(57)【要約】【課題】破砕ロータの回転数を検知して設定値以下になると、被破砕物の供給を制御するようにして、破砕機の作動の円滑化を図る。【解決手段】ベルト駆動式の破砕機１における駆動部に回転検出センサ２１を設け、破砕ロータ３の回転数を検知して、回転・速度計２３を備える制御部２５で破砕機１に供給される被破砕物供給装置を操作し、被破砕物の供給を制御する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベルト駆動式の破砕機における駆動部に回転検出センサを設け、破砕ロータの回転数を検知して被破砕物の供給を制御することを特徴とする破砕機過負荷防止装置。
【請求項２】
前記回転検出センサで検出した回転数が予め設定された複数の設定値で、被破砕物供給装置の起動停止を自動的に制御して破砕機への被破砕物の供給を定量的に供給できるようにする請求項１に記載の破砕機過負荷防止装置。
【請求項３】
前記回転検出センサで検出した回転数が予め設定された複数の設定値における最も低い設定値を下回った場合は、破砕機の駆動を停止させるようにする請求項１に記載の破砕機過負荷防止装置。
【請求項４】
前記被破砕物の供給部にレベルセンサを設け、そのレベルセンサによって供給部の被破砕物が一定以上になると供給を停止させる構成である請求項１または２に記載の破砕機過負荷防止装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、大型の被破砕物を破砕できるベルト駆動式の破砕機に付設して、過負荷状態で破砕機の駆動が停止するのを回避するようにした破砕機過負荷防止装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
廃棄物処理場においては、大きな形状の廃棄物を減容化するのに、破砕処理が行われている。この破砕処理については、金属製廃棄物なども処理容易なように、高速回転式破砕機（例えばハンマー式破砕機）が多く採用されている。
【０００３】
この高速回転式破砕機（例えばハンマー式破砕機）にあっては、破砕機本体（ケーシング）内部で回転するロータに取付くハンマーで被処理物を打撃し、かつケーシング側に設けた固定刃と前記ロータとによって介在する被処理物を破砕するとともに、ロータの回転軸と同心で下側に配置されているスクリーンとロータとの間で、介在する破砕片を擂り潰すようにして細砕し、スクリーンの隙間から落下させて排出している。そして、前記ロータの駆動は、ハンマーを備えたロータを高速回転させる必要があるために、ロータの回転軸に駆動プーリを取付けてモータプーリから複数本のＶベルトを巻掛けるベルト伝導で駆動されている。また、この種破砕機には、運転中に被破砕物が破砕されずケーシング内でロータ（ハンマー）との間に噛み込むなどの事態（過負荷）が発生すると、回転軸に過大な破砕反力が作用して駆動系統などに障害が発生し、ときには運転不能となる。このようなことから、過負荷防止対策としてモータへの電流値を検知し、設定電流値を超えると被破砕物供給装置を自動停止させ、設定電流値を下回ると自動起動させて被破砕物の供給を開始する、被破砕物の供給量を規制するような方式が採用されている。
【０００４】
そのほかに、破砕機における過負荷防止装置としては、せん断式破砕機ではあるが、ベルト駆動部の減速機取付部に緩衝機構を設けて過負荷時のショックを緩衝するようにしたものが知られている（特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−１２６５５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前記破砕機において、被破砕物が多量に投入された場合、あるいは本来的には破砕不適物である金属製大型の被破砕物などが投入された場合、破砕機の破砕部で噛み込みなどの過負荷が発生し、破砕困難となってロータの回転が不能になることがある。このような事態では、ロータがベルト駆動であるために、モータによって駆動されているベルトが回転軸の駆動プーリに対して空転する状態となる。この状態に至っても、モータの電流値が設定値を超えない限り制御されないで、回転軸の駆動プーリ上でベルトが空転する状態が続くと、ベルトが駆動プーリとの摩擦熱によって熱せられくすぶり着火する危険が生じる。また、このような事態となると、ベルトが損傷して正常な運転ができなくなるという問題点がある。言換えると、ベルト駆動式では、運転時におけるモータの電流値を基にする過負荷防止手段では不十分であるという問題がある。また、仮に特許文献１で知られるような緩衝手段をモータ支持側に設けるとすれば、通常運転時に一時的な負荷の増大により緩衝手段が作動することがあると、その都度ベルトの張力が変動して安定した運転ができないという問題もある。
