(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
骨材を種別毎に貯蔵して可変速フィーダにより切り出し量を自在に制御可能とした骨材ホッパーから所望の割合で骨材を切り出し、加熱装置であるドライヤにより加熱後、プラント本体の骨材貯蔵ビンの各区画室に粒径別に一時貯蔵し、製造するアスファルト合材の配合に基づいて各種粒径の骨材を所定量計量し、ミキサによりアスファルト等の他の材料と共に混合してアスファルト合材を製造するアスファルトプラントにおいて、前記骨材貯蔵ビンの各区画室に貯蔵量を検出するレベル計を配設すると共に、該レベル計よりの信号により骨材供給量を制御する骨材供給制御装置を具備し、骨材ホッパより骨材を供給する時に、予め、出荷しようとするアスファルト合材の出荷予定量と配合比とから各骨材の供給量を演算し、演算した各骨材の供給量を骨材貯蔵ビンの各区画室に供給したときに各骨材が到達する骨材貯蔵レベルを演算して目標レベルとして設定し、骨材供給中にアスファルト合材の出荷が行われておれば、アスファルト合材を１バッチ製造出荷する毎に予め設定した目標レベルより１バッチ分の骨材貯蔵レベルを減算して目標レベルを再設定し、レベル計により検出した各区画室の骨材貯蔵レベルが前記目標レベルに達した時点で骨材の供給を停止するようにしたことを特徴とするアスファルトプラントの骨材供給制御方法。
【請求項２】
前記骨材供給中は、所定のタイミング毎に前記レベル計によって各区画室の骨材貯蔵レベルを検出し、検出した前回と今回との骨材貯蔵レベル差と、この間に各区画室から払い出された骨材量とより各区画室への骨材の実供給割合を演算し、該実供給割合と出荷合材の骨材配合比に差異があるならば、出荷合材の各区画室の骨材使用量に対して特定の区画室への骨材供給に過不足有りと判断し、各区画室への骨材の実供給割合が出荷合材の骨材配合比に近付くように各可変速フィーダの切り出し割合を逐次補正して、出荷合材の各区画室の骨材使用量に対して過不足なく各区画室へ骨材を供給するようにしたことを特徴とする請求項１記載のアスファルトプラントの骨材供給制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、道路舗装材であるアスファルト合材を製造するアスファルトプラントの骨材供給制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般にアスファルトプラントにおいては、各種骨材を種別毎に貯蔵する骨材ホッパから所望の割合で骨材を切り出し、骨材搬送用ベルコンにより加熱装置であるドライヤに送り込み、ドライヤにより加熱した後にプラント本体上部に持ち上げ、振動篩により粒径別に篩い分けて下位に配設する骨材貯蔵ビンの区画室に粒径別に一時貯蔵する。そして出荷要請に基づいて製造するアスファルト合材の配合に基づいて各種粒径の骨材を各区画室より払い出し、所定量計量してアスファルト等の他の材料と共にミキサにより混合してアスファルト合材を製造している。
【０００３】
そして合材製造時の骨材供給量の制御は、出荷する合材種別に応じて各骨材ホッパより所定の割合で骨材を払い出し、搬送途中に配設したコンベヤスケールにより総骨材供給量を測定し、設定された総骨材供給量に達すると骨材の払い出しを停止するように制御している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の骨材供給制御方法では出荷合材に使用する総骨材量を供給することができるのであるが、骨材貯蔵ビンの各区画室に分配貯蔵された骨材量は、骨材ホッパにおける骨材粒度の変動や、スクリーンの篩効率、目詰まり等により過不足が生じることがある。このため、不足が生じないように骨材を多めに供給することもあって、一部の区画室では骨材の過剰供給によるオーバーフローが生じたり、また出荷終了後に多量の残材が残ることもあって煩わしい残材抜き取り作業をしなくてはならないこともある。
