(57)【要約】【課題】本発明は、簡単な構成で、キルンシェルの軸方向の位置の変動を検知することで、ロータリーキルンの状態を監視することが可能なロータリーキルンの状態監視装置を提供することを目的とする。【解決手段】本発明の状態監視装置Ａは、キルンシェル２および環状部材３を有するロータリーキルン１と、環状部材３の端面に対して軸Ａｘ方向で所定の距離で離間して配置されたガイドローラ８と、ガイドローラ８の回転数を検知する回転検知部９とを有し、回転検知部９によって検知されたガイドローラ８の回転数によって、キルンシェル２の軸Ａｘ方向での位置の変動を検知可能である。【選択図】図１
2020153595.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の回転軸周りに回転可能に支持されたキルンシェル、および、前記キルンシェルの外周に、前記キルンシェルとともに回転するように取り付けられた環状部材を有するロータリーキルンと、
前記環状部材に対して前記キルンシェルの軸方向で少なくとも一方側に、前記環状部材の端面に対して前記軸方向で所定の距離で離間して配置され、前記キルンシェルの回転軸に対して略垂直な回転軸を有するガイドローラと、
前記ガイドローラの回転数を検知する回転検知部と
を有し、
前記ガイドローラは、前記キルンシェルが前記軸方向に移動して前記環状部材の端面が前記ガイドローラに接触したときに、前記キルンシェルの軸周りの回転に伴って回転するように構成され、
前記回転検知部によって検知された前記ガイドローラの回転数によって、前記キルンシェルの前記軸方向での位置の変動を検知可能である、
ロータリーキルンの状態監視装置。
【請求項２】
前記環状部材は、前記キルンシェルの外周に外嵌されたキルンタイヤである、請求項１に記載のロータリーキルンの状態監視装置。
【請求項３】
前記ガイドローラは、前記環状部材に対して、前記軸方向で両側に配置されている、請求項１または２に記載のロータリーキルンの状態監視装置。
【請求項４】
前記回転検知部は、前記ガイドローラの近傍に設けられた光電センサであり、前記ガイドローラの端面に、前記光電センサからの信号光を遮断する遮蔽部が設けられている、請求項１〜３のいずれか１項に記載のロータリーキルンの状態監視装置。
【請求項５】
前記状態監視装置がさらに、前記回転検知部に接続された制御部を有し、
前記制御部は、前記回転検知部によって検知された前記ガイドローラの回転数に応じて、前記キルンシェルの前記軸方向の位置に関する状態を出力する、請求項１〜４のいずれか１項に記載のロータリーキルンの状態監視装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記ガイドローラの回転数を所定の閾値と比較して、
前記ガイドローラの回転数が、第１の閾値より大きい場合に、第１の警報を発生させ、
前記ガイドローラの回転数が、前記第１の閾値と前記第１の閾値より小さい第２の閾値との間となる場合に、第２の警報を発生させるように構成された、請求項５に記載のロータリーキルンの状態監視装置。
【請求項７】
前記回転検知部は、前記ガイドローラの近傍に設けられた光電センサであり、前記ガイドローラの端面に、前記光電センサからの信号光を遮断する遮蔽部が設けられており、
前記ロータリーキルンは内部の処理物の処理によって可燃性ガスを生じ、
前記光電センサの光源は、非防爆環境に設けられ、
防爆環境に配置された前記光電センサの投光部と前記光電センサの光源とは、光ファイバーによって接続されている、請求項５または６に記載のロータリーキルンの状態監視装置。
【請求項８】
前記ロータリーキルンが、処理物が供給され、所定の位置に固定して設けられた固定投入部を有し、
前記キルンシェルは、前記固定投入部と連通し、炉前側に位置する第１端部と、処理された処理物が排出され、炉尻側に位置する第２端部とを有し、
前記固定投入部と前記キルンシェルの第１端部とは、互いに摺動するとともに、前記固定投入部と前記キルンシェルとの間をシールするメタルシールによって連通している、請求項１〜７のいずれか１項に記載のロータリーキルンの状態監視装置。
【請求項９】
前記キルンシェルの外周に、前記軸方向に離間して複数のキルンタイヤが設けられており、
前記環状部材は、複数のキルンタイヤのうち、前記第１端部に最も近いキルンタイヤであり、
前記ガイドローラは、前記第１端部に最も近いキルンタイヤに対して、前記軸方向で両側に配置されている、
