JP3298829B2

JP3298829B2 - 自走式破砕機械

Info

Publication number: JP3298829B2
Application number: JP19662298A
Authority: JP
Inventors: 勝博池上; 昌保山口; 覚小柳
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 1998-06-26
Filing date: 1998-06-26
Publication date: 2002-07-08
Anticipated expiration: 2018-06-26
Also published as: JP2000005624A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自走式破砕機械に
関する。

【０００２】

【従来の技術】自走式破砕機械は岩石破壊用、コンクリ
ート破壊用等、各種存在する。例えば木材破砕用は、図
１、図２に例示するように、回転式破砕機１と、外部か
ら投入された木材２を回転によって回転式破砕機１に導
入する回転式タブ３とを自走台車４上に有し、回転式タ
ブ３から導入した木材２を回転式破砕機１によって破砕
し外部へ排出自在とされている。詳しく次の通り。

【０００３】（１）回転式破砕機１はいわゆるハンマー
ミルである。これは破砕機駆動手段によって回転自在と
された軸１ａの外周にカッタ１ｂを複数有し、このカッ
タ１ｂによって木材２を破砕する。破砕機駆動手段は油
圧駆動やダイレクト駆動等である。

【０００４】（２）回転式タブ３は固定底板３ａ上にタ
ブ駆動手段によって回転自在とされた漏斗３ｂを有す
る。固定底板３ａの一部は開口し、この開口から回転式
破砕機１のカッタ１ｂを上視できる。タブ駆動手段も油
圧駆動やダイレクト機構等である。

【０００５】即ち回転式タブ３内に長尺な木材２を投入
すると、木材２の下端が固定底板３ａ上や開口内のカッ
タ１ｂに当たり、一方、木材２が倒れてその上部側面が
漏斗３ｂの内壁に当たる。漏斗３ｂの内壁には凸部が上
下方向に複条設けられ、漏斗３ｂの回転によって凸部が
木材２を押す。この結果、木材２は姿勢を変化しつつ、
下端が固定底板３ａ上とカッタ１ｂとの間で行き来し、
長尺な木材２もカッタ１ｂで破砕される。破砕物はパル
プ原料、肥料、燃料等に用いられる。

【０００６】ところで自走式破砕機械（例機なる上記木
材破砕用も同様であるが）は、原料が大きく、また硬い
と、又はこれらが小さな原料や軟らかい原料と混ざる
と、破砕機の回転数が減少し破砕効率が低下する。時に
はこれが破砕機の破損原因ともなる。そこで従来、破砕
機の回転数が所定値Ｎｂまで低下すると、原料供給装置
（木材破砕用では回転式タブ３）を自動停止させ、逆に
破砕機の回転数が所定値Ｎａまで上昇すると、原料供給
装置を自動起動させるものがある。尚、自動停止と自動
起動とがハンチングしないように、「Ｎａ＞Ｎｂ」とし
てある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが上記従来技術
には次のような問題がある。（１）破砕機の回転変動に応じて原料供給装置を自動起
動又は自動停止させているだけであるため、破砕機の破
損原因は解消されるとしても、正常回転に自動復帰させ
る機能がない。このため破砕効率の低下が避けられな
い。（２）破砕粒度（木材破砕用では細片サイズ）は、破砕
機の回転数が高くなるほど、細粒化する。ところが仮に
破砕機の正常回転数をＮs として見ると、「Ｎs＞Ｎ
ａ」かつ「Ｎs ＞Ｎｂ」となり、そして前記の通り「Ｎ
ａ＞Ｎｂ」であるから、破砕機の回転数の変動範囲が
「Ｎs 〜Ｎｂ」と広くなる。従って一定粒度の破砕物を
得難い。（３）特に木材破砕用の自走式破砕機械は、前記の通
り、回転式タブ３を有するが、この回転数を好適に制御
し、より高効率の破砕を行おうとした技術が見当たらな
いのが実情である。

