(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれに放射状に延びる複数体の破砕刃を備えて対向し互いに逆方向に回転する２体の破砕用ロールの駆動制御方法であり、前記２体の破砕用ロールの位相関係をトルク変動に連動させて変更するロールクラッシャの駆動制御方法。
【請求項２】
それぞれに放射状に延びる複数体の破砕刃を備えて対向し互いに逆方向に回転する２体の破砕用ロールの駆動制御方法であり、前記２体の破砕用ロールの少なくとも１一方の破砕用ロールを逆転させて２体の全破砕用ロールの位相関係を変更し、被破砕物の流動を一時的に停止した後に変更された位相関係を元通りに戻すロールクラッシャの駆動制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、ロールクラッシャの駆動制御方法に関し、被破砕物の流動を円滑にするためのロールクラッシャの駆動制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ロールクラッシャは、互いに逆回転する２体の破砕用ロールを備え、２体の破砕用ロールの間に被破砕物を誘導し、逆回転する２体の破砕用ロールの破砕刃で引きちぎり押しつぶすような作用により、１次破砕された粒径が大きい岩石などを２次破砕し粒径を小さくするために広く用いられている。
【０００３】
２体の破砕用ロールは、軸直角方向に向く放射状の複数体の破砕刃をそれぞれに備えている。形状が複雑でしかも様々である被破砕物は、２体の破砕用ロールの間の破砕空間に円滑に誘導されず停滞することがある。特に、アスファルト廃棄物のような柔らかく薄板状のものは、下方に誘導されず２体の破砕用ロールにより持ち上げられ浮遊状態にさせられることがしばしば起こり、破砕効率が著しく低下している。
【０００４】
最近は、アスファルト廃棄物の処理に関して社会問題になっている。廃棄物が出る場所で能率良く小さく破砕して現場で骨材などとして再利用されることが、経済効率の点からも望まれている。このような観点に立って改良されたロールクラッシャの被破砕物誘導装置が、特開平７−２９９３７２号公開公報で知られている。この装置によると、両側の破砕用ロールにより浮いた状態になって下方の破砕空間に侵入せず停滞する状態が続行するのを事前に阻止できる。
【０００５】
このように平板な被破砕物の停滞を阻止することができるようになったが、このような装置の開発は、他の停滞原因の存在をしらしめた。破砕空間に侵入する状態になり破砕可能になった被破砕物であっても、硬い被破砕物は隣り合う破砕用ロールの破砕刃に挟まれたまま破砕されない場合がある。両側の破砕用ロールは、一定トルク制御がなされた油圧モータ又は電動機により駆動されている。一定トルク以下では破砕されない状態が得られるもう１つの原因は、被破砕物の硬さだけでなく、被破砕物の形状、両側の破砕刃とこれらに挟まれた被破砕物の形状に関係した位置関係にある、ということがわかってきた。このような破砕不能状態は、一旦この状態に入ると破砕不能の定常状態になるため、モータ駆動を停止して人工的に状態を変更しなければならなかった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、前記した技術的背景のもとで発明されたものであり、次のような目的を達成する。
【０００７】
この発明の目的は、被破砕物の流動を円滑化し破砕状態を定常化するロールクラッシャの駆動制御方法を提供することにある。
【０００８】
この発明の他の目的は、被破砕物の流動を定常化し破砕が不能になる状態を回避するロールクラッシャの駆動制御方法を提供することにある。
【０００９】
この発明の更に他の目的は、被破砕物の流動を制御してより小さい粒径に２次破砕できるロールクラッシャの駆動制御方法を提供することにある。
【００１０】
