(57)【要約】【課題】  加圧シリンダによる研削スラッジの加圧進行時に、脈動を伴わずに圧力が急上昇した後で発生する研削スラッジの噴出を未然に防止できる研削スラッジの固形化物製造装置および製造方法を提供する。【解決手段】  加圧シリンダ３の圧力を監視する圧力検出センサ１７と、加圧シリンダ３の進退位置および速度を監視する位置検出センサ１９と、油圧システム４の吐出流量および吐出圧力を制御する油圧制御装置４と、監視制御手段５とを設ける。加圧シリンダ３の急速前進動作中の圧力が噴出域となる圧力になったことを検出する初期噴出域圧力監視手段２１ｂと、噴出域の検出に応答して油圧制御装置４へ噴出域回避動作の指令を与える初期噴出域回避制御手段２１ｃとを、前記監視制御手段５に設ける。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
研削ラインで発生したクーラント含有の研削スラッジをろ過した濃縮スラッジを、油圧ポンプを駆動源とする加圧シリンダによる圧搾によって固形化して固形化物を製造する研削スラッジの固形化物製造装置であって、
前記油圧ポンプ、この油圧ポンプから吐出される作動油の油圧回路、並びにこれら油圧ポンプおよび油圧回路を制御する油圧制御装置を有し前記加圧シリンダへ作動油を供給する油圧システムと、
前記加圧シリンダの圧力を監視する圧力検出センサと、
前記加圧シリンダの進退位置を監視する位置検出センサと、
前記圧力検出センサおよび位置検出センサの検出信号を監視して前記油圧制御装置に前記加圧シリンダが定められた動作を行うように制御指令を与え、前記加圧シリンダの前進開始時に急速前進動作させるフィードフォワード制御の監視制御手段とを備え、
前記加圧シリンダの前記急速前進動作中の圧力が、前記加圧シリンダの位置に応じた、定められた噴出域となる圧力になったことを検出する初期噴出域圧力監視手段を前記監視制御手段に設けたことを特徴とする研削スラッジの固形化物製造装置。
【請求項２】
請求項１において、前記初期噴出域圧力監視手段により前記定められた噴出域となる圧力になったことの検出に応答して、前記油圧制御装置に対し、定められた噴出域回避動作の指令を与える初期噴出域回避制御手段を前記監視制御手段に設け、前記噴出域回避動作の指令として、前記油圧制御装置に対して前記油圧システムの吐出圧力および吐出流量の一方または両方を減少させる指令を与える研削スラッジの固形化物製造装置。
【請求項３】
請求項２において、前記噴出域対応制御手段は、前記噴出域圧力の検出によって前記油圧システムの吐出圧力および吐出流量を減少させるときに、変更後の油圧システムの吐出圧力を加圧シリンダの進退位置に応じて、定められた圧力に調整する研削スラッジの固形化物製造装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれか１項において、前記監視制御手段は、前記加圧シリンダの前記急速前進動作よりも後の過程で、前記位置検出センサで検出される加圧シリンダの進退位置の変化量と、前記圧力検出センサで検出される加圧シリンダの圧力とで、定められた噴出の２次噴出域圧力になったことを検出する２次噴出域圧力監視手段と、この２次噴出域圧力になったことの検出に応答して、前記油圧制御装置に対し、定められた噴出域回避動作の指令を与える２次噴出域回避制御手段とを設けた研削スラッジの固形化物製造装置。
【請求項５】
請求項４において、前記２次噴出域回避制御手段は、前記定められた噴出域回避動作の指令として、前記加圧シリンダの後退を行うことで、加圧シリンダ内の圧力を適正化する研削スラッジの固形化物製造装置。
【請求項６】
請求項４において、前記２次噴出域回避制御手段は、前記定められた噴出域回避動作の指令として、前記加圧シリンダの後退を行うことで、加圧シリンダ内の圧力を適正化した後、再度、前記加圧シリンダを前進させる研削スラッジの固形化物製造装置。
【請求項７】
請求項４において、前記２次噴出域回避制御手段は、前記定められた噴出域回避動作の指令として、前記加圧シリンダの後退と、再度の前記加圧シリンダを前進とを繰り返す研削スラッジの固形化物製造装置。
【請求項８】
研削ラインで発生したクーラント含有の研削スラッジをろ過した濃縮スラッジを、油圧ポンプを駆動源とする加圧シリンダによる圧搾によって固形化して固形化物を製造する研削スラッジの固形化物製造方法であって、
前記油圧ポンプ、この油圧ポンプから吐出される作動油の油圧回路、並びにこれら油圧ポンプおよび油圧回路を制御する油圧制御装置を有し前記加圧シリンダへ作動油を供給する油圧システムと、前記加圧シリンダの圧力を監視する圧力検出センサと、前記加圧シリンダの進退位置を監視する位置検出センサと、前記圧力検出センサおよび位置検出センサの検出信号を監視して前記油圧制御装置に前記加圧シリンダが定められた動作を行うように制御指令を与え、前記加圧シリンダの前進開始時に急速前進動作させるフィードフォワード制御の監視制御手段とを用い、前記加圧シリンダの前進開始時に急速前進動作させ、この急速前進動作中の圧力が、前記加圧シリンダの位置に応じた、定められた噴出域となる圧力になったか否かを監視し、噴出域となる圧力になると、前記油圧制御装置に対し、定められた噴出域回避動作の指令を与えることを特徴とする研削スラッジの固形化物製造方法。
