JP2009161277A - ホイスト制御装置及び揚重設備 - Google Patents

Abstract

【課題】防爆が必要な場所において、防爆リミットスイッチ以外に電気機器を使用することなく、複雑な検出手段を用いることなく、複数のホイストのロープに加わる荷重の検出及びその合算を簡単な構成で行い、ロープ相互間のずれを調整して揚重設備を所望の状態に自動制御可能なホイスト制御装置を提供する。
【解決手段】本発明は、二台のホイストの各減速機の出力軸に固定されその回転反力によってロープ繰出し方向へのみ回転動作する第１及び第２のトルクアームと、各トルクアームの回転力を伝達する第１及び第２の油圧機構と、ガイド棒24、25、34、35に沿って移動自在で第１及び第２の入力側シリンダ23A、23Bからの伝達力と所定のばね力に抗して移動する第１及び第２の駆動部材26、36と、各駆動部材26、36の動作でオン／オフが切換可能な第１〜第３のリミットスイッチ31〜33とを備え、各リミットスイッチ31〜33にて得られた結果に基づいて原動機の動作を制御する。
【選択図】 図４

Description

本発明は、荷役物を複数のホイストで吊り上げる揚重設備において、複数のホイストの動作を制御する技術に関する。

一般に、防爆を要求される危険度の高い揚重設備にあっては、ホイストによって荷役物を吊り上げる場合に、複数台、通常は二台のホイストを使用する。これは、二台のホイストのうち一台が故障したり、吊り下げ用のロープのうち一本が破断した場合等のトラブルが発生した場合であっても、残りのホイスト、ロープで吊り上げることができるのがその理由である。
また、荷役物を吊り上げる際に設定値を超える負荷がホイストに加わった場合、吊り上げを中止したり警報を発するなどの安全対策を講じる必要があり、そのためにロープに加わる荷重を検出する装置を備えることも広く知られている。

例えば低揚程であってシーブを動滑車として使用するホイストにおいて、ホイストの適所に固定したロープの固定端に加わる荷重とこのロープの荷役物を吊った先端側に加わる荷重とがほぼ等しいものと考え、固定端に荷重検出装置を設置したものも提案されている。

しかし、動滑車を使用しない高揚程向けのホイストにあっては、ロープはホイストの適所に固定されないので、ロープに加わる荷重を直接検出することができない。また、ホイストが設置されている環境が例えば可燃性のガスや粉塵を含んでいて防爆を要する場所である場合には、引火の心配があるため電気式の荷重検出装置を使用することが難しいという問題がある。

さらに、複数台のホイストで一個の荷役物を吊り上げる揚重設備においては、個々のロープに加わる荷重を検出してその合計を求めることによりホイストに加わる負荷が設定値以下か以上かを判断させる必要があるが、個々のロープについて荷重検出装置を設け、更にそれらの検出値を合計する手段を設けるため全体が複雑化することを避けられない。加えて、前述のように完全な防爆を要する環境下では検定を受けた少数の電気式のしか使用できない、という制限がある。

このような課題に鑑み、複数台のホイストのロープの個々に加わる荷重の検出とその合算とを非電気的に行なう荷重検出装置も提案されている（特許文献１参照）。
しかし、従来技術では、複数台（２台）のホイストを同時に運転させる際、各駆動モータの特性の相違に起因してロープ速度にずれが生じて片側のロープがたるんだ場合であっても、このたるみを調整することができないという問題がある。

特に、２台のホイストを用いて例えばＬＮＧタンク内部のポンプを引き上げる場合には、内部の状態を目視で確認することができないため、最初からロープ先端部においてずれが発生していることが多く、これを調整することは困難であった。
このようなロープのずれは、例えばロードセルのような検出手段を用いることにより調整することができるが、その場合には、装置構成が複雑になるとともに、コストアップを招くという問題がある。
特開２００２−５３２９４号公報

本発明は、このような従来の技術の課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、防爆が必要な場所において、防爆リミットスイッチ以外に電気機器を使用することなく、また複雑な検出手段を用いることなく、複数のホイストのロープに加わる荷重の検出及びその合算を簡単な構成で行い、ロープ相互間のずれを調整して揚重設備を所望の状態に自動制御可能なホイスト制御装置を提供することにある。

