JPS60155610A - 出湯樋の清掃用工具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、出湯樋の清掃用、及び耐火性ライニングを、
備え且つ溶融材料と接触する壁をもつ容器一般の清掃用
工具に係る。

製鉄産業、非鉄金属冶金産業及びその他の溶融材料使用
産業に於いてこれら材料を貯蔵するため又ｔま処理装置
のステーション間でこれら材料を移送するために容器を
使用することは公知である。

例えば製鉄産業では高炉が一般に台形断面のパイプを備
えており、パイプの全長の少くとも一部で） パイプの上面が開口している。これらは湯道又は出湯樋
と指称される。これらＳｕｌは、高炉で生成した融液を
収集し鋳造機又は精錬鍋に移送する機能を果す。

これらの）９ｔＪは多くの場合、内部が耐火材でライニ
ングされた金属フレームから成る。

この秤の湯樋のライニングは溶融材料と接触すると、摩
擦及び／又は熱作用によって次第に崩壊する。このため
、最終的には溶融林料がフレームの処まで浸透しフレー
ムに孔が開きフレームが使用できなくなる。また、ライ
ニング自体も、移送される溶ｍ材ｒＩに随伴した固体物
質又は溶融材料自体の適当でない部分凝固に起因する沈
着物で次第に被覆される。これらの沈着物は湯樋の通路
断面積を減少させ材料移送量を減少させる。即ち、装置
の処理容量を減少させる。またこれらの沈着物のため材
料のオーバーフローが生じることもあり、このような事
故は作業員にとって極めて危険である。

従って、湯樋壁のライニングを修理して良好状態を維持
するため、又は、沈着物の大部分を除去して安全を確保
し正常処理能力を回復するために、湯樋の定期的清掃が
必要である。

現在の処、この種の清掃処理は多くの場合比較的適切な
工具を用い手動的に行なわれる。しかし乍らこのような
処理方法はいくつかの欠点を有する。

−第一に、処理速度が遅く、このため人件費が比較的高
くなる。また、装置が長時間稼動できないので連続使用
の場合には予備装置が必要であり従って設儀費も増える
。

一第二に、処理粘度が低いのでライニングの常態部分を
損傷しないように処理するには熟練の作業員が必要であ
る。

一第三に、騒音及び煙で汚染された環境で比較的高温に
加熱された容器の近傍で作業するので作業員には辛い仕
事である。

前記の如き欠点を除去するために清掃作業を機械化する
方向で研究が続けられてきた。

過度に精巧で高価な機械を使用しな（でも済むように鉱
山、ダム、建造物等の大工事現場で常用の操作装置を利
用しこの種の装置に取付けて使用し得る特殊■貝の開発
を目的として研究が進められてきた。

操作し易い遠隔制御アームを備えた前記装置を使用する
と、処理がより迅速になる。

更に、容器に対する工具の位置の調整粘度に関しては、
工具が容器の沈着物又は修復部分にのみ作用し適当でな
い崩壊を完全に阻止し得るような精度が要求される。

更に、前記装置は、アームの肩幅が広いため遠隔作業に
好ましいという利点に加えて、殆んどの場合、周囲環境
から隔離された運転室を備える。

従って、オペレータは汚染から保護されており、手動作
業の場合に比較して顕著に改良された耐重条件と安全条
件との中で作業し得る。

これら装置を清掃機能に適応させるため変更が必要であ
るがこれらの変更は該装置の構造を根本的に変えるもの
はではない。逆に、■具自体に関しては、機械化された
工具は手動工具とは全く異なる構造と動作とを有するよ
うに製造され得る。

例えば、フランス特許公開第２５０４８２９号には、使
用装置のアームの軸線に垂直な軸の回りで回転し円周面
によって沈着物を切削する２つの薄いディスクから成る
所謂″゛フライスヘツドなる工具が開示されている。し
かし乍ら薄いディスクを使用するので工具の作用面が比
較的小さく従って湯樋の壁の１つを完全に清掃するには
複数回のパスが必要である。

発明人は更に、底面の１つが作用面の機能を果す円筒状
ヘッドを考案した。この円筒は回転フライスアームの側
面に装着されており　１８０°回転させて双方の側壁を
同様に清掃するために使用され得る。この場合にも、複
数回のパスの使用を避けることができない。

更にこの構造ではフライスヘッドがアームに装着された
チェーン機能を介して駆動される。しかし乍らこの秤の
機構ではヘッドを回転させるためのトルクの値が限定さ
れ従って潰砕効率が低下する。

前記の如き考察に基いて出願人は、従来技術に見られる
欠点の全部又は一部を是正し得る構造をもつ新規な工具
の必要性を痛感するに至った。このため出願人は、湯樋
の性質又は状態に関わり無く良質の仕事を確保する高率
の良い工具即ち作業速度の速い工具の開発に着手した。

