JP3238041B2

JP3238041B2 - バケット

Info

Publication number: JP3238041B2
Application number: JP07504695A
Authority: JP
Inventors: 昭二郎岩池; 宏信村田; 清志山下; 清栗原; 清五味
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1994-09-20
Filing date: 1995-03-31
Publication date: 2001-12-10
Anticipated expiration: 2016-12-10
Also published as: JPH08143269A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、コンクリート等を吊り
上げて搬送するバケットの開閉装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】ダムの建設においてはコンクリートをバ
ケットをケーブルクレーンで吊り上げて、コンクリート
製造機と打設現場との間を搬送している。

【０００３】このバケットからコンクリートを下部の口
から放出させるためのゲートの駆動装置として、空気シ
リンダ装置を用いている。このものは、クレーンにてバ
ケットを吊り上げると、外枠に設置された蓄圧用シリン
ダで空気を圧縮し、蓄圧器に蓄える。その蓄えられた空
気を切り替え弁を介して空気シリンダ装置に供給し、ゲ
ートを開閉するものである。また、ゲートの開き位置を
検出することによって、開度を選択できるようにしてい
る。これは特公昭６３−３５５４８号公報、特公平１−
３３４２８号公報に示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記従来技術では、バ
ケットを着床させると、蓄圧用シリンダ装置のロッドが
下降し、初期状態に復帰する。この場合、ピストンから
下方の室の空気は大気に排出され、ロッド側の室には大
気から空気フィルターを介して空気が吸入される。空気
フィルターが大きな抵抗となるので、ロットの下降に時
間を要し、作業性が悪いものである。

【０００５】また、蓄圧用シリンダ装置のストロークが
短いため、断面積を大きくしないと、蓄圧器に蓄える空
気エネルギーが不足する。蓄える空気エネルギーが不足
すると、ゲートの開閉が困難になる。または、蓄圧用シ
リンダ装置を極めて大きくする必要が有る。

【０００６】また、ゲートの開閉の際に、開閉用シリン
ダ装置の一方側の室の空気は大気に排気するので無駄で
ある。

【０００７】また、開閉用シリンダ装置に供給する空気
エネルギーが多いと、蓄えた空気エネルギーが不足し、
吊り上げ一度にて蓄圧されたエネルギーにて開閉できる
回数が少なくなる。

【０００８】本発明の第１の目的は、バケットの着床に
よって蓄圧用シリンダ装置の初期状態への復帰を早く
し、作業性を向上させることに有る。

【０００９】本発明の第２の目的は、小さな装置で、必
要十分な空気圧を蓄圧できるようにすること、に有る。

【００１０】本発明の第３の目的は、開閉用シリンダ装
置の排気空気を減らすこと、または有効利用すること、
に有る。

【００１１】本発明の第４の目的は、開閉用シリンダ装
置への空気供給量を減らすことに有る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の目的は、
バケットが着床することによって、蓄圧用シリンダ装置
の両側の室を連通させること、によって達成できる。

【００１３】本発明の第２の目的は、バケットが着床す
ることによって、バケットを吊り上げることによって圧
縮側となる蓄圧用シリンダ装置の室に空気を供給すると
共に、他側の室の空気を排出し、次に、前記圧縮側とな
る蓄圧用シリンダ装置の室と蓄圧タンクとを連通させる
こと、によって達成できる。

【００１４】本発明の第３の目的は、開閉ゲートを開く
ように又は閉じるように開閉用シリンダ装置の室に空気
を供給し、他側の室を蓄圧タンクに連通させること、に
よって達成できる。

【００１５】また、第３の目的を達成する、第二の方法
として、バケットの吊り上げによる蓄圧の際に、次の操
作であるゲート閉においてシリンダの室から排出される
閉じ側の室への空気の流通を遮断すること、にある。

【００１６】本発明の第４の目的は、開閉用シリンダ装
置の閉じ室側の空気の排出を遮断し、開き側の室は空気
を供給し、次に開き側の室の空気を排出すること、によ
って達成できる。

【００１７】また、第４の目的を達成する、第二の方法
として、開閉用シリンダ装置の開き側の室に空気を供給
し、しかる後に開き室側及び閉じ室側の空気の供給及び
排出を遮断し、更に開き側の室と閉じ側の室を連通し、
次に閉じ側の室に空気を供給し、開き側の室の空気を排
出するように順次操作すること、によって達成できる。

【００１８】

【作用】前記の第１の目的に対する方法によれば、バケ
ットが着床することによって、蓄圧用シリンダ装置の両
側の室を連通するので、吸入すべき空気は空気フィルタ
ーを通る必要が無い。両側の室を接続する通路の抵抗は
空気フィルターよりも小さいので、初期状態への復帰を
短時間にできるものである。

【００１９】前記の第２の目的に対する方法によれば、
蓄圧用シリンダ装置が初期状態に復帰した後、バケット
を吊り上げることによって圧縮側となる蓄圧用シリンダ
装置の室に蓄圧タンクの高圧空気を供給する。このた
め、バケットを吊り上げると、蓄圧用シリンダ装置によ
って得られる空気圧力はさらに大きくなる。このため、
小さな装置でゲートの開閉を十分に行うことができるも
のである。

【００２０】前記の第３の目的に対する第一の方法によ
れば、開閉ゲートを開くように又は閉じるように開閉用
シリンダ装置の室に空気を供給し、他側の室を蓄圧タン
クに連通させるので、排気空気を回収でき、再利用でき
るものである。