上記目的を達成するためになされた請求項１記載の発明は、原動機によって駆動され減速機によって減速駆動される巻取ドラムを有する複数のホイストを備え、前記巻取ドラムにそれぞれ巻回されたロープで荷役物を吊り上げる揚重設備に適用可能なホイスト制御装置であって、前記複数のホイストにそれぞれ設けられ、前記減速機の出力軸に固定され当該減速機の回転反力によってロープ繰出し方向へのみ回転動作するように構成された複数の動力伝達部材と、前記複数の動力伝達部材の回転力を油圧シリンダを介して伝達する複数の油圧機構と、所定のガイド機構に沿って移動自在に構成され、前記油圧機構からの伝達力がそれぞれ与えられるとともに、所定のばね力に抗して移動する駆動部材を有する複数の駆動機構と、前記複数の駆動機構の動作によってオン／オフが切り換えられるように構成された複数の機械式センサとを備え、前記複数の機械式センサにて得られた結果に基づいて前記原動機の動作を同期制御するように構成されたホイスト制御装置である。
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記複数のホイストが、第１及び第２のホイストを有するとともに、前記複数の駆動機構が、前記第１及び第２のホイストに対応して構成された第１及び第２の駆動部材を有し、さらに、前記複数の機械式センサが、前記第１及び第２の駆動部材の動作によってオン／オフが切り換えられるように構成された第１〜第３の機械式センサを有し、前記第１〜第３の機械式センサのうちのいずれかが、前記第１及び第２の駆動部材のうちのいずれかに固定されるとともに、当該駆動部材に固定された前記機械式センサが、当該他の駆動部材の動作によってオン／オフが切り換えられるように構成されているものである。
請求項３記載の発明は、原動機によって駆動され減速機によって減速駆動される巻取ドラムを有する複数のホイストを備え、前記巻取ドラムにそれぞれ巻回されたロープで荷役物を吊り上げる揚重設備であって、請求項１又は２のいずれか１項記載のホイスト制御装置を備えた揚重設備である。

本発明のホイスト制御装置の場合、複数のホイストの減速機に設けられた複数の動力伝達部材の回転力をそれぞれ油圧機構によって複数の駆動機構に伝達し、当該駆動機構をガイド機構に沿って所定のばね力に抗して移動させ、当該駆動機構の動作によって複数の機械式センサのオン／オフをそれぞれ切り換える。そして、これら複数の機械式センサにて得られた結果に基づいて揚重設備の原動機の動作を同期制御するようにしたことから、防爆が必要な場所において、防爆リミットスイッチ以外に電気機器を使用することなく、また複雑な検出手段を用いることなく、複数のホイストのロープにそれぞれ加わる荷重の検出及びその合算とを合理的且つ簡単な構成で行い、ロープ相互間のずれを調整して揚重設備を所望の状態に自動制御することができる。

特に本発明では、複数の駆動機構をガイド機構に沿って所定のばね力に抗して移動させ、これにより複数の機械式センサのオン／オフをそれぞれ切り換えることから、ガイド機構の大きさ・形状、当該ばね力の値（ばね定数）を適宜調整することによって、複数のホイストのロープにそれぞれ加わる荷重の検出及びその合算の条件を任意に設定することができる。

本発明において、複数のホイストが、第１及び第２のホイストを有するとともに、複数の駆動機構が、第１及び第２のホイストに対応して構成された第１及び第２の駆動部材を有し、さらに、複数の機械式センサが、第１及び第２の駆動部材の動作によってオン／オフが切り換えられるように構成された第１〜第３の機械式センサを有し、第１〜第３の機械式センサのうちのいずれかが、第１及び第２の駆動部材のうちのいずれかに固定されるとともに、当該駆動部材に固定された機械式センサが、当該他の駆動部材の動作によってオン／オフが切り換えられるように構成されている場合には、現在広く用いられている揚重設備に適用可能なホイスト制御装置として、より小型で設計の自由度の大きいホイスト制御装置を簡素な構成で提供することができる。

そして、以上のようなホイスト制御装置を備えることにより、複数のホイストのロープにそれぞれ加わる荷重の検出及びその合算とを合理的且つ簡単な構成で行い、所望の状態に自動制御可能な揚重設備を安価に提供することができる。

本発明によれば、防爆が必要な場所において、防爆リミットスイッチ以外に電気機器を使用することなく、また複雑な検出手段を用いることなく、複数のホイストのロープに加わる荷重の検出及びその合算を簡単な構成で行い、ロープ相互間のずれを調整して揚重設備を所望の状態に自動制御可能なホイスト制御装置を提供することができる。

以下、本発明の好ましい実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明に係る揚重設備の実施の形態の全体を示す概略構成図、図２は、同揚重設備に適用されるホイストの内部構成を示す断面図である。
また、図３（ａ）（ｂ）は、荷役物の吊り下げ状態を示す説明図、図４は、本発明に係るホイスト制御装置の実施の形態を示す概略構成図である。

