(57)【要約】      （修正有）【課題】効率良く原材料から異物を除去できる異物除去装置及び異物除去方法を提供する。【解決手段】異物除去方法は、異物除去装置Ｓ２を用いて原材料から異物を除去する。異物除去装置Ｓ２は、ホッパ２と、このホッパ２の内部に設けられた複数のローラ対３１〜３４とを有し、複数のローラ対３１〜３４は、それぞれ第１ローラ４１〜４４及び第２ローラ５１〜５４を互いに平行にして構成され、これら第１、第２ローラの間には所定の隙間が設けられる。異物除去方法は、複数のローラ対のそれぞれの第１、第２ローラを互いに逆の位相で回転し、各ローラ対の隙間から原材料を排出しながら、この原材料に含まれる異物を各ローラ対の隙間で捕捉する異物除去工程を含む。この異物除去工程では、複数のローラ対のうち何れかのローラ対の隙間で異物が捕捉された場合、この異物が捕捉されたローラ対の第１、第２ローラのみの回転を停止させる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原材料が供給されるホッパと、
当該ホッパの内部に設けられた複数のローラ対と、を有し、
前記複数のローラ対は、それぞれ２つのローラを互いに平行にして構成され、当該２つのローラの間には所定の隙間が設けられた異物除去装置を用いて、原材料から異物を除去する異物除去方法であって、
前記複数のローラ対のそれぞれの２つのローラを互いに逆の位相で回転し、各ローラ対の隙間から前記ホッパの内部に供給された原材料を排出しながら、当該原材料に含まれる異物を各ローラ対の隙間で捕捉する異物除去工程を含み、
前記異物除去工程では、前記複数のローラ対のうち何れかのローラ対の隙間で異物が捕捉された場合、当該異物が捕捉されたローラ対の２つのローラのみの回転を停止させることを特徴とする異物除去方法。
【請求項２】
前記異物除去工程では、前記複数のローラ対のそれぞれの２つのローラを回転しながら、当該ローラの外周面に付着した原材料を剥ぎ落とすことを特徴とする請求項１に記載の異物除去方法。
【請求項３】
原材料から異物を除去する異物除去装置であって、
原材料が供給されるホッパと、
当該ホッパの内部に設けられた複数のローラ対と、を有し、
前記複数のローラ対は、それぞれ２つのローラを互いに平行にして構成され、当該２つのローラの間には所定の隙間が設けられ、
前記複数のローラ対のそれぞれの２つのローラを互いに逆の位相で回転駆動する複数の回転駆動手段と、
前記回転駆動手段の過負荷を検出する過負荷検出手段と、
前記過負荷検出手段により過負荷を検出した場合には、当該過負荷が生じた回転駆動手段による２つのローラの回転を停止させるローラ停止手段と、を備えることを特徴とする異物除去装置。
【請求項４】
前記ローラの外周面に付着した原材料を剥ぎ落とす剥ぎ落とし手段をさらに備えることを特徴とする請求項３に記載の異物除去装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、異物除去方法及び異物除去装置に関する。詳しくは、原材料に含まれる異物を除去する異物除去方法及び異物除去装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車体工場からは排水汚泥等の廃棄物が排出され、また車体の塗装工程では、塗料滓、及び化成スラッジ等の廃棄物が排出される。近年では、このように塗装工程等で排出された廃棄物は、再処理工程を経た後、例えば自動車部品等の原料として再利用されている。
【０００３】
廃棄物の再処理工程は、破砕した塗料滓と排水汚泥や化成スラッジとを混合し塗滓混合物を生成する前処理工程と、生成した塗滓混合物を炭化し炭化物を生成する炭化工程と、生成した炭化物を微粉砕する微粉化工程と、を含んで構成される。
【０００４】
