特許 7038030 煉瓦施工用バランサー及び煉瓦施工方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-03-09

(45)【発行日】2022-03-17

(54)【発明の名称】煉瓦施工用バランサー及び煉瓦施工方法

(51)【国際特許分類】

   F27D 1/16 20060101AFI20220310BHJP

【ＦＩ】

F27D1/16 Q

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2018174014

(22)【出願日】2018-09-18

(65)【公開番号】P2020046107

(43)【公開日】2020-03-26

【審査請求日】2021-04-30

(73)【特許権者】

【識別番号】000001971

【氏名又は名称】品川リフラクトリーズ株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000100735

【氏名又は名称】アイコクアルファ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000523

【氏名又は名称】アクシス国際特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】林 哲郎

(72)【発明者】

【氏名】山本 直樹

(72)【発明者】

【氏名】関 紘幸

(72)【発明者】

【氏名】田宮 啓吾

(72)【発明者】

【氏名】片山 敬司

(72)【発明者】

【氏名】舟橋 徹

【審査官】宮脇 直也

(56)【参考文献】

【文献】特開昭６１－１４９４２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０６－２００３１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０６－１３７７６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６４－０４３５００（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ２７Ｄ １／１６

Ｃ２１Ｃ ５／４４

Ｂ６６Ｆ １９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

煉瓦を運搬して施工を補助する煉瓦施工用バランサーであって、
駆動装置を有するバランサー本体と、
前記バランサー本体に支点を有するリンク式アームと、
前記駆動装置の駆動力によって昇降方向に移動可能であり、前記駆動力を前記リンク式アームに伝達して前記リンク式アームを昇降方向に移動させるリンク基部と
前記リンク式アームの先端に配置され、水平方向の回動軸を中心として回動自在であるとともに、前記煉瓦を保持することが可能な保持部と、
前記リンク基部の上昇方向及び下降方向への移動を指示する２つの感圧式ボタンスイッチを有し、前記感圧式ボタンスイッチの押力の強さに応じて前記リンク基部の移動速度を制御することが可能な操作部と
を備える煉瓦施工用バランサー。

【請求項2】

前記バランサー本体の前記駆動装置は電動モーターである、請求項１に記載の煉瓦施工用バランサー。

【請求項3】

前記操作部は、前記保持部とともに前記リンク式アームの先端に配置されている、請求項１又は２に記載の煉瓦施工用バランサー。

【請求項4】

前記操作部は、前記２つの感圧式ボタンスイッチに近設された感圧式ボタンスイッチ操作用ハンドルをさらに備える、請求項１～３のいずれか一項に記載の煉瓦施工用バランサー。

【請求項5】

前記操作部は、前記リンク式アームの先端に配置され、垂直方向の周回軸を中心として周回自在である、請求項１～４のいずれか一項に記載の煉瓦施工用バランサー。

【請求項6】

前記保持部と前記リンク式アームとの間の距離が可変である、請求項１～５のいずれか一項に記載の煉瓦施工用バランサー。

【請求項7】

請求項１～６のいずれか一項に記載の煉瓦施工用バランサーを用いて、炉体鉄皮の内側に煉瓦を施工する煉瓦施工方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、煉瓦施工用バランサー及び煉瓦施工方法に関する。詳細には、各種工業窯炉の煉瓦施工、特に、長さ１ｍ以上の大型煉瓦を転炉や電気炉などの炉体鉄皮の内側（特に、炉底）に積むことが可能な煉瓦施工用バランサー及び煉瓦施工方法に関する。

【背景技術】

【0002】

転炉や電気炉などの工業窯炉では、操業時に内部温度が高温になるため、炉体鉄皮の内側に耐火性の煉瓦を積むことでライニングし、耐久性を向上させている。ライニングに用いられる煉瓦は、耐久性を向上させる観点から年々大型化しており、製鉄所の転炉や電気炉では長さ１～１．５ｍ、重量６０ｋｇ以上の大型煉瓦が用いられることが多くなっている。
そこで、昇降可能なアームの先端に煉瓦保持具を有するリンク式アームを備えたバランサーを用いて煉瓦積みを行うことが提案されている（特許文献１）。

【0003】

ところで、煉瓦積みを行う場合、個々の煉瓦の間にはモルタルから形成される目地が設けられるが、大型煉瓦を積む場合、目地の厚みを調整するために、煉瓦を上下左右方向にもみ押ししながら余分なモルタルを除去することが要求される（非特許文献１）。このような目地の厚みの調整は、炉体鉄皮の内側に大型煉瓦を積む場合も行う必要があり、目地が厚すぎると、モルタルが煉瓦よりも先に損傷し、炉の寿命が低下してしまう。

