JP5936525B2

JP5936525B2 - グラブバケット

Info

Publication number: JP5936525B2
Application number: JP2012259035A
Authority: JP
Inventors: 知志小玉
Original assignee: Hitachi Zosen Corp
Current assignee: Hitachi Zosen Corp
Priority date: 2012-11-27
Filing date: 2012-11-27
Publication date: 2016-06-22
Anticipated expiration: 2032-11-27
Also published as: JP2014105064A

Description

本発明は、グラブバケットに関する。

従来より、ごみ焼却施設では、グラブバケットが用いられる。グラブバケットは、可燃ごみが貯留されるごみピットにおいてクレーンに吊り下げられ、ごみピット内のごみの積み替えや攪拌、あるいは、ごみの焼却炉内への投入に利用される。フォーク型のグラブバケットでは、開閉可能な一対のアーム部が設けられ、各アーム部の端部には、複数の爪部が配列して設けられる。

なお、特許文献１のグラブバケットでは、一対のグラブアームが、ごみを掬い取るフォーク状の爪と、破袋用の針とを有する。また、針に突き刺さるごみ袋やごみを掻き落とすテイクオフアームがさらに設けられる。

特開２０００−２８９９７２号公報

ところで、フォーク型のグラブバケットでは、ごみが爪部に突き刺さり易く、通常、爪部にごみが突き刺さったまま、グラブバケットを用いた処理が継続される。例えば、焼却炉内へのごみの投入の際に、ごみを保持したグラブバケットの重量を測定し、当該重量からグラブバケット単体の重量を引くことにより、焼却炉内へのごみの投入量を求める場合、ごみが爪部に突き刺さったままでは、ごみの投入量を正確に求めることができない。また、ゴムやプラスチック等のごみが爪部に深く突き刺さると、当該ごみを取り除くことは容易ではない。

特許文献１の手法を応用して、爪部に突き刺さったごみを掻き落とすテイクオフアームを設けることも考えられるが、グラブバケットの重量が増加するとともに、テイクオフアームと爪部との間にごみが噛み込む等の機構的な問題が生じる可能性がある。したがって、ごみが爪部に突き刺さったままとなることを容易に抑制する新規な手法が求められている。

本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、グラブバケットにおいて、ごみが爪部に突き刺さったままとなることを容易に抑制することを目的としている。

請求項１に記載の発明は、ごみ処理施設に用いられるグラブバケットであって、一対のアーム部と、前記一対のアーム部のそれぞれを所定の幅方向に平行な軸を中心として回動することにより、前記一対のアーム部の端部である一対のアーム端部を互いに近接させた近接位置と、互いに離間させた離間位置との間にて移動させる本体部とを備え、前記一対のアーム端部のそれぞれが、前記幅方向に配列される複数の爪部を有し、前記一対のアーム端部が前記近接位置に位置する際に、一方のアーム端部の前記複数の爪部の先端と、他方のアーム端部の前記複数の爪部の先端とが近接し、前記一対のアーム端部が前記離間位置に位置する際に、前記一方のアーム端部の前記複数の爪部と、前記他方のアーム端部の前記複数の爪部とが離間し、前記複数の爪部のうちの少なくとも１つの爪部が、先端に設けられる幅狭部と、前記少なくとも１つの爪部の根元と前記幅狭部との間の部位であり、前記根元から前記先端に向かう爪部長手方向において、前記幅狭部よりも長い幅広部とを有し、前記幅方向において、前記幅広部の幅が、前記幅狭部側の端部から前記根元に向かって漸次増大し、前記幅狭部の幅が、前記先端から前記幅広部に向かって前記幅広部の広がり角よりも小さい広がり角にて漸次増大する、または、前記先端から前記幅広部に向かって一定であり、前記幅広部が、前記爪部長手方向に垂直な断面において、前記幅方向に向かって鋭角に尖った形状である刃部を有する。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のグラブバケットであって、前記少なくとも１つの爪部において、前記幅狭部が、前記根元から前記先端まで伸びる爪部本体における先端部であり、前記幅広部が、前記爪部本体の中央部および根元部から前記幅方向に広がるように取り付けられた補助板、並びに、前記中央部および前記根元部を含む。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載のグラブバケットであって、前記少なくとも１つの爪部のいずれかにおける前記幅広部が、３０度以上かつ４０度以下の前記広がり角にて前記幅方向の両側に対称に広がる。