ところで、この再処理工程において原材料となる塗料滓、排水汚泥、及び化成スラッジ等には、ボルトやワッシャ等の異物が混入している場合がある。原材料にこのような異物が含まれていると、上述の前処理工程、炭化工程、微粉化工程等で用いられる装置が故障したり、炭化物の品質が低下したりするおそれがある。
【０００５】
そこで、従来、原材料からこのような異物を取り除く異物除去装置が提案されている（特許文献１参照）。この異物除去装置は、原材料が供給されるホッパと、このホッパの内部に互いに平行に設けられた２つのローラと、を備える。この異物除去装置では、２つのローラを互いに逆の位相で回転しながら、原材料に、これらローラの間に形成された隙間を通過させることにより、原材料から異物を除去する。すなわち、これら２つのローラの隙間よりも大きな異物は、この隙間を通過できず、これらローラにより捕捉されることとなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−１１８７２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、このような異物除去装置では、２つのローラにより異物が捕捉されるたびにローラの回転を停止し、ローラに捕捉された異物を隙間から取り除かなければ、作業を継続することができない。このため、作業効率が低下してしまう。
【０００８】
本発明は、効率良く原材料から異物を除去できる異物除去装置及び異物除去方法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】
【０００９】
本発明の異物除去方法は、原材料が供給されるホッパ（例えば、後述のホッパ２）と、当該ホッパの内部に設けられた複数のローラ対（例えば、後述のローラ対３１，３２，３３，３４）と、を有し、前記複数のローラ対は、それぞれ２つのローラ（例えば、後述の第１ローラ４１，４２，４３，４４及び第２ローラ５１，５２，５３，５４）を互いに平行にして構成され、当該２つのローラの間には所定の隙間（例えば、後述の隙間３５，３６，３７，３８）が設けられた異物除去装置（例えば、後述の異物除去装置Ｓ２）を用いて、原材料から異物を除去する。この異物除去方法は、前記複数のローラ対のそれぞれの２つのローラを互いに逆の位相で回転し、各ローラ対の隙間から前記ホッパの内部に供給された原材料を排出しながら、当該原材料に含まれる異物を各ローラ対の隙間で捕捉する異物除去工程を含み、前記異物除去工程では、前記複数のローラ対のうち何れかのローラ対の隙間で異物が捕捉された場合、当該異物が捕捉されたローラ対の２つのローラのみの回転を停止させる。
【００１０】
この発明によれば、ホッパの内部に複数のローラ対が設けられた異物除去装置を用い、これら複数のローラ対の２つのローラを互いに逆の位相で回転し、各ローラ対の隙間から原材料を排出しながら、この原材料に含まれる異物を各ローラ対の隙間で捕捉する。ここで、複数のローラ対のうち何れかのローラ対の隙間で異物が捕捉された場合、この異物が捕捉されたローラ対の２つのローラのみの回転を停止させる。すなわち、異物が捕捉されていない残りのローラ対の２つのローラを回転させ続けて、原材料から異物を除去する作業を継続することができる。したがって、上述のような従来の装置とは異なり、異物が捕捉される度に装置を停止させる必要がないので、効率良く異物を除去することができる。
【００１１】
この場合、前記異物除去工程では、前記複数のローラ対のそれぞれの２つのローラを回転しながら、当該ローラの外周面に付着した原材料を剥ぎ落とすことが好ましい。
【００１２】
この発明によれば、２つのローラを回転しながら、これらローラの外周面に付着した原材料を剥ぎ落とすことで、より効率良く異物を除去することができる。
【００１３】