【００２１】また、前記の第３の目的に対する第二の方
法によれば、バケット吊り上げにより蓄圧する際に、次
の操作であるゲート閉においてシリンダの室から排出さ
れる閉じ側の室への空気の流通させないので、蓄圧時の
ままの高圧空気の排気をしないので無駄が無い。

【００２２】前記の第４の目的に対する第一の方法によ
れば、開閉用シリンダ装置の閉じ側の室を塞いだまま
に、開き側の室に空気が供給されるので、シリンダのピ
ストンは閉じ側へ移り、閉じ側の室の空気は圧縮され
る。開き側を排気することにより前記圧縮された閉じ室
側の空気により閉じる。このように、開き側の圧力がピ
ストンを押す力にては動かなくなる範囲までは、閉じ室
を遮断したままに、開き側の室に空気を供給することに
できるので、閉じのための開閉シリンダへの空気供給を
しなくてよくなる。

【００２３】また、前記の第４の目的に対する第二の方
法によれば、高い圧力の開き側の室の空気を低い圧力の
閉じ側の室へ導き、開閉シリンダロッドを閉じへ動かす
間は、蓄圧タンクから空気を供給しなくてよい。

【００２４】

【実施例】本発明の実施例を、図１〜図１０により説明
する。図１において、コンクリートバケット１０の容器
１１を支える円筒状の架台１２の外側には２つの空気式
の蓄圧用シリンダ２１，２１を垂直に固定している。シ
リンダ２１は空気を圧縮するものである。シリンダ２
１，２１の上方のロッド２２，２２に連結したロープ２
３，２３は容器２１のフランジ１３，１３を貫通して上
方の吊りビーム２４に連結している。ケーブルクレーン
のフック２８からロープ２９を介して吊りビーム２４を
吊り上げると、シリンダ２１，２１が吊り上げられ、容
器１１も吊り上げられる。上記吊り上げによってシリン
ダ２１，２１のロッド２２，２２側の室は圧縮される。
この圧縮された空気は後述する蓄圧タンクにためられ
る。図１の実線はバケット１０を地面に置いた状態を示
し、点線は吊り上げた状態を示している。

【００２５】容器１１の下方にはコンクリートを放出す
るためのゲート１６，１７を開閉自在に設置している。
ゲート１６，１７は容器１１に設置した空気式シリンダ
装置１５によって開閉する。開閉用シリンダ装置１５は
蓄圧用シリンダ装置２１，２１によって蓄圧タンクにた
められた空気を空気源としている。開閉用シリンダ装置
１５は図１において手前側と奥側とにある。ゲート１
６，１７は複数のリンク１８を介してシリンダ装置１５
によって開閉される。

【００２６】後述する蓄圧タンクや各種の弁は容器１１
の周囲の架台１２にセットしている。機器室２６，２６
は架台１２に設置している。また、後述する電磁弁はバ
ケット１０に搭載した蓄電池を電源としている。電磁弁
への指令は作業員が無線装置によって行う。

【００２７】図２，図３において、ゲート１７の開閉の
軌跡上には複数のリミットバルブ３１，３２，３３を配
置している。リミットバルブ３１，３２，３３は架台１
２に設置している。ゲート１７に設けたストライカ３４
によってリミットバルブ３１，３２，３３は押される。
リミットバルブ３１はゲート１７の閉鎖を検出し、リミ
ットバルブ３３は最大の開放を検出し、リミットバルブ
３２は中間の開放を検出する。１０５は手動でゲート１
６，１７の開放を指令する空気弁であり、架台１２に設
置している。

【００２８】次に、蓄圧用シリンダ装置２１，２１によ
る蓄圧、および開閉用シリンダ装置１５を駆動する空気
回路について図４〜図１０により説明する。図４〜図６
において、Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４，Ｐ１，Ｐ２は管路
の接続端子を示している。

【００２９】まず、蓄圧系について説明する。クレーン
でバケット１０を吊り上げる（ステップＳ１１）と、破
線で示すように、蓄圧用シリンダ装置２１，２１のロッ
ド２２，２２を上方向に吊り上げることになり（ステッ
プＳ１３）、蓄圧シリンダ２１，２１のピストンより上
部にある空気が蓄圧用シリンダ装置２１，２１から押し
出される。この空気は、空気速度調整弁４１，４２によ
り速度調整され、さらに逆止弁４３，４４を通り、蓄圧
タンク７０に封入される（ステップＳ１５）。同時に、
大気中の空気をエアーフィルタ５３，５４、空気速度調
整弁４５，４６を経由して、蓄圧用シリンダ装置２１，
２１のピストンより下部の室に吸入する。蓄圧用シリ
ンダ装置２１，２１による加圧によって、空気圧が所定
の圧力を超えると、リリーフバルブ７４が作動し、逆止
弁７３を通り、加圧タンク７１に蓄圧される（ステップ
Ｓ１７）。さらに空気圧が上昇すると、リリーフバルブ
７５が作動して、大気に空気を放出する。