【０００５】
本発明は上記の点に鑑み、アスファルト合材の出荷量に応じて適正な骨材量を骨材貯蔵ビンに供給し、出荷終了後に骨材貯蔵ビンに骨材が残材として極力残らないようにした効率の良いアスファルトプラントの骨材供給制御方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記の目的を達成するために、請求項１の骨材供給制御方法は、骨材貯蔵ビンの各区画室に貯蔵量を検出するレベル計を配設すると共に、該レベル計よりの信号により骨材供給量を制御する骨材供給制御装置を具備し、骨材ホッパより骨材を供給する時に、予め、出荷しようとするアスファルト合材の出荷予定量と配合比とから各骨材の供給量を演算し、演算した各骨材の供給量を骨材貯蔵ビンの各区画室に供給したときに各骨材が到達する骨材貯蔵レベルを演算して目標レベルとして設定し、骨材供給中にアスファルト合材の出荷が行われておれば、アスファルト合材を１バッチ製造出荷する毎に予め設定した目標レベルより１バッチ分の骨材貯蔵レベルを減算して目標レベルを再設定し、レベル計により検出した各区画室の骨材貯蔵レベルが前記目標レベルに達した時点で骨材の供給を停止するようにしたことを特徴としている。
【０００７】
また、請求項２記載の骨材供給制御方法は、前記骨材供給中は、所定のタイミング毎に前記レベル計によって各区画室の骨材貯蔵レベルを検出し、検出した前回と今回との骨材貯蔵レベル差と、この間に各区画室から払い出された骨材量とより各区画室への骨材の実供給割合を演算し、該実供給割合と出荷合材の骨材配合比に差異があるならば、出荷合材の各区画室の骨材使用量に対して特定の区画室への骨材供給に過不足有りと判断し、各区画室への骨材の実供給割合が出荷合材の骨材配合比に近付くように各可変速フィーダの切り出し割合を逐次補正して、出荷合材の各区画室の骨材使用量に対して過不足なく各区画室へ骨材を供給するようにしたことを特徴としている。
【０００８】
【作用】
本発明の請求項１記載の骨材供給制御方法によれば、骨材供給時に出荷予定量とその配合比とより所要骨材量を演算すると共に、その所要骨材量から骨材貯蔵ビンの各区画室に貯蔵する時の目標レベルを演算して設定し、この目標レベルと各区画室に配設したレベル計によって検出した骨材の貯蔵レベルとが一致すると骨材の供給を停止するものである。そして出荷が行われている間は、１バッチ毎に骨材貯蔵ビンより払い出した１バッチ分の骨材量を先に設定した目標レベルより減算して再度目標レベルを設定し、レベル計により検出した骨材貯蔵レベルが再設定した目標レベルに達した時点で骨材の供給を停止する。このことにより出荷に必要な分だけの骨材量を供給することになり、出荷終了時には骨材貯蔵ビンに骨材が残材として残留するのが少なくなるのである。
【０００９】
また、請求項２記載の骨材供給制御方法によれば、前記骨材供給中に、レベル計によって各区画室の骨材貯蔵レベルを検出し、検出した前回と今回との骨材貯蔵レベル差より各区画室に粒径別に分配される骨材の実供給割合を演算する。そして実供給割合と出荷合材の骨材配合比に差異があるならば、各区画室への骨材の実供給割合が出荷合材の骨材配合比に近付くように可変速フィーダの切り出し割合を逐次補正し、出荷合材の使用骨材量に見合った骨材供給を常に行うものである。これによって出荷途中においても骨材を過不足なく骨材貯蔵ビンに供給していけるので、出荷中に一部骨材の過小供給による骨材切れを起こすこともなく、また各骨材の貯蔵量が目標レベルに到達するのがほぼ同時期となって効率の良い骨材供給を行うことができる。
【００１０】
【実施例】
以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【００１１】
