JP2004244195A - Vessel tilting device - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、容器内の液状物の減少に応じて当該容器を自動的に傾けるようにした容器傾斜装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
例えば、従来、ドラム缶内の液体を無駄なく吸い上げるために、専用台車を使用して残量の少なくなったドラム缶を斜めに固定することが行われている。この台車は、ドラム缶を載置させるベッド下面の片方を軸受けで固定し、反対側をリンク機構のついたストッパでベッド面を水平に支えた構成で、ストッパを手動で外して前記ベッドを傾斜させることによってドラム缶の姿勢を変化させるように構成されている。
【0003】
しかしながら、この装置では、ベッド面を傾斜させてドラム缶を斜めにする際の操作に大きな力を要する。また、容器内の液体が残り少なくなったか否かの判断は、容器に取り付けられた汲み上げポンプの空撃ち音(空転する際頻繁にポンプが作動する音)にて判断している。このため、作業者(オペレータ)は、ドラム缶内の液体が空になったか否かを前記空撃ち音で判断することから前記装置から離れることができない。さらに、この装置では、ドラム缶の上面の水平方向及び垂直方向の移動が大きく、ポンプユニットが大きく動かされる。
【0004】
そこで、人手によらずドラム缶の姿勢を変化させる装置が提案されている(例えば、特許文献1、特許文献2等参照)。この装置は、ドラム缶を載せた車輪付き台車をレール上に載せて、エアシリンダで台車を押すことによりドラム缶を傾斜させる機構としている。
【0005】
【特許文献1】
特開平3−133788号公報(第4頁、第2図及び第4図)
【特許文献2】
特開平10−120190号公報(第5頁、第17図及び第18図)
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、これらの装置では、エアシリンダを操作する必要があるため、依然としてオペレータの監視が必要である。また、エアシリンダを使用しているため、装置全体が複雑になり、部品点数の増大によるコストの問題もある。
【0007】
そこで、本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、オペレータの監視が不要であると共に、装置構成も簡略化でき安価な容器傾斜装置を提供するものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上面に液状物を収容する容器を載せ、下面にローラを前後に取り付けた載置ベースと、この載置ベースに脱着自在に取り付けられたバランスウエイトと、凹状に湾曲され互いに平行に配置されたレールとを備え、このレール上に載置ベースを載せ、前記レール上を転がるローラの転動により、液状物の減少に伴って前記載置ベース上の容器が自動的に傾く容器傾斜装置である。
【0009】
そして、この容器傾斜装置では、バランスウエイトを、容器の載置位置よりも後方且つ前後のローラよりも後方に配置する。また、容器は、該容器の中心位置が前後のローラ間の中心位置よりも前方となるように載置ベースに載置させる。また、液状物が満タン(容器内に液状物がほぼ隙間無く満たされた状態)である容器と載置ベースとバランスウエイトのトータル重量時における、これらの該載置ベースのスライド方向での重心位置から前後のローラ間の中心位置までの水平距離L1よりも、液状物が空である容器と載置ベースとバランスウエイトのトータル重量時における、これらの該載置ベースのスライド方向での重心位置から前後のローラ間の中心位置までの水平距離L2を大とした。
【0010】
このように、本発明によれば、容器内の液体重量と凹形状のレール上をスライドする載置ベースに取り付けたバランスウエイトとのバランス変化を利用して、容器内の液状物の減少に伴って載置ベース上の容器が自動的に傾くので、エアシリンダなどの駆動源を必要とせず、装置構成が簡略化される。また、オペレータの操作を必要とせずに容器が自動的に傾くので、オペレータの監視が不要になる。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【0012】
「容器傾斜装置の構成」
本実施の形態の容器傾斜装置は、図1〜図6に示すように、容器であるドラム缶1を上面に載置させ、下面に第1及び第2のローラ2,3を前後に取り付けた載置ベース4と、この載置ベース4を載せてスライド自在とさせるレール5と、このレール5を固定する本体部である台車ベース6と、この載置ベース4に取り付けられたバランスウエイト7とから構成されている。
【0013】
台車ベース6は、図1及び図2に示すように、平面略矩形状の枠組み(フレーム)構造とされ、中央に載置ベース4を載せるための空間スペースを形成している。この台車ベース6には、作業者がこの容器傾斜装置を所定の位置まで移動させることができるように、車輪8と、ハンドルフレーム9と、このハンドルフレーム9に固定されたハンドル10とが取り付けられている。また、この台車ベース6には、載置ベース4を載せてスライド自在とするためのレール5が固定されている。かかるレール5は、レール面が円弧形状をなす凹状に湾曲され、所定間隔を置いて互いに平行となるように配置されている。このレール5のレール面は、ドラム缶1の上部を中心とした円弧を描く軌跡として形成されている。
【0014】
また、台車ベース6には、図7に示すように、この容器傾斜装置を所定位置で固定させるための位置固定手段であるストッパー11が取り付けられている。ストッパー11は、台車ベース6に設けられた円筒形状のストッパーガイド部材12に挿入されて上下動自在とされるシャフト13からなる。このシャフト13の一端部には、オペレータが操作するための円環状の取手14が形成されている。また、このシャフト13には、当該シャフト13の軸方向と直交する方向に相対向するようにしてストッパーピン15が一対形成されている。
【0015】
このストッパーピン15は、前記ストッパーガイド部材12の軸方向に高さ違いとして形成された第1係合面16aと第2係合面16bにそれぞれ係止される。ストッパーピン15が第1係合面16aに係合した場合は、シャフト13の先端が床面に接触して前記台車ベース6の移動を阻止し、当該台車ベース6の位置を固定させる。一方、ストッパーピン15が第2係合面16bに係合した場合は、シャフト13の先端が床面より離れて前記台車ベース6の移動が可能となる。