請求項８に記載のロータリーキルンの状態監視装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロータリーキルンの状態監視装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ロータリーキルンは内部に供給された処理物を加熱することによって、処理物の焼成や、処理物の焼却などを行っている。ロータリーキルンは、水平面に対して所定の角度で傾斜して配置されて、駆動部によって軸周りに回転するキルンシェルと、キルンシェルの外周に設けられた複数のキルンタイヤとを有している。それぞれのキルンタイヤは、一対の支持ローラによって支持されている。
【０００３】
ロータリーキルンの運転を継続していると、たとえば熱負荷やコーチング等によってキルンシェルに歪みが発生する場合がある。キルンシェルに歪みが生じると、たとえば、一対の支持ローラの一方のみにキルンタイヤが接触して、支持ローラの回転軸が歪んだり、キルンシェルの重量に起因して支持ローラの回転軸が歪んだりする場合がある。この場合、キルンシェルの回転中心と支持ローラの回転中心の平行状態が崩れると、キルンシェルにスラスト力が発生し、キルンシェルが軸方向に移動する場合がある。上述した理由を含め、様々な要因によって、キルンシェルが軸方向に移動すると、キルンシェルに接続された部材との間で力が加わって、部材が破損したり、キルンシェルの軸方向への移動によって、キルンシェルとキルンシェルに接続された部材との間に隙間が生じて、処理物の処理時に生じるガスや処理物がキルンシェルの外部に漏れたりする場合がある。
【０００４】
上記問題の一部を解決するものとして、特許文献１には、キルンタイヤを支持する支持ローラ自体の位置を調整するローラ位置調整装置が開示されている。この特許文献１のローラ位置調整装置は、左右ローラに加わる左右方向の力を検出する複数の押出し力検出器と、前後方向への力を検出する複数のスラスト力検出器を有している。また、特許文献１の装置は、押出し力検出器およびスラスト力検出器により検出された信号に基づいてシリンダ装置を駆動することによって、支持ローラの位置を調整している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平７−２１８１４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１の装置では、複数の押出し力検出器、複数のスラスト力検出器、複数のシリンダ装置が必要となり、装置構成が非常に複雑となり、コストも非常に大きくなる。また、特許文献１の装置では、キルンタイヤを支持する支持ローラが制御されるだけであり、キルンシェルの軸方向の位置を把握することができない。
【０００７】
そこで、本発明はかかる問題点に鑑みて、簡単な構成で、キルンシェルの軸方向の位置の変動を検知することで、ロータリーキルンの状態を監視することが可能なロータリーキルンの状態監視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】
【０００８】
本発明の一実施形態のロータリーキルンの状態監視装置は、所定の回転軸周りに回転可能に支持されたキルンシェル、および、前記キルンシェルの外周に、前記キルンシェルとともに回転するように取り付けられた環状部材を有するロータリーキルンと、前記環状部材に対して前記キルンシェルの軸方向で少なくとも一方側に、前記環状部材の端面に対して前記軸方向で所定の距離で離間して配置され、前記キルンシェルの回転軸に対して略垂直な回転軸を有するガイドローラと、前記ガイドローラの回転数を検知する回転検知部とを有し、前記ガイドローラは、前記キルンシェルが前記軸方向に移動して前記環状部材の端面が前記ガイドローラに接触したときに、前記キルンシェルの軸周りの回転に伴って回転するように構成され、前記回転検知部によって検知された前記ガイドローラの回転数によって、前記キルンシェルの前記軸方向での位置の変動を検知可能である。
【０００９】
また、前記環状部材は、前記キルンシェルの外周に外嵌されたキルンタイヤであることが好ましい。
【００１０】
また、前記ガイドローラは、前記環状部材に対して、前記軸方向で両側に配置されていることが好ましい。
【００１１】
また、前記回転検知部は、前記ガイドローラの近傍に設けられた光電センサであり、前記ガイドローラの端面に、前記光電センサからの信号光を遮断する遮蔽部が設けられていることが好ましい。
【００１２】
