(57)【要約】【課題】岸壁上で迅速に移動し、複数の船倉に積込物を船舶の平衡を維持しつつ能率的に積み込む。【解決手段】積込物を収容するホッパー、ホッパーの下部に配置され、積込物を中継コンベアに搬出するフィーダ、フィーダ搬出積込物を積込コンベアに搬送する中継コンベア、及び、中継コンベア搬送積込物を大型船舶の船倉に積み込む積込コンベアを備える積込装置において、（ｘ）フィーダが、中央下部に、フィーダの高さを調整する高さ調整機構を有する自走・牽引機構を備えるとともに、中継コンベアに回動自在に連結され、（ｙ）中継コンベアが、中央下部に、中継コンベアの高さを調整する高さ調整機構を有する自走・牽引機構を備えるとともに、積込コンベアに回動自在に連結され、（ｚ）積込コンベアが、中継コンベアとの連結部に、積込コンベアの高さ、仰角又は俯角、及び、旋回角を調整する高さ・角度調整機構を有する回動自在の自走・牽引機構を備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
積込物を収容するホッパー、ホッパーの下部に配置され、積込物を中継コンベアに搬出するフィーダ、フィーダが搬出する積込物を積込コンベアに搬送する中継コンベア、及び、中継コンベアが搬送する積込物を大型船舶の船倉に積み込む積込コンベアを備える積込装置において、
（ｘ）上記フィーダが、中央下部に、フィーダの高さを調整する高さ調整機構を有する自走・牽引機構を備えるとともに、中継コンベアに回動自在に連結され、
（ｙ）上記中継コンベアが、中央下部に、中継コンベアの高さを調整する高さ調整機構を有する自走・牽引機構を備えるとともに、積込コンベアに回動自在に連結され、
（ｚ）上記積込コンベアが、中継コンベアとの連結部に、積込コンベアの高さ、仰角又は俯角、及び、旋回角を調整する高さ・角度調整機構を有する回動自在の自走・牽引機構を備える
ことを特徴とする大型船舶用積込装置。
【請求項２】
前記積込コンベアが、先端に、積込物の落下軌跡を調整するシュート機構を備えることを特徴とする請求項１に記載の大型船舶用積込装置。
【請求項３】
前記積込物が水砕スラグであることを特徴とする請求項１又は２に記載の大型船舶用積込装置。
【請求項４】
前記積込コンベアが、中央部で折曲可能な構造を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の大型船舶用積込装置。
【請求項５】
前記自走・牽引機構が、車輪又は無端軌道輪を備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の大型船舶用積込装置。
【請求項６】
前記自走・牽引機構が、高さ・角度調整機構の操作も可能な運転室を備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の大型船舶用積込装置。
【請求項７】
前記ホッパーに隣接してダンプアプローチを配置することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の大型船舶用積込装置。
【請求項８】
前記ホッパーの内部に、フィーダの回転方向に沿ってパイプを取り付けたことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の大型船舶用積込装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、大型船舶に、大量の水砕スラグ等の積込物を積み込む際に用いる積込装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
高炉から排出される高炉スラグの有効利用を図ることは、省資源、省エネルギー等の観点から、極めて重要である。特に、溶融した高炉スラグに加圧冷却水を噴射して、急冷・細粒化した水砕スラグは、セメント用原料又は砂代替物として有効に利用されているが、その利用は、近年、国外においても増加している。
【０００３】
水砕スラグを国外に輸出する場合、輸送コスト低減の観点から、大型船舶に積み込むが、その際、積込作業の能率をあげるため、積込装置には、（ｉ）船舶に沿って移動可能であること、及び、（ii）積込み時、船幅方向の平衡を維持するため、船幅方向への進退が可能であることが求められる。
【０００４】
従来、岸壁に接岸した船舶に、石炭、鉱石、水砕スラグ等の積込物を積み込む際、既設の門型クレーンや、移動可能なベルトコンベアが使用されているが、船舶が大型化するのに伴い、より能率的な積込みが求められる。
【０００５】
