JPH0679506A - 高炉湯出し口穿孔機用自在チャック - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高炉湯出し口穿孔機に使用する自在チャック
で、スピンドルに生じる偏倚力を伝達する惧れがなく、
引張／衝撃力をロッドの端部に伝達し、かつ実質的な回
転モーメントをドリル・ビットに伝達し得る頑丈な自在
チャックを提供する。 【構成】 湯出し口穿孔機（１０）において、自在チャ
ック（３２）がロッド（４８）の端部に引張力を伝達
し、かつドリル・ビット（４６）に回転モーメントを伝
達し得るようにする。この自在チャックは穿孔機（１
０）上を摺動し得る作動部材（１８）の駆動スピンドル
（２６）に装架された回転体（３４）を有している。作
動部材（１８）と一体をなす支持構造（３６）が回転体
（３４）の周りに案内ケージを形成する。ロッド（４
８）に引張力を伝達し、かつドリル・ビットに回転モー
メントを伝達する装置が、回転体（３４）内の前方空洞
の周りに配置される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は引張力をロッドの端部に
伝達し、かつ回転運動をドリル・ビットに伝達し得るよ
うにするチャックに係る。さらに詳述すれば、高炉の湯
出し口を穿孔する機械の自在チャックで、前記穿孔機が
縦軸線Ｏを画定するスピンドルを備えた作動部材を有
し、該作動部材が摺動キャリッジによって穿孔機に装架
され、かつ少なくとも軸線Ｏの周りの回転モーメント
と、軸線Ｏに沿った引張／衝撃力を発生せしめ得るよう
になっており、さらに長楕円形の体部を有し、該体部が
一端にこれをスピンドルと軸線方向に一体化せしめる装
置を備え、反対端に軸線Ｏの周りに配置された前方空洞
を有し、その中にドリル・ビットまたは穿孔ロッドの一
端を挿入せしめ得るよになった自在チャックに係る。

【０００２】

【従来の技術】高炉の湯出し口は普通のドリリング法ま
たはロスト・ロッド法によって穿孔し得ることは周知で
ある。

【０００３】通常の穿孔を行う場合には、ドリル・ビッ
トは湯出し口の軸線と整合する取付け具に装架された作
動部材によって回転せしめられる。したがってこの方法
においては、工具、すなわち回転によって切削を行い、
かつ湯出し口を形成するために作動部材のスピンドルに
結合されるドリル・ビットが使用される。ドリル・ビッ
トは普通軸線方向チャネルを有し、該チャネルはドリル
・ビットを縦方向に通り、加圧空気をドリルの尖端に搬
送し、穿孔個所から廃棄砕片を具合良く除去し、特にド
リル・ビットの尖端を冷却するようになっている。ドリ
ル・ビットをスピンドルに結合するための装置は、簡単
で軽量なチャックとなすことができ、該チャックは作動
部材のスピンドルに螺着され、回転運動をドリル・ビッ
トに伝達し得るようにされる。

【０００４】ロスト・ロッド法においては、湯出し口が
充填合成物によって密封された後、該合成物が完全に硬
化する前に、金属ロッドが湯出し口に挿入される。湯出
し口を開く必要が生じた時には、ロッドが引抜かれ、硬
化した充填合成物内に孔が形成される。

【０００５】ロッドを湯出し口から引抜き得るようにす
るためには、穿孔機の作動部材に特別の連結装置を設
け、ロッドの自由端を作動部材に堅く結合し、該ロッド
に軸線方向の引張力を伝達し、ハンマの打撃部分が作動
部材の一体部分を形成するようになすことが知られてい
る。

【０００６】このような特別の連結装置は例えば１９３
８年２月３日付、ルクセンブルグ特許、LU-83,917 およ
び１９８９年６月３０日付、ルクセンブルグ特許、LU-8
7,546 に記載されている。これら二つの特許は作動部材
のねじ付きスピンドルに螺着し得るクランプを提供する
ものである。このクランプは穿孔ロッドの自由端を受入
れるようになった前方孔を有する体部と、この前方孔の
周りに対称的に配置された二つの可動ジョーで、空気ジ
ャッキの作用を受けて前記自由端を把持するジョーとを
有している。

【０００７】しかしながら、これらクランプはドリル・
ビットに回転運動を伝達するようには設計されていな
い。実際にジョーの間に保持されるドリル・ビットに、
実質的なモーメントを伝達するためのクランプの回転
は、不可避的にジョーを損傷する。クランプがその自由
端だけで、作動部材のスピンドル上に支持され、かつそ
の重量が５０ｋｇにも達し、換言すればドリル・ビット
を駆動するために通常使用されるチャックより重くなる
ことも忘れてはならぬ。したがって、ドリル・ビットを
駆動するために、これを毎分１５０回以上回転させるこ
とは先験的に困難である。

【０００８】なお、ロスト・ロッド法による時は、クラ
ンプが屡スピンドル軸線に対して偏倚した力を受けるこ
とも知られている。このような偏倚力はスピンドルおよ
び作動部材の機構に許容し難い曲げモーメントを発生さ
せる。

【０００９】この欠点をなくするために、１９８７年１
０月６日付、ルクセンブルグ特許、LU-87,010 にはケー
ジの形をした取付け装置が提案されており、これはルク
センブルグ特許、LU-83,917 および LU-87,546 に記載
されているものと同じ型であり、支持体上に作動部材を
支持するキャリッジの上に堅く固定されるようになって
いる。このケージはクランプの回転を阻止し、かつスピ
ンドルが偏倚力に起因する曲げモーメントを受けるのを
防ぐ。さらに特許、LU-87,010 によれば、作動部材のね
じ付きスピンドルに対するクランプの取付けおよび取外
しは容易になる。