また、前記状態監視装置がさらに、前記回転検知部に接続された制御部を有し、前記制御部は、前記回転検知部によって検知された前記ガイドローラの回転数に応じて、前記キルンシェルの前記軸方向の位置に関する状態を出力することが好ましい。
【００１３】
また、前記制御部は、前記ガイドローラの回転数を所定の閾値と比較して、前記ガイドローラの回転数が、第１の閾値より大きい場合に、第１の警報を発生させ、前記ガイドローラの回転数が、前記第１の閾値と前記第１の閾値より小さい第２の閾値との間となる場合に、第２の警報を発生させるように構成されていることが好ましい。
【００１４】
また、前記回転検知部は、前記ガイドローラの近傍に設けられた光電センサであり、前記ガイドローラの端面に、前記光電センサからの信号光を遮断する遮蔽部が設けられており、前記ロータリーキルンは内部の処理物の処理によって可燃性ガスを生じ、前記光電センサの光源は、非防爆環境に設けられ、防爆環境に配置された前記光電センサの投光部と前記光電センサの光源とは、光ファイバーによって接続されていることが好ましい。
【００１５】
また、前記ロータリーキルンが、処理物が供給され、所定の位置に固定して設けられた固定投入部を有し、前記キルンシェルは、前記固定投入部と連通し、炉前側に位置する第１端部と、処理された処理物が排出され、炉尻側に位置する第２端部とを有し、前記固定投入部と前記キルンシェルの第１端部とは、互いに摺動するとともに、前記固定投入部と前記キルンシェルとの間をシールするメタルシールによって連通していることが好ましい。
【００１６】
また、前記キルンシェルの外周に、前記軸方向に離間して複数のキルンタイヤが設けられており、前記環状部材は、複数のキルンタイヤのうち、前記第１端部に最も近いキルンタイヤであり、前記ガイドローラは、前記第１端部に最も近いキルンタイヤに対して、前記軸方向で両側に配置されていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明のロータリーキルンの状態監視装置によれば、簡単な構成で、キルンシェルの軸方向の位置の変動を検知することで、ロータリーキルンの状態を監視することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態のロータリーキルンの状態監視装置の概略図である。
【図２】本発明の一実施形態の状態監視装置に用いられるガイドローラを示す側面図である。
【図３】図２のガイドローラの斜視図である。
【図４】図２に示す状態からキルンシェルが炉尻側に移動してキルンタイヤとガイドローラが接触した状態を示す図である。
【図５】図２に示す状態からキルンシェルが炉前側に移動してキルンタイヤとガイドローラが接触した状態を示す図である。
【図６】（Ａ）は、本実施形態のガイドローラに設けられた遮蔽部が光電センサの信号光を遮断する前の状態を示す斜視図であり、（Ｂ）は、遮蔽部が光電センサの信号光を遮断している状態を示す斜視図であり、（Ｃ）は、遮蔽部が光電センサの信号光を通過した後の状態を示す斜視図である。
【図７】本発明の一実施形態の状態監視装置に接続された制御部を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照し、本発明の一実施形態のロータリーキルンの状態監視装置を説明する。なお、以下の実施形態で示すロータリーキルンの状態監視装置はあくまで一例であり、本発明のロータリーキルンの状態監視装置は、以下の例に限定されるものではない。
【００２０】
図１は、本発明の一実施形態のロータリーキルンの状態監視装置Ａの概略図である。図１に示されるように、ロータリーキルン１は、所定の回転軸Ａｘ周りに回転可能に支持されたキルンシェル２、および、キルンシェル２の外周に、キルンシェル２とともに回転するように取り付けられたキルンタイヤ（環状部材）３を有している。
【００２１】
また、ロータリーキルン１はさらに、キルンシェル２を回転可能に支持する支持ローラ４と、キルンシェル２を回転させるための駆動部Ｄと、キルンシェル２の外周に設けられ、駆動部Ｄの駆動によって回転して、キルンシェル２を回転軸Ａｘ周りに回転させる駆動ギヤ５とを有している。また、本実施形態では、ロータリーキルン１はさらに、処理物が供給され、所定の位置に固定して設けられた固定投入部６と、ロータリーキルン１によって処理された処理物を排出する排出部７と、キルンシェル２を加熱する加熱部Ｈとを有している。固定投入部６とキルンシェル２とは、互いに摺動するとともに、固定投入部６とキルンシェル２との間をシールするメタルシールＳによって連通している。なお、ロータリーキルン１の構造は、図示した構造に限定されるものではない。
