JP4787514B2 - ドラム洗浄装置 - Google Patents

Description

この発明は、ミキサ車のドラム洗浄装置に関し、特に、ミキサ車のドラム内を自動的に洗浄するドラム洗浄装置に関する。

ミキサ車と言われるアジテータトラックにあっては、車台に搭載のドラム内に運搬物であるモルタルやレディミクストコンクリート等（以下、「生コン」という）が残留固化すると、攪拌性能の劣化、最悪の場合、生コンのドラムへの投入排出が困難となるなど、種々の悪影響を及ぼす原因となる。

そのため、ミキサ車のメンテナンス上、工事現場で生コン排出をした後、ドラム内の洗浄を速やかに行うことが好ましく、旧来、ドラム洗浄時を行うには、ドラム内に少量の洗浄水を投入し、その後、ドラムを交互に投入および排出回転させる事により行われるが、オペレータが経験を頼りにドラムの回転速度、回転方向および洗浄時間を決定し、その作業を全て手作業で行っていたので、オペレータの負担が大きく、洗浄結果にムラが生じる不具合があった。

そこで、近年では、ドラム洗浄作業を簡易ならしめるために、ドラム洗浄時のドラムの回転速度、回転方向および洗浄時間などをあらかじめ決められたドラム回転パターンから選択して油圧モータおよび油圧ポンプを制御するコントローラを搭載したドラム洗浄装置の提案がなされるに至っており、このドラム洗浄装置によれば、オペレータは洗浄スイッチを押すのみで自動的にドラム洗浄作業を行うことができるので、オペレータの作業負担が大きく軽減され、洗浄結果を安定させることができる（たとえば、特許文献１参照）。

また、上記ドラム洗浄装置では、ドラムが排出回転している状況下では、洗浄スイッチの押圧によってコントローラに洗浄指令が入力された場合にあっても、洗浄を行わないようにしている。

すなわち、洗浄作業を行うには、まず、ドラム内に最大積載量の５分の１程度の洗浄水を投入する準備作業が必ず行われる筈であるから、準備作業が行われた後、少なくとも洗浄スイッチをオペレータが押圧する時点にあっては、ドラムが排出回転していることがないため、上記の如く、排出回転時に洗浄指令がコントローラに入力されたときに洗浄を行わないようにしておけば、たとえば、オペレータが運搬物である生コン等を運搬中に誤った操作により洗浄スイッチを押圧したとしても生コン等が排出されてしまうといった危険が回避されるのである。
特開２００２−６７７８２号公報（第５頁から第１２頁，図３および図８）

ここで、ドラムが投入回転をしている状況を少々説明すると、一般的にミキサ車にあっては、生コンプラントから工事現場まで生コンを運搬する際、生コンが固化してしまわないようにドラムを回転させて生コンを攪拌しつづける必要があるが、この攪拌は、生コンがドラム外へ排出される事がないようにドラムを投入回転させることにより行われる。

したがって、上述のようにドラムが投入回転あるいは停止している状況下では、洗浄スイッチの押圧によってコントローラに洗浄指令が入力されると自動洗浄が開始される従来のドラム洗浄装置にあっては、オペレータが生コンをドラム内に積載したまま誤って洗浄スイッチを押圧してしまうと、コントローラは洗浄可能な状態であると判断し、洗浄作業を開始してしまうのである。

すると、上記のようにドラムの洗浄は、ドラムを交互に投入排出回転させることにより行われるので、従来ドラム洗浄装置にあっては、ドラム内に積載している生コンが排出されてしまう危惧があり、また、生コンを道路上に撒き散らしながら走行してしまう危惧があると指摘される可能性がある。

通常、こういった事態となる場合には、ミキサ車に備え付けの警告灯、警報等によりオペレータに自動洗浄中であることを知らせて、オペレータに自動洗浄を停止させるように仕向けるのであるが、オペレータが速やかに対応できない場合があると同時に、警告灯等に故障がある場合には、生コンを不適切な場所に撒き散らし続けてしまう可能性もあり、オペレータとしては、そういった事態に備え自動洗浄終了まで異常がないか確認し続けなくてはならない点で、ドラム洗浄の自動化による恩恵が減殺されることになる。

そこで、本発明は上記不具合を改善するために創案されたものであって、その目的とするところは、オペレータの誤操作によるドラム内運搬物の排出を防止することが可能なドラム洗浄装置を提供することである。