【０００８】本発明は、上記従来の問題点に鑑み、幅広
く所望粒度の破砕物が得られ、また破砕効率を高めるこ
とができる自走式破砕機械を提供することを目的とす
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に係わる自走式破砕機械の第１は、回転式破
砕機１と、外部から投入された木材２を回転によって回
転式破砕機１に導入する回転式タブ３とを自走台車４上
に有し、回転式タブ３から導入した木材２を回転式破砕
機１によって破砕し外部へ排出自在とされた自走式破砕
機械おいて、(a) 回転式破砕機１の目標破砕回転数Ｎhm
を設定する目標破砕回転数設定手段５と、(b) 回転式破
砕機１の実際破砕回転数Ｎh を検出する実際破砕回転数
検出手段１２と、(c) 回転式破砕機１を回転自在とする
破砕機駆動手段１０と、(d) 目標破砕回転数設定手段５
から目標破砕回転数Ｎhmを受けると共に実際破砕回転数
検出手段１２から実際破砕回転数Ｎh を受け、これらを
比較して「Ｎh −Ｎhm＝０」を維持させようとする破砕
回転制御信号Ｎbnを破砕機駆動手段１０に入力する制御
手段１６とを有することを特徴としている。

【００１０】上記第１構成によれば、制御手段１６が
「Ｎh −Ｎhm＝０」を維持させようとするため、一定粒
度の破砕物が得られる。しかも目標破砕回転数設定手段
５によって目標破砕回転数Ｎhmを自在設定できる。この
ため、第１に、硬さ、形状、サイズ、一括処理量の異な
る木材２に対し最適な目標破砕回転数Ｎhmを先駆でき、
これにより夫々の一定粒度の破砕物が得られる。第２
に、同じ木材２に対して目標破砕回転数Ｎhmを種々変え
ることにより、異なる粒度の破砕物を幅広く得ることが
できる。尚、本発明の名称は自走式破砕機械であって
も、被破砕物は木材２に限る必要はない。上記構成、以
下の記載及び前記特許請求の範囲の記載もこの趣旨を含
む。

【００１１】第２に、上記第１の自走式破砕機械におい
て、(a) 回転式タブ３を回転自在とするタブ駆動手段１
４を有し、(b) 目標破砕回転数設定手段５から目標破砕
回転数Ｎhmを受けると共に実際破砕回転数検出手段１２
から実際破砕回転数Ｎh を受け、これらを比較して「Ｎ
h −Ｎhm＝０」を維持させようとする破砕回転制御信号
Ｎbnを破砕機駆動手段１０に入力すると共にタブ回転制
御信号Ｎtnをタブ駆動手段１４に入力する制御手段１６
とを有することを特徴としている。

【００１２】上記第２構成は、上記第１構成の自走式破
砕機械に、回転式タブ３を回転自在とするタブ駆動手段
１４を設け、かつ制御手段１６はタブ回転制御信号Ｎtn
をタブ駆動手段１４に入力するようにしたものである。
即ち第２構成の制御手段１６は、第１構成の場合と比較
し、破砕作業を更に効率的に行うための第２要因である
回転式タブ３の回転数に対しても自在制御可能としたも
のである。つまりさらに高効率の破砕作業を行える。

【００１３】第３に、上記第２の自走式破砕機械におい
て、(a) 「Ｎho＜Ｎhm」なる回転数Ｎhoを設定自在に有
し、(b1)「Ｎh ≧Ｎhm」のときは、回転式タブ３を正回
転させるタブ回転制御信号Ｎt1を、(b2)「Ｎhm＞Ｎh ＞
Ｎho」のときは、実際破砕回転数Ｎh の減少に応じて正
回転数Ｎt を漸減させるタブ回転制御信号Ｎt2を、(b3)
「Ｎh ≦Ｎho」のときは、回転式タブ３を逆回転又は停
止させるタブ回転制御信号Ｎt3をタブ駆動手段１４に入
力する制御手段１６、１５を有することを特徴としてい
る。

