KR20160100865A - 파쇄 장치 및 제어 장치 - Google Patents

Abstract

[과제] 동력 피전달축측의 요구 토크가 설정 토크 이상이 되면 동력 전달축으로부터 동력 피전달축으로의 동력 전달을 억제함으로써 변속 기구 등을 보호하면서도 동력 전달을 억제한 후의 복구 작업이 불필요한 동력 전달 기구, 동력 전달 제어 장치, 및 동력 전달 기구에 의해 동력이 전달되는 파쇄 장치를 제공한다.
[해결과제] 파쇄 회전자(5)에 고정된 회전날(6)과 회전날(6)에 대향 배치된 고정날(7)이 협동해서 피파쇄물을 파쇄하는 파쇄 처리부(10)와, 구동기(M)로부터의 동력을 파쇄 회전자(5)에 전달하는 변속 기구(30)를 구비하고, 구동기(M)와 파쇄 회전자(5) 사이에 설치되며, 가압 기구(26)에 의해 압접된 마찰 플레이트(21)와 가압 플레이트(22)를 통해서 동력을 파쇄 회전자(5)에 전달하고, 파쇄 회전자(5)의 토크가 설정 토크 이상이 되면 마찰 플레이트(21)와 가압 플레이트(22)에 미끄러짐을 발생시키는 토크 리미터(20), 및 파쇄 장치(1)의 기동시에 가압 기구(26)를 작동해서 마찰 플레이트(21)와 가압 플레이트(22)를 압접한 후에 구동기(M)를 시동하고, 파쇄 장치(1)의 정지시에 구동기(M)를 정지시킨 후에 가압 기구(26)를 정지시키는 제어 장치(100)가 파쇄 장치(1)에 구비되어 있다.

Description

파쇄 장치 및 제어 장치{CRUSHER AND CONTROL DEVICE}

본 발명은 파쇄 장치 및 제어 장치에 관한 것이다.

종래, 파쇄 장치는 구동기의 동력에 의해 소정 축심 둘레로 회전하는 파쇄 회전자의 주위에 고정된 회전날과, 파쇄 회전자의 회전 축심을 따라 대향 배치된 고정날로 구성된 파쇄 처리부를 구비하고, 파쇄 처리부에서 전화 제품, 건축 폐재, 플라스틱 등의 피파쇄물을 파쇄하도록 구성되어 있다.

이러한 파쇄 장치에서는 파쇄 처리부의 회전날과 고정날로 파쇄할 수 없는 경도나 크기의 이물이 피파쇄물에 혼입되는 일이 있고, 그러한 이물이 파쇄 처리부에 도달했을 경우에 회전날과 고정날이 파손되거나 구동기로부터 파쇄 회전자로 동력을 전달하는 변속 기구 등의 동력 전달 기구나 구동기에 과대한 부하가 걸려 동력 전달 기구나 구동기가 파손될 우려가 있었다.

그래서, 파쇄 회전자로부터 과대한 부하를 동력 전달 기구나 구동기에 전달하지 않도록 파쇄 회전자와 동력 전달 기구를 접속하는 커플링부에 토크 리미터를 설치하는 것이 고려된다. 예컨대, 파쇄 회전자의 회전축의 일단에 구비한 제 1 부재와, 동력 전달 기구의 동력의 출력축에 구비한 제 2 부재를 복수개의 핀으로 접속한 토크 리미터가 고려된다.

상기 토크 리미터는 동력 전달 기구의 출력축과 파쇄 회전자의 회전축의 상대적인 회전 토크의 차가 핀의 전단 강도 이상이 되면 상기 핀이 파단되어 동력 전달 기구의 출력축으로부터 파쇄 회전자의 회전축으로 동력을 전달하지 않도록 구성된다.

이러한 토크 리미터를 구비함으로써 피파쇄물로의 이물의 혼입에 의한 회전날과 고정날, 동력 전달 기구, 구동기 등의 파손을 방지할 수 있지만, 복구하기 위해서는 제 1 부재와 제 2 부재를 새로운 핀으로 재접속하는 작업이 필요하여 번잡하다.

또한, 특허문헌 1에는, 도 19에 나타내는 바와 같이, 구동기의 동력에 의해 소정 축심 둘레로 회전하는 파쇄 회전자(90)의 주위에 고정된 회전날(91), 회전날(91)과 협동하여 피파쇄물을 전단해서 파쇄 회전자(90)의 축과 평행한 축을 회전중심으로 해서 회전할 수 있도록 지지된 고정날(92)과, 고정날(92)을 임의로 설정한 한계 토크가 가해지지 않은 상태에서는 고정날(92)을 고정 지지하고, 또한 상기 한계 토크가 가해지면 수용날을 회전시키는 토크 리미터(93)를 구비하고, 회전날(91)과 고정날(92) 사이에 이들로는 전단할 수 없는 이물이 끼인 경우에는 고정날(92)이 회전하여 과대한 부하를 피할 수 있는 파쇄 장치가 제안되어 있다.

토크 리미터(93)는 고정날(92)과 일체로 고정된 클러치판(94)과, 클러치판(94)과 압접되는 클러치판(95)과, 클러치판(94,95)을 압접하는 접시 스프링(96) 및 접시 스프링(96)에 의한 압접력을 조정하는 조정 너트(97)로 구성되고, 조정 너트(97)의 체결 상태에 따라 2매의 클러치판(94,95)이 상대적으로 회전하는 한계 토크를 조정할 수 있도록 구성되어 있다.

상기 한계 토크를 피파쇄물의 전단에 필요한 최대 토크와 거의 동일한 정도의 값으로 설정해 두면, 회전날(91)과 고정날(92)로 피파쇄물을 전단하고 있는 상태에서는 고정날에 가해지는 부하가 토크 리미터(93)의 한계 토크를 초과하는 일이 없으므로, 고정날의 자세가 무너지는 일은 없다.

그리고 회전날(91)과 고정날(92)로 전단할 수 없는 이물이 이들 사이에 끼인 경우에는 고정날(92)에 토크 리미터(93)의 한계 토크를 초과하는 과대한 부하가 가해지므로, 고정날(92)은 회전날(91)에 밀리도록 회전해서 그 부하를 피하고, 그 때에 구동기를 정지하여 파쇄 회전자의 회전을 정지하고 회전날(91)과 고정날(92)의 파손을 회피하는 것이다.

일본 특허 공개 2002-79129호 공보

그러나, 상술의 특허문헌 1에 기재된 파쇄 장치에서는, 회전날(91)과 고정날(92)로 전단할 수 없는 작은 이물이 이들 사이에 끼인 경우에는 고정날(92)은 회전날(91)에 밀리도록 회전해서 그 부하를 피할 수 있지만, 회전한 고정날(92)을 원래의 자세로 복구하는 작업이 필요해서 번잡했다.

또한, 큰 이물이면 고정날(92)이 회전해도 회전날(91)과 고정날(92) 사이에 끼인 채의 상태가 되는 경우가 있다. 그 때, 구동기를 정지해도 파쇄 회전자는 관성에 의해 잠시 계속 회전하려고 하기 때문에, 파쇄 회전자의 회전축과 구동기의 동력 전달 기구나, 구동기 그 자체에 과대한 부하가 걸려 동력 전달 기구나 구동기가 파손될 우려가 있었다.

