JP4071367B2 - ばら物運搬船の自動荷積装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は陸側から船上の一個所に供給されたばら物を船体内の貨物倉に連続して且つバランスよく積付けることができる自動荷積装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
鉱石、石炭、石灰石、木材チップ、穀物、セメントなどの小塊、粒体、粉体からなる不定形固体貨物、即ちばら物を海上輸送するばら物運搬船の内で、主に沿海区域を航行するものは港湾荷役設備が小規模、或いは不完全な埠頭に接岸して荷役作業を行なわなければならないことが多い。
【０００３】
そのために、貨物倉をハッチ方式として陸側の船積機によって直接積付けを行なうが荷揚げは船側の設備で行なうように自動荷揚装置をばら物運搬船に具えること、または積付けと荷揚げの両方を船側の設備で行なうように自動荷積装置と自動荷揚装置の両方をばら物運搬船に具えることが実施されている。
【０００４】
前記の自動荷揚装置の一例として、図８の（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）、殊に（Ｃ）に示したように、船体８１の船倉８２の内部に構築された船体長手方向へ延在する貨物倉８３の底をホッパ形状とし、その平坦な底壁８４に沿って往復走行する払出機８６によって貨物倉８３に積込まれているばら物を強制的に掻き取って底壁８４の下方へ落下させ、船底に沿って船体長手方向へ延びる第一コンベヤ８７に落下ばら物を載せて船首側へ送り、次に船底附近から上甲板８５の上方へ延びる第二コンベヤ８８にばら物を受け渡して上甲板８５の上方へ送り、更に上甲板８５の上に起伏および旋回可能に支持させたブーム９０に敷設した第三コンベヤ８９によって埠頭の所定個所に荷揚げするものがある。
【０００５】
一方、積付けについては図８の（Ａ）に示したように、貨物倉８３をハッチ方式として陸側の船積機によってばら物を貨物倉８３に直接投入するものがある。また、図８の（Ｂ），（Ｃ）に示したように、船体長手方向へ往復走行するとともに搬送方向反転可能としたシャトルコンベヤ９１を上甲板８５の上に左右二基配備し、往復走行区間の中間点に設置した受入ホッパ９２に陸側の船積機からばら物を投入し、このばら物をシャトルコンベヤ９１によって貨物倉８３に前後一端から落下投入するようにした自動荷積装置を具えたものがある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
前記図８の（Ａ）に示したばら物運搬船は、埠頭に配備した船積機の先端に設けたシュートをハッチ９３から貨物倉８３に挿入し、コンベヤにより搬送したばら物をシュートより落下させることによって積付けを行なうものである。この場合、船体長手方向へ延在する貨物倉８３に均等に投入して荷重不均等による船体８１の傾きを生じさせないように船積機全体を船体８１に沿って移動させたり、或いは先端のシュートを貨物倉８３の内部で移動させて荷重のバランスをとりながら積付けを行なわせる必要がある。従って、船積機として大形、複雑なものが必要となるばかりか、積付け状態を監視しながら移動操作を行なうため運転が面倒であり、接岸して積付け可能な埠頭が大幅に限定される。
【０００７】
これに対して、図８の（Ｂ），（Ｃ）に示したようにシャトルコンベヤ９１を左右に配して陸側からそれぞれにばら物を供給するようにしたものは、中間点に設置されている受入ホッパ９２にばら物を投入すればよいので、陸側の船積機として小形、簡単で運転容易なものが利用可能である。この場合、二基のシャトルコンベヤ９１のそれぞれに対応させて二台の船積機を用いると、荷重のバランスをとりながら連続投入して積付けを行なうことができるが、このような荷役設備をもつ埠頭は著しく限定され、また前記のような自動荷積装置のために二台の船積機を準備しておくことは負担が大きい。
【０００８】