上記した目的を達成するために、本発明の一つの手段は、ミキサ車の架台に回転自在に搭載されるドラムと、ドラムを回転駆動する駆動手段を備え、少なくとも洗浄指令の入力によりドラムを適宜回転させてドラム内を洗浄するドラム洗浄装置において、ドラム内に運搬物が投入されているか否かを検知する検知手段を設け、上記駆動手段はドラムを回転駆動するモータを備え、上記検知手段は上記モータの回転軸に作用するトルクを検出するトルク検出手段を備え、上記回転軸に作用するトルクに基づいてドラム内に運搬物が投入されて積載されているか否かを検知し、運搬物が投入されている場合には洗浄指令が入力されてもドラム洗浄を行わないことを特徴とする。
同じく、他の手段は、ミキサ車の架台に回転自在に搭載されるドラムと、ドラムを回転駆動する駆動手段を備え、少なくとも洗浄指令の入力によりドラムを適宜回転させてドラム内を洗浄するドラム洗浄装置において、ドラム内に運搬物が投入されているか否かを検知する検知手段を設け、上記駆動手段は、ドラムを回転駆動する液圧モータと、上記液圧モータに液圧を供給する液圧ポンプとを備え、上記検知手段は、上記液圧ポンプの負荷圧力を検知する圧力検出手段を備え、上記液圧ポンプの負荷圧力に基づいてドラム内に運搬物が投入されて積載されているか否かを検知し、運搬物が投入されている場合には洗浄指令が入力されてもドラム洗浄を行わないことを特徴とする。
同じく、別の手段は、ミキサ車の架台に回転自在に搭載されるドラムと、ドラムを回転駆動する駆動手段を備え、少なくとも洗浄指令の入力によりドラムを適宜回転させてドラム内を洗浄するドラム洗浄装置において、ドラム内に運搬物が投入されているか否かを検知する検知手段を設け、上記駆動手段は、ドラムを回転駆動する液圧モータと、上記液圧モータに液圧を供給する液圧ポンプとを備え、上記検知手段は、上記液圧モータに液圧を供給する管路に設けた圧力スイッチであり、当該圧力スイッチを用いてドラム内に運搬物が投入されて積載されているか否かを検知し、運搬物が投入されている場合には洗浄指令が入力されてもドラム洗浄を行わないことを特徴とする。

本発明によれば、ドラム内に運搬物が積載されている場合にはドラムの洗浄作業が行われないことになり、オペレータが誤って洗浄を行う意思表示をしてしまっても、ドラム内に積載している生コンが排出されてしまう弊害および、生コンを道路上に撒き散らしながら走行してしまう弊害が防止されるのである。

そして、上記弊害が防止されるので、洗浄作業中にオペレータに洗浄作業に異常が無いか否かの確認を強いることがなくなるので、オペレータの作業負担が飛躍的に軽減されることになり、オペレータは安心感をもって洗浄作業に当たることができる。

すなわち、このドラム洗浄装置にあっては、従来装置と異なりオペレータの監視という作業負担がなくなるので、ドラム洗浄の自動化による恩恵を減殺する事がない。

また、本実施の形態のドラム洗浄装置にあっては、人為的なミスによる生コンへの不必要な水の混入による生コンの品質の低下も同時に回避されることとなる。

以下に、図示した実施の形態に基づいて、この発明を説明する。図１は、一実施の形態におけるドラム洗浄装置の概念図である。図２は、一実施の形態におけるドラム洗浄装置の操作装置の正面図である。図３は、一実施の形態におけるドラム洗浄装置の洗浄手順を示したフローチャートである。

一実施の形態におけるドラム洗浄装置は、図１に示すように、ドラム１０を回転駆動する駆動手段である液圧モータ１および液圧モータ１に液圧を供給する液圧ポンプ２と、液圧モータ１および液圧ポンプ２を制御するコントローラ５と、コントローラ５に接続されコントローラ５に洗浄指令を入力可能な操作装置４と、ドラム１０内に生コン等の運搬物が投入されているか否かを検知する検知手段とを備えて構成されている。
検知手段としては、液圧モータ１の回転軸に作用するトルクを検出するトルク検出手段を備え、上記回転軸に作用するトルクに基づいてドラム内に運搬物が投入されて積載されているか否かを検知しても良い。
同じく、上記検知手段は、液圧ポンプ２の負荷圧力を検知する圧力検出手段を備え、液圧ポンプ２の負荷圧力に基づいてドラム内に運搬物が投入されて積載されているか否かを検知しても良い。
同じく、上記検知手段は、液圧モータ１に液圧を供給する管路１４に設けた圧力スイッチであり、当該圧力スイッチを用いてドラム内に運搬物が投入されて積載されているか否かを検知しても良い。

