(57)【要約】【課題】バケットの落下を安価に、かつ確実に防止することができるバケットローダを提供する。【解決手段】有底部の両側部の前後位置に回転自在に配置される車輪を有するバケットと、上端部に該バケットを反転させる反転部を有するとともに、該バケットの車輪を回転自在にガイドする一対のレールフレームからなるメインフレーム体と、該メインフレーム体に沿って前記バケットを昇降する昇降機構と、前記バケットの昇降動作を制御する制御手段とを備えるバケットローダであって、前記昇降機構が、アタッチメント付ローラチェイン、ピンギヤおよびブレーキ付減速モータを具備している。【選択図】図１
2008114987.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
前後位置に回転自在に配置される車輪を有するバケットと、
上端部に該バケットを反転させる反転部を有するとともに、該バケットの車輪を回転自在にガイドする一対のレールフレームからなるメインフレーム体と、
該メインフレーム体に沿って前記バケットを昇降する昇降機構と、
前記バケットの昇降動作を制御する制御手段
とを備えるバケットローダであって、
前記昇降機構が、アタッチメント付ローラチェイン、ピンギヤおよびブレーキ付減速モータを具備してなるバケットローダ。
【請求項２】
前記アタッチメント付ローラチェインが前記バケットの昇降範囲のメインフレーム体または該メインフレームに沿って立設するフレーム体に取り付けられるとともに、
前記ピンギヤとブレーキ付減速モータが前記バケット側に取り付けられている請求項1記載のバケットローダ。
【請求項３】
前記アタッチメント付ローラチェインが、前記メインフレーム体に対向し、かつ該メインフレーム体に沿って昇降するバケットとは反対側の位置に併設される一対の第２レールフレームからなるレールフレーム体に取り付けられるとともに、前記ピンギヤおよびブレーキ付減速モータが、該レールフレーム体に沿って昇降自在にガイドされる昇降台車に取り付けられている請求項1記載のバケットローダ。
【請求項４】
前記バケットを反転させるため、前記昇降台車と該バケットとの結合部にリンク機構が用いられている請求項３記載のバケットローダ。
【請求項５】
前記アタッチメント付ローラチェインが単列または複列に取り付けられている請求項２、３または４記載のバケットローダ。
【請求項６】
前記バケットの位置を検出する位置検出手段が設けられている請求項１、２、３、４または５記載のバケットローダ。
【請求項７】
前記位置検出手段が前記レールフレームに設けられている請求項６記載のバケットローダ。
【請求項８】
前記位置検出手段が前記減速モータに内蔵されている請求項６記載のバケットローダ。
【請求項９】
前記バケットの昇降速度を昇降速度制御手段により制御する請求項１、２、３、４、５、６、７または８記載のバケットローダ。
【請求項１０】
前記制御手段が、前記バケットの昇降および下降に要する経過時間より若干長い時間を設定時間として記憶するメモリと、該バケットの昇降および下降に要する経過時間を計測するタイマーと、該経過時間と前記設定時間と比較する比較回路と、該比較回路により比較された結果、経過時間が設定時間に達している場合、該バケットの位置信号を検出しているか否を確認する検出確認回路と、該検出確認回路の結果、該経過時間が設定時間を経過したにもかかわらず、該バケットが上昇端位置または下降端位置に達していない場合、前記減速モータの駆動を停止、かつブレーキを効かせる停止指令回路とを含んでいる請求項１、２、３、４、５、６、７、８または９記載のバケットローダ。
【請求項１１】
前記停止指令回路により、前記減速モータの駆動を停止、かつブレーキを効かせるとともに、異常を知らせる警報装置を具備する請求項１０記載のバケットローダ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はバケットローダに関する。さらに詳しくは、ホイストや電動チェインブロックを使用せず、フレームに取り付けたアタッチメント付ローラチェインに対し、ブレーキ付減速モータで駆動するピンギアにてバケットを昇降させることにより、ワイヤやチェイン切れによるバケットの落下を防止するバケットローダに関する。
【背景技術】
【０００２】