본 발명은 상술한 문제점을 감안하여 동력 피전달축측의 요구 토크가 설정 토크 이상이 되면 토크 리미터의 마찰 플레이트와 가압 플레이트가 미끄러져 동력 전달축으로부터 동력 피전달축으로 동력이 비전달로 되어 변속 기구 또는 구동기에 과대한 부하가 걸려 파손되는 것을 회피하고, 동력 피전달축측의 요구 토크가 설정 토크 미만이 되면 동력 전달축으로부터 동력 피전달축으로 동력을 전달함으로써 토크 리미터의 복구 작업이 불필요한 동력 전달 기구 및 동력 전달 기구에 의해 동력이 전달되는 파쇄 장치와 그 제어 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 파쇄 장치의 기동 중에, 파쇄 회전자의 동력이 설정 토크 이상으로 되어 토크 리미터가 동작하지 않는 한, 마찰 플레이트와 가압 플레이트에 미끄러짐이 발생하지 않고, 발열에 의한 눌어붙음이나 마모에 의해 파손을 저감할 수 있는 파쇄 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 의한 동력 전달 기구의 제 1 특징 구성은, 구동기로부터의 동력을 피동기에 전달하는 변속 기구를 구비한 동력 전달 기구로서, 환상의 마찰 플레이트와 가압 플레이트가 동력 피전달축의 축심 둘레에 배치되고, 동력 전달축으로부터의 전달 동력에 의해 마찰 플레이트와 가압 플레이트 중 어느 한쪽이 회전 구동되며, 다른쪽이 양 플레이트의 마찰력에 의해 회전 구동되어 동력 피전달축에 동력을 전달하고, 동력 피전달축측의 요구 토크가 설정 토크 이상이 되면 마찰 플레이트와 가압 플레이트가 미끄러지고, 동력 피전달축측의 요구 토크가 설정 토크 미만이 되면 마찰 플레이트와 가압 플레이트가 일체로 회전해서 동력 피전달축에 동력이 전달되도록 가압 플레이트를 마찰 플레이트에 압접하는 가압 기구를 구비한 토크 리미터가 변속 기구 또는 변속 기구와 피동기 사이에 설치되어 있는 점에 있다.

상기 구성에 의하면, 토크 리미터가 변속 기구 또는 변속 기구와 피동기 사이에 설치되어 있으므로, 동력 피전달축측의 요구 토크가 설정 토크 이상이 되면 마찰 플레이트와 가압 플레이트가 미끄러져 구동기로부터 피동기로 동력이 비전달로 되므로, 이상한 부하에 의한 변속 기구나 구동기의 파손을 미연에 회피할 수 있다. 동력 피전달축측의 요구 토크가 설정 토크 미만이 되면 마찰 플레이트와 가압 플레이트가 일체로 회전하여 구동기로부터 피동기로 동력이 전달되게 된다.

이와 같이, 동력 피전달축측의 요구 토크가 설정 토크 이상인지 설정 토크 미만인지에 의거해서 구동기로부터 피동기로의 동력의 비전달, 전달을 자동으로 스위칭할 수 있으므로 번잡한 복구 작업이 불필요하게 된다. 또한, 가압 기구에 의한 가압 플레이트와 마찰 플레이트의 압접력을 변경함으로써 가압 플레이트와 마찰 플레이트가 미끄러질 때, 즉 구동기로부터 피동기로의 동력이 비전달로 되는 설정 토크를 간편하게 조절할 수 있다.

동 제 2 특징 구성은 상술한 제 1 특징 구성에 추가해서, 구동기로부터의 동력이 전달되는 입력축과, 피동기에 동력을 전달하는 출력축과, 입력축으로부터 출력축으로 동력을 전달하는 기어 기구를 구비한 변속 기구의 출력축에 출력단의 기어를 설치함과 아울러, 출력축의 축심 둘레에 마찰 플레이트와 가압 플레이트가 배치되고, 출력단의 기어로부터 마찰 플레이트 또는 가압 플레이트 중 어느 한쪽에 제 1 맞물림부를 통해서 동력이 전달되며, 다른쪽으로부터 출력축과 일체로 회전하는 지지부에 제 2 맞물림부를 통해서 동력을 전달하도록 구성되어 있는 점에 있다.

상기 구성에 의하면, 구동기로부터의 동력은 출력단의 기어로부터 마찰 플레이트 또는 가압 플레이트 중 어느 한쪽에 제 1 맞물림부를 통해서 동력이 전달되며, 다른쪽으로부터 출력축과 일체로 회전하는 지지부에 제 2 맞물림부를 통해서 동력이 전달된다. 동력 피전달축으로서의 출력축측의 요구 토크가 설정 토크 이상이 되면 마찰 플레이트와 가압 플레이트가 미끄러져 구동기로부터 피동기로 동력이 비전달로 되므로, 이상한 부하에 의한 변속 기구의 기어 기구나 구동기의 파손을 미연에 회피할 수 있다.

동 제 3 특징 구성은 상술한 제 2 특징 구성에 추가해서, 출력단의 기어 측면에 형성된 환상 오목부에 마찰 플레이트와 가압 플레이트가 수용되고, 마찰 플레이트 또는 가압 플레이트 중 어느 한쪽의 내주와 환상 오목부의 측벽이 제 1 맞물림부에 의해 맞물려지고, 다른쪽과 일체로 회전하는 지지부와 출력축이 제 2 맞물림부에 의해 맞물려져 있는 점에 있다.

상기 구성에 의하면, 출력단의 기어 측면에 형성된 환상 오목부에 마찰 플레이트와 가압 플레이트가 수용되고, 마찰 플레이트 또는 가압 플레이트 중 어느 한쪽의 내주와 환상 오목부의 측벽이 제 1 맞물림부에 의해 맞물려지고, 다른쪽과 일체로 회전하는 지지부와 출력축이 제 2 맞물림부에 의해 맞물려져 있으므로, 변속 기구의 소형화를 도모할 수 있다.

동 제 4 특징 구성은 상술한 제 2 특징 구성에 추가해서, 복수매의 마찰 플레이트와 가압 플레이트가 교대로 배치되고, 가압 플레이트와 마찰 플레이트를 압접하는 가압 기구가 지지부에 설치되어 있는 점에 있다.

상기 구성에 의하면, 복수매의 마찰 플레이트와 가압 플레이트를 교대로 배치함으로써 마찰 플레이트와 가압 플레이트의 접촉면의 면적을 늘리고, 1쌍의 큰 지름의 마찰 플레이트와 가압 플레이트의 압접에 의한 한계 토크와 동일한 토크를 발생시킬 수 있으므로, 토크 리미터를 콤팩트하게 구성할 수 있어 변속 기구의 소형화를 도모할 수 있다.

동 제 5 특징 구성은 상술한 제 3 특징 구성에 추가해서, 환상 오목부의 내측 측벽과 지지부의 간극을 통해서 마찰 플레이트와 가압 플레이트의 접촉면에 냉각유를 공급하는 냉각 유로(油路)가 출력축에 형성되고, 변속 기구의 케이싱 내부의 윤활유를 냉각유로를 통해서 순환 공급하는 오일 펌프를 구비하고 있는 점에 있다.