この発明の更に他の目的は、被破砕物の流動を制御して破砕効率を向上させるロールクラッシャの駆動制御方法を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明１のロールクラッシャの駆動制御方法は、それぞれに放射状に延びる複数体の破砕刃を備えて対向し互いに逆方向に回転する２体の破砕用ロールの駆動制御方法であり、前記２体の破砕用ロールの位相関係をトルク変動に連動させて変更するものである。
【００１７】
本発明２のロールクラッシャの駆動制御方法は、それぞれに放射状に延びる複数体の破砕刃を備えて対向し互いに逆方向に回転する２体の破砕用ロールの駆動制御方法であり、前記２体の破砕用ロールの少なくとも１一方の破砕用ロールを逆転させて２体の全破砕用ロールの位相関係を変更し、被破砕物の流動を一時的に停止した後に変更された位相関係を元通りに戻すものである。
【００２０】
本発明によるロールクラッシャの駆動制御方法は、破砕不能状態が定常化しない。破砕不能状態に一時的になっても、ただちに、正常状態に回復する。２体の破砕用ロールの破砕刃に挟まれても破砕されない破砕不能状態は、２体の破砕用ロールの相対的逆転即ち２体の破砕用ロールの少なくとも１体の逆転により両破砕刃の位相関係を変更することにより、両破砕刃と被破砕物との関係状態を変更することができる。このような関係の変更により、破砕不能状態が定常化される状態が破壊されて、元の定常破砕状態が回復する。即ち、本発明のロールクラッシャの駆動制御方法は、被破砕物の流れ状態を変えて破砕不能状態になる条件を解除することができる。
【００２１】
破砕用ロールがそれぞれに逆回転して位相が後退した際に、前記回復過程において、被破砕物が破砕空間の上方の投入側空間に一時的に停留する。このように一時的に停留する量が多い被破砕物が、隣り合う破砕刃の間に挟まれると、正転時に、被破砕物どうしが互いに相手側を破壊する状態が得られ、被破砕物は破砕用ロールのみによる破砕時よりもより小さい粒径に２次破砕される。即ち、１次破砕物は、被破砕物どうしの押しつけあいにより破砕され、更に破砕刃により直接に破砕され、２度目、３度目の破砕を受ける。
【００２２】
破砕可能な正転モードと破砕不可能な状態を解消する逆転モードの組み合わせによる運転モードは、プログラム制御により行われる。トルク検出手段に連動させたプログラム制御も行われ、プログラム制御は多様な運転モードを作り出し、速やかに破砕状態を復元しそれを定常化することができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を説明する。図１は、本発明のロールクラッシャの駆動制御方法に係る一般的なロールクラッシャ１の基本的な構造を示している。ロールクラッシャ１は、平行な２駆動軸２，３を備えている。両駆動軸２，３には、軸直角方向に向き放射状に延びる複数体の破砕刃４，５が固定され取りつけられている。
【００２４】
両破砕用ロール６，７は、それぞれに駆動軸２，３と破砕刃４、５とから構成されている。以下、特に断らない限り、両破砕用ロール６，７は、同位相回転の制御を受けることが可能であるものとする。各駆動軸２，３には、軸方向に同一位相で並ぶ複数体の破砕刃４，５が設けられている。
【００２５】
駆動軸２の同一位相の破砕刃４と駆動軸３の同一位相の破砕刃５は、軸方向に位置がずれている。即ち、駆動軸２の同一位相の隣り合う破砕刃４，４の間に、駆動軸３の同一位相の破砕刃５が位置している。
【００２６】
図２は、両破砕用ロール６，７を駆動する駆動制御系の制御回路を示している。駆動系の制御装置は、被制御油圧モータ１１を含む慣用の定トルク制御回路１２と電磁液圧切換弁１３とロールクラッシャの両破砕用ロール６，７のトルクを一定に制御するためのロールクラッシャ制御装置であるコントローラ１４とトルクを検出するトルク検出装置又は回転速度検出装置１５とからなる。
【００２７】