【００２２】
ロータリーキルン１は、本実施形態では、車両用のタイヤなどゴム製品を焼却するように構成されている。具体的には、ロータリーキルン１において、固定投入部６から供給された処理物であるゴム製のタイヤが、メタルシールＳを経由してキルンシェル２の内部空間へと移動して、加熱部Ｈによって加熱されたキルンシェル２内でゴム製のタイヤが加熱されて溶融し、炉尻側の排出部７から排出される。具体的には、ゴム製のタイヤのゴム成分は気化して排出部７から排出され、ゴム製のタイヤ内の金属は排出部７において、気化されたゴム成分とは異なる排出路から排出される。
【００２３】
なお、ロータリーキルン１によって処理される処理物は特に限定されない。たとえば、処理物は、ゴム製のタイヤ以外の、可燃性ガスや有毒ガスを生じる処理物であってもよいし、それ以外の処理物であってもよい。なお、本実施形態では、ロータリーキルン１によって処理される処理物が可燃性ガスを発生させるものであり、ロータリーキルン１の周囲の所定の領域は防爆環境Ｅ（図７参照）とされている。なお、本明細書において、所定の防爆環境Ｅの外側の領域を、非防爆環境と呼ぶ。
【００２４】
キルンシェル２は中空の筒状体であり、回転軸Ａｘ（以下、回転軸Ａｘが延びる方向を軸Ａｘ方向と呼ぶ）周りに回転する。キルンシェル２は、図１に示されるように、固定投入部６と連通し、炉前側（図１中、左側）に位置する第１端部２１と、処理された処理物が排出され、炉尻側（図１中、右側）に位置する第２端部２２とを有している。本実施形態では、キルンシェル２は、第１端部２１側が高く、第２端部２２側に向かって高さが低くなるように傾斜して配置されている。
【００２５】
キルンシェル２は、外周に駆動ギヤ５を有しており、駆動部Ｄによって駆動ギヤ５が駆動されて回転することによって、キルンシェル２が回転軸Ａｘ周りに回転する。駆動部Ｄの構造は特に限定されない。本実施形態では、駆動部Ｄは、モータＤ１と、減速機Ｄ２と、ピニオンギヤＤ３とを有し、モータＤ１の駆動力を減速機Ｄ２およびピニオンギヤＤ３を介して、駆動ギヤ５に伝達している。
【００２６】
キルンシェル２は、第１端部２１において、固定投入部６とメタルシールＳを介して接続されている。メタルシールＳは、図１に示されるように、一対の板状のシール部材Ｓ１、Ｓ２を有している。一方のシール部材Ｓ１は、固定投入部６に固定され、他方のシール部材Ｓ２はキルンシェル２に設けられ、シール部材Ｓ１およびシール部材Ｓ２が互いに摺動しつつ、固定投入部６とキルンシェル２との間をシールしている。
【００２７】
キルンシェル２の外周には、図１に示されるように、軸Ａｘ方向に離間して複数のキルンタイヤ３が設けられている。キルンタイヤ３は、キルンシェル２の外周に外嵌されて、キルンシェル２に対して固定されている。キルンタイヤ３のそれぞれは、一対の（少なくとも２つの）支持ローラ４によって支持されている。支持ローラ４は、回転軸Ａｘと平行な方向の回転軸周りに回転するように設けられている。支持ローラ４は、本実施形態では、キルンタイヤ３の下方において、キルンタイヤ３の周方向に離間した２カ所の位置で、キルンタイヤ３を支持するように設けられている。なお、支持ローラ４の数は特に限定されず、３つ以上であってもよい。
【００２８】
本実施形態では、状態監視装置Ａはさらに、キルンタイヤ３に対して軸Ａｘ方向で少なくとも一方側に、ガイドローラ８を有している。本実施形態では、ガイドローラ８は、図１〜図３に示されるように、キルンタイヤ３に対して炉尻（第２端部２２）側に位置する第１ガイドローラ８１と、キルンタイヤ３に対して炉前（第１端部２１）側に位置する第２ガイドローラ８２とを有している。
【００２９】
第１ガイドローラ８１は、図２に示されるように、キルンタイヤ３の端面３１に対して軸Ａｘ方向で所定の距離で離間して配置され、キルンシェル２の回転軸Ａｘに対して略垂直な回転軸Ａｘ２を有している。具体的には、第１ガイドローラ８１は、キルンシェル２の下方において、略鉛直方向に延びる回転軸Ａｘ２周りに回転可能に設けられている。なお、第１ガイドローラ８１は、キルンシェル２の回転軸Ａｘに対して略垂直な回転軸Ａｘ２周りに回転可能であれば、キルンシェル２の上方に設けられていてもよいし、キルンシェル２の側方に設けられていてもよい。
【００３０】