【0004】

炉体鉄皮の内側に大型煉瓦を積む場合、もみ押し作業は、大型煉瓦を上下左右方向に数ｃｍ～１０ｃｍ程度動かすことにより、目地の厚みをｍｍ単位で調整する必要がある。このように、もみ押し作業には微妙な調整が要求されることから、作業者の手に伝わる感覚に頼らざるを得ず、人力によってもみ押し作業を行っているのが実情である。
しかしながら、左右方向のもみ押しは人力でも容易に行うことができるものの、上下方向のもみ押しは、その重量のために作業者の負担が著しく大きくなる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開平６－２００３１４号公報

【非特許文献】

【0006】

【文献】築炉技能ハンドブック（改訂版）、日本築炉協会編、昭和６０年４月１日発行、第４４頁

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

特許文献１に記載のバランサーは、操作性が良好であるものの、もみ押し作業には適していない。例えば、図２のように昇降アームをストッパによって固定する場合、人力によって上下方向のもみ押し作業を行うことに変わりはないどころか、煉瓦の重量に昇降アームの重量まで加わってしまうため、上下方向のもみ押し作業に対する作業者の負担が増大してしまう。また、図３のように昇降アームを電動ウィンチで昇降させる場合、電動ウィンチの動力源やケーブルなどを設ける必要があるため、バランサーが大型化してしまうと共に、もみ押し作業に要求される微妙な調整も難しい。

【0008】

本発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであり、もみ押し作業を容易に行うことができる小型化可能な煉瓦施工用バランサーを提供することを目的とする。
また、本発明は、もみ押し作業を容易に行うことができる煉瓦施工方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明者らは、上記のような問題を解決すべく鋭意研究を行った結果、リンク基部の昇降方向への移動に連動してリンク式アームを昇降方向に移動させると共に、リンク基部の移動速度を感圧式ボタンスイッチによって制御することにより、バランサーを大型化することなく、もみ押し作業に要求される微細な調整を行うことが可能になることを見出し、本発明を完成するに至った。

【0010】

すなわち、本発明は、煉瓦を運搬して施工を補助する煉瓦施工用バランサーであって、
駆動装置を有するバランサー本体と、
前記バランサー本体に支点を有するリンク式アームと、
前記駆動装置の駆動力によって昇降方向に移動可能であり、前記駆動力を前記リンク式アームに伝達して前記リンク式アームを昇降方向に移動させるリンク基部と
前記リンク式アームの先端に配置され、水平方向の回動軸を中心として回動自在であるとともに、前記煉瓦を保持することが可能な保持部と、
前記リンク基部の上昇方向及び下降方向への移動を指示する２つの感圧式ボタンスイッチを有し、前記感圧式ボタンスイッチの押力の強さに応じて前記リンク基部の移動速度を制御することが可能な操作部と
を備える煉瓦施工用バランサーである。

【0011】

また、本発明は、上記の煉瓦施工用バランサーを用いて、炉体鉄皮の内側に煉瓦を施工する煉瓦施工方法である。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、もみ押し作業を容易に行うことができる小型化可能な煉瓦施工用バランサーを提供することができる。
また、本発明によれば、もみ押し作業を容易に行うことができる煉瓦施工方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の実施形態に係る煉瓦施工用バランサーの概略図である

【図2】リンク式アームの先端に配置される構造の斜視図である。

【図3】図２の構造の上面図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。本発明は以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、当業者の通常の知識に基づいて、以下の実施形態に対し変更、改良などが適宜加えられたものも本発明の範囲に入ることが理解されるべきである。

【0015】

図１は、本発明の実施形態に係る煉瓦施工用バランサーの概略図である。
図１に示されるように、本発明の実施形態に係る煉瓦施工用バランサーは、バランサー本体１と、リンク式アーム２と、リンク基部３（「ムービングプレート」又は「サイドプレート」と称されることもある）と、保持部４と、操作部５とを備える。
バランサー本体１は、駆動装置６を有する。駆動装置６は、リンク基部３を昇降方向に移動させる駆動力を与える。バランサー本体１には、リンク基部３を昇降方向に移動させ易くする観点から、その側面に、リンク基部３を昇降方向に移動させるためのガイドレールが設けられていることが好ましい。

【0016】

また、バランサー本体１は、支柱７を旋回軸として、支柱７に旋回可能に取付けられている。なお、図１では、バランサー本体１は、支柱７の上方に取付けられているが、吊り下げられた支柱７の下方に取付けてもよい。
バランサー本体１の旋回は、人力、機械動力、又は人力と機械動力との両方によって行うことができる。機械動力でバランサー本体１を旋回させる場合、その動力源は、バランサー本体１や、バランサー本体１が取付けられた支柱７などに設ければよい。

