JP2014156290A

JP2014156290A - ニューマチックアンローダ

Info

Publication number: JP2014156290A
Application number: JP2013026667A
Authority: JP
Inventors: Masayoshi Tanaka; 正吉田中; Noriyuki Onishi; 則行大西
Original assignee: IHI Transport Machinery Co Ltd
Current assignee: IHI Transport Machinery Co Ltd
Priority date: 2013-02-14
Filing date: 2013-02-14
Publication date: 2014-08-28
Anticipated expiration: 2033-02-14
Also published as: JP6111086B2

Abstract

【課題】ニューマチックアンローダに関し、吸引ノズルによる荷役物の吸い上げ中に荷役物の流入を促進させることにより荷役効率を効果的に向上させる。
【解決手段】粒状物質を吸入搬送することで荷役するニューマチックアンローダ１であって、略垂直に延設され、垂直伸縮装置１５の作動によって伸縮する垂直伸縮管９と、垂直伸縮管９の先端に接続され、被搬送物である粒状物質内に挿入される吸引ノズル１１と、垂直伸縮装置１５の作動を制御する制御器２５とを備え、制御器２５は、吸引ノズル１１を上下動させて吸引ノズル１１の粒状物質内の挿入量Ａ及び速度を変化させるように垂直伸縮装置１５の作動を制御する。
【選択図】図２

Description

本発明は、粒状の荷役物を荷揚げするニューマチックアンローダに関する。

岸壁に停泊中の船舶から積載されている粒状の荷役物（大豆、メイズ等）を荷揚げするアンローダとして、荷役物の中に吸引ノズルを差し入れて吸入することにより荷揚げするニューマチックアンローダが知られている（例えば、特許文献１、２参照）。

ニューマチックアンローダは、岸壁側に配設された分離器に接続されて横方向に延在する水平伸縮管と、この水平伸縮管に接続されて下方に向かい屈曲するベンド管と、このベンド管の先端に接続されて略垂直に下方に延在する垂直伸縮管と、この垂直伸縮管の先端に接続されて荷役物の中に差し入れられる吸引ノズルとを備えており、真空ブロアの吸引力により吸引ノズルから荷役物を吸い込むことで荷揚げを行うように構成されている。

特開２００４−２５６２９８号公報特開昭６０−１１８５３０号公報

ところで、ニューマチックアンローダによる粒状の荷役物（以下、粒状物質という）の吸い上げでは、木質ペレット等の角状又は柱状の粒状物質は、大豆やメイズ等の近球状の粒状物質に比べて吸い上げにくく荷役能力が低下する。この荷役能力の低下は粒状物質の粒子形状に起因しており、粒状物質の粒子形状が一様ではなく、粒状物質の粒子に大小又は長短等の違いがある場合、粒状物質の粒子同士の絡みつき（ブリッジ）が生じるため、吸引ノズルの先端における粒状物質の流動性が低下することにより発生する。

本発明はこのような点に鑑みてなされたもので、その目的は、吸引ノズルによる荷役物の吸い上げ中に荷役物の流入を促進させることにより荷役効率を効果的に向上させることにある。

上述の目的を達成するため、本発明のニューマチックアンローダは、粒状物質を吸入搬送することで荷役するニューマチックアンローダであって、略垂直に延設され、垂直伸縮装置の作動によって伸縮する垂直伸縮管と、前記垂直伸縮管の先端に接続され、被搬送物である粒状物質内に挿入される吸引ノズルと、前記垂直伸縮装置の作動を制御する制御器とを備え、前記制御器は、前記吸引ノズルを上下動させて前記吸引ノズルの粒状物質内の挿入量及び速度を変化させるように前記垂直伸縮装置の作動を制御することを特徴とする。

また、前記制御器は、粒状物質の種類に応じて前記吸引ノズルの上下動作量及び上下動作速度が可変となるように前記垂直伸縮装置の作動を制御するものであってもよい。

また、前記制御器は、前記吸引ノズルの上下動作量が前記吸引ノズルの長さに対して任意の範囲内の動作量となるように、前記垂直伸縮装置の作動を制御するものであってもよい。

本発明のニューマチックアンローダによれば、吸引ノズルによる荷役物の吸い上げ中に荷役物の流入を促進させることにより荷役効率を効果的に向上させることができる。

本発明の一実施形態に係るニューマチックアンローダの全体構成を示す概略図である。本発明の一実施形態に係るニューマチックアンローダにおける吸引ノズル及び垂直伸縮装置の構造を示す概略図である。本発明の一実施形態に係るニューマチックアンローダの吸引ノズルへの粒状物質の流入を示す説明図である。