【００１４】上記第３構成によれば、次のような作用効
果を奏する。（１）「Ｎh ≧Ｎhm」とは、回転式破砕機１の実際破砕
回転数Ｎh が正常な正回転であるときを指す。このとき
回転式タブ３の回転速度も当然に正常な正回転である必
要があり、これがタブ回転制御信号Ｎt1によって補償さ
れる。（２）回転数Ｎhoは「Ｎho＜Ｎhm」なる関係を有する。
そして回転数Ｎhoは設定自在である。ここで（２１）
「Ｎhm＞Ｎh ＞Ｎho」とは、回転式破砕機１の実際破砕
回転数Ｎh が、破砕機１の負荷が増加し目安とされる回
転数Ｎhoまでの間にまで低下したときであり、早急なる
目標破砕回転数Ｎhmへの復帰が望まれる。このとき回転
式タブ３の回転数が従来技術のように一定回転である
と、復帰が遅れるか又は場合によってはカッタ１ｂが破
損する。ところが第３構成ではこのとき、実際破砕回転
数Ｎh の減少に応じて回転式タブ３の正回転数Ｎt が漸
減するためのタブ回転制御信号Ｎtn2 を出力する。この
ためその分、回転式破砕機１の回転負荷が低減され、目
標破砕回転数Ｎhmに復帰し易くなる。即ち、さらに幅広
く所望粒度の破砕物が得られ易く、またさらに破砕効率
を高めることができる。（２２）「Ｎh ≦Ｎho」とは、
回転式破砕機１の実際破砕回転数Ｎh が前記目安とされ
る回転数Ｎhoに至ったとき又はさらにそれ以下となった
ときである。このとき第３構成では制御手段１６が回転
式タブ３を逆回転又は停止させるタブ回転制御信号Ｎt3
を出力する。これにより回転式破砕機１の実際破砕回転
数Ｎh の低下原因である例えば木材２のカッタ１ｂへの
噛込みが自動排除される機会が生ずる。尚、このような
事態は「Ｎhm＞Ｎh ＞Ｎho」を経過して生ずることにな
るが、前記した「Ｎhm＞Ｎh ＞Ｎho」の作用効果によっ
てこの「Ｎh ≦Ｎho」自体の発生機会は稀となる。即ち
「Ｎhm＞Ｎh ＞Ｎho」はこのような「Ｎh ≦Ｎho」を低
減させる効果も奏する。つまり第３構成によれば、極め
て高い破砕効率を得ることができる。

【００１５】第４に、上記第３の自走式破砕機械におい
て、漸減の程度ｆ(L) を設定する漸減程度設定手段８を
有すること特徴としている。

【００１６】上記第４構成によれば、次のような作用効
果を奏する。第３構成には、「Ｎhm＞Ｎh ＞Ｎho」のと
きに「漸減させる」との要素がある。この「漸減させ
る」の程度ｆ(L) に意味付けしたのが第４構成である。
そしてこの意味付けによって更に高効率の破壊効率を達
成できる。即ち、被破壊物なる木材２の硬さ、形状、サ
イズ、量等毎に「漸減の程度ｆ(L) 」を予め設定できれ
ば、回転式破砕機１は元より、回転式タブ３自体の回転
数もまた正常回転数へ収束し易くなる。このような漸減
の程度ｆ(L) は、具体的には図５（ａ）〜（ｃ）で例示
する関数ｆ(L) によって与えることになる。そしてこれ
ら図５（ａ）〜（ｃ）の関数ｆ(L) の一つを例に眺めて
も、回転式タブ３の正常回転数復帰への貢献度、また熟
考すれば、回転式破砕機１の目標破砕回転数復帰への貢
献度を理解できるはずである（詳細は後述する「発明の
実施の形態及び実施例」に記載されている）。

【００１７】

【発明の実施の形態及び実施例】以下、本発明の好適な
実施例を図１〜図５を参照し説明する。尚、例機は図
１、図２で既説の木材破砕用であり、外観構成は同じで
ある。従って重複説明は省略し相違点を中心に述べる。

【００１８】図３に示すように、例機は目標破砕回転数
設定器５、目標タブ回転数設定器６、下限破砕回転指数
設定器７、漸減程度設定器８、破砕回転正逆切換器９、
破砕機駆動手段１０、破砕限界負荷検出器１１、実際破
砕回転数検出器１２、タブ正逆切換器１３、タブ駆動手
段１４、タブ限界負荷検出器１５、制御器１６及び報知
器（図示せず）等の動作制御系及び報知系を有する。詳
しくは次の通り。

【００１９】目標破砕回転数設定器５は目標破砕回転数
Ｎhmをオペレータが択一的にマニュアル入力するダイヤ
ルであり、例機の操作盤（図示せず）に設けてある。こ
の目標破砕回転数Ｎhmは、木材２の硬さや形状等ごとに
最適とされた回転式破砕機１の回転数であり、例えば３
５０rpm 、４００rpm 、４５０rpm 、・・・の段階値又
は例えば３５０rpm 〜のアナログ値である。この目標破
砕回転数Ｎhmは制御器１６に入力する。

【００２０】目標タブ回転数設定器６は目標タブ回転数
Ｎtmをオペレータが択一的にマニュアル入力するダイヤ
ルであり、操作盤に設けてある。この目標タブ回転数Ｎ
tmは、木材２の硬さや形状等ごとに最適とされた回転式
タブ３の回転数であり、例えば１rpm 、１．５rpm 、２
rpm 、・・・の段階値又は例えば１rpm 〜のアナログ値
である。この目標タブ回転数Ｎtmは制御器１６に入力す
る。