【0017】

駆動装置６としては、特に限定されないが、応答性に優れる電動モーターであることが好ましい。また、駆動装置６は、電動モーターを主動力とし、エアシリンダーなどを補助動力として用いてもよい。

【0018】

リンク式アーム２は、バランサー本体１に支点を有する。リンク式アーム２としては、特に限定されず、既存のバランサーに用いられる形式のものを適宜用いることができる。そのため、特許文献１に記載されるような昇降アームやその駆動源をリンク式アーム２に設ける必要がないため、バランサーが大型化することを回避することができる。
典型的なリンク式アーム２は、平行四辺形リンク機構を有する。また、リンク式アーム２の先端に下記で説明する操作部５が設けられる場合、リンク式アーム２は、操作部５が常時水平を保つように構成されていることが好ましい。

【0019】

リンク基部３は、駆動装置６の駆動力によって昇降方向に移動する。そして、この駆動力をリンク式アーム２に伝達することにより、リンク基部３の昇降方向の移動に連動してリンク式アーム２を昇降方向に移動させることができる。

【0020】

保持部４は、リンク式アーム２の先端に配置され、水平方向の回動軸を中心として回動自在であるとともに、煉瓦を保持することが可能となっている。
ここで、リンク式アーム２の先端に配置される構造の斜視図を図２、図２の構造の上面図を図３に示す。
図２及び３に示されるように、リンク式アーム２の先端には接続アーム８が接続され、接続アーム８には保持部取付アーム９が取付られている。保持部取付アーム９の先端には保持部４が取付られている。また、接続アーム８と保持部取付アーム９との間には保持部回動機構１０が設けられており、保持部回動機構１０は、水平方向の回動軸を有し、この回動軸を中心として保持部４が回動自在となっている。そのため、煉瓦５０を水平から垂直までの任意の角度に保持して施工することが可能になる。なお、図２及び３では、保持部４が接続アーム８及び保持部取付アーム９を介して取付けられているが、水平方向の回動軸を中心として回動自在にすることができればリンク式アーム２に直接接続されていてもよい。
保持部４の回動は、人力、機械動力、又は人力と機械動力との両方によって行うことができる。機械動力で保持部４を回動させる場合、その動力源を保持部回動機構１０に設ければよい。

【0021】

保持部４は、真空吸着パッド１１を有し、真空吸着パッド１１に煉瓦５０を真空吸着させることによって保持することができる。なお、真空吸着パッド１１を真空状態にする真空ポンプ２０の位置は、特に限定されないが、例えば、支柱７の傍に設けられた台座上などに設ければよい。また、図１～３では、煉瓦５０を保持する方法として真空吸着を用いる例を示しているが、把持などの既存の他の手段を用いてもよい。
また、保持部４は、施工作業を補助し易くする観点から、保持部ハンドル１２を有することが好ましい。

【0022】

保持部４とリンク式アーム２との間の距離は可変であることが好ましい。このような構成とすることにより、炉の外殻に予め設置されているガス吹込みパイプや電極などの障害物とリンク式アーム２との干渉を回避しながら施工作業を行うことができる。保持部４とリンク式アーム２との間の距離を可変とする方法としては、特に限定されないが、保持部取付アーム９の長さを異なるものに差し替えたり、保持部取付アーム９を伸縮可能なものにしたりすればよい。

【0023】

操作部５は、リンク基部３の上昇方向及び下降方向への移動を指示する２つの感圧式ボタンスイッチ１３ａ、１３ｂを有する。すなわち、一方の感圧式ボタンスイッチ１３ａは、リンク基部３を上昇方向に移動させる指示を行い、他方の感圧式ボタンスイッチ１３ｂは、リンク基部３を下降方向に移動させる指示を行う。
感圧式ボタンスイッチ１３ａ、１３ｂは、バランサー本体１に電気的に接続されており、押力の強さに応じてリンク基部３の移動速度を制御することができる。例えば、感圧式ボタンスイッチ１３ａ、１３ｂを強く押すと、リンク基部３の移動速度が速くなり、感圧式ボタンスイッチ１３ａ、１３ｂを弱く押すと、リンク基部３の移動速度が遅くなる。このリンク基部３の昇降方向の動きは、リンク式アーム２の昇降方向の動きと連動しており、リンク基部３の移動速度を制御することにより、リンク式アーム２の移動速度も制御することができる。このようにリンク基部３の昇降方向への移動によって、リンク式アーム２及びそれに取付けられた保持部４の昇降方向への移動を制御しているため、煉瓦の運搬からもみ押し作業に要求される数ｃｍ～１０ｃｍ程度の昇降方向への微妙な動きまでを一連の作業として容易に実現することが可能となる。

