JP2655021B2 - クラッシャ破砕設備 - Google Patents

クラッシャ破砕設備

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JP2655021B2
JP2655021B2 JP3228119A JP22811991A JP2655021B2 JP 2655021 B2 JP2655021 B2 JP 2655021B2 JP 3228119 A JP3228119 A JP 3228119A JP 22811991 A JP22811991 A JP 22811991A JP 2655021 B2 JP2655021 B2 JP 2655021B2
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crusher
bowl
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明 溝上
国男 武谷
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  • Disintegrating Or Milling (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はコンクリートおよびアス
ファルト合材等に使用する粗骨材ならびに細骨材を生産
するクラッシャ破砕設備に係り,特に運転状況の変化に
応じて最小間隙(セット値)と原料供給量とを遠隔操作
で自動的に変更できるクラッシャ破砕設備に関する。
【0002】
【従来の技術】従来,竪軸回りに偏心して回転しながら
上下動する松毬(まつかさ)状のヘッドに覆い被さるよ
うに取付けられたマントルとその外周に静止して配設さ
れたボウルの内側のボウルライナとで原料が破砕される
タイプのクラッシャ,例えば,コーンクラッシャやジャ
イラディスクにおいては,マントルとボウルライナで形
成される最小間隙をセットまたはセット値と称呼し,こ
のセット値を調節してクラッシャの製品サイズをコント
ロールしていた。そして,セット値を調節する場合に
は,図2に示されるように,メインフレーム2に載置さ
れたアジャストメントリング22を静止したまま,これ
と螺合されるボウル20を,セット値を拡大するために
は反時計回りに,セット値を縮小する場合には時計回り
に回転する必要があった。そのためには,ボウル20と
ボウルライナ21の合計重量が大きいので予めボウル上
端に取付けたアジャストメントキャップ40の円周4個
所に設けたフックにクレーン等の吊上げ手段を用いて各
々ワイヤ掛けし,重力をフリーの状態にしたうえ,2〜
3人の作業員の手押しによって規定量回転するか,また
は吊上げすることなしに直接上記のフックにワイヤを掛
けアジャストメントキャップ40の外周に数周にわたり
巻き付けてワイヤの他端をショベルローダ,巻上げ機,
トラック,その他の引張り装置や滑車を利用して水平に
回転する等の作業をしていたが,いずれも煩雑でしかも
長時間の運転休止を余儀なくされていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明の設備において
は,破砕部の摩耗や各サイズ毎の製品割合が変化し所望
の製品が得られないときに現場に人員を派遣してこうし
た煩雑で長時間を要する作業の代りに稼動率を低下させ
ずに簡便にかつ自動的にしかも運転中に遠隔操作でセッ
ト値を変更したり原料供給量を変更したりして所望の製
品が得られるようにしようとするものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明のクラッシャ破砕設備は、原料ビンと振動
フィーダと原料ベルトコンベヤとクラッシャと振動篩と
各製品サイズ毎に設けた輸送用の製品ベルトコンベヤと
篩上産物をクラッシャへ戻すリターンベルトコンベヤと
からなるクラッシャ破砕設備において、該クラッシャは
メインフレームと、該メインフレームの上に積載され内
周面を螺設されたアジャストメントリングと、外周面を
螺設され該アジャストメントリングに螺合して上下方向
移動可能なボウルと、該メインフレームの中心底部に配
設されボスを介して垂直または略垂直に軸承されるメイ
ンシャフトと、該メインシャフトに軸受を介して嵌装さ