【0016】
また、台車ベース6には、図8に示すように、載置ベース4の前記レール5上での移動を阻止するロック手段である移動ロックピン17が設けられている。この移動ロックピン17は、台車ベース6に固定されたスライドガイド部材18にスライド自在に取り付けられている。そして、この移動ロックピン17には、オペレータが把持して当該移動ロックピン17をスライド操作可能とするための取手部19が形成されている。
【0017】
オペレータがこの取手部19を握って移動ロックピン17をスライドさせると、図8に示すように、移動ロックピン17の先端側が載置ベース4の上面4aに接触し、当該載置ベース4の前記レール5上での移動を阻止する。この移動ロックピン17によって移動不可能とされた載置ベース4は、ドラム缶1を載置させる上面4aが床面に対してほぼ平行となるようにされる。このため、ドラム缶1を載置ベース4に載せるときと、載置ベース4からドラム缶1を取り出すときの作業性が向上する。
【0018】
また、台車ベース6には、図9に示すように、載置ベース4の前記レール5からの浮き上がりを防止する浮き上がり防止手段である浮き上がり防止部材20が取り付けられている。この浮き上がり防止部材20は、例えばローラからなり、台車ベース6に固定された固定部材21に対して回転可能にナット22によって取り付けられている。このため、台車ベース6は、この浮き上がり防止部材20によってレール5側へ押さえ付けられるため、当該レール5から浮き上がることがない。
【0019】
また、台車ベース6には、図10に示すように、ドラム缶1内の液状物が空になったことを検知するための残量検知手段である残量検知装置23が取り付けられている。この残量検知装置23は、被検出器である検知センサ本体24と、この検知センサ本体24に接続される検知センサアーム25と、この検知センサアーム25の先端に設けられたローラ50に接触して当該検知センサアーム25を回転させる、前記載置ベース4に取り付けられた検知ピン26とからなる。
【0020】
検知センサ本体24は、台車ベース6に固定されたセンサ取付台27に取り付けられている。検知センサアーム25は、検知センサ本体24に接続されており、回転軸28を中心として図10中矢印方向に回転自在とされている。この検知センサアーム25は、ドラム缶1内の液状物が次第に空になるに連れてレール5上をスライドする載置ベース4がバランスウエイト7と離れる方向に移動したときに、この載置ベース4に取り付けられた検知ピン26によって回転させられることにより、前記載置ベース4上のドラム缶1内の液状物が空になったことを前記検知センサ本体24に通知する。
【0021】
この通知が検知センサ本体24に伝達されると、警報機が鳴りオペレータに対してドラム缶1内の液状物が空になったことを知らせ、ドラム缶1内の液状物を汲み出すポンプユニット29の汲み上げ動作を停止させる。これにより、オペレータは、ドラム缶1内の液状物を汲み上げている間は、この容器傾斜装置から離れた場所で他の作業をすることができる。
【0022】
また、台車ベース6には、残量検知装置23で検出された信号を図示しない制御部に送るための信号伝達ケーブル30を固定させるポール31が取り付けられている。このポール31は、ハンドルフレーム9とは反対側の載置ベース4の先端寄りの位置に垂直に取り付けられている。
【0023】
載置ベース4は、液状物を満タンにしたドラム缶1を載置した場合に充分剛性のある平板として形成されている。この載置ベース4には、前記レール5上を転がる第1のローラ2と第2のローラ3が取り付けられている。第1のローラ2は、残量検知装置23寄りの位置に設けられた前方ローラであり、第2のローラ3は、バランスウエイト7寄りの位置に設けられた後方ローラである。これら第1及び第2のローラ2,3は、何れも載置ベース4の下面にローラ取付部材32によって、回転自在に取り付けられている。
【0024】
また、載置ベース4には、ドラム缶1を位置決めさせて載置させるための載置台33が設けられている。この載置台33は、ドラム缶1を載置させる円盤形状のプレートを有し、そのプレート外周縁に沿って上方に立ち上がるガイド壁を有している。この載置台33は、その中心に設けられた差込孔に前記載置ベース4に取り付けられた回転軸が差し込まれ、図11に示すように、当該載置ベース4に対して回転可能なように底面に固定したキャスター35によって回転自在とされている。また、この載置台33は、前記載置ベース4がレール5上をスライド移動して傾いたときに、当該載置ベース4からずれないように支持されている。このような回転式の載置台33を採用することで、ポンプユニット29の自重で常にポンプユニット29が装置左右方向の真ん中に位置するようになり、ドラム缶1内の液状物45を効果的に汲み上げることが可能となる。
【0025】
また、載置ベース4には、図1に示すように、当該載置ベース4が次第に傾いていったときにドラム缶1が不要に倒れ込まないようにするための倒れ込み防止手段であるガイド部材36が形成されている。このガイド部材36は、ドラム缶1を挟んで相対向する前後位置にそれぞれ設けられており、ドラム缶1のほぼ中央の高さ位置で当該ドラム缶1を支持するようになっている。
【0026】
また、載置ベース4には、図12に示すように、ドラム缶1が傾いたときに、載置台33の差込孔に挿入された前記載置ベース4に形成された回転軸に、当該ドラム缶1の荷重が集中するのを防ぐための集中荷重緩和防止部材51が設けられている。この集中荷重緩和防止部材51は、載置ベース4の上面4aに固定された支持部材37にナット38によって回転自在となるように取り付けられている。かかる集中荷重緩和防止部材51は、ローラ形状をしており、載置台33に接触して当該載置台33の回転に伴い回転する。
【0027】
また、載置ベース4には、図10に示すように、前記した検知ピン26が取り付けられている。この検知ピン26は、載置ベース4の先端寄りの位置に固定されたピン支持部材39にナット40によって固定されている。
【0028】
また、載置ベース4には、図3に示すように、バランスウエイト7を取り付けるためのウエイト取付ポール41が取り付けられている。ウエイト取付ポール41は、載置ベース4の後端部に固定されており、当該載置ベース4に対して略垂直に設けられている。このウエイト取付ポール41の上端部には、バランスウエイト7を吊り下げるためのフック42が形成されている。