第１ガイドローラ８１は、キルンシェル２が炉尻側（第２端部２２側）に向かって軸Ａｘ方向に移動したときに、キルンタイヤ３の端面３１と接触する（図４参照）。第１ガイドローラ８１は、キルンシェル２が軸Ａｘ方向に移動してキルンタイヤ３の端面３１と接触することによって、キルンシェル２の炉尻側へのさらなる移動を抑制するストッパとして機能する。そのため、たとえば、本実施形態において、メタルシールＳのシール部材Ｓ１とシール部材Ｓ２とが軸Ａｘ方向で離間して、キルンシェル２内から可燃性ガスや処理物などが外部に漏れだすことを抑制することができる。
【００３１】
また、第１ガイドローラ８１は、キルンタイヤ３の端面３１と接触すると共に、キルンタイヤ３の軸Ａｘ周りの回転に伴って、回転軸Ａｘ２周りに回転する。したがって、第１ガイドローラ８１はキルンタイヤ３と接触するとともに回転することによって、キルンシェル２の回転軸Ａｘ周りの回転を阻害することなく、キルンシェル２の軸Ａｘ方向への移動を規制する。なお、第１ガイドローラ８１の構造は特に限定されないが、たとえば、スラストローラベアリングとすることができる。
【００３２】
なお、第１ガイドローラ８１とキルンタイヤ３の端面３１との間の離間距離は特に限定されないが、ロータリーキルン１の運転に支障を生じる距離でキルンシェル２が軸Ａｘ方向に移動する前にキルンタイヤ３が第１ガイドローラ８１に接触するように離間距離が設定される。第１ガイドローラ８１とキルンタイヤ３の端面３１との間の離間距離は特に限定されないが、たとえば、２〜２０ｍｍとすることができる。なお、第１ガイドローラ８１をキルンタイヤ３の端面３１に対して軸Ａｘ方向に移動可能として、離間距離を調整できるようにしても構わない。この場合、ロータリーキルン１の初期状態と、長期間の運転後の状態とが変わっている場合など、ロータリーキルン１の運転時点での状態に合わせて、離間距離を再度設定することにより、第１ガイドローラ８１と後述する回転検知部９によって、キルンシェル２の軸Ａｘ方向の移動をより正確に判断することが可能になる。
【００３３】
第２ガイドローラ８２は、図２に示されるように、キルンタイヤ３の端面３２に対して軸Ａｘ方向で所定の距離で離間して配置され、キルンシェル２の回転軸Ａｘに対して略垂直な回転軸Ａｘ３を有している。具体的には、第２ガイドローラ８２は、キルンシェル２の下方において、略鉛直方向に延びる回転軸Ａｘ３周りに回転可能に設けられている。なお、第２ガイドローラ８２は、キルンシェル２の回転軸Ａｘに対して略垂直な回転軸Ａｘ３周りに回転可能であれば、キルンシェル２の上方に設けられていてもよいし、キルンシェル２の側方に設けられていてもよい。
【００３４】
第２ガイドローラ８２は、キルンシェル２が炉前側（第１端部２１側）に向かって軸Ａｘ方向に移動したときに、キルンタイヤ３の端面３２と接触する（図５参照）。第２ガイドローラ８２は、キルンシェル２が軸Ａｘ方向に移動してキルンタイヤ３の端面３２と接触することによって、キルンシェル２の炉前側へのさらなる移動を抑制するストッパとして機能する。これにより、たとえば、キルンシェル２が炉前側へ移動して、メタルシールＳのシール部材Ｓ１とシール部材Ｓ２との間に軸Ａｘ方向に大きな力が加わって、メタルシールＳが破損することを抑制することができる。
【００３５】
また、第２ガイドローラ８２は、キルンタイヤ３の端面３２と接触すると共に、キルンタイヤ３の軸Ａｘ周りの回転に伴って、回転軸Ａｘ３周りに回転する。したがって、第２ガイドローラ８２はキルンタイヤ３と接触するとともに回転することによって、キルンシェル２の回転軸Ａｘ周りの回転を阻害することなく、キルンシェル２の軸Ａｘ方向への移動を規制する。なお、第２ガイドローラ８２の構造は特に限定されないが、たとえば、スラストローラベアリングとすることができる。
【００３６】
なお、第２ガイドローラ８２とキルンタイヤ３の端面３２との間の離間距離は特に限定されないが、ロータリーキルン１の運転に支障を生じる距離でキルンシェル２が軸Ａｘ方向に移動する前にキルンタイヤ３が第２ガイドローラ８２に接触するように離間距離が設定される。第２ガイドローラ８２とキルンタイヤ３の端面３２との間の離間距離は特に限定されないが、たとえば、２〜２０ｍｍとすることができる。なお、第２ガイドローラ８２をキルンタイヤ３の端面３２に対して軸Ａｘ方向に移動可能として、離間距離を調整できるようにしても構わない。この場合、ロータリーキルン１の初期状態と、長期間の運転後の状態とが変わっている場合など、ロータリーキルン１の運転時点での状態に合わせて、離間距離を再度設定することにより、第２ガイドローラ８２と後述する回転検知部９によって、キルンシェル２の軸Ａｘ方向の移動をより正確に判断することが可能になる。