図３は、両破砕用ロール６，７の破砕刃が５枚羽根である場合の定常状態のタイムチャートを示している。図３のグラフは、縦軸が経過時間であり横軸が、両破砕用ロール６，７の位相を示している。位相は両駆動軸２，３の３６０度の範囲における回転角度で表示されている。図３は両破砕用ロール６，７の一方のみの時間的位相を示しているが、同一位相で駆動される両破砕用ロール６，７の回転方向は互いに逆方向である。
【００２８】
逆方向回転するがプログラム位相としては同一になるように制御されている両破砕用ロール６，７の一方のみ即ち破砕用ロール６のみについて説明する。破砕用ロール６の１回の正転角度は、初動角度を除き、無負荷時で１０８度に設計されている。破砕用ロール６の１回の逆転角度は、無負荷時で９０度に設計されている。したがって、破砕用ロール６は、一進一退を繰り返して、１サイクルの正転逆転により、１８度正転する。
【００２９】
図４は、油圧回路を含む破砕用ロール６の慣性による進み具合を考慮して休止時間Δｔを組み込んだプログラムを示している。図３又は図４に示すタイムチャートを進行させるプログラムがコントローラ１４に入力されている。図５は、制御駆動系のフローチャートを示している。
【００３０】
駆動系がスタートすると、正転起動指令がコントローラ１４より電磁液圧切換弁１３に送信され入力される（ステップＳ１）。回転速度検出装置１５により両破砕ロール６，７の回転速度が検出される。設定回転速度以上であれば（ステップＳ２）、両破砕ロール６，７は設定正転角度α度例えば１０８度だけ、両破砕ロール６，７は正転する（それぞれに逆方向に正転する。ステップＳ３）。正転角度αだけ正転すると、即ち、逆転角度位置に到達していれば（ステップＳ４）、破砕ロール６が逆転を開始する逆転起動指令が、コントローラ１４より電磁液圧切換弁１３に入力される（ステップＳ５）。
【００３１】
逆転回転速度が設定回転速度以上であれば（ステップＳ６）、破砕ロール６は逆転を続行する（ステップＳ７）。この逆転続行角度βは、例えば＋９０度に設定されている。破砕ロール６の逆転角度が角度βに到達すれば（ステップＳ８）、即ち正転すべき角度に達していれば、ステップＳ１に戻る。
【００３２】
図５のフローチャートには示されていないが、正負に係わらず、回転速度が特定回転速度例えば零に近いある特定された回転速度より以下の回転速度になれば、直ちにある角度例えば１０度だけ逆転し、続いて、更に逆転させ、それでも順方向の回転即ちプログラム通りの回転が不可能になった場合は、警報が発せられる。このような警報が発せられた場合には、手動運転に入るか、あるいは、駆動系は自動的に停止される。このような警報発生及び自動停止のチャートの表現は、図５から省略されている。
【００３３】
図６は、１次破砕ずみの大きい石２１が、両破砕用ロール６，７の両破砕刃４，５に挟まれたために、両破砕用ロール６，７が回転不能状態になった様子を示している。この状態は、右側の破砕用ロール７が左側の破砕ロール６よりも僅かに位相がたまたま進んでいる。このような状態は、油圧回路の弾性的性質により起こりうる。
【００３４】
このような状態になった場合は、両破砕用ロール６，７の正転モードの運転を停止し、逆転モードの運転に切り換える。逆転モードの運転は、両破砕用ロール６，７を相対的に逆転させる逆転モードを含んでいる。即ち、逆転モードは、破砕用ロール７を停止し破砕ロール６を逆転させる単一逆転モード、破砕ロール６を停止し破砕用ロール７を逆転させる単一逆転モード、破砕ロール６及び破砕用ロール７を逆転させる両逆転モードを含んでいる。
【００３５】
図７は、図６の状態から逆転モードに入った破砕刃４及び破砕刃５により２次破砕を受けて図６の大きい石２１が破砕されて２つの小さい石に破砕された状態を示している。図８は、図６の状態に入った破砕ロール６及び破砕用ロール７が逆転モードに入って１８度ずつ逆転し位相が後戻りした状態を示している。
【００３６】
この状態は、上方から連続的に投入れる被破砕物である１次破砕物が、後退した破砕刃４と破砕刃５との間に停留した状態である。図９は、図８の状態の破砕刃４及び破砕刃５が、再び正転した状態を示している。図８の状態から図９の状態に移行する間に、図８で示す中間の石２１Ｍが、左右の石２１Ｒ，２１Ｌに挟まれて、中間の石２１Ｍが破砕された様子を示している。
