(57)【要約】鉱物素材加工プラント（１００）およびその制御方法。前記鉱物素材加工プラントは、少なくとも一のモータ（１０４）、少なくとも一のアクチュエータ、フィーダ装置、制御システム（１１０、２１４）、および待機モードを解除する必要性を認識する構成を備える。前記制御システムは、待機モードを解除する必要性を自動的に認識するように前記加工プラントを制御するように構成されている。待機モードを解除する必要性が認識されると、上記鉱物素材加工プラント（１００）の一のモータ（１０４）または複数のモータの運転速度を待機速度（Ｒｓｂ）から加工速度（Ｒｆ）に増速し、鉱物素材を上記加工プラント（１００）へ送給可能とする。【選択図】図２
2015535737.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
待機モードを解除する必要性を自動的に認識し、
待機モードを解除する必要性が認識されると、上記鉱物素材加工プラント（１００）の一のモータ（１０４）または複数のモータの運転速度を待機速度（Ｒｓｂ）から加工速度（Ｒｆ）に増速し、
鉱物素材を上記加工プラント（１００）へ送給可能とする、
ことを特徴とする鉱物素材加工プラント（１００）の制御方法。
【請求項２】
上記鉱物素材加工プラントのフィーダ装置上の鉱物素材を認識することにより、上記待機モードを解除する必要性を認識することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
加工のために到着する鉱物素材を認識することにより、上記待機モードを解除する必要性を認識することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記鉱物素材加工プラントのフィーダ装置上の鉱物素材の表面高を測定することにより、前記フィーダ装置上の鉱物素材を認識することを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項５】
超音波センサ、光学センサおよび／または放射線センサにより、前記鉱物素材加工プラントのフィーダ装置上の鉱物素材の表面高を測定することを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記鉱物素材のフィーダ装置に対する張力、力および／または圧力を測定することにより、前記フィーダ装置上の鉱物素材を認識することを特徴とする請求項２、４または５に記載の方法。
【請求項７】
ひずみゲージ、コンベアスケールおよび／または圧力センサにより、前記鉱物素材のフィーダ装置に対する張力、力および／または圧力を測定することを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項８】
画像計測手法によりビデオ映像から、前記フィーダ装置上の鉱物素材を認識することを特徴とする請求項２または４〜７のいずれかに記載の方法。
【請求項９】
前記鉱物素材加工プラントのフィーダ装置に対する前記鉱物素材の搬送に用いられる機械またはその機械の一部の近接度を認識することにより、加工のために到着する前記鉱物素材を認識することを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項１０】
前記機械またはその機械の一部に配置されたタグを読み取ることで、前記鉱物素材加工プラントのフィーダ装置に対する前記機械またはその機械の一部の近接度を認識することを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記機械またはその機械の一部に配置されたＲＦＩＤタグを読み取ることで、前記鉱物素材加工プラントのフィーダ装置に対する前記機械またはその機械の一部の近接度を認識することを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
衛星測位により、前記鉱物素材加工プラントのフィーダ装置に対する前記機械またはその機械の一部の近接度を認識することを特徴とする請求項９、１０または１１に記載の方法。
【請求項１３】
画像計測手法によりビデオ映像から、前記鉱物素材加工プラントのフィーダ装置に対する前記機械またはその機械の一部の近接度を認識することを特徴とする請求項９〜１２のいずれかに記載の方法。
【請求項１４】
先行の加工段階から受信された測定情報に基づいて、加工のために到着する前記鉱物素材を認識することを特徴とする請求項３または９〜１３のいずれかに記載の方法。
【請求項１５】
鉱物素材中に配置されたタグを認識することにより、加工のために到着する前記鉱物素材を認識することを特徴とする請求項３または９〜１４のいずれかに記載の方法。
【請求項１６】
加工プラントへ前記鉱物素材を送給可能とする前に、前記鉱物素材加工プラントのフィーダ装置上の鉱物素材を認識し、前記鉱物素材加工プラントのフィーダ装置上の鉱物素材が認識されると、加工プラントへ前記鉱物素材を送給可能とすることを特徴とする請求項３〜１５のいずれかに記載の方法。