また、一台の船積機で二基のシャトルコンベヤ９１にばら物を交互に供給し積付けを行なわせる場合、荷重のバランスをとるため受入ホッパ９２への投入を頻繁に切換えなければならず、船積機の操作が面倒であるとともに、その間船積機のコンベヤを停止するので荷役作業能率が低い、という問題がある。
【０００９】
ところで、シャトルコンベヤ９１は走行停止状態でばら物を搬送し貨物倉８３に一個所から投入して所要高さの積山が作られたとき、少し移動して隣接個所に積山を作る、という動作を繰返して積付けを行なう機械として知られており、ばら物積付けにシャトルコンベヤを用いた一例が特開平６−２３９４６４号公報に記載されている。そして、このようなシャトルコンベヤ９１をばら物運搬船の上甲板８５の附近に左右二基配備して貨物倉８３に積付けるようにしたものは、貨物倉８３が船体長手方向へ延在する単列構造のものに対しては上部に大きな空間を残すことなく積付けることができ、また左右に区画された二列構造のものに対してはそのままそれぞれに積付けることができる、という利点をもっている。
【００１０】
本発明は前記の利点をもつシャトルコンベヤ二基配備の自動荷積装置を装備したばら物運搬船について、ばら物の積付けが陸側の船積機の設置台数、切換え操作などに依存して行なわれるため、接岸可能な埠頭が限定される、或いは荷役作業能率が低い、という問題の解消を計ったものであって、ばら物を陸側から一個の受入ホッパに投入してこれを二基のシャトルコンベヤに適正に分配し、荷重のバランスをとりながら積付けを行なうことができ、従って陸側に簡易な船積機が一台あれば連続投入して能率のよい荷役作業を実現させる自動荷積装置をばら物運搬船に具えさせようとするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明は前記課題を解決させるために、船体左右にシャトルコンベヤを配備するとともに陸側から送られてくるばら物を受入れる受入ホッパを一個とし、この受入ホッパに投入されたばら物を二分して左右のシャトルコンベヤに各別に受け渡すようにするとともに、二分されるばら物の配分比率を任意に変更できるようにしたものである。
【００１２】
このように、船上の受入ホッパを一個としたことにより、陸側の船積機が一台で足り荷役設備が小規模或いは不完全な埠頭でも荷積みができるとともに、ばら物を二分して左右のシャトルコンベヤに受け渡すことにより、連続した荷積み作業ができる。加えて二基のシャトルコンベヤに受け渡すばら物の配分比率を任意に変更することにより、荷重のバランスをとりながら貨物倉に投入し船体を安定した姿勢に維持して能率のよい積付けを行なうことができるようになった。
【００１３】
また、本発明は前記に加えて受入ホッパから分割手段に送られるばら物の流量を調整するようにした。この流量調整手段によって、受入ホッパに投入されたばら物をほぼ一定量ずつ送り所定の配分比率を安体よく維持して貨物倉に投入できるようになった。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図面を参照して本発明の実施の形態を説明すると、図１の（Ａ），（Ｂ）および図２は本発明に係る自動荷積装置を具えたばら物運搬船の概略を示すものであって、船体１の船首近くから船尾近くに亘って形成された船倉２の内部に、船体中心線上に設置した隔壁３によって区画された船体前後方向へ長い二つの貨物倉４，５が構築されている。
【００１５】
これら貨物倉４，５の底はホッパ形状とされ、その平坦な底面６，７の上方に架設したカバー体８，９の内部に船体前後方向へ往復走行可能に支持した払出機１１，１３の回転羽根１２，１４が貨物倉４，５に積込まれているばら物を回転中心へ向かって強制的に掻き寄せ、スリット状の排出口１５，１６から貨物倉４，５の下方へ落下させて取り出す。
【００１６】