상기 구성에 의하면, 환상 오목부의 내측 측벽과 지지부의 간극을 통해서 마찰 플레이트와 가압 플레이트의 접촉면에 냉각유를 공급하는 냉각유로를 출력축에 형성함으로써 변속 기구의 케이싱 내부에 냉각유로가 되는 배관을 구비할 필요가 없어지므로, 변속 기구의 소형화를 도모할 수 있고 비용의 저감을 도모할 수 있다. 또한, 오일 펌프를 구동기로부터의 동력으로 구동하면 오일 펌프를 구동하기 위한 구동기를 추가로 구비할 필요가 없어져 더욱 비용의 저감을 도모할 수 있다.

동 제 6 특징 구성은 상술한 제 2 특징 구성에 추가해서, 상부 가장자리부와 하부 가장자리부가 중심선에 대해서 대칭이 되도록 형성된 케이싱에 입력축과 출력축을 수용하고, 상기 중심선 상에 상기 입력축 및 출력축의 축심을 위치시켜 구동기로부터의 동력이 케이싱의 일측면으로부터 입력축으로 전달되고, 케이싱의 타측면으로부터 출력축의 동력이 피동기로 전달되도록 변속 기구가 구성되며, 상부 가장자리부와 하부 가장자리부 양쪽에 상기 변속 기구를 지지체에 고정하는 부착부를 구비하고 있는 점에 있다.

상기 구성에 의하면, 상부 가장자리부와 하부 가장자리부가 중심선에 대해서 대칭이 되도록 형성된 케이싱의 상부 가장자리부와 하부 가장자리부 양쪽에 상기 변속 기구를 지지체에 고정하는 부착부를 구비하고 있으므로, 상부 가장자리부 또는 하부 가장자리부의 어느 측에서도 지지체에 고정할 수 있다. 상부 가장자리부와 하부 가장자리부가 중심선에 대해서 대칭이 되도록 형성된 케이싱에 입력축과 출력축을 수용하고, 상기 중심선 상에 입력축 및 출력축의 축심을 위치시켜 구동기로부터의 동력이 케이싱의 일측면으로부터 입력축으로 전달되고, 케이싱의 타측면으로부터 출력축의 동력이 피동기로 전달되도록 변속 기구가 구성되어 있으므로, 상기 변속 기구를 지지체에 고정할 때의 자유도가 늘어나 사용의 편리함이 향상된다.

동 제 7 특징 구성은 상술한 제 2 특징 구성에 추가해서, 출력축은 피동기의 회전축을 감입하여 지지하는 중공축으로 구성되어 있는 점에 있다.

상기 구성에 의하면, 출력축은 피동기의 회전축을 감입하여 지지하는 중공축으로 구성되어 있으므로, 출력축에 피동기의 회전축의 일단측을 끼워서 부착함으로써 출력축과 피동기의 회전축의 센터링을 용이하게 행할 수 있고, 상기 회전축을 출력축의 베어링에 의해 지지할 수 있으므로 베어링의 개수를 줄이는 것이 가능하게 된다.

동 제 8 특징 구성은 상술한 제 1 내지 제 7 중 어느 하나의 특징 구성에 추가해서, 가압 기구에 의한 가압 플레이트와 마찰 플레이트의 압접력의 해제 후에 가압 플레이트와 마찰 플레이트의 소정의 접촉 상태가 유지되도록 구성되어 있는 점에 있다.

상기 구성에 의하면, 유지 보수 작업 등으로 동력 피전달축을 수동으로 회전시킬 경우에 가압 기구에 의한 가압 플레이트와 마찰 플레이트의 압접력이 해제되어 있어도 가압 플레이트와 마찰 플레이트의 소정의 접촉 상태가 유지되므로 토크가 작은 동력 전달축을 수동 회전시킴으로써 동력 피전달축을 용이하게 회전시킬 수 있게 된다.

동 제 9 특징 구성은 상술한 제 1 특징 구성에 추가해서, 토크 리미터의 작동을 검지하는 상태 검지부와, 상태 검지부로부터의 신호에 의거해서 토크 리미터가 작동한 것으로 판단되면 구동기를 정지시키는 제어 장치를 구비하고 있는 점에 있다.

상술한 바와 같이, 동력 전달 기구는 동력 피전달측의 요구 토크가 설정 토크 이상이 되면 마찰 플레이트와 가압 플레이트가 미끄러져 구동기로부터 피동기로의 동력이 비전달로 되고, 동력 피전달측의 요구 토크가 설정 토크 미만이 되면 마찰 플레이트와 가압 플레이트가 일체로 회전해서 동력 피전달축에 동력이 전달된다. 그러나, 동력 피전달측의 요구 토크가 설정 토크 이상이 되는 시간이 짧고 그러한 상태가 반복될 경우에는 피동기측에 어떠한 손상을 줄 우려가 있다.

또한, 동력 피전달측의 요구 토크가 토크 리미터가 작동하는 설정 토크 이상이 되고 그 후 설정 토크 미만이 되어도 피동기측에 발생된 어떠한 이상 상태가 계속되고 있는 경우도 있다. 그러한 경우에 구동기로부터 피동기로의 동력의 전달이 회복되면 적정하게 동력이 전달되지 않아 구동기 또는 변속 기구가 손상될 우려도 있다.

그래서, 제어 장치는 상태 검지부로부터의 신호에 의거해서 토크 리미터가 작동한 것으로 판단되면 그 후 구동기를 정지시킴으로써 그러한 이상한 상태가 반복되는 것에 의한 피동기측의 손상을 회피할 수 있게 된다.

예컨대, 피동기가 파쇄 장치일 경우, 회전날과 고정날 사이에 이물이 물려 들어감으로써 동력 피전달측의 요구 토크가 설정 토크 이상이 되는 시간은 매우 짧아 수십밀리초라는 일순간이며, 이물이 물려 들어간 상태가 해소되면 토크 리미터는 동력 전달 상태로 자동 복귀된다.

그러나, 큰 이물이거나 복수개의 이물이 존재하면 이물이 몇번이고 물려 들어가져 회전날 또는 고정날이 파손될 우려가 있다. 또한, 회전날과 고정날 사이에 이물이 물려 들어간 일순간에 동력 피전달측의 요구 토크가 설정 토크 이상이 되지만, 그 후, 회전날과 고정날 사이에 이물이 물려 들어간 상태에서 파쇄 회전자의 회전이 정지하는 경우이여도 동력 피전달측의 요구 토크가 설정 토크 미만이 되면 토크 리미터가 동력 전달 상태로 자동 복귀되어 구동기나 변속 기구가 파손될 우려도 있다.

이러한 경우에도, 제어 장치는 토크 리미터의 작동을 검지하는 상태 검지부로부터의 신호에 의거해서 토크 리미터가 작동한 것으로 판단되면 구동기를 정지시키므로, 파쇄 회전자로의 동력의 공급이 정지되어 구동기나 변속 기구의 파손을 방지할 수 있도록 된다.

동 제 10 특징 구성은, 구동기로부터의 동력을 피동기에 전달하는 변속 기구를 구비한 동력 전달 기구로서, 환상의 마찰 플레이트와 가압 플레이트가 동력 피전달축의 축심 둘레에 배치되고, 동력 전달축으로부터의 전달 동력에 의해 마찰 플레이트와 가압 플레이트 중 어느 한쪽이 회전 구동되며, 다른쪽이 양 플레이트의 마찰력에 의해 회전 구동되어 동력 피전달축에 동력을 전달하고, 동력 피전달축측의 요구 토크가 설정 토크 이상이 되면 마찰 플레이트와 가압 플레이트가 미끄러지고, 동력 피전달축측의 요구 토크가 설정 토크 미만이 되면 마찰 플레이트와 가압 플레이트가 일체로 회전해서 동력 피전달축에 동력이 전달되도록 가압 플레이트를 마찰 플레이트에 압접하는 가압 기구와, 가압 기구에 의한 가압 플레이트와 마찰 플레이트로의 압접력이 해제된 가압 해제 상태에서 가압 플레이트와 마찰 플레이트에 소정의 압박력을 부여하는 압박 기구를 구비한 토크 리미터가 변속 기구 또는 변속 기구와 피동기 사이에 설치되어 있는 점에 있다.