【００１０】作動部材を使用してドリル・ビットで作業
する時に、クランプを取外し、かつ後で同じ作動部材を
使用して、穿孔ロッドを湯出し口から引抜くために、ク
ランプを再び取付ける時には、その操作を容易にし得る
ようにクランプを装架することが大切である。特許 LU-
87,010 の取付け装置による場合は、穿孔チャックに対
するクランプの交換も、その逆の操作も困難であり、時
間を要し、かつ作業員を事故にさらすおそれがある。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は非常に
頑丈な自在チャックで、スピンドルに生じる偏倚力を伝
達する危険がなく、引張／衝撃力をロッドの端部に伝達
することができ、かつ実質的な回転モーメントをドリル
・ビットに伝達し得るチャックを提供することである。

【００１２】

【問題を解決するための手段】この問題は、高炉の湯出
し口穿孔機に対する自在チャックで、該穿孔機が縦軸線
Ｏを画定するスピンドルを備えた作動部材を有し、該作
動部材が摺動キャリッジによって穿孔機に装架され、か
つ少なくとも軸線Ｏの周りの回転モーメントと、該軸線
Ｏに沿った引張／衝撃力を発生させることができ、前記
チャックが長楕円形の体部を有し、該体部が一端にこれ
をスピンドルと軸線方向に一体化する装置を備え、かつ
他端に軸線Ｏの周りに配置された前方空洞を有し、その
中にドリル・ビットの一端、または穿孔ロッドの一端を
挿入するようになっている自在チャックを提供すること
によって解決される。このチャックは前記空洞内で穿孔
ロッドの端部を把持し、前記引張／衝撃力をこのロッド
に伝達し得る第１装置と、前記空洞内でドリル・ビット
の端部を不可動化し、該ドリル・ビットに回転運動を伝
達し得るようにする第２装置とを有し、前記第１および
第２装置が、前記前方空洞の周りにおいて前記体部内に
配置され、かつ前記摺動キャリッジに堅く固定された、
前記長楕円形体部に沿って延びる剛直支持構造を有し、
さらにこの支持構造内に位置する少なくとも一つの軸受
で、前記長楕円形体部を支持案内すると共に、軸線Ｏの
周りの回転運動および前記体部の相対的軸線方向摺動運
動を可能にするようになっていることを特徴とする。

【００１３】本発明によるチャックは、湯出し口穿孔機
において、回転切削を行う工具によって前記湯出し口の
穿孔を行わんとする場合には、穿孔ロッドを引抜く時に
使用されるクランプを、穿孔チャックに対して使用され
るものと交換する必要はない。実際に本発明によれば、
ドリルの端部を回転体の前方空洞内に挿入し、ドリル・
ビットに回転モーメントを伝達する前記第２装置によっ
てこれを不可動化するだけで良い。穿孔ロッドが湯出し
口から引抜かれる時に、該ロッドの端部は同じ前方空洞
内に挿入され、ここで前記第１装置によって把持され、
このロッドに引張／衝撃力が伝達されるようにする。

【００１４】本発明の重要な特色によれば、スピンドル
と一体的に連結された回転体は、作動部材の摺動キャリ
ッジに堅く固定された剛直支持構造内の、少なくとも一
つの軸受によって半径方向に案内される。この取付け装
置によって、穿孔ロッドに軸線方向引張力を伝達する第
１装置と、ドリル・ビットに回転モーメントを伝達する
第２装置とを含む体部の回転が可能になる。この取付け
装置はなお回転体を軸線方向に十分に移動せしめ、衝撃
力の伝達を可能にする。

【００１５】さらに、この取付け装置は、ロスト・ロッ
ド法に使用する時には、十分な剛性を有するチャックを
提供する。実際に穿孔ロッドを使用する時に生じる偏倚
力が、前記軸受を介し、支持構造を通して前記摺動キャ
リッジに伝達され、スピンドルに曲げモーメントを発生
させる惧れはない。このような偏倚力は、特に穿孔機が
湯出し口から引抜かれ、しかもロッドがまだ完全に湯出
し口から離れていない時に生じると言うことは前に述べ
た。湯出し口が開かれた時に、穿孔機が溶融金属の飛沫
にさらされるのを防ぐには、機械をその作動位置から後
退位置に早く移動させることがしばしば必要となる。

【００１６】本発明によるチャックが、特許 LU-87,010
による取付け装置の欠点を除去し得ることに注目する
必要がある。この特許の装置は作動部材が作動してまだ
回転している時に、クランプの回転を阻止する。したが
って作業員が不測に回転運動を開始させた時に、スピン
ドルおよび作動部材のある機構部分が最大のねじり力を
受ける。このねじり力はロッドを挿入し、または引抜く
時に起こる普通の応力に加算され、作動部材のある部分
の疲労を増加させる。

【００１７】好適な実施例においては、前記引張／衝撃
力を穿孔ロッドに伝達する前記第２装置は少なくとも二
つの可動ジョーを有し、該ジョーは軸線Ｏの周りに対称
的に配置され、かつ空気の供給されるアクチュエータの
作用を受けて、軸線Ｏに対して測った該ジョー間の距離
が、ロッドおよびドリル・ビットの最大直径より大とな
る後退位置と、前記距離がロッドの直径より小となる前
進位置との間を移動する。

