(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
垂直エレベータ下部に、油圧シリンダによって回動可能なスイングアームに取り付けられたＬ字型掻き取り部を有し、掻き取り部に設けたロードセルによりバケットと掻き取りフレーム間の荷重を検出し、その検出荷重によって油圧シリンダの圧力を制御することにより掻き取り部の荷重を制限する制御装置を備えたバケットエレベータ式連続アンローダに、油圧シリンダのストローク長を制御装置に入力するセンサーを設けると共に、前記制御装置を、
（ａ）通常掘削時、ロードセルの下向き荷重が予め設定した敷居値より減少すると、油圧シリンダの油圧回路を運転モードから過荷重回避モードに切り替えると同時に、その時の油圧シリンダのストローク長を記憶し、
（ｂ）過荷重回避モード中、油圧シリンダのストローク長が、記憶していた初期ストローク長以下なら過荷重回避モードを継続し、初期ストローク長を超えたら過荷重回避モードから運転モードに切り替えるように構成することを特徴とする連続式アンローダ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、船倉内の塊状バラ物や固まり易いバラ物を連続的に荷揚げする連続式アンローダに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、連続式アンローダは、剛体であるアンローダ本体に取り付けた多数のバケットによって船倉内のバラ物を連続的に掻き取って荷揚げを行っているが、塊状バラ物や、粉粒体であっても水分や航海中の圧力などで固まり易いバラ物を取り扱う場合には、掻き取り作業中に本船が波浪や航行船舶の影響などで動揺して上昇すると、バケットが固いバラ物表面に押し付けられ、バケットや掻き取り部が損傷するといった問題があった。
【０００３】
荷役中に、バラ物からアンローダに作用する過負荷を防止する手段として、例えば、実公昭６２−３４９０９号公報、特開平７−４８０３７号公報、実公平４−３２３３６号公報といった方法が提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
実公昭６２−３４９０９号公報は、ブーム起伏シリンダのリリーフ圧力を作業中に低圧側に切り替えて、掘削部に上向きの荷重が作用した時、ブーム全体を上方に逃がし、本船の突き上げによる過荷重を防止するようにしている。
【０００５】
しかしながら、掻き取り部の自重が大きい場合には、バケットに働く荷重が大きくなりすぎるという問題がある。また、本船が動揺上昇後に下降した場合、押し上げ力が減少してリリーフ弁が閉じると、掻き取り部が最大上昇位置を維持することになり、続けて掻き取りできないか、表面の僅かしか掻き取れないことになる。その結果、本船が頻繁に上下する場合には、荷役の連続性が維持できず、著しく荷役能率が低下するという問題がある。
【０００６】
また、特開平７−４８０３７号公報は、掻き取り先端部に作用する荷重を検出し、これが一定値を超すと、掻き取り部を上昇させ、過荷重を回避させるものであるが、掻き取り先端部に働く過荷重には、反応するが、バラ物からバケット底に作用する突き上げ力に対しては効果がない。
【０００７】
また、実公平４−３２３３６号公報は、バケットエレベータ上部にバネとリミットスイッチを組み込み、過度の横荷重が作用すると、リミットスイッチが作動して、それ以上の動きを停止させるものであるが、特開平７−４８０３７号公報のものと同様に、バラ物からの上向きの突き上げ力に対しては無効である。
【０００８】
本発明は、バケットエレベータ式連続アンローダにおいて、本船浮き上がり時に塊状、或いは、固まったバラ物表面によってバケット底面に作用する過度の押し上げ力を制御してバケットを損傷から守るとともに、掻き取り軌跡をできるだけ平坦に維持し、被掘削表面の凹凸を最小限に押さえて荷役効率の低下を防ぐ連続式アンローダを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明の連続式アンローダは、垂直エレベータ下部に、油圧シリンダによって回動可能なスイングアームに取り付けられたＬ字型掻き取り部を有し、掻き取り部に設けたロードセルによりバケットと掻き取りフレーム間の荷重を検出し、その検出荷重によって油圧シリンダの圧力を制御することにより掻き取り部の荷重を制限する制御装置を備えたバケットエレベータ式連続アンローダに、油圧シリンダのストローク長を制御装置に入力するセンサーを設けると共に、前記制御装置を、
【００１０】
