(57)【要約】【課題】油圧ポンプの無駄な駆動を削減して電力の消費量を低減し、低騒音且つ低振動で動作可能な圧縮梱包装置を提供する。【解決手段】圧縮梱包装置は、古紙を収容する圧縮室と、圧縮室に収容された古紙を圧縮する圧縮装置と、古紙の梱包処理を行う梱包補助装置と、圧縮装置及び梱包補助装置を油圧によって駆動する油圧装置と、油圧装置を制御する制御装置とを備える。上記油圧装置は、複数のモータと、制御装置の指令に応じてモータの回転速度を制御するモータ制御装置と、複数のモータによってそれぞれ駆動制御され作動油を圧縮装置及び梱包補助装置に供給する複数の油圧ポンプとを備える。【選択図】図４
2014201327.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
古紙を収容する圧縮室と、
前記圧縮室に収容された古紙を圧縮する圧縮装置と、
前記古紙の梱包処理を行う梱包補助装置と、
前記圧縮装置及び前記梱包補助装置を油圧によって駆動する油圧装置と、
前記油圧装置を制御する制御装置と
を備え、
前記油圧装置は、
複数のモータと、
前記制御装置の指令に応じて前記モータの回転速度を制御するモータ制御装置と、
前記複数のモータによってそれぞれ駆動され作動油を前記圧縮装置及び前記梱包補助装置に供給する複数の油圧ポンプと
を備えた
ことを特徴とする圧縮梱包装置。
【請求項２】
前記制御装置は、前記モータ制御装置により、前記圧縮装置の動作時には前記圧縮装置の停止時よりも前記複数のモータの回転速度を高速にするように前記複数のモータを駆動制御することを特徴とする請求項１記載の圧縮梱包装置。
【請求項３】
前記制御装置は、前記モータ制御装置により、前記圧縮装置の動作時には前記複数のモータを通常運転させ、前記圧縮装置の停止時で前記梱包補助装置の動作時には前記複数のモータの一部を前記通常運転よりも低速で運転すると共に残りのモータを停止させ、前記圧縮装置及び前記梱包補助装置の停止時には、前記複数のモータの全てを停止状態とすることを特徴とする請求項１記載の圧縮梱包装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、古新聞、古雑誌、古段ボール紙等の古紙を圧縮して梱包する圧縮梱包装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、古紙をホッパから圧縮室に集積し、主押ピストン機構を有する圧縮装置によって圧縮し、圧縮された古紙を結束装置によって結束する圧縮梱包装置が知られている（特許文献１，２）。このような圧縮梱包装置では、圧縮室での古紙の圧縮を行う圧縮装置の他に、圧縮された立方体状の古紙を結束したり、出口にテンションを付与する等の梱包処理のための種々の機構（以下、この様な機構を総括して「梱包補助装置」と呼ぶ。）が使用される。このような梱包補助装置は、圧縮装置と共に油圧制御によって駆動される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−０８８８０４号
【特許文献２】特開２００４−１５４８０８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、主押ピストン機構を有する圧縮装置と、梱包補助に使用される梱包補助装置とは、駆動に必要とされる作動油の量が異なる。従来の圧縮梱包装置では、圧縮装置を制御する際にも梱包補助装置を制御する際にも油圧ポンプが同様の量の作動油を吐出しており、非効率的であった。
【０００５】
また、油圧装置は複数のモータによって複数の油圧ポンプを駆動し、これによって作動油を圧縮装置及び梱包補助装置の双方のピストン機構に供給していた。複数のモータは、それぞれスターデルタ始動され、圧縮梱包装置の運転中においては、これらモータは常に一定の回転数で運転されていた。従って、無負荷時においても、タンクからは常に一定量の作動油が油圧ポンプにより汲み出され、再びタンクに戻すようにしていたため、非効率的であった。
【０００６】
本発明は上記課題に鑑みなされてものであり、油圧ポンプの無駄な駆動を削減して電力の消費量を低減し、低騒音且つ低振動で動作可能な圧縮梱包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】
【０００７】
本発明に係る圧縮梱包装置は、古紙を収容する圧縮室と、圧縮室に収容された古紙を圧縮する圧縮装置と、古紙の梱包処理を行う梱包補助装置と、圧縮装置及び梱包補助装置を油圧によって駆動する油圧装置と、油圧装置を制御する制御装置とを備える。上記油圧装置は、複数のモータと、制御装置の指令に応じてモータの回転速度を制御するモータ制御装置と、複数のモータによってそれぞれ駆動され作動油を圧縮装置及び梱包補助装置に供給する複数の油圧ポンプとを備える。