【請求項９】
請求項８において、前記加圧シリンダの前記急速前進動作よりも後の過程で、前記位置検出センサで検出される加圧シリンダの進退位置の変化量と、前記圧力検出センサで検出される加圧シリンダの圧力とで、定められた噴出の２次噴出域圧力になったか否かを監視し、２次噴出域圧力になったことの検出に応答して、前記油圧制御装置に対し、定められた噴出域回避動作の指令を与える研削スラッジの固形化物製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、研削ラインで発生した研削スラッジ、例えば、転がり軸受の内外輪や転動体等の鉄系構成部品、その他の軸受用鋼材の研削スラッジをブリケットに固形化する研削スラッジの固形化物製造装置および製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
研削スラッジを圧搾することにより固形化し、絞り出されたクーラントを再利用すると共に、その固形化物（ブリケット）を製鋼材として再利用することが検討されている。この固形化物の製造につき、温度、クーラントの含有率、加圧速度の変化および加圧圧力の変化を検出して、加圧速度を制御する方法等が開示されている（特許文献１，２）。
他の研削スラッジの固形化方法および固形化装置として、良好な仕上がり状態のブリケットを得るため、一定昇圧速度での圧搾の方法が開示されている（特許文献３，４）。
【０００３】
その他の研削スラッジの固形化方法および固形化装置においては、各種温度測定手段とクーラント含有率測定手段の情報から加圧速度制御手段により加圧速度を変更する方法（特許文献５，６）、加圧時の圧力を監視して設定変動率よりも急激な変動があったときに、加圧速度調整手段に加圧シリンダの加圧速度を設定基準に従って調整させる技術（特許文献７）等が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３９０７９１７号公報
【特許文献２】特開２００１−３１５０００号公報
【特許文献３】特許第３９７９１３７号公報
【特許文献４】特開２００３−２７５８９８号公報
【特許文献５】特許第３９０７９７５号公報
【特許文献６】特開２００３−１９５９８号公報
【特許文献７】特開２００９−２２０１２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
研削スラッジの固形化において、成形圧力や速度を最適に設定しても、例えば、研削スラッジの性状は、ろ過等の前処理工程での仕上り状況により変動すると、成形性が悪くなる場合がある。より具体的には、当初良好な成形がなされていても、次のような問題がある。例えば、研削スラッジのクーラントや空気の含有率が高くなった場合や、クーラントに油が混入した場合、成形時に金型隙間から研削スラッジが空気やクーラントと共に噴出し、また、研削スラッジが未固形のまま排出され、正常な成形ができない場合がある。この場合、成形されない研削スラッジが成形品排出経路やクーラント排出経路に溜まって種々のトラブルが生じる。研削スラッジの噴出を避けるために成形速度を下げるが、安全をみて成形速度を下げすぎると、処理能力の低下の問題が生じて、効率良い稼動、安定した稼動を実現できない。
【０００６】
そこで、加圧シリンダの前進動作中に発生する脈動を伴う研削スラッジの噴出について、噴出前の脈動を検出し、加圧シリンダの加圧力および加圧速度を自動調整することで、前記噴出を未然に防止し研削スラッジの正常な形成を行うことが提案された（特願２０１０−２０２８３２号）。
【０００７】
しかし、この場合でも、特に研削スラッジ内のクーラントや空気の含有率が高くなった場合には、脈動を伴わずに圧力が急上昇し、成形時に金型隙間から研削スラッジが空気やクーラントと共に噴出し、研削スラッジが未固形のまま排出され、正常な成形ができないことがある。
【０００８】
この発明の目的は、加圧シリンダによる研削スラッジの加圧進行時に、脈動を伴わずに圧力が急上昇した後に発生する研削スラッジの噴出を未然に防止できる研削スラッジの固形化物製造装置および製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明の研削スラッジの固形化物製造装置は、研削ラインで発生したクーラント含有の研削スラッジをろ過した濃縮スラッジを、油圧ポンプを駆動源とする加圧シリンダによる圧搾によって固形化して固形化物を製造する研削スラッジの固形化物製造装置であって、前記油圧ポンプ、この油圧ポンプから吐出される作動油の油圧回路、並びにこれら油圧ポンプおよび油圧回路を制御する油圧制御装置を有し前記加圧シリンダへ作動油を供給する油圧システムと、前記加圧シリンダの圧力を監視する圧力検出センサと、前記加圧シリンダの進退位置を監視する位置検出センサと、前記圧力検出センサおよび位置検出センサの検出信号を監視して前記油圧制御装置に前記加圧シリンダが定められた動作を行うように制御指令を与え、前記加圧シリンダの前進開始時に急速前進動作させるフィードフォワード制御の監視制御手段とを備え、
