JPS607598B2 - ロ−ラプレスの処理量を調整するための方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、互いに水平方向に並んでいるプレスローラと
回転数を変化させることのできるプレスローラ用駆動モ
ータと通過量を調整できる材料分配装置とを備えたロー
ラプレスの処理量を調整するための方法に関する。

ローラプレスは、ローラ周壁に配置された練炭型を用い
て練炭製造のために用いられるか、又は固めるために用
いられる。

固めるために用いられる場合にローラプレスは滑らかな
周壁を有するローラとして又は中央が幾分ふくらんだロ
ーラとして構成されている。ローラプレスにおいて、供
給される練炭材料量を充てんスクリュの駆動モータ回転
数を調整することによって材料分配装置としての充てん
スクリュを用いて変化せしめることが公知である。

さらに、重力分配装置において供給される練炭材料量を
サーボーモータを介して舌状調整部材によって調節する
ことも公知である。これらの形式のものにおいては、充
てんスクリュ回転数の調整又は舌状調整部材の位置によ
ってローラプレスを、練炭材料の特性に合わせて変動に
調整することができる。さらに、回転数を調節できる駆
動モータをローラプレスに備えることも公知である。

この形式においてはローラプレスの回転数は手によって
材料分配装置の平均的な通過量に調節される。さらに、
調整可能なプレスローラ駆動装置と調整可能な材料分配
装置とを備えたローラプレスを、処理量の実際値を示す
、前直された装置（例えばバンカ充てんスタンドーベル
トはかり）から発せられる信号によって、供給されるプ
レス材料量に適合させることも公知である。この調整は
相応なセンサを取付けることを前提としている。本発明
の議題は、供給される材料量のの比較的大きな変動にお
いて及び（又は）材料組成の変動においても満足できる
作業効果を保証するローフプレスの処理量を調整するた
めの方法を提供することである。

ゆえに本発明の方法においては、プレスローフ用駆動モ
ータの回転数並びに材料分配装置の通過量を、ローラプ
レスの公称負荷にあたる目標値を備えたそれぞれ連続す
る２つの調整モード‘こよって自動的に調整し、しかも
第１の調整モードの間は： ィ 公称負荷のもとで負荷が公称負荷を下回るまでプレ
スローラ回転数を上昇させ、ロ 公称負荷を下回ると公
称負荷に再び達するまで材料分配装置の通過量を上昇さ
せ、次いでこの通過量の上昇では公称負荷を再び得るこ
とができない状態に達すると、調整を第２の調整モード
に切換え、第２の調整モードの間は： ィ 負荷が公称負荷を下回っている状態で公称負荷に達
するまでプレスローラ回転数を低下させ、ロ 公称負荷
のもとで負荷が公称負荷を下回るまで材料分配装置の通
過量を低下させ、次いで第２の調整モードの間に負荷が
公称負荷を下回ると、調整を第１の調整モード‘こ切り
換えるようにした。

本発明による調整の特殊性は、公知の調整とは異なり目
標値と実際負荷とが一致した場合に調整がこの状態を維
持しようとはせずに、ただちに実際値を目標値から離す
ことによって練炭材料の流れへの最適な適合を行なうと
いうことである。

次に図面につき本発明の実施例を説明する。第１図及び
第２図に示されているローラプレス２は長手方向に延び
る上側の支持桁６と下側支持桁８とを備えたローラ架台
４を有している。両方の支持桁６，８はフレーム中間部
材１０，１２を介して互いに結合されている。両支持桁
６，８の間の隙間には２つのプレスローラ１８，２０の
軸受け台１４，１６が支承され、プレスローラ１８は軸
受け台１４と共にフレーム中間部村１２に向かって支持
され、プレスローラ１８は軸受け台１６と共に油圧式の
支持装置２２に接触している。この支持装置２２自体は
さらにフレーム中間部材１０１こ支持されている。駆動
装置としては回転数を調整できる電動機２４、例えば直
流モータ又は周波数を制御された三相交流モータが設け
られている。