各底面６，７の下方には船体前後方向へ延在させてベルトコンベヤからなる第一コンベヤ１７，１８が設置されており、排出口１５，１６から落下してくるばら物を受け取って船首側へ搬送し、船倉２の船首側空間に設置されているベルトコンベヤからなる中継コンベヤ１９，２０によって垂直ベルトコンベヤからなる一基の第二コンベヤ２１に受け渡して上甲板１０の上方へ搬送し、更に上甲板１０の上に旋回、起伏可能に支持したブーム２２に設置したベルトコンベヤからなる第三コンベヤ２３によって埠頭の所定個所に陸揚げする。
【００１７】
前記の払出機１１，１３，第一コンベヤ１７，１８，中継コンベヤ１９，２０，第二コンベヤ２１，第三コンベヤ２３は船側の自動荷揚装置であり、その基本構成の一例は実開平２−３３１９６号公報に記載されている。
【００１８】
次に、本発明に係る自動荷積装置について説明すると、船体１の中心線を挟んで左右に区画構築されている二つの貨物倉４，５の各中心線上方に位置させて、各貨物倉４，５の船体前後方向全長に亘る長さのフード２５，２６が上甲板１０の上に構築されているとともに、前記各中心線上に位置させて貨物倉４，５の全長に亘る長さのスリット状の投入口２７，２８が貨物倉４，５とフード２５，２６とを連通させて設けられている。
【００１９】
各フード２５，２６の内部には、貨物倉４，５の船体前後方向長さの二分の一よりも少し長いベルトコンベヤ３１，３３を台車３２，３４に装備してなるシャトルコンベヤ２９，３０が往復走行可能に配置されている。ベルトコンベヤ３１，３３は搬送方向が反転可能とされており、受け取ったばら物を貨物倉４，５の各一端部に位置させた送出端から投入口２７，２８を経て貨物倉４，５に落下投入し、所定高さの積山を作ったとき台車３２，３４を少し移動させ先の積山に隣接して所定高さの積山を作る、という動作を繰返す。そして、貨物倉４，５の船首側または船尾側から中間部まで積山を作ったとき、ベルトコンベヤ３１，３３の搬送方向を反転させて反対端部から所定高さの積山を順次作る動作を繰返すことにより、積付けを行なうものである。
【００２０】
従って、例えば一方のシャトルコンベヤ２９は貨物倉４に船首側端部から積込みを開始し、もう一方のシャトルコンベヤ３０は貨物倉５に船尾側端部から積込みを開始し、且つそれぞれの貨物倉４，５への投入量を等しくすることにより、荷重のバランスをとりながら積付けを行なわせ、船体１に前後へ傾くトリムや左右に傾くヒールを生じさせることなく安定した姿勢を維持させることが可能である。
【００２１】
また、前記二基のシャトルコンベヤ２９，３０の各台車３２，３４の前後両端部には積山高さ検知器３５，３６が吊下げられており、これらは投入口２７，２８を通って貨物倉４，５の内部に位置している。この検知器３５，３６は積山が次第に高くなって傾斜側面に接し、一定角度傾いたとき電気信号を発するものであり、これらからの電気信号に基いて所定高さの積山が作られたことを判定し、台車３２，３４を少し移動させる。更に、二基のシャトルコンベヤ２９，３０の検知器３５，３６が発する電気信号に一定以上の時間差があると荷重のアンバランスを生じて船体１を傾ける心配がある。このような場合、後述する比率変更手段６６によって二つのシャトルコンベヤ２９，３０に受け渡すばら物の配分比率を変え、ほぼ同時に所定高さの積山が作られるように貨物倉４，５への投入量を調整する。
【００２２】
船体１の中央と船尾との中間部分に、一方の舷側に接近させて受入ホッパ３８が上甲板１０の上方に設置されており、その下部に形成されたシュート３９が船体１の中央に向かって船体長手方向へ延びる緩く傾斜したカバー体４９の基端部に貫入している。カバー体４９にはベルトコンベヤからなるデッキコンベヤ５０が内蔵設置されており、このデッキコンベヤ５０の搬送区間はシュート３９の下端開口４０の下方である送入端から緩く上方へ傾斜し、船体１の中央部において一方の舷側に接近させて上甲板１０の上方に設置されたヘッドハウジング５２の内部に臨ませた送出端に亘って延びている。
【００２３】
図１の（Ｂ）を参照して、受入ホッパ３８の頂端の投入口４１は蓋４２によって開閉され、荷役作業を行なうときのみ開放して陸側の船積機によって搬送されてくるばら物を受入れるが、それ以外のときは閉鎖して雨水や海水が入り込まないようにされる。