【００３７】
なお、ガイドローラ８は、ロータリーキルン１に求められる性能等に応じて、第１ガイドローラ８１および第２ガイドローラ８２のうちの少なくとも一方を有していればよい。本実施形態では、キルンタイヤ３に対して軸Ａｘ方向で両側に、第１ガイドローラ８１および第２ガイドローラ８２の両方が配置されている。この場合、キルンシェル２の軸Ａｘ方向で両方向の移動を抑制することができる。
【００３８】
また、本実施形態の状態監視装置Ａは、図１〜図３に示されるように、ガイドローラ８の回転数を検知する回転検知部９を有している。回転検知部９によって検知されたガイドローラ８の回転数によって、キルンシェル２の軸Ａｘ方向での位置の変動を検知可能である。なお、本明細書における「回転数」は、回転角、回転速度など、回転数（ｒｐｍ）に換算可能な他の対応するパラメータを含む意味で用いている。
【００３９】
上述したように、本実施形態の状態監視装置Ａは、回転検知部９によってガイドローラ８の回転数を検知することによって、キルンシェル２の軸Ａｘ方向での位置の変動を検知することができる。たとえば、図２に示される初期状態からキルンシェル２が軸Ａｘ方向で炉尻側（第２端部２２側）に移動したときは、キルンシェル２はキルンタイヤ３とともに右側に移動する。キルンシェル２の移動量が、第１ガイドローラ８１とキルンタイヤ３の端面３１との間の離間距離よりも小さい場合は、キルンタイヤ３の端面３１は第１ガイドローラ８１に接触しない。したがって、第１ガイドローラ８１は回転軸Ａｘ２周りに回転せず、回転検知部９によって第１ガイドローラ８１の回転は検知されず、ロータリーキルン１は問題がない状態であると判断することが可能となる。一方、キルンシェル２の移動量が所定量、すなわち第１ガイドローラ８１とキルンタイヤ３の端面３１との間の離間距離以上となると、キルンタイヤ３の端面３１が、図４に示されるように、第１ガイドローラ８１に接触する。キルンタイヤ３の端面３１が第１ガイドローラ８１に接触すると、第１ガイドローラ８１が回転軸Ａｘ２周りに回転する。この第１ガイドローラ８１の回転軸Ａｘ２周りの回転が、回転検知部９によって検知され、ロータリーキルン１が軸Ａｘ方向に移動していることがわかり、ロータリーキルン１が異常状態であると判断される。
【００４０】
同様に、キルンシェル２が軸Ａｘ方向で炉前側（第１端部２１側）に移動したときは、キルンシェル２はキルンタイヤ３とともに図２に示される初期状態から左側に移動する。キルンシェル２の移動量が、第２ガイドローラ８２とキルンタイヤ３の端面３２との間の離間距離よりも小さい場合は、キルンタイヤ３の端面３２が第２ガイドローラ８２に接触しない。したがって、第２ガイドローラ８２は回転軸Ａｘ３周りに回転せず、回転検知部９によって第２ガイドローラ８２の回転が検知されず、第１ガイドローラ８１の回転も検知されていない場合は、ロータリーキルン１は問題がない状態であると判断が可能となる。一方、キルンシェル２の移動量が所定量、すなわち第２ガイドローラ８２とキルンタイヤ３の端面３２との間の離間距離以上となると、キルンタイヤ３の端面３２が、図５に示されるように、第２ガイドローラ８２に接触する。キルンタイヤ３の端面３２が第２ガイドローラ８２に接触すると、第２ガイドローラ８２が回転軸Ａｘ３周りに回転する。この第２ガイドローラ８２の回転軸Ａｘ３周りの回転が、回転検知部９によって検知され、ロータリーキルン１が軸Ａｘ方向に移動していることがわかり、ロータリーキルン１が異常状態であると判断される。
【００４１】
以上のように、本実施形態では、キルンタイヤ３に対して軸Ａｘ方向にガイドローラ８（第１ガイドローラ８１、第２ガイドローラ８２）を配置して、その回転を回転検知部９によって検知することによって、簡単な構成で、キルンシェル２の軸Ａｘ方向の位置の変動を検知することができる。これにより、状態監視装置Ａは、ロータリーキルン１の状態を監視することが可能となる。
【００４２】
回転検知部９の種類や構造は、ガイドローラ８の回転を検知することができれば特に限定されない。本実施形態では、図２および図３に示されるように、回転検知部９は、ガイドローラ８の近傍に設けられた光電センサ（以下、光電センサ９と呼ぶ）であり、ガイドローラ８の端面に遮蔽部Ｂが設けられている。これにより、ガイドローラ８が回転すると、光電センサ９からの信号光Ｌが遮断されて、ガイドローラ８の回転数（ｒｐｍ）が検知される。
