JP7019997B2 - 丸鋼塊の搬送装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば、製鋼工場内などで天井クレーンなどの移動可能領域と、該領域から外れた領域との間において、丸鋼塊を搬送するための搬送装置に関する。

例えば、製鋼工場内などで丸鋼を安全に搬送するため、吊りビームの下側に横方向に開いた側面視がコ字状である左右一対のクローを取り付けると共に、該クローごとの下辺に沿って配置され、且つ昇降可能な回転レバーを設けた丸鋼搬送用クレーンが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
しかし、上記丸鋼搬送用クレーンのみでは、該クレーンが移動可能な領域から外れた製鋼工場の出入口付近や、隣接する別の製鋼工場内へ丸鋼を搬送することができない、という問題があった。

一方、丸鋼と角鋼とを水平方向に沿って搬送するべく、該丸鋼と角鋼とを混在搬送でき、且つ前記丸鋼を常時回転冷却でき、しかも、前記角鋼を積載搬送するため、順送用チェーンコンベアと逆送用チェーンコンベアとを平面視で並設し、積載部が高い高トッププレートと、積載部が低い低トッププレートとを交互に連結した順送用チェーンと逆送用チェーンとを、上記コンベアごとに個別に装着する。そして、上記高トッププレートごとの上に角鋼を積載すると共に、上記低トッププレートごとの上に丸鋼を積載して、丸鋼と角鋼とを水平方向に沿って順送と逆送と繰り返しつつ混在搬送するようにした棒鋼用冷却床も提案されている（例えば、特許文献２参照）。
しかし、上棒鋼用冷却床では、丸鋼などを水平方向に沿って搬送しつつ冷却するに留まり、天井クレーンと連携した搬送については、配慮されていなかった。

実開昭６１－１８１０７３号公報（第１，２図） 特開平８－１７４０３７号公報（第１～６頁、図１～６）

本発明は、背景技術で説明した問題点を解決し、天井クレーンなどにより搬送された丸鋼塊を、前記天井クレーンの移動可能な領域から外れた領域に水平方向に沿って安全で且つ確実に搬送でき、且つ比較的低コストで配置が可能な丸鋼塊の搬送装置を提供する、ことを課題とする。

課題を解決するための手段および発明の効果

本発明は、前記課題を解決するため、天井クレーンなどの移動可能領域である搬入側の領域と、該領域から外れた搬出側の領域との間に、平面視でこれらの領域間の最短距離よりも長い複数のチェーンなどを張設して固定し、該チェーンなどの中間部分を上側に持ち上げて当該チェーン上などに載置された丸鋼塊を、その径方向に沿って自転させつつ搬送する、ことに着想して成されたものである。
即ち、本発明による丸鋼塊の搬送装置（請求項１）は、フロアに対して軸方向が水平状の姿勢とされた円柱形状の丸鋼塊を、該丸鋼塊の径方向に沿って搬送する装置であって、前記フロア上の搬入側の領域に一端側が固定され、且つ他端側が前記搬入側の領域から離れた前記フロア上の搬出側の領域に固定されていると共に、平面視で前記搬入側の領域と搬出側の領域との間の直線距離よりも全長が長く、且つ平面視で互いに平行状に張設された複数のチェーン、あるいは複数のロープと、前記フロアに垂直状に立設された複数の流体圧シリンダーと、前記流体圧シリンダーから垂直方向に沿って昇降可能なピストンロッドの上端部に取り付けられ、前記複数のチェーンごと、または複数のロープごとの中間部分を巻付け、且つ該チェーンあるいは該ロープの中間部分を個別に昇降させるプーリーあるいはスプロケットと、を含み、前記複数のチェーンまたはロープは、これらの上に軸方向が直交状に載置された前記丸鋼塊を支持し、該丸鋼塊を径方向に沿って自転させつつ、前記搬入側の領域から前記搬出側の領域に向かって搬送する、ことを特徴とする。