図５〜６に示されるように、従来のバケットローダ１０１は、ワイヤ１０２をホイスト１０３にて巻き上げまたは巻き戻しすることにより、バケット１０４をレールフレーム１０５ａ、１０５ｂからなるメインフレーム体１０５に沿って昇降させている。このワイヤ１０２が１本掛けの場合、ワイヤ１０２の損耗による切断が発生し、バケット１０４の落下は避けられない。そこで、バケット１０４の落下防止のために、前記ワイヤ１０２を２本掛けにする場合もあるが、バケット１０４の上昇端の反転部に取り付けられる位置検出器１０６の不良による過剰な巻き上げが発生したり、バケット１０４の下降端の位置検出器１０７の不良による乱れ巻きが発生した場合、バケット１０４の落下が全く発生しないと言い切れない。このため、通常、このように落下のおそれがあるバケットローダ１０１の周囲には安全柵１０８を設け、バケット１０４の昇降中にはバケット１０４の下部に人が立ち入らないよう、対策を施している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
そこで、本発明は、叙上の事情に鑑み、バケットの落下を安価に、かつ確実に防止することができるバケットローダを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明のバケットローダは、有底部の両側部の前後位置に回転自在に配置される車輪を有するバケットと、上端部に該バケットを反転させる反転部を有するとともに、該バケットの車輪を回転自在にガイドする一対のレールフレームからなるメインフレーム体と、該メインフレーム体に沿って前記バケットを昇降する昇降機構と、前記バケットの昇降動作を制御する制御手段とを備えるバケットローダであって、前記昇降機構が、アタッチメント付ローラチェイン、ピンギヤおよびブレーキ付減速モータを具備してなることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によれば、バケットの落下を安価に、かつ確実に防止することができる。また、部分的にアタッチメント付チェインが損耗し切断しても、その下側のチェインが健全であれば、その部分にピンギヤが引っかかるため、即座にバケットの落下にはつながらない。また、ピンギヤが部分的に折損した場合も、ピンギヤは回転しているため、健全な部分がチェインに引っかかるため、即座にバケットの落下にはつながらない。
さらに、減速モータのブレーキが損耗した場合、上昇端でバケットがズレ落ちる挙動を示すが、上昇端の検出器の位置から外れるため、ブレーキ損耗の初期に発見できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、添付図面に基づいて本発明のバケットローダを説明する。図１〜３に示されるように、本発明の一実施の形態にかかわるバケットローダ１は、バケット２と、該バケット２の車輪３を回転自在にガイドする一対のレールフレーム４からなるメインフレーム体Ｆ１と、該メインフレーム体Ｆ１に対向し、かつ該メインフレーム体Ｆ１に沿って昇降するバケット２とは反対側の位置に併設される一対の第２レールフレーム５からなるレールフレーム体Ｆ２と、該レールフレーム体Ｆ２に沿って昇降自在にガイドされる昇降台車６と、該昇降台車６と前記バケット２とを連結するリンク機構Ａと、前記レールフレーム体Ｆ２に沿って前記昇降台車６を昇降させることにより前記バケット２を昇降する昇降機構Ｂと、前記バケットの位置を検出する位置検出手段Ｃと、該位置検出手段Ｃの検出信号に基づいて前記バケット２の昇降動作を制御する制御手段とを備えている。前記バケット２は、有底形状の容器であり、有底部２ａの両側部に挿通して支持される車軸３ａに回転自在に軸支される前記車輪３を前後位置に配置している。また、このバケットローダ１の上流（図１の右側の下部）には、投入側ホッパ７およびシュート８が配置されているとともに、下流（図１の左側の上部）には、排出側ホッパ９が配置されている。
【０００７】
前記一対のレールフレーム４は、それぞれ断面がコの字状を呈する溝型鋼などであり、たとえば溝型鋼である場合、該溝型鋼の溝に前記車輪３を回転自在に嵌め込んで前記バケット２が昇降できるように下端部側が所定の形状に屈曲されているとともに、上端部に該バケット２を反転させるための反転部１０を有している。この一対のレールフレーム４は、所定の間隔を保って立設されており、前記バケット２の姿勢制御および反転を行うためのガイドレールである。前記反転部１０は、一対のレールフレーム４のうち、一方のレールフレーム４の最上端部を閉塞させて湾曲に成形した前輪用レール１０ａと、分岐点から傾動軌跡上に湾曲に形成した後輪用レール１０ｂとからなり、前記バケット２がレールフレーム４の上昇端まで上昇すると、前車輪３が該前輪用レール１０ａの閉塞部を支点として後車輪３を後輪用レール１０ｂに通過させてバケット２を反転させるようにしている。