図１に示すように、本実施の形態のホイスト制御装置２０は、公知の揚重設備１に適用されるものである。
この揚重設備１は、形鋼から構成されるレール２に沿って走行する台車部３を有し、この台車部３にフレーム４が固定され吊り下げられている。このフレーム４には複数のホイスト５（本実施の形態の場合は二台のホイスト５Ａ、５Ｂ）がレール２を挟む位置において互いに平行に保持されている。

各ホイスト５Ａ、５Ｂは、図２に示すように、同一中心軸線上に配置して出力軸６ａ、入力軸７ａを互いに結合した、防爆型ブレーキモータからなる電気式の原動機６と、減速機７と、減速機７を囲むように減速機７と同心に配置したドラム（巻取ドラム）８とを有している。
この減速機７は遊星歯車式のもので、取付部材９を介してドラム８内に固定されるとともに、その出力軸７ｂとトルクアーム１０（１０Ａ、１０Ｂ：動力伝達部材）がキイ結合により固着され、さらにこのトルクアーム１０の本体部１０ａが、フレーム４の正面側壁４ａに軸受１１によって回転可能に支持されている。

また、上述した原動機６は、取付部材６ｂを介してフレーム４の後面側壁４ｂに取り付けられている。そして、ドラム８の内部には、フレーム４の後面側壁４ｂ近傍において、ボス１２ａ、１２ｂを有する円板支持部材１２が固定され、一方のボス１２ａ外面がフレーム４の後面側壁４ｂに軸受１３を介して回転可能に支持されるとともに、他方のボス１２ｂ内面が軸受１４を介して減速機７の入力軸７ａに回転可能に支持されている。

第１及び第２のホイスト５Ａ、５Ｂは、それぞれワイヤーロープ１５Ａ、１５Ｂが巻回されており、それぞれ対向する側面側から各ワイヤーロープ１５Ａ、１５Ｂを互いに接近して平行に下方へ垂下させ、各ドラム８Ａ、８Ｂを互いに反対方向へ回転させることにより各ワイヤーロープ１５Ａ、１５Ｂを同時に巻き取り又は繰り出すように構成されている。
そして、各ワイヤーロープ１５Ａ、１５Ｂの先端部は三角プレート１６の両端部に連結され、この三角プレート１６の下端部に取り付けたフック１７に荷役物４０を引っ掛けるようになっている（図３（ａ）（ｂ）参照）。

上述したように、トルクアーム１０はフレーム４の正面側壁４ａに回転可能に支持されている。このため、本実施の形態では、各ドラム８Ａ、８Ｂのロープ巻取方向へ回転した場合にトルクアーム１０Ａ、１０Ｂと当接することでトルクアーム１０Ａ、１０Ｂの回転を阻止するためのストッパ１８Ａ、１８Ｂが、フレーム４の例えば正面側壁４ａに設けられている。

一方、本実施の形態においては、トルクアーム１０Ａ、１０Ｂのロープ繰出方向への力を検出して出力するための、油圧シリンダからなる第１及び第２の出力側シリンダ２１Ａ、２１Ｂが設けられている。
ここで、第１及び第２の出力側シリンダ２１Ａ、２１Ｂは、それぞれのピストンロッド２１ａ、２１ｂがトルクアーム１０Ａ、１０Ｂの先端部に回動自在に連結されている。そして、荷役物４０の吊り上げ時にトルクアーム１０Ａ、１０Ｂに発生するロープ繰出方向の回転力が各シリンダ２１Ａ、２１Ｂのピストンロッド２１ａ、２１ｂに伝達されるように構成されている。

さらに、第１のホイスト５Ａの第１の出力側シリンダ２１Ａと、第２のホイスト５Ｂの第２の出力側シリンダ２１Ｂは、以下に説明するホイスト制御装置２０に接続されている。そして、荷役物４０の吊り上げ時に各シリンダ２１Ａ、２１Ｂのトルクアーム１０Ａ、１０Ｂに発生するロープ繰出方向の回転力が、ホイスト制御装置２０に伝達されるようになっている。

図４に示すように、本実施の形態のホイスト制御装置２０は、装置本体としてほぼ矩形状のフレーム２２を有している。
このフレーム２２には、直線状に延びる一対の取付部２２ａ、２２ｂが平行に対向配置されており、各取付部２２ａ、２２ｂに、それぞれ油圧シリンダからなる第１及び第２の入力側シリンダ２３Ａ、２３Ｂが取り付けられている。

これら第１及び第２の入力側シリンダ２３Ａ、２３Ｂは、上述した第１及び第２の出力側シリンダ２１Ａ、２１Ｂにそれぞれ接続されて油圧機構が構成され、第１及び第２の出力側シリンダ２１Ａ、２１Ｂにて生じた圧力がそれぞれ伝達入力されるようになっている。