【００２１】下限破砕回転指数設定器７は、詳細は後述
するが、指数ｇをオペレータが択一的にマニュアル入力
するダイヤルであり、操作盤に設けてある。この指数ｇ
は、目標タブ回転数Ｎtmを破砕中の木材２の硬さ、形
状、量等に対し最適なタブ回転制御信号Ｎtnへ変換する
ものである。また指数ｇは、各目標破砕回転数Ｎhmに乗
算する値である。さらにまた指数ｇは「０＜ｇ＜１」で
あり、例えば０．５、０．５５、０．６、０．６５、
０．７、０．７５の段階値又は例えば０．５〜０．７５
のアナログ値である。そして指数ｇは制御器１６に入力
する。

【００２２】漸減程度設定器８は換算値をオペレータが
択一的にマニュアル入力するダイヤルであり、操作盤に
設けてある。換算値は、詳細は後述するが、目標破砕回
転数Ｎhmと、実際破砕回転数Ｎh と、指標ｇとから得ら
れる回転式破砕機１の駆動状況に則したタブ回転制御信
号Ｎtnを得るためのものである。予め概説しておくと、
この換算値はタブ回転数Ｎtmを補正してタブ回転制御信
号Ｎtnを生成する。ここでタブ回転数Ｎtmは、上記「０
＜ｇ＜１」の関係によってりタブ回転制御信号Ｎtnに対
し「Ｎtm＞Ｎtn」の関係が生ずる。このため換算値は、
ＮtmからＮtnへの漸減の程度を示す値となる。例機での
漸減の程度は、例えば図５（ａ）〜（ｃ）に例示するよ
うな関数ｆ(L) とした。これら関数ｆ(L) は図５（ａ）
〜（ｃ）に例示するように複数設けられ、漸減程度設定
器８によって択一自在となる。勿論、漸減の程度を関数
ｆ(L) に限定する必要はなく、例えばマトリクス状に予
め設定したものでこれを抽出する方式でも構わない。こ
の漸減の程度も制御器１６に入力する。尚、関数ｆ(L)
やマトリクス等の漸減の程度、それ自体は制御器１６に
予め入力されており、漸減程度設定器８は制御器１６内
の各種漸減の程度を択一するための信号を制御器１６に
入力することになる。

【００２３】破砕回転正逆切換器９は、制御器１６と破
砕機駆動手段１０との間に設けられ、回転式破砕機１を
正逆回転自在とする。

【００２４】破砕機駆動手段１０は、図示しないが、例
機では油圧駆動である。従って油タンクと、油圧ポンプ
と、回転式破砕機１の軸１ａを回転させる油圧モータ
と、油圧ポンプ・モータ間に設けた方向切換弁と、リリ
ーフ弁等とを有する。方向切換弁は、正転位置、中立位
置（停止位置）及び逆転位置の３位置を有し、正転位置
側に正転側比例ソレノイド１０ａを有すると共に逆転位
置側に逆転側比例ソレノイド１０ｂを有する。両ソレノ
イド１０ａ、１０ｂに共に破砕回転制御信号Ｎbnを受け
ないとき、方向切換弁は中立位置となる。

【００２５】破砕限界負荷検出器１１は、破砕機駆動手
段１０の油圧モータと、方向切換弁の正転位置との間の
油路に設けた圧力スイッチである。

【００２６】実際破砕回転数検出器１２はいわゆる回転
センサであり、例機では回転式破砕機１の軸１ａに近接
対向して設けられ、軸１ａの実際回転数Ｎh （即ち、実
際破砕回転数Ｎh ）を検出し、制御器１６に入力する。

【００２７】タブ正逆切換器１３は、制御器１６とタブ
駆動手段１４との間に設けられ、回転式タブ３を正逆回
転自在とする。

【００２８】タブ駆動手段１４は、図示しないが、例機
では油圧駆動とした。従って油タンクと、油圧ポンプ
と、回転式タブ３を回転させる油圧モータと、油圧ポン
プ・モータ間に設けた方向切換弁と、リリーフ弁とを有
する。方向切換弁は、正転位置、中立位置（停止位置）
及び逆転位置の３位置を有し、正転位置側に正転側比例
ソレノイド１４ａを、逆転位置側に逆転側比例ソレノイ
ド１４ｂを有する。両ソレノイド１４ａ、１４ｂに共に
タブ回転制御信号Ｎtnを受けないとき、方向切換弁は中
立位置となる。