상기 구성에 의하면, 토크 리미터가 변속 기구 또는 변속 기구와 피동기 사이에 설치되어 있으므로, 동력 피전달축측의 요구 토크가 설정 토크 이상이 되면 마찰 플레이트와 가압 플레이트가 미끄러져 구동기로부터 피동기로 동력이 비전달로 되므로, 이상한 부하에 의한 변속 기구나 구동기의 파손을 미연에 회피할 수 있다. 동력 피전달축측의 요구 토크가 설정 토크 미만이 되면 마찰 플레이트와 가압 플레이트가 일체로 회전해서 구동기로부터 피동기로 동력이 전달되게 된다.

이와 같이, 동력 피전달축측의 요구 토크가 설정 토크 이상인지 설정 토크 미만인지에 의거해서 구동기로부터 피동기로의 동력의 비전달, 전달을 자동으로 스위칭할 수 있으므로, 번잡한 복구 작업이 불필요하게 된다. 또한, 가압 기구에 의한 가압 플레이트와 마찰 플레이트의 압접력을 변경함으로써 가압 플레이트와 마찰 플레이트가 미끄러질 때, 즉 구동기로부터 피동기로의 동력이 비전달로 되는 설정 토크를 간편하게 조절할 수 있다.

또한, 유지 보수 작업 등으로 동력 피전달축을 수동으로 회전시킬 경우에 가압 기구에 의한 가압 플레이트와 마찰 플레이트의 압접력이 해제된 가압 해제 상태이여도 압박 기구에 의해 가압 플레이트와 마찰 플레이트에 소정의 압박력이 부여된 접촉 상태가 유지되기 때문에 동력 전달축의 회전을 동력 피전달축측에 전달시킬 수 있다.

동 제 11 특징 구성은 상술한 제 10 특징 구성에 추가해서, 압박 기구에 의해 가압 플레이트와 마찰 플레이트에 부여되는 소정의 압박력은 가압 기구에 의한 압접력 미만, 또한, 가압 해제 상태에서 동력 전달축측의 동력을 동력 피전달축측에 전달하는데에 필요한 최소 압접력 이상으로 설정되어 있는 점에 있다.

상기 구성에 의하면, 압박 기구에 의해 가압 플레이트와 마찰 플레이트에 부여되는 소정의 압박력은 가압 기구에 의한 압접력 미만, 또한, 가압 해제 상태에서 동력 전달축측의 동력을 동력 피전달축측에 전달하는데에 필요한 최소 압접력 이상으로 설정되어 있기 때문에, 비교적 작은 힘, 예컨대 수동에 의한 동력 전달축의 회전력을 동력 피전달축측에 확실하게 전달시킬 수 있다.

동 제 12 특징 구성은 상술한 제 10 특징 구성에 추가해서, 구동기로부터의 동력이 전달되는 입력축과, 피동기에 동력을 전달하는 출력축과, 입력축으로부터 출력축으로 동력을 전달하는 기어 기구를 구비한 변속 기구의 출력축에 출력단의 기어를 설치함과 아울러, 출력축의 축심 둘레에 마찰 플레이트와 가압 플레이트가 배치되고, 출력단의 기어로부터 마찰 플레이트 또는 가압 플레이트 중 어느 한쪽에 제 1 맞물림부를 통해서 동력이 전달되며, 다른쪽으로부터 출력축과 일체로 회전하는 지지부에 제 2 맞물림부를 통해서 동력을 전달하도록 구성되고, 가압 기구와 압박 기구가 지지부에 설치되어 있는 점에 있다.

상기 구성에 의하면, 구동기로부터의 동력은 출력단의 기어로부터 마찰 플레이트 또는 가압 플레이트 중 어느 한쪽에 제 1 맞물림부를 통해서 동력이 전달되고, 다른쪽으로부터 출력축과 일체로 회전하는 지지부에 제 2 맞물림부를 통해서 동력이 전달되므로, 동력 피전달축으로서의 출력축측의 요구 토크가 설정 토크 이상이 되면 마찰 플레이트와 가압 플레이트가 미끄러져 구동기로부터 피동기로 동력이 비전달로 되므로, 이상한 부하에 의한 변속 기구의 기어 기구나 구동기의 파손을 미연에 회피할 수 있다.

또한, 가압 플레이트와 마찰 플레이트에 압접력을 부여하는 가압 기구와, 가압 플레이트와 마찰 플레이트에 소정의 압박력을 부여하는 압박 기구가 지지부에 설치되어 있으므로, 변속 기구를 소형화할 수 있다.

동 제 13 특징 구성은 상술한 제 12 특징 구성에 추가해서, 가압 기구에 의해 가압 플레이트와 마찰 플레이트를 압접하는 가압 부재와 지지부 사이에 압박 기구가 설치되고, 압박 기구는 가압 기구에 의한 가압 부재로의 압접력이 해제된 가압 해제 상태에서 가압 부재에 소정의 압박력을 부여하도록 구성되어 있는 점에 있다.

상기 구성에 의하면, 가압 기구에 의한 가압 부재로의 압접력이 해제된 상태에서 압박 기구에 의해 가압 부재에 소정의 압박력이 부여된다. 가압 기구와 압박 기구 양쪽이 가압 부재라는 공통의 부재를 통해서 가압 플레이트와 마찰 플레이트를 가압 또는 압박할 수 있어 심플한 구조를 실현할 수 있다.

동 제 14 특징 구성은 상술한 제 12 특징 구성에 추가해서, 압박 기구는 탄성체로 구성되어 있는 점에 있다.

상기 구성에 의하면, 압박 기구는 탄성체로 구성되어 있으므로, 가압 플레이트 및 마찰 플레이트 등의 치수 공차에 의한 압박력의 편차를 어느 정도 흡수할 수 있고, 가압 기구에 의한 압접력 미만, 또한, 가압 해제 상태에서 동력 전달축측의 동력을 동력 피전달축측에 전달하는데에 필요한 최소 압접력 이상이라는 소정의 압박력을 용이하게 얻을 수 있다.

동 제 15 특징 구성은 상술한 제 12 특징 구성에 추가해서, 압박 기구는 지지부에 형성된 위치 유지부에 의해 지지부에 대해서 상대적으로 위치가 유지되어 있는 점에 있다.

상기 구성에 의하면, 마찰 플레이트와 가압 플레이트에 미끄러짐이 발생했을 경우에 압박 기구가 추종해서 원주 방향으로 미끄러지는 사태의 발생을 방지할 수 있어 압박 기구의 압박력의 변동이나 고장의 우려를 저감할 수 있다.

동 제 16 특징 구성은 상술한 제 12 특징 구성에 추가해서, 압박 기구는 지지부에 형성된 개구로부터 가압 기구에 접촉하도록 삽입되고, 개구의 덮개에 의해 소정의 압박력을 부여하도록 구성되어 있는 점에 있다.

