JPS5928499B2 - バケツトエレベ−タの緩衝装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、パケットエレベータの緩衝装置として流体圧
シリンダ機構を用いると共に、その正確円滑な制御内容
が容易に得られるようにしたものに関する。

駆動、従動スプロケット間にエンドレスチェンを張架す
ると共に、該チェノに多数のパケットを列設することに
より、バラ物その他の物料を掬い取り状に搬送するパケ
ットエレベータは、荷役作業機器として多方面に利用さ
れているが、その一つとして船舶用のパケットエレベー
タ型アンローダがある。

これは第１図ζこその１例を図示したように、船舶Ａ内
のバラ物その他の物料Ｂを陸上に荷揚げを行なうための
もので、パケットエレベータ部３１は陸上側でウィンチ
３４等で起伏可回動なブーム３５に吊持され、その上下
方向に循環回走するエンドレスチェン３３に多数列設さ
れたパケット３２によって、物料Ｂの掬い取り搬出を行
なうのであるが、この場合ブーム３５に吊持するパケッ
トエレベータ部３１には、船舶Ａの揺動（上下動）のた
め上方に突き上げられると共に、また必要以上にパケッ
トエレベータ部３１を物料Ｂ中に突き込むと、大きな力
で船舶を下方に押し付けるような独特の運動が生じる。

特に原材料を底ざらえするような作業の場合には、船底
面とパケットエレベータの最下端とが直接接触し、相互
の押し付ける力が一定値以上になれば、船底またはパケ
ットエレベータ最下端が破損してしまうおそれがあり、
このような事故をなくすためには、一定の力以上で船舶
を押し付けることのないように、適当な緩衝装置をパケ
ットエレベータ側に備える必要がある。

従来この種の緩衝装置としては、第３図１．Ｍに示すよ
うなものもあり、今これらについてその技術と問題点を
解説すると、同図Ｉにおけるものは、図示めように上部
スプロケット１と下部スプロケット４間にパケット（図
示省略する）を列設したエンドレスベルト１２を循環回
走自在に張架したパケットエレベータにおいて、下部ス
プロケット４部分をスプリングまたは油圧シリンダによ
る緩衝部材４０で支持し、そのスプリング力あるいは油
圧力でエレベータ下端を緩衝させ、同時にチェノ１２の
弛みを同様にスプリングまたは油圧シリンダによるチェ
ノタイトナ４１で吸収するようにしたものであるが、こ
の方式の問題点は、チェノタイトナ４１のためにエレベ
ータ下部は必然的に大きくなり、これではバッチ（船倉
）の小さな船や、船倉の底隅における荷揚作業には適用
できないのであり、またこの方式は一般にそのメンテナ
ンスの点が難しいのである。

また同図■に示したものは、同図Ｉにおける問題点を解
消するためになされたものであって、上部スプロケット
１及び下部スプロケット４をそれぞれ油圧シリンダ４２
．４３で支持させ、エレベータ下部が押し上げられた場
合、それと同ストロークたけ上部油圧シリンダ４２が上
部スプロケット１を押し上げることにより、チェノ１２
の弛みを吸収させるようにしたものであるが、この方式
の場合の問題点はその制御回路にある。

即ち現用の制御回路１例としては、実開昭５２−９３１
７８号において見られるように、パケットエレベータ下
端の遊動スプロケットを支持する下部油圧シリンダにお
ける押倒油室における油圧変化に着目し、該油圧が一定
圧以上になると該油室の油をドレンさせるか或いはその
列側油室に供給させるリリーフ弁と、一定圧以下になる
と該油室に油を供給させるようにする切換弁を設け、こ
の下部油圧シリンダの動きにパケットエレベータ上端の
駆動スプロケットを支持する上部油圧シリンダを追従さ
せるようにしたものを挙げることができるが、この制御
方式では各機器の調整が複雑で完全調整が難しく、正確
かつ円滑さを欠くと共に、特にその上下シリンダ４２．
４３の同調整に正確さが期待できず、油圧シリンダに無
理が掛り易いのであり、また緩衝力の設定（調整）を容
易に変更できない等の点である。