【００４３】
具体的には、本実施形態では、図２および図３に示されるように、光電センサ９は、ガイドローラ８を回転可能に支持している基部ＢＳから、光電センサ９を支持する支持部ＳＰが延びており、光電センサ９は、ガイドローラ８の端面に対向する位置に配置される。光電センサ９は、本実施形態では、図２に示されるように、投光部９１と受光部９２とを有しており、ガイドローラ８の端面から、投光部９１と受光部９２との間の信号光Ｌを遮断できる位置および長さで遮蔽部Ｂが延びている。これにより、ガイドローラ８が回転したときに、図６（Ａ）〜図６（Ｃ）に示されるように、遮蔽部Ｂが信号光Ｌを遮り、ガイドローラ８の回転数の検知が可能となる。なお、光電センサ９は、本実施形態では透過型の光電センサを用いているが、ガイドローラ８の回転数の検知が可能であれば、回帰反射型や反射型の光電センサを用いても構わない。
【００４４】
なお、回転検知部９は、ガイドローラ８の回転数を検知できれば、光電センサ以外の手段を用いてもよい。また、本実施形態では、遮蔽部Ｂは、円柱状のピンとして示されているが、遮蔽部Ｂの形状や構造は特に限定されない。また、回転検知部９および遮蔽部Ｂは、ガイドローラ８の端面のうち、キルンシェル２の表面に対向する端面に設けられていてもよいし、反対側の端面に設けられていてもよい。
【００４５】
本実施形態では、状態監視装置Ａは、図１および図７に示されるように、回転検知部９に接続された制御部Ｃを有している。回転検知部９によって検知された情報（回転数）は、制御部Ｃに送信される。制御部Ｃは、回転検知部９によって検知されたガイドローラ８の回転数に応じて、キルンシェル２の軸Ａｘ方向の位置に関する状態を出力する。具体的には、制御部Ｃは、回転検知部９によって検知された回転数情報を受信する受信部Ｃ１と、受信部Ｃ１によって受信された回転数と所定の閾値とを比較して、キルンシェル２の軸Ａｘ方向の位置が異常な位置にあるか否かを判定する判定部Ｃ２と、判定部Ｃ２の判断結果に応じて出力を行う出力部Ｃ３とを有している。これにより、判定部Ｃ２によってキルンシェル２の軸Ａｘ方向の位置に関して異常と判定されると、出力部Ｃ３の出力によって、ロータリーキルン１の状態が監視できる。出力部Ｃ３による出力は、たとえば、所定の色のランプを点灯させるようにしてもよいし、音声出力であってもよいし、モニタに表示してもよいし、これらの組み合わせであってもよい。
【００４６】
なお、制御部Ｃは複数の閾値を用いて、キルンシェル２の状態を段階的に判断するように構成してもよい。たとえば、制御部Ｃは、ガイドローラ８の回転数が、第１の閾値より大きい場合に、第１の警報を発生させ、ガイドローラ８の回転数が、第１の閾値と第１の閾値より小さい第２の閾値との間となる場合に、第２の警報を発生させるように構成されていてもよい。この場合、たとえば、ガイドローラ８の回転数が第１の閾値を超えた場合に、キルンタイヤ３の端面（端面３１または３２）がガイドローラ８とほぼ接触し続けている状態であると判断し、ガイドローラ８の回転数が第１の閾値と第２の閾値との間にある場合には、ガイドローラ８がキルンタイヤ３の端面と常時接触しているのではなく、断続的に接触していると判断することができる。したがって、たとえば、キルンシェル２の軸Ａｘ方向の位置が完全に異常とまでは判断されないが、キルンタイヤ３やガイドローラ８の変形など、状態監視装置Ａの構成部品の調整などが必要であることを判断可能となる。
【００４７】
より詳細に説明すると、たとえば、ロータリーキルン１の正常運転におけるキルンシェル２の回転数が３ｒｐｍであり、ガイドローラ８がキルンタイヤ３に常時接触しているときの、ガイドローラ８の回転数が２４ｒｐｍであるとする。このような場合に、たとえば第１の閾値を２０ｒｐｍとして、実際の運転状態において、回転検知部９が検知したガイドローラ８の回転数が２０ｒｐｍ以上である場合には、ほぼガイドローラ８がキルンタイヤ３に接触し続けているとして、キルンシェル２の軸Ａｘ方向の位置が危険な位置にあるとして、たとえば、出力部Ｃ３から危険であることを示す赤いランプを点灯させ、作業者、管理者に確認を促す。また、たとえば第２の閾値を４ｒｐｍとして、回転検知部９が検知したガイドローラ８の回転数が４ｒｐｍを超え、２０ｒｐｍ未満である場合には、キルンシェル２が軸Ａｘ方向にある程度移動しているか、キルンタイヤ３や他の部材の変形などが疑われるため、出力部Ｃ３から調整が必要であることを示す黄色のランプを点灯させ、作業者、管理者に所定のタイミングでの確認を促す。回転検知部９が検知したガイドローラ８の回転数が４ｒｐｍ以下である場合には、問題がないとして、緑のランプを点灯させる。なお、回転検知部９が検知したガイドローラ８の回転数が２０ｒｐｍ以上である場合や、４ｒｐｍを超え、２０ｒｐｍ未満である場合であっても、キルンシェル２は軸Ａｘ方向でガイドローラ８がストッパとなって、軸Ａｘ方向の移動が規制され、なおかつ、ガイドローラ８が回転してキルンシェル２の回転を妨げないので、ロータリーキルン１の正常な運転は維持することができる。