電動機２４はベルト伝動装置２６を介して減速伝動装置
３０の入力軸２８に作用する。減速伝動装置３０は等し
い回転数で互いに反対方向に駆動される出力軸３１，３
４を有し、これら出力軸３１，３４は連結軸３６，３８
を介してプレスローラ１８，２０の駆動ジャーナルと接
続されている。ローラ架台４の上には材料分配装置６０
が設けられている。この材料分配装置６０は２つの充て
んスクリュ４０から成り、この充てんスクリュ４０を介
して、製団される材料又は因わられる材料が両方のプレ
スローラー８，２０の間の進入間隙内に供給される。充
てんスクリュ４０においては材料の供給と同時に前圧縮
が行なわれる。材料分配装置６０の充てんスクリュ４０
の駆動装置としては回転数を制御できる駆動モータ４４
，４６が設けられている。これら駆動モータ４４，４６
は減速直交伝動装置４８，５０の入力軸と連結され、充
てんスクリュ４０の軸は減速直交伝動装置４８，５０の
の出力軸と連結されている。駆動モぜ夕としては直流モ
ータ又は周波数を制御された三相交流モータのような電
動モータも、回転数を調整できる油圧モータも使用され
得る。三相交流モー夕の回転数は電圧の適合下において
電流の周波数を変化させることによって変化させられる
。ローラプレス２を運転するために、一方では手動制御
装置５２が設けられ他方では本発明による自動的な調整
装置が設けられている（第３図参照）。

この調整を再生するブロック５４内には周波数制御装置
５６と、充てんスクリュ４０の駆動モータ４４，４６の
電流供給に必要な整流器５８と力ミラ示されている。材
料分配装置６０は第３図においては圧縮スクリュと回転
数調整可能な駆動モータ４４，４６とを備えたスクリュ
式分配装置として示されている。

材料分配装置は、舌状調整部材を備えたプレス材料が供
給される重力式分配装置として構成されていてもよい。
材料はコンベヤベルト又はそれに類似したものを介して
送られる。本発明の方法においては、プレスローラ用駆
動モータの回転数並びに材料分配装置の通過量を、ロー
ラプレスの公称負荷にあたる目標値を備えたそれぞれ連
続する２つの調整モード‘こよって自動的に調整し、し
かも第１の調整モードの間は： ィ 公称負荷のもとで負荷が公称負荷を下回るまでプレ
スローラ回転数を上昇させ、ロ 公称負荷を下回ると公
称負荷に再び達するまで材料分配装置の通過量を上昇さ
せ、次いでこの通過量の上昇では公称負荷を再び得るこ
とができない状態に達すると、調整を第２の調整モード
‘こ切り換え、第２の調整モードの間は： ィ 負荷が公称負荷を下回っている状態で公称負荷に達
するまでプレスローラ回転数を低下させ、ロ 公称負荷
のもとで負荷が公称負荷を下回るまで材料分配装置の通
過量を低下させ、次いで第２の調整モぜドの間に負荷が
公称負荷を下回ると、調整を第１の調整モード‘こ切り
換える。

本発明による方法の有利な実施例においては調整は駆動
モータ２４によって消費される実際値としての電流に関
連して行なわれる。

また、ローフプレスの遊転ローラの位置を実際値として
測定することも、抵抗線ひずみ計によって検出すること
のできるプレス架台の緊張を実際値として測定するこも
できる。また、プレス負荷の実際値として遊転ローラの
油圧支持装置の圧力を利用することも可能である。第４
図には、材料分配装置として働く少なくとも１つの充て
んスクリュを介して材料を供給される練炭製造用ローラ
プレスの調整が示されている。