【００２９】タブ限界負荷検出器１５は、タブ駆動手段
１４の油圧モータと、方向切換弁の正転位置との間に設
けた圧力スイッチである。

【００３０】制御器１６は、上記の通り、また図３に示
す通り、目標破砕回転数設定器５から目標破砕回転数Ｎ
hmを、目標タブ回転数設定器６から目標タブ回転数Ｎtm
を、下限破砕回転指数設定器７から指数ｇを、実際破砕
回転数検出器１２から実際破砕回転数Ｎh を受け、これ
らを演算し、破砕回転正逆切換器９に破砕回転制御信号
Ｎhnを、タブ正逆切換器１３にタブ回転制御信号Ｎtn
を、報知器に所定の信号を入力する。尚、信号Ｎhn、Ｎ
tnの実際は、ソレノイド駆動電流である。

【００３１】報知器は、図示しないが、例えばアラー
ム、警告灯、ＣＲＴや液晶画面等のオプトデバイス等で
ある。各種作業状態、検知情報等を作業者等に報知可能
としてある。

【００３２】以下、制御器１６の動作例を、上記図３〜
図５を参照し説明する。

【００３３】（１）オペレータは木材２の硬さや形状等
ごとに目標破砕回転数Ｎhm及び目標タブ回転数Ｎtmを決
定する。この決定には、例えば操作盤近傍に添付した説
明プレートや例機の操作マニュアルに記載した「木材２
の硬さや形状等ごとに好適な目標破砕回転数Ｎhm及び目
標タブ回転数Ｎtm」の記載に従うことが望ましい。例え
ば椎茸等を栽培して不要となった原木等を肥料として使
用するために破砕するときは、原木が脆いため両目標回
転数Ｎhm、Ｎtmは共に高速とするのがよい。歳月を経て
枯れた建築廃材（例えば松材やラワン材）等は軟質であ
るため両目標回転数Ｎhm、Ｎtmは共に高速寄りの中速と
するのがよい。但し木材２が太くなるほど内部は経年変
化しないから、また油脂が含浸したような線路の枕木等
では、さらにまた生木では繊維質が強固であって粘りも
あるため、両目標回転数Ｎhm、Ｎtmは共に中速とするの
がよい。そして樫等の硬質ならば、両目標回転数Ｎhm、
Ｎtmは共に低速寄りの中速とするのがよい。また原料は
木材２に限定する必要はなく、例えばエンプラ等の硬質
樹脂等では、両目標回転数Ｎhm、Ｎtmは共に低速とする
のがよい。以上は作業量から見た一般論である。これに
対し、破砕サイズを小さくしたいときは、目標破砕回転
数Ｎhmを速くし、一方、破砕サイズを大きくしたいとき
は、目標破砕回転数Ｎhmを遅くする。また破砕量を高め
たいときは、目標タブ回転数Ｎtmを速くする（速くすれ
ばするほど、カッタ１ｂに当接する木材２が増加するか
らである）。即ち、木材２の硬さや形状等ごとに両目標
回転数Ｎtmを夫々単独で又は組み合わせて制御する自由
度が生ずることになる。これらの設定は、前記の通り、
目標破砕回転数設定器５及び目標タブ回転数設定器６で
行う。

【００３４】（２）オペレータは例機を始動させると共
に、目標破砕回転数設定器５からこれから破砕する木材
２の硬さや形状等に基づく目標破砕回転数Ｎhmを、かつ
目標タブ回転数設定器６から目標破砕回転数Ｎhmをダイ
ヤル入力する。このときオペレータは、下限破砕回転指
数設定器７から指数ｇを入力し、かつ漸減程度設定器８
から漸減の程度ｆ(L) をダイヤル入力する。指数ｇは、
木材２が軟質又は細いほど大きい値（例えば０．７５）
がよい。逆に木材２が硬質又は太いときは小さい値（例
えば０．５）とする。一方、漸減の程度ｆ(L) は、木材
２が軟質又は細いときは図５（ａ）がよい。逆に木材２
が硬質又は太いときは図５（ｂ）がよい。また木材２が
軟質、硬質、細い及び太いものの混在であるときは図５
（ｃ）を採用するのがよい。さらに図示しないが、漸減
の程度ｆ(L) を例えば図５（ａ）、（ｂ）を重ね合わせ
たヒステリシス状としてもよい。いずれにしても漸減の
程度ｆ(L) は各種準備すべきものである。これら目標破
砕回転数Ｎhm、目標タブ回転数Ｎtm、指数ｇ及び漸減の
程度ｆ(L) は、例機の稼働時にその稼働状況に応じ、オ
ペレータが適宜更新するのが望ましい。尚、指数ｇが例
えば「ｇ＝０．７」だけであり、漸減の程度ｆ(L) も例
えば図５（ａ）だけである場合、制御器１６がこれを予
め記憶しておけばよく、従ってこの場合、下限破砕回転
指数設定器７及び漸減程度設定器８は不要となる。勿
論、指数ｇだけを固定値とした場合、下限破砕回転指数
設定器７が不要である。一方、漸減の程度ｆ(L) だけを
ある固定値とした場合、漸減程度設定器８が不要であ
る。