れ垂直軸線に対して偏心回転するエキセントリックと、
該エキセントリックに軸受を介して嵌装され回転するヘ
ッドと、該エキセントリックの回転駆動用電動機とを備
えており、前記ボウルまたはボウルの上端に配設され円
筒面を有するアジャストメントキャップの側面に円筒等
間隔に複数個のドライブバーを突設し、竪軸回りに回動
可能でかつばね力を介して該ドライブバーに当接し前記
ボウルの回転を抑止するラチェット機構を備えるととも
に、ピストンロッドの前進に伴って該ラチェット機構の
ロックを解除し、かつ、前記ドライブバーの側面を押圧
して該ボウルを右回りまたは左回りに回転する一対の油
圧シリンダを該ボウルまたはアジャストメントキャップ
の外側に竪軸回りに回動自在に水平に配設し、前記ドラ
イブバーのうち少なくとも1個に対向して近接スイッチ
を固設し、前記一対の油圧シリンダの駆動用の油圧ユニ
ットを備えるとともに、該油圧ユニットに動作指令を伝
達するプログラマブル操作表示器およびシーケンサ制御
装置を格納するコントロールパネルを備え、クラッシャ
の原料供給部に原料レベル計を配設するとともに、振動
フィーダの供給量検知器、原料輸送ベルトコンベヤのベ
ルトウエアならびに破砕後の製品輸送ベルトコンベヤの
ベルトウエア、篩分け後の各製品サイズを輸送するベル
トコンベヤのベルトウエアおよびクラッシャ駆動用電動
機の消費電流計およびこれらと接続された制御装置を備
え、該制御装置は中央処理装置と入力用キーボードとC
RTディスプレイとから構成した。
【0005】
【作用】本発明のクラッシャ破砕設備は,運転中にベル
トウエアの計測によって得られる原料供給量および各製
品サイズ毎の生産量から得られる製品割合,クラッシャ
の駆動用電動機の消費電流,クラッシャ原料供給部にお
ける原料レベル等の実測値を予め運転前に設定した標準
値と制御装置で比較判定させ,標準値の管理限界を超え
た場合には,超過した値に応じて予め設定された操作量
をセット調節装置へ与えてセット値を変更するとともに
振動フィーダの振動数を変更して原料供給量を変更する
操作を遠隔操作で自動的に実施して,所望の製品割合を
保持しつつ運転を継続する。
【0006】なお,セット値の調節については,現在の
状態に対してセット値(最小間隙)を小さくするか,大
きくするかによって回転方向を右回りとするか左回りと
するか決定し,ドライブバーの回転方向およびドライブ
バーの回転ピッチ数(コマ数)をプログラマブル操作表
示器に入力する。この動作指令に基づいて,まず,クラ
ンピングシリンダの圧力が降下されてボウルとアジャス
トメントリングのねじロック力を解除し,ボウルが回転
できる状態にする。そして,開か閉のうち指示されたラ
ムシリンダの前進動作でドライブバーが1ピッチ分押さ
れて回転する。その後ラムシリンダは後退し,指定され
たピッチ分だけラムシリンダは往復動を繰り返したのち
後退限に戻って静止する。こうして所要のピッチ分だけ
開もしくは閉動作したあと,ボウルまたはアジャストメ
ントキャップが回転して所要のセット値になり,クラン
ピングシリンダの圧力が上昇されてボウルとクランピン
グリングのねじ嵌合をロックする。
【0007】
【実施例】以下,本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図1〜図9は本発明のクラッシャ破砕設備の実施
例を示し,図1はクラッシャ破砕設備のフローシート,
図2はクラッシャの全体縦断面図,図3はクラッシャの
部分断面斜視図,図4はクラッシャのセット調節装置の
要部拡大斜視図,図5はクラッシャのセット調節装置の
要部平面図,図6はクラッシャのセット調節装置の制御
系統図,図7はクラッシャ設備の計測系統図,図8は制
御装置の制御ブロック線図,図9は制御装置の概略斜視
図である。
【0008】図1に示すように,原料は原料ビン300
から振動フィーダ400によって切り出され,原料コン
ベヤ(BC1)400を経由してクラッシャ1へ入り破
砕される。破砕された産物(製品)は製品ベルトコンベ
ヤ(BC2)420を経て振動篩500でスクリーニン
グされ,たとえば,2.5mm以下の製品(砕砂)と5
〜20mmの製品(砕石)とが得られる。20mmオー
バの塊石はリターンベルトコンベヤ(BC3)430を
経て再びクラッシャ1へ供給される。600は切替ダン
パである。以上のように構成されたクラッシャ設備の中