【００３０】上記では、バケット１０の吊り上げによっ
て、蓄圧用シリンダ装置２１，２１によって蓄圧タンク
７０に空気を蓄えているが、外部に空気源がある場所で
は、補給口７７に空気源を接続し（ステップＳ２１）、
蓄圧する。外部空気源の空気は、空気フィルタ７８、逆
止弁７９を通り、蓄圧タンク７０に蓄圧される（ステッ
プＳ２３）。蓄圧タンク７０が所定圧になると、リリー
フバルブ７４が開放し、蓄圧タンク７１に貯める（ステ
ップＳ２５）。蓄圧タンク７１の容積は蓄圧用タンク７
０の容積よりも大きい。外部空気源の空気は無限である
ので、大きい蓄圧タンク７１に蓄圧させるものである。
蓄圧用シリンダ装置２１，２１によって得られる空気量
は少量であるので、小さい蓄圧タンク７０に蓄圧し、高
圧が得られるようにしている。

【００３１】また、外部空気源を接続する際に空気速度
調整弁８５の絞りを開放しておけば、外部空気源の空気
は空気速度調整弁８５を通り、蓄圧タンク７１にも蓄圧
される。外部空気源を外した際には空気速度調整弁８５
の絞りを閉じる。

【００３２】このように空気のエネルギーを貯える系
は、蓄圧用シリンダ装置２１，２１と外部空気源を用い
た２系統がある。これは蓄圧用シリンダ装置２１，２１
が故障した際、あるいは蓄圧したエネルギーでまかなえ
る以上に複数回ゲート１６，１７を開閉したいことが判
っている際に、また、保守時に吊り上げない際に、補給
口７７から空気を蓄え、ゲート１６，１７の開閉をとど
こうり無く行うためである。

【００３３】また、補給口７７に外部空気圧力が作用し
ている時は、空気フィルタ７８と逆止弁７９との間の空
気圧力が、パイロット空気回路８１を介して空気弁１０
７に作用し、空気弁１０７を遮断する（ステップＳ３
１）。このため、開閉用シリンダ装置１５，１５を操作
する切り替え弁１００を閉じ側に移動させる（ステップ
Ｓ３２）。切り替え弁１００の「閉」の状態は図６の状
態である。このため、外部空気源を接続している状態で
は開閉用シリンダ装置１５，１５は動作しない。補給口
７７から外部空気源を取り外す（ステップＳ３５）と、
逆止弁７９より補給口７７側の空気圧力が降下するの
で、パイロット空気回路８１も空気圧力が降下し、空気
弁１０７が導通する（ステップＳ３７）。このため、切
り替え弁１００は「開」位置に移動可能となり、開閉用
シリンダ装置１５，１５が動作可能となる。

【００３４】外部空気源を接続した状態で、開閉用シリ
ンダ装置１５が動作しないようにしている理由は次のと
おりである。容器１１にコンクリートを入れた状態で、
放荷指令、すなわち、開閉用シリンダ装置１５によるゲ
ート１６，１７の開き指令を与えた場合において、何ら
かの理由で空気圧が低下したので、ゲート１６，１７が
解放しなかったとする。この場合、バケット１０を地上
近くに下降させた状態（バケット１０をケーブルクレー
ンで取り下げている。）で、外部空気源を接続して空気
を注入すると、開閉用シリンダ１５，１５が作動し、ゲ
ート１６，１７が開放する。ゲート１６，１７が開放す
ると、コンクリートが放出される。このため、ケーブル
クレーンの荷重が無くなるので、バケット１０は跳ね上
がる。これは周囲の作業員に対して非常に危険である。
このため、外部空気源を接続した場合には、その圧力を
検出して空気弁１０７によってゲート１６，１７の開放
を停止させているので、上記の危険を防止できるもので
ある。

【００３５】このように開閉用シリンダ装置１５，１５
の動作停止手段として、空気圧によって動作する弁を用
いているので、電源の消費量を少なくできるものであ
る。他の回路においても、できるだけ電磁弁を用いない
で、圧力によって作動するようにしている。

【００３６】次に、加圧系について説明する。これは蓄
圧方法の１つであるが、蓄圧用シリンダ装置２１，２１
によって蓄圧タンク７０の圧力をさらに増大させる方法
である。

【００３７】吊りビーム２４によってバケット１０、す
なわち蓄圧用シリンダ装置２１，２１のロッド２２，２
２を吊り上げることによって、ロッド２２，２２は上限
まで達する。ゲート１６，１７を開放してコンクリート
を放出した後、コンクリートを入れるために、このバケ
ット１０を着床させる（ステップＳ４１）と、蓄圧用シ
リンダ装置２１，２１のロッド２２，２２が自重により
下限方向に移動する。この時、蓄圧用シリンダシリンダ
装置２１，２１のピストンより下部の空気は、空気速度
調整弁４５，４６、逆止弁５１，５２を通り、ルブリケ
ータ４７，４８で潤滑油を補充して、蓄圧用シリンダ装
置２１，２１の上部の室（ロッド側の室）に入る（ステ
ップＳ４３）。これによって、新鮮空気が給気されたこ
とになる。ロッド２２の体積分の空気は空気フィルタ５
３，５４から排気される。

【００３８】このように、バケットの吊り上げで生じた
蓄圧用シリンダ装置２１，２１のピストン側の室の空気
をロッド側の室に供給している。このため、この段階で
は空気フィルタ５３，５４から吸入する必要が無い。前
記２つの室を接続する管路の空気抵抗は空気フィルタ５
３，５４による空気抵抗よりも小さいので、ロッド２
２，２２が早く下降する。このため、コンクリートの注
入作業をより早く行うことができるものである。