このためには、以下の可能性を有する工具を開発する必
要があるニ −１回のパスで湯樋の壁を清掃し得る、−チェーン駆動
システムによって得られるトルクよりも大きいトルクが
得られる。

一沈着物に作用する研摩力が増加し得る。

出願人は、本発明の工具によって上記の如き可能性の実
現に成功した。本発明工具は、少くとも１つの液圧ｎ路
と圧縮空気源とを備えた可動装置の遠隔制御アームの末
端に取付ｔノられるように構成されており、工具が作業
位置で下部の可動部と上部の固定部とを含んでおり、 一前記可動部は中空シャフトから形成されており、中空
シャフトの内部に空気圧発振器とその給気系とが収納さ
れており、中空シャフトの外部に少くとも一部がフライ
スチップを備えた楕円形回転体の側面が固定されており
、前記可動部は可動部の軸線周囲での回転運動と軸線に
平行な往復運動とを自由に行なうことができ、 一前記固定部はアームに対して固定されており空気タン
クの機能を果す密閉ハウジングから形成されており、前
記ハウジングは液圧モータの固定子と回転子とを内蔵し
ており、前記液圧モータの内部に中空シャフトの末端が
固定されており、前記中空シャフトは振動緩衝器によっ
てハウジングから隔離されていることを特徴とする特 従って本発明、Ｌ具は、工具の作用部を構成する可動部
を含む。

前記可動部の外面は、楕円形の長軸に関する回転体の側
面の形状を有している。この形状を選択した理由は、こ
の形状がヘッドを最も小型化できしかも長手方向作用面
を大きくできるので清掃作業に最適であるためである。

この形状は更に、最大効率を確保し且つ１回のバスで清
掃し得るように湯樋の断面形に合わせた寸法に調整され
る。

回転体側面の少くとも一部分にフライスチツプが備えら
れる。これらのチップは好ましくはらせんに沿って規則
配置される。好ましくはこれらチップが全て同一方向を
有しておりこれらチップの軸が回転体表面に正接してお
り且つ該軸が接触点での表面の母線に垂直な平面内に存
在する。

好ましくは可動部の下端がチップを備えた円形面に沿っ
て截頭されている。この特性があるため、工具は従来技
術の場合の如り１８０°の回動を要せずに湯樋の底部と
側壁とに作用し得る。

該側面の内部に中空シャフトが固定されている。

該シャフトは可動部の長軸に沿って伸びており上だに延
長して工具の固定部の内部に侵入し得る。

Ｗっで、可動部全体に＠周囲での回転運動を与える液圧
モータの回転子と可動部との機械的連結が確保される。

このようにシャフトが回転子に直結されるので従来技術
のチェーン駆動装置が不要であり所与のモータについて
工員の処で１７られるトルクの値を顕著に増加し得る。

中空シャフトは、空気圧発振器と該発振器への圧縮空気
供給系とを内蔵し得るに十分な直径を有しており、該供
給系は、固定部の内部に配置された空気タンクに接続さ
れている。また、発振器とシャフトの内壁との間のスペ
ースは、発振器から出て工具外に排出される膨張空気を
受容するに十分な大きさを有する。膨張空気は、外気と
連通した側部オリフィスを介して工具外に排出される。

該発振器の作用により可動部は軸線に平行な往復運動を
行なう。この往復運動と回転運動との結合によって除去
すべき沈着物に作用する研摩力が顕著に増加し、工具の
効率が極めて向上する。

本発明の工具は更に、ハウジングから成る上部を有して
おり、該ハウジングは、工具ホルダーの分野で十分に公
知であり、工具交換に必要な順次８１８１操作を迅速に
行なわせるアダプタ一手段を介して可動装置のアームの
末端にしっかりと固定されている。

このハウジングは密閉されており発振器用圧縮空気のタ
ンクの機能を果す。

ハウジングの側壁に配置されたパイプは、可動装置の圧
縮機からアームを介してハウジングに給気する。

ハウジングは液圧モータを内蔵している。液圧モータの
固定子はハウジングの壁と一体的であり装置の液汁回路
と連通している。液圧モータの回転子は中空シャフトの
上端に連結されている。回転子は更に軸受手段と振動緩
衝器とを備える。振動緩衝器は弾性材から成る１種のリ
ングであり、中空シトフトの末端を包囲している。緩衝
器は、固定部の構成部材への振動の伝達を阻止すること
ににってこれら構成部材の損傷を阻止する。