【0029】
バランスウエイト7は、所定の重量とされた重りであり、前記ウエイト取付ポール41のフック42に係止される引っ掛け部53を有している。また、このバランスウエイト7は、フック42から外れて床面に落下しないようにハンドルフレーム9に鎖43によって連結されている。
【0030】
ポンプユニット29は、ドラム缶1の天面1aに形成された液体物注排出口44に取り付けられる。かかるポンプユニット29は、図6に示すように、液体物注排出口44よりドラム缶1の内部に挿入される吸引パイプ54を有し、その吸引パイプ54の先端である吸込口から液状物(例えばウィンドーウォッシャー液)45を吸い上げる。また、このポンプユニット29は、ドラム缶1から液状物45を取り出す作業位置に設けられたポンプユニット吊り下げフック46に、チェーン47が掛けられることによって支えられている。このため、ドラム缶1が斜めに傾いてもポンプユニット29が倒れることはない。
【0031】
なお、このポンプユニット29には、吸い上げた液状物45を別の容器へと運ぶためのホース48や、動力源に電源を供給するための配線49などが接続されている。
【0032】
[ドラム缶、載置ベース及びバランスウエイトの配置位置]
次に、本実施の形態では、満タンに注入された液状物45をポンプユニット29によって吸い上げていったときに、その液状物45の液体重量とバランスウエイト7とのバランス変化を利用して自動的に載置ベース4をレール5上でスライドさせることによりドラム缶1を傾けるために、前記ドラム缶1の配置位置とバランスウエイト7の配置位置を決定する。
【0033】
ドラム缶1は、図13に示すように、載置ベース4のスライド方向(矢印X方向)における当該ドラム缶1の中心位置Dcが、前後の第1及び第2のローラ2,3間の中心位置Rcよりも前方(バランスウエイト7と離れた側の第1のローラ2寄り)に位置するように配置する。バランスウエイト7は、ドラム缶1の載置位置よりも後方で、且つ、前後の第1及び第2のローラ2,3よりも後方に配置する。
【0034】
また、液状物45の液体重量とバランスウエイト7とのバランス変化により載置ベース4をスライドさせて自動的にドラム缶1を傾けるためには、さらに次のよう設定する。すなわち、液状物45が満タンであるドラム缶1と載置ベース4とバランスウエイト7のトータル重量時における、これらの該載置ベース4のスライド方向での重心位置Gfから前後の第1及び第2のローラ2,3間の中心位置Rcまでの水平距離L1よりも、液状物45が空であるドラム缶1と載置ベース4とバランスウエイト7のトータル重量時における、これらの該載置ベース4のスライド方向での重心位置Geから前後の第1及び第2のローラ2,3間の中心位置Rcまでの水平距離L2を大とする。
【0035】
なお、図13中、Gmは、液状物45が半分であるドラム缶1と載置ベース4とバランスウエイト7のトータル重量時における、これらの該載置ベース4のスライド方向での重心位置を示す。この液状物45が半分のときのトータル重量の重心位置Gmは、前後の第1及び第2のローラ2,3間の中心位置Rcよりもバランスウエイト7側寄りの位置となる。
【0036】
このように、ドラム缶1と載置ベース4とバランスウエイト7の配置位置関係を設定することによって、ドラム缶1内の液状物45がポンプユニット29により吸い上げられて減少するに従い、液状物45の液体重量とバランスウエイト7のバランス変化により、載置ベース4はレール5上をスライドし、図5のドラム缶1がほぼ水平な姿勢状態から図6の傾斜状態に移行する。
【0037】
また、バランスウエイト7を外した状態では、ドラム缶1の有無に拘わらず載置ベース4が平行に保たれ、液状物45が満タン状態では、バランスウエイト7の有無に拘わらず載置ベース4が平行に保たれる。このため、ドラム缶1の取り替え作業を容易に行うことができる。また、バランスウエイト7を外し、空になったドラム缶1を取り出す際も、満タンのドラム缶1を載せる際にも載置ベース4は平行を保つ。なお、移動ロックピン17によって載置ベース4のレール5上でのスライド移動を阻止した上でドラム缶1の取り替え作業を行えば、確実な取り替え作業を行える。
【0038】
[載置ベースの自動スライド傾斜原理]
次に、液状物45の減少に伴って載置ベース4がレール5上をスライドし、その載置ベース4上に載せたドラム缶1を自動的に傾斜させる原理について説明する。先ず、載置ベース4のスライド方向における、前記ドラム缶1と載置ベース4とバランスウエイト7のトータル重量の重心位置Gf,Gm,Geの求め方を、図14及び図15を参照して説明する。これら図14及び図15に表される英字及び下記の英字は、下記内容を表すものとする。
【0039】
Wdf:満タン時のドラム缶重量(液状物重量を含むドラム缶の重量)
Wdm:液状物半分時のドラム缶の重量
Wde:液状物空時のドラム缶の重量
Wd:載置ベースの重量(載置ベース本体の重量Ws+ウエイト取付ポールの重量Wp)
Wb:バランスウエイトの重量
なお、WdfとWdmとWdeの間には、Wdf>Wdm>Wdeなる関係がある。
【0040】
Ld:載置ベース先端からドラム缶中心位置Dcまでの水平距離
Lb:載置ベース先端から載置ベース中心位置Ddまでの水平距離
Ls:載置ベース先端から載置ベース全体長さの半分の位置までの水平距離
Lp:載置ベース先端からウエイト取付ポールの中心位置までの水平距離
前記載置ベース中心位置Ddは、{(Ws×Ls)+(Wp×Lp)/(Ws+Wp)}で求められる。
【0041】
Lw:載置ベース先端からバランスウエイト中心位置までの水平距離
Lf:載置ベース先端からGfまでの水平距離
Lm:載置ベース先端からGmまでの水平距離
Le:載置ベース先端からGeまでの水平距離
満タン時の重心位置Gfは、前記したLfを算出することにより求められる。Lfは、次の式(1)により求められる。
【0042】
式(1):
Lf=(Wd×Lb+Wdf×Ld+Wb×Lw)/(Wd+Wdf+Wb)
液状物半分時の重心位置Gmは、前記したLmを算出することにより求められる。Lmは、次の式(2)により求められる。
【0043】
式(2):
Lm=(Wd×Lb+Wdm×Ld+Wb×Lw)/(Wd+Wdm+Wb)
液状物空時の重心位置Geは、前記したLeを算出することにより求められる。Leは、次の式(3)により求められる。
【0044】
式(3):
Le=(Wd×Lb+Wde×Ld+Wb×Lw)/(Wd+Wde+Wb)