第４図のグラフには駆動モータの電流消費量１とプレス
ローラ回転数Ｎｗと充てんスクリュ回転数Ｎｓとがパラ
メータとして用いられている。調整中のパラメータの変
化は、その都度の運転状態のまつすぐな水平線の間で斜
めに延びている移行線によってそれぞれ示されている。
プレスローラの駆動モータのための電流の、ローラプレ
スの公称負荷に相当する所定の目標値は連続した破線で
示されている（符号ｌｓ参照）。

この破線はいよいよ電流消費量１を示す線によっておお
われる（第４図参照）。このような場合には、プレスロ
ーラを駆動する駆動モータの電流の目標値と実際値とが
合致している。目標値は、その都度の練炭製造運転の条
件に応じて、特にプレスされる材料と中間材料量の種類
及び性質に応じて前調節されることができる。ローラプ
レスの運転開始時には、まず初め手敷制御装置５２を介
してプレスローラ１８，２０の回転数Ｎｗと充てんスク
リュの駆動モー夕４４，４６の回転数Ｎｓとが相次いで
合わせられ、この結果プレスローラ駆動モータの電流消
費量目標値ｌｓにおいて最適なプレス製品が得られる、
つまり所望の特性を備えた練炭が生ぜしめられる。

また、例えば平均的な材料量に相当する所定の材料量に
おいて、プレスローラ駆動モータの、最適なプレス時に
調節される電流消費量を調整のための目標値ｌｓとして
規定することもできる。手によって制御された運転ポイ
ントは第４図において時点也として示されている。ロー
ラプレスがこの運転ポイントに調整されると、調整は自
動的な調整に切り換えられる。調整はまず第１の調整モ
ードで始まる。

負荷が公称負荷に相当するので、プレスローラの回転数
Ｎｗは時点ｔ，で上昇せしめられ、これは時点ｔ２にお
いて電流消費量１が目標値を下回るまで続く。なぜなら
ば充てんスクリュの処理量の不変化時にプレスローラの
処理量が高まることによってプレス負荷が低下するから
である。電流消費量が目標値はを下回ることによって、
一定の時間ｔ２／ｔ３の経過後に（時間の経過がなくて
も）充てんスクリュの回転数Ｎｓは上昇せしめられ、こ
の回転数ト丁ｓの上昇は時点りこおいて電流消費量が再
び目標値ｌｓに達するまで続く。さらに時間上４／ｔ５
の経過後に（同じく時間経過は０でもよい）プレスロー
ラの回転数Ｎｗ‘ま新たに高まり、これは電流消費量が
時点ｔ６において再び目標値ｌｓを下回るまで続く。時
点ｔ７において（時点ｔ６においてでもかまわない）充
てんスクリュの回転数Ｎｓは新たに高まり、回転数Ｎｓ
の上昇は時点ｔ８において再び目標値ｌｓが得られるま
で続く。上述の調整処置によってプレスは上昇する材料
供聯合１こ追従する。