（ａ）通常掘削時、ロードセルの下向き荷重が予め設定した敷居値より減少すると、油圧シリンダの油圧回路を運転モードから過荷重回避モードに切り替えると同時に、その時の油圧シリンダのストローク長を記憶し、
（ｂ）過荷重回避モード中、油圧シリンダのストローク長が、記憶していた初期ストローク長以下なら過荷重回避モードを継続し、初期ストローク長を超えたら過荷重回避モードから運転モードに切り替えるように構成することを特徴としている。
【００１１】
このような構成によれば、表面が硬いバラ物の荷揚げ中に、本船が動揺浮上すると、掻き取り部が上方に回避するため、バケットやアンローダ本体を損傷させることがない。
【００１２】
また、制御装置が運転モードから過荷重回避モードに切り替わる前の掻き取り部のレベルを記憶し、それ以下には下降しないように制御するため、本船が動揺上昇後、下降したときでも、掘削バケットが初期レベルを越して下降しない。
従って、バラ物表面に過度の凹凸が生じて、それ以降の作業を妨げることがない。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参酌しながら本発明の実施の形態について説明する。
図４に示すように、走行可能な走行機台５１上に、旋回及び俯仰自在に設けられているアンローダ本体１は、その先端部に垂直エレベータ部４を備えている。そして、垂直エレベータ部４に設けたアンローダ掻き取り部３（以下、掻き取り部３と称する）によって本船２の船倉２ａ内のバラ物９を連続的に荷揚げするようになっている。
【００１４】
図１に示すように、掻き取り部３は、主として、無端状のチェーン１３に一定間隔で取り付けた多数のバケット５、スイングアーム６、スイングシリンダ７、チルトシリンダ８、前後両端にスプケット１５，１６を持つ掻き取りフレーム３１、及びチルトアーム３２から構成され、チェーン１３は、前後両スプケット１５，１６及び垂直エレベータ４の頂部に設けた駆動スプロケット（図示せず）に掛け渡されている。
【００１５】
スイングアーム６と掻き取りフレーム３１は、垂直エレベータ部４とスイングアーム６間に架橋させたスイングシリンダ７によってＬ字状に支持されている。また、掻き取りフレーム３１は、当該フレーム３１とスイングアーム６に平行なチルトアーム３２との間に架橋させたチルトシリンダ８によってチルトするようになっている。
図１に示すように、スイングシリンダ７は、スイングシリンダ油圧回路１９を備え、チルトシリンダ８は、チルトシリンダ油圧回路２０を備えている。
【００１６】
スイングシリンダ油圧回路１９におけるヘッド側油圧ライン２５及びロッド側油圧ライン２６は、方向切り替え弁２４を介して油圧ポンプ１８につながっている。また、ヘッド側油圧ライン２５から分岐した分岐ライン３３にフロート弁２２を有し、ロッド側油圧ライン２６と油圧ポンプ１８の出口側にある分配ライン３４に接続しているバイパスライン３５にフロート弁２１及び電磁比例圧力制御弁２３を順に有している。
【００１７】
図２及び図３に示すように、掻き取りフレーム３１の下方に連結部材３６を介して吊り下げたガイドレール１１には、バケット５に取り付けたガイドローラ１２が係合し、連結部材３６には、ロードセル１４ａ，１４ｂが設けられている。そして、これらのロードセル１４ａ，１４ｂからバケットの自重及び掻き取ったバラ物などの重量を制御装置１７に入力するようになっている。また、スイングシリンダ６に設けたストロークセンサー３７からスイングシリンダ６のストローク長を制御装置１７に入力するようになっている。
【００１８】
一方、制御装置１７には、予め、敷居値（バケットの自重及び掻き取ったバラ物などの設定重量）が入力されており、ロードセル１４ａ，１４ｂの下向き荷重が、予め、設定した敷居値の値より減少すると、運転モードから過荷重回避モードに自動的に切り替り、フロート弁２１，２２が閉弁位置から開弁位置に切り替わると同時に、その時のスイングシリンダ７のストローク長、即ち、初期ストローク長を記憶するようになっている。
【００１９】
更に、制御装置１７は、過荷重回避モード運転中、スイングシリンダ７のストローク長が、記憶していた初期ストローク長以下なら過荷重回避モードを継続し、初期ストローク長を超えたら過荷重回避モードから運転モードに自動的に切り替わる機能を備えている。
【００２０】
図６に示すように、通常の荷役では、バケットエレベータ起伏装置（図示せず）及びスイングシリンダ７を操作し、掻き取り部３をバラ物９の表面から一定の深さＤだけ食い込ませた状態で姿勢を固定し、アンローダの横移動によってバラ物９を掻き取って行く。この状態では、スイングシリンダ油圧回路１９のフロート弁２１，２２、及び方向切り替え弁２４は、いずれも閉弁位置にあってスイングシリンダ７への圧油は遮断され、スイングシリンダ７は、定位置に保持されている（Ｓ1 ）。