本発明はこれらの従来技術を背景とし、その緩衝方式と
して油圧シリンダ方式を用いると共に、特にその制御回
路における問題点を解決し、円滑正確な緩衝動作が得ら
れると共に回路構成のシンプル化を可能にしたものであ
り、従ってその特徴とする処は、エレベータフレームの
一端に上部油圧シリンダを介して駆動スプロケットを取
付けると共に、他端に下部油圧シリンダを介して従動ス
プロケットを取付け、該両スプロケット間に張架した無
端チェノに多数のパケットを列設したパケットエレベー
タに２いて、前記下部油圧シリンダの押倒油室と列側油
室との圧力差を検出する差圧スイッチを設け、前記上部
油圧シリンダの押倒油室と前記下部油圧シリンダの押倒
油室とを連通し、かつ前記上部油圧シリンダの列側油室
を油タンクに接続する他、前記下部油圧シリンダの列側
油室を切換弁を介して油タンクまたは油圧ポンプに接続
できるように構成し、更に前記差圧スイッチにより前記
切換弁を制御できるようにした点にある。

以下図示の実施例に基いて本発明を詳述すると、第２図
は本発明装置実施例に係るパケットエレベータ及び制御
回路の全体図を示したものであって、図示のようにパケ
ット３２を列記した無端チェノ１２が循環回走される上
位の駆動スプロケット１及び下位の従動スプロケット４
から成るパケットエレベータにおいて、駆動スプロケッ
ト１はエレベータフレーム２に取付けられた上部油圧シ
リンダ３により、そのロッド３ａを介して支持され、エ
レベータ下端側の従動スプロケット４も、同様にエレベ
ータフレーム２に取付けられた下部油圧シリンダ５によ
り、そのロッド５ａを介して支持されており、３ｂはロ
ッド３側のピストン、５ｂはロッド５のピストンであっ
て、下部油圧シリンダ５側では図示のように両ロンド型
とされ、上部油圧シリンダ３側は単ロンド型であり、ま
た下部油圧シリンダ５においてＭは押倒油室、Ｎは列側
油室を示し、上部油圧シリンダ３に２いてＶは押倒油室
、■は列側油室を示している。

尚ここで本発明において押倒油室というのは、駆動スプ
ロケット１または従動スプロケット４を支持する上部油
圧シリンダ３または下部油圧シリンダ５におけるロッド
３ａまたはロッド５ａを押し出す時に高圧側になるシリ
ンダ油室を相称するのであり、即ち上部油圧シリンダ３
のロッド３ａを押し出す場合には油室Ｖが高圧側の油室
となるのでこれを押倒油室Ｍとし、反対側の油室ゴを列
側油室イとするのであり、下部油圧シリンダ５において
も、同様の意味でそれぞれ押倒油室Ｍ、列側油室Ｎとす
るのである。

本発明ではこのようなパケットエレベータにおいて、下
部油圧シリンダ５における押倒油室Ｍと列側油室Ｎとの
圧力差を検出する差異スイッチ８を設けると共に、上部
油圧シリンダ３の押倒油室Ｍと下部油圧シリンダ５の押
倒油室Ｍとを図示のように連通させ、上部油圧シリンダ
３の引側油室イをタンク１１に連通させ、更に下部油圧
シリンダ５の列側油室Ｎを切換弁７を介してタンク１１
に連通させると共に、また切換弁９を介して油圧ポンプ
１０に接続可能とし、前記差圧スイッチ８により切換弁
７．９を制御可能としたものであり、同図例において６
は流量調整弁で前記下部油圧シリンダ５の列側油室Ｎよ
り切換弁７を通じてタンク１１へ至る回路に介設された
もの、２０は前記列側油室Ｎ内の最高圧力を設定するた
めのリリーフ弁で、列側油室Ｎより差圧スイッチ８に至
る回路中に介設されたもの、１８は前記油圧ポンプ１０
の駆動モータであり、この駆動モータ１８は同時に今一
つの油圧ポンプ１７の駆動モータをも兼ねている。