本発明の異物除去装置（例えば、後述の異物除去装置Ｓ２）は、原材料から異物を除去する。この異物除去装置は、原材料が供給されるホッパ（例えば、後述のホッパ２）と、当該ホッパの内部に設けられた複数のローラ対（例えば、後述のローラ対３１，３２，３３，３４）と、を有し、前記複数のローラ対は、それぞれ２つのローラ（例えば、後述の第１ローラ４１，４２，４３，４４及び第２ローラ５１，５２，５３，５４）を互いに平行にして構成され、当該２つのローラの間には所定の隙間（例えば、後述の隙間３５，３６，３７，３８）が設けられ、前記複数のローラ対のそれぞれの２つのローラを互いに逆の位相で回転駆動する複数の回転駆動手段（例えば、後述のインバータモータ６１Ｍ，６２Ｍ，６３Ｍ，６４Ｍ）と、前記回転駆動手段の過負荷を検出する過負荷検出手段（例えば、後述のインバータ６１Ｉ，６２Ｉ，６３Ｉ，６４Ｉ）と、前記過負荷検出手段により過負荷を検出した場合には、当該過負荷が生じた回転駆動手段による２つのローラの回転を停止させるローラ停止手段（例えば、後述の制御盤６６）と、を備える。
【００１４】
この発明によれば、複数のローラ対の２つのローラを互いに逆の位相で回転し、各ローラ対の隙間から原材料を排出しながら、この原材料に含まれる異物を各ローラ対の隙間で捕捉する。ここで、複数のローラ対のうち何れかのローラ対の隙間で異物が捕捉されると、このローラ対の２つのローラを回転駆動する回転駆動手段に大きな負荷がかかる。このようにして異物を捕捉することで回転駆動手段に発生した過負荷は、過負荷検出手段により検出され、さらにこの過負荷が生じた回転駆動手段による２つのローラの回転が停止される。すなわち、異物が捕捉されていない残りのローラ対の２つのローラを回転させ続けて、原材料から異物を除去する作業を継続することができる。したがって、上述のような従来の装置とは異なり、異物が捕捉される度に装置を停止させる必要がないので、効率良く異物を除去することができる。
【００１５】
この場合、前記ローラの外周面に付着した原材料を剥ぎ落とす剥ぎ落とし手段をさらに備えることが好ましい。
【００１６】
この発明によれば、ローラの外周面に付着した原材料を剥ぎ落とし手段で剥ぎ落とすことで、より効率良く異物を除去することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の異物除去方法及び異物除去装置によれば、異物が捕捉される度に装置を停止させる必要がないので、効率良く異物を除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態に係る異物除去装置を用いた再処理システムの構成を示すブロック図である。
【図２】上記実施形態に係る異物除去装置の構成を示す模式図である。
【図３】図２中の線ＩＩＩ−ＩＩＩに沿った異物除去装置の部分断面図である。
【図４】上記実施形態に係る異物除去装置により異物を除去する手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本実施形態に係る異物除去装置を用いた再処理システムＲＳの構成を示すブロック図である。
再処理システムＲＳは、前処理工程を行う破砕機Ｓ１、異物除去装置Ｓ２、及び混合機Ｓ３と、炭化工程を行う予備乾燥機Ｓ４、炭化システムＳ５、及び冷却装置Ｓ６と、微粉化工程を行う磁気選機Ｓ７、ミルＳ８、及びふるいＳ９と、を含んで構成される。再処理システムＲＳは、例えば車体工場から発生した排水汚泥や、車体を塗装する工程で発生した塗料滓及び化成スラッジ等の廃棄物を原材料として、この原材料を装置Ｓ１〜Ｓ９により再処理し、自動車部品等の原料となりうる炭化物を生成する。
【００２０】
前処理工程では、先ず、コンテナ等に貯蔵しておいた塗料滓を、破砕機Ｓ１により所要の大きさに破砕する。次に、破砕した塗料滓、排水汚泥、及び化成スラッジ等の原材料を異物除去装置Ｓ２に供給し、これら原材料に含まれる異物を除去する。次に、異物が除去された各原材料を、混合機Ｓ３により所定の混合比率で混合し、塗滓混合物を生成する。以下では、この塗滓混合物を単に混合物という。