以下、図１から図３に基づいて、本発明の一実施形態に係るニューマチックアンローダを説明する。

まず、本実施形態のニューマチックアンローダ１の全体構成から説明する。

図１に示すように、ニューマチックアンローダ１は、岸壁２側に配設された分離機３と、分離機３に空気管４を介して接続された真空ブロア５と、分離機３に揺動可能に接続されて横方向に延在する水平伸縮管６と、水平伸縮管６を揺動させる揺動機構７と、水平伸縮管６の先端に接続されて下方に向かい屈曲するベンド管８と、ベンド管８の先端に接続されて略垂直に下方に延出する垂直伸縮管９と、垂直伸縮管９の先端に接続されると共に、船舶１０に積載された粒状の荷役物（以下、粒状物質ともいう）の中に所定の深さ挿入される（差し入れられる）吸引ノズル１１とを備える。さらに、ベンド管８と垂直伸縮管９との間には、フレキシブル管１２が介設されており、垂直伸縮管９と吸引ノズル１１との間にはフレキシブル管１３が介設されている。

水平伸縮管６は、分離機３に接続された大径管部６ａと、この大径管部６ａに摺動可能に挿入された小径管部６ｂとを含み、水平伸縮装置１４によって大径管部６ａと小径管部６ｂとを相対移動させることで伸縮可能に構成されている。垂直伸縮管９は、大径管部９ａと、この大径管部９ａに摺動可能に挿入された小径管部９ｂとを含み、垂直伸縮装置１５によって大径管部９ａと小径管部９ｂとを相対移動させることで伸縮可能に構成されている。

本実施形態において、荷役物（被搬送物）としての粒状物質は空気と共に吸引ノズル１１に吸い込まれた後、フレキシブル管１３、垂直伸縮管９、フレキシブル管１２、ベンド管８、水平伸縮管６を介して分離機３へと導入される。そして、分離機３により空気から分離された粒状物質は岸壁コンベヤ１６又は他の船舶（不図示）に供給される一方、粒状物質から分離された空気は空気管４から真空ブロア５に吸入されるように構成されている。

次に、吸引ノズル１１及び垂直伸縮装置１５の詳細構造について説明する。

図２に示すように、吸引ノズル１１は、フレキシブル管１３の先端に接続される短管１１ａと、短管１１ａに接続される先端ノズル１１ｂとを備える。さらに、先端ノズル１１ｂは、その筒内を粒状物質の吸入流路とする内筒３１と、内筒３１の外周に間隔を隔てて装着された外筒３２とを備える（図３参照）。

垂直伸縮装置１５は、ワイヤロープ２１の巻上げ下げを介して垂直伸縮管９を伸縮させるウィンチである。垂直伸縮装置１５は、その先端が垂直伸縮管９の小径管部９ｂに取り付けられるワイヤロープ２１と、ワイヤロープ２１が巻き付けられるドラム２２と、ドラム２２を回転させる電動機（本実施形態においては、インバータ用モータ）２３と、これらドラム２２と電動機２３との間に介設される減速機２４とを備える。

垂直伸縮装置１５の電動機２３はコントローラ（制御器）２５と電気的に接続されており、コントローラ２５から出力される指示信号に応じて駆動を制御される。さらに、垂直伸縮装置１５にはエンコーダ（本実施形態においては、ロータリエンコーダ）２６が装着されており、コントローラ２５はエンコーダ２６の出力信号に応じて電動機２３の駆動を制御（インバータ制御）する。

コントローラ２５は、吸引ノズル１１を繰り返し上下動させて吸引ノズル１１の粒状物質内の挿入量（挿入深さ）Ａ（図２参照）及び速度を変化させるように、垂直伸縮装置１５の電動機２３の駆動を制御する（上下動作モード）。より詳しくは、このコントローラ２５には、予め作成した粒状物質の種類と吸引ノズル１１の最適な上下動作速度との関係を示す上下動作速度設定マップ（不図示）、及び、粒状物質の種類と吸引ノズル１１の最適な上下動作量との関係を示す上下動作量設定マップ（不図示）が記憶されている。本実施形態において、最適な上下動作速度は、粒状物質の粒子の大きさに応じて、この粒子の大きさが大きいものほど上下動作速度は速くなるように設定されている。また、最適な上下動作量は、粒状物質の粒子の大きさに応じて、この粒子の大きさが大きいものほど上下動作量は大きくなるように設定されている。この最適な上下動作量は、吸引ノズル１１に振動を与えることを目的とするのではないので比較的大きくするのがよく、例えば、吸引ノズル１１の長さＬ（図２参照）に対して任意（本実施形態においては、４０％）の範囲内の動作量とされる。

コントローラ２５は、操作者により上述の上下動作モードの実行及び粒状物質の種類が選択されると、これらのマップから選択された種類に対応する最適な上下動作速度と最適な上下動作量とをそれぞれ読み取ると共に、垂直伸縮装置１５の電動機２３に指示信号として出力する。これにより、吸引ノズル１１の上下動作速度が粒状物質の種類に応じた最適な上下動作速度に調整されると共に、吸引ノズル１１の上下動作量が粒状物質の種類に応じた最適な上下動作量に調整されるように構成されている。