【００４８】
なお、第１の閾値や第２の閾値は、上述した回転数に限定されない。たとえば、第１の閾値は、ガイドローラ８がキルンタイヤ３に常時接触しているときの、ガイドローラ８の回転数の６０〜１００％の間、好ましくは７０〜１００％の間の回転数とすることができる。また、第２の閾値は、ガイドローラ８がキルンタイヤ３に常時接触しているときの、ガイドローラ８の回転数の１０〜３０％の間、好ましくは１０〜２０％の間の回転数とすることができる。
【００４９】
また、本実施形態では、ロータリーキルン１は可燃性ガスを発生させるため、制御部Ｃは、図７に示されるように、非防爆環境（防爆環境Ｅの外部）に設置されている。そして、光電センサ９の投光部９１は防爆環境Ｅに配置されているが、本実施形態では、光電センサ９の光源９３は非防爆環境に設けられ、防爆環境Ｅに配置された光電センサ９の投光部９１と光電センサ９の光源９３とは、光ファイバーＦによって接続されている。これにより、爆発などの事故を防ぐことができる。
【００５０】
また、本実施形態では、ガイドローラ８は、図１に示されるように、キルンシェル２の第１端部２１に最も近いキルンタイヤ３に対して、軸Ａｘ方向で両側に配置されている。本実施形態では、ロータリーキルン１は、固定されて設けられた固定投入部６を有しており、熱によってキルンシェル２が軸Ａｘ方向に延びたとしても、第１端部２１側は第２端部２２側と比較してそれほど軸Ａｘ方向での熱による変位の影響を受け難い。そのため、ガイドローラ８をキルンシェル２の第１端部２１に最も近いキルンタイヤ３の箇所に設けることにより、熱によるキルンシェル２の延びの影響を受けずに、より正確な判定が可能となる。
【００５１】
なお、本実施形態では、複数のキルンタイヤ３のうち、１カ所のみにガイドローラ８が設けられているが、複数のキルンタイヤ３の２カ所以上や全てのキルンタイヤ３の部位に、ガイドローラ８が設けられていてもよい。この場合、キルンシェル２の延びを考慮して、キルンタイヤ３の端面とガイドローラ８との間の離間距離を第２端部２２に向かって徐々に大きくするなど、キルンタイヤ３の位置に応じて離間距離を変動させてもよい。
【００５２】
なお、上記実施形態では、キルンタイヤ３とガイドローラ８との接触を介して、キルンシェル２の軸Ａｘ方向の移動を検知するように構成されているが、本発明の状態監視装置Ａにおいては、キルンタイヤ３以外の、キルンシェル２に外嵌された環状部材とガイドローラ８とが接触するように構成されていてもよい。たとえば、キルンタイヤ３以外に、キルンシェル２の外周に、支持ローラ４に支持されない環状の部材を別途取り付けて、その環状の部材の端面にガイドローラ８を対向させて配置してもよい。また、この環状の部材は、駆動ギヤ５としてもよい。
【符号の説明】
【００５３】
１  ロータリーキルン
２  キルンシェル
２１  第１端部
２２  第２端部
３  キルンタイヤ（環状部材）
３１  キルンタイヤの端面
３２  キルンタイヤの端面
４  支持ローラ
５  駆動ギヤ
６  固定投入部
７  排出部
８  ガイドローラ
８１  第１ガイドローラ
８２  第２ガイドローラ
９  回転検知部（光電センサ）
９１  投光部
９２  受光部
９３  光源
Ａ  状態監視装置
Ａｘ、Ａｘ２、Ａｘ３  回転軸
Ｂ  遮蔽部
ＢＳ  基部
Ｃ  制御部
Ｃ１  受信部
Ｃ２  判定部
Ｃ３  出力部
Ｄ  駆動部
Ｄ１  モータ
Ｄ２  減速機
Ｄ３  ピニオンギヤ
Ｅ  防爆環境
Ｆ  光ファイバー
Ｈ  加熱部
Ｌ  信号光
Ｓ  メタルシール
Ｓ１、Ｓ２  シール部材
ＳＰ  支持部
【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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【図７】
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