【００３９】また、蓄圧用シリンダ装置２１，２１のロ
ッド２２，２２が、元の下限位置に戻ると、ロッド２２
の先端のストライカがリミットバルブ３６を押し、リミ
ットバルブ３６が導通する（ステップＳ４５）。このた
め、蓄圧タンク７０から、ルブリケータ７６、フィルタ
１０１、逆止弁６０、蓄圧タンク５９、リミットバルブ
３６、シャトルバルブ５６を通った空気は空気弁５７を
押し、空気弁５７を導通させる。このため、加圧タンク
７１の空気が逆止弁４９，５０及びルブリケータ４７，
４８を経由して蓄圧用シリンダ装置２１，２１のロッド
２２，２２側の室に供給される（ステップＳ４７）。こ
のため、ロッド２２側の室の圧力は高くなる。この加圧
は、ロッド２２の下降の早い時点では行われないで、ロ
ッド２２が最下端に下降した後、行われる。このため、
ピストン側の空気をロッド２２側の室に供給した後、蓄
圧タンク７１の空気が供給されるので、新鮮空気の供給
を行うことができるものである。

【００４０】次にバケット１０を吊り上げると、先と同
様に蓄圧シリンダ２１，２１のロッド２２，２２側の室
が加圧される。この場合、加圧されている空気を加圧す
るので、ロッド２２，２２の突出量は先の吊り上げ時よ
りも小さいが、空気圧エネルギー（圧力Ｐと容量Ｖとの
積）は大きくなる。蓄圧シリンダ２１，２１で加圧され
た空気は蓄圧タンク７０に供給される。これはバケット
１０の吊り上げの度に繰り返される。このようにバケッ
ト１０の吊り上げの度に空気エネルギーは増大する。

【００４１】この空気圧エネルギーは開閉用シリンダ装
置１５，１５の動作に使用される。蓄圧タンク７０，７
１の加圧空気が供給されていない場合、すなわち、大気
圧の空気を加圧して発生できる空気エネルギーの値は、
ゲート１６，１７を１回開閉できる程度である。複数回
の開閉を行えるようにするためには蓄圧用シリンダ装置
２１，２１を大きくする必要が有る。しかし、この実施
例では蓄圧用タンク７１の加圧空気を蓄圧用シリンダ装
置２１，２１でさらに加圧しているので、蓄圧用シリン
ダ装置２１，２１を小さくできるものである。

【００４２】ゲート１６，１７を複数回開閉させる必要
の有る作業は、例えば、リミットバルブ３２を選択して
中程度のゲートの開放を行う場合である。この場合は容
器１１内のコンクリートの全部が落下しないので、複数
回の開閉を行う必要が有る。これはリミットバルブ３３
を選択して全開を行う場合よりも多量の空気エネルギー
を消費する。

【００４３】蓄圧用シリンダ装置２１，２１のロッド２
２，２２が、元の下限位置に戻らなかったときには、空
気弁５８を手動で押す。これによればリミットバルブ３
６が押されたのと等価になり、空気弁５７が導通して、
逆止弁４９，５０を経由して、ロッド２２，２２を強制
的に下降させる。ここで逆止弁４９，５０はロッド２
２，２２が吊り上げられたとき、蓄圧用シリンダ装置２
１，２１の上部の室の空気をタンク７１に行かないよう
にする目的で、設置してある。また同時に、逆止弁５
１，５２は、蓄圧用シリンダ装置２１，２１の上部の室
の空気を大気に放出しないための目的で設置してある。

【００４４】次に、ゲート１６，１７の駆動系について
説明する。この駆動系は図５および図６に示すように、
以下の２種類の回路から構成されている。第１の回路は
開閉ゲート１６，１７の開閉用シリンダ装置１５，１５
へのタンク７０からの回路を切り替え弁１００にて切り
替えて開閉動作させる空気回路であり、第２の回路は開
閉用シリンダ装置１５，１５を動作させる切り替え弁１
００を動作させるパイロット空気回路である。

【００４５】まず、パイロット空気回路と第１の回路と
の関係について説明する。ルブリケータ７６と切り替え
弁１００の間から第２の回路であるパイロット空気回路
に空気圧力を分岐している。この空気はフィルタ１０１
を通り、ゲート開きパイロット空気回路と、ゲート閉じ
パイロット空気回路に分岐する。

【００４６】ゲート開きパイロット空気回路に分岐した
空気は、逆止弁１０２を通り、空気タンク１０３に蓄積
される。ステップＳ５１にて電磁弁１０４もしくは手動
弁１０５を投入すると、シャトルバルブ１０６はどちら
か先に空気圧力が上昇した回路（電磁弁１０４と手動弁
１０５のいずれか）と導通し、空気弁１０７を経由して
切り替え弁１００を押し、切り替え弁１００を「開」位
置に移動させる（ステップＳ５３）。通常は外部空気源
が補給口７７に接続されていないので、空気弁１０７は
導通しており、シャトルバルブ１０６の空気圧を切り替
え弁１００に伝えることができる。