상기 구성에 의하면, 압박 기구는 지지부에 형성된 개구로부터 가압 기구에 접촉하도록 삽입되고, 개구의 덮개에 의해 소정의 압박력을 부여하도록 구성되어 있으므로, 용이하게 압박력의 미세 조정을 할 수 있게 된다.

동 제 17 특징 구성은 상술한 제 12 특징 구성에 추가해서, 출력단의 기어 측면에 형성된 환상 오목부에 복수매의 마찰 플레이트와 가압 플레이트가 교대로 배치되도록 수용되고, 마찰 플레이트 또는 가압 플레이트 중 어느 한쪽의 내주와 환상 오목부의 측벽이 제 1 맞물림부에 의해 맞물려지고, 다른쪽이 지지부와 제 2 맞물림부에 의해 맞물려져 있는 점에 있다.

상기 구성에 의하면, 출력단의 기어 측면에 형성된 환상 오목부에 복수매의 마찰 플레이트와 가압 플레이트를 마찰 플레이트 또는 가압 플레이트 중 어느 한쪽의 내주와 환상 오목부의 측벽이 제 1 맞물림부에 의해 맞물려지고, 다른쪽과 일체로 회전하는 지지부와 출력축이 제 2 맞물림부에 의해 맞물려지도록 교대로 배치해서 수용함으로써 마찰 플레이트와 가압 플레이트의 접촉면의 면적을 늘릴 수 있고, 1쌍의 큰 지름의 마찰 플레이트와 가압 플레이트의 압접에 의한 한계 토크와 동일한 토크를 발생시킬 수 있으므로, 토크 리미터를 콤팩트하게 구성할 수 있어 변속 기구의 소형화를 도모할 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 의한 파쇄 장치의 제 1 특징 구성은, 파쇄 회전자에 고정된 회전날과 회전날에 대향 배치된 고정날이 협동해서 피파쇄물을 파쇄하는 파쇄 처리부와, 구동기로부터의 동력을 파쇄 회전자에 전달하는 변속 기구를 구비한 파쇄 장치로서, 구동기와 파쇄 회전자 사이에 설치되며, 가압 기구에 의해 압접된 마찰 플레이트와 가압 플레이트를 통해서 동력을 파쇄 회전자에 전달하고, 파쇄 회전자의 토크가 설정 토크 이상이 되면 마찰 플레이트와 가압 플레이트에 미끄러짐을 발생시키는 토크 리미터와, 파쇄 장치의 기동시에 가압 기구를 작동해서 마찰 플레이트와 가압 플레이트를 압접한 후에 구동기를 시동하고, 파쇄 장치의 정지시에 구동기를 정지한 후에 가압 기구를 정지시키는 제어 장치를 구비하고 있는 점에 있다.

상기 구성에 의하면, 토크 리미터가 구동기와 파쇄 회전자 사이에 설치되어 있으므로, 파쇄 회전자의 요구 토크가 토크 리미터의 설정 토크 이상이 되면 마찰 플레이트와 가압 플레이트에 미끄러짐이 발생되고 구동기로부터 파쇄 회전자로 동력이 전달되지 않게 되어 이상한 부하에 의한 변속 기구나 구동기의 파손을 미연에 회피할 수 있다. 파쇄 회전자의 요구 토크가 토크 리미터의 설정 토크 미만이 되면 마찰 플레이트와 가압 플레이트의 미끄러짐이 없어져 마찰 플레이트와 가압 플레이트가 일체로 회전해서 구동기로부터 파쇄 회전자로 동력이 전달되게 된다.

이와 같이, 파쇄 회전자의 요구 토크가 설정 토크 이상인지 설정 토크 미만인지에 의거해서 구동기로부터 파쇄 회전자로의 동력의 비전달, 전달을 자동으로 스위칭할 수 있으므로, 번잡한 복구 작업이 불필요하게 된다. 또한, 가압 기구에 의한 가압 플레이트와 마찰 플레이트의 압접력을 변경함으로써 가압 플레이트와 마찰 플레이트가 미끄러질 때, 즉 구동기로부터 파쇄 회전자로의 동력이 비전달로 되는 설정 토크를 간편하게 조절할 수 있다.

파쇄 장치의 기동시에 가압 기구를 작동해서 마찰 플레이트와 가압 플레이트를 확실하게 압접한 후에 구동기를 시동하고, 파쇄 장치의 정지시에 구동기를 정지한 후에 가압 기구를 정지하도록 제어 장치를 구비하고 있으므로, 파쇄 장치의 기동 중에는 항상 마찰 플레이트와 가압 플레이트가 소정의 압접력에 의해 가압되고, 회전날과 고정날에 이물이 물려 들어가져 파쇄 회전자의 토크가 설정 토크 이상이 되는 상황이 발생하지 않는 한, 마찰 플레이트와 가압 플레이트에 미끄러짐이 발생되지 않고 발열에 의한 눌어붙음이나 마모에 의한 파손을 저감할 수 있다.

동 제 2 특징 구성은 상술한 제 1 특징 구성에 추가해서, 제어 장치는 파쇄 장치의 기동시에 가압 기구에 의한 가압 상태를 검지하여 소정의 가압 상태로부터 일탈하고 있으면 구동기의 시동을 금지하는 점에 있다.

상기 구성에 의하면, 제어 장치는 파쇄 장치의 기동시에 가압 기구에 의한 마찰 플레이트와 가압 플레이트의 가압 상태를 검지하여 소정의 가압 상태로부터 일탈하고 있으면 구동기는 시동하지 않으므로, 마찰 플레이트와 가압 플레이트의 가압이 불충분한 상태에서의 운전을 방지할 수 있어 발열에 의한 눌어붙음이나 마모에 의한 파손을 저감할 수 있다.

동 제 3 특징 구성은 상술한 제 1 특징 구성에 추가해서, 제어 장치는 파쇄 장치의 기동 후에 가압 기구에 의한 가압 상태를 검지하여 소정의 가압 상태로부터 일탈하고 있으면 구동기를 정지시키는 점에 있다.

상기 구성에 의하면, 제어 장치는 파쇄 장치의 기동 후에 가압 기구에 의한 마찰 플레이트와 가압 플레이트의 가압 상태를 검지하여 소정의 가압 상태로부터 일탈하고 있으면 구동기는 정지되므로, 마찰 플레이트와 가압 플레이트의 가압 상태가 불충분한 상태에서의 운전을 방지할 수 있어 발열에 의한 눌어붙음이나 마모에 의한 파손을 저감할 수 있다.

동 제 4 특징 구성은 상술한 제 2 또는 3 특징 구성에 추가해서, 파쇄 처리부에 피파쇄물을 압박하는 푸셔 기구와, 푸셔 기구와 가압 기구를 구동하는 유압 회로를 구비하고, 유압 회로는 소정 유량의 작동유를 공급하는 압력 조정 기구로부터 푸셔 기구를 전진 후퇴 구동하는 스위칭 밸브를 통해서 작동유를 공급하는 제 1 유로에 가압 기구에 작동유를 공급하는 제 2 유로를 분기 접속하고, 제 2 유로에 가압 기구에 공급되는 작동유의 압력을 조정하는 감압 밸브를 설치함과 아울러, 감압 밸브의 하류측에 가압 상태를 검지하는 압력 센서를 구비하여 구성되고, 상기 제어 장치는 압력 센서의 출력에 의거해서 가압 기구에 의한 가압 상태를 검지하는 점에 있다.