前記搬送装置によれば、以下の効果（１），（２）が得られる。
（１）前記フロア上の搬入側の位置する前記複数のチェーン、あるいは複数のワイヤーロープの上に、天井クレーンにより搬送してきた前記丸鋼塊を直交状にして載置し、且つ前記複数の流体圧シリンダーごとのピストンロッドを上昇させることで、上記チェーンあるいはロープの中間部分を持ち上げ、且つ引っ張り状態とすることにより、上記チェーンなどを斜め姿勢にして上昇させられる。その結果、上記チェーンあるいはロープと共に上昇した上記丸鋼塊を、その自転により高さの低い搬出側に転動させ、且つ比較的低速度によって搬送できると共に、事前に搬出側にストックされていた別の丸鋼塊との衝突を緩和することもできる。
（２）前記フロア上に全ての構成要素を配置でき、且つ、前記特許文献２の棒鋼用冷却床に比べて、比較的簡素な装置構成となることに起因して、低コストで製作できると共に、本搬送装置のメンテナンスも容易に行うことが可能となる。

尚、前記丸鋼塊は、例えば、工具鋼やステンレス鋼などからなる円柱形を呈し、直径が約７０ｃｍ、長さ(軸長)が約３．３～３．５ｍ、重量が約１０ｔである。
上記丸鋼塊は、溶鋼をほぼ円柱形のキャビティ内で鋳造したもので、例えば、約１～数日に亘り数１００℃の高温状態から常温付近に降温される過程にある。
上記丸鋼塊は、天井クレーンよって製鋼工場内を搬送されるが、該天井クレーンの搬送領域から外れた位置において、複数本の該丸鋼塊を順次平行に整列させた姿勢で、冷却しつつストックされる。かかる目的のためにも、本発明の搬送装置が用いられる。
また、上記天井クレーンは、例えば、ストリッパークレーンであり、その下端側にはトングなどが装着されている。
更に、前記流体圧シリンダーは、エアシリンダーまたは油圧シリンダーである。
また、前記チェーンあるいはロープは、２本以上が互いに平行状に配置される。

更に、前記チェーンは、鎖チェーンあるいはローラーチェーンである。
また、前記ロープは、ワイヤーロープなどの金属ロープ、あるいは繊維（麻、綿、ビニロン、ナイロンなど）ロープである。
更に、前記チェーンまたはロープは、その一端（搬入）側に前記丸鋼塊が平面視で直交状に載置された際には、側面視で逆ヘ字形状を呈するが、前記流体圧シリンダーのピストンロッドを上昇させ、且つその上端部に位置する前記プーリーあるいはスプロケットを上昇させた際には、長手方向に沿って引っ張り状態となるため、側面視で緩い傾斜辺を有する直線形状に変形する。かかる緩い傾斜辺に沿って、上記丸鋼塊を上記チェーンなどの他端（搬出）側で、且つ天井クレーンの搬送領域外の位置に、自転による低速度の転動により搬送することができる。
加えて、前記フロアにおける搬出側の前記チェーンあるいはロープの上方は、高温で搬入された前記丸鋼塊の冷却ゾーン（冷却床）を兼ねることもできる。

また、本発明には、前記フロア上における搬入側の領域には、該搬入側に傾斜した複数のラックが立設されている、丸鋼塊の搬送装置（請求項２）も含まれる。
これによれば、前記効果（１），（２）に加え、以下の効果（３）が得られる。
（３）天井クレーンのオペーレーターが高所から目視により、搬送すべき丸鋼塊を所要の位置に正確に降下でき、且つ前記搬送装置を稼働させる操作を自動的にあるいは上記オペーレーターの操作により行えるので、省力化が可能となる。
尚、上記複数のラックは、前記プーリーなどを上端側に有する複数の昇降部と同数にするか、あるいは、該昇降部の総数よりも１つ多く立設することが推奨される。

