JP2898514B2 - バケットチェンエレベータ掘削装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば船積みばら積物
の荷揚げに用いられるバケットチェンエレベータ掘削装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】船積みされた鉱石等のばら積物は、バケ
ットチェンエレベータ掘削装置を船倉に出入りさせて荷
揚げされている。図３に基づいて従来のバケットチェン
エレベータ掘削装置を説明する。図３には従来のバケッ
トチェンエレベータ掘削装置の側面を示してある。

【０００３】図に示すように、エレベータコラム１の下
端には軸２を介して揺動フレーム３が水平軸回りで揺動
自在に支持され、揺動フレーム３の先端には軸２と平行
な軸４を介して掘削フレーム５が水平軸回りで回動自在
に支持されている。エレベータコラム１にはシリンダ６
の本体６ａが回動自在に支持され、油圧シリンダ６のロ
ッド６ｂの先端は揺動フレーム３に回動自在に支持され
ている。つまり、シリンダ６の駆動によりエレベータコ
ラム１に対して揺動フレーム３が揺動される。また、エ
レベータコラム１と掘削フレーム５とには軸７，８を介
して揺動フレーム３と略同長のテンションリンク９が支
持され、テンションリンク９により掘削フレーム５は揺
動フレーム５の揺動角度に係らず常に水平状態に維持さ
れる。

【０００４】掘削フレーム５の両端にはガイドスプロケ
ット１０，１１が設けられ、ガイドスプロケット１０，
１１にはエレベータコラム１内へ循環するバケットチェ
ンエレベータ１２が卷回されている。バケットチェンエ
レベータ１２には図示しないバケットが多数支持され、
バケットチェンエレベータ１２が巡回することによりバ
ケットによってばら荷１３がエレベータコラム１内に運
ばれて荷揚げされる。尚、図３中の符号で１４は船倉の
壁である。

【０００５】上述した従来のバケットチェンエレベータ
掘削装置は、図３に実線で示したように、シリンダ６の
ロッド６ｂを伸長させることで揺動フレーム３と掘削フ
レーム５を略Ｌ字状態にする。この状態で船の倉口を上
下に出入りさせることで、船倉内の中央付近のばら荷１
３の荷揚げ運転が行なわれる。また、図３に一点鎖線で
示したように、シリンダ６のロッド６ｂを縮めることで
掘削フレーム５は水平状態のまま揺動フレーム３が前方
に揺動する。この状態で壁１４近傍のばら荷１３の荷揚
げ運転が行なわれる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来のバケットチェン
エレベータ掘削装置で壁１４近傍のばら荷１３の荷揚げ
を行なう場合、壁１４にもたれているばら荷１３が予期
しない荷崩れをおこすことがある。ばら荷１３が荷崩れ
をおこすと、掘削フレーム５の先端のバケットチェンエ
レベータ１２にばら荷１３が被さって大きな負荷が加わ
り、バケットチェンエレベータ１２の循環駆動に大きな
抵抗が生じ、バケットチェンエレベータ１２の循環がで
きなくなったり、構造に過大応力を発生させたりする。

【０００７】このような状態になると、運転者の判断
で、エレベータコラム１を壁１４から後退させ再び小距
離前進させる操作（図に矢印ａ，ｂで示す）、またはエ
レベータコラム１を上下移動させる操作（図に矢印ｃ，
ｄで示す）、またはエレベータコラム１を傾斜往復移動
させる操作（図に矢印ｅ，ｆで示す）を手動で行なって
過負荷状態を回避している。しかし、この過負荷回避操
作は的確な対応が難しく、装置に無理な負担がかかり、
また荷揚げ運転の能率低下は避けられなかった。

【０００８】本発明は上記状況に鑑みてなされたもの
で、掘削フレームの先端側でバケットチェンエレベータ
にかかる過負荷に敏速に対応して回避操作できるバケッ
トチェンエレベータ掘削装置を提供し、もって過負荷に
よる装置の損耗防止と荷揚げ運転の能率低下防止を図る
ことを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の構成は、水平軸回りで揺動駆動する揺動フレ
ームをエレベータコラムの下端に支持し、揺動フレーム
の揺動中心と平行な中心軸回りで回動駆動する掘削フレ
ームを揺動フレームの先端に支持し、掘削フレームの先
端及び揺動フレームの両端にそれぞれガイドスプロケッ
トを設け、エレベータコラム内へ循環するバケットチェ
ンエレベータをガイドスプロケットに巻回する一方、掘
削フレームの先端に、ばら荷による荷重を検出し過負荷
状態を検出したときに掘削フレームに回避動作させる信
号を出力するための負荷検出手段を設けたことを特徴と
する。