【０００８】
前記一対の第２レールフレーム５は、前記レールフレーム４と同様に、それぞれ断面がコの字状を呈する溝型鋼などであり、たとえば溝型鋼である場合、該溝型鋼の溝に前記昇降台車６の両側部に挿通して支持される車軸１１ａに回転自在に軸支される該車輪１１を回転自在に嵌め込んで該昇降台車６が昇降自在にさせている。この一対の第２レールフレーム５は、所定の間隔を保って立設されており、前記昇降台車６の姿勢制御を行うためのガイドレールである。
【０００９】
前記リンク機構Ａは、昇降台車６の上端の両側面から対向して立設する一対のアーム１２と、該アーム１２の先端部に軸支される回転軸１３と、該回転軸１３の側部に一端を連結し、他端を前記バケット２の側部に回転自在に連結した一対のリンク１４とから構成されている。このリンク機構Ａにより、前記メインフレーム体Ｆ１でガイドされ、反転を制御されるバケット２の作動を自由にしている。
【００１０】
前記昇降機構Ｂは、アタッチメント付ローラチェイン１５、ピンギヤ１６およびブレーキ付減速モータ１７を具備している。本実施の形態では、前記アタッチメント付ローラチェイン１５は、前記バケット２の昇降ストロークの範囲で前記一対の第２レールフレーム５にそれぞれ取り付けられている。また、前記ピンギヤ１６およびブレーキ付減速モータ１７は、前記昇降台車６の両側面に固定される立設板１８ａと該立設板１８ａに固定される前記第２レールフレーム５に平行な延長部１８ｂとからなる支持部材１８を介して前記昇降台車６に取り付けられている。また、前記ブレーキ付減速モータ１７は、両側の延長部１８ｂに支持される軸受１９で受けられた一対のピンギヤ１６を有する回転軸２０の一端と前記減速モータ１７の駆動軸端をカップリング２１で結合して一方の延長部１８ｂの側面に固定されている。このピンギヤ１６は、第２レールフレーム５側の、アタッチメント付ローラチェイン１５とかみ合うように組み付けられており、前記減速モータ１７の駆動軸を正回転または逆回転することにより、昇降台車６を昇降させる。前記減速モータ１７への給電は、固定側端子ボックス２２に接続されるケーブル２３にて行う。図１において、符号２４は移動側端子ボックスである。なお、本実施の形態では、前記アタッチメント付ローラチェイン１５は、一対の第２レールフレーム５に取り付けて複列にされているが、一対の第２レールフレーム５の一方に取り付けて単列にすることもできる。
【００１１】
前記位置検出手段Ｃは、前記バケット２の上昇途中の反転部１０に設けられる該バケット２の上昇速度の減速制御用位置検出器２５と、上昇端の反転部１０に設けられる該バケット２の停止制御用位置検出器２６と、該バケット２の下降途中のレールフレーム４に設けられる該バケット２の下降速度の減速制御用位置検出器２７と、下降端のレールフレーム４に設けられる該バケット２の停止制御用位置検出器２８とから構成されている。また、これらの検出器２５、２６、２７、２８からの検出信号に基づいて、たとえばインバータ（図示せず）などの速度制御手段により前記減速モータ１７の回転速度を制御する。
これにより、バケット２の上昇端および下降端での通常停止時、および非常停止時などの昇降途中での異常停止時には、減速モータ１７に内臓されるブレーキを効かせ、バケット２の昇降速度を制御することができる。前記検出器２５、２６、２７、２８としては、近接スイッチまたはリミットスイッチなど用いることができる。なお、本実施の形態では、メインフレームＦ１のレールフレーム４に設けられる位置検出手段Ｃによりバケット２の位置を検出しているが、本発明においては、これに限定されるものではなく、たとえば減速モータ１７の駆動軸の回転角度（回転位置）からバケット２の位置を検出することができるため、減速モータ１７に内蔵（直結）されているエンコーダ１７ａを位置検出手段として用いることもできる。
【００１２】
本実施の形態では、昇降機構としてアタッチメント付ローラチェイン１５、ピンギヤ１６およびブレーキ付減速モータ１７を用いることにより、バケット２の落下を安価に、かつ確実に防止することができる。たとえば、部分的にアタッチメント付チェイン１５が損耗し切断しても、その下側のチェイン１５が健全であれば、その部分にピンギヤ１６が引っかかるため、即座にバケット２の落下にはつながらない。また、ピンギヤ１６が部分的に折損した場合も、ピンギヤ１６は回転しているため、健全な部分がチェイン１５に引っかかるため、即座にバケット２の落下にはつながらない。さらに、減速モータ１７のブレーキが損耗した場合、上昇端でバケット２がズレ落ちる挙動を示すが、上昇端の検出器２６の位置から外れるため、ブレーキ損耗の初期に発見できる。