更に、本発明には、前記流体圧シリンダーは、前記フロアから隣接して立設された一対の形鋼の凹部同士の間に配設され、前記一対の形鋼の凹部同士の内側に、前記プーリーあるいはスプロケットを複数のガイドローラーを介して昇降可能に支持している、丸鋼塊の搬送装置（請求項３）も含まれる。
これによれば、上記流体圧シリンダーから昇降する前記ピストンロッドおよびその上端部に回転自在に取り付けられる前記プーリーあるいはスプロケットは、前記一対の形鋼の凹部同士の内側を転動する複数のガイドローラーを介して、昇降可能に配置（支持）されている。そのため、搬入された前記丸鋼塊が上記形鋼に不用意に接触した場合でも、損傷または故障しにくいので、前記効果（１）を一層確実に得ることが可能となる。
尚、前記一対の形鋼の上端側は、これらの間の空間が拡がらないように、且つ上記プーリーあるいはスプロケットの昇降に支障のない位置で互いに連結されている。

また、本発明には、前記形鋼は、チャンネル鋼またはＨ鋼であり、且つ前記複数のガイドローラーは、該チャンネル鋼またはＨ鋼の内壁面を転動する、丸鋼塊の搬送装置（請求項４）も含まれる。
これによれば、前記ピストンロッドの上端部に取り付けられた上記プーリーあるいはスプロケットは、上記一対の形鋼の凹部同士の内壁面を転動する複数のガイドローラーにより昇降自在に支持されている。その結果、上記プーリーあるいはスプロケットを所要高さで正確に上昇させられるので、前記効果（１）を一層顕著に得ることが可能となる。

加えて、本発明には、前記チェーンは、複数の円形または長円形状のリング片を連結した鎖チェーン、あるいは、ローラーチェーンであり、前記ロープは、ワイヤーロープである、丸鋼塊の搬送装置（請求項５）も含まれる。
これによれば、上記鎖チェーン、ローラーチェーン、あるいはワイヤーロープによって、重量の大きな丸鋼塊を持ち上げつつ自在に変形するので、前記効果（１）を確実に得ることが可能となる。

本発明による一形態の丸鋼塊の搬送装置における概略を示す斜視図。 （Ａ）は上記搬送装置における１つの昇降部を示す斜視図、（Ｂ），（Ｃ）は該昇降部の互いに異なる視覚による垂直断面図。 （Ａ）乃至（Ｃ）は上記昇降部における互いに異なる形態の上端部側を示す概略図。 （Ａ）乃至（Ｃ）は上記搬送装置の作用を示す概略図。

以下において、本発明を実施するための形態について説明する。
図１は、一形態である丸鋼塊の搬送装置（以下、単に搬送装置と称する）１の概略を示す斜視図である。
上記丸鋼塊の搬送装置１は、図１に示すように、コンクリートからなる平坦なフロアＦにおいて、図１中のＸ－Ｘ線の矢印で示す左側である搬入側の領域ＩＮに垂直姿勢で立設した一対（複数）の昇降部２と、これらに隣接してやや斜めに傾斜して立設した一対（複数）のラック１９と、上記領域ＩＮに一端側１１が固定され、且つ他端側１２が図１中のＹ－Ｙ線の矢印で示す右側である搬出側の領域ＯＵＴの端部側に固定された平面視が平行状である一対（複数）の鎖チェーンｃ１と、を備えている。図示のように、該一対の鎖チェーンｃ１の上には、追って円柱形状の丸鋼塊Ｗが載置され、且つその自転による転動を可能としている。
尚、上記搬入側の領域ＩＮは、図示しない天井クレーンが上方で移動可能な領域であり、上記搬出側の領域ＯＵＴは、前記天井クレーンが移動不能な領域である。

前記昇降部２は、図２（Ａ）乃至（Ｃ）に示すように、フロアＦから隣接しつつ対称に立設された左右一対の形鋼３と、該一対の形鋼３の凹部４同士間の空間内に垂直に配設されたエアーシリンダー（流体圧シリンダー）５と、該エアーシリンダー５から垂直方向に沿って昇降するピストンロッド６と、該ピストンロッド６の上端側に軸受け７を介して回転自在に取り付けられたプーリー８と、前記軸受け７の外側面に回転自在で且つ対称に取り付けられた一対のガイドローラ１４と、を備えている。
上記一対の形鋼３の外側面ごとには、前記搬出側の領域ＯＵＴ側に向かって傾斜する左右一対の補強材（ステイ）１８が個別且つ平行に固定されている。また、該一対の形鋼３における前記搬入側の領域ＩＮ側の外側には、前記鎖チェーンｃ１の一端側がフロアＦに固定された金具１１に結合されている。該金具１１は、上記一対の形鋼３間における隙間の外側に設置されている。