ここで、第１の入力側シリンダ２３Ａは、そのピストンロッド２３ａがフレーム２２の内側に位置するように一方の取付部２２ａに取り付けられている。
また、第２の入力側シリンダ２３Ｂは、そのピストンロッド２３ｂがフレーム２２の内側に位置するように他方の取付部２２ｂに取り付けられている。

この場合、第１及び第２の入力側シリンダ２３Ａ、２３Ｂは、フレーム２２の取付部２２ａ、２２ｂの延びる方向に関して所定の距離だけ離間するように配置構成されている。
また、第１及び第２の入力側シリンダ２３Ａ、２３Ｂは、それぞれのピストンロッド２３ａ、２３ｂが、取付部２２ａ、２２ｂの延びる方向に対して直交する方向（例えば、図中矢印Ｐ₁又Ｐ₂は方向）に動作するように取付方向が定められている。

フレーム２２の内側であって、第１の入力側シリンダ２３Ａの両側には、取付部２２ａ、２２ｂの延びる方向に対して直交する方向に延びる第１及び第２のガイド棒（ガイド機構）２４、２５が所定の間隔をおいて設けられている。
これら第１及び第２のガイド棒２４、２５は、それぞれ直線状に形成されている。そして、第１及び第２のガイド棒２４、２５には、平板状の第１の駆動部材２６が、第１及び第２のガイド棒２４、２５に沿って摺動可能な状態で装着されている。

ここで、第１の駆動部材２６は、第１の入力側シリンダ２３Ａのピストンロッド２３ａに固定され、第１の入力側シリンダ２３Ａの駆動力によって第１及び第２のガイド棒２４、２５に沿って移動するように駆動機構が構成されている。
また、第１の駆動部材２６の、第１の入力側シリンダ２３Ａのピストンロッド２３ａ固定側と反対側の領域には、各ガイド棒２４、２５の周囲に例えば同一の圧縮コイルばね２７が装着されている。

そして、第１の入力側シリンダ２３Ａを動作させて第１の駆動部材２６を矢印Ｐ₁方向に移動させることにより、圧縮コイルばね２７が圧縮され、その反力が第１の駆動部材２６に対して与えられるように構成されている。
第１の駆動部材２６は、第１及び第２のガイド棒２４、２５より幅広に形成されており、第１のガイド棒２４側に若干はみ出す部分を有している。そして、第１の駆動部材２６のはみ出した部分の第１の入力側シリンダ２３Ａ側の部位には、第１の駆動部材２６の移動方向、すなわち、第１及び第２のガイド棒２４、２５の延びる方向に対して例えば鋭角に傾斜させたテーパ状の係止駆動部２８が形成されている。
さらに、第１の駆動部材２６上には、第１のリミットスイッチ３１が配設されている。

図４に示すように、本実施の形態では、第１のリミットスイッチ３１の動作ピン３１ａが、第２のガイド棒２５に対して側方に位置するように配置され、矢印Ｐ₂方向に傾斜することによってオンとなるように構成されている。
なお、この第１のリミットスイッチ３１及び後述する第２及び第３のリミットスイッチ３２、３３は、それぞれ動作ピン３１ａ、３２ａ、３３ａが傾いている状態がオンとなるものである。

一方、フレーム２２の内側には、上述した第１及び第２のガイド棒２４、２５のうち第１のガイド棒２４側の領域に、第２のリミットスイッチ３２が配設されている。
本実施の形態では、第２のリミットスイッチ３２の動作ピン３２ａが、第１の駆動部材２６の移動によってその係止駆動部２８と当接し又はその当接が解除されることにより、第２のリミットスイッチ３２のオン／オフが行われるように構成されている。

他方、フレーム２２の内側であって、第２の入力側シリンダ２３Ｂの両側には、取付部２２ａ、２２ｂの延びる方向に対して直交する方向（Ｐ₁又はＰ₂方向）に延びる第３及び第４のガイド棒３４、３５が所定の間隔をおいて設けられている。
これら第３及び第４のガイド棒３４、３５は、それぞれ直線状に形成されている。そして、第３及び第４のガイド棒３４、３５には、平板状の第２の駆動部材３６が、第３及び第４のガイド棒３４、３５に沿って摺動可能な状態で装着されている。

本実施の形態の場合、これら第３及び第４のガイド棒３４、３５と、上述した第１及び第２のガイド棒２４、２５とは、ほぼ同一の平面内に位置するように配置構成されている。

第２の駆動部材３６は、第２の入力側シリンダ２３Ｂのピストンロッド２３ｂに固定され、第２の入力側シリンダ２３Ｂの駆動力によって第３及び第４のガイド棒３４、３５に沿ってＰ₁又はＰ₂方向に移動するように駆動機構が構成されている。