例えば、水砕スラグを積み込む場合、大型ダンプ（３０ｔ級）が荷卸した水砕スラグを収容するパレットを、鉄鋼製品輸出専用門型クレーン（２次元的に移動可能）で、船上まで吊り上げ、船舶ハッチの位置でパレットを傾け、水砕スラグを投入する。しかし、この積込方式には、次の課題がある。
【０００６】
(a)１回の積込量がダンプ１台分（３０ｔ級）であり、かつ、１回の積込時間（ダンプ荷卸し時間＋門型クレーンの吊上時間）が１０分弱であるので、積込能力は、２５０ｔ／時間程度が限界である。
【０００７】
（b）それ故、例えば、３００００ｔ級船舶への積込みは、無休で行っても、約５日を要することになり、これは、輸送コストの上昇を招くほか、製品出荷の積込みに影響を及ぼすことになる。
【０００８】
門型クレーンに替わり、ベルトコンベアを用いる積込方式が、これまで、幾つか開示されている（例えば、特許文献１及び２、参照）。
【０００９】
特許文献１には、走行自在な車体に、車長方向のベルトコンベヤ装置（始端の搬入部に受入ホッパーが設けられ、レベル変更自在な終端の排出部に、排出口が変更自在な排出装置が設けられている。）を設けた積込み用作業車両が開示されている。
【００１０】
特許文献２には、固定式スロープ上に停止したダンプ車両から積込物を受入れる受入装置、受入れた積込物を船舶へ投入する自走可能な自走式投入装置、及び、受入れた積込物を自走式投入装置に搬送する複数の搬送装置を備えた船積み装置が開示されている。
【００１１】
しかし、移動式のベルトコンベアシステムは、ベルトコンベアの大型化によって、本体重量（特に、ホッパー及びフィーダ）が過大となって、移動が簡易でなくなり、かえって、積込能率が低下する等の課題を有している。結局、これまで、大型船舶に、大量の水砕スラグを能率的に積み込むことができる積込装置は提案されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２０００−３２７１３８号公報
【特許文献２】特開２００５−１１２５７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
大型船舶の複数の船倉に水砕スラグ等の積込物を積み込むために、積込装置は、岸壁上で、積込みに適した位置に移動する必要がある。積込作業の能率を高める一つの手法は、積込装置の移動時間（休止時間）を短縮することである。
【００１４】
しかし、通常、大型船舶の船倉への積込位置は高いので、特許文献１開示の、ベルトコンベア装置を設けた積込用作業車両では、ベルトコンベアが長大となり、迅速に移動することが難しく、結局、ベルトコンベアの移動に長時間を要することになる。
【００１５】
また、特許文献２開示の、固定式スロープに停止したダンプ車両から積込物を受入れる受入装置、受入れた積込物を船舶へ投入する自走可能な自走式投入装置、及び、受入れた積込物を自走式投入装置に搬送する複数の搬送装置を備えた船積み装置では、複数の船倉に積込物を投入するため、自走式投入装置を所定の位置に移動する度に、複数の搬送装置を、併せて移動させなければならず、結局、休止時間が長くなる。
【００１６】
そこで、本発明は、岸壁上で、積込に適した位置に迅速に移動し、複数の船倉に、水砕スラグ等の積込物を、船舶の平衡を維持しつつ、能率的に積み込むことができる積込装置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】
【００１７】
本発明者らは、上記目的を達成するため、積込装置が、積込みに適した位置に迅速に移動できる機構について鋭意検討した。本発明は、その結果なされたもので、要旨は、以下の通りである。
【００１８】
（１）積込物を収容するホッパー、ホッパーの下部に配置され、積込物を中継コンベアに搬出するフィーダ、フィーダが搬出する積込物を積込コンベアに搬送する中継コンベア、及び、中継コンベアが搬送する積込物を大型船舶の船倉に積み込む積込コンベアを備える積込装置において、
（ｘ）上記フィーダが、中央下部に、フィーダの高さを調整する高さ調整機構を有する自走・牽引機構を備えるとともに、中継コンベアに回動自在に連結され、
（ｙ）上記中継コンベアが、中央下部に、中継コンベアの高さを調整する高さ調整機構を有する自走・牽引機構を備えるとともに、積込コンベアに回動自在に連結され、
（ｚ）上記積込コンベアが、中継コンベアとの連結部に、積込コンベアの高さ、仰角又は俯角、及び、旋回角を調整する高さ・角度調整機構を有する回動自在の自走・牽引機構を備える
ことを特徴とする大型船舶用積込装置。
【００１９】
（２）前記積込コンベアが、先端に、積込物の落下軌跡を調整するシュート機構を備えることを特徴とする前記（１）に記載の大型船舶用積込装置。
【００２０】
