(57)【要約】【課題】バケットから荷を排出する際に、荷が少量ずつ落下し、荷の落下に伴う衝撃が大幅に緩和されるバケット付き天井走行クレーンを提供すること。【解決手段】ランウェイガーダー１２上を走行するクレーン１１と、巻き上げ下げ可能なバケット１４を備え、クレーン１１上を走行するクラブトロリー１３と、バケットの開閉装置を有するバケット付き天井走行クレーンにおいて、荷を取り入れて排出箇所へ搬送されたバケットの開閉装置に対して、微開動作と微閉動作を所定回数あるいは荷の重量が所定値に到達するまで繰り返す動作とその後略全閉する動作を指示した後、次いで、微開動作と微閉動作を所定回数あるいは荷の重量が所定値に到達するまで繰り返す動作とその後略全開する動作を指示する荷の自動排出制御装置１６が設けられている。【選択図】　　　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ランウェイガーダー上を走行するクレーンと、巻き上げ下げ可能なバケットを備え、前記クレーン上を走行するクラブトロリーと、前記バケットの開閉装置を有するバケット付き天井走行クレーンにおいて、荷を取り入れて排出箇所へ搬送されたバケットの前記開閉装置に対して、微開動作と微閉動作を所定回数あるいは荷の重量が所定値に到達するまで繰り返す動作とその後略全閉する動作を指示した後、次いで、微開動作と微閉動作を所定回数あるいは荷の重量が所定値に到達するまで繰り返す動作とその後略全開する動作を指示する荷の自動排出制御装置を設けたことを特徴とするバケット付き天井走行クレーン。
【請求項２】
前記微開動作による開口寸法が、前記微閉動作による閉口寸法よりも大であることを特徴とする請求項１に記載のバケット付き天井走行クレーン。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は堆積されている荷をバケットへ取り入れて所定箇所へ搬送し、その荷を排出する遠隔操作式のバケット付き天井走行クレーンに関する。
【０００２】
【従来の技術】
堆積されている粉体や粉粒体などの荷をクレーンで搬送する作業を行う施設としては、例えば、都市ごみ焼却施設がある。都市ごみ焼却施設においては、焼却炉の底から排出された焼却灰や粗大物、焼却炉から排ガスとともに飛散して集塵機で捕集された飛灰などの灰（焼却残渣）が排出され、種類毎に分けて灰ピットに堆積される。なお、上記焼却残渣のうち、飛灰は有害な重金属を含んでいるので、一般に、キレート剤などの薬剤が加えられて混練される処理が施された後、ピットに堆積される。このため、ピットに堆積された飛灰は湿潤状態になっている。これらの焼却残渣はバケット付き天井走行クレーンによって積み出され、処分場などへ搬出されている。
【０００３】
上記のクレーンにおいては、バケットを全開にした状態で降下させて荷の上に着床させ、バケットを閉じて荷を掴ませた後、バケットを上昇させて荷を排出する位置へ移動させ、次いで、バケットを降下させた後、バケットを開いて荷を排出する操作が行われる。（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
しかし、特許文献１のクレーンにおいては、荷を効率よく掴んでバケットに取り入れるための手段は講じられているが、荷の排出に対する特別な考慮はなされていない。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１−２４７３９３号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、搬送されてきたバケット内の荷をトラックに積み込む際に、荷が通常の粉体や粉粒状のものであれば、バケットを徐々に開いていくと、少量ずつ落下するが、焼却残渣の積み込みを行う場合、バケットを徐々に開いても、最初のうちは焼却残渣が落下しないで、バケットの開度が大きくなった段階で、大量の焼却灰が一度に落下することがある。このような場合には、トラックの荷台に大きな衝撃が作用し、トラック後輪のサスペンション用板バネの損傷やトラック荷台の敷板に大きな凹みが発生するなどの問題が生じている。
【０００７】