前記加圧シリンダの前記急速前進動作中の圧力が、前記加圧シリンダの位置に応じた、定められた噴出域となる圧力になったことを検出する初期噴出域圧力監視手段を前記監視制御手段に設けたことを特徴とする。なお、前記「定められた噴出域となる圧力」は、サージ圧力以外の検出圧力に対して比較する設定圧力である管理限界圧力と、サージ圧力が生じた場合の検出圧力にして比較する設定圧力である設定サージ圧力との２種類を設けてても良い。
【００１０】
この構成によると、監視制御手段により、加圧シリンダが定められた動作を行うように前記油圧制御装置に制御指令が与えられ、フィードフォワード制御がなされる。この定められた動作として、加圧シリンダの前進開始時に急速前進動作させる。この急速前進動作中に、初期噴出域圧力監視手段が、圧力検出センサにより検出される圧力と、位置検出センサにより検出される加圧シリンダの進退位置とを監視し、検出された圧力が、加圧シリンダの位置に応じた、定められた噴出域となる圧力と比較する。具体的には、この定められた噴出域となる圧力として、管理限界圧力と設定サージ圧力との２種類が定められている場合は、加圧シリンダの急速前進動作中に時々刻々と、加圧シリンダの位置に応じて事前設定された管理限界圧力または設定サージ圧と、前記圧力検出センサで検出される加圧シリンダ内の圧力とを比較し、いずかの設定圧力に達した場合は噴出域が検出されたとする。
【００１１】
クーラントや空気の含有率の高い研削スラッジでは、ホッパーからの投入時間が同じ場合、投入量は増え、これにより加圧シリンダが前記急速前進動作中に、脈動を伴わず圧力が急上昇することがある。これは、圧搾される研削スラッジが噴出する前の予兆であり、その後、通常の圧力制御で加圧シリンダを前進させると研削スラッジが噴出してしまう。  そこで、急速前進動作中に、検出圧力が研削スラッジの噴出を起こす可能性のある圧力の寸前の圧力以上の噴出域圧力となったことを、初期噴出域圧力監視手段によって検出する。噴出域圧力が検出された場合、加圧シリンダの圧力を低下させることにより、脈動を伴わずに圧力が急上昇した後に発生する研削スラッジの噴出を未然に防止でき、安定した成形が可能になる。これは、含水率が高い場合や、油分混入率が高い研削スラッジの如何に係わらず適用てきる。加圧シリンダの圧力低下は、監視制御手段により自動で行っても良いし、手動で行っても良い。
なお、加圧シリンダ内の圧力は、加圧シリンダの進退位置による加圧の進行によって変わるため、定めておく噴出域圧力は、加圧シリンダの進退位置によって変える。前記急速前進動作となる間において、上記の定められた噴出域となる圧力は一定であっても良い。その場合、初期噴出域圧力監視手段において、位置検出センサの検出信号は急速前進動作の領域内の位置であるか否かの判定に用いる。
サージ圧の検出は、圧力の検出と位置検出センサより判断する。具体的には、加圧初期段階であることを位置検出センサで検知している時に噴出域圧力にまで圧力が上昇した場合、検知して動作変更を実施する。
【００１２】
この発明において、前記初期噴出域圧力監視手段により前記定められた噴出域となる圧力になったことの検出に応答して、前記油圧制御装置に対し、定められた噴出域回避動作の指令を与える初期噴出域回避制御手段を前記監視制御手段に設け、前記噴出域回避動作の指令として、前記油圧制御装置に対して前記油圧システムの吐出圧力および吐出流量の一方または両方を減少させる指令を与えるようにしても良い。好ましくは、吐出圧力を下げることで圧力低下、吐出流量を少なくすることで速度低下させるように、圧力低下と吐出流量の低下との両方を合わせて行うようにする。
初期噴出域回避制御手段により油圧システムを自動調整することで、吐出圧力の過減少を簡単に防止できる。
【００１３】
この場合に、前記噴出域対応制御手段は、前記噴出域圧力の検出によって前記油圧システムの吐出圧力および吐出流量を減少させるときに、変更後の油圧システムの吐出圧力を加圧シリンダの進退位置に応じて、定められた圧力に調整するようにしても良い。
これにより、吐出圧力の過減少をより一層適切に防止でき、固形化物製造のサイクルタイムの過延長を防止できる。
【００１４】