【請求項１７】
少なくとも一のモータ（１０４）、
少なくとも一のアクチュエータ、
フィーダ装置および
制御システム（１１０、２１４）
を備える鉱物素材加工プラント（１００）であって、
待機モードを解除する必要性を認識する構成をさらに備え、
前記制御システムは請求項１〜１６のいずれかに記載の方法にしたがって前記加工プラントを制御するように構成されている、
ことを特徴とする鉱物素材加工プラント（１００）。
【請求項１８】
破砕機および／またはスクリーンを備えることを特徴とする請求項１７に記載の鉱物素材加工プラント。
【請求項１９】
固定型プラント、トラック式プラント、ホイール式プラントのいずれかひとつであることを特徴とする請求項１７に記載の鉱物素材加工プラント。
【請求項２０】
前記待機モードを解除する必要性を認識する構成は、前記フィーダ装置上の鉱物素材を認識する構成を備えることを特徴とする請求項１７、１８または１９に記載の鉱物素材加工プラント。
【請求項２１】
前記待機モードを解除する必要性を認識する構成は、加工のために到着する鉱物素材を認識する構成を備えることを特徴とする請求項１７、１８または１９に記載の鉱物素材加工プラント。
【請求項２２】
前記フィーダ装置上の鉱物素材を認識する構成は、前記フィーダ装置上の素材の表面高を測定する構成を備えることを特徴とする請求項２０に記載の鉱物素材加工プラント。
【請求項２３】
前記フィーダ装置上の素材の表面高を測定する構成は、超音波センサ、光学センサおよび／または放射線センサを備えることを特徴とする請求項２２に記載の鉱物素材加工プラント。
【請求項２４】
前記フィーダ装置上の鉱物素材を認識する構成は、前記鉱物素材のフィーダ装置に対する張力、力および／または圧力を測定する構成を備えることを特徴とする請求項２０、２２または２３に記載の鉱物素材加工プラント。
【請求項２５】
前記鉱物素材のフィーダ装置に対する張力、力および／または圧力を測定する構成は、ひずみゲージ、コンベアスケールおよび／または圧力センサを備えることを特徴とする請求項２４に記載の鉱物素材加工プラント。
【請求項２６】
前記フィーダ装置上の鉱物素材を認識する構成は、前記フィーダ装置上の鉱物素材を画像計測手法によりビデオ映像から認識する構成を備えることを特徴とする請求項２０または２２〜２５のいずれかに記載の鉱物素材加工プラント。
【請求項２７】
前記加工のために到着する前記素材を認識する構成は、前記鉱物素材加工プラントのフィーダ装置に対する前記鉱物素材の搬送に用いられる機械またはその機械の一部の近接度を認識する構成を備えることを特徴とする請求項２１に記載の鉱物素材加工プラント。
【請求項２８】
前記鉱物素材加工プラントのフィーダ装置に対する前記鉱物素材の搬送に用いられる機械またはその機械の一部の近接度を認識する構成は、前記機械またはその機械の一部に配置されたタグを読み取る構成を備えることを特徴とする請求項２７に記載の鉱物素材加工プラント。
【請求項２９】
前記機械またはその機械の一部に配置されたタグは、ＲＦＩＤタグであることを特徴とする請求項２８に記載の鉱物素材加工プラント。
【請求項３０】
前記鉱物素材加工プラントのフィーダ装置に対する前記鉱物素材の搬送に用いられる機械またはその機械の一部の近接度を認識する構成は、衛星測位に基づいて認識する構成を備えることを特徴とする請求項２７、２８または２９に記載の鉱物素材加工プラント。
【請求項３１】
前記鉱物素材加工プラントのフィーダ装置に対する前記鉱物素材の搬送に用いられる機械またはその機械の一部の近接度を認識する構成は、画像計測手法によりビデオ映像から認識する構成を備えることを特徴とする請求項２７〜３０のいずれかに記載の鉱物素材加工プラント。
【請求項３２】
前記鉱物素材加工プラントのフィーダ装置に対する前記鉱物素材の搬送に用いられる機械またはその機械の一部の近接度を認識する構成は、加工のために到着する前記素材を、先行の加工段階から受信された測定情報に基づいて認識する構成を備えることを特徴とする請求項２１または２７〜３１のいずれかに記載の鉱物素材加工プラント。
【請求項３３】
加工のために到着する前記素材を認識する構成は、加工のために到着する前記鉱物素材中に配置されたタグを認識する構成を備えることを特徴とする請求項２１または２７〜３２のいずれかに記載の鉱物素材加工プラント。
【請求項３４】
請求項１〜１６のいずれかに記載の方法にしたがって加工プラントを制御するように構成されていることを特徴とする、鉱物素材加工プラントを制御する制御システム。
【請求項３５】
コンピュータに実行されると、請求項１〜１６のいずれかに記載の方法を前記コンピュータに遂行させるコンピュータ実行可能プログラムコードを備えるコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉱物素材加工プラントの制御方法および鉱物素材加工プラントに関する。本発明は、これに限定されるものではないが、特に移動型鉱物素材加工プラントおよびその制御方法に関する。
【発明の背景】