本発明によれば、ごみが爪部に突き刺さったままとなることを容易に抑制することができる。また、幅広部の刃部を用いてごみ袋を容易に破くことができる。

グラブバケットの正面図である。アーム部を示す斜視図である。一対のアーム端部が離間位置に配置されたグラブバケットを示す図である。アーム端部を示す図である。爪部の断面図である。爪部の他の例の断面図である。

図１は、本発明の一の実施の形態に係るグラブバケット１の正面図である。グラブバケット１は、ごみ焼却施設内のごみピットに設けられる。グラブバケット１は、いわゆるフォーク型であり、一対のアーム部３と、本体部２と、を備える。ごみピットには、クレーン（例えば、天井クレーン）が設けられており、クレーンのワイヤーロープが本体部２に接続される。すなわち、本体部２はクレーンに吊り下げられた状態で、水平方向および鉛直方向に移動可能である。

図２は、１つのアーム部３の一部を示す斜視図である。図１および図２に示すように、各アーム部３は、アーム本体３１と、アーム部３の端部であるアーム端部３２と、衝撃緩衝用のタイヤ３６と、を備える。アーム本体３１は、図２中にて符号Ａ１を付す矢印にて示す方向（図１では、紙面に垂直な方向であり、以下、「幅方向」という。）に並ぶ一対の支持部３１１を有する。各支持部３１１は本体部２から伸びる長尺の部材である。アーム端部３２は、一対の支持部３１１における本体部２とは反対側の端部の間に固定される。タイヤ３６は、各支持部３１１における当該端部のアーム端部３２とは反対側の面上に設けられる。なお、図２では、後述の側方突出部３７の図示を省略している。

図２に示すアーム端部３２は、板状のベース３２０と、幅方向に一定のピッチにて配列される複数の爪部３３と、を有する。図１に示すように、各アーム部３の爪部３３は、ベース３２０から他方のアーム部３のアーム端部３２に向かって伸びる長尺部材である。以下の説明では、各爪部３３においてベース３２０近傍の根元から先端に向かう方向を「爪部長手方向」という。また、一対の支持部３１１におけるアーム端部３２の近傍の部位には、一対の側方突出部３７が設けられる。各アーム部３の側方突出部３７は他方のアーム部３に向かって突出する。

本体部２は、幅方向に平行な２つの回動軸Ｊ１，Ｊ２と、図示省略の油圧シリンダと、回動軸Ｊ１，Ｊ２を接続するリンク機構と、を有する。一方のアーム部３における一対の支持部３１１の端部（本体部２側の端部）は一方の回動軸Ｊ１に接続され、他方のアーム部３における一対の支持部３１１の端部は他方の回動軸Ｊ２に接続される。すなわち、一対のアーム部３は、２つの回動軸Ｊ１，Ｊ２を中心としてそれぞれ回動可能に支持される。

本体部２の油圧シリンダおよびリンク機構は、一対のアーム部３を回動軸Ｊ１，Ｊ２を中心として互いに反対の方向に回動する。これにより、一対のアーム端部３２が、図１に示すように互いに近接した近接位置と、図３に示すように互いに離間した離間位置との間で移動する。詳細には、図１に示すように一対のアーム端部３２が近接位置に位置する際に、一方のアーム端部３２の複数の爪部３３の先端と、他方のアーム端部３２の複数の爪部３３の先端とが近接する。これにより、これらの爪部３３を底部とする保持空間が一対のアーム部３により形成される。このとき、一方のアーム部３の一対の側方突出部３７の先端も、他方のアーム部３の一対の側方突出部３７の先端と近接し、上記保持空間における幅方向の側部が形成される。後述するように、保持空間にてごみが保持される。