【００４７】空気弁１０７によって切り替え弁１００が
押されると、蓄圧タンク７０の空気はルブリケータ７
６、切り替え弁１００、空気速度調整弁１２４，１２６
を通って、開閉用シリンダ装置１５，１５に入る。これ
によって、開閉用シリンダ装置１５，１５は開き側に動
作し、ゲート１６，１７が解放する（ステップＳ５５，
Ｓ５７）。同時に、前記空気圧力にてパイロット逆止弁
１２８，１２９の逆止弁動作を解除し、開閉用シリンダ
装置１５，１５のロッド側の室の空気を空気速度調整弁
１２５，１２７、パイロット逆止弁１２８，１２９、及
び、パイロット逆止弁１２３を順次経由させて、切り替
え弁１００から大気に放出する。

【００４８】この例ではリミットバルブ３２，３３の選
択によって、ゲート１６，１７の開度を大、小の２段階
に設定できる。２つの電磁弁１１２，１１３の一方のみ
を選択できる。選択された電磁弁１１２，１１３は開路
する。ゲート閉じパイロット空気回路に分岐した空気
は、逆止弁１０８を通り、空気タンク１０９に蓄積され
ている。いま、電磁弁１１２を開路して、放荷量を最大
に設定した場合は、開閉ゲート１６，１７が最大の開度
まて開いた時、ストライカ３４がリミットバルブ３３を
押すので、リミットバルブ３３はタンク１０９に導通す
る（ステップＳ５９）。このため、空気タンク１０９の
空気はリミットバルブ３３、電磁弁１１２押された切り
替え弁１１７、シャトルバルブ１１９，１２０を通り、
切り替え弁１００を逆方向に押し、切り替え弁１００を
「閉」側に移動させる（ステップＳ６１）。

【００４９】この時、切り替え弁１１７は押されてお
り、左側の通路がパイロット空気回路に接続している。
ストライカ３４に接触していないリミットバルブ３１，
３２，３３の通路の位置は図示の状態に有る。電磁弁１
１３を開路させると、ゲート１６，１７の開度は中程度
となる。

【００５０】シャトルバルブ１２０からの空気圧によっ
て切り替え弁１００が「閉」側に移動すると、蓄圧タン
ク７０の空気は、切り替え弁１００、パイロット逆止弁
１２３，１２８，１２９、空気速度調整弁１２５，１２
７を通り、開閉用シリンダ装置１５，１５のロッド側の
室に入る（ステップＳ６３）。これによって開閉用シリ
ンダ装置１５は閉じ側に動作し、ストライカ３４でリミ
ットバルブ３１を押し、リミットバルブ３１を遮断させ
る（ステップＳ６５）。これまでリミットバルブ３１の
導通によって、蓄圧タンク１０９の空気がシャトルバル
ブ１１６を経由してパイロット逆止弁１２３に与えら
れ、パイロット逆止弁１２３は逆止弁動作を解除してい
た。しかし、リミットバルブ３１が遮断するので、この
空気圧が無くなるので、パイロット逆止弁１２３は逆止
弁動作を開始する。このため、切り替え弁１００から供
給された蓄圧タンク７０の空気はパイロット逆止弁１２
３によって遮断され、開閉用シリンダ装置１５，１５の
ロッド側の室への空気の供給が停止する。

【００５１】一方、開閉用シリンダ装置１５のピストン
の下部の室の空気は、空気速度調整弁１２４，１２６、
切り替え弁１００、逆止弁７２を通り、蓄圧タンク７１
に蓄圧される（ステップＳ６３）。

【００５２】電磁弁１１５は、ゲート１６，１７が完全
に閉まらなかった場合に通電するものである。ストライ
カ３４によってリミットバルブ３１が遮断して閉じ動作
を停止したが、ゲート１６，１７が完全に閉じなかった
場合に電磁弁１１５に通電すると、通路の位置が左側と
なり、シャトルバルブ１１６に蓄圧タンク１０９の空気
を供給し、パイロット逆止弁１２３の逆止弁動作を解除
する。このため、切り替え弁１００から圧力空気が開閉
用シリンダ装置１５，１５のロッド側の室に供給され、
閉じ動作を再開する。

【００５３】切り替え弁１１７を手動で左側に戻すと、
図示の状態になる。また、電磁弁１１８が図示の状態で
あれば、電磁弁１１２，１１３を通過した空気は切り替
え弁１００に作用しないので、開閉用シリンダ装置１
５，１５は開放動作を継続する。そして、電磁弁１１８
に通電すると、電磁弁１１２，１１３の空気がシャトル
バルブ１１９に流れるので、切り替え弁１００が押され
て、開閉用シリンダ装置１５，１５に閉じ動作を行わせ
る。切り替え弁１００が押されているときは、ゲート１
６，１７の閉じ動作が自動で行われる。しかし、切り替
え弁１１７が押されていないときは、電磁弁１１８によ
ってゲート１６，１７が閉じるタイミングを作業員が指
示できるものである。

【００５４】また、電磁弁１２１に通電し、弁の位置を
左側にすると、蓄圧タンク１０９の空気がシャトルバル
ブ１２０を経由して空気弁を押すので、開き動作を途中
で停止させることができる。これは切り替え弁１１７の
動作に関係が無い。

【００５５】電磁弁８６は急激な空気圧縮による断熱変
化によって生じ水分を排出するためのものである。

【００５６】図１１の実施例は、ゲート１６，１７の開
き動作において、開閉用シリンダ装置１５，１５のロッ
ド側の室の空気を蓄圧タンク７１に回収する実施例であ
る。

【００５７】図１２から図１４に示す第３の実施例につ
いて説明する。図１２，図１３，図１４は図４，図５，
図６にそれぞれ相当する。図１から図１０の第１の実施
例と相違する点を主体に説明する。