【００１３】
また、本実施の形態における制御手段は、安全対策として、前記バケット２の昇降および下降に要する経過時間より若干長い時間を設定時間として記憶するメモリと、該バケット２の昇降および下降に要する経過時間を計測するタイマーと、該経過時間と前記設定時間と比較する比較回路と、該比較回路により比較された結果、経過時間が設定時間に達している場合、該バケット２の位置信号を前記位置検出手段Ｃにおける検出器２６または検出器２８により検出しているか否を確認する検出確認回路と、該検出確認回路の結果、該経過時間が設定時間を経過したにもかかわらず、該バケット２が上昇端位置または下降端位置に達していない場合、前記減速モータ１７の駆動を停止、かつブレーキを効かせる停止指令回路とを含んでいる。このとき、前記停止指令回路により、前記減速モータ１７の駆動を停止、かつブレーキを効かせる指令が発せられると、作業者に異常を知らせるために、異常を表示または発する警報装置（図示せず）を具備するのが好ましい。
【００１４】
また、本実施の形態では、さらに前記バケット２の落下を配慮して、メインフレーム体Ｆ１の下端に、ゴムクッションストップ部材３１を設けるとともに、前記バケットローダ１の周囲を安全柵３２で囲んで万全の安全対策をしている。
【００１５】
なお、本実施の形態では、アタッチメント付ローラチェイン１５がレールフレームＦ２の第２レールフレーム５に取り付けられ、ピンギヤ１６およびブレーキ付減速モータ１７が昇降台車６に取り付けられているが、本発明においては、前記アタッチメント付ローラチェイン１５を前記バケット２の昇降範囲のメインフレーム体Ｆ１のレールフレーム４に、またはたとえば図4に示されるように、レールフレーム４に沿って立設されるフレーム体５１に取り付けられるとともに、前記ピンギヤ１６とブレーキ付減速モータ１７を前記バケット２側に取り付けることができる。アタッチメント付ローラチェイン１５をフレーム体５１に取り付ける場合、該フレーム体５１の上端部もレールフレーム４の反転部１０の後輪用レール１０ｂに沿って成形した反転部５２とするとともにバケット２の車輪３の取付け位置を有底部から上端部側に変更する。また、前記アタッチメント付ローラチェイン１５は、一対のレールフレーム４またはフレーム５１に複列に取り付けることができるが、単列にすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態にかかわるバケットローダの正面図である。
【図２】図１に示した本実施の形態にかかわるバケットローダの右側面図である。
【図３】図１において、バケットが途中まで昇降した状態におけるＩ−Ｉ断面から見た要部断面図である。
【図４】本発明の他の実施の形態にかかわるバケットローダの正面図である。
【図５】従来のホイストを用いたバケットローダの正面図である。
【図６】図５に示した従来のバケットローダの側面図である。
【符号の説明】
【００１７】
Ａ      リンク機構
Ｂ      昇降機構
Ｃ      位置検出手段
Ｆ１    メインフレーム体
Ｆ２    レールフレーム体
１      バケットローダ
２      バケット
２ａ    有底部
３      車輪
３ａ    車軸
４      レールフレーム
５      第２レールフレーム
６      昇降台車
７      投入側ホッパ
８      シュート
９      排出側ホッパ
１０    反転部
１０ａ  前輪用レール
１０ｂ  後輪用レール
１１    車輪
１１ａ  車軸
１２    アーム
１３    回転軸
１４    リンク
１５    アタッチメント付ローラチェイン
１６    ピンギヤ
１７    ブレーキ付減速モータ
１７ａ  エンコーダ
１８    支持部材
１８ａ  立設板
１８ｂ  延長部
１９    軸受
２０    回転軸
２１    カップリング
２２    固定側端子ボックス
２３    ケーブル
２４    移動側端子ボックス
２５    上昇速度の減速制御用位置検出器
２６    上昇端の停止制御用位置検出器
２７    下降速度の減速制御用位置検出器
２８    下降端の停止制御用位置検出器
３１    ゴムクッションストップ部材
３２    安全柵
５１    フレーム体
５２    反転部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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