このように、ドラム缶1内の液状物45がポンプユニット29によって次第に吸い出されてくると、液状物45の液体重量が減少するために、ドラム缶1(液状物45を含む)と載置ベース4とバランスウエイト7のトータル重量の重心位置が、次第にバランスウエイト7寄りの右側位置へと移動する。この重心位置の変化により、前後の第1及び第2のローラ2,3にかかるそれぞれの力の大きさが異なってくるため、これら前後の第1及び第2のローラ2,3に掛かる力の大きさの差分によって前記載置ベース4を前方へ移動させる力が生じ、ドラム缶1を傾けることができる。
【0045】
次に、前後の第1及び第2のローラ2,3に掛かる力の大きさの求め方を、図16及び図17を参照して説明する。これら図16及び図17に表される英字及び下記の英字は、下記の内容を表すものとする。
【0046】
Wf:満タン時のドラム缶と載置ベースとバランスウエイトのトータル重量
Wm:液状物半分時のドラム缶と載置ベースとバランスウエイトのトータル重量
We:液状物空時のドラム缶と載置ベースとバランスウエイトのトータル重量
なお、WfとWmとWeの間には、Wf>Wm>Weなる関係がある。
【0047】
L :前後の第1及び第2のローラ2,3間の水平距離
Lwf:前方の第1のローラ2中心位置から満タン時におけるトータル重量の重心位置Gfまでの水平距離
Lwm:前方の第1のローラ2中心位置から液状物半分時におけるトータル重量の重心位置Gmまでの水平距離
Lwe:前方の第1のローラ2中心位置から液状物空時におけるトータル重量の重心位置Geまでの水平距離
WAf:満タン時における前方の第1のローラ2に掛かる垂直方向の力
WBf:満タン時における後方の第2のローラ3に掛かる垂直方向の力
WAfx:満タン時における前方の第1のローラ2に掛かるレール斜面水平方向の力
WBfx:満タン時における後方の第2のローラ3に掛かるレール斜面水平方向の力
WAm:液状物半分時における前方の第1のローラ2に掛かる垂直方向の力
WBm:液状物半分時における後方の第2のローラ3に掛かる垂直方向の力
WAmx:液状物半分時における前方の第1のローラ2に掛かるレール斜面水平方向の力
WBmx:液状物半分時における後方の第2のローラ3に掛かるレール斜面水平方向の力
WAe:液状物空時における前方の第1のローラ2に掛かる垂直方向の力
WBe:液状物空時における後方の第2のローラ3に掛かる垂直方向の力
WAex:液状物空時における前方の第1のローラ2に掛かるレール斜面水平方向の力
WBex:液状物空時における後方の第2のローラ3に掛かるレール斜面水平方向の力
載置ベース4をスライドさせるのに要する力は、WAfxとWBfxの差分であるため、これらWAfxとWBfxを求める。先ず、WAfとWBfを求める。WAfとWBfは、式(4),(5)により求められる。
【0048】
式(4):
WAf=(Wf×(L−Lwf))/L
式(5):
WBf=(Wf×Lwf)/L
そして、載置ベース4をスライドさせるのに要する力は、式(6),(7)により求められる。
【0049】
式(6):
WAfx=WAf・sinθA
式(7):
WBfx=WBf・sinθB
そして、式(6)と式(7)で求めたWBfxとWAfxの差が、載置ベース4をスライドさせる力となる。つまり、次の式(8)が載置ベース4をレール5上に沿ってスライドさせるための力Ffとなる。
【0050】
式(8):
Ff=WBfx−WAfx
同様に、液状物半分時のWAmとWBmは、次の式(9),(10)により求められる。また、載置ベース4をスライドさせるには要する力は、式(11),(12)で、その力Fmは、式(13)となる。
【0051】
式(9):
WAm=(Wm×(L−Lwm))/L
式(10):
WBm=(Wm×Lwm)/L
式(11):
WAmx=WAm・sinθA
式(12):
WBmx=WBm・sinθB
式(13):
Fm=WBmx−WAmxとなる。
【0052】
また、同様に、液状物空時のWAeとWBeは、次の式(14),(15)により求められる。また、載置ベース4をスライドさせるには要する力は、式(16),(17)で、その力Feは、式(18)となる。
【0053】
式(14):
WAe=(We×(L−Lwe))/L
式(15):
WBe=(We×Lwe)/L
式(16):
WAex=WAe・sinθA
式(17):
WBex=WBe・sinθB
式(18):
Fe=WBex−WAexとなる。
【0054】
これらの式から判るように、ドラム缶1内の液状物45がポンプユニット29によって吸い上げられてその残量が次第に減って行くと、図13に示すように、載置ベース4のスライド方向における、前記したドラム缶1(液状物45を含む)と載置ベース4とバランスウエイト7のトータル重量の重心位置がGf,Gm,Geと次第にローラ2,3中心位置から離れた後方の第2のローラ3寄りの位置へと移動することから、前後のローラ2,3に掛かるレール斜面水平方向の力の差(Ff,Fm,Fe)が大きくなる。つまり、前記した載置ベース4をレール5上に沿ってスライドさせるための力の関係は、Ff<Fm<Feとなる。
【0055】
このとき、前後のローラ2,3間の前記中心位置Rcから満タン時の重心位置Gfまでの前記水平距離L1よりも、前記中心位置Rcから液状物空時の重心位置Geまでの前記水平距離L2を大としているため、液状物空時の第1のローラ2と第2のローラ3位置におけるモーメントの差が、満タン時の第1のローラ2と第2のローラ3位置におけるモーメントの差より大きくなる。このため、前記した載置ベース4をレール5上に沿ってスライドさせる力の絶対値がFf<Feなる関係となる。したがって、液状物45がポンプユニット29によって次第に吸い上げられて行くと、載置ベース4は前方に向かってスライドし、その載置ベース4上に載置されたドラム缶1が傾くことになる。
【0056】
なお、前後の第1及び第2のローラ2,3に掛かるレール斜面水平方向の力の差が無ければ、載置ベース4は水平状態を保つ。この実施の形態では、液状物45を満タンとしたときに、ほぼ載置ベース4が水平状態に保たれる。
【0057】
[動作説明]
次に、ドラム缶1内の液状物45をポンプユニット29によって吸い上げる動作に伴ってドラム缶1が自動的に傾く動作について説明する。先ず、オペレータは、この容器傾斜装置を所定の場所に運んだ後、ストッパー11を操作してこの容器傾斜装置を床面上に固定させる。次に、オペレータは、移動ロックピン17をスライド操作させて載置ベース4の前記レール5上でのスライド移動をロックする。このロック状態では、載置ベース4は、ドラム缶1を載置させる上面4aが床面に対してほぼ水平状態となり、この水平状態を保って固定される。