更に、図２（Ａ）乃至（Ｃ）に示すように、前記軸受け７の外側面には、一対のガイドローラー１４が回転自在且つ個別に軸支され、該ガイドローラー１４の円周面は、隣接する前記形鋼３ごとの凹部４において対向する一対の内壁面に対して、転動可能とされている。加えて、前記プーリー８の最外周部は、前記一対の形鋼３同士間の隙間から前後の外側に突出している。
上記プーリー８は、図２（Ｂ），（Ｃ），図３（Ａ）に示すように、幅広で浅い外凹溝９と、該外凹溝９の底面の中央に位置する幅の狭い内凹溝１０と、をその全周に沿って有している。上記外凹溝９の底面には、前記鎖チェーンｃ１を構成する長円形状である複数の金属輪（リング）の側面が接触する。一方、上記内凹溝１０内には、前記複数の金属輪と交互に隣接して接続され、且つ互いの長軸方向が直交する姿勢となる別の複数の金属輪が１つずつ置きに進入可能とされている。
尚、上記鎖チェーンｃ１を構成する多数の金属輪は、円形状あるいは楕円状ほ呈する形態でも良い。

即ち、前記鎖チェーンｃ１は、前記搬入側の領域ＩＮの金具１１に一端側を固定され、且つ前記搬出側の領域ＯＵＴの端部側に設けた金具１２に他端側を固定されていると共に、平面視で上記金具１１，１２間の直線（最短）距離よりも長くなるように予めその長さ（全長）を設定されている。そして、該鎖チェーンｃ１は、その中間部分を前記プーリー８に支持されつつ昇降可能とされている。そのため、該鎖チェーンｃ１の中間部分は、図２（Ａ），（Ｂ）に示すように、前記一対の形鋼３同士間の隙間内を移動可能とされている。

尚、前記鎖チェーンｃ１に替えて、図３（Ｂ）に示すように、ローラーチェーンｃ２を用いても良い。この場合、前記プーリー８に替えて、スプロケット（鎖歯車）１６が前記軸受け７を介して昇降可能に支持され、該スプロケット１６の尖った複数の歯１７がローラーチェーンｃ２の各ローラと個別に噛み合っている。
また、上記チェーンｃ１，ｃ２に替えて、図３（Ｃ）に示すように、ワイヤーロープ（ロープ）ｗｒを用いても良い。この場合、前記プーリー８を用いても良いが、図示のように、（外）凹溝９のみを有するプーリー８ａを用いても良い。

以下において、前記搬送装置１の作用について図４に沿って説明する。
予め、製鋼工場内において、溶鋼を円柱形のキャビティを有する鋳型（何れも図示せず）内に鋳込み、全体が円柱形状を呈する複数本の丸鋼塊Ｗを順次を製造している。尚、かかる丸鋼塊Ｗは、数１００℃の高温状態にある。
上記のうち、１本の前記丸鋼塊Ｗ１を上記製鋼工場内の天井付近を走行するストリッパークレーンなどの天井クレーンの下端側に配置したトング２０により、軸方向をほぼ水平姿勢にして保持して持ち上げ、且つ水平方向に沿って搬送した後、図４（Ａ）中の白抜き矢印で示すように、一対のラック１９の傾斜面を目標（目印）として、上記丸鋼塊Ｗ１を搬入側の領域ＩＮ内のフロアＦ上に位置している一対の鎖チェーンｃ１の上に、軸方向が直交状となるように載置する。