（３）前記積込物が水砕スラグであることを特徴とする前記（１）又は（２）に記載の大型船舶用積込装置。
【００２１】
（４）前記積込コンベアが、中央部で折曲可能な構造を有することを特徴とする前記（１）〜（３）のいずれかに記載の大型船舶用積込装置。
【００２２】
（５）前記自走・牽引機構が、車輪又は無端軌道輪を備えることを特徴とする前記（１）〜（４）のいずれかに記載の大型船舶用積込装置。
【００２３】
（６）前記自走・牽引機構が、高さ・角度調整機構の操作も可能な運転室を備えることを特徴とする前記（１）〜（５）のいずれかに記載の大型船舶用積込装置。
【００２４】
（７）前記ホッパーに隣接してダンプアプローチを配置することを特徴とする前記（１）〜（６）のいずれかに記載の大型船舶用積込装置。
【００２５】
（８）前記ホッパーの内部に、フィーダの回転方向に沿ってパイプを取り付けたことを特徴とする前記（１）〜（７）のいずれかに記載の大型船舶用積込装置。
【発明の効果】
【００２６】
本発明の積込装置は、岸壁上で、積込みに適した位置に迅速に移動できるので、水砕スラグ等の積込物を、接岸した大型船舶の船倉へ、船舶の平衡を維持しつつ、能率よく積み込むことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一態様を示す図である。
【図２】ホッパーから積込物をフィーダで搬出する態様を示す図である。（ａ）は、通常の搬出態様を示し、（ｂ）は、好ましい搬出態様を示す。
【図３】本発明の別の態様を示す図である。
【図４】積込位置の変化を示す図である。
【図５】シュート機構を示す図である。
【図６】別のシュート機構を示す図である。
【図７】さらに別のシュート機構を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
本発明の積込装置は、基本的には、(a)積込物を収容するホッパー、(b)ホッパーの下部に配置され、積込物を中継コンベアに搬出するフィーダ、(c)フィーダが搬出する積込物を積込コンベアに搬送する中継コンベア、及び、(d)中継コンベアが搬送する積込物を大型船舶の船倉に積み込む積込コンベアを備えるものである。
【００２９】
以下、本発明を、図面に基づいて説明する。図１に、本発明の積込装置を直線状に展開した態様を示す。
【００３０】
岸壁ｙに、ダンプカー３の荷卸し位置を定めるダンプアプローチ１が、一台のダンプカー３から投入される約３０ｔの積込物ｚを受けるホッパー４に隣接して配置されている。ホッパー４は、下部にフィーダ６を備える一体化構造となっている。
【００３１】
ダンプアプローチ１は、車輪２を備えているので、ダンプアプローチの先端１’を牽引車で牽引して、移動したホッパー４まで移動することができる。なお、図１には、牽引型移動方式を示したが、自走型移動方式を採用してもよい。
【００３２】
ホッパー４内の積込物ｚは、ホッパー４の下部に配置されたフィーダ６で、中継コンベア７に搬出される。
【００３３】
図２に、ホッパーから積込物（約３０ｔ）をフィーダで搬出する態様を示す。図２（ａ）に、通常の搬出態様を示し、図２（ｂ）に、好ましい搬出態様を示す。図２（ａ）に示す搬出態様において、フィーダ６には、ホッパー４内の全ての積込物の垂直荷重負荷ｇ1が生じ、ホッパー４の下部側面には、壁面摩擦負荷ｇ2が生じる。
【００３４】
垂直荷重負荷ｇ1と壁面摩擦負荷ｇ2は、積込物の重量及び切出し速度に比例して大きくなるため、積込を大量かつ迅速に行うには、フィーダ６を大型化せざるを得ない。しかし、積込装置の移動を迅速に行うためには、フィーダを一体化したホッパーは、小型かつ軽量であることが好ましい。
【００３５】
そこで、図２（ｂ）に示すように、ホッパー４の内部に、フィーダ６に平行にパイプ４ｚを取り付けることで、搬出量を低減せずに、フィーダ６にかかる荷重負荷（垂直荷重負荷ｇ1＋壁面摩擦負荷ｇ2）を軽減することが好ましい。この荷重負荷の軽減により、フィーダ６を小型化することが可能となり、さらに、フィーダ６を一体化したホッパー４の架台等を軽量化することが可能となる。
【００３６】
即ち、ホッパー４の下部に、例えば、ホッパー４の幅Ｗの２０％程度の外径を有するパイプ４ｚを、フィーダ６の上面から、ホッパー４の幅Ｗの２５％程度の位置に、フィーダ６に平行に取り付けることで、パイプ４ｚがフィーダ６にかかる垂直荷重負荷ｇ1を軽減し（図２（ｂ）中、↓の分布、参照）、また、切出し方向に対する壁面摩擦負荷ｇ2も軽減され、フィーダ６を小型化できるとともに、棚吊り等のトラブルもなく、積込物を円滑にかつ安定して搬出することができる。
【００３７】