【0058】
次に、オペレータは、載置ベース4上に設けられた載置台33に満タンに液状物45が満たされたドラム缶1を載せる。このとき、載置ベース4は、ほぼ水平な状態に固定保持された状態にあるため、ドラム缶1内の液状物45の水面もほぼ水平状態とされる。そして、オペレータは、このドラム缶1にポンプユニット29を取り付けた後、前記ストッパー11によるロックを解除し、電源を入れてドラム缶1内の液状物45を吸い上げる。
【0059】
ドラム缶1内の液状物45が次第に吸い上げられると、前記した原理により載置ベース4がレール5に沿って前方へスライド移動し、その載置ベース4上のドラム缶1が傾く。このとき、載置ベース4は、浮き上がり防止部材20によってレール5から浮き上がらないように規制されているので、安定した状態でレール5に沿ってスライド移動できる。
【0060】
そして、図4及び図6に示すように、ドラム缶1内の液状物45が残り僅かになった場合でも、ドラム缶1は、その上部を中心に姿勢変化するので、ドラム缶天面1aの移動量が少なくポンプユニット29に接続されるホース48や配線49などの動きを最小限にすることができる。また、このポンプユニット29では、ドラム缶1内の残り僅かになった液状物45も残さずに吸い上げることができる。
【0061】
そして、載置ベース4がさらに前方へスライドして台車ベース6に設けられた検知センサアーム25を、この載置ベース4に取り付けされた検知ピン26が回転させると、警報機が鳴りオペレータに対してドラム缶1内の液状物45が空になったことを知らせる。これと同時に、ポンプユニット29の汲み上げ動作は、自動的に停止される。オペレータは、この警報機のサイレンを聞いてこの容器傾斜装置が置かれている場所に来て、空になったドラム缶1を載置ベース4から降ろし、次の満タンに満たされた液状物45を収容したドラム缶1を載せ、前記操作を繰り返す。
【0062】
このように、本実施の形態の容器傾斜装置では、ドラム缶1内の液状物45の重量変化に伴い自動的にドラム缶1が傾き、ポンプユニット29によって液状物45が吸い上げられ、空になるまでオペレータは装置の側についている必要がなくなる。つまり、この容器傾斜装置によれば、オペレータによる監視が不要となる。また、この容器傾斜装置では、重量バランスによりドラム缶1を自動的に傾けることができるため、エアシリンダなどの動力を必要とせず、装置構成を簡略化することができる。
【0063】
「その他の実施の形態」
以上、本発明を適用した具体的な実施の形態について説明したが、本発明は、上述の実施の形態に制限されることなく種々の変更が可能である。
【0064】
上述の実施の形態では、液状物45としてウィンドーウォッシャー液を収容したドラム缶1を例にとり説明したが、ウィンドーウォシャー液以外の液体でも良く、また、ドラム缶1でなくとも構わない。要は、内容物として液状物を収容する容器から液状物を吸い出す必要があるものであれば何でもよい。
【0065】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したような形態で実施され、以下に記載されるような効果を奏する。
【0066】
本発明によれば、液状物を収容する容器を載せる載置ベースにローラを取り付けると共にバランスウエイトを取り付けて、この載置ベースを凹状に湾曲したレール上に載せているので、容器内の液体重量とバランスウエイトとのバランス変化によって、動力を必要とせずに、容器内の液状物の減少に伴って載置ベース上の容器を自動的に傾けることができ、オペレータの監視を無くすことができると共に、装置構成を簡略化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】容器傾斜装置を正面斜め上から見た状態の斜視図である。
【図2】容器傾斜装置を前方から見た状態の斜視図である。
【図3】容器傾斜装置を後方から見た状態の斜視図である。
【図4】液状物が空の状態において容器傾斜装置にポンプユニットが取り付けられた状態を示す斜視図である。
【図5】液状物が満タンであるドラム缶を載置ベースに載置したときの状態を模式的に示す図である。
【図6】液状物が残り僅かであるドラム缶を載置ベースに載置したときの状態を模式的に示す図である。
【図7】台車ベースを所定位置に固定させるための位置固定手段を示す要部拡大斜視図である。
【図8】載置ベースのレール上での移動を阻止するロック手段を示す要部拡大斜視図である。
【図9】載置ベースのレールからの浮き上がりを防止する浮き上がり防止手段を示す要部拡大斜視図である。
【図10】ドラム缶内の液状物が空になったことを検知するための残量検知手段を示す要部拡大斜視図である。
【図11】載置ベースに設けられた載置台を回転させる機構部を示す要部拡大斜視図である。
【図12】ドラム缶の倒れ込みを防止する倒れ込み防止手段を示す要部拡大斜視図である。
【図13】液状物満タン時、液状物半分時、液状物空時における重心位置を示す図である。
【図14】液状物満タン時、液状物半分時、液状物空時における重心位置を求めるために使用した図である。
【図15】液状物満タン時、液状物半分時、液状物空時における重心位置を求めるために使用した図である。
【図16】前後の第1及び第2のローラに掛かる大きさを求めるために使用した図である。
【図17】前後の第1及び第2のローラに掛かる大きさを求めるために使用した図である。
【符号の説明】
1 ドラム缶
2 第1のローラ
3 第2のローラ
4 載置ベース
5 レール
6 台車ベース
7 バランスウエイト
11 ストッパー
17 移動ロックピン
20 浮き上がり防止部材
23 残量検知装置
25 検知センサアーム
26 検知ピン
29 ポンプユニット
36 ガイド部材
45 液状物
51 集中荷重緩和防止部材[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a container tilting device that automatically tilts a container in accordance with a decrease in a liquid material in the container.