これはパケットエレベータ駆動用油圧モータ２１に２台
の油圧ポンプ１０．１７により、必要な油量を供給する
ためのものであり、パケットエレベータに図示下のよう
な押し付は力がが働く時、該押し付は力Ｆが許容力以下
で荷揚げ作業をしている正常な状態では、前記２台の油
圧ポンプ１０，１γの吐出量合計によって油圧モータ２
１が回転され、後述するように本発明による緩衝装置が
作動した場合は、切換弁９を介して油圧ポンプ１０の吐
出油量の全てが緩衝装置側へ供給され、油圧モータ２１
は油圧ポンプ１Ｔ側の吐出量のみによって賄われ、正常
運転時の半分の回転数に落ちることになる。

１９はポンプ吐出圧の最高値を設定するＩＪ ＩＪ−フ
弁であり、１６はパケットエレベータ駆動用油圧モータ
２１の回路切換弁であり、２２は該切換弁１６の切換え
により生じるサージ圧を逃がすためのブレーキ弁である
。

また２４はウィンチ駆動用油圧モータであり、このモー
タ２４は第１図において例示したパケットエレベータ３
１の俯仰用ブーム３５の駆動用ウィンチ３４のための原
動機であり、該モータ２４はタンク１１側と連通ずる油
圧ポンプ２７より切換弁２６を介して必要油が供給され
、２５は該回路におけるＩＪ ＩＪ−フ弁を示し、２８
は油圧ポンプ２７の１駆動用モータを示している。

前記切換弁２６は、本発明緩衝装置が厳犬眼に押し上げ
られ、上部油圧シリンダ３のロッド３ａが最上端０こ達
した時、該ロッド３ａが図示のようにリミットスイッチ
２３を蹴り、該スイッチ２３から前記切換弁２６に電気
信号を送り、この信号によって弁２６はウィンチ巻上げ
方向に切換えられ、油圧ポンプ２７よりウィンチ駆動用
の油圧モータ２４に圧油を供給して、ブーム３５を巻き
上げるためのものであり、これによってブーム３５の上
昇によりパケットエレベータ３２が上方に全体として引
き上げられ、緩衝装置の緩衝式不足によるトラブルを防
ぐのであり、またリミットスイッチ２３から切換弁２６
に信号が入り、弁２６が切換った時、弁２６をその位置
に一定時間保持（電気的に保持回路を構成する）シ、ブ
ーム３５が必らずパケットエレベータを安全な位置まで
引き上げるに必要な一定距離まで上昇できるようにして
置くのであり、これら本発明緩衝装置と組合された補助
機構である。

本発明の緩衝装置によれば、第１図のようなパケットニ
レベークアンローダとして使用中、そのパケットエレベ
ータ３１の下端部が物料Ｂまたは船舶Ａの船底に押し付
けられると、第２図示のようにパケットエレベータ下端
には矢印のようにＦなる上向きの力（突き上げ力）Ｆが
働くので、このため下部油圧シリンダ５における伸側油
室Ｍの圧力が上昇することになる。