この発明において、前記監視制御手段は、前記加圧シリンダの前記急速前進動作よりも後の過程で、前記位置検出センサで検出される加圧シリンダの進退位置の変化量と、前記圧力検出センサで検出される加圧シリンダの圧力とで、定められた噴出の２次噴出域圧力になったことを検出する２次噴出域圧力監視手段と、この２次噴出域圧力になったことの検出に応答して、前記油圧制御装置に対し、定められた噴出域回避動作の指令を与える２次噴出域回避制御手段とを設けても良い。
このように急速前進動作よりも後においても、例えば完了まで、加圧シリンダの進退位置の変化量と加圧シリンダの圧力とを監視することで、加圧シリンダ内の圧力が上昇した場合の噴出の予兆を捕らえて、噴出を未然に防止することができる。
【００１５】
この場合に、前記２次噴出域回避制御手段は、前記定められた噴出域回避動作の指令として、前記加圧シリンダの後退を行うことで、加圧シリンダ内の圧力を適正化するようにしても良い。
加圧シリンダの後退を行うことで加圧シリンダ内の圧力を適正化することにより、噴出を未然に防止し、正常な成形を実現できる。
【００１６】
この場合に、前記２次噴出域回避制御手段は、前記定められた噴出域回避動作の指令として、前記加圧シリンダの後退を行うことで、加圧シリンダ内の圧力を適正化した後、再度、前記加圧シリンダを前進させるようにしても良い。
また、前記２次噴出域回避制御手段は、前記定められた噴出域回避動作の指令として、前記加圧シリンダの後退と、再度の前記加圧シリンダを前進とを繰り返すようにしても良い。
加圧シリンダ内の圧力を適正化した後、再度、前記加圧シリンダを前進させることで、成形を止めることなく、噴出を未然に防止し、正常な成形を実現できる。加圧シリンダの後退と再度の前進とを繰り返す場合は、より一層確実に、噴出を未然に防止して正常な成形を実現しながら、固形化物製造のサイクルタイムの過延長を防止できる。
【００１７】
なお、加圧シリンダ内の成形中の圧力と時間の関係に対して、研削スラッジ固形化途中の全域の噴出域を体系化し、その体系化した噴出域に応じて、加圧シリンダの前進開始時に急速前進動作、およびその後の加圧シリンダの動作に対し、上記の初期噴出域圧力監視手段、初期噴出回避出手段、２次噴出域圧力監視手段、および２次噴出域回避制御手段による検出・制御をプログラム化して制御することで、研削スラッジ固形化過程の全域における噴出を未然に防止して正常な成形を実現することができる。
【００１８】
また、前記油圧制御装置および監視制御手段は、リレーシステムおよび油圧サーボにより構成されていても良い。このように、油圧制御装置および監視制御手段を、リレーシステムおよび油圧サーボにより構成することで、制御の応答性を増進することができる。
さらに、この発明の研削スラッジの固形化物製造装置は、加圧過程の安定化を図ることで、含水率のばらつきがある研削スラッジにおいても固形化の高度安定化を図ることができる。
【００１９】
この発明の研削スラッジの固形化物製造方法は、研削ラインで発生したクーラント含有の研削スラッジをろ過した濃縮スラッジを、油圧ポンプを駆動源とする加圧シリンダによる圧搾によって固形化して固形化物を製造する研削スラッジの固形化物製造方法であって、前記油圧ポンプ、この油圧ポンプから吐出される作動油の油圧回路、並びにこれら油圧ポンプおよび油圧回路を制御する油圧制御装置を有し前記加圧シリンダへ作動油を供給する油圧システムと、前記加圧シリンダの圧力を監視する圧力検出センサと、前記加圧シリンダの進退位置を監視する位置検出センサと、前記圧力検出センサおよび位置検出センサの検出信号を監視して前記油圧制御装置に前記加圧シリンダが定められた動作を行うように制御指令を与え、前記加圧シリンダの前進開始時に急速前進動作させるフィードフォワード制御の監視制御手段とを用い、  前記加圧シリンダの前進開始時に急速前進動作させ、この急速前進動作中の圧力が、前記加圧シリンダの位置に応じた、定められた噴出の噴出域となる圧力になったか否かを監視し、噴出域となる圧力になると、前記油圧制御装置に対し、定められた噴出域回避動作の指令を与えることを特徴とする。
【００２０】
この製造方法によると、この発明の研削スラッジの固形化物製造装置につき説明したと同様に、加圧シリンダによる研削スラッジの加圧進行時に、脈動を伴わずに圧力が急上昇した後に発生する研削スラッジの噴出を未然に防止することができる。
【００２１】
この発明方法において、前記加圧シリンダの前記急速前進動作よりも後の過程で、前記位置検出センサで検出される加圧シリンダの進退位置の変化量と、前記圧力検出センサで検出される加圧シリンダの圧力とで、定められた噴出の２次噴出域圧力になったか否かを監視し、２次噴出域圧力になったことの検出に応答して、前記油圧制御装置に対し、定められた噴出域回避動作の指令を与えるようにしても良い。
このように急速前進動作よりも後においても、例えば完了まで、加圧シリンダの進退位置の変化量と加圧シリンダの圧力とを監視することで、加圧シリンダ内の圧力が上昇した場合の噴出の予兆を捕らえて、噴出を未然に防止することができる。