상기 구성에 의하면, 유압 회로는 소정 유량의 작동유를 공급하는 압력 조정 기구로부터 푸셔 기구를 전진 후퇴 구동하는 스위칭 밸브를 통해서 작동유를 공급하는 제 1 유로에 가압 기구에 작동유를 공급하는 제 2 유로를 분기 접속함으로써 제 1 유로와 제 2 유로에 소정 유량의 작동유를 공급하는 압력 조정 기구를 공용할 수 있으므로, 유압 회로가 간소화될 수 있어 비용의 저감을 도모할 수 있다.

또한, 제 2 유로에 가압 기구에 공급되는 작동유의 압력을 조정하는 감압 밸브를 설치하고 있으므로, 가압 기구에 공급되는 작동유의 압력을 조정할 수 있다. 감압 밸브의 하류측에 가압 상태를 검지하는 압력 센서를 구비하고 있으므로, 상기 제어 장치는 압력 센서의 출력에 의거해서 가압 기구에 의한 마찰 플레이트와 가압 플레이트의 가압 상태를 검지할 수 있으므로, 마찰 플레이트와 가압 플레이트의 가압 상태가 불충분한 상태에서의 운전을 방지할 수 있어 발열에 의한 눌어붙음이나 마모에 의한 파손을 저감할 수 있다.

동 제 5 특징 구성은, 파쇄 회전자에 고정된 회전날과 회전날에 대향 배치된 고정날이 협동해서 피파쇄물을 파쇄하는 파쇄 처리부와, 구동기로부터의 동력을 파쇄 회전자에 전달하는 변속 기구와, 파쇄 처리부에 피파쇄물을 압박하는 푸셔 기구를 구비한 파쇄 장치로서, 구동기와 파쇄 회전자 사이에 설치되며, 가압 기구에 의해 압접된 마찰 플레이트와 가압 플레이트를 통해서 동력을 파쇄 회전자에 전달하고, 파쇄 회전자의 토크가 설정 토크 이상이 되면 마찰 플레이트와 가압 플레이트에 미끄러짐을 발생시키는 토크 리미터와, 푸셔 기구와 가압 기구를 구동하는 유압 회로를 구비하고, 유압 회로는 소정 유량의 작동유를 공급하는 압력 조정 기구로부터 푸셔 기구를 전진 후퇴 구동하는 스위칭 밸브를 통해서 작동유를 공급하는 제 1 유로에 가압 기구에 작동유를 공급하는 제 2 유로를 분기 접속하고, 제 2 유로에 가압 기구에 공급되는 작동유의 압력을 조정하는 감압 밸브를 설치함과 아울러, 스위칭 밸브의 상류측에 감압 밸브에 공급되는 작동유를 소정 압력 이상으로 유지하는 시퀀스 밸브를 구비하고 있는 점에 있다.

상기 구성에 의하면, 토크 리미터가 구동기와 파쇄 회전자 사이에 설치되어 있으므로, 파쇄 처리부에 이물이 물려 들어가는 것 등에 의해 파쇄 회전자의 요구 토크가 토크 리미터의 설정 토크 이상이 되면 마찰 플레이트와 가압 플레이트에 미끄러짐이 발생되고 구동기로부터 파쇄 회전자로 동력이 비전달로 되어 이상한 부하에 의한 변속 기구나 구동기의 파손을 미연에 회피할 수 있다. 파쇄 회전자의 요구 토크가 토크 리미터의 설정 토크 미만이 되면 마찰 플레이트와 가압 플레이트의 미끄러짐이 없어져 마찰 플레이트와 가압 플레이트가 일체로 회전해서 구동기로부터 파쇄 회전자로 동력이 전달되게 된다.

이와 같이, 파쇄 회전자의 요구 토크가 설정 토크 이상인지 설정 토크 미만인지에 의거해서 구동기로부터 파쇄 회전자로의 동력의 비전달, 전달을 자동으로 스위칭할 수 있으므로, 번잡한 복구 작업이 불필요하게 된다. 또한, 가압 기구에 의한 가압 플레이트와 마찰 플레이트의 압접력을 변경함으로써 가압 플레이트와 마찰 플레이트가 미끄러질 때, 즉 구동기로부터 파쇄 회전자로의 동력이 비전달로 되는 설정 토크를 간편하게 조절할 수 있다.

유압 회로는 소정 유량의 작동유를 공급하는 압력 조정 기구로부터 푸셔 기구를 전진 후퇴 구동하는 스위칭 밸브를 통해서 작동유를 공급하는 제 1 유로에 가압 기구에 작동유를 공급하는 제 2 유로를 분기 접속함으로써 제 1 유로와 제 2 유로에 소정 유량의 작동유를 공급하는 압력 조정 기구를 공용할 수 있으므로, 유압 회로가 간소화될 수 있어 비용의 저감을 도모할 수 있다.

또한, 제 2 유로에 가압 기구에 공급되는 작동유의 압력을 조정하는 감압 밸브를 설치하고 있으므로, 가압 기구에 공급되는 작동유의 압력을 조정할 수 있다. 스위칭 밸브의 상류측에 감압 밸브에 공급되는 작동유를 소정 압력 이상으로 유지하는 시퀀스 밸브를 구비하고 있으므로, 제 1 유로에 공급되는 작동유의 압력이 변동되더라도 제 2 유로에 공급되는 작동유의 압력은 소정 압력 이상으로 유지되기 때문에, 제 2 유로 내의 작동유의 압력이 저하되지 않고 마찰 플레이트와 가압 플레이트를 소정의 가압 상태로 유지할 수 있으므로, 마찰 플레이트와 가압 플레이트의 압접력이 저하되는 것에 의한 미끄러짐이 발생되지 않아 안정되게 동력을 전달할 수 있다.

동 제 6 특징 구성은 상술한 제 5 특징 구성에 추가해서, 제 2 유로에 설치한 감압 밸브의 하류측에 압력 조정 기구의 언로드시에 가압 기구에 공급되는 작동유의 압력 저하를 보상하는 어큐뮬레이터(accumulator)를 구비하고 있는 점에 있다.

상기 구성에 의하면, 제 2 유로에 설치한 감압 밸브의 하류측에 구비한, 압력 조정 기구의 언로드시에 가압 기구에 공급되는 작동유의 압력 저하를 보상하는 어큐뮬레이터에 의해 푸셔 기구의 전진 구동과 후퇴 구동의 스위칭시의 압력 조정 기구의 언로드시에 제 1 유로 내의 압력이 저하되어도 제 2 유로에 공급되는 작동유의 압력은 소정 압력 이상으로 유지되기 때문에 마찰 플레이트와 가압 플레이트를 소정의 가압 상태로 유지할 수 있으므로, 마찰 플레이트와 가압 플레이트의 압접력이 저하되는 것에 의한 미끄러짐이 발생되지 않아 안정되게 동력을 전달할 수 있다.

동 제 7 특징 구성은 상술한 제 5 특징 구성에 추가해서, 토크 리미터는 변속 기구에 조립되고, 변속 기구의 출력축에 출력단의 기어가 감입됨과 아울러, 출력축의 축심 둘레에 마찰 플레이트와 가압 플레이트가 배치되고, 출력단의 기어로부터 마찰 플레이트와 가압 플레이트 중 어느 한쪽에 동력이 전달되고, 다른쪽으로부터 출력축으로 동력을 전달하도록 배치되어 있는 점에 있다.