本発明工具の作用部を作動させるために、種々の液圧モ
ータの使用及び常用のビックハンマ型発振器の使用が可
能である。液圧モータと発振器との形式は夫々の寸法と
所望の性能とに従って決定される。

大部分の可動装置、例えばパワーショベル、又は鉱山、
トンネル等の坑道の上の運搬及び掘削作業に使用される
別の装置に装着して本発明工具を使用し得る。

工具アセンブリの可動部の回転軸が装置のアーム軸線に
垂直な平面内に位置するように工具アセンブリを装置の
アームの末端に取付ける。このように配置すると清掃作
業が容易である。

一般には■貝が鉛直に配向されるが、湯樋の特定ゾーン
の清掃を目的とする場合は工具が鉛直線とは異なる配向
を有していてもよい。

作動中は工具の可動部の回転運動と往復運動との結合し
た作用によってフライスチツプが沈着物を有効に切削す
る。従って清掃作業が迅速である。

同時に、アームを自由自在に操作できるので作業精度が
極めて高い。

工具の回転速度は好ましくは５０乃至５００回転／分で
あり往復周波数は５乃至６０ヘルツである。最適値は、
沈着物の性質と清掃すべき湯樋の寸法とに従って選択さ
れる。この箭囲外では、下限を下回る値では効率が低下
し、上限を上回る値ではフライスチップが過度に摩耗し
易い。

工具の可動部に往復運動を伝達する振動周波数に関して
は、成る種の湯樋のＭ綿の場合工具の最大効率が得られ
る条件下で作業するように作業中に振動周波数を変化さ
せるのが好ましいことが判明した。

このような変化を与えるには、発振器への給気量を加減
するとよい。この給気量の加減は、手動で操作してもよ
いが好ましくはプログラムされたサイクルでサーボ制御
するとよい。

添付図面に基く以下の記載より本発明がより十分に理解
されよう。

第１図の下部可動部１は中空シャフト２から形成され、
該シャツ１−を包囲して楕円回転体の側面３が固定され
ている。側面３の１端は円形面４で截頭されている。而
３と而４との譬右バフライスチップ５を備える。中空シ
せフトは空気圧発振器６と該発振器への圧縮空気供給系
とを内蔵している。供給系は、導入チャネル７とパイプ
８と通気路１０に達する排気系９とを有する。更に第１
図の上部１１は、アームへのアダプタ一手段１３と圧縮
空気導入パイプ１４とを備えたハウジング１２で包囲さ
れている。パイプ１４はタンク１５と連通しており、タ
ンク１５は導入チャネル７と連通している。液圧モータ
の固定子１６はハウジングに内蔵されており、液圧モー
タ回転子１７は、軸受手段２０と緩衝リング２１とによ
って包囲された中空シャフトの末端１９に機械的に連結
されている。矢印２２と２３とは夫々可動部の回転運動
及び往復運動の向きと方向とを示す。

第２図によれば、装置２４がキャタピラ２５と清撞廃東
物を排出するシ」ベルアーム２６とアーム２１とを備え
ており、アーム２７は矢印２８に沿った軸周囲での回転
と矢印２ｇに沿った伸縮と矢印３０に沿った冒降とを行
な）−。アーム２７の先端に本発明工具が装着されてい
る。工具の軸線がアームの軸線に垂直な平面内に配置さ
れており、工具は固定部１１とチップを備えた可動部１
とを有する。工具は矢印２２に沿った軸周囲での回転と
矢印２３で示す往復運動とを行なってライニング３２を
備えた湯樋３１に沿って作業する。

第３図は耐火性ライニング３４を備えた温ｌＡ３３の内
部で作業状態の可動部１と固定部１１とを備えた工具を
示す。

本発明を以下の使用例によって説明する。

商標ｐＯｃＩａｉｎの操作装置を使用した。該装置は、
可変長３Ｉ１１のアームを有しておりアームは軸の回り
で回転しまた鉛直平面内では水平面から上方４５６及び
下方３０°移動し得る。装置は圧力３５０Ｍ　Ｐ　ａの
液圧回路と圧力０．９Ｍｐａの圧縮空気回路とを有する
。この装置に本発明工具を装着した。工具は総寸法５４
０ｘ　４３０ｍ＋ｎのハウジングボックスから成り、２
０ｊ！の空気タンクを収容し得る寸法の１１５５型液圧
モータを内蔵していた。

工具の可動部は、長さ１１０＋ａｍ　、　ＨＡ大直径２
２０ｍｍ　。

截頭端での最小直径１５０ｍｍのスチール製の楕円回転
体の側面から形成されていた。この面の長子方向の下半
部に７５個の炭素フライスチップを分布させた。そのう
ちの４個を円形面に配置した。この側面を直径１００ｎ
＋ｍの中空シャフトに軸方向で装着した。中空シャフト
は、空気圧発振器と該発振器への圧縮空気供給系とを内
蔵していた。