【０００８】
即ち、本発明に係る圧縮梱包装置は、制御装置から指令を送ることによって任意の回転数でモータ及び油圧ポンプを制御することが可能であり、これによって圧縮装置の動作時及び梱包補助装置の動作時における油圧ポンプの無駄な動作を削減することによって電力の消費量を低減することが可能である。また、本発明に係る圧縮梱包装置は、モータの駆動条件を調整することにより、低騒音且つ低振動で駆動させることが可能である。
【０００９】
上記制御装置は、モータ制御装置により、圧縮装置の動作時には圧縮装置の停止時よりも複数のモータの回転速度を高速にするように複数のモータを駆動制御しても良い。
【００１０】
また、制御装置は、モータ制御装置により、圧縮装置の動作時には複数のモータを通常運転させ、圧縮装置の停止時で梱包補助装置の動作時には複数のモータの一部を通常運転よりも低速で運転すると共に残りのモータを停止させ、圧縮装置及び梱包補助装置の停止時には、複数のモータの全てを停止状態とするようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第一の実施形態に係る圧縮梱包装置の概略構成を示す正面図である。
【図２】同圧縮梱包装置の他の態様を示す正面図である。
【図３】同圧縮梱包装置の油圧装置４の構成を示す油圧回路図である。
【図４】同圧縮梱包装置のモータ制御装置４２ａの構成を示す電気回路図である。
【図５】従来のモータ制御装置の構成例を示す電気回路図である。
【図６】本発明の第１の実施形態に係る圧縮梱包装置の第１の動作例を説明するためのフローチャートである。
【図７】本発明の第１の実施形態に係る圧縮梱包装置の第２の動作例を説明するためのフローチャートである。
【図８】本発明の第１の実施形態に係る圧縮梱包装置の第３の動作例を説明するためのフローチャートである。
【図９】本発明の第１の実施形態に係る圧縮梱包装置の第４の動作例を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態に係る圧縮梱包装置について詳細に説明する。
【００１３】
［第一の実施形態］
［全体構成］
図１は本発明の第一の実施形態に係る圧縮梱包装置の概略構成を示す正面図である。本実施形態に係る圧縮梱包装置は、古紙９を収容する圧縮室１と、圧縮室１に収容された古紙９を一方向に圧縮する圧縮装置２と、古紙９の結束、出口付近でのテンション付与等の梱包補助処理を行う梱包補助装置３と、圧縮装置２及び梱包補助装置３を油圧によって駆動する油圧装置４と、油圧装置４を制御する制御装置５とを備える。また、圧縮室１の上部には、古紙を誘導するホッパ６が、内部には古紙センサ１１が備えられている。
【００１４】
圧縮装置２は、油圧装置４から作動油を供給される主押シリンダ２１、供給された作動油に応じて一方向に移動する主押ピストン２２及び主押ピストンの一端に取り付けられ、圧縮室１内の古紙９を一方向に圧縮する押し板２３を備える。主押シリンダ２１には、主押ピストン２２を前進させるための前進経路と、主押ピストン２２を後退させるための後退経路とが設けられている。尚、ここで言う前進とは、主押ピストン２２が主押シリンダ２１から圧縮室１内部に移動していることを言い、後退とは、主押ピストン２２が圧縮室１から主押シリンダ２１に移動していることを言う。油圧装置４から主押シリンダ２１に前進経路を介して作動油が供給されると、図２に示す通り、押し板２３によって古紙９が押しつぶされ、立方体状の古紙９´となる。
【００１５】
梱包補助装置３は、圧縮装置２以外の油圧装置４によって制御される装置の総括名称であり、例えば圧縮装置２において圧縮され、押し固められた古紙９´を図示しない紐、バンド等で結束して古紙９´´とする結束装置３１、ホッパ６において古紙の詰まりを防止する機構（図示せず）及び古紙を圧縮する際に出口付近の古紙９´にテンションを付与して移動を防止するテンション付与装置３３等が含まれる。また、梱包補助装置３の各構成は、梱包補助シリンダ及び梱包補助ピストンからなる梱包補助ピストン機構３２（図３参照）を備える。
【００１６】
［油圧装置４］
図３は、本実施形態に係る油圧装置４の構成を示す油圧回路図である。本実施形態に係る油圧装置４は、複数のモータ４１ａ〜４１ｃと、制御装置５の指令に応じて任意の条件でモータ４１ａ〜４１ｃを駆動制御するモータ制御装置４２ａ〜４２ｃと、複数のモータ４１ａ〜４１ｃによってそれぞれ駆動制御される複数の油圧ポンプ４３ａ１，４３ａ２，４３ｂ１，４３ｂ２，４３ｃとを備える。