【００２１】
ところが、本船２が上昇してバケット５に上向きの反力が作用し、ロードセル１４ａ，１４ｂの検出値の合計値が敷居値より減少すると、
即ち、
ロードセルの検出値の合計値＜敷居値    ・・・・・  （１）
になると（Ｓ2 ）、運転モードから過荷重回避モードに自動的に切り替わる。そして、制御装置１７の指令によりフロート弁２１，２２が閉弁位置から開弁位置に切り替わる（Ｓ3 ）と同時に、ロードセル１４ａ，１４ｂの合計値が、予め、設定した敷居値となるように電磁比例圧力制御弁２３が制御される。
【００２２】
すると、スイングシリンダ７のロッド側には、電磁比例圧力制御弁２３によって圧力制御された圧油が作用し、掻き取り部３は、このシリンダ力による上向きの力と、掻き取り部３の自重及び掻き取られたバラ物の重量による下向き荷重の合力が作用する。バケット５とバラ物表面間の荷重は、これによって制御され（Ｓ4 ）、以後、掻き取り部３は、バラ物９からの押し付け力の大きさに応じて上方に回避する。
【００２３】
また、制御装置１７は、フロート弁２１，２２が閉弁位置から開弁位置に切り替わる時のスイングシリンダ７の初期ストローク長を記憶しているから（Ｓ5 ）、バラ物９の押し上げ力が減少してスイングアーム６が下降し、スイングシリンダ７が記憶されている初期ストローク長まで伸びると（Ｓ6 ）、過荷重回避モードが運転モードに自動的に切り替わり、フロート弁２１，２２が開弁位置から閉弁位置に切り替わる（Ｓ7 ）。
【００２４】
従って、本船２が浮き上がり、バラ物９からの押し上げ力が過大になると、掻き取り部３は、過荷重を避けて高さＨだけ上昇し（図７参照）、本船２が下降、或いは、バラ物９の表面が柔らかく変化して押し上げ力が減少すると、掻き取り部３は、元の高さのレベル以下に下降しない（図８参照）。このため、掻き取られたバラ物９の表面は、過荷重回避のために上昇した部分を除いて平面を維持することができる。
【００２５】
一方、チルトシリンダ８は、掻き取り部３の傾斜を変えるための装置であり、掻き取り部３のバケット５が船底に接触する底浚え段階では、このチルトシリンダ８の圧力を制御することでバケット列を船底に対して均等に接触させる作用をする。チルトシリンダ８につながるチルトシリンダ油圧回路２０は、スイングアームシリンダ７につながるスイングシリンダ油圧回路１９と同一の構成及び機能を有するので、詳しい説明を省略する。ただ、過荷重回避モードでは、被掘削面が傾斜することを防ぐため、チルトシリンダ油圧回路２０側の各バルブは、通常掘削位置のままとする。
【００２６】
【発明の効果】
上記のように、本発明によれば、表面が硬いバラ物の荷揚げ中に、本船が動揺浮上したときでも、バケットやアンローダ本体を損傷させることがない。
また、制御装置が運転モードから過荷重回避モードに切り替わる前の高さ位置（レベル）を記憶し、それ以下には下降しないように制御装置によって制御するため、本船が動揺上昇後、下降したときでも、掘削バケットが初期レベルを越して下降することがない。
【００２７】
従って、バラ物表面に過度の凹凸が生じて、それ以降の作業を妨げることがない。特に、バラ物の表面硬さのバラツキが大きい場合、本発明の機能がない場合には、柔らかい部分で掻き取り部が沈み込む結果、被掘削面に凹凸が生じ、以降の作業に悪影響を及ぼすことになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の連続式アンローダに適用した油圧回路図である。
【図２】掻き取り部の側面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ断面図である。
【図４】荷役中の連続式アンローダの側面図である。
【図５】制御フロー図である。
【図６】掻き取り部の通常掘削位置を示す説明図である。
【図７】本船が高さＨだけ上昇した時の掻き取り部の位置を示す説明図である。
【図８】本船が元の位置から下降した時の掻き取り部の位置を示す説明図である。
【符号の説明】
３  掻き取り部
４  垂直エレベータ部
６  スイングアーム
７  油圧シリンダ
１４ａ，１４ｂ  ロードセル
１７  制御装置
１９  油圧回路
３７  センサー
【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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【図８】
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