上記のような問題は、特に、混練処理された飛灰（以下、混練飛灰という）のような、圧縮されると、たやすく塊状になる性状の荷を扱うときに発生しやすい。混練飛灰は湿潤状態になっているので、ピット内でバケットが掴んで取り入れる際に、圧縮されて大きな塊のような状態になる。このため、排出時に、バケットが徐々に開いても、通常の粉体のように、少量ずつ落下しないで、バケットが大きく開いたときに、大きな塊が一度に崩れて大量の荷が落下し、上記のような問題が発生する。
【０００８】
このため、バケットを徐々に開いても、荷が落下しない異常状態になった際には、クレーンの運転を手動に切替えて、大量の混練飛灰が一度に落下しないようにする操作をしなければならず、クレーンの自動運転が損なわれていた。
【０００９】
本発明は、上記の問題を解決し、バケットから荷を排出する際に、荷が少量ずつ落下し、荷の落下に伴う衝撃が大幅に緩和されるバケット付き天井走行クレーンを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
混練飛灰のような、圧縮されると、たやすく塊状になる性状の荷を扱う際に、バケット内で大きな塊状になっている荷を崩すことができれば、その崩れた荷を順次落下させることは容易である。そこで、本発明者らは、実装置のクレーンを使用して種々の試験を行った結果、バケットから荷を排出する際に、特別なバケット開閉操作を行えば、大きな塊状の荷を崩すことができることが分かった。
【００１１】
本発明は、上記の試験結果に基づいてなされたものであり、次のような特徴を有する。
【００１２】
請求項１に記載の発明は、ランウェイガーダー上を走行するクレーンと、巻き上げ下げ可能なバケットを備え、クレーン上を走行するクラブトロリーと、バケットの開閉装置を有するバケット付き天井走行クレーンにおいて、荷を取り入れて排出箇所へ搬送されたバケットの開閉装置に対して、微開動作と微閉動作を所定回数あるいは荷の重量が所定値に到達するまで繰り返す動作とその後略全閉する動作を指示した後、次いで、微開動作と微閉動作を所定回数あるいは荷の重量が所定値に到達するまで繰り返す動作とその後略全開する動作を指示する荷の自動排出制御装置を設けたことを特徴としている。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、微開動作による開口寸法が、微閉動作による閉口寸法よりも大であることを特徴としている。
【００１４】
なお、本発明において、微開動作、微閉動作とは、バケットを大きく開閉する動作を指すものではなく、その時点におけるバケットの開度を僅かに開かせる動作と、僅かに閉じさせる動作を言う。
【００１５】
上記のように、本発明においては、バケットに取り入れた荷を排出する際に、バケットの微開動作と微閉動作を繰り返して行った後、一旦、バケットを全閉にし、再び、バケットの微開動作と微閉動作を繰り返して行った後、バケットを全開にして荷を排出させる自動排出機構を備えている。
【００１６】
上記の自動排出機構により行われる荷の自動排出操作において、前半で行われる微開動作と微閉動作を繰り返した後に全閉するバケット開閉操作によって、バケット内の大きな塊状の荷を崩す処理がなされる。又、後半で行われるバケット開閉操作によって、崩された荷を少量ずつ排出させる処理がなされる。なお、前半で行われるバケット開閉操作においても、ある程度の荷は落下するが、この開閉操作は塊状の荷を崩すことを目的として行われる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の全体の構成に係る説明図である。この図は本発明のクレーンが焼却残渣積み出し場に設置されている場合を示す。図１において、１０は灰ピット、１１はクレーン、１２はランウェイガーダー、１３はクラブトロリー、１４はクラブトロリーから吊り下げられたバケット、１５はホッパー、１７はクレーン操作室、１８は積出し操作盤、３０は積出し用トラック、４０は焼却残渣である。そして、１６は上記各駆動機器及びバケットの駆動へ指示信号を送り、それらの駆動を制御する制御装置である。
【００１８】
図２はクラブトロリーとバケットの構成を示す図である。バケット１４はクラブトロリー１３に設けられた巻き上げ下げ用電動ドラム２０に巻かれたワイヤ２１によって吊り下げられている。バケット１４には、バケットの開閉装置として油圧シリンダー２２とその駆動装置が装着されている。このため、このバケット１４は油圧シリンダー２２の作動時間によりその開度が決まるようになっている。