【００１８】アクチュエータの軸線は、軸線Ｏに対して
１０度から２０度までの角度をなし、これによってロッ
ドの端部が堅く把持されると共に、チャックの直径を小
さくすることができる。前記アクチュエータはなるべく
は復帰ばねを有し、空気圧がなくなった時にこのばね
が、ジョーを衝当面に対する後退位置に復帰させるよう
にする。

【００１９】好適な実施例によれば、前記回転運動をド
リル・ビットに伝達する前記第２装置は、前記体部内の
横溝の中に案内された横キーを有し、該キーがドリル・
ビットの端部に形成された平面と共働するようにされ
る。これはドリル・ビットを錠止して、ドリル・ビット
を前記空洞内で回転させる前記第２装置の効果的な実施
例である。

【００２０】本発明の好適な実施例においては、前記空
洞内に軸線方向に挿入し、または取外し得るスリーブを
有し、ジョーを衝当部材に対する後退位置に不可動化す
るようになっている。ドリル・ビットの端部の回転を錠
止する前記横キーによって、軸線方向に効果的に不動化
されるこのスリーブの目的は、穿孔を行う時に、ハンマ
の打撃によってジョーが動かされるのを阻止することで
ある。実際に穿孔が行われる時に、ジョーは復帰ばねの
作用だけを受け、このばねはジョーを衝当部材に対する
後退位置に保持する。この時ハンマの打撃はジョーに作
用を及ぼし、もしスリーブがなければ、この作用は、復
帰ばねが設けられていても、該ジヨーをドリル・ビット
の端部を越えて突出させる傾向を示す。したがって、ジ
ョーは打撃を受けて損傷されるようになる。このスリー
ブは、穿孔ロッドをハンマによって充填合成物内に挿入
する時に有利に使用し得ることがわかる。この場合は、
自在チャックはハンマの打撃をロッドの端部に伝達する
ラムとして働くだけで、該ロッドはその端部を把持する
ための第１装置を使用しなくとも、簡単に前記空洞内に
挿入される。このスリーブの他の利点は溶融した鉄が前
記空洞に侵入した場合においても、ジョーを効果的に保
護することである。実際に、この危険は湯出し口を穿孔
する時に特に生じ易いことに注意する必要がある。その
理由は、ドリル・ビットが孔を明けるや否や溶融鉄がこ
の孔から迸出し始め、相当量の飛沫が、まだ湯出し口の
近くに位置するチャックの前記空洞内に侵入するように
なるからである。この飛沫はジョーを閉塞させることが
ある。このような危険は前記スリーブの使用によって効
果的に防止することができ、該スリーブはその一端に同
軸のリングを有し、このリングによってドリル・ビット
の周りの前記空洞が効果的に密封される。

【００２１】好適な実施例においては、前記摺動キャリ
ッジと一体をなす前記支持構造は、前記回転体をその長
さの大部分に亙って囲繞するケージを形成する。このケ
ージはそれぞれスリーブを備えた前板および後板を有し
ている。前記回転体の第１および第２円筒形軸受面はそ
れぞれ前記二つのスリーブに嵌合する。これら二つのス
リーブは前記軸受を画定し、該軸受内を回転体が回転
し、かつ前記第１および第２円筒形軸受面を介して軸線
方向に摺動することができる。ケージは前記回転体の中
央円筒形軸受面と共働するスライドを有している。チャ
ックのこの好適な実施例は、特に構造が簡単であると共
に、チャックに十分な剛性を与え、実質的な偏倚力が加
えられても、スピンドルおよび作動部材の損傷を防ぐ。
さらにこの実施例は回転体に優れた走行性を与え、かつ
軸線方向の摺動を可能にする。実際に作動部材内に設け
られたハンマの作動に必要な、振幅の小さな回転体の軸
線方向摺動が得られる。

【００２２】前板はなるべくはボルトによってケージに
固定され、かつ前記回転体をケージから引抜く時にはこ
れを取外し得るようにされる。この特性によってチャッ
クの保守は容易になる。その理由は、回転体は予備品と
容易に交換することができ、かつスライドおよび軸受の
スリーブに容易に近づくことができ、その交換が容易と
なるからである。

【００２３】なお本発明のチャックの好適な実施例によ
れば、ジョーまたはドリル・ビットの空気アクチュエー
タに対する供給は単一の空気供給菅路によって行うこと
ができる。実際にドリル・ビット内の軸線方向菅路を通
して、該ドリル・ビットに搬送される空気は、穿孔作業
においては湯出し口を洗浄する流体として、かつまたヘ
ッドを冷却する流体として使用される。

【００２４】前記問題を解決するチャックのこの好適な
実施例は、スピンドル内の供給チャネルと連通する空気
供給チャネルと、ジョーのアクチュエータに空気を分配
する第１チャネルと、空気を分配する第２チャネルで、
ドリル・ビットの端部が触圧する前記空洞の面内に軸線
方向に開口する第２チャネルと、前記体部内に設けられ
た三方弁で、前記供給菅路を第１分配チャネルまたは第
２分配チャネルに連結し得るようにする三方弁とを有し
ている。