核であるクラッシャについて以下詳細に説明する。図2
〜図5において,1はクラッシャ,2はメインフレーム
で,メインフレーム2の下部中央部のボス3に垂直のメ
インシャフト4が立設される。そして,メインシャフト
4の上半分には中心軸よりいくらか偏心した円筒形状の
エキセントリック5がエキセントリックブッシュ6を介
して嵌合され,さらにヘッドブッシュ7を介して松毬
(まつかさ)状のヘッド8が嵌装されている。ヘッド8
の外側には同じく松毬状のマントル9が被覆され,マン
トル9と後述のボウルライナ21との間で原料が破砕さ
れる。エキセントリック5の下端面には上下一対の上部
スラストベアリング18と下部スラストベアリング19
との間で回転するエキセントリック5,ヘッド8および
マントル9の全荷重や破砕運動中の圧縮荷重をメインフ
レーム2へ伝達するとともに,メインシャフト4の上端
の球面座17にヘッドボール16が着座して円滑な回転
を促進する。エキセントリック5の下端外周には,ベベ
ルギヤーで構成されるギヤー10が固設され,Vプーリ
14により回転駆動され,軸受13,13により軸承さ
れる水平の回転軸12の先端のべベルギヤーのピニオン
11を介してエキセントリック5を回転駆動するように
なっている。15はフィードプレートであり,ホッパ2
3に投入された原料を円周等分に分配する。
【0009】一方,メインフレーム2の上端面にテーパ
面を介してアジャストメントリング22が載置され,リ
リースシリンダ25を介して常時下側に引張られメイン
フレーム2と密着されている。メインフレーム2とアジ
ャストメントリング22との間には円周4〜6個の透孔
が設けられ,回り止め用のメインフレームピン2aが貫
通されている。アジャストメントリング22の内周面に
は右ねじのテーパネジが螺設され,外周に同様に右ねじ
のテーパネジを螺設したボウル20と螺合し,ボウル2
0の回転によってボウル20が上下動可能に構成され
る。また,運転中のアジャストメントリング22とボウ
ル20の螺合をロックするため,アジャストメントリン
グ22の上にはこれと同様に内周面に螺設したクランプ
リング22aが載置され,ピストンロッドがアジャスト
メントリング22に締結され,シリンダがクランプリン
グ22aに固設されたクランピングシリンダ24のピス
トンロッドを油圧力により突出することにより両ネジの
当接面に強固な力を与えるようになっている。
【0010】ボウル20の内側にはボウルライナ21が
固設され,マントル9との間で破砕室を形成する。ボウ
ル20の上端外周にはアジャストメントキャップ40が
植込ボルトによって固設されている。
【0011】次に,セット調節装置について説明する。
図4,図5に示すように,アジャストメントキャップ4
0の外周には等間隔で角材からなる突起状のドライブバ
ー42が配列される。アジャストメントキャップ40の
外側には,竪軸50a回りに回転可能で中央部に内側を
向いた突起50cを有するボウルロック50があり,突
起50cがドライブバーの側面に当接する方向に回転付
勢される引張りコイルばね50bが固定のブラケットと
ボウルロック50の1端との間に弾装されている。した
がって,ボウルロック50はアンロックされない限り,
ラチェット機構により常時突起50cの先端がアジャス
トメントキャップ40の周壁へ当接し,突起50cの側
面とドライブバー42の側面とが当接する場合にはアジ
ャストメントキャップ40は回転できないようになって
いる。ただし,突起50cのもう一方の面をテーパに形
成しておくことにより,アジャストメントキャップ50
を左回りに回転するときにはこのボウルロック50を跳
ね上げて回転できるようにしてある。
【0012】そして,ボウルロック50の先端側には一
対のラムシリンダ44がほぼ中央部の竪軸45回りに回
動可能に水平に配設されており,両者のラムシリンダ4
4,すなわち,右回り用のラムシリンダ44Aと左回り
用のラムシリンタ44Bのシリンダのロッド側端部同志
が引張りコイルばね46で締結され,ピストンロッド側
がアジャストメントキャップ40側を向くよう付勢され
ている。ラムシリンダ44のピストンロッドの先端に
は,その突出によりボウルロック50をドライブバー4
2より離脱させる方向へ回転駆動させるストライカ44
aが取付けられ,その上側には同じくピストンロッド