【００１９】
又、クラブトロリー１３の台車上には、懸吊されたバケットの重量を測定するための手段としてロードセル２３が取り付けられており、搭載された駆動用機器等を含むバケット１４全体の重量が常時測定されるようになっている。ロードセル２３による重量検出信号は制御装置１６へ送られる。制御装置１６においては、バケットと搭載機器の重量が既知であるので、演算処理により、ロードセル２３による測定値からバケット１４内の荷の重量データが連続的に求められる。この重量データは、バケット開閉制御において、バケット開閉動作を停止する際の判定判定値として使用される。
【００２０】
上記のように構成されたクレーンにより焼却残渣を積み出す場合、ホッパー１５の下に、積出し用トラック３０を停止させ、そのトラック停止位置の横に設置されている積出し操作盤１８の起動スイッチをＯＮすると、制御装置１６からの指令によりクレーン１１が自動的に走行し、クラブトロリー１３が横行して、バケットが灰ピット１０内の所定位置へ移動し、焼却残渣４０を掴んで取り入れる。次いで、焼却残渣４０を取り入れたバケット１４がホッパー１５の真上まで移動する。そして、バケット１４が開いて焼却残渣が積出し用トラック３０の荷台に落下し、積出しが開始される。所定量の焼却残渣がトラックに積み込まれるまで、同様の作業が繰り返される。
【００２１】
そして、バケットからの荷の排出は、次のように行われる。まず、バケット内の荷を少量ずつ落下させるために行うバケットの開閉制御について説明する。
【００２２】
図３は本発明におけるバケット開閉動作の説明図である。前述のように、本発明においては、荷を排出する際に、バケットの開閉を大きな開度で行うものではなく、微開動作（バケットの開度を僅かに大きくする動作）と、微閉動作（バケットの開度を僅かに小さくする動作）を行う。
【００２３】
バケットを開閉させる際に、油圧シリンダーの作動時間を、バケットを開にする動作によって開く寸法がバケットを閉にする動作によって閉まる寸法より大きくなるように設定して、バケットの微開動作と微閉動作を繰り返して行うと、図３に示すように、一連の微開閉動作を行う度にバケットが徐々に開いて行く。
【００２４】
（Ａ）の微開動作でＤ１　であった開度が（Ｂ）の微閉動作を行った後でもＤ２　の開度があり、バケットは若干開いた状態になっている。このため、最初の微開動作（Ａ）における開度Ｄ１　よりも、２回目の微開動作（Ｃ）における開度Ｄ３　の方が大きくなる。そして、微開動作、微閉動作、及び微開動作からなる３動作をバケット開閉の動作単位とし、この開閉単位動作を繰り返して行えば、バケットが徐々に開いて行く。
【００２５】
このようにして、バケットを開閉しながら開度を大きくしていくと、中心部の荷の一部は少しずつ落下する。しかし、荷の性状が、混練飛灰のような湿潤状態のものである場合には、圧縮されると塊状になるので、バケットの底部にあった荷が落下した後、残りの荷がブリッジを形成して棚吊り状態になり、落下しなくなることがある。このような状態でバケットを全開にすると、バケット内の荷が一度に落下する恐れがある。
【００２６】
このため、圧縮されると塊状になる荷を扱う場合には、図３に示すようなバケットの微開閉動作を行って、ある程度の開度まで開いた後、一旦、バケットを全閉にする必要がある。ある程度の開度まで開いていたバケットを閉じると、開度が大きくなって広がっていた荷の塊が元の状態に押し戻されるようになるので、バケット内に形成されていたブリッジが崩れてバケットの底部に落ちる。そして、バケットの微開動作と微閉動作を繰り返す操作を再開すると、バケットが徐々に開き、ブリッジが崩れた荷が少量ずつ落下するようになる。
【００２７】
なお、バケットの開閉制御を行う際に、微開動作によって開く寸法と微閉動作によって閉まる寸法の差は１０ｍｍ〜３００ｍｍ程度である。又、上記微開閉動作を行う際の開閉寸法は、全開寸法に対し、通常、１／６〜１／４０程度である。
【００２８】
図４は荷の排出制御に係る第１の例を示すフローチャートである。