また、図３に示すように一対のアーム端部３２が離間位置に位置する際に、一方のアーム端部３２の複数の爪部３３と、他方のアーム端部３２の複数の爪部３３とが離間する。一方のアーム部３の一対の側方突出部３７の先端も、他方のアーム部３の一対の側方突出部３７の先端と離間する。これにより、上記保持空間の底部および側部が開放され、保持空間内におけるごみの保持が解除される。なお、一対のアーム部３は、油圧シリンダおよびリンク機構以外の回動機構により回動してもよく、各アーム部３に個別に回動機構が設けられてもよい。

図４は、アーム端部３２を示す図であり、アーム端部３２の本体部２とは反対側の面を示す。図５は、１つの爪部３３の断面図であり、爪部長手方向に垂直な面における断面を示す。図２および図４に示すように、各爪部３３は、爪部本体３４と、２つの補助板３５と、を有する。爪部本体３４は、例えばＳ４５Ｃ、Ｓ４５Ｃ（Ｈ）、ＳＣＭｎ等の鋼材にて形成される。補助板３５は、例えばＳ４５Ｃ、Ｓ３５Ｃ等の鋼材にて形成される。爪部本体３４および補助板３５は、他の金属にて形成されてもよい。

爪部本体３４は、爪部長手方向に長く、一方の端部は、ベース３２０における本体部２とは反対側の面に固定される。図５に示すように、爪部本体３４における爪部長手方向に垂直な断面は矩形である。図４中に矢印Ａ１により示す幅方向における爪部本体３４の幅は、爪部３３の根元から先端に向かって（すなわち、ベース３２０から離れるに従って）漸次減少する。爪部本体３４において、ベース３２０に取り付けられる部位である取付部３４０の幅は一定である。また、幅方向および爪部長手方向に垂直な方向における爪部本体３４の厚さは、爪部３３の根元から先端に亘って一定である。なお、爪部本体３４の先端部３４１において爪部本体３４の厚さが先端に向かって漸次減少してもよい。

２つの補助板３５は、幅方向および爪部長手方向に沿う板部材であり、爪部本体３４においておよそ幅方向を向く両側面に、溶接等によりそれぞれ取り付けられる。詳細には、補助板３５は、爪部本体３４の根元部３４３、および、根元部３４３と先端部３４１との間の中央部３４２のみに設けられ、先端部３４１には設けられない。すなわち、補助板３５は、爪部本体３４の中央部３４２および根元部３４３から幅方向に広がるように取り付けられる。幅方向における補助板３５の幅は、ベース３２０から離れるに従って漸次減少する。

よって、図４に示すように、幅方向および爪部長手方向に垂直な方向に沿って見た場合において、爪部３３の外形の幅方向の幅は、爪部本体３４における先端部３４１において比較的狭く、爪部３３の根元と先端部３４１との間において比較的広い。以下の説明では、爪部３３において、爪部本体３４における先端部３４１を「幅狭部３３１」と呼び、２つの補助板３５、並びに、爪部本体３４の中央部３４２および根元部３４３を含む部位を「幅広部３３２」と呼ぶ。換言すると、幅狭部３３１は、爪部３３の先端に設けられる部位であり、幅広部３３２は、爪部３３の根元と幅狭部３３１との間の部位である。爪部長手方向において、幅広部３３２は、幅狭部３３１よりも長い。例えば、幅広部３３２の長さは、爪部３３の根元から先端に至る長さの７０〜８０％であり、幅狭部３３１の長さは、爪部３３の当該長さの２０〜３０％である。また、幅方向と交差する幅広部３３２の両エッジ３３２ａ（すなわち、爪部長手方向におよそ沿うエッジ３３２ａ）は、幅方向と交差する幅狭部３３１の両エッジ３３１ａと連続する。