상기 구성에 의하면, 구동기로부터의 동력이 출력단의 기어로부터 마찰 플레이트 또는 가압 플레이트에 전달되고, 가압 플레이트 또는 마찰 플레이트로부터 출력축으로 전달되며, 출력축으로부터 파쇄 회전자로 전달되므로, 파쇄 회전자의 요구 토크가 설정 토크 이상이 되면 마찰 플레이트와 가압 플레이트가 미끄러져 구동기로부터 피동기로 동력이 비전달로 되므로, 이상한 부하에 의한 변속 기구나 구동기의 파손을 미연에 회피할 수 있다.

동 제 8 특징 구성은 상술한 제 7 특징 구성에 추가해서, 구동기로부터의 동력에 의해 회전 구동되며, 변속 기구의 케이싱 내에 충전된 윤활유를 냉각유로서 토크 리미터에 순환 공급하는 오일 펌프를 구비하고 있는 점에 있다.

상기 구성에 의하면, 변속 기구의 케이싱 내에 충전된 윤활유에 의해 토크 리미터를 냉각할 수 있고, 또한, 오일 펌프를 구동기로부터의 동력에 의해 회전 구동하므로, 오일 펌프를 구동하기 위한 구동기를 추가로 구비할 필요가 없어져 더욱 비용의 저감을 도모할 수 있다.

동 제 9 특징 구성은 상술한 제 5 특징 구성에 추가해서, 유압 회로의 작동유의 누설분이 변속 기구의 윤활유로서 사용되고, 변속 기구의 케이싱 내로부터 잉여 오일을 유압 회로의 오일 탱크로 귀환시키는 리턴 유로(流路)가 설치되어 있는 점에 있다.

상기 구성에 의하면, 리턴 유로에 의해 변속 기구에 공급되는 작동유를 변속 기구의 케이싱 내로부터 잉여 오일로서 유압 회로의 오일 탱크로 귀환시킬 수 있으므로, 케이싱 내의 윤활유의 액위가 소정의 액위 이상으로 증가되는 것을 방지할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 동력 피전달축측의 요구 토크가 설정 토크 이상이 되면 토크 리미터의 마찰 플레이트와 가압 플레이트가 미끄러져 동력 전달축으로부터 동력 피전달축으로 동력이 비전달로 되어 변속 기구 또는 구동기에 과대한 부하가 걸려 파손되는 것을 회피하고, 동력 피전달축측의 요구 토크가 설정 토크 미만이 되면 동력 전달축으로부터 동력 피전달축으로 동력을 전달함으로써 토크 리미터의 복구 작업이 불필요한 동력 전달 기구 및 동력 전달 기구에 의해 동력이 전달되는 파쇄 장치를 제공할 수 있게 되었다.

도 1은 본 발명에 의한 파쇄 장치의 개략도이다.
도 2는 본 발명에 의한 파쇄 장치의 측면도이다.
도 3은 본 발명에 의한 파쇄 장치의 평면도이다.
도 4는 본 발명에 의한 동력 전달 기구의 설명도이다.
도 5는 본 발명에 의한 동력 전달 기구의 요부의 설명도이다.
도 6은 본 발명에 의한 동력 전달 기구의 외관도이다.
도 7은 유압 회로의 설명도이다.
도 8은 제어 장치의 설명도이다.
도 9(a)는 푸셔 기구의 전진 후퇴 구동시의 펌프 특성의 설명도, 도 9(b)는 진동 센서가 검지하는 진동의 설명도이다.
도 10은 파쇄 장치의 기동 제어의 플로우챠트이다.
도 11은 파쇄 장치의 정지 제어의 플로우챠트이다.
도 12(a)는 토크 리미터에 의한 동력의 전달의 설명도, 도 12(b)는 토크 리미터에 의한 동력의 비전달의 설명도이다.
도 13은 가압 기구에 의한 동력 전달의 설명도이다.
도 14는 압박 기구에 의한 동력 전달의 설명도이다.
도 15(a)는 압박 기구를 조립하는 순서의 설명도, 도 15(b)는 압박 기구를 조립한 지지부의 설명도이다.
도 16은 다른 실시형태에 의한 압박 기구의 설명도이다.
도 17(a)는 이물의 물려 들어감에 의한 소정 시간 내의 회전수의 저하의 설명도, 도 17(b)는 부하가 높은 피파쇄물의 물려 들어감에 의한 소정 시간 내의 회전수의 저하의 설명도이다.
도 18은 다른 실시형태에 의한 유압 회로의 설명도이다.
도 19는 종래의 파쇄 장치의 설명도이다.

이하에 본 발명에 의한 동력 전달 기구, 동력 전달 제어 장치, 및 동력 전달 기구에 의해 동력이 전달되는 파쇄 장치의 바람직한 실시형태를 설명한다.

도 1~도 3에 나타내는 바와 같이, 파쇄 장치의 일례로서의 1축 전단 파쇄 장치(1)[이하, 「파쇄 장치(1)」라고 기재함)는 전화 제품, 건축 폐재, 플라스틱 등의 피파쇄물을 투입하는 수납 호퍼(2)와, 수납 호퍼(2)에 투입된 피파쇄물을 파쇄 처리하는 파쇄 처리부(10)와, 파쇄 처리부(10)를 향해서 수평 방향으로부터 피파쇄물을 압박하는 푸셔 기구(3)와, 파쇄 처리부(10)를 구동하는 구동기의 일례로서의 전동기(M)를 구비하고, 푸셔 기구(3) 및 전동기(M)는 후술하는 제어 장치(100)에 의해 구동 제어되고 있다.

푸셔 기구(3)는 압입 푸셔(3a)의 후단에 접속된 암(3b)에 연결된 유압 실린더(3c)의 피스톤으로 구성되고, 후술하는 유압 회로(60)에 구비된 유압 펌프(52)로부터 공급되는 작동유에 의해, 압입 푸셔(3a)가 베이스 플레이트(4) 상을 수평 방향으로 전진 후퇴 구동해서 피파쇄물을 파쇄 처리부(10)를 향해서 압박하도록 구성되어 있다.

파쇄 처리부(10)는 소정의 축심 둘레로 회전하는 피동기의 일례로서의 파쇄 회전자(5)와, 파쇄 회전자(5)의 둘레면에 둘레 방향으로 형성된 홈부(5v)에 고정된 선단 v자 형상의 회전날(6)과, 파쇄 회전자(5)의 회전축(5c) 방향을 따라 대향 배치된 선단 v자 형상의 고정날(7)로 구성되어 있다.

상세하게 서술하면, 파쇄 회전자(5)의 둘레면의 둘레 방향으로는 소정의 피치로 서로 평행한 복수개의 v자 형상의 홈부(5v)가 형성되고, 이 홈부(5v) 각각에 형성된 부착 시트(6b)에 날체(6a)가 볼트에 의해 체결되어 회전날(6)을 구성한다. 회전날(6)은 서로 이웃하는 홈부(5v)에 설치되는 날체(6a)의 정점이 지그재그 형상이 되도록 배치되어 있다.

고정날(7)은 파쇄 회전자(5)의 축심 방향을 따라 베이스 플레이트(4)의 단부에 설치된 복수개의 부착 시트(7b) 각각에 선단 v자 형상의 날체(7a)가 볼트에 의해 체결되어 있다.