【０００２】
岩石などの鉱物素材は地中より爆破または採掘により採取され破砕される。また、鉱物素材は自然石、砂利および建設廃棄物を含む。移動型破砕機および固定型破砕機の両方が破砕に用いられる。破砕対象の素材は、掘削機またはホイールローダにより、破砕機のフィードホッパーに送給され、そこから破砕機のジョーに落下するか、あるいはフィーダまたはフィーダ装置が岩石素材を破砕機に搬送する。
【０００３】
鉱物素材加工プラントは、一以上の破砕機および／またはスクリーンを備え、コンベアなどの追加装置を備える場合もある。加工プラントは固定型でも移動型でもよい。特に、移動型加工プラントは都市環境において建設廃棄物などのリサイクル可能素材の加工に用いられる。
【０００４】
破砕機を高破砕力をもって継続的に稼働し、この破砕力を用いて計画的製品流通を可能にするなどして、最大限の経済性をもって加工プラントの能力を利用することが追求される。破砕処理における間断は、効率および破砕を行う時間を減少させる。また、加工プラントの起動には時間がかかり、プラントの能力の効率的活用をさらに阻害するものである。
【０００５】
本発明は、加工運転への立ち上げが容易、迅速、安全である鉱物素材加工プラントを提供することを目的とする。また、本発明は、省力的な継続運転が可能な加工プラントを提供することを目的とする。さらに、本発明は、破砕または他の加工を行う時間を可能な限り長くすることを目的とする。
【摘要】
【０００６】
本発明の第一の態様によると、
待機モードを解除する必要性を自動的に認識し、
待機モードを解除する必要性が認識されると、上記鉱物素材加工プラントの一のモータまたは複数のモータの運転速度を待機速度から加工速度に増速し、
鉱物素材を上記加工プラントへ送給可能とする鉱物素材加工プラントの制御方法を提供する。
【０００７】
好ましくは、上記鉱物素材加工プラントのフィーダ装置上の鉱物素材を認識することにより、上記待機モードを解除する必要性を認識する。
【０００８】
好ましくは、加工のために到着する鉱物素材を認識することにより、上記待機モードを解除する必要性を認識する。
【０００９】
好ましくは、前記鉱物素材加工プラントのフィーダ装置上の鉱物素材の表面高を測定することにより、前記フィーダ装置上の鉱物素材を認識する。
【００１０】
好ましくは、超音波センサ、光学センサおよび／または放射線センサにより、前記鉱物素材加工プラントのフィーダ装置上の鉱物素材の表面高を測定する。
【００１１】
好ましくは、前記鉱物素材のフィーダ装置に対する張力、力および／または圧力を測定することにより、前記フィーダ装置上の鉱物素材を認識する。
【００１２】
好ましくは、ひずみゲージ、コンベアスケールおよび／または圧力センサにより、前記鉱物素材のフィーダ装置に対する張力、力および／または圧力を測定する。
【００１３】
好ましくは、画像計測手法によりビデオ映像から、前記フィーダ装置上の鉱物素材を認識する。
【００１４】
好ましくは、前記鉱物素材加工プラントのフィーダ装置に対する前記鉱物素材の搬送に用いられる機械またはその機械の一部の近接度を認識することにより、加工のために到着する前記鉱物素材を認識する。
【００１５】
好ましくは、前記機械またはその機械の一部に配置されたタグを読み取ることで、前記鉱物素材加工プラントのフィーダ装置に対する前記機械またはその機械の一部の近接度を認識する。
【００１６】
好ましくは、前記機械またはその機械の一部に配置されたＲＦＩＤタグを読み取ることで、前記鉱物素材加工プラントのフィーダ装置に対する前記機械またはその機械の一部の近接度を認識する。
【００１７】
好ましくは、衛星測位により、前記鉱物素材加工プラントのフィーダ装置に対する前記機械またはその機械の一部の近接度を認識する。
【００１８】
好ましくは、画像計測手法によりビデオ映像から、前記鉱物素材加工プラントのフィーダ装置に対する前記機械またはその機械の一部の近接度を認識する。
【００１９】
好ましくは、先行の加工段階から受信された測定情報に基づいて、加工のために到着する前記鉱物素材を認識する。
【００２０】
好ましくは、鉱物素材中に配置されたタグを認識することにより、加工のために到着する前記鉱物素材を認識する。
【００２１】
好ましくは、加工プラントへ前記鉱物素材を送給可能とする前に、前記鉱物素材加工プラントのフィーダ装置上の鉱物素材を認識し、前記鉱物素材加工プラントのフィーダ装置上の鉱物素材が認識されると、加工プラントへ前記鉱物素材を送給可能とする。
【００２２】
本発明の第二の態様によると、
少なくとも一のモータ、
少なくとも一のアクチュエータ、
フィーダ装置、
制御システムおよび
待機モードを解除する必要性を認識する構成を備える鉱物素材加工プラントを提供し、
前記制御システムは、本発明の第一の態様に係る方法にしたがって前記加工プラントを制御するように構成されている。
【００２３】
好ましくは、前記加工プラントは破砕機および／またはスクリーンを備える。
【００２４】
好ましくは、前記加工プラントは、固定型プラント、トラック式プラント、ホイール式プラントのいずれかひとつである。