【００２１】
炭化工程では、先ず、水分を多く含んだ混合物を予備乾燥機Ｓ４により予備乾燥する。次に、予備乾燥した混合物を炭化システムＳ５により炭化し、炭化物を生成する。より具体的には、この炭化システムＳ５では、予備乾燥された混合物を図示しない乾燥炉によりさらに乾燥させた後、この混合物を過熱蒸気を用いて図示しない炭化炉により炭化する。次に、炭化システムＳ５により生成された炭化物を冷却装置Ｓ６により冷却する。
【００２２】
微粉化工程では、先ず、磁気選機Ｓ７を用いて、生成された炭化物から鉄分を除去する。次に、この炭化物をミルＳ８により微粉化する。さらに、微粉化した炭化物をふるいＳ９にかけ、生成された炭化物を分級する。以上のようにして生成された炭化物は、例えば、自動車部品等の原料として出荷される。
【００２３】
図２は、異物除去装置Ｓ２の構成を示す模式図である。
図３は、図２中の線ＩＩＩ−ＩＩＩに沿った異物除去装置Ｓ２の部分断面図である。
異物除去装置Ｓ２は、原材料が供給されるホッパ２と、このホッパ２の内部に設けられた捕捉ローラユニット３と、この捕捉ローラユニット３を制御する制御装置６と、を含んで構成され、ホッパ２に供給された原材料から異物を除去する。なお、本実施形態の異物除去装置Ｓ２では、異物を除去する原材料として、具体的には上述の塗料滓、排水汚泥、化成スラッジ等で構成された、含水率７２％及び粘度３００００ｃＰ程度の粘性状のものを用いるが、これに限るものではない。
【００２４】
ホッパ２は、略筒状であり、図３中、上下方向に沿って延びる。このホッパ２の上方側は、異物を除去する前の原材料が供給される供給口２１であり、下方側は異物を除去した原材料が排出される排出口２２となっている。
【００２５】
捕捉ローラユニット３は、４組のローラ対３１，３２，３３，３４を含んで構成される。また、これら４組のローラ対３１〜３４は、それぞれ、２つのローラを互いに平行に配置して構成される。より具体的には、ローラ対３１は第１ローラ４１とこの第１ローラ４１に対し平行に配置された第２ローラ５１とを含んで構成され、ローラ対３２は第１ローラ４２とこの第１ローラ４２に対し平行に配置された第２ローラ５２とを含んで構成され、ローラ対３３は第１ローラ４３とこの第１ローラ４３に対し平行に配置された第２ローラ５３とを含んで構成され、ローラ対３４は第１ローラ４４とこの第１ローラ４４に対し平行に配置された第２ローラ５４とを含んで構成される。
【００２６】
これら４つの第１ローラ４１〜４４の一端側には、それぞれギヤ４１１，４２１，４３１，４４１が設けられている。また、４つの第２ローラ５１〜５４の一端側には、ギヤ４１１，４２１，４３１，４４１に噛合するギヤ５１１，５２１，５３１，５４１がそれぞれ設けられている。したがって、第１ローラ４１〜４４を回転すると、これに応じて第２ローラ５１〜５４は、第１ローラ４１〜４４に対して逆の位相で回転する。
【００２７】
また、４つの第１ローラ４１〜４４の他端側には、後述のインバータモータ６１Ｍ，６２Ｍ，６３Ｍ，６４Ｍのギヤ６１Ｇ，６２Ｇ，６３Ｇ，６４Ｇに噛合するギヤ４１２，４２２，４３２，４４２がそれぞれ設けられている。
【００２８】
また、これら第１ローラ４１及び第２ローラ５１の間、第１ローラ４２及び第２ローラ５２の間、第１ローラ４３及び第２ローラ５３の間、並びに第１ローラ４４及び第２ローラ５４の間には、それぞれ、隙間３５，３６，３７，３８が設けられている。
【００２９】
以上のような捕捉ローラユニット３は、図３に示すように、ホッパ２の供給口２１から排出口２２に至る通路２３を、互いに平行にして配置された４組のローラ対３１〜３４で塞ぐようにして、ホッパ２の内部に設けられる。したがって、ホッパ２の供給口２１から供給された原材料は、これらローラ対３１〜３４の隙間３５〜３８を通過した後に、排出口２２から排出される。
【００３０】