尚、図４（Ａ）中の破線の矢印で示すように、前記プーリー８は、前記エアーシリンダー５を稼働して、予め、昇降部２の形鋼３の中間位置に下げられている。そのため、前記鎖チェーンｃ１は、上記プーリー８と、前記搬出側の領域ＯＵＴの端部側に位置する金具１２との間において、側面視で逆ヘ字形状を呈している。
次いで、前記丸鋼塊Ｗ１が一対のラック１９付近の上記鎖チェーンｃ１上に載置されたことを確認した後、前記天井クレーンのオペレーターが遠隔操作により、上記エアーシリンダー５内に高圧エアーを図示しないエアー源から供給する。
尚、上記エアーシリンダー５の稼働は、例えば、図示しない光電管あるいはリミットスイッチなどよって、上記丸鋼塊Ｗ１の鎖チェーンｃ１上への載置を検出し、且つ図示しないタイマーなどを介して、自動的に行えるようにしても良い。

その結果、図４（Ｂ）中の実線の矢印で示すように、前記ピストンロッド６と共にプーリー８が昇降部２の上端側に上昇する。これに伴って、前記一対の鎖チェーンｃ１は、上記プーリー８の上昇に伴って、該プーリー８の前記外凹溝９と内凹溝１０とを摺動しつつ、搬入側の領域ＩＮ内の前記金具１１側に移動すると共に、上記プーリー８と、搬出側の領域ＯＵＴの端部側に位置する金具１２との間において引っ張り状態となる。
その結果、図４中（Ｂ）の破線の矢印で示すように、上記一対の鎖チェーンｃ１は、それらのプーリー８側の中間部分が大きく上昇し、且つ該プーリー８と上記金具１２との間で一直線状に傾斜した姿勢に変形する。

前記一対の鎖チェーンｃ１が前記傾斜姿勢になると、図４（Ｂ）中の一点鎖線の矢印で示すように、前記丸鋼塊Ｗ１は、上記一対の鎖チェーンｃ１上を、高さが低い搬出側の領域ＯＵＴ側の金具１２側に向かって、自転しつつ比較的低速度で転動し始める。その結果、上記丸鋼塊Ｗ１は、上記金具１２付近の鎖チェーンｃ１上に移動し、図示しないストッパーに当接して停止する。
これ以降も、前記プーリー８の下降と上昇とを交互に繰り返す操作を行う。
これによって、順次搬入側の領域ＩＮに順次搬入される丸鋼塊Ｗ２，Ｗ３は、図４（Ｃ）中で示すように、フロアＦ側からプーリー８側に斜め姿勢で上昇する前記一対の鎖チェーンｃ１上を、順次自転しつつ金具１２側に転動していく。

搬出側の領域ＯＵＴ側の金具１２付近に並列した前記丸鋼塊Ｗ１～Ｗ３（～Ｗｎ）は、所定の温度域まで冷却された後、図４中（Ｃ）で右端部側に位置する丸鋼塊Ｗ１から、順次、図示しないフォークリフトのフォーク片などの上に載せられたり、玉掛けされたり、あるいは、車上クレーンなどにより持ち上げられて、別の工場内やトラック（図示せず）の荷台上に搬出されて行く。
以上のような作用によれば、本搬送装置１によって前記効果（１）が得られることが容易に理解されよう。
また、駆動部分が前記エアーシリンダー５、ピストンロッド６、およびプーリー８などのように、極めて少ないと共に、一対（複数）の鎖チェーンｃ１をフロアＦ上における２つの位置（１１，１２）の間に張設するだけの比較的簡素な構造であるため、故障しにくく且つメンテナンスも容易となる（前記効果（２））。

しかも、天井クレーンのオペレーターのみによる操作と、該操作に連動した自動的な稼働も可能であるため、省力化にも貢献し得る（前記効果（３））。
尚、鎖チェーンｃ１に替えて、前記スプロケット１６を併用する前記ローラーチェーンｃ２、あるいは、前記プーリー８ａを併用する前記ワイヤーロープｗｒを用いても良い。