【００２４】
また、図３および図４を参照して、シュート３９を形成している壁の内で、デッキコンベヤ５０の搬送方向前方側に位置する壁の下方部分に流量調整手段４４が設けられている。この流量調整手段４４は、下端部をデッキコンベヤ５０のトラフ形状とされている送入端部分に差込んだ板部材４５の下端縁を上向き凸の円弧縁４６とするとともに、その中央部に窓孔４７を切欠き形成した構造であり、シュート３９の前方側の壁の一部を構成している。円弧縁４６は受入ホッパ３８に投入されシュート３９を通ってデッキコンベヤ５０の送入端に載ったばら物の形状を整えて一定量ずつ搬送させる。また、窓孔４７は受入ホッパ３８にばら物が一時的に大量に溜ったときこれを排出搬送させる。更に、シュート３９の下方に板部材４５を挟んで堰板４８がデッキコンベヤ５０の送入端部分上面にほぼ接して配備されており、これらにより陸側からのばら物投入を継続しても溢れさせることがない。
【００２５】
図５，図６および図７を参照して、デッキコンベヤ５０の送出端はヘッドハウジング５２の上部に位置しており、それより放出されたばら物はデッキコンベヤ５０のばら物搬送方向前方および後方へ向かって斜め下方へ傾斜した第一シュート５３と第二シュート５５とに二分され、それぞれの放出口下方に送入端を位置させているベルトコンベヤからなるシフトコンベヤ５９，６１に受け渡す。
【００２６】
第一シュート５３および第二シュート５５のばら物を滑降させる傾斜底壁５４，５６は、デッキコンベヤ５０およびヘッドハウジング５２に共通の中心二等分線上を境界線５７として互いに反対方向へ傾斜している。従って、流量調整手段４４の円弧縁４６によって形状を整えられデッキコンベヤ５０は左右均等に載ったばら物がそのまま放出されたとき、前記のように境界線５７の両側に位置させた二つの傾斜底壁５４，５６にばら物が均等に二分されて落下することとなる。このような第一シュート５３，第二シュート５５を下部に具えたヘッドハウジング５２は、受入ホッパ３８に陸側から投入されたばら物を二基のシャトルコンベヤ２９，３０に分配するための分割手段５１を構成している。
【００２７】
図１の（Ａ），（Ｂ）および図２を参照して、二つのシフトコンベヤ５９，６１はヘッドハウジング５２を内蔵するとともに、カバー体４９，フード２５，２６に連通させて上甲板１０の上方に構築したカバー体６０に内蔵されて船体１を横切る方向へ延びており、船体１の中央部において二基のシャトルコンベヤ２９，３０のベルトコンベヤ３１，３３のそれぞれにばら物を受け渡す。カバー体６０の送入端側には第一シュート５３，第二シュート５５の放出口が開口させられており、送出端側にはフード２５，２６に放出口を開口させたシュートが必要により設けられ、シフトコンベヤ５９，６１で搬送されたばら物はベルトコンベヤ３１，３３に受け渡されることとなる。
【００２８】
実際の荷積み作業にあたっては、取扱うばら物の種類や状態によってデッキコンベヤ５０に左右均等に載ったまま放出されず、片寄って放出されて二つのシュート５３，５５に不均等に分配されることがある。また、上甲板１０の上に設置される諸設備の配置の都合から、受入ホッパ３８をヘッドハウジング５２の上に積み重ねて設置した場合は、陸側の船積機から受入ホッパ３８に投入されたばら物がそのまま二つのシュート５３，５５に落下するため、不均等に分配されやすい。これらが原因となって二基のシャトルコンベヤ２９，３０による船体左右の積付け量に異差を生じるのを避けられない。そして、排水量１万トン級のばら物運搬船において左右３０トンの荷重差で傾斜角１度のヒール現象を生じることが確認されていることから見ても、不均等な分配が続くと無視できない傾きを生じるに至ることは明かである。
【００２９】
このような船体左右の荷重アンバランスを生じたとき、分配量の少なかった方へ大量に分配して船体１を傾きのない姿勢に維持することが必要であり、そのために本発明では左右のシャトルコンベヤ２９，３０に分配するばら物の配分比率を任意に変更する比率変更手段６６を具えさせた。