【００２５】
好ましくは、前記待機モードを解除する必要性を認識する構成は、前記フィーダ装置上の鉱物素材を認識する構成を備える。
【００２６】
好ましくは、前記待機モードを解除する必要性を認識する構成は、加工のために到着する素材を認識する構成を備える。
【００２７】
好ましくは、前記フィーダ装置上の鉱物素材を認識する構成は、前記フィーダ装置上の素材の表面高を測定する構成を備える。
【００２８】
好ましくは、前記フィーダ装置上の素材の表面高を測定する構成は、超音波センサ、光学センサおよび／または放射線センサを備える。
【００２９】
好ましくは、前記フィーダ装置上の鉱物素材を認識する構成は、前記鉱物素材のフィーダ装置に対する張力、力および／または圧力を測定する構成を備える。
【００３０】
好ましくは、前記鉱物素材のフィーダ装置に対する張力、力および／または圧力を測定する構成は、ひずみゲージ、コンベアスケールおよび／または圧力センサを備える。
【００３１】
好ましくは、前記フィーダ装置上の鉱物素材を認識する構成は、前記フィーダ装置上の鉱物素材を画像計測手法によりビデオ映像から認識する構成を備える。
【００３２】
好ましくは、前記加工のために到着する前記素材を認識する構成は、前記鉱物素材加工プラントのフィーダ装置に対する前記鉱物素材の搬送に用いられる機械またはその機械の一部の近接度を認識する構成を備える。
【００３３】
好ましくは、前記鉱物素材加工プラントのフィーダ装置に対する前記鉱物素材の搬送に用いられる機械またはその機械の一部の近接度を認識する構成は、前記機械またはその機械の一部に配置されたタグを読み取る構成を備える。
【００３４】
好ましくは、前記機械またはその機械の一部に配置されたタグは、ＲＦＩＤタグである。
【００３５】
好ましくは、前記鉱物素材加工プラントのフィーダ装置に対する前記鉱物素材の搬送に用いられる機械またはその機械の一部の近接度を認識する構成は、衛星測位に基づいて認識する構成を備える。
【００３６】
好ましくは、前記鉱物素材加工プラントのフィーダ装置に対する前記鉱物素材の搬送に用いられる機械またはその機械の一部の近接度を認識する構成は、画像計測手法によりビデオ映像から認識する構成を備える。
【００３７】
好ましくは、前記鉱物素材加工プラントのフィーダ装置に対する前記鉱物素材の搬送に用いられる機械またはその機械の一部の近接度を認識する構成は、加工のために到着する前記素材を、先行の加工段階から受信された測定情報に基づいて認識する構成を備える。
【００３８】
好ましくは、加工のために到着する前記素材を認識する構成は、加工のために到着する前記鉱物素材中に配置されたタグを認識する構成を備える。
【００３９】
本発明の第三の態様によると、本発明の第一の態様に係る方法に従って加工プラントを制御するように構成されている、鉱物素材加工プラントを制御する制御システムを提供する。
【００４０】
本発明の第四の態様によると、実行された際に、本発明の第一の態様に係る方法をコンピュータに遂行させる、コンピュータ実行可能プログラムコードを備えるコンピュータプログラムを提供する。
【００４１】
本発明の異なる実施形態は、本発明のいくつかの態様に関してのみ説明される、または説明されたものである。当業者は、本発明の一態様におけるいずれの実施形態も、本発明の当該態様および他の態様に単独あるいは他の実施形態との組み合わせによっても適用可能であることを理解するであろう。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
本発明を、例示として、かつ添付図面を参照して説明する。
【図１】本発明の好ましい実施形態に係る鉱物素材加工プラントの側面図である。
【図２】本発明の好ましい実施形態に係る鉱物素材加工プラントのアクチュエータの特定の回転速度における動作を示す図である。
【図３】本発明の好ましい実施形態に係るフローチャートである。
【図４】本発明の好ましい実施形態に係るフローチャートである。
【図５】本発明の好ましい実施形態に係るフローチャートである。
【図６】本発明の好ましい実施形態に係る鉱物素材加工プラントの側面図である。
【詳細説明】
【００４３】
以下の説明において、同様な符号は同様な要素を示す。図面の縮尺が完全でないこと、および、図面は主に本発明の実施形態の説明を目的としたものであることは、理解されるべきである。
【００４４】
図１は、本発明の好ましい実施形態に係る移動型トラック式鉱物素材加工プラント１００を示す。また、以下において鉱物素材加工プラント１００に対して加工プラントおよび破砕プラントという用語も用いられる。加工プラント１００は、フレーム１０１、トラックベース１０２、フィーダ１０３、およびコーン破砕機、ジョー破砕機、またはジャイレトリ破砕機のような破砕機１２０を備える。さらに、上記破砕プラント１００は、破砕機１２０を駆動するモータ部１０４および破砕された素材を、例えば、堆積場に搬送するコンベアを備える。該破砕機１２０は、中間破砕機または加工済み素材の破砕機として用いられてもよい。破砕機１２０は、特に細粉砕に用いられてもよい。移動型破砕プラント１００は、ホイール、スキッドまたは脚部など、他の手段によって移動可能とされてもよい。また、破砕プラント１００は固定されていてもよい。フィーダ１０３は、振動式フィーダの一種でも、ベルトコンベアまたはラメラ型コンベアでもよい。