【０００７】
本発明では、このような問題点を解決するために、破砕ロータの回転数を検知して設定値以下になると、被破砕物の供給を制御するようにして、破砕機の作動の円滑化を図る破砕機過負荷防止装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するために、本発明の破砕機過負荷防止装置は、
ベルト駆動式の破砕機における駆動部に回転検出センサを設け、破砕ロータの回転数を検知して被破砕物の供給を制御することを特徴とするものである（第１発明）。
【０００９】
前記発明において、前記回転検出センサで検出した回転数が予め設定された複数の設定値で、被破砕物供給装置の起動停止を自動的に制御して破砕機への被破砕物の供給を定量的に供給できるようにするのがよい（第２発明）。
【００１０】
また、前記発明において、前記回転検出センサで検出した回転数が予め設定された複数の設定値における最も低い設定値を下回った場合は、破砕機の駆動を停止させるようにするのがよい（第３発明）。さらに、前記被破砕物供給装置にレベルセンサを設け、そのレベルセンサによって供給部の被破砕物が一定以上になると供給を停止させる構成であるのが好ましい（第４発明）。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、破砕ロータの回転数を回転検出センサによって検知して破砕部への被破砕物供給を制御するようにしたので、破砕部で直接的に負荷の状態に即応して破砕処理をすることができ、過負荷状態となるのを予防できて継続運転が維持できるという効果を奏する。したがって、過負荷によって発生する運転停止ならびに噛み込み現象の発生に伴う被破砕物の取り除き作業を解消でき、作業性の向上を図ることができる。
【００１２】
また、破砕機への被破砕物供給を、破砕ロータの回転数を段階的に複数設定して制御することにより、その破砕ロータへの被破砕物供給量を多段階に分けて行うようにして、負荷状況に応じた運転ができ、作業を中断することなく継続して実施できるという利点がある。そして、設定回転数の下限を超えて負荷が過大な状態に到ったことを検知すれば、直ちに被破砕物の供給停止のみならず、破砕機の運転を停止させることにより、機器の損傷を回避することができる。
【００１３】
さらに、被破砕物供給装置にレベルセンサを設け、そのレベルセンサによって供給部の被破砕物が一定以上になると供給を停止させるようにすることで、破砕機の破砕部に過剰な供給が防止でき、過負荷運転を予防することができるという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
次に、本発明の破砕機過負荷防止装置の具体的な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００１５】
図１には本実施形態の過負荷防止装置を備えるハンマー式破砕機の側面図が、図２には図１の平面図が、図３には破砕機への被破砕物の供給手段を表わす系統図が、それぞれ示されている。
【００１６】
本実施形態の過負荷防止装置２０が付設される破砕機１は、外周部に複数のハンマー３ａが放射状に取付けられる破砕ロータ３と、この破砕ロータ３を内在させる本体ケーシング２と、本体ケーシング２に取付けられて前記破砕ロータ３と協働して被破砕物を破砕して細砕された破砕片を分級落下させる固定刃４およびスクリーン５と、前記本体ケーシング２の両外側部で軸受７，７にて支持されて前記破砕ロータ３を支持する回転軸６と、この回転軸６の一端に取付く駆動プーリ８にモータプーリ１０ａからベルト９により巻掛け伝導して回転力を与える駆動モータ１０およびそれらを支持する基台１１とで構成される周知構造のハンマー式破砕機である。図中符号１２はベルトカバーである。