このさい列側油室Ｎにおいては、流量調整弁６及び切換
弁７を通じて、タンク１１と連通しているので圧力は立
たない。

このさい列側油室Ｎと伸側油室Ｍの圧力差を検出する差
圧スイッチ８が設けられているので、両室Ｎ、Ｍの圧力
差をこれより検出し、スイッチ８の圧力差が一定値以上
のｐｃになれば、スイッチ８から電気信号を切換弁７，
９に流して、それぞれの弁７，９を一方は閉、他方は開
のように切換え可能として置くことにより、前記外力Ｆ
により伸側油室Ｍの圧力が上昇して差圧Ｐｃに達するこ
とにより、弁７，９が切換って、列側油室Ｎ内の油は弁
７の閉によってタンク１１と遮断され、他方の弁９は開
となって、油圧ポンプ１０力）らタンク１１内の油が圧
油として列側油室Ｎ内に導入され、この圧油はシリンダ
３のロッド３ａに掛る荷重（スプロケット１及びパケッ
ト３２チェン１２等う及び下部スプロケット４を押し上
げるに充分な高圧であり、シリンダ５のロッド５ａを上
昇させ、ロッド５ａの上昇によるピストン５ｂの移動を
介し、押側油室Ｍ内の圧油は上部油圧シリンダ３の押倒
油室Ｖ内に流入して、シリンダ３のピストン３ｂを介し
てロッド３ａを上昇させるのである。

このさい上下油圧シリンダ３゜５の伸側油室Ｍと伸側油
室Ｍの断面積を同一としておけば、下部油圧シリンダ５
のロッド５ａの上昇、下降に追随して、上部油圧シリン
ダ３のロッド３ａも上下すると同時に、そのストローク
も同一となるので、１駆動スプロケツト１と従動スプロ
ケット４間の距離は常に一定であり、これによってチェ
ノ１２の弛みや両スプロケット１，４からの離脱を確実
に防止できることになる。

以上によって外力Ｆの突き上げを受けて、その力が一定
値以上であれば、従動スプロケット４が上昇すると同時
に上下油圧シリンダ３，５の同調上下動作は明らかであ
るが、次にこれらシリンダ３．５の上昇停止と下降復帰
について述べれば以下の通りである。

即ち上昇停止と下降復帰とは、前記の突き上げ乃至押し
上げ力Ｆが許容押し上げ力Ｆｃになると上昇を停止し、
それ以下になると下降復帰するものであることが必要で
、このためには前記切換弁７，９に切換指令を出す（弁
７゜９の切換りによって上下スプロケット１，４の上昇
下降が行なわれる）差圧スイッチ８が、常にその押し上
げ力Ｆを正しく検知しておくことが必要である。

従ってこのためには下部油圧シリンダ５における押倒油
室Ｍと列側油室Ｎの断面積を等しくして（図示のように
両ロンド型シリンダ型式を用いることによりこの条件を
満足する）置けば、列側油室Ｎ内に切換弁９を通じて油
圧ポンプ１０から圧油が供給されている上昇行程におい
ても、差圧スイッチ８は常に正しく押し上げ力Ｆの値を
検知することが可能である。

即ち今、その押し上げ力（外力）をＦ（ｋｄとし、油圧
ポンプ１０からの供給圧（列側油室Ｎの圧力）をＰ （
ｋｇ／ｃｒ？ｔ ）とし、列側油室Ｎの断面積ＡＩ （
ｉ）とし、押倒油室Ｍの断面積をＡ２ （ｉ）として、
両油圧室Ｍ、Ｎの各圧力を求めてみると、Ｎ室圧力はＰ
Ｎ−Ｐ （ｋｇ／ｉ ）、す、この場合Ａ１とＡ２と
は同一であるからＰＭ−ＰＮ−（ｋｇ／ｉ）であり、以
上から差圧スイッｆｓ 治秘出、よＦ（７）１ｍ数、あ
６ｏ従っ７差エフイツチ８の値が許容外力相当圧力Ｐ
ｃ （＝ Ｆ Ｃ／Ａ２）以下になれば、差圧スイッチ
８より下降指令を切換弁７，９に与えるようにする（弁
７，９が上昇行程とは反対側に切換るようにしておくこ
とにより、所期の目的を果すことができるわけである）
。