図１に示すように、フィーダ６は、中央下部に車輪５を備え、中継コンベア７に回動自在に連結されているので、中継コンベア７の移動に追随して移動する。車輪５は、フィーダ６の高さを調整する機能（例えば、油圧シリンダー等）を備えていて、フィーダ６の中央下部で、中継コンベア側の端部の高さを、中継コンベア７の端部の高さと調和するように調整する。
【００３８】
中継コンベア７は、中央下部に、コンベア高さを調整する高さ調整機構１２（例えば、油圧機構等）を有する自走・牽引機構１０を備え、積込コンベア８に回動自在に連結されている。自走・牽引機構１０は、どのような機構及び動力源のものでもよいが、ホッパー４及びフィーダ６を牽引するため、ステアリング機能を具備する無端軌道輪を備えるものが好ましい。
【００３９】
高さ調整機構１０は、中継コンベア７の積込コンベア８と連結する端部の高さを、積込コンベア８の端部の高さと調和するように調整する。中継コンベア７は、積込コンベア８の端部の下降に伴い、中継コンベア７’の位置まで下降できる。
【００４０】
中継コンベア７と積込コンベア８の連結部は、積込コンベア８の高さ、仰角又は俯角、及び、旋回角を調整する高さ・角度調整機構１３を有する回動自在の自走・牽引機構１１で支持されている。
【００４１】
自走・牽引機構１１は、どのような機構及び動力源のものでもよいが、迅速な移動のために、牽引力を必要とするので、無端軌道輪を備えるものが好ましい。
【００４２】
自走・牽引機構１１の左右への回動に伴い、積込コンベア８は左右に旋回するが、旋回角は、最終的に、高さ・角度調整機構１３で最適値に設定される。
【００４３】
積込コンベア８は、図１中、積込コンベア８”で示すように、中央部で、上方に折曲可能な構造としてもよい。積込コンベア８を上方に折り曲げることにより、岸壁が狭い場合でも、岸壁周辺の障害物、例えば、陸上構造物や接岸船舶に干渉されることなく、積込コンベアを回動することが可能となる。
【００４４】
図３に、岸壁が狭い場合における本発明の態様を示す。図３においては、岸壁ｙの幅が狭いので、ダンプカー３を載置するダンプアプローチ１、ホッパー４、及び、中継コンベア７は、大型船舶１４に沿って直線状に配置し、積込コンベア８は、中継コンベア７に対し略垂直（船舶に対し略垂直）に配置している。
【００４５】
本発明では、中継コンベア７と積込コンベア８の連結部を、回動自在の自走・牽引機構１１で支持しているので、図３に示す配置態様が可能となり、岸壁ｙの幅が狭くても、積込物を、船倉１５内に積み込むことができる。
【００４６】
本発明において、ダンプアプローチ、ホッパー、中継コンベア、及び、積込コンベアの配置態様は、図１及び図３に示す配置態様に限られない。ホッパー、中継コンベア、及び、積込コンベアは、回動自在に連結されているので、岸壁の広狭や形状に応じて、適宜、配置することができる。また、中継コンベアと積込コンベアの連結部に、自走・牽引機構を備えているので、岸壁が狭くても、移動は容易である。
【００４７】
船倉に積込物を積み込み、船倉の重量が増すに従い、船舶は沈下する。特に、大型船舶の場合は、船舶前後の平衡を維持しつつ沈下させなければならない。それ故、図３に示すように、船倉が４つある場合、１つの船倉に集中することなく、４つの船倉１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄに、船舶前後の重量バランスを考慮して、適宜、積み込む必要がある。
【００４８】
本発明においては、中継コンベアと積込コンベアの連結部が、回動自在の自走・牽引機構で支持されているので、船舶の長手方向に沿っての移動が極めて容易である。それ故、積込装置は、所要の位置に、迅速に移動でき、複数の船倉に、積込物を、船舶の長手方向における平衡を維持しつつ積み込むことができる。
【００４９】
例えば、図３において、積込物を、最初に、船倉１５ｂに所要量積み込み、次いで、船倉１５ｄに所要量積み込み、その後、船倉１５ａに所要量積み込み、最後に、船倉１５ｃに積み込む。この積込順に従い、全部の船倉が満杯になるまで、積込みを繰り返す。
【００５０】
積込みに際しては、大型船舶の沈下に合せ、積込コンベアの先端を下降させるが、この下降に伴い、積込物の落下軌跡が、船幅方向において変化する。積込物の落下軌跡の変化を、図４に示す。
【００５１】
当初、船倉が空の大型船舶１４ａに積み込む場合の積込コンベア８の先端（積込物の落下位置）はｘ1に位置するが、船倉の重量が増すに従い船舶は沈下し、沈下に合せ、積込コンベア８の先端をｘ2まで下降させるので、落下軌跡は幅ｄの分ずれることになる。
【００５２】
落下軌跡のずれ幅ｄが大きいと、船幅方向において積込物が偏在し、船幅方向における船舶の平衡を維持できない場合がある。