【００３５】（３）制御器１６は目標破砕回転数Ｎhmを
受けると、破砕回転正逆切換器９を介して破砕機駆動手
段１０の正転側比例ソレノイド１０ａに駆動電流を流
し、回転式破砕機１を正回転させる。回転式破砕機１の
実際破砕回転数Ｎh は実際破砕回転数検出器１２によっ
て検出され、制御器１６にフィードバックされる。例機
では比例積分動作制御により「Ｎh −Ｎhm＝０」を維持
させる破砕回転制御信号Ｎhnを破砕回転正逆切換器９を
介して正転側比例ソレノイド１０ａに入力する。一方、
制御器１６は目標タブ回転数Ｎtmを受けて、タブ駆動手
段１４の逆転側比例ソレノイド１４ｂに駆動電流を与え
て回転式タブ３を正回転させる。尚、カッタ１ｂが木
材２の噛込み等によって油圧モータに高圧が発生し、破
砕限界負荷検出器なる圧力スイッチ１１が作動すると、
この検出信号が破砕回転正逆切換器９に作用し、回転式
破砕機１を逆転させる。本例機では詳述しないが、この
逆転時間は数秒としてあり、その数秒後、再び正回転す
るようにしてある。但し、この正逆転が例えば複数回
（例えば４〜５回）生じた場合、逆転後半時に破砕回転
制御信号Ｎhnを零にし、回転式破砕機１を停止させるよ
うにしてある。逆転によって噛込みが自然消滅すること
が多々あるからである。従って回転式タブ３や回転式破
砕機１が破損することもない。また複数回の逆転後半時
に回転式破砕機１を停止させるのは、オペレータ等が手
作業に依る噛込み解除作業を行い易くするためである。

【００３６】ところで回転式破砕機１の実際破砕回転数
Ｎh は、木材２の硬さや形状や量によって負荷変動に基
づき変動する。この変動に対し、目標破砕回転数Ｎhmを
維持させようとするのが上記比例積分動作制御である。
ところで木材２の硬さや形状や量は、回転式タブ３の回
転に対しても影響を与える。言い換えれば、回転式破砕
機１と回転式タブ３とは共に負荷の変動に応じて回転変
化するが、互いに補完し合って良い方にも、悪い方にも
作用する。そこで制御器１６は、図３内のフローチャー
トに例示するように、回転式タブ３の目標タブ回転数Ｎ
tmを回転式破砕機１の目標破砕回転数Ｎhm、実際破砕回
転数Ｎh 、指数ｇ及び漸減の程度ｆ(L)によって補正
し、この結果なるタブ回転制御信号Ｎtnをタブ正逆切換
器１３を介してタブ駆動手段１４に入力している。詳し
くは次の通り。

【００３７】（Ｓ１）制御器１６は、目標破砕回転数Ｎ
hm、実際破砕回転数Ｎh 、指数ｇ（例えば「ｇ＝０．
６」）及び漸減の程度ｆ(L) （例えば図５（ａ））を受
けると、新たな指数ｇ（例えば「ｇ＝０．６５」）や漸
減の程度ｆ(L) （例えば図５（ｂ））を受けて更新する
まで、これら指数ｇ（＝０．６）及び漸減の程度ｆ(L)
（図５（ａ））を記憶する。そして先ず、指数ｇを用い
て式「（Ｎh −ｇ・Ｎhm）／（Ｎhm−ｇ・Ｎhm）」を演
算する。この結果は、図４に図示する「Ｌ2 ／Ｌ1 」と
等価である。以下、これを「Ｌ」とする（Ｌ＝Ｌ2 ／Ｌ
1 ＝（Ｎh −ｇ・Ｎhm）／（Ｎhm−ｇ・Ｎhm）。尚、Ｌ
は、上式「（Ｎh −ｇ・Ｎhm）／（Ｎhm−ｇ・Ｎhm）」
及び図４から明らかなように、「０≦Ｌ≦１」となる。
そしてこのＬは、実際破砕回転数Ｎh の変動に伴って変
化する変数である。さらにこのＬは、図５（ａ）〜
（ｃ）の漸減の程度ｆ(L) （関数ｆ(L) ）での変数Ｌに
代入される。尚、前記「特許請求の範囲」に記載の符号
「Ｎho」なる回転数は「ｇ・Ｎhm」に等しく（Ｎho＝ｇ
・Ｎhm）、従って以下、指数ｇに代えてＬ及びＮhoを用
いて説明する。