【００５８】図１２において、切り替え弁１３３はロッ
ド２２，２２を強制的に下限位置に戻す際に押すもので
ある。切り替え弁１３３を押すと、タンク７１の空気は
空気弁５７をバイパスして、ロッド２２，２２側の室に
直接に流入する。このときバケットが着床すれば、ロッ
ド２２，２２が上端にあってもタンク７１から加圧され
るので、ロッドの下降速度は速くなる。切り替え弁１３
３は、ロッド２２，２２の下降速度を速くする目的と、
ロッド２２，２２が下端に達した時に、タンク７１から
空気圧力を蓄圧シリンダ２１，２１に供給する目的を使
いわけるために設けられている。空気弁５８はロッド２
２，２２が下限位置にも戻らなっかったときに押した
が、切り替え弁１３３はこれとは無関係に強制的にロッ
ド２２，２２を下限位置に戻す際に押すものである。

【００５９】図１３において、切り替え弁８７は、外部
からの空気をリリーフバルブ７４を通さないで蓄圧タン
ク７１に供給する場合に用いるものであり、外部の空気
圧力がリリーフバルブ７４のリリーフ圧と異なる場合に
用いる。

【００６０】蓄圧タンク７０と蓄圧タンク７１との間に
空気速度調整弁８５と減圧弁１３１とを直列に接続して
いる。蓄圧タンク７１の空気は減圧弁１３１によって設
定された圧力で弁１００の方向に空気を流れる。また、
蓄圧タンク７０へ空気が流れないよう逆止め弁１３０を
設けてある。このことから、蓄圧タンク７０の圧力が減
圧弁１３１の所定圧よりも低下した場合に、自動的に蓄
圧タンク７１を導通し、ゲート１６，１７の開閉に利用
することができる。

【００６１】図１４において、ステップＳ５７の際に、
開閉用シリンダ装置１５，１５のロッド側の室１３５，
１３６の空気は空気速度調整弁１２５，１２７、パイロ
ット逆止弁１２８，１２９、電磁弁１３７、逆止弁付減
圧弁１３４の逆止弁、及び、パイロット逆止弁１２３を
順次経由させて、切り替え弁１００から大気に放出す
る。

【００６２】ステップ６３の際に、シャトルバルブ１２
０からの空気圧によって切り替え弁１００が「閉」側に
移動すると、蓄圧タンク７０の空気は、切り替え弁１０
０、パイロット逆止弁１２３、逆止弁付減圧弁１３４の
減圧弁、電磁弁１３７、パイロット逆止弁１２８，１２
９、空気速度調整弁１２５，１２７を通り、開閉用シリ
ンダ装置１５，１５のロッド側の室に入る。また、開閉
用シリンダ装置１５のピストンの下部の室１４３，１４
４の空気は空気速度調整弁１２４，１２６、電磁弁１４
６、切り替え弁１００、逆止弁７２を通り、蓄圧タンク
７１に蓄圧される。

【００６３】ゲート１６，１７の駆動系として、前記第
１の回路、第２の回路の他に第３の回路を備えている。
第３の回路は開閉用シリンダ装置１５，１５とタンク７
０からの回路を切り替える弁１００との間にて、開閉用
シリンダ装置１５，１５への空気供給量を減らすための
回路である。この回路は前記第１の回路に機能を追加す
るものであって、第１の回路の機能を制限するものでは
ない。第３の回路を活かすには、ゲート１６，１７の開
きの程度によって２段階の方法がある。

【００６４】まず、ゲート１６，１７の開き度合いの少
ない場合について説明する。切り替え弁１００と開閉用
シリンダ装置１５，１５の閉じ側の室１３５、１３６の
間に遮断用電磁弁１３７を接続する。これと並列に減圧
弁１３８と逆止弁１３９を直列に接続した回路を設け
る。また回路には開閉用シリンダ装置１５，１５の開き
側の室１４３、１４４の空気圧力が高圧時に逃がすか否
かを指示する電磁弁１４０とリリーフ弁１４５を直列の
組にして接続してある。切り替え弁１００が開き側にな
る際に電磁弁１３７にて閉じ側の室１３５、１３６の排
気を遮断する。蓄圧タンク７０、７１から開き側の室１
４３、１４４に供給されて開閉シリンダのピストンヘッ
ド１４１、１４２が動くにつれ、閉じ側の室１３５、１
３６の空気が圧縮され、リリーフ弁１４５の設定圧力近
くに空気圧力が高くなり、設定圧力を越えると大気中に
空気が放出される。

【００６５】次に、切り替え弁１００を閉じ側に入れる
と、開き側の室１４３、１４４の空気が切り替え弁１０
０からタンク７１、もしくは蓄圧シリンダ２１、２１に
放出されるので、リリーフ弁１４５の設定圧力以下の空
気圧力が、閉じ室１３５、１３６にある。この空気圧力
より押されてピストンヘッド１４１、１４２は閉じの方
向へ動く。この際空気は膨張して閉じ室１３５、１３６
の空気圧力が低くなるが、規定空気圧力以下にしたくな
い場合は、減圧弁１３８にて一定の空気圧力に常時保つ
ことが可能である。つまり、閉じ動作を優先させる。