本発明は、前記のような形態に限定されるものではない。
例えば、前記鎖チェーンｃ１などは、３本以上を平面視で互いに平行状にして、前記同様に張設しても良い。
また、前記ラック１９は、搬入側の領域ＩＮ側に傾斜した側面を有しているが、搬入側の領域ＩＮあるいは搬出側の領域ＯＵＴの何れかに緩く傾斜した曲面を有する形態としても良い。これらの形態を含め、該ラック（１９）も３本以上を平面視で互いに並列させて、前記同様の位置に立設させても良い。
更に、前記丸鋼塊が常温付近にある場合には、前記ワイヤーロープｗｒに替えて、麻ロープやビニロンなどの繊維ロープを用いても良い。

また、前記エアーシリンダー５に替えて、油圧シリンダーあるいは水圧シリンダーを用いても良い。
更に、前記丸鋼塊を搬入側の領域ＩＮに搬入（降下）させる手段は、ホイスト（巻き上げ装置）であっても良く、この場合、該ホイストの作業者の操作によって前記搬送装置１などを操作することが可能となる。
加えて、本発明の対象となる丸鋼塊は、直径が数ｃｍ乃至１０数ｃｍの棒鋼であっても良く、この場合、複数の本の棒鋼を同時に天井クレーンから前記鎖チェーンｃ１などの上に降下させ且つ載置するようにしても良い。

本発明によれば、天井クレーンなどにより搬送された丸鋼塊を、前記天井クレーンの移動可能な領域から外れた領域に水平方向に沿って安全で且つ確実に搬送でき、比較的低コストで配置が可能な丸鋼塊の搬送装置を確実に提供できる。

１……………丸鋼塊の搬送装置
３……………形鋼
４……………凹部
５……………エアーシリンダー（流体圧シリンダー）
８，８ａ……プーリー
１１…………一端側／金具
１２…………他端側／金具
１４…………ガイドローラー
１６…………スプロケット
１９…………ラック
Ｆ……………フロア
ｃ１，ｃ２…チェーン
Ｗ，Ｗｎ……丸鋼塊
ＯＵＴ………搬出側の領域
ＩＮ…………搬入側の領域

Claims (5)

1. フロアに対して軸方向が水平状の姿勢とされた円柱形状の丸鋼塊を、該丸鋼塊の径方向に沿って搬送する装置であって、
   前記フロア上の搬入側の領域に一端側が固定され、且つ他端側が前記搬入側の領域から離れた前記フロア上の搬出側の領域に固定されていると共に、平面視で前記搬入側の領域と搬出側の領域との間の直線距離よりも全長が長く、且つ平面視で互いに平行状に張設された複数のチェーン、あるいは複数のロープと、
   前記フロアに垂直状に立設された複数の流体圧シリンダーと、
   前記流体圧シリンダーから垂直方向に沿って昇降可能なピストンロッドの上端部に取り付けられ、前記複数のチェーンごと、または複数のロープごとの中間部分を巻付け、且つ該チェーンあるいは該ロープの中間部分を個別に昇降させるプーリーあるいはスプロケットと、を含み、
   前記複数のチェーンまたはロープは、これらの上に軸方向が直交状に載置された前記丸鋼塊を支持し、該丸鋼塊を径方向に沿って自転させつつ、前記搬入側の領域から前記搬出側の領域に向かって搬送する、
   ことを特徴とする丸鋼塊の搬送装置。
2. 前記フロア上における搬入側の領域には、該搬入側に傾斜した複数のラックが立設されている、
   ことを特徴とする請求項１に記載の丸鋼塊の搬送装置。
3. 前記流体圧シリンダーは、前記フロアから隣接して立設された一対の形鋼の凹部同士の間に配設され、前記一対の形鋼の凹部同士の内側に、前記プーリーあるいはスプロケットを複数のガイドローラーを介して昇降可能に配置されている、
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の丸鋼塊の搬送装置。
4. 前記形鋼は、チャンネル鋼またはＨ鋼であり、且つ前記複数のガイドローラーは、該チャンネル鋼またはＨ鋼の内壁面を転動する、
   ことを特徴とする請求項３に記載の丸鋼塊の搬送装置。
5. 前記チェーンは、複数の円形または長円形状のリング片を連結した鎖チェーン、あるいは、ローラーチェーンであり、前記ロープは、ワイヤーロープである、
   ことを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の丸鋼塊の搬送装置。

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