【００１０】

【作用】揺動フレームをエレベータコラムに対して揺動
させて掘削フレームの先端を所望位置に移動させ、バケ
ットチェンエレベータを循環させて掘削を行なう。掘削
時における掘削フレームの先端の負荷は負荷検出手段に
よって検出され、荷重が過負荷状態になると、掘削フレ
ームを揺動フレームに対して回動させて過負荷状態を回
避する。

【００１１】

【実施例】図１には本発明の一実施例に係るバケットチ
ェンエレベータ掘削装置の側面を示してある。

【００１２】図に示すように、エレベータコラム５１の
下端には軸５２を介して上部フレーム５３が水平軸回り
で揺動自在に支持され、上部フレーム５３にはスライド
フレーム５４が伸縮自在に支持されている。上部フレー
ム５３とスライドフレーム５４とに亘って油圧シリンダ
１５が設けられ、スライドフレーム５４は油圧シリンダ
１５の駆動によって上部フレーム５３に対して伸縮す
る。エレベータコラム５１には揺動シリンダ１７の本体
１７ａが回動自在に支持され、揺動シリンダ１７のロッ
ド１７ｂの先端は上部フレーム５３に回動自在に支持さ
れている。つまり、上部フレーム５３とスライドフレー
ム５４によって揺動フレーム１６が構成され、揺動フレ
ーム１６は、揺動シリンダ１７の駆動によってロッド１
７ｂが伸縮することにより、エレベータコラム５１に対
して水平軸回りで揺動駆動自在となっている。

【００１３】揺動フレーム１６の先端、即ちスライドフ
レーム５４の先端には軸５２と平行な軸１８を介して掘
削フレーム１９が水平軸回りで回動自在に支持されてい
る。スライドフレーム５４には回動シリンダ２０の本体
２０ａが回動自在に支持され、回動シリンダ２０のロッ
ド２０ｂの先端は掘削フレーム１９に回動自在に支持さ
れている。回動シリンダ２０の駆動によってロッド２０
ｂが伸縮することにより、スライドフレーム５４に対し
て掘削フレーム１９が回動し、揺動フレーム１６の揺動
角度に係らず掘削フレーム１９は水平状態が維持される
（図１中一点鎖線参照）。

【００１４】エレベータコラム５１の下部、上部フレー
ム５３の上端及び掘削フレーム１９の両端にはガイドス
プロケット２１，２２，２３，２４が設けられ、ガイド
スプロケット２１，２２，２３，２４にはエレベータコ
ラム５１内へ循環するバケットチェンエレベータ２５が
卷回されている。バケットチェンエレベータ２５にはバ
ケット２６が多数支持され、バケットチェンエレベータ
２５は図示しない駆動手段によって巡回駆動される。バ
ケットチェンエレベータ２５が巡回することにより、バ
ケット２６によってばら荷２７がエレベータコラム５１
内に運ばれて荷揚げされる。尚、図中の符号で２８は船
倉の壁である。

【００１５】掘削フレーム１９の先端には、先端部のバ
ケット２６ａを覆う保護カバー２９が設けられ、保護カ
バー２９にはばら荷２７による荷重を検出する負荷検出
手段としての荷重検出センサ３０が設けられている。
尚、荷重検出センサ３０はエレベータコラム５１に設け
ることも可能である。また、バケットチェンエレベータ
２５の巡回駆動手段の駆動力の変動検出でばら荷２７に
よる荷重を検出することも可能であり、更に、揺動シリ
ンダ１７及び回動シリンダ２０の油圧変動の検出でばら
荷２７による荷重を検出することも可能である。

【００１６】上述したバケットチェンエレベータ掘削装
置は、図に実線で示したように、揺動シリンダ１７のロ
ッド１７ｂを伸長させると共に回動シリンダ２０のロッ
ド２０ｂを縮めることで、揺動フレーム１６と掘削フレ
ーム１９を略Ｌ字状態にする。この状態で船の倉口を上
下に出入りさせることで、船倉内の中央付近のばら荷２
７の荷揚げ運転が行なわれる。