１ａ〜１ｄは骨材を種別毎に貯蔵する骨材ホッパであり、可変速フィーダ２ａ〜２ｄにより所定量の骨材を切り出し、引出しコンベヤ３、計量コンベヤ４を介して骨材加熱装置であるドライヤ５に投入し、ドライヤ５内を通過する間にバーナ６の熱風により所定の温度まで加熱昇温する。
【００１２】
加熱した骨材はバケットエレベータ７によりプラント本体上部まで持ち上げ、振動篩８により骨材を粒径別に篩い分け、内部を複数に区画した骨材貯蔵ビン９に粒径別に貯蔵される。９ａ〜９ｄは砂利大、砂利中、砂利小及び砂の粒径別に骨材を貯蔵する区画室であり、それぞれの区画室９ａ〜９ｄには骨材貯蔵レベルを検出するレベル計１０を配設している。図示したレベル計は静電容量式レベル計を利用した連続式レベル計であるが、このほかに区画室を独立させてロードセルを利用したり、また、非連続式レベル計のトルクモータ式及び熱伝対などを多数使用することにより、連続して骨材貯蔵レベルを計測するようにしても良い。
【００１３】
１１は骨材ホッパ１ａ〜１ｄの骨材の切り出しを制御する骨材供給制御装置であって、レベル計１０よりのデータや操作盤１２とのデータを送受信する送受信部１３、取り込んだレベルデータより各種演算を行う演算部１４、各種データを記憶する記憶部１５、各種設定データを入力する入力部１６及び骨材ホッパ１ａ〜１ｄの可変速フィーダ２ａ〜２ｄの速度を設定する速度設定器１７を備える共に、これらの各要素を制御する制御部１８を備えている。
【００１４】
前記骨材ホッパ１ａ〜１ｄからの骨材の切り出し制御は、出荷合材の骨材配合に応じた切り出し割合にて各種骨材を切り出したり、また骨材貯蔵ビン９の各区画室９ａ〜９ｄのレベル計１０により各区画室９ａ〜９ｄの骨材貯蔵レベルを検出し、この骨材貯蔵レベルから各区画室への骨材供給割合や貯蔵量を演算し、これをフィードバックして骨材の切り出し速度を補正し、出荷合材の骨材使用量に対し過不足なしに骨材を供給するようにしている。
【００１５】
そして各区画室９ａ〜９ｄに貯蔵された各種粒径の骨材は、出荷合材の骨材配合に基づいて区画室９ａ〜９ｄから下位に設けた骨材計量槽１９に払い出して計量し、石粉計量槽２０及びアスファルト計量槽２１で計量した石粉及び溶融アスファルトと共にミキサ２２に投入して所定時間混合してアスファルト合材を製造している。
【００１６】
次に、骨材貯蔵ビン９の骨材貯蔵レベルに基づいて骨材の供給制御を行う方法について、図２、図３のフローチャートにより説明する。図中のＳ１〜Ｓ２２はフローチャートの各手順を表わすステップを示す。
【００１７】
先ず、運転を開始する前に初期設定としてアスファルト合材の品種及びその配合等を操作盤１２に登録する（Ｓ１）。また、骨材供給時に、アスファルト合材の品種に対応させて各骨材ホッパ１ａ〜１ｄからの骨材切り出し速度を設定するための切り出し割合の登録を行う（Ｓ２）。そして骨材の総供給量を設定すれば切り出し割合から各骨材ホッパ１ａ〜１ｄの切り出し速度が決定される。なお、アスファルト合材の品種により決定した各骨材の切り出し割合に応じて各骨材ホッパ１ａ〜１ｄの切り出し速度を直接入録しても良い。
【００１８】
前記登録が完了すれば更に他の合材種類について登録を継続するか否かを判断し（Ｓ３）、終了ならばＥＮＤに進み登録操作を終了し、継続する場合はステップＳ１に戻って製造する全ての合材種類について登録作業を行う。
【００１９】
次に、プラントの運転を開始して操作盤１２に出荷する合材種類及び出荷予定量を入力すると、骨材供給制御装置１１側ではデータ送受信部１３を介して出荷合材の配合内容を受信し（Ｓ４）、続いて出荷予定量を受信する（Ｓ５）。配合内容を受信すると、次に配合内容に見合った各骨材ホッパ１ａ〜１ｄの切り出し割合を読み込む（Ｓ６）。また、出荷合材の配合内容と出荷予定量に基づいて必要とされる各骨材の供給量を演算して設定する（Ｓ７）。このとき、演算して求めた各骨材供給量に割り増し供給量としてプラスαを加味して供給量が不足しないように考慮しておくと良い。