また、第３及び第４のガイド棒３４、３５の周囲には、第２の駆動部材３６の、第２の入力側シリンダ２３Ｂのピストンロッド２３ｂ固定側と反対側の領域に、例えば同一の圧縮コイルばね３７が装着されている。
そして、第２の入力側シリンダ２３Ｂを動作させて第２の駆動部材３６を矢印Ｐ₂方向に移動させることにより、圧縮コイルばね３７が圧縮され、その反力が第２の駆動部材３６に対して与えられるように構成されている。

ここで、第２の駆動部材３６は、第３及び第４のガイド棒３４、３５より幅広に形成され、第３及び第４のガイド棒３４、３５の両側に若干はみ出す部分を有している。
そして、第２の駆動部材３６のはみ出した部分のうち、第４のガイド棒３５側の第２の入力側シリンダ２３Ｂ側の部位には、第２の駆動部材３６の移動方向、すなわち、第３及び第４のガイド棒３４、３５の延びる方向に対して例えば鋭角に傾斜させたテーパ状の第１の係止駆動部３８が形成されている。

一方、フレーム２２の内側の、上記第３及び第４のガイド棒３４、３５のうち第４のガイド棒３５の側方の領域には、第３のリミットスイッチ３３が配設されている。
そして、第３のリミットスイッチ３３の動作ピン３３ａが、第２の駆動部材３６の第１の係止駆動部３８と当接し又はその当接が解除されることにより、第３のリミットスイッチ３３のオン／オフが行われるように構成されている。

また、第２の駆動部材３６のはみ出した部分のうち第３のガイド棒３４側の第２の入力側シリンダ２３Ｂと反対側の部位には、第２の駆動部材３６の移動方向、すなわち、第３及び第４のガイド棒３４、３５の延びる方向に対して例えば鋭角に傾斜させたテーパ状の第２の係止駆動部３９が形成されている。
そして、上述した第１のリミットスイッチ３１の動作ピン３１ａが、第２の駆動部材３６の第２の係止駆動部３９と当接し又はその当接が解除されることにより、第１のリミットスイッチ３１のオン／オフが行われるように構成されている。

さらに、これら第１〜第３のリミットスイッチ３１〜３３は、例えば揚重設備１のフレーム４に設けた制御手段５０に接続され、第１〜第３のリミットスイッチ３１〜３３にて得られた結果に基づき、上述した第１及び第２のホイスト５Ａ、５Ｂの原動機６Ａ、６Ｂの動作を制御するように回路が構成されている。

以下、本実施の形態の動作について、巻上時の動作を例にとって説明する。
ここで、図４は、第１及び第２のホイスト５Ａ、５Ｂのワイヤーロープ１５Ａ、１５Ｂに荷重が作用していない状態を示すもの、図５は、第１及び第２のホイスト５Ａ、５Ｂが正常に動作している状態を示すものである。

図４に示すように、本実施の形態では、無負荷運転時において、圧縮コイルばね２７の付勢力によって第１の駆動部材２６が第１の入力側シリンダ２３Ａ側に配置されるようになっており、その結果、係止駆動部２８が第２のリミットスイッチ３２の動作ピン３２ａと当接して、第２のリミットスイッチ３２がオン状態になる。

また同様に、圧縮コイルばね３７の付勢力によって第２の駆動部材３６が第２の入力側シリンダ２３Ｂ側に配置され、その結果、第１の係止駆動部３８が第３のリミットスイッチ３３の動作ピン３３ａと当接して、第３のリミットスイッチ３３がオン状態になる。
さらに、この状態では、第１のリミットスイッチ３１の動作ピン３１ａと第２の駆動部材３６の第２の係止駆動部３９は当接していないため、第１のリミットスイッチ３１は、オフ状態となっている。

図４に示す状態において、ドラム８に巻回されたワイヤーロープ１５Ａ、１５Ｂに荷重が作用すると、トルクアーム１０Ａ、１０Ｂがロープ繰出方向に回転し、その結果、第１及び第２の出力側シリンダ２１Ａ、２１Ｂのピストンロッド２１ａ、２１ｂをそれぞれ押圧し、その圧力が、ホイスト制御装置２０の第１及び第２の入力側シリンダ２３Ａ、２３Ｂへ伝達される。
そして、ホイスト制御装置２０の第１及び第２の入力側シリンダ２３Ａ、２３Ｂに圧力が発生すると、第１の駆動部材２６が押圧されて矢印Ｐ₁方向へ移動するとともに、第２の駆動部材３６が押圧されて矢印Ｐ₂方向へ移動する。