【００１７】
この実施形態の過負荷防止装置２０は、回帰反射型の回転検出センサ２１と、回転・速度計２３とコントローラ２４とを備える制御部２５とで構成され、破砕機１の駆動部に設けられる。前記回帰反射型の回転検出センサ２１は、光検出センサ部２１ａと反射板２１ｂとで構成され、その反射板２１ｂは破砕ロータ３の回転軸６の軸端に取付く駆動プーリ８の一側面に取付けられ、光検出センサ部２１ａは破砕機１の本体ケーシング２の外側面で前記反射板２１ｂが駆動プーリ８とともに回転する軌跡円に対向する位置で付設されている。この回転検出センサ２１では、光検出センサ部２１ａの投光部から発射される光線を、駆動プーリ８の１回転ごとに前記反射板２１ｂで反射させ、受光部で受けて中継器２２を介して回転・速度計２３の計測部に送って計測するようにされている。なお、この実施形態では前記光検出センサ部２１ａから中継器２２へは光ファイバ２７で接続され、中継器２２から回転・速度計２３まではケーブル２８で接続されている。
【００１８】
前記回転・速度計２３は、例えばデジタル式で任意の回転数を複数設定できる形式のもの（例えば「マルチタイプ回転・速度計」ＲＸ−２２（キーエンス社製））で、前記回転検出センサ２１からの信号を受けて所要回転数を二段階に分けて設定するようにされている。この回転・速度計２３によって設定した第１段目の設定回転数が検出されると、接続されるコントローラ２４により破砕機１の上側に設置される被破砕物供給装置１５から破砕機１への被破砕物の供給を制限するようにされている。また、第２段目の設定回転数以下になると、破砕機１自体の運転を停止するようにされている。
【００１９】
前記回転数の設定値は、この実施形態では、第１段目の設定として例えば６００ｒ.ｐ.ｍ〜５５０ｒ.ｐ.ｍになると第１段の信号が発信され、被破砕物供給装置１５の供給を止めるようにし、第２段目の設定として例えば５００ｒ.ｐ.ｍ以下になると第２段の信号が発信されて破砕機１の駆動モータ１０を停止させるように設定される。
【００２０】
前記被破砕物供給装置１５は、コンベアで受入れ箇所から破砕機１の上部まで被破砕物を搬送する搬送部１６と、このコンベアの端部から破砕機１の受入れ口２ａ上部に繋がるように配置される投入部１７とで構成されている。また、前記投入部１７には、水平方向に電波を放射して検知するレベルセンサ１８を付設して、一定レベルを超えて被破砕物が送り込まれると供給を規制して過剰供給にならないようにする機構が設けられている。なお、前記回転数検出による第１段設定値によって供給を制御するのは、前記コンベアによる搬送部１６の駆動を停止させることにより行う。
【００２１】
このように構成される過負荷防止装置２０を備える破砕機１では、正常時において、被破砕物供給装置１５の搬送部１６によって投入部１７に被破砕物が送り込まれると、破砕機１の上部の受入れ口２ａから本体ケーシング２内の破砕部に被破砕物が供給されて回転する破砕ロータ３のハンマー３ａにより打撃され、固定刃４と破砕ロータ３とによるせん断とスクリーン部５での擂り潰しによって破砕され、細砕された破砕片はスクリーン目から落下排出される。この正常運転時には、本体ケーシング２の外側面に取付く光検出センサ部２１ａの投光部から投射される光が、回転軸６上の駆動プーリ８の側面に付されている反射板２１ｂで１回転するごとに光検出センサ部２１ａの受光部に反射され、その受光信号が回転・速度計２３に伝達されて積算され、第１段の設定値を超える回転数がカウントされると正常と認識される。
【００２２】