[0002]
[Prior art]
For example, conventionally, in order to suck up the liquid in the drum can without waste, a drum having a small remaining amount is fixed obliquely by using a dedicated cart. This cart has a configuration in which one side of the lower surface of the bed on which the drum can is placed is fixed by a bearing, and the opposite side is horizontally supported by a stopper with a link mechanism, and the stopper is manually removed to tilt the bed. Thus, the posture of the drum can is changed.
[0003]
However, in this apparatus, a large force is required for the operation when the bed surface is inclined and the drum can is inclined. The determination as to whether or not the amount of liquid remaining in the container is low is made based on the idle shot sound of the pumping pump attached to the container (the sound of frequently operating the pump when idling). For this reason, the operator (operator) cannot leave the apparatus because the empty shot sound determines whether or not the liquid in the drum can is empty. Furthermore, in this apparatus, the horizontal and vertical movements of the upper surface of the drum can are large, and the pump unit is largely moved.
[0004]
Therefore, a device for changing the posture of the drum can without human intervention has been proposed (for example, see
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-3-133788 (
[Patent Document 2]
JP-A-10-120190 (
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, these devices still need to be monitored by an operator because of the need to operate the air cylinder. Further, since the air cylinder is used, the entire apparatus becomes complicated, and there is a problem of cost due to an increase in the number of parts.
[0007]
Therefore, the present invention has been made to solve the above-described problem, and it is an object of the present invention to provide an inexpensive container tilting apparatus which does not require the monitoring of an operator and can simplify the apparatus configuration.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The present invention places a container containing a liquid material on the upper surface, a mounting base having rollers mounted on the lower surface, a balance weight detachably mounted on the mounting base, and a concave curved parallel to each other. And a placed rail on which the loading base is placed, and the rolling of the rollers rolling on the rail causes the container on the loading base to automatically tilt as the liquid material decreases. Device.
[0009]
And in this container inclination apparatus, a balance weight is arrange | positioned back rather than the mounting position of a container, and the back and front roller. The container is mounted on the mounting base such that the center position of the container is ahead of the center position between the front and rear rollers. In addition, the center of gravity in the sliding direction of the mounting base when the liquid material is full (a state in which the liquid material is almost completely filled in the container), the mounting base, and the balance weight when the total weight of the mounting base and the balance weight is used. The position of the center of gravity of the mounting base in the sliding direction at the time of the total weight of the empty container, the mounting base, and the balance weight than the horizontal distance L1 from the position to the center position between the front and rear rollers. The horizontal distance L2 from the center to the center position between the front and rear rollers was increased.
[0010]
As described above, according to the present invention, the liquid content in the container is reduced by utilizing the change in the balance between the liquid weight in the container and the balance weight attached to the mounting base that slides on the concave rail. Since the container on the mounting base is automatically tilted, a driving source such as an air cylinder is not required, and the configuration of the apparatus is simplified. Further, since the container is automatically tilted without requiring the operation of the operator, the monitoring of the operator is not required.
[0011]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, specific embodiments to which the present invention is applied will be described in detail with reference to the drawings.
[0012]
"Configuration of container tilting device"
As shown in FIGS. 1 to 6, the container inclining device according to the present embodiment mounts a
[0013]
As shown in FIGS. 1 and 2, the
[0014]
As shown in FIG. 7, a
[0015]
The
[0016]
As shown in FIG. 8, the
[0017]
When the operator grips the
[0018]
Further, as shown in FIG. 9, a
[0019]
As shown in FIG. 10, the
[0020]
The detection sensor
[0021]
When this notification is transmitted to the detection sensor
[0022]
Further, a
[0023]
The mounting
[0024]
The mounting
[0025]
As shown in FIG. 1, the mounting
[0026]
As shown in FIG. 12, when the
[0027]
Further, as shown in FIG. 10, the above-described
[0028]
Further, as shown in FIG. 3, a
[0029]
The
[0030]
The
[0031]
The
[0032]
[Placement of drums, mounting base and balance weight]
Next, in the present embodiment, when the
[0033]
As shown in FIG. 13, the center position Dc of the
[0034]
Further, in order to automatically tilt the
[0035]
In FIG. 13, Gm indicates the position of the center of gravity of the mounting
[0036]
By setting the positional relationship between the
[0037]
When the
[0038]
[Principle of automatic sliding tilt of the mounting base]
Next, the principle that the mounting
[0039]
Wdf: Drum weight when full (drum weight including liquid weight)
Wdm: Weight of drum at half liquid
Wde: Weight of drum when empty
Wd: weight of mounting base (weight Ws of mounting base body + weight Wp of weight mounting pole)
Wb: Weight of balance weight
Note that there is a relation Wdf>Wdm> Wde between Wdf, Wdm and Wde.