液圧ポンプ２は、ミキサ車のエンジン（図示せず）に、ＰＴＯ（Ｐｏｗｅｒ Ｔａｋｅ Ｏｆｆ）を介して接続されており、該エンジンのクランクシャフトの回転運動が伝達されて回転駆動される。

また、液圧ポンプ２は、具体的には、斜板カム（図示せず）の傾角を変更することにより吐出方向および吐出量を可変にするアキシャル形の双方向吐出ポンプとして構成され、該液圧ポンプ２にループ状の管路１４を介して接続された液圧モータ１をそれぞれ正回転および逆回転することが可能である。

そして、上記液圧ポンプ２の傾斜カムの変更は、具体的にたとえば、サーボシリンダにより行われ、この液圧ポンプ２の吐出方向および吐出量は、図示しない容量検出センサで検知してコントローラ５に入力され、コントローラ５は容量検出センサが検出する容量によりサーボシリンダを制御することにより液圧ポンプ２の吐出方向と吐出量を制御することができるようになっている。

また、液圧モータ１は、具体的にはたとえば、傾転角の変更により回転速度が変化するように設定され、図示しない回転速度センサで回転方向および回転速度（単位時間あたりの回転数）を検知するようになっており、コントローラ５は、回転速度センサが検出する回転方向および回転速度に基づいて上記傾転角を制御して液圧モータ１の回転方向および回転速度を制御することができるようになっている。

さらに、上記液圧モータ１がドラム１０を正回転させる、すなわち、投入回転させる時に該液圧モータ１に液圧を供給する側の管路１４ａの途中には、運搬物が投入されているか否かを検知する検知手段である圧力センサ６が設けられており、該圧力センサ６はコントローラ５に電気的に接続されており、この圧力センサ６が出力する電圧信号がコントローラ５に入力可能なようになっている。

転じて、操作装置４は、図２に示すように、ドラム１０の洗浄を行う洗浄スイッチ４ａと、ドラム１０を投入回転させて生コンの混練を行う混練スイッチ４ｂとを備えており、コントローラ５に信号線１１で接続されることにより通信可能とされている。

なお、操作装置４とコントローラ５の通信においては、信号線１１を介さない無線によって行うとされてもよい。

また、上記した洗浄スイッチ４ａと混練スイッチ４ｂは、具体的はたとえば、プッシュスイッチ型に設定されており、洗浄スイッチ４ａにあっては、押圧することにより洗浄指令信号Ｕをコントローラ５に送信するように設定され、また、混練スイッチ４ｂにあっては、押圧することにより混練指令信号をコントローラ５に送信するように設定されている。

そして、コントローラ５は、上記圧力センサ６、容量検出センサおよび回転速度センサが出力する信号、洗浄指令信号Ｕ、混練指令信号の各信号を受け取り、液圧モータ１および液圧ポンプ２の駆動に必要な電流もしくは電圧を出力することができるものであればよく、具体的にはたとえば、ハードウェアとしては図示しないが、各信号を増幅するためのアンプと、アナログ信号をデジタル信号に変換する変換器と、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｓｓｅｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等の演算装置と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等の記憶装置とから構成され、液圧モータ１および液圧ポンプ２の駆動に必要な演算処理手順と制御信号出力手順は、プログラムとしてＲＯＭや他の記憶装置に予め格納させておくとする周知なコンピュータシステムとして構成されている。

そして、上記のように構成されたドラム洗浄装置は、図３に示す制御手順に従って制御される。なお、この制御手順は、上述のように、予めコントローラ５の記憶装置に格納されている。

以下、この制御手順について説明すると、まず、操作装置４の洗浄スイッチ４ａの押圧により、コントローラ５に洗浄指令信号Ｕが送信され、これにより、洗浄に関する制御手順が割込み実行される。