【００６６】次に、ゲート１６，１７の開き度合いの大
きい場合について説明する。切り替え弁１００と開閉用
シリンダ装置１５，１５の開き側の室１４３、１４４と
の間に遮断用電磁弁１４６を接続する。また、回路には
開き側と閉じ側を短絡するか否かを指示する電磁弁１４
７とその流れの向きを開き側から閉じ側へ規定する逆止
弁１４８が設けられる。

【００６７】かかる構成において、作業員が無線装置
で、ゲート１６，１７を閉じ方向に操作したとき、電磁
弁１１８、１２１によって、切り替え弁１００が開き側
から閉じ側へ入ると、電磁弁１３７、電磁弁１４６が通
路を遮断し、その後、この状態で、電磁弁１４７が開き
側と閉じ側を短絡する。開閉シリンダのロッドの開き側
の室が閉じ側の室よりも広い場合はピストンヘッド１４
１、１４２が閉じる方向へ動き、両方の室の圧が近づく
まで進む。その後、電磁弁１４７は開き側と閉じ側を遮
断する。この時、電磁弁１３７，電磁弁１４６はまだ通
路を遮断したままである。次に、電磁弁１３７、電磁弁
１４６が通路を導通させると、蓄圧タンク７０から供給
された空気がピストンヘッド１４１、１４２を閉じる方
向へ動かす。タイマによる所定時間後、電磁弁１４７を
閉路させる。

【００６８】閉じるに必要な圧力が減圧弁１３８の規定
値でよい場合は電磁弁１３７を遮断したままにしてもよ
い。減圧弁１３８の規定値が減圧弁１３４の規定値より
も低い場合は供給エネルギーは更に少ない。

【００６９】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、バ
ケットが着床することによって、蓄圧用シリンダ装置の
両側の室を連通するので、初期状態への復帰を短時間に
でき、荷役作業を早くすることができるものである。

【００７０】また、蓄圧用シリンダ装置が初期状態に復
帰した後、バケットを吊り上げることによって圧縮側と
なる蓄圧用シリンダ装置の室に蓄圧タンクの高圧空気を
供給すれば、バケットを吊り上げることによって、蓄圧
用シリンダ装置によって得られる空気圧力をさらに大き
くでき、小さな装置でゲートの開閉を十分に行うことが
できるものである。

【００７１】また、開閉ゲートを開くように又は閉じる
ように開閉用シリンダ装置の室に空気を供給し、他側の
室を蓄圧タンクに連通させれば、排気空気を回収でき、
再利用できるものである。

【００７２】また、バケット吊り上げの際に、開閉シリ
ンダの閉じ室は蓄圧の高い圧力から遮断させれば、開き
の際に高圧を逃さなくて良いので、無駄が無い。

【００７３】閉じ室側を遮断して、開き室側に給気する
ことにより圧縮される力を利用して閉じれば、閉じの為
の給気をしなくてよい。

【００７４】タンクから給気せず、開き室側と閉じ室側
を短絡して、閉じれば、無駄が無い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施例のバケットの正面図である。

【図２】図１の開閉装置の拡大図である。

【図３】図２の開閉装置の開き状態図である。

【図４】本発明の蓄圧系の空気回路図である。

【図５】本発明の蓄圧・加圧タンク系の空気回路図であ
る。

【図６】本発明の開閉ゲート制御系の空気回路図であ
る。

【図７】本発明の蓄圧系の蓄圧動作のフローチャートで
ある。

【図８】本発明の外部補給系の蓄圧動作のフローチャー
トである。

【図９】本発明の加圧系の蓄圧動作のフローチャートで
ある。

【図１０】本発明の開閉系の動作のフローチャートであ
る。

【図１１】本発明の他の実施例の回路図である。

【図１２】本発明の他の実施例の蓄圧系の空気回路図で
ある。

【図１３】本発明の他の実施例の蓄圧・加圧タンク系の
空気回路図である。

【図１４】本発明の他の実施例の開閉ゲート制御系の空
気回路図である。

【符号の説明】

１０…バケット、１１…容器、１５…開閉用シリンダ装
置、１６，１７…ゲート、２１…蓄圧用シリンダ装置、
２２…ロッド、２４…吊り具、３１，３２，３３，３６
…リミットバルブ、３１，３４…ストライカー、７０，
７１…蓄圧タンク、７７…補給口、１００…切り替え
弁。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者山下清志山口県下松市大字東豊井794番地日立笠戸エンジニアリング株式会社内 (72)発明者栗原清山口県下松市大字東豊井794番地日立笠戸エンジニアリング株式会社内 (72)発明者五味清山口県下松市大字東豊井794番地株式会社日立製作所笠戸工場内 (56)参考文献特開平３−195693（ＪＰ，Ａ) 実開平６−60778（ＪＰ，Ｕ) 特公昭63−35548（ＪＰ，Ｂ２) 特公平１−33428（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B66C 3/00 - 3/20