その結果、図５に示すように、第１及び第２のガイド棒２４、２５に装着した圧縮コイルばね２７と、第３及び第４のガイド棒３４、３５に装着した圧縮コイルばね３７が、それぞれ圧縮されてその弾性力（反力）が次第に大きくなり、第１及び第２の入力側シリンダ２３Ａ、２３Ｂからの押圧力とつり合った位置で第１及び第２の駆動部材２３Ａ、２３Ｂが停止する。

本実施の形態では、このような無負荷運転時において、第１〜第３のリミットスイッチ３１〜３３がオフ状態になるように、圧縮コイルばね２７、３７のばね定数、第１及び第２の駆動部材２３Ａ、２３Ｂのサイズ及び配置、第１〜第３のリミットスイッチ３１〜３３のサイズ及び配置等の種々の条件を設定する。

ここでは、第１のリミットスイッチ３１の動作ピン３１ａと、第３のリミットスイッチ３３の動作ピン３３ａの軸間の距離をａとする。また、第２のリミットスイッチ３２の動作ピン３２ａと、第３のリミットスイッチ３３の動作ピン３３ａの軸間の距離をｂとする。
そして、これらの距離ａ、ｂの和に相当するばね圧縮量が吊り荷重に相当している。図３（ａ）から図３（ｂ）、図３（ｂ）から図３（ａ）への変化に対し、吊り荷重が一定の場合において、ａ＋ｂ＝一定となるように設定されている。

図６（ａ）（ｂ）は、第１及び第２のホイスト５Ａ、５Ｂのうち一方のホイスト（例えば、第１のホイスト５Ａ）のワイヤーロープ１５Ａが先に張って定格負荷が作用した場合の状態を示すものである（図３（ａ）参照）。
この場合においては、第１の入力側シリンダ２３Ａの圧力が高くなるため、第１の駆動部材２６が矢印Ｐ₁方向へ移動して圧縮コイルばね２７が圧縮され、その結果、第２のリミットスイッチ３２が解除（ＯＦＦ）される。

その一方、第２の入力側シリンダ２３Ｂの圧力が相対的に低くなるため、予め設定した圧縮コイルばね３７の付勢力によって、第２の駆動部材３６が矢印Ｐ₁方向へ移動し、その結果、第３のリミットスイッチ３３がオンになる。
ここで、制御手段５０からの命令によって第１のホイスト５Ａの原動機６Ａを停止させ、第２のホイスト５Ｂの原動機６Ｂのみを巻上運転させる。その後、図示しないタイマーを用いて第２のホイスト５Ｂを所定量（例えば９０ｍｍ程度）移動（巻上げ）し、第３のリミットスイッチ３３のオン状態が解除されるように、この巻上動作を所定回数続ける（例えば、３回）。

これは所謂インチングをさせることではなく、第２のホイスト５Ｂを駆動させる毎に条件を新たに測定して上述した巻上動作を繰り返すもので、ワイヤーロープ１５Ｂが張るように連続して動作を行う。
そして、第３のリミットスイッチ３３が解除（ＯＦＦ）された後は、図６（ｂ）に示すように、正常運転状態として、制御手段５０からの命令によって、第１及び第２のホイスト５Ａ、５Ｂ共に巻上運転を行うように制御する。

一方、上述した巻上動作を繰り返した場合であっても、第３のリミットスイッチ３３が解除（ＯＦＦ）されない場合には、第１及び第２のホイスト５Ａ、５Ｂの動作を停止し、装置の点検を行う。

図７（ａ）（ｂ）は、第１及び第２のホイスト５Ａ、５Ｂに過負荷が作用した場合の状態を示すものである。
上述したように、正常な状態では、ワイヤーロープ１５Ａ、１５Ｂが均等にドラム８に巻回され、三角プレート１６を水平を保持した状態で巻き上げられる。

この状態において、荷役物４０が何かに引っ掛かるなどして過負荷状態となった場合には、図７（ａ）に示す正常状態から、ホイスト制御装置２０の第１及び第２の入力側シリンダ２３Ａ、２３Ｂにおける圧力が大きくなり、第１の駆動部材２６が押圧されて矢印Ｐ₁方向へ移動するとともに、第２の駆動部材３６が押圧されてＰ₂方向へ移動する。
その結果、図７（ｂ）に示すように、第１のリミットスイッチ３１の動作ピン３１ａが第２の駆動部材３６の第１の係止駆動部３８と当接して第１のリミットスイッチ３１がオン状態になる。