【００１７】
複数のモータ４１ａ〜４１ｃのうち、第１のモータ４１ａは第１の油圧ポンプ４３ａ１及び第３の油圧ポンプ４３ａ２を駆動し、第２のモータ４１ｂは第２の油圧ポンプ４３ｂ１及び第４の油圧ポンプ４３ｂ２を駆動し、第３のモータ４１ｃは第５の油圧ポンプ４３ｃを駆動する。油圧ポンプ４３ａ１，４３ａ２，４３ｂ１，４３ｂ２，４３ｃは、タンクからフィルタを介して汲み上げた作動油をチェック弁、高圧電磁弁４６、切替弁４７を介して主押シリンダ２１に供給する。主押シリンダ２１からの作動油は、切替弁４７等を介してタンクに戻される。
【００１８】
なお、油圧ポンプ４３ａ１，４３ｂ１，４３ｃのポンプ能力を、油圧ポンプ４３ａ２，４３ｂ２のポンプ能力よりも小さく設定し、前者の作動油の供給経路と、後者の作動油の供給経路とを高圧電磁弁４６で切り替えることで、主押シリンダ２１への油圧を更に細かく制御することができる。
【００１９】
また、油圧ポンプ４３ａ１，４３ａ２，４３ｂ１，４３ｂ２，４３ｃは、タンクからフィルタを介して汲み上げた作動油をチェック弁、高圧電磁弁４５、切替弁４４を介して梱包補助ピストン機構３２に供給する。
【００２０】
［モータ制御装置４２ａ〜４２ｃ］
図４は、本実施形態に係るモータ制御装置４２ａの構成を示す電気回路図である。尚、図４においてはモータ制御機構４２ａの構成を例に挙げて説明するが、本実施形態においては、モータ制御装置４２ａ〜４２ｃは全て同様の構成を有している。本実施形態に係るモータ制御装置４２ａは、電源端子及びモータ４１ａの間に直列に接続された保護回路４２１及び回転制御回路４２２を備える。保護回路４２１は、ブレーカｂｒｋと、変流機ｃｔと、電流計Ｉと、サーマルリレーＴＲとを備えてなる。また、回転制御回路４２２は、第１のマグネットスイッチｍｇｓｗ１と、インバータＩＮＶと、第２のマグネットスイッチｍｇｓｗ２とを直列に接続してなる第１の電流経路と、第３のマグネットスイッチｍｇｓｗ３からなる第２の電流経路とを並列に接続した回路を備える。また、インバータＩＮＶにはＰＬＣ（Programmable Logic Controller）回路５１及びＤＣリアクトルＤＣＲが接続される。
【００２１】
本実施形態に係るモータ制御装置４２ａ〜４２ｃは、インバータＩＮＶを備えることにより、複数のモータ４１ａ〜４１ｃをインバータ始動、すなわち数Ｈｚの低い周波数から始動させることができ、始動電流をスターデルタ始動よりも低減することかできる。そして、予め設定された加速時間でモータ４１ａ〜４１ｃを加速していき、通常運転に到達させることができる。また、各モータ制御装置４２ａ〜４２ｃは、ＰＬＣ回路５１でインバータＩＮＶを制御し、出力周波数を変えることにより、それぞれ独立にモータ４１ａ〜４１ｃを任意の回転速度で駆動させることが可能である。もし、インバータＩＮＶに不具合が生じた場合等には、第２の電流経路によって各モータ４１ａ〜４１ｃを駆動することも可能である。更に、モータ制御装置４２ａ〜４２ｃは全て同様に構成されているため、例えば第１のモータ４１ａや第１のポンプ４３ａ１に不具合が生じた場合には、第２のモータ４１ｂや第３のモータ４１ｃによって制御を行うことも可能である。
【００２２】
［従来のモータ制御装置］
なお、比較のために、従来のモータ制御装置の電気回路図を図５に示す。従来のモータ制御装置は、始動時にモータ４１ａ〜４１ｃをそれぞれスター結線し、加速後はモータ４１ａ〜４１ｃをそれぞれデルタ結線するスターデルタ始動であり、回転数制御も行っていない。従って、梱包補助ピストン機構３２が動作する際にも圧縮装置２に使用される作動油と同様の量の作動油が使用されていた。また、この様な構成においては、始動電流等の問題より、モータ４１ａ〜４１ｃのＯＮ／ＯＦＦを繰り返すことが好ましくない為、無負荷の場合においても常に一定量の作動油を供給し続けている。
【００２３】
［動作］
次に、本実施形態に係る圧縮梱包装置の動作について説明する。本実施形態に係る圧縮梱包装置によれば以下に記載する種々の動作が可能である。尚、この様な動作は、制御装置５によって実現可能である。
【００２４】
［第１の動作例］
図６は、第１の動作例を説明するためのフローチャートである。第１の動作例においては、主押動作中であるか否かを判断し（ステップＳ１１）、主押動作中である場合には複数のモータ４１ａ〜４１ｃを通常の条件で運転し（ステップＳ１２）、それ以外の場合には複数のモータ４１ａ〜４１ｃを低速で運転する（ステップＳ１３）。この様な動作例においては、シンプルな制御で電力の消費量を低減することが可能である。また、例えば主押シリンダ２１の動作に必要な作動油の吐出量を第１の吐出量、梱包補助ピストン機構３２の動作に必要な作動油の吐出量を第２の吐出量とすると、それぞれの動作時に第１の吐出量又は第２の吐出量の油を的確に吐出することも可能となる。