【００３８】（Ｓ２）制御器１６は、目標破砕回転数Ｎ
hmと、実際破砕回転数Ｎh とを比較する。

【００３９】（Ｓ３）比較結果が「Ｎh ≧Ｎhm」である
と、制御器１６は、タブ回転制御信号Ｎtnを「Ｎtn＝Ｎ
tm、ｎ＝１」とし（以下「信号Ｎt1」とする）、タブ正
逆切換器１３を介して正転側比例ソレノイド１４ａに入
力する。従って回転式タブ３は目標タブ回転数Ｎtmのま
ま正回転する。

【００４０】（Ｓ４）比較結果が「Ｎhm＞Ｎh ＞Ｎho」
であると、

【００４１】（Ｓ５）制御器１６は、図５（ａ）の関数
ｆ(L) に変数Ｌの値（＝Ｌ2 ／Ｌ1）を代入し、その値
Ｃを算出する（Ｃ＝ｆ(L) ）。そしてタブ回転制御信号
Ｎtnを「Ｎt2＝Ｃ・Ｎhm、ｎ＝２」とし（以下、信号
「Ｎt2」とする）、タブ正逆切換器１３を介して正転側
比例ソレノイド１４ａに入力する。従って回転式タブ３
は関数ｆ(L) に比例して漸減・漸増する。図５（ａ）を
概説すれば、Ｌの値に係わらず、回転式タブ３の実際タ
ブ回転数が目標タブ回転数Ｎtmに収束しようとする。こ
の場合、例えば木材２がカッタ１ｂに噛込んでもカッタ
１ｂが簡単にこれを破砕できるような軟質又は細い木材
２に適用するに好適である。一方、木材２がカッタ１ｂ
に噛込むと、否応なくカッタ１ｂが急停止するような硬
質又は太い木材２に対しては回転式タブ３の回転数を急
速に低下させる方向に収束させるのが望ましく、このよ
うな場合は図５（ｃ）の関数ｆ(L) を採用する。図５
（ｃ）及びその他の関数ｆ(L) も収束過程に特徴を設け
る必要があり、これらは各種材料（木材２だけでな
い）、その破砕サイズ、形状、量又は混合状態等によっ
て適宜決定されるべきものである。

【００４２】（Ｓ７）一方、比較結果が「Ｎh ≦Ｎho」
であると、

【００４３】（Ｓ７）制御器１６は、回転式タブ３を逆
転させるタブ回転制御信号Ｎtnを「Ｎtn＝Ｃ・Ｎtm、ｎ
＝３」とし（以下、信号「Ｎt3」とする）、タブ正逆切
換器１３に入力すると共に、このタブ正逆切換器１３を
介して逆転側比例ソレノイド１４ｂを駆動する。尚、信
号Ｎt3の大きさ、即ち回転式タブ３の逆回転速度は自在
設定できるが、例機では目標タブ回転数Ｎtmと同じとし
てある。逆転させることによって、例えばカッタ１ｂに
噛込んだ木材２が自然に外れ、実際破砕回転数Ｎh が向
上するからである。またこの実際破砕回転数Ｎh の向上
によって回転式タブ３が早期に正回転に復帰できるから
である。

【００４４】つまり上記実施例によれば、幅広く所望粒
度の破砕物が得られ、また破砕効率を高めることができ
るようになる。

【００４５】尚、例えば硬い木材が漏斗３ｂの内壁に上
下方向に複条設けた凸部と、カッタ１ｂとの間で架橋状
に噛込んだとき、回転式タブ３に過負荷が生じて油圧モ
ータに高圧が発生する。これがリリーフ圧になると、回
転式タブ３は当然に停止するが、リリーフ圧よりも低圧
の段階でタブ限界負荷検出器なる圧力スイッチ１５が作
動すると、この検出信号がタブ正逆切換器１３に作用
し、回転式タブ３を停止させる。従って回転式タブ３や
回転式破砕機１が破損することもない。