尚この切換弁７，９が上昇行程とは反対方向に切換わる
ことにより生じる下降運動は、駆動スプロケット１チエ
ン１２パケツト１１の重量によって生じる下部油圧シリ
ンダ５の押倒油室Ｍと上部油圧シリンダ５の押側油室Ｍ
間の圧力により、下部油圧シリンダ５が下降し、それと
同時に上部油圧シリンダ３が下降することによって行な
われる。

また緩衝装置が最大限に押し上げられた場合、上部油圧
シリンダ３のロッド３ａが最上端に達すると、先にも述
べたようにリミットスイッチ２３の応動を介し、切換弁
２６を介しウィンチ駆動用油圧モータ２４に圧油が供給
され、ブーム３５を上昇させてパケットエレベータ３２
を上昇させ、緩衝装置の緩衝式不足によるトラブルを防
止することはいうまでもない。

本発明は以上の通りで、パケットエレベータ下端部が物
料または船底に押し付けられると共に、最終的に下端部
を支持する下部油圧シリンダ５内の圧力が上昇し、この
圧力上昇からパケットエレベータ下端部に掛っている押
し付は力（逆言すれば船側の突き上げ力）を、下部油圧
シリンダ５側の高圧側、低圧側の画室の差圧を検出する
差圧スイッチ８により検知し、その値が一定値以上にな
れば油圧装置の動力源から圧力油を下部油圧シリンダ５
に導入してシリンダ５を上昇させ、この上昇により従動
スプロケット４から成るエレベータ下端を上昇させるこ
とにより、エレベータ下端の押し付は力を緩和させ、エ
レベータが必要以上に船を押し付けることがなくなるの
である。

また上昇途上において、エレベータ下端に掛っている押
し付は力が一定値以下になれば、これも差圧スイッチ８
により下部油圧シリンダ５内の圧力を検知することによ
り、下部油圧シリンダ５内に導入している圧力油を遮断
し、これをタンク側に配管することによりドレン回路を
形成して、エレベータ下端の上昇を停止させ、更にはチ
ェノ１２パケツト３２の重量を支持している上部油圧シ
リンダ３内に発生している油圧力により、下部油圧シリ
ンダ５を下降させ、この下降に伴ない上部油圧シリンダ
３も下降させ、エレベータ全体を原位置に復帰させるの
であるが、このような一定の押し付は力に対するパケッ
トエレベータ下端の上昇、下降（下部油圧シリンダ５に
よる緩衝作用）が、先に述べたように単独に行なわれる
のみならば、駆動、従動スプロケット１，４間の距離が
一定せず、パケット３２を列設したチェノ１２が弛んだ
り、必要以上に緊張されたり、最悪の場合にはスプロケ
ットから外れるおそれが犬である。

しかし本発明によれば上下油圧シリンダ３，５を直接配
管結合しているので、上下シリンダ３，５は完全に同調
し、両スプロケット間の距離は常に一定で変化すること
がないのである。

また緩衝装置の緩衝式は、上下シリンダ３，５のストロ
ークにより制限されるが、先に述べたように、上部油圧
シリンダ３のロッド３ａの最大上昇位置にリミットスイ
ッチ２３を設はウィンチ駆動用油圧モータ２４を連動さ
せることにより、ウィンチ巻上げによるブーム上昇を介
し、一定の時間パケットエレベータを更に上方に避退さ
せるようにしておくことにより万全である。

本発明はその緩衝装置における前記上下油圧シリンダ３
，５の制御回路の構成を、きわめて簡単であると共に各
機器間調整の必要がほとんどないので、目的を達成する
ための各機器の機能の発揮と相互の連動関係が充分であ
り、円滑正確な作動が容易に得られるのである。