またこの際、隙間３５〜３８よりも大きな異物が原材料に含まれていた場合、このような異物は、これら隙間３５〜３８を通過できずにローラ対３１〜３４により捕捉される。そこで、これら隙間３５〜３８の大きさは、原材料に含まれていると想定される異物の大きさに応じて設定される。
【００３１】
また、捕捉ローラユニット３は、各ローラ４１〜４４，５１〜５４の外周面に付着した原材料を剥ぎ落とすスクレイパー４５，４６，４７，４８，５５，５６，５７，５８をさらに備える。これらスクレイパー４５〜４８，５５〜５８は、それぞれ、ローラ４１〜４４，５１〜５４の外周面に排出口２２側から摺接し、これらローラ４１〜４４，５１〜５４の外周面に付着した原材料を排出口２２側へ剥ぎ落とす。
【００３２】
制御装置６は、４組のローラ対３１〜３４をそれぞれ回転駆動する４組のインバータモータ６１Ｍ，６２Ｍ，６３Ｍ，６４Ｍ及びインバータ６１Ｉ，６２Ｉ，６３Ｉ，６４Ｉと、これらインバータモータ６１Ｍ〜６４Ｍ及びインバータ６１Ｉ〜６４Ｉを制御する制御盤６６と、を含んで構成される。
【００３３】
４つのインバータモータ６１Ｍ〜６４Ｍの駆動軸には、それぞれ、第１ローラ４１〜４４のギヤ４１２，４２２，４３２，４４２に噛合するギヤ６１Ｇ，６２Ｇ，６３Ｇ，６４Ｇが設けられている。これらインバータモータ６１Ｍ〜６４Ｍは、インバータ６１Ｉ〜６４Ｉから電力が供給されると、ローラ対３１〜３４のそれぞれの第１ローラ４１〜４４と第２ローラ５１〜５４とを互いに逆の位相で回転駆動する。
【００３４】
インバータ６１Ｉ〜６４Ｉは、それぞれ、制御盤６６から送信された制御信号に基づいて動作し、インバータモータ６１Ｍ〜６４Ｍに供給する駆動電圧及び周波数を制御することにより、インバータモータ６１Ｍ〜６４Ｍを駆動する。
【００３５】
ところで、ローラ対３１〜３４の隙間３５〜３８に異物が捕捉されると、これらローラ対３１〜３４を回転駆動するインバータモータ６１Ｍ〜６４Ｍに過剰な負荷がかかる。そこで、インバータ６１Ｉ〜６４Ｉは、このようなインバータモータ６１Ｍ〜６４Ｍの過負荷を検出し、検出した場合には、過負荷がかかった状態であることを示すアラーム信号を制御盤６６に送信する。より具体的には、インバータ６１Ｉ〜６４Ｉは、インバータモータ６１Ｍ〜６４Ｍを流通する電流値を監視しており、モータに過負荷がかかった際に発生する電流値の上昇を検出することにより、インバータモータの過負荷を検出する。
【００３６】
制御盤６６は、インバータ６１Ｉ〜６４Ｉに対し、各々が制御するインバータモータの回転または停止を指令する制御信号を送信することにより、これらインバータ６１Ｉ〜６４Ｉを個別に制御する。
【００３７】
また、この制御盤６６は、各インバータモータ６１Ｍ〜６４Ｍの運転状態を示す表示部６７を備える。制御盤６６は、インバータ６１Ｉ〜６４Ｉから上述のアラーム信号を受信すると、この信号が送信されたインバータに対しインバータモータの停止を指令する信号を送信することにより、このインバータモータによる第１、第２ローラのみの回転を停止させる。さらに、制御盤６６は、このインバータモータに過負荷がかかった状態であることを表示部に表示する。
【００３８】
図４は、以上のように構成された異物除去装置Ｓ２により、原材料から異物を除去する手順を示すフローチャートである。
ステップＳＴ１では、ホッパは外部から供給される原材料を受け入れ、ステップＳＴ２に移る。
【００３９】
ステップＳＴ２では、制御盤は、全インバータに対し、各々が制御するインバータモータの回転を指令する制御信号を送信し、ステップＳＴ３に移る。これにより、４組のローラ対のそれぞれの第１及び第２ローラは互いに逆の位相で回転し、各ローラ対の隙間からホッパの内部に供給された原材料が排出口へ排出される。ここで、各ローラの外周面に付着した原材料は、スクレイパーにより排出口側へ剥ぎ落とされる。また、ホッパに供給された原材料に各ローラ対の隙間よりも大きな異物が含まれている場合、この異物は、何れかのローラ対の隙間に捕捉される。