に,ドライブバー42の側面を押圧するドライバ44b
が付設される。したがって,ピストンロッドの前進によ
り,ボウルロック50をアンロック(解錠)すると同時
にドライブバー42を押圧して,その結果,アジャスト
メントキャップ40を回転することができる。アジャス
トメントリング40を右回りさせるときには,ラムシリ
ンダ44Aを駆動し,左回りさせるときにはラムシリン
ダ44Bを駆動する。
【0013】一方,ドライブバー42のうち少なくとも
1個のドライブバーの正面中央に対向して近接スイッチ
70が,図4に示すように固定して配置されており,図
6に示すとおり,プログラマブル操作表示器110およ
びシーケンサ制御装置120を格納するコントロールパ
ネル(制御盤)100へ接続されている。コントロール
パネル100からは,クランピングシリンダ24への圧
油を切換える電磁弁62とラムシリンダ44(44Aお
よび44B)の圧油を切替える電磁弁64,66とラム
シリンダ44の後退限を検知するリミットスイッチ6
7,68へ配線されており,それぞれ動作指令や検出信
号を伝達している。700は後述する制御装置である。
【0014】以上のように構成された本発明のクラッシ
ャのセット調節装置の作動について説明する。まず,破
砕部を形成するマントル9やボウルライナ21が摩耗し
た結果,所望の製品サイズより大きな製品が出るように
なり,後述する所望の製品割合を維持できないときなど
早急にセット値を矯正したい場合には,ボウル20,す
なわち,アジャストメントキャップ40を右回りに回転
して下降させセット値を小さい方に変更する必要が生じ
る。こうした場合には,回転方向および下降量に相当す
るドライブバー42のピッチ数(コマ数)をコントロー
ルパネル100のプログラマブル表示器110へ入力し
て,クランピングシリンダ24の圧油を解放し,ボウル
20とアジャストメントリング22のねじロック力を解
除して,ボウル20が回転できる状態にする。そのあ
と,指示された回転方向に対応するラムシリンダ44が
選択され,指示されたピッチ数に従って,右回り用のラ
ムシリンダ44Aのピストンロッドをこの回数だけ前進
後退することにより,所定のピッチ数ほどアジャストメ
ントキャップ40が回転し,所要量ほど下降してセット
値が変更される。セット値を拡大する場合にはラムシリ
ンダ44Bを使用して同様の操作を繰り返す。セット変
更が終った後は,ピストンロッドは後退限に待避するこ
とによりボウルロック50の突起50cがドライブバー
42のひとつと当接し,ロックされる。そして,再びク
ランピングシリンダ24のロッドを前進させロックす
る。なお,上記のドライブバー1ピッチ分の垂直方向移
動代は0.5〜1.0mmの範囲に選定し,ドライブバ
ー42の個数を選定すると良い。また,ラムシリンダ4
4の前進限は近接スイッチ70によって検知され,後退
限はリミットスイッチ67,68で検知される。上述の
ピッチ数,すなわち,ラムシリンダの作動回数は近接ス
イッチ70によってカウントされる。後退限検知用のリ
ミットスイッチ67,68は近接スイッチを使用しても
良い。
【0015】次に,クラッシャ破砕設備に設けられた各
種の計測器具(センサ)について説明する。図7に示す
ように,クラッシャ破砕設備には各種の検出器,検知
器,カメラなどのセンサ類や監視装置が装備される。そ
の詳細は表1に示すとおりである。このうち主なものを
説明すると,FVは原料ビンの原料切出し用の振動フィ
ーダの回転数検出器で振動数(ヘルツ)を表示し,MA
はクラッシャ駆動電動機の電流計,LSはクラッシャの
原料供給部に設けたレベル計で原料レベルを表示する。
またBS1,BS2,BS3,BS4は各々ベルトコン
ベヤBC1,BC2,BC4,BC5の運搬量を計測す
るベルトウエアである。また,NKはアジャストメント
キャップの回転を検知する回転検知器であり,VSは振
動計である。SMはベルトの滑りを検知して過負荷を知
らせるスリップメータである。監視装置としてITV
1,ITV2,ITV3のTVカメラが各々振動フィー
ダの原料切出し状況,クラッシャ破砕室の原料流れの状
況,クラッシャのセット調節装置の作動状況を画面表示
しモニタリングできるようになっている。図7に示した
ものはコントロールパネル100の置かれている操作室
内の制御装置700のひとつである中央演算装置(CP