積み出し操作盤のスイッチをＯＮにすることにより、制御装置から積み込み開始指令（１００）が発信され、図３に示されている微開−微閉−微開の３動作を単位とするバケット開閉動作が開始される（１０１）。そして、開閉動作回数が予め設定してある回数に達したか、否かの判定１０２が行われ、所定回数に達するまで開閉動作が繰り返される。開閉動作が所定回数に達した場合には、開閉動作が停止され（１０３）、バケットが全閉にされる（１０４）。
【００２９】
全閉にされたバケットについて、再び、微開−微閉−微開の３動作を単位とするバケット開閉動作が開始され（１０５）、開閉動作が所定回数に達したか、否かの判定（１０６）が行われ、所定回数に達した場合には、開閉動作が停止される（１０７）。そして、バケットが全開（１０８）にされ、バケット内に残留していた荷の排出が終了する。
【００３０】
この排出制御において、微開−微閉−微開の３動作を単位とするバケット開閉動作の動作回数は、その性状の荷を扱った過去の運転実績又は試験に基づいて決定される。
【００３１】
図５は荷の排出制御に係る第２の例を示すフローチャートである。
制御装置から積み込み開始指令（２００）が発信され、図３に示されている微開−微閉−微開の３動作を単位とするバケット開閉動作が開始される（２０１）とともに、バケットの重量を測定する手段の重量検出値に基づく荷の重量の受信（２１０）が開始される。そして、開閉動作回数が予め設定してある所定回数に達したか、否かの判定（２０２）が行われ、所定回数に達するまで開閉動作が繰り返される。開閉動作が所定回数に達した場合には、開閉動作が停止され（２０３）、バケットが全閉にされる（２０４）。
【００３２】
全閉にされたバケットについて、再び、微開−微閉−微開の３動作を単位とするバケット開閉動作が開始され（２０５）、荷の重量が所定値以下になっているか否かの判定（２０６）が行われ、所定値以下になっていない場合には、バケット開閉動作開始（２０１）へ戻って、再び、バケットの微開閉−全閉−微開閉の動作が行われる。荷の重量が所定値以下になった場合には、開閉動作が停止される（２０７）。そして、バケットが全開（２０８）にされ、バケット内に残留していた荷の排出が終了する。
【００３３】
この排出制御においては、圧縮されると塊状になる混練飛灰のような性状の荷を扱う場合に適している。すなわち、圧縮されると塊状になる性状のものは、バケットを全開にするまでに、その開閉を数多く行わないと、所定量の荷が落下しないことが多い。しかし、この方法によれば、バケットを全開にする際の判定が残留している荷の重量に基づいて直接的に行われるので、バケットを全開にするまでのバケットの開閉回数を小さな値に設定することができる。そして、もしも、バケットに所定量以上の荷が残っていても、その際には、荷が所定量以下になるまでバケットの微開閉が再開されるので、バケットから大量の荷が一度に落下する問題は起こらない。このため、バケットの微開閉回数設定に際し、余裕率の少ない適度な回数に設定することができるので、バケット開閉に要する時間を縮めることができ、クレーンの運転が効率的に行われる。
【００３４】
図６は荷の排出制御に係る第３の例を示すフローチャートである。
制御装置から積み込み開始指令（３００）が発信され、図３に示されている微開−微閉−微開の３動作を単位とするバケット開閉動作が開始される（３０１）とともに、バケットの重量を測定する手段による重量検出値に基づく荷の重量の受信（３１０）が開始される。荷の重量が所定値（１）以下になったか否かの判定（３０２）が行われ、荷の重量が所定値以下になった場合には、開閉動作が停止され（３０３）、バケットが全閉にされる（３０４）。
【００３５】
全閉にされたバケットについて、再び、微開−微閉−微開の３動作を単位とするバケット開閉動作が開始され（３０５）、開閉動作が所定回数に達したか、否かの判定（３０６）が行われ、所定回数に達した場合には、開閉動作が停止される（３０７）。そして、バケットが全開（３０８）にされ、バケット内に残留していた荷が落下する。
【００３６】
図７は荷の排出制御に係る第４の例を示すフローチャートである。
制御装置から積み込み開始指令（４００）が発信され、図３に示されている微開−微閉−微開の３動作を単位とするバケット開閉動作が開始される（４０１）とともに、バケットの重量を測定する手段による重量検出値に基づく荷の重量の受信（４１０）が開始される。荷の重量が所定値（１）以下になったか否かの判定（４０２）が行われ、荷の重量が所定値（１）以下になった場合には、開閉動作が停止され（４０３）、バケットが全閉にされる（４０４）。