幅広部３３２の両エッジ３３２ａは直線状であり、幅方向において、幅広部３３２の幅は、幅狭部３３１側の端部から爪部３３の根元に向かって一定の広がり角θ２ｃ，θ２ｅにて漸次増大する。すなわち、図４に示す幅広部３３２の外形は台形である。また、幅狭部３３１の両エッジ３３１ａも直線状であり、幅狭部３３１の幅は、爪部３３の先端から幅広部３３２に向かって、幅広部３３２の広がり角θ２ｃ，θ２ｅよりも小さい一定の広がり角θ１にて漸次増大する。なお、幅広部３３２の広がり角θ２ｃ，θ２ｅが幅狭部３３１の広がり角θ１よりも大きいという条件が満たされる範囲内で、幅広部３３２の広がり角θ２ｃ，θ２ｅ、および、幅狭部３３１の広がり角θ１が、爪部長手方向に沿って変化してもよい。また、幅広部３３２の両エッジ３３２ａ、および、幅狭部３３１の両エッジ３３１ａは、曲線状であってもよい。

各爪部３３において、幅広部３３２の両エッジ３３２ａは、刃部の先端である。具体的には、図５に示すように、幅広部３３２における爪部長手方向に垂直な断面において、各補助板３５の爪部本体３４とは反対側の端部が刃部３３３であり、刃部３３３は、当該断面において幅方向に向かって鋭角に尖った形状を有する。刃部３３３には、高周波焼入れ等が施され、その表面に硬化層が形成されることが好ましい。幅広部３３２では、幅方向の一方の端部のみに刃部３３３が設けられてもよい。

本実施の形態では、図４の各アーム端部３２における複数の爪部３３において、幅狭部３３１の形状は同一であり、幅方向における両端の爪部３３を除き、幅広部３３２の形状も同一である。また、幅方向における両端の爪部３３では、外側（すなわち、他の爪部３３とは反対側）に配置された補助板（図４中にて符号３５ａを付す。）の形状が、他の補助板３５と相違する。具体的には、爪部長手方向の各位置において、補助板３５ａの幅が、他の補助板３５の幅よりも狭く、ベース３２０の近傍において、両端の爪部３３のうちの一方の爪部３３における補助板３５ａの外側のエッジと、他方の爪部３３における補助板３５ａの外側のエッジとの間の距離が、ベース３２０の幅方向の幅とおよそ等しい。なお、グラブバケット１の設計によっては、幅方向における両端の爪部３３において外側の補助板３５ａは省略されてもよい。

ごみ焼却施設においてグラブバケット１を使用した基本動作では、まず、図３に示すように一対のアーム端部３２が離間位置に位置する状態で、グラブバケット１が、ごみピットにおいて貯留されたごみの近傍に配置される。続いて、本体部２の油圧シリンダおよびリンク機構により、一対のアーム端部３２が、図１に示すように近接位置へと移動する。これにより、複数の爪部３３を底部とする保持空間にてごみが保持される。グラブバケット１は、保持空間にてごみを保持した状態にて、クレーンにより所望の位置へと移動する。そして、一対のアーム端部３２が離間位置へと移動することにより、保持空間における当該ごみの保持が解除される。

実際には、ごみ焼却施設においてごみ収集車から受け入れられたごみは、ごみピットにおける投入扉近傍に溜まるため、グラブバケット１を使用して、投入扉近傍のごみが、ごみピット内の他の位置に積み替えられる。また、ごみの焼却炉内への投入にもグラブバケット１が使用される。さらに、焼却炉における燃焼を安定させるために、ごみピット内のごみを均質化させる際にも、グラブバケット１が使用される。このとき、ごみが収容されたビニール袋等のごみ袋を破く必要があり、爪部３３の幅狭部３３１をごみ袋に突き刺して、当該ごみ袋が破かれる（すなわち、破袋される。）。また、グラブバケット１にて掴んだ（保持した）ごみを高所から落下させて、ごみ袋を破くことも行われる。さらに、グラブバケット１を使用して、様々な種類のごみを混ぜることも行われる。