このことは、プレスローラの調節された回転数Ｎｗにお
いて目標電流消費量を得ることが充てんスクリュの処理
量の上昇によってその都度可能であるということから明
らかである。時点ｔ８において目標値ｌｓに達するので
、時点ら‘こおいて電流消費量ｔ９が目標値ｌｓを下回
るまでプレスローラの回転数Ｎｗは新たに上昇する。時
点ｔ，ｏにおいて（時点ｔ９においてでもかまわない）
は、目標電流に再び達することなく充てんスクリュの回
転数Ｎｓは上昇せしめられる。所定の時間Ｌｏ／Ｌ，が
経過した後に又は充てんスクリュが最高回転数Ｎｓｍａ
ｘ．に到達した後に目標値が再び得られない場合には、
調整は（第４図では時点ｔ，．において）第２の調整モ
ードに切り換えられる。第２の調整モードにおいては、
目標値以下の電流のもとでプレスローラの回転数Ｎｗが
減少せしめられ、この回転数Ｎｗの減少は目標値が再び
得られるまで続く。この状態は時点ら２の前に位置して
いる。目標値が得られると共に充てんスクリュの回転数
Ｎｓが減少せしめられ、この減少は、時点ｔ，３におい
て充てんスクリュの回転数Ｎｓの減少が目標値の下回り
を生ぜしめるまで行なわれる。目標値を下回っている状
態において、調整は時点し３で再び第１の調節モードに
切り換わる。時点Ｌ３においては目標値を下回っている
ので、まず時点ｔ，４においては充てんスクリュの回転
数Ｎｓの上昇が行なわれる。この結果時点ｔ，５におい
て目標値が再び得られる。次いで回転数Ｎｗ‘ま、時点
ｔ，６において電流消費量が目標値を下回るまで、再び
上昇せしめられる。これに続くｔ，６とｔ，７との間の
調整は先に述べたらとｔ，．との間の調整に相当する。
時点ｔ，７においては、目標値が再び到達されることな
く充てんスクリュが最大回転数Ｎｓｍａｘ．に到達する
ので、第２の調整モードへの切換えが行なわれる。時点
ｔ，７と共にプレスローラの回転数Ｎｗが減少されはじ
め、この減少はｔ，８において目標値が再び得られるま
で続く。次いでち８と共に充てんスクリュの回転数Ｎｓ
が減少されはじめ、これは時点ｔ，９において目標値を
再び下回るまで続く。このことは第１の調整モ−ドへの
切換えのための判定基準である。電流が目標値を下回っ
ているので、時点らｏにおいてはまず初め目標値の到達
と共に充てんスクリュの回転数Ｎｓが上昇せしめられ、
次いで時点上２，においてプレスロｍラの回転数Ｎｗが
上昇せしめられる。充てんスクリュの回転数Ｎｓはまだ
最高値に達していないがしかしながららから所定の時間
が経過した時点ら２において、再び第２の調整モードに
切り換えられる。なぜならば、この時間以後において充
てんスクリュの回転数Ｎｓの上昇によって再び目標値が
得られることはないからである。ｔ２２と共にまず回転
数Ｎｗが減少されはじめ、この減少は時点ｔ２３におい
て目標値が再び得られるまで続く。線図からわかるよう
に、目標値を得るためにはこの場合プレスローラの回転
数Ｎｗは著しく減少されねばならない。これは供給され
る材料が著しく減少したことを意味している。次いで時
点ら３において充てんスクリュの回転数Ｎｓが減少され
はじめ、この回転数Ｎｓの減少は時点ｔ２４において再
び目標値が得られるまで続き、ローラプレスの処理量が
極めて強く減少せしめられた状態において調整は再び第
１の調整モード‘こ切り換わる。上述の調整においては
与えられた調整モードに応じて常にプレスローラの回転
数Ｎｗか又は充てんスクリュの回転数Ｎｓが変化せしめ
られ、この場合回転数Ｎｗの変化時には回転数Ｎｓは不
変であり、また逆に回転数Ｎｓの変化時には回転数Ｎｗ
は変化しない。本発明の調整によってローラプレスはプ
レスローラの回転数の変化によって供給されるプレス材
料量にその都度適合する一方、充てんスクリュの回転数
の調整によって、ローラプレスの充てんがプレスローラ
の回転数によって規定される処理量にその都度適合され
るように配慮されている。

この結果製団されるプレス材料又は固められるプレス材
料の最適なプレスが保証される。これによって、変動範
囲が大きい場合に、供給されるプレス材料の量に関して
並びにプレス材料の単位容積重量に関して最適な運転効
果を得ることができる。前記変動範囲は中間プレス材料
量の例えば５０％〜３００％の間である。また、調整段
階において変動する処理量又は非連続的な作業形式をと
もなって生じるプレス材料量の極端な変動時においても
ローラプレスをオーバーフローないこ運転することがで
きる。この場合材料量の変動範囲内においては材料密度
の変動も調整される。調整のために変化可能な時定数を
導入することによって、調整速度に影響を与えることが
できる。