【００４５】
破砕プラント１００は、さらに、破砕プラントを待機モードへ移行させる制御システム２１４および制御部１１０を備える。図１において、制御部１１０は明瞭表示の観点から制御システム２１４とは別に表示されているが、制御部１１０は制御システム２１４と一体的に構成されていてもよい。破砕プラント１００は、待機モード用の手動運転スイッチ１１１、１１１'をさらに備え、該スイッチは無線または固定接続にて制御部１１０と接続されている。あるいは、運転スイッチはひとつのみ備えられていてもよい。運転スイッチ１１１、１１１'は固定接続と無線接続のどちらでも使用可能に構成されていてもよい。待機モード運転スイッチ１１１、１１１'により、破砕プラントは自動的に待機モードに移行し、該スイッチのひと押しまたはそれに類する操作により待機モードから加工モードに復帰する。運転スイッチ１１１、１１１'の作動により破砕プラントを待機モードへ移行または加工モードへ復帰させるには、破砕プラントのユーザがモード変更の必要性を評価し、手動でモード変更を実行することが必要となる。
【００４６】
本発明の好ましい実施形態によれば、制御部１１０または制御システム２１４は、破砕プラント１００を加工モードに移行させる、つまり、後述されるような方法で自動的に待機モードから復帰させる構成を備える。制御部１１０または制御システム２１４は、この構成に用いられるセンサおよび／または同様の計測機器を備える、またはそれに接続されている。
【００４７】
図２は、好ましい実施形態に係る方法で制御された、好ましい実施形態に係る鉱物素材加工プラント１００のアクチュエータの、モータ１０４が特定の回転速度である場合における動作を示す。上記図は、好ましい実施形態において、破砕プラント１００を間断後に加工速度へと増速させた場合をグラフ２６０に、破砕プラント１００を待機モードから自動的に加工速度へと増速させた場合をグラフ２５０に示す。図２において、グラフの縦軸は単一のアクチュエータまたは複数のアクチュエータの回転速度を示し、横軸は時間を示す。
【００４８】
時間０〜Ｔ１の間断において、破砕プラント１００のアクチュエータは停止しており、プラントを駆動するために用いられるモータ１０４も停止している。これに代えて、破砕プラントを駆動するために用いられるモータ１０４は、アイドル速度にて運転されていてもよいが、いずれにしろ、アクチュエータは停止状態とされる。一実施例としては、モータ１０４はディーゼルモータまたは電動モータである。
【００４９】
破砕プラント１００の起動時には、アクチュエータを特定のシーケンスで徐々に起動する必要がある。また、各アクチュエータには、それぞれに、該アクチュエータが加工速度に達するのに必要とされる立ち上がり時間がある。加工速度とは、破砕プラント１００が加工モードで、または加工用途に、用いられている時のアクチュエータの速度であり、つまり、破砕プラント１００が素材を加工している、破砕プラント１００のモータ１０４が加工速度Ｒｆで運転されている状態である。
【００５０】
また、破砕プラント１００の起動は公認規則によって制御される。例えば、起動前に警報を鳴らさねばならず、アクチュエータの起動前には、安全確保のために一定の待機時間を置かねばならない。
【００５１】
一般的には、破砕プラント１００は一以上のアクチュエータを備え、破砕プラント１００の利用目的や構成によって、例えば、１２以上のアクチュエータを備えていてもよい。一例として、破砕プラント１００の構成に含まれるアクチュエータは、メインコンベアおよびサイドコンベア、金属を分別する磁石を備えたコンベア、スクリーン、給水ポンプ、および破砕機などの各種コンベアである。アクチュエータの数、上述された起動シーケンス、およびそれに関する問題により、図２のグラフ５００から分かるように、プラントの構成次第で破砕プラント１００を加工速度へと増速するのに一定の時間を要する。起動に要する時間Ｔ１〜Ｔ３は数分である。
【００５２】
さらに、起動に要する時間Ｔ１〜Ｔ３には、破砕プラント１００に加工対象の素材が送給されていない時でも、特に加工対象の素材が送給されない時間が短い場合、破砕プラント１００は加工速度で駆動される。加工速度での継続的駆動は、電力消費や騒音の増加を招くと共に、破砕プラント１００の部品を摩滅させる。破砕プラントのユーザが各手動運転スイッチ１１１、１１１'を操作し、破砕プラントを待機モードに移行させ、その後加工モードへ戻す際、破砕プラント１００に加工対象の素材が送給されていない時でも、特に加工対象の素材が送給されない時間が短い場合、破砕プラント１００は加工速度で駆動される。
【００５３】