そして、ステップＦ１では、ドラム１０の回転方向が排出回転方向か否かを判断する。具体的には、コントローラ５は、容量検出センサから入力される信号から吐出方向および吐出量を把握することにより、液圧モータ１が停止あるいは投入回転あるいは排出回転しているかが判断される。

そして、ドラム１０が排出回転していると判断される場合には、洗浄を行わず制御処理を終了する。他方、ドラム１０が投入回転している場合には、ステップＦ２に移行する。

ちなみに、本実施の形態においては、ドラム１０の回転方向の検知手段は容量検知センサとされているが、これに換えて、液圧モータ１の回転方向やドラム１０の回転方向を検知可能なセンサ、たとえば、ロータリエンコーダ等を使用しても差し支えない。

したがって、ドラム１０が排出回転しているときに、操作装置４に設けた洗浄スイッチ４ａがオペレータによって押圧されてコントローラ５に洗浄指令信号Ｕが入力されても、ドラム１０が排出回転しているときには、洗浄が行われない、すなわち、ドラム１０内に洗浄水を投入する準備作業が行われないまま、洗浄作業を行うことがないので、オペレータに洗浄作業を行わないことをもってして洗浄に必要な準備が整っていないことを知らしめることができる。

つづいて、ステップＦ２では、ドラム１０内に運搬物である生コンが投入されて積載されているか否かの判断を行う。具体的には、圧力センサ６で検出する圧力値が所定値より高いか否かによって判断される。

所定値は、ドラム１０内に洗浄水を投入しているときの管路１４ａ内の圧力値より少々高く設定されている。

すなわち、生コンは洗浄水に比較して粘度が高く、また、ドラム１０内のブレードに附着しやすく、ドラム１０内が空の状態や洗浄水のみが入っている状態に比較して運搬物たる生コンが積載されている状態のほうが運搬物を含んだドラム１０の慣性質量が大きくなりドラム１０を回転させるトルクが高くなることから、液圧モータ１に液圧を供給する管路１４ａ内の圧力は、生コン積載時のほうが高くなるので、上記のように所定値より圧力センサ６が検出した圧力が高いことをもってして、ドラム１０内に運搬物が投入されているか否かを判断することができる。

そして、ドラム１０内に生コンが積載されている判断される場合には、洗浄を行わずに処理を終了し、逆に積載中ではないと判断される場合にはステップＦ３に移行する。

したがって、このステップＦ２の処理によって、ドラム１０が投入回転あるいは停止中であっても、ドラム１０内に運搬物が積載されている場合にはドラム１０の洗浄作業が行われないことになり、オペレータが誤って洗浄を行う意思表示をしてしまっても、ドラム内に積載されている生コンが排出されてしまう弊害および、生コンを道路上に撒き散らしながら走行してしまう弊害が防止されるのである。

そして、上記弊害が防止されるので、洗浄作業中にオペレータに洗浄作業に異常が無いか否かの確認を強いることがなくなるので、オペレータの作業負担が飛躍的に軽減されることになり、オペレータは安心感をもって洗浄作業に当たることができる。

すなわち、このドラム洗浄装置にあっては、従来装置と異なりオペレータの監視という作業負担がなくなるので、ドラム洗浄の自動化による恩恵を減殺する事がない。

また、本実施の形態のドラム洗浄装置にあっては、人為的なミスによる生コンへの不必要な水の混入による生コンの品質の低下も同時に回避されることとなる。

また、上述したところは、本実施の形態において検知手段は圧力センサ６と言うことになるが、ドラム１０内の積載物の慣性質量によるトルクの違いを検知することができればよいので、上記所定値より圧力が高くなったときあるいは低くなったときにオン信号をコントローラ５に入力可能に設定される圧力スイッチを用いてドラム１０内に運搬物が積載されているかを判断してもよい。
即ち、検知手段は、液圧モータ１に液圧を供給する管路１４に設けた圧力スイッチであり、当該圧力スイッチを用いてドラム１０内に運搬物が投入されて積載されているか否かを検知し、運搬物が投入されている場合には洗浄指令が入力されてもドラム洗浄を行わないようにしているものである。

なお、圧力センサ６を使用する場合には、上記回転速度センサと相まってドラム駆動系の障害をも検知することができ、当該障害時には自動洗浄を行わないうようにすることもできる点で便利である。