【００１７】また、図に一点鎖線で示したように、揺動
シリンダ１７のロッド１７ｂを縮めると共に回動シリン
ダ２０のロッド２０ｂを伸長させることで、掘削フレー
ム１６は水平状態のまま揺動フレーム１６が前方に揺動
する。この時、油圧シリンダ１５の駆動によってバケッ
トチェンエレベータ２５の張力は一定に保たれている。
この状態で船倉内の周辺部及び壁２８近傍のばら荷２７
の荷揚げ運転が行なわれる。

【００１８】ばら荷２７の掘削中に、予期しない荷崩れ
等が生じると、掘削フレーム１９の先端のバケットチェ
ンエレベータ１２にばら荷２７が被さって大きな荷重が
加わる。掘削フレーム１９の先端の荷重は荷重検出セン
サ３０によって検出され、荷重が過負荷状態になると、
回動シリンダ２０のロッド２０ｂが縮み、図に二点鎖線
で示すように、掘削フレーム１９が上方（矢印ｇ方向）
に回動して過負荷状態が回避される。

【００１９】図２に基づいて上述したバケットチェンエ
レベータ掘削装置の制御装置を説明する。図２には制御
装置の制御ブロック構成を示してある。

【００２０】制御装置５０は、荷重検出センサ３０の検
出データから過負荷の有無を判断する過負荷検出部３１
と、過負荷検出部３１の信号により作動する制御切換部
３２と、制御切換部３２の切換端子に接続した掘削フレ
ーム水平制御部３３及び過負荷回避のための掘削フレー
ム先端上下動制御部３４と、クレーン運転指示入力部３
５と、掘削フレーム水平制御部３３及び掘削フレーム先
端上下動制御部３４及びクレーン運転指示入力部３５か
らの制御信号が入力される自動制御部３６とで構成され
ている。

【００２１】自動制御部３６からの制御信号は、掘削フ
レーム駆動部３７及びバケットチェンエレベータ駆動部
３８及び走行駆動部３９及び揺動アーム駆動部４０及び
エレベータコラム駆動部４１に入力される。

【００２２】掘削フレーム駆動部３７は、入力信号に基
づいて回動シリンダ２０を駆動させ、掘削フレーム１９
を水平保持及び過負荷回避状態に回動させる。バケット
チェンエレベータ駆動部３８は、入力信号に基づいてバ
ケットチェンエレベータ１２を巡回駆動させる。走行駆
動部３９は入力信号に基づいて図示しないクレーンを走
行させてバケットチェンエレベータ掘削装置を所定位置
に移動させる。揺動アーム駆動部４０は、入力信号に基
づいて揺動シリンダ１７を駆動させ、揺動フレーム１６
を揺動駆動させる。更に、エレベータコラム駆動部４１
は、入力信号に基づいてエレベータコラム５１を旋回さ
せ、バケットチェンエレベータ掘削装置を所定の向きに
位置決めする。

【００２３】バケットチェンエレベータ掘削装置による
ばら荷２７の掘削中、掘削フレーム１９の先端の保護カ
バー２９にかかる荷重が荷重検出センサ３０によって検
出される。荷重検出センサ３０の検出信号は制御装置５
０の過負荷検出部３１に入力され、過負荷の有無が判断
される。過負荷が無い場合、制御切換部３２が掘削フレ
ーム水平制御部３３と接続して制御信号を自動制御部３
６へ伝える。過負荷の場合、制御切換部３２が掘削フレ
ーム先端上下動制御部３４と接続して制御信号を自動制
御部３６へ伝える。

【００２４】バケットチェンエレベータ掘削装置を備え
たクレーンは、運転指示入力部３５の指令にしたがって
自動制御部３６が各駆動部３７乃至４１を制御すること
で運転される。過負荷が無い状態では、掘削フレーム１
９は掘削フレーム水平制御部３３の制御信号に支配され
て水平状態を保って荷揚げ運転が実施される。過負荷が
生じた場合、制御切換部３２の切換により過負荷回避の
ための掘削フレーム先端上下動制御部３４の制御に切換
えられる。