[0040]
Ld: Horizontal distance from the tip of the mounting base to the drum center position Dc
Lb: Horizontal distance from the mounting base tip to the mounting base center position Dd
Ls: horizontal distance from the tip of the mounting base to half the length of the entire mounting base
Lp: Horizontal distance from the tip of the mounting base to the center of the weight mounting pole
The placement base center position Dd is obtained by {(Ws × Ls) + (Wp × Lp) / (Ws + Wp)}.
[0041]
Lw: Horizontal distance from the tip of the mounting base to the center of the balance weight
Lf: Horizontal distance from the tip of the mounting base to Gf
Lm: Horizontal distance from the tip of the mounting base to Gm
Le: Horizontal distance from the tip of the mounting base to Ge
The center of gravity Gf when the tank is full can be obtained by calculating the aforementioned Lf. Lf is obtained by the following equation (1).
[0042]
Equation (1):
Lf = (Wd × Lb + Wdf × Ld + Wb × Lw) / (Wd + Wdf + Wb)
The position Gm of the center of gravity of the liquid material at half time can be obtained by calculating Lm described above. Lm is obtained by the following equation (2).
[0043]
Equation (2):
Lm = (Wd × Lb + Wdm × Ld + Wb × Lw) / (Wd + Wdm + Wb)
The position of the center of gravity Ge when the liquid material is empty can be obtained by calculating the above-mentioned Le. Le is obtained by the following equation (3).
[0044]
Equation (3):
Le = (Wd × Lb + Wde × Ld + Wb × Lw) / (Wd + Wde + Wb)
As described above, when the
[0045]
Next, how to determine the magnitude of the force applied to the front and rear first and
[0046]
Wf: Total weight of drum, loading base and balance weight when full
Wm: Total weight of drum, mounting base and balance weight when liquid is half
We: Total weight of empty liquid drum, mounting base and balance weight
Note that there is a relationship Wf>Wm> We between Wf, Wm and We.
[0047]
L: horizontal distance between the front and rear first and
Lwf: horizontal distance from the center position of the front
Lwm: Horizontal distance from the center of the
Lwe: horizontal distance from the center position of the front
WAf: vertical force applied to the front
WBf: vertical force applied to the rear
WAfx: Force on the rail slope horizontal direction applied to the front
WBfx: horizontal force on rail slope applied to rear
WAm: vertical force applied to the front
WBm: vertical force applied to the rear
WAmx: horizontal force on rail slope applied to front
WBmx: horizontal force on rail slope applied to rear
WAe: vertical force acting on the front
WBe: Vertical force applied to the rear
WAex: horizontal force on rail slope applied to front
WBex: horizontal force on rail slope applied to rear
Since the force required to slide the mounting
[0048]
Equation (4):
WAf = (Wf × (L−Lwf)) / L
Equation (5):
WBf = (Wf × Lwf) / L
Then, the force required to slide the mounting
[0049]
Equation (6):
WAfx = WAf · sin θA
Equation (7):
WBfx = WBf · sin θB
Then, the difference between WBfx and WAfx calculated by Expressions (6) and (7) is a force for sliding the mounting
[0050]
Equation (8):
Ff = WBfx−WAfx
Similarly, WAm and WBm when the liquid material is half are obtained by the following equations (9) and (10). Further, the force required to slide the mounting
[0051]
Equation (9):
WAm = (Wm × (L−Lwm)) / L
Equation (10):
WBm = (Wm × Lwm) / L
Equation (11):
WAmx = WAm · sin θA
Equation (12):
WBmx = WBm · sin θB
Equation (13):
Fm = WBmx-WAmx.
[0052]
Similarly, WAe and WBe when the liquid material is empty can be obtained by the following equations (14) and (15). Further, the force required to slide the mounting
[0053]
Equation (14):
WAe = (We × (L-Lwe)) / L
Equation (15):
WBe = (We × Lwe) / L
Equation (16):
WAex = WAe · sin θA
Equation (17):
WBex = WBe · sin θB
Equation (18):
Fe = WBex−WAex.
[0054]
As can be seen from these equations, when the
[0055]
At this time, the horizontal distance from the center position Rc to the center of gravity Ge when the liquid is empty is shorter than the horizontal distance L1 from the center position Rc between the front and
[0056]
If there is no difference in the horizontal force applied to the front and rear first and
[0057]
[Description of operation]
Next, an operation of automatically tilting the
[0058]
Next, the operator places the
[0059]
When the
[0060]
Then, as shown in FIGS. 4 and 6, even when the
[0061]
When the mounting
[0062]
As described above, in the container tilting apparatus according to the present embodiment, the
[0063]
"Other embodiments"
As described above, the specific embodiments to which the present invention is applied have been described. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be variously modified.
[0064]
In the above-described embodiment, the
[0065]
【The invention's effect】
The present invention is implemented in the form described above, and has the following effects.
[0066]
According to the present invention, the roller is attached to the mounting base on which the container for housing the liquid material is mounted, and the balance weight is attached, and the mounting base is mounted on the concavely curved rail. By changing the balance between the balance weight and the balance weight, the container on the mounting base can be automatically tilted with the decrease of the liquid material in the container without requiring power, and the operator's monitoring can be eliminated. In addition, the device configuration can be simplified.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of a state where a container tilting apparatus is viewed obliquely from the upper front.
FIG. 2 is a perspective view of the container inclining device as viewed from the front.
FIG. 3 is a perspective view of the container inclining device as viewed from the rear.
FIG. 4 is a perspective view showing a state in which the pump unit is attached to the container tilting device in a state where the liquid material is empty.