【００２５】熟練技術者が容易に理解し得る如く、本発
明によれば三方弁の特に簡単な実施例で、前記回転体内
に容易に組入れ、アクチュエータまたはドリル・ビット
の何れに対しても空気を分配し得る三方弁が得られる。
特にこの三方弁の密封面は実質的に平面であり、これは
簡単な装置の使用により効果的な密封を可能にするもの
であることが分かる。

【００２６】本発明は充填合成物が完全に硬化する前
に、該合成物にロッドを挿入せんとする時、該ロッドを
回転させるために有利に使用することができる。実際に
ロッドを合成物に挿入する時に、該ロッドをこのように
回転させることにより、充填合成物にロッドを侵入させ
るに必要な軸線方向の力を実質的に減少せしめ得ること
がわかった。この場合は回転のために伝達すべきトルク
は比較的小さいから、ロッドはジョーによって保持する
ことができ、または横キーによって保持されることに注
意すべきである。もちろん前記回転は、ロッドの縦軸線
の周りの振動となすこともできる。

【００２７】本発明の他の特色および利点は、添付図面
によって次ぎに説明する実施例により明らかとなる。

【００２８】

【実施例】図１は高炉の湯出し口穿孔機の取付け台１０
を部分的に示した側面図である。作動部材１８を固定す
るための可動キャリッジ１６は、複数の車輪１２、１４
を介してこの取付け台に沿って摺動する。支持キャリッ
ジ１６は通常それ自体の駆動装置（図示せず）、例えば
モータによって駆動されるエンドレス・チェンを有して
いる。作動部材１８は例えば回転運動を発生させる部
材、前方ハンマおよび後方ハンマよりなっている。スピ
ンドル２６は回転運動と、前方ハンマ２２および後方ハ
ンマ２４によって発生される打撃を伝達するための外部
部材として働く。このスピンドル２６はねじ付き端部２
８と、空気供給チャネルを構成する軸線方向チャネル３
０（図２参照）とを有している。

【００２９】本発明による自在チャック３２の好適な実
施例はキャリッジ１６の前方、換言すればスピンドル１
６の側に位置している。特に回転体３４および支持構造
３６が設けられ、該支持構造はキャリッジ１６と一体を
なし、かつ回転体３４の大部分を囲繞する一種のケージ
を形成している。

【００３０】回転体３４は前方円筒形軸受面３６および
後方円筒形軸受面３８、ならびに中央円筒形軸受面４０
よりなる回転体であり、該中央軸受面は他の二つの軸受
面より僅かに大きな直径を有している（図２参照）。後
方円筒形軸受面３８はタップ付き止まり孔４２を有し、
該止まり孔は回転軸線Ｏと整合するように形成され、作
動部材１８のスピンドル２６の、ねじ付き端部２８を受
入れるようになっている。

【００３１】前方円筒形軸受面３６は、回転体３４の軸
線Ｏと同軸の第１孔４４を有している。この第１孔３４
の直径は前記チャック３２に連結すべきドリル・ビット
４６またはロッド４８（図１参照）の直径より実質的に
大である。止まり孔である第２孔５０は、前記第１孔４
４の延長として軸線方向に延びている。この第２孔５０
の直径はドリル・ビット４６およびロッド４８（図２お
よび４参照）の直径より僅かに大である。

【００３２】図２によって明らかな如く、ねじによって
前記体部３４に固定されたブッシュ５２は第１孔４４に
嵌合される。このブッシュ５２は前記第１孔４４の底部
５６に周囲ビード５８を有している。このビードは前記
第１大直径孔４４と、前記第２小直径孔５０との間に遷
移面６０を画定し、第２孔５０に対するロッド４８また
はドリル・ビット４６の挿入を容易にするようになって
いる。もちろんこの遷移面６０は回転体３４の材料から
直接形成することができる。回転軸線Ｏに対して垂直な
面６２は第２止まり孔５０の底部を形成する。この平面
６２は穿孔を行う時の、ドリル・ビット４６に対する軸
線方向軸受点として働き、ロッドを充填合成物内に打込
む時の、該ロッドに対する支持点となる。

【００３３】回転軸線を通る面に対して対称な二つの凹
所６４、６４’は、第２孔５０の中に形成されている。
各凹所内をジョー６６、６６’が摺動する。これら各ジ
ョー６６、６６’はロッド６８、６８’として延び、そ
の軸線Ｏ’はなるべくは孔７０、７０’内において、回
転軸線Ｏに対し１０度から２０度までの角度をなし、該
孔は回転体３４の中央軸受面４０内において同じ角度を
なしている。この孔７０、７０’はねじプラグ７２、７
２’により、軸線方向に閉鎖されている。ロッド６８、
６８’の端部はピストン・ヘッド７４、７４’となり、
孔７０、７０’内に嵌合している。ピストン・ヘッド７
４、７４’と支持面７８ ７８’との間に装架されたコ
イルばね７６、７６’は、加圧空気が存在しない場合に
は、ロッド６８、６８’を孔７０、７０’内において、
その最大限まで、換言すればジョー６６、６６’が軸線
方向衝当面８０、８０’により、凹所６４、６４’内に
固定されるまで後退させる。コイルばね７７、７７’の
唯一の目的は、空気が存在しない場合に、ピストン・ヘ
ッド７４、７４’がプラグ７２、７２’と衝当するのを
阻止することである。各凹所６４、６４’を半径方向に
画定する傾斜面８２、８２’の目的は、ピストン７４、
７４’の上流に加圧空気が導入された時に、ジョー６
６、６６’に対する案内面を形成し、該ジョー６６、６
６’を後退位置から前進位置に動かすことである。