【００３０】
この比率変更手段６６は図５，図６および図７を参照してヘッドハウジング５２に付設されていて、断面三角形の型材からなる分配シュート６７とその作動機構７１とからなるものである。分配シュート６７はデッキコンベヤ５０の中心二等分線と平行な方向へ延在しており、デッキコンベヤ５０の放出端の前下方であって二つのシュート５３，５５の入口上方に位置しているとともに、ヘッドハウジング５２のデッキコンベヤ５０と向かい合った前方壁からデッキコンベヤ５０に向かって下方へ傾斜している。そして、この分配シュート６７の高所側端面はヘッドハウジング５２の前方壁に接し、低所側端部は三角形に切欠き形成した溝６８がヘッドシュート５２に架設した断面三角形の梁部材６９に嵌合して載ることにより支えられている。
【００３１】
この分配シュート６７は通常の状態で二つのシュート５３，５５の境界線５７上に稜線を位置させている。そして、例えば第二シュート５５へのばら物落下量が多く、シフトコンベヤ６１からシャトルコンベヤ３０を経て貨物倉５に積込まれるばら物がもう一方の貨物倉４へのばら物積込み量よりも多いときは、図７の（Ａ）に示すように分配シュート６７を第二シュート５５の上方側へ平行移動させる。これにより、第二シュート５５へ向かって落下するばら物の一部が分配シュート６７の一方の斜壁６７ａによって第一シュート５３側へ誘導され、分配量が少なかった貨物倉４に大量のばら物が送られるようになる。反対の場合には図７の（Ｂ）に示すように分配シュート６７を第一シュート５３の上方側へ平行移動させて第一シュート５３へ向かって落下するばら物の一部をもう一方の斜壁６７ｂによって第二シュート５５側へ誘導する。
【００３２】
尚、分配シュート６７を断面三角形として傾斜設置し、且つ梁部材６９も端面三角形とした図示の形態によると、ばら物がこれらに載って堆積するという不都合を避けることができる。
【００３３】
分配シュート６７を平行移動させる作動機構７１は、ヘッドハウジング５２の一側外方へ突設した棚板７０に載置した減速機付きの電動機７２と、それより境界線５７と平行な斜め方向に延びる駆動軸７３と、この駆動軸７３に直交してヘッドハウジング５２を貫通させた二本の調整ロッド７４と、駆動軸７３の回転を調整ロッド７４の直線動に変換する伝動歯車装置７５とを具えており、調整ロッド７４は分配シュート６７を両端部で貫通してその直線動により平行移動させる。
【００３４】
伝動歯車装置７５は駆動軸７３と調整ロッド７４にピニオンとラックをそれぞれ設けたものであってもよいが、駆動軸７３にウオームを設けるとともに調整ロッド７４にラックを設けそれぞれに噛み合うウオームホイールとピニオンを同軸に設けてなるボール盤の送り装置として慣用されている機構を用いると、大きな減速比が得られ分配シュート６７の位置決めが容易になるという利点がある。
【００３５】
また、駆動軸７３には回転数を検出するポテンショメータのような回転検知器７６が設けられているとともに、調整ロッド７４には分配シュート６７の暴走を防止するストッパ７７が取り付けられている。
【００３６】
先に説明した二基のシャトルコンベヤ２９，３０の検知器３５，３６が発する電気信号に一定以上の時間差があるとき、即ちそれぞれが作る積山の高さの差が一定以上となったとき、積山が低い方へ大量のばら物を送るように電動機７２を回転させて分配シュート７６を予め設定した寸法だけ平行移動させる。そして、次の積山について時間差が所定値以内であれば分配シュート７６を前回の移動位置に定置させ、一定以上であれば更に平行移動させて低い方の積山へのばら物投入量を更に増加する。検知器３５，３６の発する電気信号の順序が逆転し、その時間差が一定以上となったとき分配シュート７６を前記とは反対の方向へ平行移動させる。分配シュート７６の最大移動距離は、稜線を境界線５７の上に置いた位置から約二分の一幅であり、それ以上は斜壁６７ａ，６７ｂによる誘導作用が無意味である。
【００３７】