破砕プラント１００は、間断をおく代わりに待機モードに移行されてもよい。待機モードとは、破砕プラント１００のアクチュエータのうち選択された略全数が減速された待機速度、または待機モード速度、または低出力で運転を維持されている状態を意味する。以下、この減速された速度を待機速度という。該待機速度は、各アクチュエータで異なってもよく、各アクチュエータの運転が維持される速度である。ここで、略全数のアクチュエータの運転が維持されるとは、破砕加工に関わりの大きいアクチュエータ、つまり、鉱物素材の加工に直接関わっているアクチュエータは、主に、加工速度への増速が加速されるように、運転維持されることを意味する。しかしながら、破砕プラント１００のアクチュエータの一部、例えば、フィーダまたはフィードコンベアは、待機モードにおいては、後述されるように素材送給を防ぐために完全に停止されてもよい。さらに、いくつかの実施例においては、アクチュエータのいくつか、例えば、冷却装置やポンプは待機モードにおいても加工速度で用いられる必要がある。待機モードにおいて、破砕プラント１００のモータ１０４は、例えば、モータ１０４のアイドル速度またはそれ以外で加工速度Ｒｆより低い速度である待機速度Ｒｓｂで運転される。破砕プラント１００は、互いに異なるいくつかの待機速度をもっていてもよく、待機速度は、例えば、温度、湿度、風速などを含む天候や破砕プラントの所在地などの主要条件に応じて選択される。待機速度で運転維持される所望のアクチュエータは、ユーザによって選択されてもよいし、事前に自動選択されてもよい。一実施例においては、上記選択は主要条件および加工プラント１００の構成に依存するものであってもよい。
【００５４】
待機モードでは、例えば、フィーダまたはフィードコンベアを停止させたり、フィーダまたはフィードコンベアが破砕プラントへ素材送給できないように待機速度を選択することにより、加工プラント１００への素材送給が制限される。素材送給を制限または完全に防ぐことで、待機速度で運転中の破砕プラント１００に素材供給されてしまうことに起因する、アクチュエータの損傷や詰まりが回避される。
【００５５】
待機速度Ｒｓｂから加工速度Ｒｆへ破砕プラント１００を増速する際、略全数のアクチュエータは、間断後の起動に比べて大幅に短い時間Ｔ１〜Ｔ２で加工速度Ｒｆに達するように同時に加速される。待機速度Ｒｓｂから加工速度Ｒｆへの変化の所要時間は、例えば、数秒である。加工速度Ｒｆから待機速度Ｒｓｂへの変化の所要時間は、加工速度Ｒｆから間断への変化の所要時間よりも大幅に短いことに注意すべきである。
【００５６】
待機モードにおける破砕プラント１００の電力消費は加工モードよりも大幅に少ない。待機モードの電力消費は、加工モードよりも、例えば、５０％少ない。待機モードでは、破砕プラント１００の騒音レベルも低い。例えば、破砕プラントの破損またはその動作の乱れを避けるために破砕プラント１００を連続運転しなければならない極寒条件下では、加工速度での連続運転に比べ、待機モードでは省力化が可能である。待機モードは、低温条件下においても減速された待機速度にて加工プラント１００を確実に保温する。例えば、使用される油圧油や各種潤滑油は、待機速度においても適温に維持することができる。上記低温条件下においては、待機モードを破砕プラント１００のコンベアの凍結防止に活用してもよい。
【００５７】
待機モードにおける低騒音レベルは、例えば、条例に応じて破砕プラント１００によって発生される騒音の累積量が制限されている場合などに、破砕プラント１００の有効運用時間の延長を可能とする。例えば、都市環境における、取り壊された建物からの素材などのリサイクル可能素材を破砕する際に、このような運用状況が増加する。
【００５８】
待機モードは、破砕プラント１００の安全性を改善することが示されている。回転、動作中のアクチュエータには気づきやすく、よって接触を回避しやすい。特に、間断後の起動に伴い、例えば、起動を通知する警報が無視されたり、警報が鳴ってからまたは起動コマンドが入力されてから数分後など、対象のアクチュエータが起動シーケンスの後期に起動される場合、破砕プラント１００のアクチュエータが意外なタイミングで起動する場合がある。
【００５９】
待機モードは、破砕プラント１００のアクチュエータの調整を行うために活用されてもよい。例えば、ジョー破砕機のジョーは待機モード中に調整されてもよく、あるいは、利用されえるディーゼルモータのフィルター再生を、間断中ではなく待機モード中に行うこともできる。また、破砕プラント１００の位置を待機モード中に微調整してもよい。
【００６０】
本発明の実施形態によれば、待機モードから加工モードへの変更は、破砕プラント１００のユーザが何もしなくても自動的に行われる。好ましい実施形態によれば、例えば、加工対象の鉱物素材が利用可能であるまたは利用可能になることが検出された場合など、待機モードを解除する必要性が検出されると、待機モードから加工モードへの自動移行が行われる。加工対象の鉱物素材が利用可能な場合は、鉱物素材加工プラントが即座に加工速度Ｒｆにて動作するように、待機モードから加工モードへの自動移行を活用することができるが、利用可能な加工対象の鉱物素材が無い場合、待機モードから加工モードへの変更は、鉱物素材加工プラントが余分な期間加工モードで動作してしまう程早期に行なわれる必要はない。
