JPH04354548A - クラッシャの自動制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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やアスファ
ルト合材等に使用する粗骨材および細骨材を生産するク
ラッシャの自動制御方法に係り，特に運転状況の変化に
応じて破砕部の最小間隙（セット値）と原料供給量を遠
隔操作で自動的に変更する方法に関するものである。

【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１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】本発明の装置において
は，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容易にセット値や運転状況
にマッチした原料レベルへと変更できるようにしようと
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の自動制御方法では，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手段とを備え，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
ャストメントキヤップの側面に円周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
ドの前進に伴つ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，原料供給部に原料レベル計を
配設するとともに，原料供給装置の供給量検知器，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等の
各種のセンサ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中央処理装置を含む制御装
置を備えたクラッシャにおいて，破砕後の製品生産量と
各製品サイズの生産割合と駆動用電動機の消費電流と原
料レベルとからなる運転状況のデータを予め設定した標
準値と比較して標準値を超過した値に応じて破砕部のセ
ット値および原料供給量を遠隔自動で調整する方法とし
た。

【０００５】

【作用】本発明のクラッシャの自動制御方法においては
，運転中に刻々，製品生産量，篩分けに分流される各サ
イズ毎の製品生産量から得られる生産割合，クラッシャ
駆動用電動機の消費電流値，クラッシャ供給部の原料レ
ベル等の諸データを予め設定した標準値と比較判定させ
，この標準値の管理限界を超えたとき，この超過した値
を同じく予め設定されている操作量に応じて遠隔操作な
らびに自動操作でセット値を変更したり原料の供給量を
変更するようにした。

【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
ビ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８は本発明のクラッシャの自動制御方法
に係る実施例を示し，図１はクラッシヤの全体縦断面図
，図２はクラッシャの部分断面斜視図，図３はセット調
節装置の要部拡大斜視図，図４はセット調節装置の要部
平面図，図５はセット調節装置の制御系統図，図６はフ
ローシート，図７はコントロールパネルの画面表示図，
図８は自動制御ブロック線図である。

【０００８】図において，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の先端のベベルギヤーのピ
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２３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３，図４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
がつて，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
用のラムシリンダ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４２
より離脱させる方向へ回転駆動させるストライカ４４ａ
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４
４Ｂ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３に示すように固定して配置されており，図
５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６７
，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。

【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４
２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４
２の個数を選定すると良い。また，ラムシリンダ４４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，本発明のクラッシャの自動制御方法
について説明する。図６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で篩分けさ
れ，たとえば，２．５ｍｍ以下の製品（砕砂）と５〜２
０ｍｍの製品（砕石）とが得られ，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。以上のようなフローシー卜をもつクラッシャ設備に
は，図７に示すように，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（へルツ）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ＩＴＶ１，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
のひとつである中央演算装置（ＣＰＵ）のＣＲＴデイス
プレイに表示される。また上述のＴＶカメラの映像はＣ
ＰＵの接続されたＴＶモニタのディスプレイに表示され
る。ＣＰＵにはキーボードが付属しており，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つているほ
か，これと接続されたラインプリンタによって入出力情
報がプリントアウトされる。

【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８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１６ｍ
ｍ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。

【００１７】

【発明の効果】以上説明したように，本発明のクラッシ
ャの自動制御方法においては，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方
法は，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
ることによつて上下させ，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の全体縦断面
図である。

【図２】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３】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
装置の要部平面図である。

【図５】本発明の実施例を示すクラッシャのセット調節
装置の制御系統図である。

【図６】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７】本発明の実施例を示すコントロールパネルの画
面表示図である。

【図８】本発明の実施例を示すクラッシャ破砕設備の自
動制御ブロック線図である。

【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（Ｂ
Ｃ４）４５０　　砕石ベルトコンベヤ（ＢＣ５）５００
　　振動篩 ６００　　切替ダンパ 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)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　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
   動手段とを備え，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
   円周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，原料
   供給部に原料レベル計を配設するとともに，原料供給装
   置の供給量検知器，原料輪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等の各種のセンサおよびクラッシャ
   駆動用電動機の消費電流計およびこれらと接続された中
   央処理装置を含む制御装置を備えたクラッシャにおいて
   ，破砕後の製品生産量と各製品サイズの生産割合と駆動
   用電動機の消費電流と原料レベルとからなる運転状況の
   データを予め設定した標準値と比較して標準値を超過し
   た値に応じて破砕部のセット値および原料供給量を遠隔
   自動で調整するクラッシャの自動制御方法。