【発明の効果】
【００２２】
この発明の研削スラッジの固形化物製造装置は、研削ラインで発生したクーラント含有の研削スラッジをろ過した濃縮スラッジを、油圧ポンプを駆動源とする加圧シリンダによる圧搾によって固形化して固形化物を製造する研削スラッジの固形化物製造装置であって、前記油圧ポンプ、この油圧ポンプから吐出される作動油の油圧回路、並びにこれら油圧ポンプおよび油圧回路を制御する油圧制御装置を有し前記加圧シリンダへ作動油を供給する油圧システムと、前記加圧シリンダの圧力を監視する圧力検出センサと、前記加圧シリンダの進退位置を監視する位置検出センサと、前記圧力検出センサおよび位置検出センサの検出信号を監視して前記油圧制御装置に前記加圧シリンダが定められた動作を行うように制御指令を与え、前記加圧シリンダの前進開始時に急速前進動作させるフィードフォワード制御の監視制御手段とを備え、前記加圧シリンダの前記急速前進動作中の圧力が、前記加圧シリンダの位置に応じた、定められた噴出域となる圧力になったことを検出する初期噴出域圧力監視手段を前記監視制御手段に設けたため、加圧シリンダによる研削スラッジの加圧進行時に、脈動を伴わずに圧力が急上昇した後で発生する研削スラッジの噴出を未然に防止でき、安定した成形が可能となる。
【００２３】
この発明の研削スラッジの固形化物製造方法は、研削ラインで発生したクーラント含有の研削スラッジをろ過した濃縮スラッジを、油圧ポンプを駆動源とする加圧シリンダによる圧搾によって固形化して固形化物を製造する研削スラッジの固形化物製造方法であって、前記油圧ポンプ、この油圧ポンプから吐出される作動油の油圧回路、並びにこれら油圧ポンプおよび油圧回路を制御する油圧制御装置を有し前記加圧シリンダへ作動油を供給する油圧システムと、前記加圧シリンダの圧力を監視する圧力検出センサと、前記加圧シリンダの進退位置を監視する位置検出センサと、前記圧力検出センサおよび位置検出センサの検出信号を監視して前記油圧制御装置に前記加圧シリンダが定められた動作を行うように制御指令を与え、前記加圧シリンダの前進開始時に急速前進動作させるフィードフォワード制御の監視制御手段とを用い、  前記加圧シリンダの前進開始時に急速前進動作させ、この急速前進動作中の圧力が、前記加圧シリンダの位置に応じた、定められた噴出の噴出域となる圧力になったか否かを監視し、噴出域となる圧力になると、前記油圧制御装置に対し、定められた噴出域回避動作の指令を与えるため、加圧シリンダによる研削スラッジの加圧進行時に、脈動を伴わずに圧力が急上昇した後で発生する研削スラッジの噴出を未然に防止でき、安定した成形が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】この発明の一実施形態に係る固形化物製造装置の破断正面図、およびこの固形化物製造装置の制御系のブロック図を合わせて示す説明図である。
【図２】同固形化物製造装置を用いた研削スラッジの固形化物製造工程における圧力検出センサによる圧力信号を破線で示し、加圧シリンダの動きを位置検出センサによる位置信号として実線で示すグラフである。
【図３】同固形化物製造装置による加圧シリンダの基本となる動きおよび圧力の変化を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
この発明の一実施形態を図１ないし図３と共に説明する。この実施形態に係る研削スラッジの固形化物製造装置は、研削ラインで発生したクーラント含有の研削スラッジをろ過した濃縮スラッジを、ブリケットに固形化する装置に適用される。前記研削スラッジとして、例えば、転がり軸受の内外輪や転動体等の鉄系構成部品、その他の軸受用鋼材の研削スラッジが挙げられる。なお、軸受構成部品以外の鉄系構成部品、鋼材等から排出される研削スラッジを、この固形化物製造装置で固形化することも可能である。以下の説明は、研削スラッジの固形化の製造方法についての説明をも含む。
【００２６】
図１に示すように、固形化物製造装置は、主に、スラッジ供給機構１と、プレス部２と、加圧シリンダ３および油圧制御装置４と、センサ類と、監視制御手段５と、この製造装置全体を制御する上位制御装置（図示せず）とを備えている。
スラッジ供給機構１は、ホッパー６と、スクリューフィーダ７と、モータ８と、投入部９とを有する。前記ホッパー６には、濃縮スラッジが投入され貯蔵される。このホッパー６の下端に、モータ８を駆動源とするスクリューフィーダ７が設置されている。このスクリューフィーダ７の給送側先端、つまりスクリューフィーダ７における濃縮スラッジの給送方向下流側の先端部は、上下方向に設置された筒状の投入部９の筒９ａ内に連通している。したがって、ホッパー６に貯蔵された濃縮スラッジは、回転駆動されるスクリューフィーダ７により投入部９の筒９ａ内に給送される。
【００２７】