【0024】

なお、２つの感圧式ボタンスイッチ１３ａ、１３ｂの代わりに、歪ゲージを用いた操作レバー（例えば、特開２００３－１８３０００号公報）を用いることも考えられるが、操作レバーは、操作レバーの操作とリンク基部３の昇降方向への動きとにずれが生じ易く、もみ押し作業に要求される微妙な動きを実現することが難しい。

【0025】

操作部５の配置位置は、特に限定されないが、保持部４とともにリンク式アーム２の先端に配置されていることが好ましい。このような構成とすることにより、一方の手で２つの感圧式ボタンスイッチ１３ａ、１３ｂを操作し、他方の手で煉瓦５０の動きを補助することができるため、施工作業が容易になる。また、もみ押し作業時に、感圧式ボタンスイッチ１３ａ、１３ｂの操作を煉瓦５０に触れながら行うことができるため、人力でもみ押し作業を行う場合と同様の感覚で施工を行うことができる。

【0026】

操作部５をリンク式アーム２の先端に配置する場合、図２及び３に示されるように、接続アーム８に操作部取付アーム１４を取付け、操作部取付アーム１４の先端に操作部５を取付ければよい。また、接続アーム８と操作部取付アーム１４との間には操作部回動機構１５が設けられており、操作部回動機構１５は、垂直方向の周回軸を有し、この周回軸を中心として操作部５が周回自在となっている。そのため、操作部５を、炉の外殻に予め設置されているガス吹込みパイプや電極などの障害物との干渉を回避するように移動させることができる。また、操作部５を周回させる場合、施工中の作業者の姿勢を安定させる観点から、操作部５を所定の位置に固定させるためのロック機構１６を設けることが好ましい。

【0027】

操作部５は、２つの感圧式ボタンスイッチ１３ａ、１３ｂに近設された感圧式ボタンスイッチ操作用ハンドル１７をさらに備えることが好ましい。このように感圧式ボタンスイッチ操作用ハンドル１７を設けることにより、一方の手で感圧式ボタンスイッチ操作用ハンドル１７を握りながら感圧式ボタンスイッチ１３ａ、１３ｂを押すことができる。したがって、感圧式ボタンスイッチ操作用ハンドル１７を握りながら、感圧式ボタンスイッチ１３ａ、１３ｂを的確に操作することができるため、施工中の作業者の姿勢が安定する。

【0028】

操作部５は、バランサー本体１の旋回、保持部４の回動、煉瓦５０の保持及び開放などを指示する各種操作用ボタンスイッチや、各機能の状態を示すランプやインジケータを設けてもよい。このような構成とすることにより、施工作業がより一層容易になる。

【0029】

上記のような構成を有する煉瓦施工用バランサーは、炉体鉄皮の内側、特に炉底に煉瓦を施工する煉瓦施工方法に用いることができる。
煉瓦施工用バランサーを用いて煉瓦施工を行う場合、煉瓦５０を保持部４で保持し所定の位置に運搬して配置する。このとき、２つの感圧式ボタンスイッチ１３ａ、１３ｂを強く押すことにより、リンク基部３の移動速度を速くすることができるため、煉瓦５０を所定の位置に迅速に運搬することができる。次に、２つの感圧式ボタンスイッチ１３ａ、１３ｂを弱く押すことでリンク基部３の移動速度を遅くし、煉瓦５０を上下方向に数ｃｍ～１０ｃｍ程度動かすように制御してもみ押し作業を行う。なお、このとき、必要に応じて、人力などによって左右方向のもみ押し作業を行ってもよい。

【0030】

したがって、本発明の実施形態に係る煉瓦施工用バランサーを用いて煉瓦施工を行うことにより、煉瓦５０の重量をバランサーに預けた状態で、煉瓦５０の上下方向のもみ押し作業を機械化することができる。特に、煉瓦５０の運搬からもみ押し作業に要求される数ｃｍ～１０ｃｍ程度の昇降方向への微妙な動きまでを一連の作業として容易に行うことが可能になる。

【符号の説明】

【0031】

１ バランサー本体
２ リンク式アーム
３ リンク基部
４ 保持部
５ 操作部
６ 駆動装置
７ 支柱
８ 接続アーム
９ 保持部取付アーム
１０ 保持部回動機構
１１ 真空吸着パッド
１２ 保持部ハンドル
１３ａ、１３ｂ 感圧式ボタンスイッチ
１４ 操作部取付アーム
１５ 操作部回動機構
１６ ロック機構
１７ 感圧式ボタンスイッチ操作用ハンドル
２０ 真空ポンプ
５０ 煉瓦

【図1】

【図2】

【図3】