【００４０】
ステップＳＴ３では、制御盤は、稼動しているインバータからアラーム信号を受信したか否かを判別する。これにより、複数のローラ対のうち何れかのローラ対の隙間で異物が捕捉されたか否かを判別することができる。この判別がＹＥＳの場合には、ステップＳＴ４に移り、ＮＯの場合には、ステップＳＴ３に移る。
【００４１】
ステップＳＴ４では、制御盤は、アラーム信号を受信したことに応じて、このアラーム信号が送信されたインバータに対しインバータモータによる第１、第２ローラの回転を停止させ、ステップＳＴ５に移る。これにより、４組のローラ対のうち何れかのローラ対の隙間で異物が捕捉された場合には、この異物が捕捉されたローラ対の第１、第２ローラのみの回転を停止させて、残りのローラ対により異物の捕捉を行い続けることができる。
【００４２】
ステップＳＴ５では、制御盤は、上述の回転を停止させたインバータモータに過負荷がかかった状態であることを表示部に表示し、ステップＳＴ６に移る。
ステップＳＴ６では、制御盤は、４組全てのローラ対の回転を停止させた状態であるか否かを判別する。この判別がＹＥＳの場合には、この処理を終了し、ＮＯの場合には、ステップＳＴ３に移る。
【００４３】
本実施形態によれば、以下のような作用効果がある。
（１）本実施形態によれば、ホッパ２の内部に４組のローラ対３１〜３４が設けられた異物除去装置Ｓ２を用い、これら４組のローラ対３１〜３４の第１ローラ４１〜４４及び第２ローラ５１〜５４を互いに逆の位相で回転し、各ローラ対３１〜３４の隙間３５〜３８から原材料を排出しながら、この原材料に含まれる異物を各ローラ対３１〜３４の隙間３５〜３８で捕捉する。ここで、４組のローラ対３１〜３４のうち何れかのローラ対の隙間で異物が捕捉された場合、この異物が捕捉されたローラ対の第１、第２ローラのみの回転を停止させる。すなわち、異物が捕捉されていない残りのローラ対の第１、第２ローラを回転させ続けて、原材料から異物を除去する作業を継続することができる。したがって、異物が捕捉される度に装置を停止させる必要がないので、効率良く異物を除去することができる。
【００４４】
（２）第１ローラ４１〜４４及び第２ローラ５１〜５４を回転しながら、これらローラ４１〜４４，５１〜５４の外周面に付着した原材料をスクレイパー４５〜４８，５５〜５８で剥ぎ落とすことにより、より効率良く異物を除去することができる。
【００４５】
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、上記実施形態では、４組のローラ対３１〜３４を設けたが、ローラ対の数は、２つ以上であれば幾つでもよい。
【００４６】
また、上記実施形態では、インバータモータを流通する電流値の上昇を検出することにより、インバータモータの過負荷を検出したが、これに限らない。例えば、インバータモータの駆動軸に作用するトルクを直接検出することにより、インバータモータの過負荷を検出してもよい。
【符号の説明】
【００４７】
Ｓ２…異物除去装置
２…ホッパ
３…捕捉ローラユニット
３１，３２，３３，３４…ローラ対
３５，３６，３７，３８…隙間
４１，４２，４３，４４…第１ローラ
４５，４６，４７，４８…スクレイパー（剥ぎ落とし手段）
５１，５２，５３，５４…第２ローラ
５５，５６，５７，５８…スクレイパー（剥ぎ落とし手段）
６…制御装置
６１Ｍ，６２Ｍ，６３Ｍ，６４Ｍ…インバータモータ（回転駆動手段）
６１Ｉ，６２Ｉ，６３Ｉ，６４Ｉ…インバータ（過負荷検出手段）
６６…制御盤（ローラ停止手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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