以上の動作を行なうことにより、船体左右の荷重アンバランスを生じたとき、ばら物の積付けを続行しながら自動的にアンバランスを解消するように配分比率を変え、船体１を傾きのない安定した姿勢に維持して積付けを行なわせることができる。
【００３８】
尚、作動機構７１の電動機７２をハンドルに代えて手動で分配シュート６７を平行移動させるようにしても、荷重バランスをとりながら積付けを行なうことができる。
【００３９】
【発明の効果】
以上のように、本発明によると大規模な荷役設備をもたない埠頭で一個の受入ホッパに受入れたばら物を船側において左右に適正配分し、船体を傾けることなく安定した姿勢に維持しながら能率のよい積付けを行なうことができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）および（Ｂ）は本発明の実施の形態を示す平面概略図および縦断面概略図。
【図２】図１（Ｂ）のＡ−Ａ線に沿う拡大断面図。
【図３】図１の形態における受入ホッパ部分の拡大縦断面部分図。
【図４】図３のＢ−Ｂ線に沿う断面図。
【図５】図１の形態における分割手段、比率変更手段部分の拡大縦断面図。
【図６】図５のＣ−Ｃ線に沿う断面図。
【図７】（Ａ），（Ｂ）は比率変更手段の作用説明図。
【図８】（Ａ），（Ｂ）は異なる従来例を説明する船体幅方向断面概略図、（Ｃ）は（Ｂ）の従来例における船体長手方向断面概略図。
【符号の説明】
１ 船体， ４，５ 貨物倉， ２９，３０ シャトルコンベヤ， ３８ 受入ホッパ， ４４ 流量調整手段， ５０ デッキコンベヤ， ５１ 分割手段， ５３ 第一シュート， ５５ 第二シュート， ５９，６１ シフトコンベヤ， ６６ 比率変更手段，

Claims (5)

1. 貨物倉の上方左右に配備されて船体長手方向へ往復走行するとともに搬送方向反転可能とされ、ばら物を前記貨物倉に落下投入するシャトルコンベヤと、
   陸側から送られてくるばら物が投入される一個の受入ホッパと、
   前記受入ホッパに投入されたばら物を二分する分割手段と、
   前記分割手段で二分されたばら物を前記左右のシャトルコンベヤに各別に受け渡すシフトコンベヤと、
   前記分割手段で二分されたばら物の配分比率を任意に変更する比率変更手段と、
   を具えたことを特徴とするばら物運搬船の自動荷積装置。
2. 請求項１に記載した自動荷積装置において、
   前記受入ホッパから前記分割手段に送られるばら物の量を調整する流量調整手段、
   を具えたことを特徴とするばら物運搬船の自動荷積装置。
3. 請求項１または２に記載した自動荷積装置において、
   前記シャトルコンベヤは前記貨物倉に投入したばら物が作る積山の高さを検知する検出手段を具えており、前記比率変更手段は前記検出手段からの信号に基いて運転される電動機によって前記左右のシャトルコンベヤが作る積山の高さの差を減少させる方向へ動作させられる、
   ことを特徴とするばら物運搬船の自動荷積装置。
4. 請求項２または３に記載した自動荷積装置において、
   前記受入ホッパに投入されたばら物を前記分割手段に送るデッキコンベヤを具えており、
   前記流量調整手段は前記受入ホッパの前記デッキコンベヤ搬送方向前方の壁部分に設けられ、前記デッキコンベヤに載ったばら物の形状を整えて一定量ずつ搬送させる、
   ことを特徴とするばら物運搬船の自動荷積装置。
5. 前記分割手段はばら物を受入れるヘッドハウジング、およびその中心二等分線上を境界線として互いに反対方向の斜め下方へ傾斜した二つのシュートからなり、
   前記比率変更手段は前記境界線をまたいで前記二つのシュートの入口上方に配置された断面山形の分配シュート、および前記分配シュートを平行移動させて前記シュートの一方へ向かうばら物の一部をもう一方へ誘導するように前記分配シュートを平行移動させる作動機構からなる、
   請求項１，２，３または４に記載したばら物運搬船の自動荷積装置。

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