【００２５】掘削フレーム先端上下動制御部３４による
制御では、掘削フレーム１９を水平状態に保った荷揚げ
運転状態から直ちに回動シリンダ２０のロッド２０ｂが
縮動駆動され、掘削フレーム１９の先端が図１に矢印ｇ
で示すように上方に回動してばら荷２７の内部から抜け
出す（図１中二点鎖線で示す）。掘削フレーム１９は過
負荷状態が解消するまで回動し、過負荷が解消すると回
動シリンダ２０のロッド２０ｂが伸長駆動され、掘削フ
レーム１９は図１に矢印ｈで示すように下方に回動して
水平状態に戻される。掘削フレーム１９が水平状態に戻
った時、過負荷が無い状態になって制御切換部３２の切
換えにより、掘削フレーム水平制御部３３による制御運
転に切換え戻される。

【００２６】従って、上述したバケットチェンエレベー
タ掘削装置では、掘削時の荷重が過負荷状態になると、
掘削フレーム１９が上方に回動して過負荷を回避するよ
うにしているので、エレベータコラム５１を壁２８に対
して移動させる必要がなくなり、過負荷回避動作に伴な
うエレベータコラム５１の位置の修正操作が不要にな
る。即ち、過負荷回避操作を極めて容易に行なうことが
できる。

【００２７】また、図２に示したように、過負荷の検出
に応じて敏速に自動制御で対応することが可能になり、
過負荷回避制御を適確に遅れなく実行でき、荷揚げ運転
の能率低下を防ぐことができる。

【００２８】上記実施例では、ばら荷２７による過負荷
に対しての回避動作について説明したが、ばら荷２７以
外の物に接触して生じる過負荷に対しても掘削フレーム
１９は同様に動作し、危険を回避することができる。

【００２９】尚、制御装置５０の構成は、図２で示した
ものに限定されず、適宜に変更して実施することができ
る。

【００３０】

【発明の効果】本発明のバケットチェンエレベータ掘削
装置は、負荷検出手段により検出される掘削フレーム先
端の荷重に応じて掘削フレームを上下に回動させるよう
にしたので、掘削フレームの先端に生じる過負荷を適確
に遅れなく検出し、過負荷の有無に応じて敏速且つ容易
に過負荷回避動作を行なうことができる。この結果、装
置の損傷を防止して荷揚げ運転の能率向上を図ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るバケットチェンエレベ
ータ掘削装置の側面図。

【図２】制御装置の制御ブロック図。

【図３】従来のバケットチェンエレベータ掘削装置の側
面図。

【符号の説明】

１６ 揺動フレーム １７ 揺動シリンダ １９ 掘削フレーム ２０ 回動シリンダ ２５ バケットチェンエレベータ ２７ ばら荷 ２８ 壁 ２９ 保護カバー ３０ 荷重検出センサ ３１ 過負荷検出部 ３２ 制御切換部 ３３ 掘削フレーム水平制御部 ３４ 掘削フレーム先端上下動制御部 ５０ 制御装置 ５１ エレベータコラム ５３ 上部フレーム ５４ スライドフレーム

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 阿曽沼 博 広島県広島市西区観音新町四丁目６番22 号 三菱重工業株式会社 広島製作所内 (72)発明者 小林 照視 千葉県君津市君津１番地 新日本製鐵株 式会社 君津製鐵所内 (72)発明者 井上 浩吉郎 千葉県富津市新富20−１ 新日本製鐵株 式会社 技術開発本部内 (56)参考文献 実開 昭63−166534（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭64−4732（ＪＰ，Ｙ２) 実公 平２−42675（ＪＰ，Ｙ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B65G 67/60 - 67/62 B65G 65/06

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水平軸回りで揺動駆動する揺動フレーム
   をエレベータコラムの下端に支持し、揺動フレームの揺
   動中心と平行な中心軸回りで回動駆動する掘削フレーム
   を揺動フレームの先端に支持し、掘削フレームの先端及
   び揺動フレームの両端にそれぞれガイドスプロケットを
   設け、エレベータコラム内へ循環するバケットチェンエ
   レベータをガイドスプロケットに巻回する一方、掘削フ
   レームの先端に、ばら荷による荷重を検出し過負荷状態
   を検出したときに掘削フレームに回避動作させる信号を
   出力するための負荷検出手段を設けたことを特徴とする
   バケットチェンエレベータ掘削装置。