【００３４】ジヨー６６、６６’は後退位置において
は、回転軸線Ｏの対して垂直に測った該ジョー６６、６
６’間の距離が、使用されるロッド４８およびドリル・
ビット４６の最大直径より大であり、かつ完全前進位置
においては、前記距離が使用ロッド４８の最小直径より
小となるようにされていることが分かる。さらにジョー
６６、６６’は周知の態様で穿孔ロッド４８を把持する
ための横隆起８４、８４’を備えている。

【００３５】前方には、換言すれば第１孔４４内には、
この個所においては中空円筒である回転体３４には、回
転軸線Ｏを通る面に対して対称となるように、二つの溝
８６、８６’が設けられている（図３または４参照）。
この溝８６、８６’は、その中を案内される横キー８８
が、ドリル・ビット４６の端部に形成された平面９２上
の縦面の一つに触圧するように配置されている。したが
ってドリル・ビット４６の端部は、第１孔４４および第
２孔５０によって形成される空洞内における回転および
軸線方向運動が阻止される。

【００３６】参照数字９４は取外し自在の保護スリーブ
を表し、該スリーブの外径は第２孔５０の直径より僅か
に小さく、かつその内径はドリル・ビット４６の端部の
直径より僅かに大である。この取外し自在保護スリーブ
９４は第２孔５０に挿入され、ジョー６６を、後退位置
において軸線方向に、支持面８０に対して固定し、した
がってハンマが作動した時に、これらが前方に移動する
のを阻止するようになっている。このスリーブはなるべ
くはその端部の一つに同軸のリング９６を有し、該リン
グの外径はブッシュ５２の内径に対応している（図２お
よび３参照）。このリング９６は第１孔５０に対するス
リーブ９４の挿入を容易にし、かつドリル・ビット４６
の端部を錠止するためのキー８８が、同時に該スリーブ
を軸線方向に固定することが分かる。さらにこのリング
９６は飛沫がクローの凹所６４、６４’内に侵入するの
を効果的に阻止する。実際に図４に示される如く、この
保護スリーブ９４がなければ凹所６４、６４’は、孔４
４を通って回転体３４に入る溶融金属の飛沫に、完全に
露呈される。

【００３７】回転体３４はなお空気を分配するためのシ
ステムを有している。供給チャネル１０２は回転体３４
の回転軸線Ｏ内に形成され、かつ室１０４内に開口し、
該室は一方においては、スピンドル２６のねじ付き端部
によって軸線方向に画定され、他方においては止まり孔
４２の底部によって画定されている。この室には、スピ
ンドル２６内に形成された軸線方向チャネル３０によっ
て供給が行われることについては前に説明した。回転体
内に形成された軸線方向供給チャネル１０２は、前記中
央軸受面４０内に形成された三方弁１０８の方向に、半
径方向チャネル１０６として延びている（図５参照）。
この三方弁１０８は前記回転体３４内に完全に受入れら
れていることが分かる。

【００３８】第１実施例（図５参照）においては、この
三方弁は円筒形ピストン１１０を有し、該ピストンは中
央円筒形軸受面４０内に、例えば回転軸線Ｏと平行に形
成された、止まり孔１１２内を摺動する。孔１１２内の
タップ孔１１６にねじ込まれたプラグ１１４は、該孔を
軸線方向に制限する。円筒形ピストン１１０の端部は、
該ピストンより直径の小さな同軸のロッド１１８となっ
ている。このロッド１１８はプラグ１１４を通り、ピス
トン１１０を外方に延ばし、したがって三方弁に対する
制御部材として働くようになっている。プラグ１１４の
直後において、孔１１２内には第１円筒形の室１２０が
形成され、この室の中にはジョー６６の二つのアクチュ
エータに供給を行う第１分配チャネル１２２が開口して
いる。孔１１２の反対端において、第２分配チャネル１
２４が第２の室１２６内に開口し、この室は孔１１２内
に画定され、かつ軸線方向においては、一方では孔１１
２の底部１２８により制限され、他方ではピストン１１
０の肩１３０によって制限される。この第２チャネル１
２４は回転軸線Ｏに対し半径方向に位置し、ここから軸
線方向チャネル１３２として、第２軸線方向孔５０まで
延びる。ここでこの軸線方向チャネルは前記端部平面６
２内に開口する。この第２チャネル１３２の目的は、ド
リル・ビット４６の端部を空気供給回路に接続し、この
流体を前記ドリル・ビット内に軸線方向に形成されたチ
ャネル１３４を通して、該ドリル・ビットのヘッドまで
導き、ここで前記流体を洗浄および冷却流体として働か
せることである。

【００３９】空気を供給するチャネル１０６の開口１０
７は、孔１１２の中央部分に位置している。円筒形ピス
トン１１０は軸線方向の孔１３６を有し、この孔はロッ
ド１１８の区域において、プラグ１１４内に形成された
円筒形の室１３８内に開口し、かつこの室は室１２０と
軸線方向に連通し、この室の中には第１分配チャネル１
２２が開口している。ピストン１１０の他端において、
孔１３６は軸線方向に向かって、ピストン１１０の円筒
形基部内に開口する。供給チャネル１０６の区域におい
て、ピストン１１０内には縦方向のくぼみ１４０が形成
されている。このくぼみ１４０は半径方向の孔１４２と
して、ピストン１１０の軸線方向孔１３６の中に延びて
いる。このくぼみ１４０の両側に位置する周囲密封部材
１４４、１４６は、それぞれピストン１１０および孔１
１２の間からの、第１室１２０または第２室１２６に対
する軸線方向の漏洩を阻止する。

