速度検出装置が検出したとき、または、前記ワイヤロ
   ープに加わる荷重が所定の設定値以下となったことを前
   記荷重検出装置が検出したときに、前記クサビ駆動装置
   を作動させて前記クサビを打ち込むように構成されてい
   ることを特徴とするアーク炉における電極昇降用マスト
   の落下防止装置。