【００２５】
［第２の動作例］
図７は、第２の動作例を説明するためのフローチャートである。第２の動作例はステップＳ１１で主押動作中であると判断した場合には第１の動作例と同様であるが、第２の動作例においては、主押動作中で無いと判断した場合に（ステップＳ１１）、更に主押動作以外の動作、即ち、梱包補助装置３を駆動しているか否かを判断し（ステップＳ２１）、主押動作以外の動作を行っている場合には、梱包補助ピストン機構３２の動作に使用される第１のモータ４１ａのみを低速度で駆動し、それ以外のモータ４１ｂ及び４１ｃを停止させる（ステップＳ２２）。また、主押動作以外の動作も行っていない場合には、全てのモータ４１ａ〜４１ｃを停止させる（ステップＳ２３）。この様な動作例においては、不要なポンプ動作が更に削減されて電力量を更に削減することが可能である。尚、主押動作以外の動作を行っている場合、第２又は第３のモータによって梱包補助ピストン機構３２を駆動し、その他のモータ４１を停止させることも可能である。また、モータ４１が４つ以上備えられている場合、例えば梱包補助ピストン機構３２を駆動させる際に、複数のモータ４１の内の一部の複数のモータを用い、残りの複数のモータ４１を停止させることも可能である。
【００２６】
［第３の動作例］
図８は、第３の動作例を説明するためのフローチャートである。第３の動作例は、ステップＳ１１で主押動作中で無いと判断した場合には第１の動作例と同様であるが、第３の動作例においては、主押動作中であると判断した場合に（ステップＳ１１）、更に主押ピストン２２が前進しているのか後退しているのかを判断する（ステップＳ３１）。主押ピストン２２が前進していると判断した場合には、油圧装置４によって主押シリンダ２１の前進経路と複数の油圧ポンプ４３ａ１，４３ａ２，４３ｂ１，４３ｂ２，４３ｃとを接続し（ステップＳ３２）、全モータ４１ａ〜４１ｃを通常の条件で運転する（ステップＳ１２）。一方、主押ピストン２２が後退していると判断した場合には、油圧装置４によって主押シリンダ２１の後退経路と複数の油圧ポンプ４３ａ１，４３ａ２，４３ｂ１，４３ｂ２，４３ｃとを接続する（ステップＳ３３）。次に、主押ピストン２２が所定の主押後退減速位置に到達したか否かを判断し（ステップＳ３４）、達していなかった場合には全モータ４１ａ〜４１ｃを通常の条件で運転する（ステップＳ３５）。達していた場合には、ピストン２２が所定の主押後退位置に到達するまで全モータ４１ａ〜４１ｃの運転速度を減速して中速運転を行い（ステップＳ３６、ステップＳ３７）、その後、全モータ４１ａ〜４１ｃの運転速度を更に減速する（ステップＳ３８）。この様な方法によれば、主押ピストン２２又は押し板２３と主押シリンダ２１との衝突を防止し、圧縮装置２の機械的消耗を低減することが可能となり、更に、圧縮装置２の運転に伴って生じる動作音や振動を低減することも可能となる。
【００２７】
［第４の動作例］
図９は、第４の動作例を説明するためのフローチャートである。図９に示す通り、第４の動作例は、いわば第２の動作例と第３の動作例を合わせたものであり、主押シリンダ２１の使用も梱包補助ピストン機構３２の使用もしない場合には、全てのモータ４１ａ〜４１ｃを停止させ（ステップＳ２２）、且つ主押ピストン２２の後退速度を制御する（ステップＳ３６〜ステップＳ３８）。従って、第４の動作例においては、第２及び第３の動作例と同様の効果を得ることが可能である。
【符号の説明】
【００２８】
１…圧縮室、２…圧縮装置、３…梱包補助装置、４…油圧装置、５…制御装置、６…ホッパ、２１…主押シリンダ、２２…主押ピストン、２３…押し板、３１…結束装置、３２…梱包補助ピストン機構、４１ａ〜４１ｃ…モータ、４２ａ〜４２ｃ…モータ制御装置、４３ａ１，４３ａ２，４３ｂ１，４３ｂ２，４３ｃ…油圧ポンプ、４４，４７…切替弁、４５，４６…高圧電磁弁、４２１…保護回路、４２２…回転制御回路。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2014201327.tif 000006
【図５】
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【図６】
2014201327.tif 000008
【図７】
2014201327.tif 000009
【図８】
2014201327.tif 000010
【図９】
2014201327.tif 000011