【００４０】第１分配チャネル１２２の側において、こ
のチャネル１２２と、供給チャネル１０６との連結部分
の密封が、ピストン１１０の肩面１４８およびねじ付き
プラグ１１４の前方環状面１５０において行われる。ピ
ストンの肩面１４８は環状密封部材１５２を有してい
る。ピストン１１０がプラグ１１４の方に向かって軸線
方向に移動すれば、前記肩面１４８はプラグの前方環状
面１５０に衝当し、ピストンの軸線方向菅路１３６の開
口する円筒形室１３８を、第１分配チャネル１２２の開
口する円筒形室１２０に対して密封する。

【００４１】供給チャネル１０６および第２分配チャネ
ル１２４間の連結部分の密封は、ピストンの円筒形底部
と、孔を軸線方向に制限する平らな端面とにおいて行わ
れる。この目的のために、ピストンの環状基部１５４に
環状密封部材１５６が設けられている。ピストン１１０
が軸線方向に向かって孔１１２内に押込まれれば、先ず
孔１３６を通して、供給チャネル１０６および第１分配
チャネル１２２間の連結が開かれ、プラグ１１４内に形
成された室１３８と、第１分配チャネル１２２が開口す
る第１室１２０とが開く。移動の終わりにおいて、ピス
トンの円筒形基部１５４は孔の底部の平面に衝当する。
この接触は軸線方向の孔１３６と、第２分配チャネル１
２４の開口する第２室１２６とを通して、供給チャネル
１０６およ第２分配チャネル１２４間の連結部分を密封
する。

【００４２】図６は図５に示された三方弁の別の実施例
を示す。ピストン１１０の縦方向に延びるロッド１１８
によって作動される代わりに、三方弁は偏心円板２００
によって図６に示されるように作動され、該円板はピス
トン内に形成された第１肩２０２、または第２肩２０４
の何れかに触圧する。ばね２０８を備えたキャッチ２０
６が円板２００、したがって三方弁１０８を第１位置ま
たは第２位置の何れかにおいて不動化する。

【００４３】図７は三方弁の別の実施例を示す。この弁
２１０は回転シリンダ２１２よりなり、該シリンダは直
径孔によって形成された第１チャネル２１４と、相互に
直角をなす、二つの半径方向孔によって形成された第２
チャネル２１６とよりなっている。このシリンダは中央
円筒形軸受面４０内に、なるべくは回転軸線Ｏに対して
垂直に形成される。弾性リング２２０がシリンダ２１４
をこの孔２１８内に保持し、同時に該シリンダをその軸
線Ｏの周りにおいて回転し得るようにする。第１位置に
おいてはチャネル２１４が、供給チャネル１０２の腕２
２２を、ドリル・ビットに供給を行うチャネル１３２の
腕２２４に連結し、かつチャネル２１６はジョー６６、
６６’のアクチュエータに供給を行うチャネル１２２
を、チャネル２２６を通して大気に連結する。第２位置
においては、換言すればシリンダ２１２が時計方向に９
０0 回転した後は、チャネル２１４は最早供給チャネル
２１４の腕をチャネル１３２の腕２２４に連結せず、チ
ャネル２１６が、ジョー６６、６６’に供給を行う１２
２を、供給チャネル１０２の腕２２２に連結する。ばね
２３２を備えたキャッチ２３０が、シリンダ２１２を二
つの位置において不動化する。

【００４４】前述の回転体３４は摺動キャリッジ１６
（図１参照）と一体をなす支持構造によって支持案内さ
れ、該キャリッジ自体は作動部材１８を支持している。
断面の矩形な二つの棒１６０、１６２は装架部材１０の
両側で、摺動キャリッジ１６に沿って延び、スピンドル
２６の位置する側で、摺動キャリッジ１６から突出して
いる。二つの棒１６０、１６２はその自由端において、
第１矩形枠１６４および第２矩形枠１６６によって連結
されている。これら枠１６４、１６６は軸線方向に隔置
され、かつこの同じ方向において、四つの各隅において
アングル棒１６８により連結されている（図４参照）。
これらアングル棒１６８は第１枠１６４および第２枠１
６６のの間で、方形断面を有するプリズム状の四つの隆
起を画定し、その縦方向軸線はスピンドル２６の回転軸
線Ｏと一致する。

【００４５】第１枠１６４には第１板１７６が固定さ
れ、第２枠１６６には第２板１７８が固定され、前記プ
リズム状空間を画定するようになっている（図２参
照）。第１板１７６、換言すればスピンドル２６から遠
い方の板はボルトにより、第１枠１６４の前面に固定さ
れ（図１参照）、一方第２板１７８は第２枠１６６の前
面にボルト止めまたは溶接される。