【００２０】
また、各骨材供給量が設定されると、各骨材供給量に基づく骨材貯蔵ビン９の骨材貯蔵の目標レベルの演算が行われる（Ｓ８）。この骨材貯蔵ビンの目標レベルは、各骨材供給量を骨材貯蔵ビン９の対応する区画室９ａ〜９ｄに送り込んだ時に各骨材が到達する骨材貯蔵レベルである。この骨材貯蔵レベルは空量を０％、満量を１００％として％表示にて表わすと良い。なお、各骨材供給量が対応する区画室９ａ〜９ｄに貯蔵できる量であるなら問題ないが、量的に多くて全量を供給した時にオーバーフローする場合には、とりあえずはその区画室の貯蔵量の９０％を目標レベルとし、骨材の出荷払い出しがあればその目標レベルを逐次修正していく。
【００２１】
前記目標レベルは骨材貯蔵ビンに貯蔵する最終的な目標貯蔵レベルであるので、実際の骨材切り出し停止は、目標レベルから搬送過程中に滞留している骨材量を差し引いた骨材貯蔵レベルに達した時点で骨材の切り出しを停止する必要がある。このため、目標レベルより搬送過程に滞留する骨材量を差し引いた予測目標レベルの演算を行い、これを骨材供給制御の目標レベルとして設定する（Ｓ９）。
【００２２】
予測目標レベルの設定が完了すると骨材供給の開始が可能となる。骨材の供給開始スイッチＯＮにより設定された各骨材の切り出し割合に基づいて速度設定器１７から各骨材ホッパ１ａ〜１ｄの可変速フィーダ２ａ〜２ｄに対して切り出し速度が指令され、各骨材ホッパ１ａ〜１ｄから所定量の骨材が切り出される（Ｓ１０）。この骨材の切り出し開始と共に移送タイマーを起動させる（Ｓ１１）。この移送タイマーは、切り出された骨材が骨材貯蔵ビン９まで到達する時間を設定している。
【００２３】
そして移送タイマーがカウントアップして各骨材ホッパ１ａ〜１ｄから切り出した骨材が骨材貯蔵ビン９に供給され始めると、プラントの稼動状況を検出してアスファルト合材の出荷（骨材の払い出し）が行われているか否かを判断する（Ｓ１２）。そしてアスファルト合材の出荷が行われていなければ、骨材の払い出しなしに骨材貯蔵ビン９の骨材貯蔵レベルが徐々に上昇している状態であり、骨材貯蔵レベルを所定の時間間隔毎で測定するための測定用タイマーがカウントアップしたか否かを判断し、まだカウントアップされていなければカウントアップ待ちとなり、カウントアップされていれば、各区画室９ａ〜９ｄに配設したレベル計１０より各骨材の貯蔵レベルを受信する（Ｓ１４）。このように受信した骨材貯蔵レベルは操作盤１２の画面上に逐次表示してオペレータが監視しやすいようにする。
【００２４】
また、アスファルト合材の出荷が行われている時には、１バッチ処理分の時間間隔にて骨材貯蔵レベルを測定するようにしている。そこで１バッチ分の混練が完了したか否かを判断し（Ｓ１５）、まだ完了していない場合は混練完了待ちとなり、混練が完了すれば次のステップに移る。先ず、１バッチ分の骨材を払い出したので、骨材貯蔵の予想目標レベルが１バッチ分減少するはずであるからこの分の修正を行う必要がある。
【００２５】
そこで、予測目標レベルから１バッチ分払い出した骨材量に相当するレベル量を差し引き、その値を予測目標レベルとして再設定する（Ｓ１６）。なお、この１バッチ分の骨材払い出しによってどの程度のレベル（％）低下となるかは、予め区画室９ａ〜９ｂ毎、更に好ましくは各区画室９ａ〜９ｂの貯蔵レベルの高さ位置毎に適宜計算して設定しておく。
【００２６】
前記のように、予測目標レベルは出荷中であれば１バッチ毎に修正されて設定されることになる。
【００２７】
次に、ステップＳ１４に進み、各骨材貯蔵レベルの受信を行う。各区画室９ａ〜９ｄより各骨材の貯蔵レベルを受信すると、次に前回分の貯蔵レベルと今回分の貯蔵レベルを比較してその差より各骨材貯蔵ビンの実供給割合の演算を行う（Ｓ１７）。この実供給割合は、前回貯蔵レベル検出時と今回貯蔵レベル検出時の間に各区画室９ａ〜９ｄに実質的に供給された骨材量の割合を示すものである。なお、この間に骨材が払い出されたのであれば、それを考慮して実供給割合を演算する。