投入部９の上部には、筒９ａ内に給送された濃縮スラッジを下方に押しやる投入シリンダ１０が設けられている。すなわち投入部９の上部に、投入シリンダ１０のシリンダ本体１０ａが設置され、このシリンダ本体１０ａから延びるロッド１０ｂの先端にプッシャー１１が固定されている。このプッシャー１１が筒９ａ内に配置され、ロッド１０ｂの伸縮動作に伴うプッシャー１１の筒９ａ内の軸心方向に沿った上下動により、筒９ａ内に給送された濃縮スラッジを下方に押しやるように構成されている。
【００２８】
投入部９の下部には、プレス部２のシリンダ１２が水平に設置される。このシリンダ１２は内部が圧搾室１２ａとなるものであり、このシリンダ周胴部の上部には、投入部９の下端部と連通する投入口（図示せず）が形成されている。シリンダ１２の軸方向両端は開口され、同シリンダ１２の軸方向一端の開口部は、シリンダ１３に連結される受圧シャッター１４により開閉自在とされている。圧搾室１２ａに投入された濃縮スラッジを圧搾するとき、前記シリンダ１３を駆動させ受圧シャッター１４により前記開口部を閉じ、固形化されたブリケットＫを前記開口部から排出するとき、受圧シャッター１４により前記開口部を開くようになっている。
加圧シリンダ３のロッドに加圧パンチ１５が設けられ、この加圧パンチ１５は、シリンダ１２の軸方向他端の開口部１２ｂから挿入されてシリンダ１２内部を油圧で作動するようになっている。前記投入口から圧搾室１２ａに投入された濃縮スラッジは、加圧パンチ１５の圧搾室１２ａ内への進入により、加圧パンチ１５および受圧シャッター１４間で挟圧されて、固形化物つまりブリケットＫに成形される。
【００２９】
加圧シリンダ３は、油圧システム４の油圧ポンプ４ａを駆動源とする。油圧システム４は、前記油圧ポンプ４ａ、この油圧ポンプ４ａから吐出される作動油の油圧回路４ｂ、並びにこれら油圧ポンプ４ａおよび油圧回路４ｂを制御する油圧制御装置４ｃを有する。油圧回路４ｂは、例えば、絞り弁や流量調整弁等の流量制御弁と、リリーフ弁や減圧弁等の圧力制御弁を有し、加圧シリンダ３のポートＰ１，Ｐ２に油路１６を介して配管接続されている。油圧制御装置４ｃは、油圧ポンプ４ａおよび油圧回路４ｂのバルブ類を制御する手段であり、油圧制御装置４ｃの制御により、油圧システム４から加圧シリンダ３へ供給する油圧および油量の調整が可能である。
なお、油圧回路４ｂおよび油圧制御装置４ｃは、通常のリレーシステムの他、油圧サーボを用いて構成しても良い。油圧サーボによると、より応答性を増すことができる。
【００３０】
油路１６の管路途中には、加圧シリンダ３の加圧側圧力を監視検出する圧力検出センサ１７が設けられている。検出された圧力は、後述する監視制御手段５に送られる。また加圧シリンダ３には、この加圧シリンダ３のロッドの進退位置および速度を監視検出する位置検出センサ１９が設けられ、検出された進退位置および速度は、監視制御手段５に送られる。
【００３１】
監視制御手段５は、前記圧力検出センサ１７および位置検出センサ１９の検出信号を監視して前記油圧制御装置４に、加圧シリンダ３が定められた動作を行うようにフィードフォワード制御する制御指令を与える手段であり、圧力信号処理装置１８と、位置・速度信号処理装置２０と、機械制御装置２１とを有する。圧力信号処理装置１８は、圧力検出センサ１７で監視される圧力信号をデジタル化する。位置・速度信号処理装置２０は、位置検出センサ１９で監視される加圧シリンダ３の進退位置および速度の信号をデジタル化する。
【００３２】
機械制御装置２１は、コンピュータ式のシーケンサ等のプログラム制御を行う手段であって、基本動作制御手段２２と、安定化制御手段２５とを有する。基本動作制御手段２２は、研削スラッジを圧搾によってブリケットＫとする間に加圧シリンダ３に行わせる基本となる進退動作が設定され、その加圧動作を行うように、油圧システム４の油圧制御装置４ｃに制御指令を出力する手段である。
【００３３】
基本動作制御手段２２は、前記基本となる進退動作として、例えば図３に示すように、加圧シリンダ３の前進開始時に急速前進動作させる急速前進区間Ａと、その後に急速前進区間Ａよりも低速で前進させる加圧前進区間Ｂ（Ｂ１，Ｂ２）と、圧搾が完了し受圧シャッター１４が開いた後にブリケットＫを押し出す押出区間Ｃとの各動作を行わせる。加圧前進区間Ｂでは、加圧の段階に応じて複数段の区間Ｂ１，Ｂ２に細分し、その区間Ｂ１，Ｂ２毎に前進速度を変えるようにしている。この間の加圧シリンダ３内の圧力は、通常では同図に破線で示すように変化する。
【００３４】
安定化制御手段２５は、基本動作制御手段２２で行う制御に対して、前記圧力検出センサ１７および位置検出センサ１９の検出信号を用い、加圧シリンダ３から研削スラッジの噴出が生じないように加圧を安定化させる制御する手段である。安定化制御手段２５は、噴出域圧力監視手段２３と、この噴出域圧力監視手段２３による監視結果よって噴出の回避動作を行わせる噴出回避手段２４とで構成させる。噴出域圧力監視手段２３は、加圧の段階に応じて機能させる初期噴出域圧力監視手段２３ａと、２次噴出域圧力監視手段２３ｂとでなる。噴出回避手段２４は、初期噴出回避手段２４ａと、２次噴出回避手段２４とでなる。