従ってまた故障原因も少なく、シかもその上下シリンダ
の同調はきわめて確実である。

即ち先に挙げた実開昭５２−９３１７８号に開示された
制御方式では、次のような欠点がある。

同号明細書における添付第２図（符号は前記明細書記載
のもの）の制御回路において、下部油圧シリンダ５の抑
制油室５ａの圧力が上昇し、圧力スイッチ２０の作動に
より切換弁１９が切換って、油圧ポンプ１８から圧油が
上部油圧シリンダ３の抑制油室３ａに供給された場合、
そのパケットエレベータ下端における突き上げ力に関係
なく、上・下部油圧シリンダ３，５の何れか一方の油圧
シリンダがストローク端に到達するまで動き続け、切換
弁１９を元の状態に切換え、上昇から停止、更に下降さ
せるための制御手段がない限り、実用に供し難いのであ
り、仮にその切換弁１９を元の状態に復帰させる制御手
段を追加したとしても、駆動、遊動スプロケット４，６
を下降させる場合、上部、下部油圧シリンダ３，５が正
確に同調することが困難である。

即ち下降行程において、下部油圧シリンダ５はその油室
５ｂが油タンク１４と連通ずるため自由落下の状態にあ
り、一方上部油圧シリンダ３の油室ａは逆止弁付絞り弁
２２を経由して油タンク１４に連通しているため、逆止
弁付絞り弁２２を調整して上・下池圧シリンダ３，５の
同調を図ることになるが、この種パケットエレベータで
はコンベヤフレームとエレベータフレームとを結ぶ油圧
シリンダの伸。

縮によって、エレベータフレームの傾斜角（俯仰角度）
が一定の範囲内で変化するものであるから）下部油圧シ
リンダ５の自由落下塵は必ずしも一定でなく、このため
逆止弁付絞り弁２２を調整しても両シリンダの正確な同
調は期待できないのであり、この同調が正確でなければ
、駆動、遊動スプロケット４，６間の軸間距離が変化す
るため、最悪の場合には遊動スプロケット６側からチェ
ノ７が浮き上がり、その間に荷揚物料が挟まる等して円
滑な運転が得られない等の事態が生じるのであり、これ
に対し本発明は下部油圧シリンダ５における両油室の圧
力差を検出する差圧スイッチ８と、切換弁７，９を具備
する制御回路構成によって、かかる問題点や不安を一掃
できるのである。

かつ本発明によれば緩衝力の設定が差圧スイッチ８によ
り任意にかつ容易に行なえるのみならず、回路全般に亘
る配管経路も、第２図実施例のように単純化され、従来
のこの種制御回路における非実用的な問題点をなくした
ものであり、パケットエレベータの緩衝装置として優れ
たものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は船舶用パケットエレベータアンローダの１例説
明図、第２図は本発明による緩衝装置実施例のフローシ
ート図、第３図は従来のパケットエレベータにおける緩
衝装置各列の説明図である。 １・・・・・・駆動スプロケット、３・・・・・・上部
油圧シリンダ、４・・・・・・従動スプロケット、５・
・・・・・下部油圧シリンダ、７，９・・・・・・切換
弁、８・・・・・・差圧スイッチ、１０・・・・・・油
圧ポンプ、３２・・・・・・パケット、１２・・・・・
・無端チェノ、Ｍ、Ｍ・・・・・・抑制油室、Ｎ。 ■・・・・・・列側油室。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ エレベータフレームの一端に上部油圧シリンダを介
   して駆動スプロケットを取付けると共に、他端に下部油
   圧シリンダを介して従動スプロケットを取付け、該両ス
   プロケット間に張架した無端チェノに多数のパケットを
   列設したパケットエレベータにおいて、前記下部油圧シ
   リンダの押倒油室と列側油室との圧力差を検出する差圧
   スイッチを設け、上記上部油圧シリンダの押倒油室と前
   記下部油圧シリンダの押倒油室とを連通し、かつ前記上
   部油圧シリンダの列側油室を油タンクに接続する他、前
   記下部油圧シリンダの列側油室を切換弁を介して油タン
   クまたは油圧ポンプに接続できるように構成し、更に前
   記差圧スイッチにより前記切換弁を制御できるようにし
   たことを特徴とするパケットエレベータの緩衝装置。