時定数は例えばプレス材料の組成ないいま量における変
化速度に関連して規定されることができる。調整におい
ては別の調整値を関係させることも可能である。例えば
プレス材料はローラプレスのベルトはかりを介して供給
され、このベルトはかりの測定が調整値として調整に取
り入れられることができる。さらに、プレス後に生ぜし
められる細粒子の割合をその量に応じて又は処理量に対
するパーセントで規定し、これに関連してプレスローラ
の運転パラメータを相応に適合させることが可能であり
「例えばローラプレスの公称負荷ひいてはプレス間隙の
線圧を高め、この変化した負荷値を別の調整の目標値と
して根底に置くことが価能である。多数の運転パラメー
タを考慮することはマイクロプロセッサを使用すること
によって著しく軽減される。

マイクロプロセッサを使用すると、例えば電子的な応答
スイッチを備えた調整を行なうことができる。この応答
スイッチによってその都度電流消費量の実際値が間隔を
おいて確認され、これに関連してそれぞれの調整モード
に相当する制御動作信号が調整パルス信号の形で行なわ
れる。このような応答スイッチの場合には、個々の応答
の時間間隔を簡単に変化させることによって、調整速度
をその都度の運転パラメー外こ適合させることができる
。調整パルスはその都度一定であってもよい。このよう
にすると調整パルスは、調整モード‘こよってその都度
規定された方向でプレスローラ並びに充てんスクリュの
回転数の所定の変化をその都度生ぜしめる。この場合調
整は第４図においておおまかに示されているように段階
的に行なわれる。この段階は極めて小さく規定されるこ
とができる。ローラプレスの負荷のための目標値として
は、プレスローラ駆動装置の既に述べた電流消費量の他
にもローラプレスの遊転ローラの移動距離が利用され得
る。遊転ローラの移動はローラプレスの負荷にほぼぼ比
例している。また、プレス架台における緊張を測定し、
目標緊張を目標値として規定することも可能である。ロ
ーラ架台における緊張は抵抗線ひずみ計によって測定す
ることができる。また、ローラプレスの負荷を油圧支持
装置の負荷によって規定することもできる。さらに、組
み合わせられた種々の負荷値検出も可能である。例えば
駆動モータの電流消費量を測定することによって負荷を
検出するために遊転ローラの移動距離を付加的に測定す
ることができる。ローラプレスの両側において遊転ロー
ラの支承ケーシングの移動距離に差が生じると、つまり
運転中に遊転ローラの傾斜位置が生じると、充てんスク
リュの片方の回転数が相応に変化し、この結果充てんス
クリュの、遊転ローラの煩斜位置を生ぜしめていた不均
等性が補償され得る。また、両充てんスクリュをその回
転数において対向するように調節することも可能である
。上述の種々のパラメータの他にも、所定値をめぐる公
称負荷の下回りないしは超過を別のパラメータとし調整
に取り入っることが可能である。

目標電流の超過は第４図の線図ではｔ，８とｔ，９との
間の時点はにおいて示されている。例えば単位容積重量
の上昇に帰因する所定値をめぐる前記目標電流超過に調
整が追従する。この調整の追従は、充てんスクリュの回
転数が加速度的に減少することによって行なわれ得る。
この結果、ローラ間隙の超過充てんは短時間で解消され
る。同様に、ｔ２２とｔ２３との間の時点ｔｙにおいて
所定の値をめぐる目標電流の下回りが見られる。