破砕部に供給される被破砕物が大型のもの、あるいは金属塊状のものなど破砕ロータ３に作用する負荷が大きいと、その破砕反力によって回転速度が減じられ、回転軸６の回転数が正常よりも減少することになる。すると、回転検出センサ２１による回転数の検知が、予め設定されている設定値、例えば６００ｒ．ｐ．ｍ〜５５０ｒ．ｐ．ｍに減少すると、回転・速度計２３からの指令信号がコントローラ２４に与えられ、被破砕物供給装置１５の搬送部１６の駆動部（モータ）を停止させて被破砕物の供給を止める。こうすると、継続して被破砕物が本体ケーシング２内に送り込まれないので、受入れられた被破砕物のみが破砕部で破砕され、破砕ロータ３に対する負荷を増大させずに処理できることになる。こうして、順次破砕処理が継続して行われ、破砕ロータ３に作用する負荷が低減すれば、それに伴って回転速度も次第に回復する。
【００２３】
回転軸６の回転速度が設定値を超えて回復方向に作動すれば、回転検出センサ２１による信号で回転・速度計２３を介してコントローラ２４による被破砕物供給装置１５の搬送部１６での駆動部に制御解除（モータ駆動）の信号が与えられ、再び被破砕物の供給が開始される。こうして正常運転に復帰できるのである。
【００２４】
一方、破砕部において供給された被破砕物が破砕困難な状態になり、急激に破砕ロータ３に対する負荷が増大した場合、回転軸６の回転数が著しく減少する。この場合、まず前記回転数が第１段階の設定値（例えば６００〜５５０ｒ．ｐ．ｍ）になると、前述のように、被破砕物供給装置１５の搬送部１６を停止させて新たな被破砕物の供給を止める。こうしてもさらに回転速度が低下して、その回転が第２段階の設定値（例えば５００ｒ．ｐ．ｍ）以下にまで低下すると、コントローラ２４により予め設定したように、破砕機１の駆動モータ１０の作動を停止させる。こうすることにより、駆動モータ１０により駆動するベルト９が駆動プーリ８上で空転する事態を速やかに停止させて、ベルト９の損耗を回避させる。言換えると、破砕困難な状態で破砕機１の運転を継続させず、破砕不能の被処理物（被破砕物）を本体ケーシング２内の破砕部から除去する作業ができるように対応させる。なお、破砕不能物の除去作業が終了すれば、破砕部を正常にした後、駆動モータ１０を起動することにより現状復帰させることができる。
【００２５】
上述のように、この実施形態の過負荷防止装置２０によれば、破砕機１における破砕ロータ３（回転軸６）の回転数を検出して、制御部で予め設定した複数段の回転数設定値により、まず第１段階で破砕機１への被破砕物の供給を制御して停止させ、破砕部での負荷の増大を抑制し、負荷が低減すると自動的に正常に復帰させることができる。そして、より大きい負荷が作用して破砕ロータ３の回転が著しく低下する事態に到ると、破砕機１自体の駆動を停止させることにより、無理な運転を回避し、破砕機１の駆動部におけるベルト９の保護ならびに作業の継続性を確保する。こうすることにより、破砕処理作業を効率よく実施することができる。
【００２６】
しかも、本実施形態によれば、この過負荷防止を実際に負荷が作用する破砕ロータ３が正常時に較べて回転速度がほぼ負荷の増大に比例して低下することに鑑みて、回転軸６の回転数の変化に対応させて制御するようにしたことで、より確実に過負荷防止の機能を発揮させることができるのである。
【００２７】
前記説明において記述の回転数設定値はそれに限定されるものではなく、破砕機の能力等に応じて任意設定できる。また、前記設定は二段にこだわらず、必要に応じてさらに細分することもできる。そのほかに、回転検出センサについては構成上無接点式のものであれば、前述の形式にこだわらない。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本実施形態の過負荷防止装置を備えるハンマー式破砕機の側面図
【図２】図１の平面図
【図３】破砕機への被破砕物の供給手段を表わす系統図
【符号の説明】
【００２９】
１    破砕機
２    本体ケーシング
３    破砕ロータ
６    回転軸
８    駆動プーリ
９    ベルト
１０    駆動モータ
１５    被破砕物供給装置
１６    被破砕物供給装置の搬送部
１７    ホッパ
１８    レベルセンサ
２０    過負荷防止装置
２１    回転検出センサ
２３    回転・速度計
２４    コントローラ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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