ここで、図４の爪部３３において補助板３５を省略した比較例のグラブバケットを想定する。比較例のグラブバケットでは、爪部の形状が細長く、先端から根元に至るまでの広がり角も小さいため、爪部をごみ袋に突き刺して当該ごみ袋を破く際に、当該ごみ袋が爪部に突き刺さったままとなり易い。また、段ボール、ゴムやプラスチック（ポリタンク、発泡スチロール等）等のごみが爪部に深く突き刺さると、当該ごみを取り除くことは容易ではない。例えば、焼却炉内へのごみの投入の際に、ごみを保持したグラブバケットの重量を測定し、当該重量からグラブバケット単体の重量を引くことにより、焼却炉内へのごみの投入量を求める場合、ごみが爪部に突き刺さったままでは、ごみの投入量を正確に求めることができない。

これに対し、図４の爪部３３では、先端に設けられる幅狭部３３１と爪部３３の根元との間に、幅狭部３３１よりも長い幅広部３３２が設けられる。そして、幅方向における幅広部３３２の幅が、幅狭部３３１側の端部から爪部３３の根元に向かって、幅狭部３３１の広がり角θ１よりも大きい広がり角θ２ｃ，θ２ｅにて連続的に増大する。これにより、幅狭部３３１を用いてごみ袋を破くことが容易に可能なグラブバケット１において、ごみが爪部３３に深く突き刺さることが防止され、ごみが爪部３３に突き刺さったままとなることを容易に抑制することができる。

ここで、幅広部３３２の広がり角θ２ｃ，θ２ｅが２０度以上であれば、ごみが爪部３３に深く突き刺さることが確実に防止され、広がり角θ２ｃ，θ２ｅが３０度以上であれば、ごみが爪部３３に深く突き刺さることがより確実に防止される。幅広部３３２の広がり角θ２ｃ，θ２ｅは、好ましくは、４０度以下である。これにより、爪部３３の根元における幅広部３３２の幅を、隣接する爪部３３間の距離以下として、複数の爪部３３のそれぞれに幅広部３３２を設ける設計が容易となる。

図４のアーム端部３２では、両端の爪部３３における幅広部３３２の広がり角θ２ｅは、補助板３５の広がり角２０度と補助板３５ａの広がり角５度とを合わせた約２５度であり、両端以外の爪部３３における幅広部３３２の広がり角θ２ｃは約４０度である。また、図４では、広がり角θ２ｃが約３０度となる場合の幅広部３３２も二点鎖線にて図示している。図４のアーム端部３２では、幅狭部３３１の広がり角θ１は約９度である。幅狭部３３１の広がり角θ１は、幅広部３３２の広がり角θ２ｃ，θ２ｅよりも小さければ、どのような値であってもよい。また、幅狭部３３１の幅は、爪部３３の先端から幅広部３３２に向かって一定であってもよく、この場合も、幅狭部３３１を用いてごみ袋を破くことが容易に可能である。

グラブバケット１では、幅広部３３２が刃部３３３を有することにより、刃部３３３を用いてごみ袋を容易に破くことができ、さらに、プラスチック等のごみの切断や分断を容易に行うことができる。また、幅狭部３３１が、爪部３３の根元から先端まで伸びる爪部本体３４における先端部３４１であり、幅広部３３２が、爪部本体３４の中央部３４２および根元部３４３、並びに、補助板３５を含む。これにより、爪部が爪部本体のみを有するグラブバケット（比較例のグラブバケット）において、爪部本体に補助板３５を取り付けるのみにより、グラブバケット１を容易に作製することができる。このように、補助板３５は、爪部本体３４に対するアタッチメント（取付物）と捉えることができる。

上記グラブバケット１は様々な変形が可能である。例えば、上記グラブバケット１では、全ての爪部３３に補助板３５が設けられるが、１つの爪部３３のみにおいて補助板３５が設けられてもよい。すなわち、複数の爪部３３のうちの少なくとも１つの爪部３３が、幅狭部３３１および幅広部３３２を有することにより、ごみが当該少なくとも１つの爪部３３に突き刺さったままとなることを容易に抑制することが可能となる。この場合に、好ましくは、当該少なくとも１つの爪部３３のいずれかにおける幅広部３３２が、図４における広がり角θ２ｃの幅広部３３２のように、３０度以上かつ４０度以下の広がり角にて幅方向の両側に対称に広がる。これにより、ごみが爪部３３に深く突き刺さることがより確実に防止される。