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】下部にゲートを有する容器と、前記ゲート
を開閉する開閉用シリンダ装置と、前記容器に垂直に向けて固定されており、ロッドを上方
に引っ張ることによって空気を圧縮する蓄圧用シリンダ
装置と、該蓄圧用シリンダ装置によって加圧された空気
を蓄圧する蓄圧タンクと、前記蓄圧タンクの空気を前記
開閉用シリンダに供給する手段と、からなるバケットに
おいて、前記蓄圧用シリンダ装置のピストンの両側の室同士を連
通させるものであって、前記容器が着床した場合に連通
する第１の弁５１を備え、前記蓄圧用シリンダ装置のロッドが最下端側に下降する
ことによって、前記蓄圧タンクと前記蓄圧用シリンダ装
置のロッド側の室とを接続する第２の弁４９を備え、前記第２の弁は、前記ロッドの上端が最下端側に下降し
たことを検出する検出器の指令によって、動作するもの
であること、を特徴とするバケット。
【請求項２】請求項１のバケットにおいて、前記検出器
と等価であって、手動で操作可能な手段を前記検出器に
並列に設けていること、を特徴とするバケット。
【請求項３】請求項１のバケットにおいて、前記容器が
着床した場合に前記蓄圧用シリンダ装置のロッドが最上
端側にあって、前記蓄圧タンクと前記蓄圧用シリンダ装
置のロッド側の室とを接続すること、又は前記ロッドが
最下端側に下降することによって前記接続をすること、
の選択をする切り替え弁を備えたこと、を特徴とするバ
ケット。
【請求項４】下部にゲートを有する容器と、前記ゲート
を開閉する開閉用シリンダ装置と、前記容器に垂直に向
けて固定されており、ロッドを上方に引っ張ることによ
って空気を圧縮する蓄圧用シリンダ装置と、該蓄圧用シ
リンダ装置によって加圧された空気を蓄圧する蓄圧タン
クと、前記蓄圧タンクの空気を前記開閉用シリンダに供
給する手段と、からなるバケットにおいて、前記蓄圧タンクの空気を前記開閉用シリンダ装置のいず
れの室に供給するかを定めるものであって、前記蓄圧タ
ンクと前記開閉シリンダ装置との間に設けた切り替え弁
と、前記開閉用シリンダ装置の室であって、空気の供給
によって前記ゲートを閉じる側の室と前記切り替え弁と
の間に設けられ、前記室から前記切り替え弁への供給は
流通させ、逆は遮断する逆止弁と、を備えたこと、を特
徴とするバケット。
【請求項５】請求項４のバケットにおいて、前記逆止弁
はパイロット空気圧によって逆止弁作用の可否を決める
ものであって、パイロット圧が低い場合に逆止弁作用を
行うパイロット逆止弁であり、前記ゲートが閉じたこと
によって前記パイロット逆止弁へのパイロット空気圧を
遮断するリミットバルブを備えたこと、を特徴とするバ
ケット。
【請求項６】下部にゲートを有する容器と、前記ゲート
を開閉する開閉用シリンダ装置と、前記容器に垂直に向
けて固定されており、ロッドを上方に引っ張ることによ
って空気を圧縮する蓄圧用シリンダ装置と、該蓄圧用シ
リンダ装置によって加圧された空気を蓄圧する蓄圧タン
クと、前記蓄圧タンクの空気を前記開閉用シリンダに供
給する手段と、前記蓄圧タンクの空気を前記開閉用シリ
ンダ装置のいずれの室に供給するかを定めるものであっ
て、前記蓄圧タンクと前記開閉シリンダ装置との間に設
けた切り替え弁と、からなるバケットにおいて、前記開閉用シリンダ装置の室であって、空気の供給によ
って前記ゲートを閉じる側の室と前記切り替え弁との間
に設けられ、前記室と前記切り替え弁とを流通させ、あ
るいは遮断する止め弁を備えたこと、を特徴とするバケット。
【請求項７】請求項６のバケットにおいて、前記開閉用
シリンダ装置の室であって、空気の供給によって前記ゲ
ートを開く側の室の空気圧を受けて、前記止め弁と前記
ゲートを閉じる側の室の間の空気圧が所定値よりも高い
場合に、該部を開放するリリーフバルブを備えたこと、
を特徴とするバケット。
【請求項８】請求項６のバケットにおいて、空気の供給
によって前記ゲートを開く側の室と前記切り替え弁との
間に設けられ、前記室と前記切り替え弁とを流通させ、
あるいは遮断する止め弁を備えたこと、前記ゲートを開
く側の室と前記ゲートを閉じる側の室とを連通させるも
のであって、前記ゲートを開く側の室と閉じる側の室と
の空気を流通あるいは遮断する弁を備えたこと、を特徴
とするバケット。
【請求項９】下端にゲートを有する容器と、前記ゲート
を開閉する開閉用シリンダ装置と、前記容器に垂直に向
けて固定されており、ロッドを上方に引っ張ることによ
って空気を圧縮する蓄圧用シリンダ装置と、該蓄圧用シ
リンダ装置によって加圧された空気を蓄圧する蓄圧タン
クと、前記蓄圧タンクの空気を前記開閉用シリンダに供
給する手段と、前記蓄圧タンクの空気を前記開閉用シリ
ンダ装置のいずれの室に供給するかを定めるものであっ
て、前記蓄圧タンクと前記開閉シリンダ装置との間に設
けた切り替え弁と、からなるバケットにおいて、前記切り替え弁と前記蓄圧タンクとの通路に外部からの
加圧空気を貯える第二の蓄圧タンクを接続し、前記空気
を供給する蓄圧タンクと、第二の蓄圧タンクとの間に、
第二の蓄圧タンクへの流れを遮断する逆止弁を備えたこ
と、を特徴とするバケット。
【請求項１０】請求項９において、逆止弁と直列に減圧
弁を備えたこと、を特徴とするバケット。