【００３７】
全閉にされたバケットについて、再び、微開−微閉−微開の３動作を単位とするバケット開閉動作が開始され（４０５）、荷の重量が所定値（２）以下になっているか否かの判定（４０６）が行われ、荷の重量が所定値以下になった場合には、開閉動作が停止される（４０７）。そして、バケットが全開（４０８）にされ、バケット内に残留していた荷が落下する。
【００３８】
この排出制御においては、バケット開閉動作を停止するための２回の判定が何れも荷の重量により行われており、圧縮されると塊状になる度合いが混練飛灰などよりもさらに排出されにくい性状の荷を扱う場合に適している。
【００３９】
【実施例】
次に実施例について説明する。都市ごみ焼却施設の焼却残渣積み出し場において、図５に示す排出制御機構を備えた本発明のクレーンを使用し、焼却灰と粗大物、及び焼却灰と混練飛灰をトラックへ積み込む作業を行い、それぞれの場合について、バケットを全開にして荷を排出した際に起こる衝撃の度合いを調べた。このときに使用したバケットは収容能力が４．８ｔｏｎ　で、油圧シリンダーを駆動して開閉する場合に、全開の所要時間が８秒、全閉の所要時間が１３．５秒のものであった。
【００４０】
上記２種類の焼却残渣の積み込みにおいて、バケットの微開動作によって開く寸法が３０ｃｍ、微閉動作によって閉じる寸法が２０ｃｍになるように、バケットを開閉する油圧シリンダーの動作時間を設定した。又、最初のバケット開閉動作（２０１）における開閉動作回数を１０回に設定し、バケット全閉後の開閉動作を停止する判定（２０６）においては、バケットに残留する焼却残渣の重量値を０．８ｔｏｎ　とした。
【００４１】
そして、バケットを全開にして荷を排出した際に起こるトラック荷台のたわみをトラックの側方から測定した。又、トラックの運転席に乗り込み、体感によりトラックに及ぼす衝撃の度合いを調べた。この結果は表１に示す。この結果はトラックへの積み込みを７回〜１１回行った際の平均である。
【００４２】
なお、比較のために、バケットを徐々に開くだけの従来のクレーンによる積み込みも行い、その際の衝撃の度合いを調べた。この結果は実施例の結果とともに表１に示す。
【００４３】
【表１】
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表１に示すように、実施例と従来例による結果を比較すると、実施例におけるトラック荷台のたわみ及び衝撃の度合いは従来例の場合に比べて非常に小さくなった。このため、本発明のクレーン使用した時点以降においては、トラックの板バネの損傷が発生しなくなった。
【００４４】
【発明の効果】
以上述べた本発明によれば、バケットから荷を排出する際に、荷が少量ずつ排出されるので、荷の落下に伴う衝撃を大幅に緩和することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の全体の構成に係る説明図である。
【図２】クラブトロリーとバケットの構成を示す図である。
【図３】本発明におけるバケット開閉動作の説明図である。
【図４】荷の排出制御に係る第１の例を示すフローチャートである。
【図５】荷の排出制御に係る第２の例を示すフローチャートである。
【図６】荷の排出制御に係る第３の例を示すフローチャートである。
【図７】荷の排出制御に係る第４の例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０　灰ピット
１１　クレーン
１２　ランウェイガーダー
１３　クラブトロリー
１４　バケット
１５　ホッパー
１６　制御装置
１７　クレーン操作室
１８　積出し操作盤
２２　油圧シリンダー
２３　ロードセル
３０　積出し用トラック
４０　焼却残渣
【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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【図７】
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