【００３５】
初期噴出域圧力監視手段２３ａは、加圧シリンダ３の前記急速前進動作中の圧力が、加圧シリンダ３の位置に応じた、定められた噴出域となる圧力になったことを検出する手段である。圧力には前記圧力検出センサ１７で検出した値を、位置には位置検出センサ１９で検出した値を用いる。上記の定められた噴出域としては、管理限界圧力と設定サージ圧力との２種類が定められている。管理限界圧力は、例えば図２に斜線部で示すように、加圧シリンダ３の進退位置に応じて圧力が設定されている。
【００３６】
初期噴出回避手段２４ａは、初期噴出域圧力監視手段２３ａにより前記定められた噴出域となる圧力になったことが検出されると、これに応答して、前記油圧制御装置４ｃに対し、定められた噴出域回避動作の指令を与える手段である。初期噴出回避手段２４ａは、前記噴出域回避動作の指令として、例えば、前記油圧制御装置４ｃに対して前記油圧システム４の吐出圧力および吐出流量を減少させる指令を与えるようにする。この場合に、油圧ポンプ４ｂの吐出圧力および吐出流量を減少させる指令としても、また油圧回路４ｂの制御によって油圧システム４の吐出圧力および吐出流量を減少させる指令としても、また油圧ポンプ４ｂ，油圧回路４ｂの制御の組み合わせによって油圧システム４の吐出圧力および吐出流量を減少させる制御としても良い。
【００３７】
噴出域対応制御手段２４ａは、この例では、前記噴出域圧力の検出によって油圧システム４の吐出圧力および吐出流量を減少させるときに、変更後の油圧システム４の吐出圧力を加圧シリンダ３の進退位置に応じて、定められた圧力に調整するようにしている。
【００３８】
２次噴出域圧力監視手段２３ｂは、加圧シリンダ３の前記急速前進動作よりも後の過程で、すなわち、急速前進区間Ａの後の加圧前進区間Ｂで、前記位置検出センサ１９で検出される加圧シリンダ３の進退位置の変化量と、前記圧力検出センサ１７で検出される加圧シリンダ３内の圧力とで、定められた噴出の２次噴出域圧力になったことを検出する手段である。
【００３９】
２次噴出域回避制御手段２４ｂは、２次噴出域圧力監視手段２３ｂによる２次噴出域圧力になったことの検出に応答して、前記油圧制御装置４ｃに対し、定められた噴出域回避動作の指令を与える手段である。
２次噴出域回避制御手段２４ｂは、前記の定められた噴出域回避動作の指令として、加圧シリンダ３の後退を行うことで、加圧シリンダ３内の圧力を適正化させる。この例では、２次噴出域回避制御手段２４ｂは、前記定められた噴出域回避動作の指令として、加圧シリンダ３の後退を行うことで、加圧シリンダ３内の圧力を適正化した後、再度、前記加圧シリンダ３を前進させる。この場合に、２次噴出域回避制御手段２４ｂは、前記定められた噴出域回避動作の指令として、加圧シリンダ３の後退と、再度の加圧シリンダのを前進とを繰り返すようにしても良い。
【００４０】
なお、安定化制御手段２５は、上記構成において、また上記構成とは別に、成形中の全期間の圧力と時間の関係に対して、研削スラッジ固定化途中の噴出生じる恐れのある噴出域を体系化し、定められた噴出回避動作を行うようにプログラム制御を行うようにしても良い。
【００４１】
図２は、上記した固形化物製造装置を用いて研削スラッジの固形化を行うときの、圧力検出センサ１７による圧力信号（破線で示す）と、加圧シリンダ３の動きを示す位置検出センサ１９による位置信号（実線で示す）との関係の一例をグラフで示したものである。同図において、ハッチングして示す圧力帯域は、上記した噴出域圧力として予め設定される管理限界圧力値の帯域である。設定サージ圧の帯域も上記ハッチングして示す圧力帯域としても予良い。
【００４２】
同図を参照して、上記固形化物製造装置を用いた研削スラッジの固形化処理における制御動作を説明する。
上位制御装置（図示せず）からの操作開始信号により、図１に示すモータ８、投入シリンダ１０、およびシリンダ１３を駆動させ、加圧パンチ１５を圧搾室１２ａ内へ急速に進入させ、加圧シリンダ３による低圧・高速の加圧を開始する。基本動作制御手段２２は、圧力検出センサ１７の検出値から、加圧シリンダ３内の研削スラッジに一定の圧力が掛かったことが検出されると、加圧シリンダ３の動作を高圧・低速に切り替える。すなわち図３の区間Ａから区間Ｂの制御に切り替える。研削スラッジの圧搾に伴い、加圧シリンダ３の圧力が上昇し、この圧力が設定値に達した時点で一定時間保持した後、加圧シリンダ３による加圧を終了する。加圧の終了と共に圧力は急激に降下する。この後、シリンダ１３による受圧シャッター１４の開放の後、加圧シリンダ３によるブリケットＫの排出を行わせる。
【００４３】