U)710のCRTディスプレイ(ブラウン管)720
に表示される。また図9に示すように上述のTVカメラ
の映像はCPU710の接続されたTVモニタ800の
ディスプレイ(ブラウン管)に表示される。CPU71
0にはキーボード730が付属しており,後述するクラ
ッシャ運転の標準値を入力できるようになっているほ
か,これと接続されたラインプリンタ740によって入
出力情報がプリントアウトされる。図7では,このほか
固有データ表示と故障表示が行なわれる。
【0016】以上のように各種センサを装備されたクラ
ッシャ破砕設備において,図9に示す自動制御ブロック
線図に示すように,設定データと固有データを入力して
運転を開始する。設定データは振動フィーダ400の初
期設定切出し量(t/h),クラッシャ破砕室内の設定
原料レベル(mm),クラッシャ駆動用電動機の設定消
費電流(アンペア:定格電流の70〜80%)であり,
固有データは標準値とも言い,客先仕様によって定まる
所望の各製品サイズの製品割合,所望の生産量(t/
h)である。運転中タイマで定められた間隔毎に,設定
データと固有データからなる4つの情報を有する制御デ
ータ(生産量,原料レベル,消費電流,製品割合)とそ
れぞれ各々の実測値とが比較され,予め制御データの設
定された範囲内に実測値が収まるときにはそのまま運転
が続行される。実測値が制御データの設定された範囲
(以下管理限界と称する)を超えたとき,その超過した
値に応じて予め定められた操作量だけ原料切出し量(生
産量)とクラッシャセット値を変更し,以下このループ
を繰返す。所望の製品割合は通常は5mm以下が20
%,5〜20mmは50〜60%,20mm超過のリタ
ーン分が20〜30%とし,初期のセット値はたとえば
16mmとする。以上のようにして,運転中の外乱(原
料粒径変化,原料性状の変化,破砕部の摩耗)に即応し
て本発明の実施例では固有データ(標準値)を維持しな
がら,安定連続運転が継続される。ただし,外乱が大き
い場合には製品割合のみ保持し,生産量は一時的に低下
させながら運転し,外乱が除去された時点で生産量も客
先仕様である標準値に回復される。
【0017】
【発明の効果】以上説明したように,本発明のクラッシ
ャ破砕設備においては,運転中に外乱が有っても予め制
御装置に入力した制御データになるように遠隔自動操作
で振動フィーダの輸送量と破砕部のセット値が適正に変
更されるので,安定した連続運転が維持できてメインテ
ナンス性が向上する。また本発明に使用されるクラッシ
ャのセット調節は,ドライブバーの回転方向とピッチ数
をコントロールパネルに入力するだけで,自動的にアジ
ャストメントキャップに設けたドライブバーとボウルロ
ックおよびラムシリンダの作動により,運転中に遠隔操
作で自動的に容易にボウルをアジャストメントリングに
対して回転することによって上下させ,セット値を任意
の値を変更できるから,休転のロスタイムを防止し,メ
インテナンス性を著しく向上することができる。また,
セット終了後にアジャストメントリングとボウルの螺合
がロックされるので,セット値が不変であり,製品サイ
ズの均一性が保持される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を示すクラッシャ破砕設備のフ
ローシートである。
【図2】本発明の実施例を示すクラッシャの全体縦断面
図である。
【図3】本発明の実施例を示すクラッシャの部分断面斜
視図である。
【図4】本発明の実施例を示すクラッシャのセット調節
装置の要部拡大斜視図である。
【図5】本発明の実施例を示すクラッシャのセット調節
装置の要部平面図である。
【図6】本発明の実施例を示すクラッシャのセット調節
装置の制御系統図である。
【図7】本発明の実施例を示すクラッシャ破砕設備の計
測系統図である。
【図8】本発明の実施例を示すクラッシャ破砕設備の制
御ブロック線図である。
【図9】本発明の実施例を示す制御装置の概略斜視図で
ある。
【符号の説明】