【００４６】他の実施例を項目列記する。

【００４７】（１）上記実施例では、タブ限界負荷検出
器なる圧力スイッチ１５が作動したときに、回転式タブ
３を停止させたが、制御器１６での比較結果が「Ｎh ≦
Ｎho」であるとき回転式タブ３を停止させても構わな
い。このようにすると、新たな木材がカッタ１ｂに投
入されないため、回転式破砕機１の実際破砕回転数Ｎh
が向上し、これに応じて「Ｎh ≧Ｎhm」又は「Ｎhm＞Ｎ
h ＞Ｎho」の状態に自動復帰するからである。この場
合、タブ限界負荷検出器なる圧力スイッチ１５が不要で
あることは説明を要さない。

【００４８】（２）上記実施例では、指数ｇ入力とした
が、指数ｇに変わる回転数Ｎhoを直接入力しても構わな
い。何故ならば、前記の通り、「Ｎho＝ｇ・Ｎhm」だか
らである。

【００４９】（３）上記実施例では、破砕回転正逆切換
器９、タブ正逆切換器１３と制御器１６としているが、
制御器１６に含めても構わない。

【図面の簡単な説明】

【図１】木材破砕用自走式破砕機械の側面図である。

【図２】図１の平面図である。

【図３】実施例なる例機の制御ブロック図である。

【図４】目標破砕回転数と実際破砕回転数と指数との関
係グラフである。

【図５】タブ漸減関数であり、（ａ）は第１例、（ｂ）
は第２例、（ｃ）は第３例である。

【符号の説明】

１回転式破砕機２木材（原料）３回転式タブ４自走台車５目標破砕回転数設定手段６目標タブ回転数設定器８漸減程度設定手段１０破砕機駆動手段１２実際破砕回転数検出手段１４タブ駆動手段１６制御手段（制御器）Ｎhm 目標破砕回転数Ｎh 実際破砕回転数Ｎho 回転数Ｎbn 破砕回転制御信号Ｎtn、Ｎt1、Ｎt2、Ｎt3 タブ回転制御信号ｆ(L) 漸減の程度（関数、マトリクス）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平８−257425（ＪＰ，Ａ) 特開平10−76174（ＪＰ，Ａ) 実開昭62−144422（ＪＰ，Ｕ) 米国特許4997135（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B02C 13/00 - 13/31 B02C 18/00 - 25/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】回転式破砕機(1) と、外部から投入され
た木材(2) を回転によって回転式破砕機(1) に導入する
回転式タブ(3) とを自走台車(4) 上に有し、回転式タブ
(3) から導入した木材(2) を回転式破砕機(1) によって
破砕し外部へ排出自在とされた自走式破砕機械おいて、回転式タブ(3) を回転自在とするタブ駆動手段(14)を有
し、 (a) 回転式破砕機(1) の目標破砕回転数(Nhm) を設定す
る目標破砕回転数設定手段(5) と、 (b) 回転式破砕機(1) の実際破砕回転数(Nh)を検出する
実際破砕回転数検出手段(12)と、 (c) 回転式破砕機(1) を回転自在とする破砕機駆動手段
(10)と、 (d) 目標破砕回転数設定手段(5) から目標破砕回転数(N
hm) を受けると共に実際破砕回転数検出手段(12)から実
際破砕回転数(Nh)を受け、これらを比較して「Ｎh −Ｎ
hm＝０」を維持させようとする破砕回転制御信号Ｎbnを
破砕機駆動手段(10)に入力すると共に、「Ｎho＜Ｎhm」なる回転数(Nho) を設定自在に有し、 (b1)「Ｎh ≧Ｎhm」のときは、回転式タブ(3) を正回転
させるタブ回転制御信号(Nt1) を、 (b2)「Ｎhm＞Ｎh ＞Ｎho」のときは、実際破砕回転数(N
h)の減少に応じて回転式タブ(3)の正回転数(Nt)を漸減
させるタブ回転制御信号(Nt2) を、 (b3)「Ｎh ≦Ｎho」のときは、回転式タブ(3) を逆回転
又は停止させるタブ回転制御信号(Nt3) をタブ駆動手段
(14)に入力する制御手段(16) を有することを特徴とす
る自走式破砕機械。
【請求項２】請求項１記載の自走式破砕機械におい
て、漸減の程度ｆ(L)を設定する漸減程度設定手段(8)
を有すること特徴とする自走式破砕機械。