【００３７】
この場合、左側の石２１Ｌは左側の破砕ロール６の破砕刃４と大きい中間の石２１Ｍとに挟まれ、右側の石２１Ｒは右側の破砕用ロール７の破砕刃５と大きい中間の石２１Ｍとに挟まれて、共に破砕された様子を示している。このような破砕により、従来は素通りして下方の排出空間に落ちてしまったような石も本発明により破砕され、細粒化が一層進むことが、実地テストによりわかってきている。
【００３８】
図１０は、両破砕用ロール６，７を駆動する駆動制御系の制御回路の他の実施形態を示している。この実施形態の制御回路は、制御回路の図２に示す実施形態の油圧モータに代えて電動機３１を用いた場合のものを示している。
【００３９】
この実施形態の制御回路は、電動機３１の入力軸に同軸に結合されたモータ制御装置３２とモータ制御装置３２に同軸に結合するトルクセンサ３３とトルクセンサ３３に電気的に接続されるコントローラ３４と回転数検出器３５とから構成されている。
【００４０】
回転数検出器３５が検出した回転数の値はコントローラ３４に入力される。回転数検出器３５が検出した回転数は、コントローラによ回転数の時間変化から回転速度が計算される。回転速度は、トルクの値に対応する。トルクセンサ３３が検出したトルクの値もコントローラ３４に入力することができる。コントローラ３４は、自己の計算回路により電動機３１が検出した回転数とトルクセンサ３３が検出したトルクとから計算し判断して、モータ制御装置３２に電動機３１の正転・逆転モードの指令を与えることができる。
【００４１】
このような駆動制御は、プログラム化されたものによらず、メカ的なスイッチングによって行うことができる。多様な駆動制御は、つぎのようなモードで行うことができる。
【００４２】
正転逆転定常モード：
正転と逆転をプログラムのみによって行うモードである。このモードでは、正転と逆転が交互に繰り返される。正転角度の合計を逆転角度の合計よりも大きくすることにより、位相を進めることができる。
【００４３】
正転逆転非定常モード：
トルクが異常値に達したときに逆転を一時的に行うモードである。破砕状態が回復すれば、正転のみの正転モードに戻る。
【００４４】
定常非定常混成モード：
正転逆転定常モード中にトルクが異常値になった時にただちに逆転モードに入るモードである。
【００４５】
【発明の効果】
本発明のロールクラッシャの被破砕物誘導装置によると下記効果が奏される。被破砕物の破砕空間への流動が円滑化され破砕可能定常状態が即座に回復する。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明に係るロールクラッシャを示す正面断面図である。
【図２】図２は、制御装置のブロック回路図である。
【図３】図３は、タイムチャートである。
【図４】図４は、他のタイムチャートである。
【図５】図５は、フローチャートである。
【図６】図６は、破砕動作を示す断面図である。
【図７】図７は、他の破砕動作を示す断面図である。
【図８】図８は、他の破砕動作を示す断面図である。
【図９】図９は、他の破砕動作を示す断面図である。
【図１０】図１０は、他の制御装置のブロック回路図である。
【符号の説明】
１…ロールクラッシャ
４，５…破砕刃
６，７…破砕用ロール
【図１】
0003713330.tif 000002
【図６】
0003713330.tif 000003
【図２】
0003713330.tif 000004
【図３】
0003713330.tif 000005
【図４】
0003713330.tif 000006
【図５】
0003713330.tif 000007
【図７】
0003713330.tif 000008
【図８】
0003713330.tif 000009
【図９】
0003713330.tif 000010
【図１０】
0003713330.tif 000011