以上は、固形化処理が正常に行われたときの動作であるが、操作開始後における加圧シリンダ３の急速前進動作中に、初期噴出域圧力検出手段２３ａは、圧力検出センサ１７により検出される加圧時の圧力と、位置検出センサ１９により検出される加圧シリンダ３の進退位置および速度とを監視して、検出される前記圧力を予め設定された管理限界圧力値（またはサージ圧）の帯域（図２にハッチングで示す）と比較する。クーラントや空気の含有率の高い研削スラッジでは、ホッパー６からの投入時間が同じ場合、投入量は増え、これにより加圧シリンダ３が前記急速前進動作中に、脈動を伴わず圧力が急上昇することがある。これは、圧搾される研削スラッジが噴出する前の予兆であり、その後、通常の圧力制御で加圧シリンダ３を前進させると研削スラッジが噴出してしまう。
【００４４】
そこで、このとき、検出される前記圧力が研削スラッジの噴出を起こす噴出域圧力となる、つまり検出される圧力が前記管理限界圧力値（またはサージ圧）に達したことを初期噴出域圧力検出手段２３ａが検出した場合、初期噴出域回避手段２４ａは、油圧システム４の油圧制御装置４ａに対して油圧ポンプ４ａまたは油圧回路４ｃに変更指令を与え、油圧システム４の吐出圧力および吐出流量を減少させる。これにより、加圧シリンダ３の圧力が低下し、脈動を伴わずに圧力が急上昇した後で発生する研削スラッジの噴出を未然に防止でき、安定した成形が可能になる。
このとき、油圧システム４の変更後の吐出圧力を、加圧シリンダ３の進退位置に応じて自動調整する。このように、加圧シリンダ３の進退位置に応じて、油圧システム４の吐出圧力を自動調整することで、吐出圧力の過減少を防止し、固形処理サイクルの過延長を防止することができる。
【００４５】
なお、ここでは、機械制御装置２１から油圧制御装置４に変更指令を与えて、加圧シリンダ３の圧力を自動的に低下させるようにしたが、検出される圧力が前記管理限界圧力値（または設定サージ圧）に達したことを監視制御手段５が検出すると監視制御手段５によりアラームを発生させ、作業者が手動により圧力低下を図るようにしても良い。
【００４６】
その後、加圧シリンダ３が完了位置に達するまで、監視制御手段５を構成する機械制御装置２１の２次噴出域圧力監視手段２３ａは、圧力検出センサ１７により検出される加圧時の圧力と、位置検出センサ１９により検出される加圧シリンダ３の進退位置および速度とを監視して、検出される前記圧力を２次の噴出域圧力として予め設定された管理限界圧力値（または設定サージ圧）の帯域と比較する。加圧シリンダ３の位置変化が完了位置より手前で停止し、加圧シリンダ３の圧力が上昇した場合も、研削スラッジの噴出の予兆である。このとき、検出される前記圧力が２次の噴出域圧力として予め設定された管理限界圧力値（または設定サージ圧）に達したことを２次噴出域圧力監視手段２３ｂが検出すると、２次噴出域回避手段２４ｂが、加圧シリンダ３を予め設定されたプログラムにしたがって後退させ、加圧シリンダ３の圧力を適正化する。これにより、加圧シリンダ３の圧力が２次の噴出域圧力に達する前にも、研削スラッジの噴出を未然に防止できる。
【００４７】
このようにして加圧シリンダ３の圧力が下げられた後に、２次噴出域回避手段２４ｂは、再度、加圧シリンダ３を前進させて加圧を再開させる。以後も、加圧シリンダ３が完了位置に達するまで、２次噴出域圧力監視手段２３ａは、圧力検出センサ１７により検出される加圧時の圧力と、位置検出センサ１９により検出される加圧シリンダ３の進退位置を監視して、検出される前記圧力を２次の噴出域圧力として予め設定された管理限界圧力値（または設定サージ圧）の帯域と比較する。検出される前記圧力が２次の噴出域圧力として予め設定された管理限界圧力値（または設定サージ圧）に達したことを２次噴出域圧力監視手段２３ａが検出すると、その度に、２次噴出域回避手段２４ｂによる圧力低下、が繰り返される。
【００４８】
このようなフィードフォワード制御を行うことによって、研削スラッジの噴出を未然に防止し、安定した固形化処理を行うことができる。この研削スラッジの固形化物製造装置および製造方法は、上記のように加圧の安定化を図るため、含水率の高い研削スラッジや油分混入率の高い研削スラッジの固形化処理に適用しても、また含水率にばらつきがある研削スラッジにおいても固形化の高度安定化を図ることができる。
【符号の説明】
【００４９】
３…加圧シリンダ
４…油圧システム
４ａ…油圧ポンプ
４ｂ…油圧回路
４ｃ…油圧制御装置
５…監視制御手段
１７…圧力検出センサ
１８…圧力信号処理装置
１９…位置検出センサ
２０…位置・速度信号処理装置
２１…機械制御装置
２２…基本動作制御手段
２５…安定化制御手段
２３…噴出域圧力監視手段
２４…噴出回避手段
２３ａ…初期噴出域圧力監視手段
２３ｂ…２次噴出域圧力監視手段
２４ａ…初期噴出回避手段
２４ｂ…２次噴出回避手段
【図１】
2013176775.tif 000003
【図２】
2013176775.tif 000004
【図３】
2013176775.tif 000005