次に、本実施形態に係るニューマチックアンローダ１による作用効果について説明する。

図３（ａ）に示すように、吸引ノズル１１の先端直下に形成される粒状物質の堆積層表面は安息角を形成する。また、粒状物質が木質ペレット等である場合は、粒状物質が大豆やメイズ等である場合に比べて摩擦係数が大きい等の要因から、吸引ノズル１１の先端直下において粒状物質の粒子同士の絡みつきが生じやすい。

図３（ｂ）に示すように、図３（ａ）に示す状態から吸引ノズル１１を上昇させることにより、吸引ノズル１１の周囲の粒状物質が崩れて先端直下に流れ込み、吸引ノズル１１の先端直下に新たに粒状物質の堆積層Ｘが形成される。この新たに形成された粒状物質の堆積層Ｘは、空隙率が比較的大きく二次空気流により吹き飛ばされ吸引ノズル１１により吸引されやすい。また、新たに形成された粒状物質の堆積層Ｘは、吸引ノズル１１の周囲から崩れて先端直下に流れ込んだばかりで、粒子同士の絡みつきも生じていない。

さらに、粒状物質が吸引ノズル１１の周囲から崩れて先端直下に流れ込むのに伴って吸引ノズル１１周辺の粒状物質の堆積層表面が凹むことになるが、これによって吸引ノズル１１による吸引抵抗が減少して一時的に空気流量（流速）が増大することも粒状物質の吸引促進に貢献すると考えられる。

そして、吸引ノズル１１による粒状物質の吸い上げ中に吸引ノズル１１を繰り返し上下動させると、吸引ノズル１１を上昇させるたびに上述のプロセスが繰り返されるので、吸引ノズル１１の先端における粒状物質の流動化が促進される。

したがって、本実施形態に係るニューマチックアンローダ１によれば、吸引ノズル１１による粒状物質の吸い上げ中に吸引ノズル１１を繰り返し上下動させることにより、吸引ノズル１１の先端における粒状物質の流動性を安定化させることが可能となり、荷役効率を確実に向上させることができる。

また、上述の上下動作モードにおける吸引ノズル１１の上下動作速度及び上下動作量は、粒状物質の粒子の大きさに応じてコントローラ２５が垂直伸縮装置１５の作動を制御することで適宜調整される。

したがって、本実施形態に係るニューマチックアンローダ１によれば、吸引ノズル１１による粒状物質の吸い上げ中に粒状物質の種類に応じた上下動作速度及び上下動作量にて吸引ノズル１１を上下動させることが可能となり、荷役効率を粒状物質の種類に応じて効果的に向上させることができる。

なお、本発明は、上述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、適宜変形して実施することが可能である。

例えば、ニューマチックアンローダ１に、吸引ノズル１１による粒状物質の吸引量を検出する計量器（不図示）を設け、この計量器の検出値に応じてコントローラ２５が吸引ノズル１１の上下動作モードの実行と解除とを自動的に切り換えるようにしても良い。この場合は、吸引ノズル１１による粒状物質の吸引量を正確に検出するために、ニューマチックアンローダ１における荷役物の搬送経路において負圧の影響を受けにくい箇所に計量器を設けることが好ましい。

また、ニューマチックアンローダ１に、吸引ノズル１１の粒状物質内の挿入量Ａを検出する挿入量検出器（不図示）を設け、この挿入量検出器の検出値に応じてコントローラ２５が吸引ノズル１１の粒状物質内の挿入量Ａを自動的に調整するようにしてもよい。

さらに、粒状物質の種類に応じて吸引ノズル１１の上下動作速度を可変とする必要は必ずしもない。

１ニューマチックアンローダ
９垂直伸縮管
１１吸引ノズル
１５垂直伸縮装置
２５コントローラ（制御器）
Ａ吸引ノズルの粒状物質内の挿入量

Claims

粒状物質を吸入搬送することで荷役するニューマチックアンローダであって、
略垂直に延設され、垂直伸縮装置の作動によって伸縮する垂直伸縮管と、前記垂直伸縮管の先端に接続され、被搬送物である粒状物質内に挿入される吸引ノズルと、前記垂直伸縮装置の作動を制御する制御器とを備え、
前記制御器は、前記吸引ノズルを上下動させて前記吸引ノズルの粒状物質内の挿入量及び速度を変化させるように前記垂直伸縮装置の作動を制御することを特徴とするニューマチックアンローダ。
前記制御器は、粒状物質の種類に応じて前記吸引ノズルの上下動作量及び上下動作速度が可変となるように前記垂直伸縮装置の作動を制御する請求項１に記載のニューマチックアンローダ。
前記制御器は、前記吸引ノズルの上下動作量が前記吸引ノズルの長さに対して任意の範囲内の動作量となるように、前記垂直伸縮装置の作動を制御する請求項１又は２に記載のニューマチックアンローダ。