【００２８】
この演算された各区画室９ａ〜９ｄへの実供給割合と出荷合材の骨材配合比とを比較し（Ｓ１８）、差があるか否かを判断する（Ｓ１９）。両者に差がある時は出荷合材の使用骨材量に対し特定の骨材の供給が過不足ありということであるので、実供給割合が出荷合材の骨材配合比に近付くように各骨材ホッパ１ａ〜１ｄよりの切り出し割合を補正する（Ｓ２０）。例えば、可変速フィーダ１ａを５％増、可変速フィーダ１ｂを３％減等。なお、どの程度の差異が生ずれば切り出し割合をどの程度補正するかは予め決めておく。また、出荷合材の骨材配合比とは、出荷合材における各種粒径の骨材の構成比であって、その骨材粒径は各区画室９ａ〜９ｄにそれぞれ貯蔵されるものと対応している。
【００２９】
前記のように各区画室９ａ〜９ｄの実供給割合と骨材配合比に差が出るのは、骨材ホッパ１ａ〜１ｄにおける骨材粒度の変動や、また合成供給される骨材の篩い分けが理想通りに行われていないからである。したがって、骨材貯蔵ビン９の各区画室９ａ〜９ｄに出荷合材の骨材配合に見合った骨材量が貯蔵されていくように骨材の切り出し割合の補正量を演算し、速度設定器１７から可変速フィーダ２ａ〜２ｄに対し速度補正を行い、出荷合材に対し各種骨材を過不足なく供給しようとするものである。
【００３０】
なお、骨材の切り出し割合の補正にあたっては、その補正量は次の点に考慮して補正量を決定する。先ず、補正によって骨材の合成粒度が所定の範囲から外れないようにする。また、砂等の割合が多くなり過ぎてドライヤの能力以上の切り出し割合にならないようにする。そして、補正値はオペレータが容易に把握できるように表示装置に表示する等である。
【００３１】
次いで、ステップＳ２１に進んで各骨材の貯蔵レベルが予測目標レベルに達したか否かの判断を行う。またステップ１９において差がない場合はそのままステップＳ２１に進んで各骨材の貯蔵レベルが予測目標レベルに達したか否かの判断を行う。予測目標レベルに達していない場合にはステップＳ１２に戻り、出荷の確認から再度一連の操作を繰り返す。また予測目標レベルに達すると、更に次回の出荷があるか否か判断し（Ｓ２２）、出荷がある場合はステップＳ４に戻って配合内容の受信から一連の操作を繰り返し、出荷がない場合にはＥＮＤに進んで骨材供給を停止する。骨材の供給を停止すれば搬送過程中の骨材が骨材貯蔵ビンに投入された時点で各区画室９ａ〜９ｄは所望の貯蔵レベルに到達する。
【００３２】
このようにして、出荷予定量とその配合比とより各骨材の供給量を演算し、その各骨材供給量より骨材貯蔵ビン９の各区画室９ａ〜９ｄに対する目標となる貯蔵レベルを設定し、アスファルト合材出荷中は１バッチ毎にその目標レベルを更新していく。なお、出荷待ちの状態で骨材供給が行われている時にはその目標レベルは更新されない。そしてレベル計により検出した骨材貯蔵レベルが目標レベルと一致すると骨材の供給を停止するので、出荷に必要な骨材量のみを骨材貯蔵ビン８に供給して貯蔵でき、これによって出荷作業終了後の残材量も少なくなって残材抜き取り作業も短時間にて処理できる。更には特定の骨材の供給過剰もなくて骨材の加熱量も最小限に留めることができて燃費も削減できるのである。
【００３３】
また、骨材貯蔵ビンの各区画室９ａ〜９ｄに分配貯蔵される骨材の貯蔵レベルを検出して実供給割合を演算し、この実供給割合と出荷合材の骨材配合比とを比較し、差があればその差値量に基づく切り出し量の補正を行って各区画室９ａ〜９ｄに貯蔵される骨材量の割合を骨材供給配合比に近づけるように供給制御を行っており、これによって出荷合材に対し適正量の骨材が過不足なく常に供給されることとなり、一部骨材の過小供給による骨材切れを起こすこともなくて運転操作が楽になり、また各骨材の貯蔵量が目標レベルに到達するのがほぼ同時期となって効率の良い骨材供給を行うことができるのである。