さらに、検知手段は、液圧モータ１の回転軸のトルクを検知するものとされてもよく、この場合にも、上記同様にドラム１０内に運搬物が積載されているかを判断できる。

さらに、ステップＦ３では、コントローラ５は、上記ステップＦ１およびステップＦ２の判断からドラム１０が排出回転でないこと、および、ドラム１０内に生コンが積載されていないことをもって、液圧モータ１および液圧ポンプ２を駆動して、ドラム１０を交互に投入排出回転させて、ドラム１０内を洗浄する。

なお、ドラム１０洗浄時におけるドラム１０の回転速度および回転方向は、別途、あらかじめ記憶装置に格納したパターンに則り制御されることになる。

この洗浄開始後、ステップＦ４では作業者が任意に設定の洗浄時間が経過したか否かが判断され、上記洗浄時間が経過した場合には、自動洗浄が終了する。

なお、上述したところでは、ドラム１０を液圧ポンプ２と液圧モータ１とを利用して回転させるとしているが、本発明の目的とするところは、ドラム１０内に運搬物が積載されているときに誤って洗浄を行わせないことであるので、そのドラムの駆動および排出回転を検知することにつき、他の公知技術を利用しても差し支えない。

また、モータを液圧のものに限らず電動機をしてもよく、この場合には、検知手段としては回転軸のトルクを検知可能な手段であればたり、また、トルク検知そのものを電動機に印加している電圧から推定するようにしてもよい。

以上で、本発明の実施の形態についての説明を終えるが、本発明の範囲は図示されまたは説明された詳細そのものには限定されないことは勿論である。

一実施の形態におけるドラム洗浄装置の概念図である。 一実施の形態におけるドラム洗浄装置の操作装置の正面図である。 一実施の形態におけるドラム洗浄装置の洗浄手順を示したフローチャートである。

符号の説明

１ 液圧モータ
２ 液圧ポンプ
４ 操作装置
４ａ 洗浄スイッチ
４ｂ 混練スイッチ
５ コントローラ
６ 検知手段たる圧力センサ
１０ ドラム
１１ 信号線
１４，１４ａ 管路

Claims (3)

1. ミキサ車の架台に回転自在に搭載されるドラムと、ドラムを回転駆動する駆動手段を備え、少なくとも洗浄指令の入力によりドラムを適宜回転させてドラム内を洗浄するドラム洗浄装置において、ドラム内に運搬物が投入されているか否かを検知する検知手段を設け、上記駆動手段はドラムを回転駆動するモータを備え、上記検知手段は上記モータの回転軸に作用するトルクを検出するトルク検出手段を備え、上記回転軸に作用するトルクに基づいてドラム内に運搬物が投入されて積載されているか否かを検知し、運搬物が投入されている場合には洗浄指令が入力されてもドラム洗浄を行わないことを特徴とするドラム洗浄装置。
2. ミキサ車の架台に回転自在に搭載されるドラムと、ドラムを回転駆動する駆動手段を備え、少なくとも洗浄指令の入力によりドラムを適宜回転させてドラム内を洗浄するドラム洗浄装置において、ドラム内に運搬物が投入されているか否かを検知する検知手段を設け、上記駆動手段は、ドラムを回転駆動する液圧モータと、上記液圧モータに液圧を供給する液圧ポンプとを備え、上記検知手段は、上記液圧ポンプの負荷圧力を検知する圧力検出手段を備え、上記液圧ポンプの負荷圧力に基づいてドラム内に運搬物が投入されて積載されているか否かを検知し、運搬物が投入されている場合には洗浄指令が入力されてもドラム洗浄を行わないことを特徴とするドラム洗浄装置。
3. ミキサ車の架台に回転自在に搭載されるドラムと、ドラムを回転駆動する駆動手段を備え、少なくとも洗浄指令の入力によりドラムを適宜回転させてドラム内を洗浄するドラム洗浄装置において、ドラム内に運搬物が投入されているか否かを検知する検知手段を設け、上記駆動手段は、ドラムを回転駆動する液圧モータと、上記液圧モータに液圧を供給する液圧ポンプとを備え、上記検知手段は、上記液圧モータに液圧を供給する管路に設けた圧力スイッチであり、当該圧力スイッチを用いてドラム内に運搬物が投入されて積載されているか否かを検知し、運搬物が投入されている場合には洗浄指令が入力されてもドラム洗浄を行わないことを特徴とするドラム洗浄装置。
   

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