1 クラッシャ 2 メインフレーム 2a メインフレームピン 3 ボス 4 メインシャフト 5 エキセントリック 6 エキセントリックブッシュ 7 ヘッドブッシュ 8 ヘッド 9 マントル 10 ギヤー 11 ピニオン 12 回転軸 13 軸受 14 Vプーリ 15 フィードプレート 16 ヘッドボール 17 球面座 18 上部スラストベアリング 19 下部スラストベアリング 20 ボウル 21 ボウルライナ 22 アジャストメントリング 22a クランピングリング 23 ホッパ 24 クランピングシリンダ 25 リリースシリンダ 40 アジャストメントキャップ 42 ドライブバー 44 ラムシリンダ 44a ストライカ 44b ドライバ 44A 右回り用ラムシリンダ 44B 左回り用ラムシリンダ 45 竪軸 46 引張りコイルばね 50 ボウルロック 60 油圧ユニット 62 電磁弁 64 電磁弁 66 電磁弁 67 リミットスイッチ 68 リミットスイッチ 70 近接スイッチ 100 コントロールパネル 110 プログラマブル操作表示器 120 シーケンサ制御装置 300 原料ビン 400 振動フィーダ 410 原料ベルトコンベヤ(BC1) 420 製品ベルトコンベヤ(BC2) 430 リターンベルトコンベヤ(BC3) 440 砕砂ベルトコンベヤ(BC4) 450 砕石ベルトコンベヤ(BC5) 500 振動篩 600 切替ダンパ 700 制御装置 710 中央演算装置(CPU) 720 CRTデイスプレイ 730 キーボード 740 ラインプリンタ 800 TVモニタ FV 回転数検出器 MA 電流検出器 LS レベル検出器 BS1 ベルトウエア BS2 ベルトウエア BS3 ベルトウエア BS4 ベルトウエア
【表1】

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 原料ビンと振動フィーダと原料ベルトコ
    ンベヤとクラッシャと振動篩と各製品サイズ毎に設けた
    輸送用の製品ベルトコンベヤと篩上産物をクラッシャへ
    戻すリターンベルトコンベヤとからなるクラッシャ破砕
    設備において、 該クラッシャはメインフレームと、該メインフレームの
    上に積載され内周面を螺設されたアジャストメントリン
    グと、外周面を螺設され該アジャストメントリングに螺
    合して上下方向移動可能なボウルと、該メインフレーム
    の中心底部に配設されボスを介して垂直または略垂直に
    軸承されるメインシャフトと、該メインシャフトに軸受
    を介して嵌装され垂直軸線に対して偏心回転するエキセ
    ントリックと、該エキセントリックに軸受を介して嵌装
    され回転するヘッドと、該エキセントリックの回転駆動
    用電動機とを備えており、 前記ボウルまたはボウルの上端に配設され円筒面を有す
    るアジャストメントキャップの側面に円筒等間隔に複数
    個のドライブバーを突設し、竪軸回りに回動可能でかつ
    ばね力を介して該ドライブバーに当接し前記ボウルの回
    転を抑止するラチェット機構を備えるとともに、ピスト
    ンロッドの前進に伴って該ラチェット機構のロックを解
    除し、かつ、前記ドライブバーの側面を押圧して該ボウ
    ルを右回りまたは左回りに回転する一対の油圧シリンダ
    を該ボウルまたはアジャストメントキャップの外側に竪
    軸回りに回動自在に水平に配設し、前記ドライブバーの
    うち少なくとも1個に対向して近接スイッチを固設し、
    前記一対の油圧シリンダの駆動用の油圧ユニットを備え
    るとともに、該油圧ユニットに動作指令を伝達するプロ
    グラマブル操作表示器およびシーケンサ制御装置を格納
    するコントロールパネルを備え、 クラッシャの原料供給部に原料レベル計を配設するとと
    もに、振動フィーダの供給量検知器、原料輸送ベルトコ
    ンベヤのベルトウエアならびに破砕後の製品輸送ベルト
    コンベヤのベルトウエア、篩分け後の各製品サイズを輸
    送するベルトコンベヤのベルトウエアおよびクラッシャ
    駆動用電動機の消費電流計およびこれらと接続された制
    御装置を備え、 該制御装置は中央処理装置と入力用キーボードとCRT
    ディスプレイとから構成されたことを特徴とするクラッ
    シャ破砕設備。」
JP3228119A 1991-05-31 1991-05-31 クラッシャ破砕設備 Expired - Lifetime JP2655021B2 (ja)

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