【００６１】
図３は、本発明の好ましい実施形態のフローチャートを示す。開始点であるステップ３１０では、破砕プラントは待機速度Ｒｓｂで駆動されている。
【００６２】
ステップ３２０にて、待機モードは、一定の条件が満たされ、後述のように解除する必要性が認識された場合に、自動的に解除される。制御部１１０または制御システム２１４は、待機モードの変更、つまり、待機モードから加工モードへの変更に関わるステップ３３０、３４０、３５０が自動的に実行されるように構成されている。
【００６３】
ステップ３３０にて、モータおよびアクチュエータの回転速度は、ステップ３４０で加工速度Ｒｆに達するまで増速される。その後、ステップ３５０にて、例えば、送給に関わるアクチュエータを起動することで破砕プラント１００への素材の送給が再度可能とされ、破砕プラント１００の運転は加工モードで継続される。
【００６４】
図４は、本発明の好ましい実施形態のフローチャートを示す。開始点であるステップ４１０では、破砕プラントは待機速度Ｒｓｂで駆動されている。
【００６５】
ステップ４２０にて、加工対象の素材が送給装置上で認識される、つまり、鉱物素材が加工対象として利用可能であることが検知される。好ましい実施形態においては、送給装置上の素材は、例えば、超音波センサ、光学センサ、放射線センサ等の表面実装型スイッチにより認識される。さらに、一実施例によれば、送給装置上の素材は、送給装置に加わる圧力、力または張力を、例えば、コンベアスケール、ひずみゲージ等で計測することによって認識される。さらに、一実施例によれば、送給装置上の素材は、画像計測手法によりビデオ映像等から認識されてもよい。当業者は、送給装置上の素材を認識するため他の一般的計測手法および／またはいくつかの異なる計測手法を組み合わせて用いてもよいことを理解するであろう。送給装置から受信された認識情報または測定情報は制御部１１０および／または制御システム２１４に伝達され、送給装置上の素材の認識情報が受信されると、ステップ４３０にて待機モードの解除を開始する。制御部１１０または制御システム２１４は、待機モードの変更、つまり、待機モードから加工モードへの変更に関わるステップ４４０、４５０、４６０が自動的に実行されるように構成されている。
【００６６】
ステップ４４０にて、モータおよびアクチュエータの回転速度は、ステップ４５０で加工速度Ｒｆに達するまで増速される。その後、ステップ４６０にて、例えば、送給に関わるアクチュエータを起動することで破砕プラント１００への素材の送給が再度可能とされ、ステップ４７０にて、破砕プラント１００の運転は加工モードで継続される。
【００６７】
図５は、本発明の好ましい実施形態のフローチャートを示す。開始点であるステップ５１０では、破砕プラントは待機速度Ｒｓｂで駆動されている。
【００６８】
ステップ５２０にて、加工のために到着する素材が認識される、つまり、鉱物素材が、即座にでなければ一定時間後加工対象として利用可能であることが検知されるので、送給装置上に素材が到着した際にすぐに加工を開始するための準備として待機モードを解除することができる。
【００６９】
好ましい実施形態によれば、鉱物素材加工プラントのフィーダ装置に対する鉱物素材の搬送に用いられる機械またはその機械の一部の近接度を認識することで、加工のために到着する鉱物素材が認識される。認識される該機械またはその機械の一部とは、例えば、掘削機、掘削機のショベルバケット、ホイールローダ等である。近接度を認識するために、好ましい実施形態においては、機械またはその機械の一部の接近または位置を、例えば、該機械またはその機械の一部の適所に配置されたＲＦＩＤタグを使って認識する。この場合、鉱物素材加工プラントまたはその付近に読取機等が配置され、制御部１１０および／または制御システム２１４に接続される。読取機は、フィーダ装置に対する鉱物素材の搬送に用いられる機械の近接度をＲＦＩＤタグを読み取ることで認識する。
【００７０】
さらに、好ましい実施形態によれば、近接度を認識するために、上記機械またはその機械の一部の接近または位置を、衛星測位システム（ＧＰＳ）または同様の衛星測位技術、他の測位技術、ビデオ映像等に基づく画像計測手法、あるいは他の近接スイッチ、近接センサまたは同様の測定法を用いて認識する。
【００７１】
好ましい実施形態によれば、加工対象の素材は、制御システム２１４によって利用可能とされる、加工のために到着する素材の情報を利用して認識されてもよい。鉱物素材加工プラントは、例えば、いくつかの破砕機および／またはスクリーンを備えていてもよく、その場合、好ましい実施形態によれば、先行の加工段階からの測定情報、例えば、粗破砕機からの素材が後続の加工段階に到着するという測定情報を用いて加工のために到着する素材を認識する。さらに、好ましい実施形態によれば、鉱物素材加工プラントの異なる加工段階における素材の流れの測定情報を用いて加工のために到着する素材を認識する。