工具に速度３００回転／分の回転運動と周波数４０ヘル
ツの往復運動とを与えて鉄金属と鉱滓との沈着物が平均
厚さ６０〜８０ＩＩ１ｍに付着した長さ１５００ｍｍ高
さ６２０ｍ１１１の高炉の湯樋を清掃した。長さ１５０
０ＩｌｌＩｌｌの湯樋の清掃が２時間で終了した。同じ
作業を手で行なうには５時間を要した筈である。

前記の如く効率の高い工具は湯樋の清掃、及び。

耐火性ライニングを備えており該ライニングが溶融物質
と接触しライニングの壁に沈着物が付着するので壁の初
期寸法の回復又は初期状態の回復のために沈着物の除去
が必要になるような容器一般の清掃に使用され得る。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の工具の一部を軸方向断面で示した側面
図、第２図は出湯樋の清掃位置に配置された本発明工具
を装着した装置の一部を長子方向の軸方向断面で示した
側面図、第３図は作業〜位置の工具を湯樋の長子方向軸
に垂直な断面から見た側面図である。 １・・・可動部、２・・・中空シャフト、３・・・側面
、４・・・円形面、５・・・フライスチップ、６・・・
空気圧発振器、７・・・導入ヂャネル、８・・・パイプ
、９・・・排気系、１０・・・通気路、１１・・・上部
、１２・・・ハウジング、１３・・・アダプタ一手段、
１４・・・給気パイプ、１５・・・タンク、１６・・・
固定子、１７・・・回転子、２０・・・軸受手段、２１
・・・緩衝器、２４・・・操作装置、２５・・・キャタ
ピラ、２６・・・ショベルアーム、２７・・・アーム、
３１・・・ｌｕｌ！、３２・・・ライニング。 第１頁の続き ＠発明者　アラン・ルイシ ＠発明者　アラン・デュフール ＠発明者　アンドレ・アニシニ ｏ出　願　人　ソシエテ・ロレーヌ・ 工・メリデイオナル・ ドウ・ラミナーシュ・ コンティニュ・ツルメ ール フランス国、１３８００・イストレス、レジダンスΦし
φパン（番地なし） フランス国、１３９２０・サン・ミドル・し・ランパー
ル、シュマン・デ・シエヴール、１２ フランス国、１３３１０・サン・マルタン命ドウ・クロ
、アモー・ドユ・ソレイユ、３０ フランス国、９２８００・ピュトー、う・デフアンス・
８、カルテイエ・ボワルデイウ・１００−１０１．　）
ウール・フランクリン

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　出湯樋の清掃又は耐火性ライニングを備えた容
   器一般の清掃に使用するために少くとも１つの液圧回路
   と圧縮空気源とを備えた可動装置の遠隔制御アームの末
   端に取付けられる工具であり、工具が作業位置で下部の
   可動部と上部の固定部とを含んでおり、 一前記可動部は中空シャツ１〜から形成されており、中
   空シ１１フトの内部に空気圧発振器とその給気系とが収
   納されており、中空シャフトの外部に少くとも一部がフ
   ライスチップを備えた楕円形回転体の側面が固定されて
   おり、前記可動部は可動部の軸線周囲での回転運動と１
   Ｉ１１１１ａに平行な往復運動とを自由に行なうことが
   でき、 一前記固定部はアームに対して固定されており空気タン
   クの機能を果す密閉ハウジングから形成されており、前
   記ハウジングは液圧モータの固定子と回転子とを内蔵し
   ており、前記液圧モータの内部に中空シャフトの末端が
   固定されており、前記中空シャフトは振動緩衝器によっ
   てハウジングから隔１ｉｌｌされていることを特徴とす
   る出湯樋の清掃用工具。 ■　可動部の楕円形が清掃すべきＳ樋の断面形に適応す
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の工具
   、１ ■　チップが同じ方向を有しておりチップの軸線が可動
   部の表面に正接しており接触点での母線にＩ直な平面内
   に位置していることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   に記載の工具。 （４）　可動部の下端がチップを備えた円形面に沿って
   截頭されてことを特徴とする特許請求の範凹第１項に記
   載の工具。 ６）　可動部の回転速［が５０乃至５００回転／分であ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の工具
   。 但）　可動部の往復運動の周波数が５乃至６０ヘルツで
   あることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の工
   具。 ω　可動部の往復運動を確保する空気流量が可変である
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の工具。 （０可動部の回転軸がアームの長手方向軸に垂直な平面
   内に配置されるようにアームの先端に取付けられること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の工具。