【００５３】
ずれ幅ｄを、積込コンベア８の進退で吸収することは容易でない。そこで、図１に示すように、積込コンベア８の先端に、積込物の落下軌跡を調整するシュート機構９を取り付けることが好ましい。
【００５４】
シュート機構９を取り付けることにより、積込物の落下軌跡を任意に調整できるので、船舶の沈下の間、船舶の前後及び船幅方向の平衡を維持しつつ、広い船倉内に、積込物を積み込むことができる。
【００５５】
図５〜７に、シュート機構を示す。
【００５６】
図５に示すシュート機構においては、積込コンベアで搬送されてきた積込物ｚの落下軌跡を、シリンダー１７の進退で、シュート板９ａを、回転軸１８を中心にして前後に移動して調整する。
【００５７】
即ち、シュート板９ａを、積込物ｚに接触しないように後退させると、積込物ｚは、自然の落下軌跡Ａを描いて落下する。また、シュート板９ａを、積込物ｚの落下を遮るように前進させると、積込物ｚは、落下軌跡Ｂを描いて落下する。
【００５８】
船舶の沈下による落下軌跡のずれ、又は、船内における積込物ｚの堆積状況に応じて、シュート板９ａを、シリンダー１７で前後に移動させて、積込物ｚの落下軌跡を落下軌跡Ａと落下軌跡Ｂの間で調整することができるので、船舶の平衡を維持しつつ、積込物を、船倉内に能率よく積み込むことができる。
【００５９】
図６に、別のシュート機構を示す。図６に示すシュート機構においては、積込物ｚの落下流の背面にシュート板９ａを当て、積込物ｚの落下軌跡Ａを調整する。シュート板９ａは、シリンダー１７の進退で、回転軸１８を中心にして前後に移動するので、落下軌跡Ａを任意に調整することができる。
【００６０】
図７に、さらに別のシュート機構を示す。図７に示すシュート機構においては、旋回シュート９ｂで、積込物ｚの落下軌跡Ａを調整する。
【００６１】
本発明で採用するシュート機構は、図５〜７に示すシュート機構に限定されない。積込物の落下軌跡を任意に調整することができ、本発明の目的を達成する限りにおいて、本発明においては、各種のシュート機構を採用し得る。
【実施例】
【００６２】
次に、本発明の実施例について説明するが、実施例での条件は、本発明の実施可能性及び効果を確認するために採用した一条件例であり、本発明は、この一条件例に限定されるものではない。本発明は、本発明の要旨を逸脱せず、本発明の目的を達成する限りにおいて、種々の条件を採用し得るものである。
【００６３】
（実施例）
表１に示す、３００００ｔ級の船舶Ａ〜Ｅに、表１に示す天候のもとで、水砕スラグを積み込んだ。表１に示すように、積込装置の移動時間を大幅に短縮して、天候の良否にかかわらず、１日、約１３０００ｔの水砕スラグを積み込むことができた。
【００６４】
従来、３００００ｔ級船舶への積込みは、無休で行っても、約５日を要するが、本発明の積込装置を用いれば、無休で行って、約２．５日（≒３００００ｔ÷１３０００ｔ）で積込が完了することが可能である。
【００６５】
【表１】
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【産業上の利用可能性】
【００６６】
前述したように、本発明の積込装置は、岸壁上で、積込みに適した位置に迅速に移動できるので、水砕スラグ等の積込物を、接岸した大型船舶の船倉へ、船舶の平衡を維持しつつ、能率よく積み込むことができる。よって、本発明は、海運産業において利用可能性が高いものである。
【符号の説明】
【００６７】
１    ダンプアプローチ
１’    ダンプアプローチの先端
２    車輪
３    ダンプカー
４    ホッパー
４z    パイプ
５    車輪
６    フィーダ
７、７’    中継コンベア
８、８’、８”    積込コンベア
９    シュート機構
９ａ    シュート板
９ｂ    旋回シュート
１０、１１    自走・牽引機構
１２    高さ調整機構
１３    高さ・角度調整機構
１４、１４ａ、１４ｂ    大型船舶
１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ    船倉
１７    シリンダー
１８    回転軸
Ａ、Ｂ    落下軌跡
Ｗ    ホッパーの幅
ｄ    落下軌跡のずれ幅
ｇ1    垂直荷重負荷
ｇ2    壁面摩擦負荷
ｘ1、ｘ2    積込位置
ｙ    岸壁
ｚ    積込物
【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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