一方、第２のリミットスイッチ３２の動作ピン３２ａと第１の駆動部材２６の係止駆動部２８とは離間する。また、第３のリミットスイッチ３３の動作ピン３３ａと第２の駆動部材３６の第１の係止駆動部３８とについても離間する。

これにより、第１のリミットスイッチ３１のみがオン状態になる。
この状態となった場合には、制御手段５０からの命令によって、第１及び第２のホイスト５Ａ、５Ｂを共に停止させるとともに、警報ブザー（図示せず）を鳴らすように制御する。
なお、この状態を解除するには、図示しないセレクタースイッチを手動に切り換えてから巻下げを行う。

図８は、第１及び第２のホイストのうち一方のホイスト（第１のホイスト５Ａ）にのみ過負荷が作用し、他方のホイスト（第２のホイスト５Ｂ）は無負荷状態の場合を示すものである。
例えば、第１のワイヤーロープ１５Ａが何かに引っ掛かるなどして過負荷状態となった場合には、図７（ａ）に示す正常状態から、ホイスト制御装置２０の第１の入力側シリンダ２３Ａにおける圧力が大きくなり、第１の駆動部材２６が押圧されて矢印Ｐ₁方向へ移動する。

その一方、第２の入力側シリンダ２３Ｂの圧力が無負荷状態になるため、予め設定した圧縮コイルばね３７の付勢力によって、第２の駆動部材３６が矢印Ｐ₁方向へ移動する。
その結果、図８に示すように、第３のリミットスイッチ３３の動作ピン３３ａが第２の駆動部材３６の第１の係止駆動部３８と当接して第３のリミットスイッチ３３がオン状態になる。
その後は、制御手段５０からの命令によって、第１及び第２のホイスト５Ａ、５Ｂの運転を共に停止するように制御する。

以上述べたように本実施の形態においては、第１及び第２のホイスト５Ａ、５Ｂの減速機７Ａ、７Ｂに設けられた第１及び第２のトルクアーム１０Ａ、１０Ｂの回転力をそれぞれ油圧機構によって第１及び第２の駆動部材２６、３６に伝達し、これら駆動部材２６、３６をガイド棒２４及び２５、３４及び３５に沿ってばね力に抗して移動させ、当該駆動機構の動作によって第１〜第３のリミットスイッチ３１〜３３のオン／オフをそれぞれ切り換える。そして、第１〜第３のリミットスイッチ３１〜３３にて得られた結果に基づいて制御手段５０からの命令によって揚重設備１の原動機６Ａ、６Ｂの動作を制御するようにしたことから、防爆が必要な場所において、防爆リミットスイッチ以外に電気機器を使用することなく、また複雑な検出手段を用いることなく、第１及び第２のホイスト５Ａ、５Ｂのワイヤーロープ１５Ａ、１５Ｂにそれぞれ加わる荷重の検出及びその合算とを簡単な構成で行い、ワイヤーロープ１５Ａ、１５Ｂ相互間のずれを調整して揚重設備１を所望の状態に自動制御することができる。

特に本実施の形態によれば、ガイド機構（第１及び第２の駆動部材、第１及び第２のガイド棒２４及び２５、第３及び第４のガイド棒３４及び３５）の大きさ・形状、圧縮コイルばね２７、３７のばね定数を適宜調整することによって、第１及び第２のホイスト５Ａ、５Ｂのワイヤーロープ１５Ａ、１５Ｂにそれぞれ加わる荷重の検出及びその合算の条件を任意に設定することができるとともに、現在広く用いられているホイストを用いた揚重設備に適用可能なホイスト制御装置２０を簡素な構成で提供することができる。

また、本実施の形態では、第１〜第３のリミットスイッチ３１〜３３のうち第１のリミットスイッチ３１が、第１の駆動部材２６に固定されるとともに、第１のリミットスイッチ３１が、第２の駆動部材３６の動作によってオン／オフが切り換えられるように構成されているため、より小型で設計の自由度の大きいホイスト制御装置２０を簡素な構成で提供することができる。

しかも、第１及び第２の駆動部材２６、３６が、平行な方向に移動するように構成されるとともに、第１の駆動部材２６に固定された第１のリミットスイッチ３１が、第２の駆動部材３６の動作によってオン／オフが切り換えられるように構成されているので、より小型で確実に機械式センサを動作させることが可能なホイスト制御装置２０を提供することができる。

そして、以上のような本実施の形態のホイスト制御装置２０を備えることにより、第１及び第２のホイスト５Ａ、５Ｂのワイヤーロープ１５Ａ、１５Ｂにそれぞれ加わる荷重の検出及びその合算とを合理的且つ簡単な構成で行い、所望の状態に自動制御可能な揚重設備１を安価に提供することができる。