目標電流のこの下回りは、プレスローラが不充分な充て
んで作動していることを示している。これに関連してプ
レスローラ回転数の加速度的な低下が行なわれる。

【図面の簡単な説明】

第１図はローラプレスの側面図、第２図は第１図に示さ
れたローラプレスの平面図「第３図は付属の調整部材及
び制御部材を備えたローラプレスの略示図、第４図は本
発明の方法を示す線図である。 ２…ローラプレス、４…ローラ架台、６，８…支持桁、
１０，１２…フレーム中間部材、１４，１６・・・軸受
け台、１８，２０・・・プレスローラ、２２…支持装置
、２４・・・電動機、２６…ベルト伝動装置、２８…入
力軸、３０…減速伝動装置、３１，３４・・・出力軸、
３６，３８…連結軸、４０…充てんスクリュ、４４，４
６…駆動モータ、４８，５０…減速直交伝動装置、５２
・・・手動制御装置、５４…ブロック「 ５６・・・周
波数制御装置、５８・・・整流器、６０…材料分配装置
、Ｎｓ・・・充てんスクリュの回転数、Ｎｗ…プレスロ
ーラの回転数、ｌｓ…プレスローラ用駆動モータの電流
消費量目標値、１・・・プレスローラ用駆動モー夕の電
流消費量実際値。 ＦＩＧ．ｌ ＦＩＧ．２ ＦＩＧ−ム ＦＩＧ．３

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 互いに水平方向に並んでいるプレスローラと回転数
   を変化させることのできるプレスローラ用駆動モータと
   通過量を調整できる材料分配装置とを備えたローラプレ
   スの処理量を調整するための方法において、プレスロー
   ラ用駆動モータの回転数並びに材料分配装置の通過量を
   、ローラプレスの公称負荷にあたる目標値を備えたそれ
   ぞれ連続する２つの調整モードによつて自動的に調整し
   、しかも第１の調整モードの間は：イ 公称負荷のもと
   で負荷が公称負荷を下回るまでプレスローラ回転数を上
   昇させ、ロ 公称負荷を下回ると公称負荷に再び達する
   まで材料分配装置の通過量を上昇させ、次いでこの通過
   量の上昇では公称負荷を再び得ることができない状態に
   達すると、調整を第２の調整モードに切り換え、第２の
   調整モードの間は：イ 負荷が公称負荷を下回つている
   状態で公称負荷に達するまでプレスローラ回転数を低下
   させ、ロ 公称負荷のもとで負荷が公称負荷を下回るま
   で材料分配装置の通過量を低下させ、次いで第２の調整
   モードの間に負荷が公称負荷を下回ると、調整を第１の
   調整モードに切り換えることを特徴とする、ローラプレ
   スの処理量を調整するための方法。 ２ 調整速度を負荷変化の大きさ及び（又は）速度に関
   連して調節する特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３ 公称負荷の規定の下回りないしは超過に関連して調
   整速度を加速する特許請求の範囲第１項記載の方法。 ４ 分配装置へ供給される前に運搬される材料の重さを
   量り、この材料の重さを調整値として調整に組み入れる
   特許請求の範囲第１項記載の方法。 ５ プレスの後でプレス材料の細粒子の、粗粒子に対す
   る割合を絶対値で又はパーセントで測定し、この細粒子
   の割合に関連してローラプレスの公称負荷を変化させる
   特許請求の範囲第１項記載の方法。 ６ 回転数を変化させることのできる充てんスクリユを
   材料分配装置として使用する特許請求の範囲第１項記載
   の方法。 ７ 調節モータによつて変化させられる横断面を備えた
   通過路を有する重力分配装置を材料分配装置として使用
   する特許請求の範囲第１項記載の方法。 ８ プレスローラ用駆動モータの電流消費量をローラプ
   レスの負荷に対する実際値として測定する特許請求の範
   囲第１項記載の方法。 ９ 遊転ローラの移動距離をローラプレスの負荷に対す
   る実際値として測定する特許請求の範囲第１項記載の方
   法。 １０ プレス架台における緊張を抵抗線ひずみ計によつ
   てローラプレスの負荷に対する実際値として測定する特
   許請求の範囲第１項記載の方法。 １１ 遊転ローラの油圧支持装置の圧力をローラプレス
   の負荷に対する実際値として測定する特許請求の範囲第
   １項記載の方法。