【００４６】第１板には孔１８０が形成され、かつ第２
板には孔１８２が形成され、これら孔は軸線Ｏと同軸を
なすようにされる（図２参照）。これら二つの各孔１８
０、１８２には、スリーブ１８５、１８６が設けられ、
該スリーブにはなるべくは肩１８５、１８７が形成さ
れ、この肩はそれぞれ第１板１７６および第２板１７８
の内面に触圧する。前記スリーブ１８４、１８６はボル
ト止め、締まりばめ、接着または他の適当な取付け方法
によって固定される。第１板１７６に固定されるスリー
ブ１８４の内径は回転体３４の第１円筒形軸受面３６の
直径に対応する。第２板１７８内に固定されるスリーブ
１８６の内径は第２円筒形軸受面３８の直径に対応す
る。前記直径は回転部材２０の作用による回転体３４の
回転およびハンマ２２、２４に作用によるその軸線方摺
動を可能にするように選択され、同時に穿孔機が過酷な
条件下においても作動するように考慮される。湯出し口
穿孔機の場合は、回転速度が毎分ほぼ１５０回転の回転
速度が得られるようにされ、摺動時における移動距離は
ほぼ５ｃｍに対応するように考えられる。

【００４７】回転体３４の中央軸受面４０には四つのス
ライド１９０が設けられ、該スライドは例えばボルトに
よって四つのアングル棒１６８に固定される。なお四つ
のスライド１９０はボルト１９１によって板１７６、１
７８に固定することができ、これによってその分解は容
易に行い得るようになる。これら各スライド１９０はも
ちろん摺動面１９２を有し、該スライド面は縦方向アン
グル・セグメントを通して、回転体３４の中央軸受け面
４０の該方円筒面と密接に嵌合するようにされる。

【００４８】熟練技術者にとっては明らかな如く、本発
明は作動部材１８の支持キャリッジ１６が、スピンドル
の軸線と一致する縦軸線を有する頑丈なブッシュよりな
る支持構造を備えたものとなすことができる。この時ブ
ッシュは全長に亙って一定の直径を有する円筒形回転体
を支持する（変形実施例は図示されていない）。

【００４９】しかしながら図によって以上に説明した実
施例は構造が簡単であり、回転体おおび摺動面の交換お
よび保守が容易であり、スピンドルの軸線に対する偏心
力の吸収が確実に行われ、同時に支持構造３６内におけ
る回転体３４の回転および摺動に対する抵抗を小さくな
し得ると言う利点のあることは明らかである。

【図面の簡単な説明】

【図１】高炉湯出し口穿孔機の取付け装置の部分的側面
図で、本発明による自在チャックを備えた作動部材を示
す。

【図２】前記自在チャックの軸線を通る垂直面に沿って
取られた断面図。

【図３】自在チャックを矢印（Ｉ）の方に見た図で、前
板を部分的に切断したもの。

【図４】図２に示された自在チャックの切断線（ＩＩ）
に沿って取られた断面図で、チャック体部の内部を見易
くするために、部材のあるものを省略したもの。

【図５】前記自在チャックに使用される三方弁の第１実
施例の断面図。

【図６】図５に示された弁の変型実施例。

【図７】前記自在チャックに使用される三方弁の第２実
施例の断面図。

【符号の説明】

１６ 摺動キャリッジ １８ 作動部材 ２６ スピンドル ３２ 自在チャック ３４ 回転体 ３６ 支持構造 ３８、４０ 軸受面 ４６ ドリル・ビット ４８ 穿孔ロッド ６０、６０’ ジョー ７６、７６’ コイルばね ９４ スリーブ ９６ リング １０２ 空気供給チャネル １０６ 空気供給チャネル １０８ 三方弁 １１０ ピストン １２０ 第１室 １２２ 第１分配チャネル １２４ 第２分配チャネル １２６ 第２室 １７６ 前板 １７８ 後板 １８４、１８６ スリーブ １９０ スライド ２１０ 三方弁 ２１２ シリンダ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アンリ ラドゥ ルクセンブルク国ベレルダンジ，リュ ド ゥ シュミットショサン 10 (72)発明者 フェルナン ロエマン ルクセンブルク国ルクセンブルク − サ ン，リュ ポール ウィルウェルツ 44