なお、本発明は上述の実施の形態に限られることなく、種々の変更を行うことができる。
例えば、本発明に用いる駆動機構は、上記実施の形態のものには限られず、駆動部材の大きさ・形状・係止駆動部の位置や、ガイド棒の大きさ・形状は、適宜変更することができる。さらに、圧縮コイルばねのみならず、引張コイルばねを用いることも可能である。
ただし、装置の小型・簡素化の観点からは、上記実施の形態の構成を採用することが好ましい。

さらに、上述の実施の形態においては、ホイストの巻上時の動作を例にとって説明したが、本発明はこれに限られず、巻下時にも適用できることはもちろんである。
ただし、巻上時巻下時には、動作させるホイスト及びその運転方向が上記実施の形態の場合と逆になるものである。

加えて、上述の実施の形態においては、電気式の原動機を用いた場合を例にとって説明したが、本発明はこれに限られず、空気式の原動機を用いた場合にも適用することができる。
ただし、本発明は、二台の電気式の原動機を用いた場合にロープ速度のずれに起因して生ずる片側のロープのたるみ等に対して最も有効となるものである。

本発明に係る揚重設備の実施の形態の全体を示す概略構成図 同揚重設備に適用されるホイストの内部構成を示す断面図 （ａ）（ｂ）：荷役物の吊り下げ状態を示す説明図 本発明に係るホイスト制御装置の実施の形態の構成及び動作を示す概略構成図 同ホイスト制御装置において第１及び第２のホイストが正常に動作している状態を示す説明図 （ａ）（ｂ）：同ホイスト制御装置において第１及び第２のホイストのうち一方のホイストのワイヤーロープが先に張って負荷が作用した場合の状態を示す説明図 （ａ）（ｂ）：同ホイスト制御装置において第１及び第２のホイストに過負荷が作用した場合の状態を示す説明図 同ホイスト制御装置において第１及び第２のホイストのうち一方のホイストにのみ過負荷が作用し、他方のホイストは無負荷状態の場合を示す説明図

符号の説明

１…揚重設備、５（５Ａ、５Ｂ）…ホイスト、６…原動機、７…減速機、８…ドラム（巻取ドラム）、１０（１０Ａ、１０Ｂ）…トルクアーム、２０…ホイスト制御装置、２１Ａ、２１Ｂ…出力側シリンダ、２３Ａ、２３Ｂ…入力側シリンダ、２６…第１の駆動部材、３１〜３３…リミットスイッチ、３６…第２の駆動部材、４０…荷役物、５０…制御手段

Claims (3)

1. 原動機によって駆動され減速機によって減速駆動される巻取ドラムを有する複数のホイストを備え、前記巻取ドラムにそれぞれ巻回されたロープで荷役物を吊り上げる揚重設備に適用可能なホイスト制御装置であって、
   前記複数のホイストにそれぞれ設けられ、前記減速機の出力軸に固定され当該減速機の回転反力によってロープ繰出し方向へのみ回転動作するように構成された複数の動力伝達部材と、
   前記複数の動力伝達部材の回転力を油圧シリンダを介して伝達する複数の油圧機構と、
   所定のガイド機構に沿って移動自在に構成され、前記油圧機構からの伝達力がそれぞれ与えられるとともに、所定のばね力に抗して移動する駆動部材を有する複数の駆動機構と、
   前記複数の駆動機構の動作によってオン／オフが切り換えられるように構成された複数の機械式センサとを備え、
   前記複数の機械式センサにて得られた結果に基づいて前記原動機の動作を同期制御するように構成されたホイスト制御装置。
2. 前記複数のホイストが、第１及び第２のホイストを有するとともに、前記複数の駆動機構が、前記第１及び第２のホイストに対応して構成された第１及び第２の駆動部材を有し、さらに、前記複数の機械式センサが、前記第１及び第２の駆動部材の動作によってオン／オフが切り換えられるように構成された第１〜第３の機械式センサを有し、
   前記第１〜第３の機械式センサのうちのいずれかが、前記第１及び第２の駆動部材のうちのいずれかに固定されるとともに、当該駆動部材に固定された前記機械式センサが、当該他の駆動部材の動作によってオン／オフが切り換えられるように構成されている請求項１記載のホイスト制御装置。
3. 原動機によって駆動され減速機によって減速駆動される巻取ドラムを有する複数のホイストを備え、前記巻取ドラムにそれぞれ巻回されたロープで荷役物を吊り上げる揚重設備であって、
   請求項１又は２のいずれか１項記載のホイスト制御装置を備えた揚重設備。

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