【００７２】
好ましい実施形態によれば、加工対象の素材中にタグ、例えば、鉱物素材加工プラントまたはその付近に位置する読取機等がその近接度を認識するＲＦＩＤタグを配置することで、加工のために到着する素材を認識する。
【００７３】
当業者は、いくつかの認識方法を組み合わせて用いることで加工のために到着する素材を認識してもよいと理解するであろう。
【００７４】
受信された認識情報または測定情報は、制御部１１０および／または制御システム２１４に伝達され、加工のために到着する素材の認識情報が受信されると、ステップ５３０にて待機モードの解除を開始する。制御部１１０または制御システム２１４は、待機モードの変更、つまり、待機モードから加工モードへの変更に関わるステップ５４０〜５８０が自動的に実行されるように構成されている。
【００７５】
ステップ５４０にて、モータおよびアクチュエータの回転速度は、ステップ５５０で加工速度Ｒｆに達するまで増速される。その後、ステップ５７０にて、例えば、送給に関わるアクチュエータを起動することで破砕プラント１００への素材の送給が再度可能とされる。好ましい実施形態によれば、先に認識された加工のために到着する素材が送給装置に到着する前に送給可能とされないように、ステップ５７０で送給可能とされる前に、上述のとおり送給装置上の素材が認識される。ステップ５８０にて、破砕プラント１００の運転は加工モードで継続される。
【００７６】
図６は、鉱物素材加工プラントが２機の破砕プラント６００、７００を備える、本発明の好ましい実施形態に係る  鉱物素材加工プラントを例示する。該鉱物素材加工プラントは、それ以上の破砕プラントおよび／またはスクリーンを異なる構成や組み合わせで備えていてもよい。破砕プラント６００、７００は、フレーム６０１、７０１、トラックベース６０２、７０２、フィーダ６０３、７０３およびコーン破砕機ユニット、ジョー破砕機ユニット、またはジャイレトリ破砕機ユニットなどの破砕機６２０、７２０を備える。破砕プラント６００、７００は、破砕機６２０、７２０を駆動するモータ部６０４、７０４および破砕された素材を、例えば後続の破砕機、スクリーンまたは堆積場に搬送するコンベア６０５、６０６をさらに備える。破砕プラント６００、７００は、例えば、中間破砕機または加工済み素材の破砕機として、または細粉砕に用いられてもよい。また、破砕プラント６００、７００は、ホイール、スキッドまたは脚部など、他の手段によって移動可能とされてもよい。破砕プラント６００、７００は固定されていてもよい。フィーダまたはフィーダ装置６０３、７０３は、振動式フィーダの一種でも、ベルトコンベアまたはラメラ型コンベアでもよい。
【００７７】
鉱物素材加工プラントおよび／または一以上の破砕プラント６００、７００は、上述の本発明の実施形態のごとく、該鉱物素材加工プラントおよび／または一以上の該破砕プラント６００、７００を待機モードから加工モードへ自動的に移行させる、上述の制御システム６１４、７１４および制御部６１０、７１０をさらに備える。一実施例によれば、鉱物素材加工プラントの個別の破砕プラント６００、７００の制御システムは互いに接続されているか、単一のシステムとして構成されている。
【００７８】
本発明の保護、解釈、または考え得る適用の範囲はなんら限定されることなく、本発明の異なる実施形態の技術的利点は、鉱物素材加工プラントの消費電力および騒音量の削減であると考えられる。さらに、本発明の異なる実施形態の技術的利点は、鉱物素材加工プラントの部品の寿命の延長であると考えられる。さらに、本発明の異なる実施形態の技術的利点は、鉱物素材加工プラントの環境配慮の強化であると考えられる。さらに、本発明の異なる実施形態の技術的利点は、鉱物素材加工プラントの安全性の改善および労働上の人間工学的改善であると考えられる。さらに、本発明の異なる実施形態の技術的利点は、鉱物素材加工プラントの有効運用時間の延長であると考えられる。
【００７９】
前述の説明において、本発明のいくつかの実施形態について、非限定的例を示した。当業者には、本発明は、本願の詳述内容に限定されるものではなく、他の同等の手段によって実施可能であることは明らかであろう。上記実施形態のいくつかの特徴は、他の特徴を用いることなく有利に用いられえる。
【００８０】
よって、上述の説明は、本発明の原理を説明するものにすぎず、それに限定されるものではない。従って、本発明の範囲は添付の特許請求によってのみ限定される。
【図１】
2015535737.tif 000003
【図２】
2015535737.tif 000004
【図３】
2015535737.tif 000005
【図４】
2015535737.tif 000006
【図５】
2015535737.tif 000007
【図６】
2015535737.tif 000008
【国際調査報告】
2015535737.tif 000009
2015535737.tif 000010
2015535737.tif 000011