爪部本体３４において、幅方向および爪部長手方向に垂直な方向を向く面に、補助板が取り付けられてもよい。この場合、補助板が、爪部本体３４の中央部３４２および根元部３４３から幅方向の両側に広がる形状を有することが好ましい。これにより、１つの補助板を用いて幅広部３３２を形成して、グラブバケット１における部品点数を削減することができる。

また、グラブバケット１の設計によっては、幅狭部３３１および幅広部３３２のそれぞれが１つの部材として形成され、これらの部材が接合されて１つの爪部３３が構成されてもよい。さらに、幅狭部３３１および幅広部３３２の全体が１つの部材として形成されてもよい。

図５の爪部３３では、爪部本体３４における本体部２側の面（図５の上方を向く面）、および、２つの補助板３５における本体部２側の面が１つの平面上に配置されるように、各補助板３５が、爪部本体３４の側面に取り付けられるが、爪部本体３４の上記面と、補助板３５の上記面との間で段差ができるように、補助板３５が爪部本体３４に取り付けられてもよい。また、爪部本体３４の断面形状は、矩形には限定されず、例えば、図６のようにＴ字状であってもよい。

グラブバケット１は、ごみ焼却施設以外のごみ処理施設にて利用されてよい。

上記実施の形態および各変形例における構成は、相互に矛盾しない限り適宜組み合わされてよい。

１グラブバケット
２本体部
３アーム部
３２アーム端部
３３爪部
３４爪部本体
３５，３５ａ補助板
３３１幅狭部
３３２幅広部
３３３刃部
３４１先端部
３４２中央部
３４３根元部
Ｊ１，Ｊ２回動軸

Claims

ごみ処理施設に用いられるグラブバケットであって、
一対のアーム部と、
前記一対のアーム部のそれぞれを所定の幅方向に平行な軸を中心として回動することにより、前記一対のアーム部の端部である一対のアーム端部を互いに近接させた近接位置と、互いに離間させた離間位置との間にて移動させる本体部と、
を備え、
前記一対のアーム端部のそれぞれが、前記幅方向に配列される複数の爪部を有し、
前記一対のアーム端部が前記近接位置に位置する際に、一方のアーム端部の前記複数の爪部の先端と、他方のアーム端部の前記複数の爪部の先端とが近接し、
前記一対のアーム端部が前記離間位置に位置する際に、前記一方のアーム端部の前記複数の爪部と、前記他方のアーム端部の前記複数の爪部とが離間し、
前記複数の爪部のうちの少なくとも１つの爪部が、
先端に設けられる幅狭部と、
前記少なくとも１つの爪部の根元と前記幅狭部との間の部位であり、前記根元から前記先端に向かう爪部長手方向において、前記幅狭部よりも長い幅広部と、
を有し、
前記幅方向において、前記幅広部の幅が、前記幅狭部側の端部から前記根元に向かって漸次増大し、前記幅狭部の幅が、前記先端から前記幅広部に向かって前記幅広部の広がり角よりも小さい広がり角にて漸次増大する、または、前記先端から前記幅広部に向かって一定であり、
前記幅広部が、前記爪部長手方向に垂直な断面において、前記幅方向に向かって鋭角に尖った形状である刃部を有することを特徴とするグラブバケット。
請求項１に記載のグラブバケットであって、
前記少なくとも１つの爪部において、前記幅狭部が、前記根元から前記先端まで伸びる爪部本体における先端部であり、前記幅広部が、前記爪部本体の中央部および根元部から前記幅方向に広がるように取り付けられた補助板、並びに、前記中央部および前記根元部を含むことを特徴とするグラブバケット。
請求項１または２に記載のグラブバケットであって、
前記少なくとも１つの爪部のいずれかにおける前記幅広部が、３０度以上かつ４０度以下の前記広がり角にて前記幅方向の両側に対称に広がることを特徴とするグラブバケット。