【００３４】
なお、本発明においては、各区画室９ａ〜９ｂへ骨材の実供給割合と出荷合材の骨材配合比とを比較して各可変速フィーダ２ａ−２ｄの切り出し割合を補正するようにしているが、これを各区画室９ａ〜９ｂへの骨材の実供給量と、出荷合材の骨材配合比から演算した各骨材の設定供給量を比較して各可変速フィーダ２ａ−２ｄの切り出し量を補正するようにしても単位時間当たりの総骨材供給量がほぼ一定に設定されているので、両者は本質的には同等であり、本発明の技術範囲に属するものである。
【００３５】
【発明の効果】
以上のように本発明に係る請求項１記載の骨材供給制御方法にあっては、骨材貯蔵ビン９の各区画室９ａ〜９ｄに貯蔵量を検出するレベル計１０を配設すると共に、該レベル計１０よりの信号により骨材供給量を制御する骨材供給制御装置１１を備え、予め、出荷しようとするアスファルト合材の出荷予定量とその配合比から各骨材の供給量を演算し、その各骨材供給量より骨材貯蔵ビン９の各区画室９ａ〜９ｄに貯蔵する時に各骨材が到達する目標レベルを演算して設定し、骨材供給中にアスファルト合材の出荷が行われておれば、１バッチ毎に払い出した骨材分の貯蔵レベルを設定した目標レベルより差し引いて目標レベルを更新して再設定し、レベル計１０により検出した骨材貯蔵レベルが前記目標レベルと一致すると骨材ホッパ１ａ〜１ｄよりの骨材の切り出しを停止するようにしたので、出荷しようとするアスファルト合材に必要な骨材量のみを供給して骨材貯蔵ビンに貯蔵でき、出荷終了時には残材として残留する骨材も極力少なくなり、面倒な残材抜き取り作業も短時間にて処理でき、また過剰な骨材を加熱することがなくて燃費節減による省エネルギー化を図ることができる。
【００３６】
また、請求項２記載の骨材供給制御方法にあっては、前記骨材供給中は、所定のタイミング毎に前記レベル計１０によって各区画室９ａ〜９ｄの骨材貯蔵レベルを検出し、検出した前回と今回との骨材貯蔵レベル差と、この間に各区画室９ａ〜９ｄから払い出された骨材量とより各区画室９ａ〜９ｄへの骨材の実供給割合を演算し、該実供給割合と出荷合材の骨材配合比に差異があるならば、出荷合材の各区画室９ａ〜９ｄの骨材使用量に対して特定の区画室への骨材供給に過不足有りと判断し、各区画室９ａ〜９ｄへの骨材の実供給割合が出荷合材の骨材配合比に近付くように可変速フィーダ２ａ〜２ｄの切り出し割合を逐次補正するようにしたので、出荷途中においても出荷合材に対し骨材を過不足なく供給することができ、出荷中に一部骨材の過小供給による骨材切れを起こすこともなく、また各骨材の貯蔵量の目標レベルへの到達がほぼ同時期となって効率の良い骨材供給を行うことができるのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の骨材供給制御方法を採用するアスファルトプラントの概略構成を示す説明図である。
【図２】本発明の骨材供給制御方法の手順を示すフローチャートである。
【図３】本発明の骨材供給制御方法の手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ａ〜１ｄ…骨材ホッパー          ２ａ〜２ｄ…可変速フィーダ
３…引出しコンベヤ                ４…計量コンベヤ
５…ドライヤ                      ９…骨材貯蔵ビン
９ａ〜９ｄ…区画室                １０…レベル計
１１…骨材供給制御装置            １２…操作盤
【図１】
0003712432.tif 000002
【図２】
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【図３】
0003712432.tif 000004