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 高炉湯出し口穿孔機用自在チャック（３
   ２）で、該穿孔機が縦軸線（Ｏ）を画定するスピンドル
   （２６）を備えた作動部材（１８）を有し、該作動部材
   （１８）が摺動キャリッジ（１６）によって穿孔機に装
   架され、かつ少なくとも軸線（Ｏ）の周りの回転運動
   （１）と、軸線（Ｏ）に沿った衝撃／引張力（２）を発
   生することができ、前記チャックが長楕円形の体部（３
   ４）を有し、該体部が一端にこれをスピンドル（２６）
   と軸線方向に一体化する装置を備え、かつ他端に軸線
   （Ｏ）の周りに配置された前方空洞を有し、その中にド
   リル・ビットの一端、または穿孔ロッドの一端を挿入す
   るようになっている自在チャックにおいて、前記空洞内
   で穿孔ロッドの端部を把持し、前記衝撃／引張力をこの
   ロッドに伝達し得る第１装置と、前記空洞内でドリル・
   ビットの端部を不可動化し、該ドリル・ビットに回転運
   動を伝達し得るようにする第２装置とを有し、前記第１
   および第２装置が前記前方空洞の周りにおいて、前記体
   部（３４）内に配置され、かつ前記摺動キャリッジ（１
   ６）に堅く固定されて、前記長楕円形体部（３４）に沿
   って延びる剛直支持構造（３６）を有し、さらにこの支
   持構造（３６）内に位置する少なくとも一つの軸受で、
   前記長楕円形体部（３４）を支持案内すると共に、軸線
   （Ｏ）の周りの回転運動および前記体部（３４）の相対
   的軸線方向摺動運動を可能にするようになっていること
   を特徴とする自在チャック。
2. 【請求項２】 前記引張力を穿孔ロッドに伝達する前記
   第１装置が少なくとも二つの可動ジョー（６６、６
   ６’）を有し、該ジョーが軸線（Ｏ）の周りに対称的に
   配置され、空気の供給されるアクチュエータの作用を受
   けて、軸線（Ｏ）に対して垂直に測った該ジョー間の距
   離がロッドおよびドリル・ビットの最大直径より大とな
   る後退位置と、前記距離がロッドの直径より小となる前
   進位置との間を移動し得る、請求項１記載の自在チャッ
   ク。
3. 【請求項３】 アクチュエータの縦軸線が、軸線（Ｏ）
   に対して１０度から２０度までの角度をなす、請求項２
   記載の自在チャック。
4. 【請求項４】 前記アクチュエータにコイルばね（７
   ６、７６’）が装架され、該ばねの作用がこれらアクチ
   ュエータに供給される加圧空気の作用と反対である、請
   求項２または３記載の自在チャック。
5. 【請求項５】 前記回転運動をドリル・ビットに伝達す
   る前記第２装置が、前記体部（３４）内の横溝（８６、
   ８６’）の中に収納された横キー（８８）を有し、該キ
   ーがドリル・ビット（４６）の端部に形成された平面
   （９２）と共働し、該ドリル・ビットを錠止してこれを
   回転させるようになっている、請求項１から４までの何
   れか一つに記載の自在チャック。
6. 【請求項６】 前記空洞内に軸線方向に挿入された取外
   し自在のスリーブ（９４）を有し、衝当部材に対しジョ
   ーを後退位置において不動化するようになっている、請
   求項２から４までの何れか一つに記載の自在チャック。
7. 【請求項７】 スリーブ（９４）がその一端に同軸のリ
   ング（９６）を有し、該リングがドリル・ビットの周り
   の空洞を半径方向に密封し、該リングが前記横キー（８
   ８）によって空洞内において軸線方向に不動化される、
   請求項５または６記載の自在チャック。
8. 【請求項８】 前記剛直支持構造（３６）が前記長楕円
   形体部の長さの大部分に亙ってこれを囲繞するケージを
   形成し、該ケージがそれぞれスリーブ（１８４、１８
   ６）を備えた前板（１７６）および後板（１７８）より
   なり、かつ前記体部（３４）が各スリーブの個所に軸線
   （Ｏ）と共軸の円筒形軸受面（３６、３８）を有してい
   る、請求項１から７までの何れか一つに記載の自在チャ
   ック。
9. 【請求項９】 前記前板（１７６）がボルト（１７７）
   によってケージに固定され、かつ該ケージから前記回転
   体（３４）を引出すために取外し得るようになってい
   る、請求項８記載の自在チャック。
10. 【請求項１０】 前板（１７６）および後板（１７８）
    の間に装架された四つのスライド（１９０）と、前記体
    部（３４）の第３円筒形軸受面（４０）とを有し、該軸
    受面が軸線（Ｏ）と共軸をなし、かつ他の二つの円筒形
    軸受面（３６、３８）より大きな直径を有し、前記スラ
    イド（１９０）がこの中央円筒形軸受面を半径方向に案
    内する、請求項８または９記載の自在チャック。
11. 【請求項１１】 前記回転体がスピンドル内の供給チャ
    ネルに連結された空気供給チャネル（１０２、１０６）
    と，空気をジョーのアクチュエータに分配する第１チャ
    ネル（１２２）と、空気を分配する第２チャネル（１２
    ４、１３２）で、ドリル・ビット（４６）の端部が触圧
    する前記空洞の面（６２）内に軸線方向に開口する第２
    チャネルと、前記回転体（３４）内に設けられた三方弁
    （１０８）で、前記供給菅路（１０２、１０６）を第１
    分配チャネル（１２２）または第２分配チャネル（１２
    ４）に連結し得るようにする三方弁とを有する、請求項
    ２記載の自在チャック。
12. 【請求項１２】 三方弁（１０８）が円筒形ピストン
    （１１０）を有し、該ピストンが前記体部（３４）内に
    形成された第１位置および第２位置間を軸線方向に摺動
    することができ、前記ピストン（１１０）が軸線方向の
    孔（１３６）を有し、該孔が前記第１位置においては前
    記供給チャネル（１０２、１０６）を、第１分配チャネ
    ル（１２２）が開口する第１室（１２０）に連結し、前
    記第２位置においては、第２分配チャネル（１２４）が
    開口する第２室（１２６）に連結する、請求項１１記載
    の自在チャック。
13. 【請求項１３】 三方弁（２１０）がシリンダ（２１
    ２）を有し、該シリンダが前記体部（３４）内に形成さ
    れた孔（２１８）内において、軸線（Ｏ）の周りを、第
    １位置および第２位置の間で回転することができ、前記
    シリンダが内方チャネルを有し、該チャネルが前記供給
    チャネル（１０２、２２２）を、第１位置においては第
    １分配チャネル（１２２）に連結し、第２位置において
    は第２分配チャネル（１２４）に連結するようになって
    いる、請求項１１記載の自在チャック。
14. 【請求項１４】 湯出し口を密封している充填合成物が
    硬化する前に、穿孔ロッドを挿入する時に、該穿孔ロッ
    ドに回転運動を伝えるために使用される、請求項１から
    １２までの何れか一つに記載の自在チャック。