FIG. 5 is a view schematically showing a state in which a drum full of a liquid material is mounted on a mounting base.
FIG. 6 is a diagram schematically illustrating a state in which a drum having only a small amount of liquid remaining is mounted on a mounting base.
FIG. 7 is an enlarged perspective view of a main part showing a position fixing means for fixing the bogie base at a predetermined position.
FIG. 8 is an enlarged perspective view of a main part showing locking means for preventing movement of the mounting base on the rail.
FIG. 9 is an enlarged perspective view of a main part showing a lifting prevention means for preventing the mounting base from floating from the rail;
FIG. 10 is an enlarged perspective view of a main part showing remaining amount detecting means for detecting that the liquid material in the drum can is empty.
FIG. 11 is an enlarged perspective view of a main part showing a mechanism for rotating a mounting table provided on the mounting base.
FIG. 12 is an enlarged perspective view of a main part showing a fall prevention means for preventing the drum from falling.
FIG. 13 is a diagram showing the position of the center of gravity when the liquid material is full, when the liquid material is half, and when the liquid material is empty.
FIG. 14 is a diagram used to determine the position of the center of gravity when the liquid material is full, when the liquid material is half, and when the liquid material is empty.
FIG. 15 is a diagram used to determine the position of the center of gravity when the liquid is full, when the liquid is half, and when the liquid is empty.
FIG. 16 is a diagram used to determine the size of the first and second rollers before and after.
FIG. 17 is a diagram used to determine the size of the first and second rollers before and after.
[Explanation of symbols]
1 Drum can
2 First roller
3 Second roller
4 Mounting base
5 rails
6 bogie base
7 Balance weight
11 Stopper
17 Moving lock pin
20 Lifting prevention member
23 Remaining amount detection device
25 Detection sensor arm
26 Detection pin
29 Pump unit
36 Guide member
45 liquid
51 Concentrated load relaxation prevention member
Claims (6)
前記載置ベースに脱着自在に取り付けられ、前記容器の載置位置よりも後方且つ前後のローラよりも後方に配置されたバランスウエイトと、
凹状に湾曲され互いに平行に配置されたレールとを備え、
前記レール上に前記載置ベースを載せ、前記レール上を転がる前記ローラの転動により、前記液状物の減少に伴って前記載置ベース上の容器が自動的に傾く容器傾斜装置であって、
前記容器の中心位置を前記前後のローラ間の中心位置よりも前方となるように前記容器を前記載置ベースに載置させ、且つ、
前記液状物が満タンである容器と載置ベースとバランスウエイトのトータル重量時における、これらの該載置ベースのスライド方向での重心位置から前記前後のローラ間の中心位置までの水平距離よりも、
前記液状物が空である容器と載置ベースとバランスウエイトのトータル重量時における、これらの該載置ベースのスライド方向での重心位置から前記前後のローラ間の中心位置までの水平距離を大とした
ことを特徴とする容器傾斜装置。A mounting base on which a container for containing a liquid material is placed on the upper surface, and rollers are attached to the lower surface in front and rear,
The balance weight, which is detachably attached to the mounting base and is disposed rearward of the mounting position of the container and rearward of the front and rear rollers,
Rails that are concavely curved and arranged parallel to each other,
A container tilting device in which the container on the mounting base is automatically tilted with a decrease in the liquid material, by placing the mounting base on the rail and rolling the rollers rolling on the rail,
The container is placed on the placing base so that the center position of the container is located forward of the center position between the front and rear rollers, and
At the time of the total weight of the container, the mounting base, and the balance weight where the liquid material is full, the horizontal distance from the center of gravity of the mounting base in the sliding direction to the center position between the front and rear rollers is larger than the horizontal distance. ,
At the time of the total weight of the container, the mounting base, and the balance weight in which the liquid material is empty, the horizontal distance from the center of gravity of the mounting base in the sliding direction to the center position between the front and rear rollers is large. A container inclining device, characterized in that:
前記レールを固定させる本体部と、
前記容器内の液状物が空になったことを検知する残量検知手段を有し、
前記残量検知手段は、前記載置ベースに固定された検出ピンと、前記本体部に固定され、前記検出ピンと当接する被検出器とからなり、前記載置ベースが前記レール上を移動して前記容器内の液状物が空になったときに、前記検出ピンが前記被検出器に当接する
ことを特徴とする容器傾斜装置。The container tilting device according to claim 1,
A main body for fixing the rail,
Having a remaining amount detecting means for detecting that the liquid material in the container is empty,
The remaining amount detecting means includes a detection pin fixed to the mounting base, and a detector to be fixed to the main body, which is in contact with the detection pin, wherein the mounting base moves on the rail and The container inclining device, wherein when the liquid material in the container becomes empty, the detection pin comes into contact with the detector.
前記載置ベースの前記レール上での移動を阻止するロック手段を備えた
ことを特徴とする容器傾斜装置。The container inclining device according to claim 1 or 2,
A container tilting device comprising a lock means for preventing movement of the mounting base on the rail.
前記載置ベースの前記レールからの浮き上がりを防止する浮き上がり防止手段を備えた
ことを特徴とする容器傾斜装置。A container inclining device according to any one of claims 1 to 3,
A container inclining device comprising a lifting prevention means for preventing the mounting base from floating from the rail.
前記容器が傾いたときに当該容器の倒れ込みを防止する倒れ込み防止手段を備えた
ことを特徴とする容器傾斜装置。A container inclining device according to any one of claims 1 to 4,
A container inclining device comprising: a falling-in prevention means for preventing the container from falling when the container is tilted.
前記容器内の液状物を汲み出すポンプユニットが当該容器に取り付けられた
ことを特徴とする容器傾斜装置。The container inclining device according to any one of claims 1 to 5,
A container inclining device, wherein a pump unit for pumping a liquid material in the container is attached to the container.
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