파쇄 회전자(5)의 회전축(5c)은 그 일단이 설치 가대(12a)에 고정된 감속 기구(30)에 접속되어 지지되고, 타단이 설치 가대(12b)에 고정된 베어링(16)에 접속되어 지지되어 있다. 설치 가대(12a)는 본체 프레임(11)의 일측면(11a)에 부착되고, 설치 가대(12b)는 본체 프레임(11)의 타측면(11b)에 부착되며, 모두 감속 기구(30)의 지지체가 된다. 또한, 감속 기구(30)는 본 발명의 변속 기구의 일례이다.

이와 같이 양단이 지지된 파쇄 회전자(5)가 회전함으로써 파쇄 회전자(5)의 주위에 부착된 회전날(6)과, 베이스 플레이트(4)의 단부에 부착된 고정날(7)이 맞물려서 수납 호퍼(2)에 투입된 피파쇄물이 전단 파쇄된다.

또한, 파쇄 회전자(5)의 진동을 검지하기 위해서 감속 기구(30)측의 적절한 위치에 진동 센서(101)가 설치됨과 아울러, 베어링(16)의 적절한 위치에 진동 센서(102)가 설치되어 있다.

파쇄 처리부(10)의 하부에는 스크린 기구(8)가 배치되어 있다. 스크린 기구(8)는 다수의 개방 구멍이 형성된 펀칭 메탈을 회전날(6)의 회전 궤적을 따른 호형상으로 만곡 형성해서 구성되고, 회전날(6)과 고정날(7)에 의해 상기 개방 구멍의 사이즈 이하로 파쇄된 피파쇄물을 하방으로 통과시킨다.

파쇄 처리부(10)의 회전날(6)과 고정날(7)에 의해 파쇄된 피파쇄물 중 스크린 기구(8)의 개방 구멍보다 작게 파쇄된 피파쇄물이 상기 개방 구멍으로부터 스크린 기구(8) 하부의 배출 호퍼(9)에 낙하되어 파쇄 장치(1)의 외부로 배출되고, 상기 개방 구멍을 통과하지 않은 것은 다시 회전날(6)과 고정날(7)에 의해 파쇄된다.

전동기(M)는 파쇄 장치(1) 하부에 설치된 가대에 고정되어 있다. 전동기(M)의 동력의 출력축에 부착된 풀리(13)와, 감속 기구(30)의 입력축(31)에 부착된 풀리(15)는 v벨트(14)에 의해 연결되어 있다. 전동기(M)의 동력은 감속 기구(30)에 의해 소정의 회전 속도로 변속되고 감속 기구(30)의 출력축(37)으로부터 출력되어 파쇄 회전자(5)에 전달된다.

또한, 전동기(M)의 출력축과 감속 기구(30)의 입력축(31)을 풀리(13,15)를 통해서 v벨트(14)로 연결하지 않고 커플링으로 연결해도 좋다.

도 4에 나타내는 바와 같이, 감속 기구(30)는 전동기(M)로부터의 동력이 전달되는 입력축(31)과, 파쇄 회전자(5)에 동력을 전달하는 출력축(37)과, 입력축(31)으로부터 출력축(37)으로 동력을 전달하는 기어 기구와, 토크 리미터(20)를 구비하여 본 발명의 동력 전달 기구가 된다.

상기 기어 기구는 입력축(31)의 둘레면에 형성된 제 1 기어(32)와, 회전축(34)에 장착되어 제 1 기어(32)와 맞물리는 제 2 기어(33)와, 회전축(34)의 둘레면에 형성된 제 3 기어(35)와, 제 3 기어(35)와 맞물리는 제 4 기어(36)로 구성되어 있다.

제 4 기어(36)는 중앙에 개구가 형성되어 베어링(38)을 통해서 출력축(37) 둘레로 아이들링 가능하게 설치되어 있다. 제 4 기어(36)의 동력은 토크 리미터(20)를 통해서 출력축(37)에 전달되도록 구성되어 있다. 본 실시형태에서는 회전축(34)이 동력 전달축이 되고, 출력축(37)이 동력 피전달축이 되며, 제 4 기어(36)가 출력단의 기어가 된다.

또한, 제 1 기어(32) 및 제 3 기어(35)는 각각 회전축(31,34)과 그 둘레부에 형성된 톱니에 의해 일체로 구성되어 있지만, 회전축(31,34)과 별체의 기어가 각각의 회전축(31,34)에 삽입되는 것이여도 좋다. 또한, 감속 기구(30)에 구비하는 기어 수는 이것에 한정되지 않고, 변속비를 고려해서 적절하게 설정된다.

입력축(31)은 케이싱(39)의 내벽에 고정된 베어링(40,41)에 의해 지지되어 있다. 회전축(34)은 케이싱(39)의 내벽에 고정된 베어링(42,43)에 의해 지지되어 있다. 그리고, 출력축(37)은 케이싱(39)의 내벽에 고정된 베어링(44,45)에 의해 지지되어 있다.

파쇄 회전자(5)측의 요구 토크가 설정 토크 이상이 되는 일순간의 변동을 감도 좋게 검지하도록 출력축(37)의 베어링(45) 근방의 적절한 위치에 진동 센서(101)가 설치되어 있다.

토크 리미터(20)는 양면에 마찰재가 부착되고 회전축(34)으로부터 전달되는 동력에 의해 회전되는 환상의 마찰 플레이트(21)와, 마찰 플레이트(21)와의 마찰력에 의해 출력축(37)에 동력을 전달하는 환상의 가압 플레이트(22)가 출력축(37)의 축심 둘레에 배치되고, 출력축(37)측의 요구 토크가 설정 토크 이상이면 마찰 플레이트(21)와 가압 플레이트(22)가 미끄러지고, 설정 토크 미만이면 마찰 플레이트(21)와 가압 플레이트(22)가 일체로 회전해서 출력축(37)에 동력이 전달되도록 마찰 플레이트(21)와 가압 플레이트(22)를 소정의 압접력으로 압접하는 가압 기구(26)를 구비해서 구성되어 있다.

즉, 전동기(M)의 동력은 감속 기구(30)의 입력축(31)에 입력되고, 기어 기구를 통해서 출력단의 기어인 제 4 기어(36), 마찰 플레이트(21)의 순서로 전달되며, 가압 기구(26)에 의해 마찰 플레이트(21)에 소정의 압력으로 압접된 가압 플레이트(22), 출력축(37)에 전달되어 파쇄 회전자(5)에 전달된다.

토크 리미터(20)에 대해서 상세히 서술한다. 도 5에 나타내는 바와 같이, 제 4 기어(36)의 일측면에는 복수매의 마찰 플레이트(21)와 가압 플레이트(22) 및 지지부(23)를 수용할 수 있는 환상 오목부(36a)가 형성되어 있다.

지지부(23)는 복수매의 가압 플레이트(22)와 마찰 플레이트(21)를 교대로 정렬 배치한 상태에서 유지하는 스토퍼(25)와, 마찰 플레이트(21)와 가압 플레이트(22)를 출력축(37)의 축심에 평행한 방향으로 압접하는 가압 기구(26)를 구비하고 있다.

마찰 플레이트(21)의 내주측에 형성된 톱니부(21a)와 환상 오목부(36a)의 측벽에 형성된 홈부(36b)가 스플라인 결합되고, 마찰 플레이트(21)는 제 4 기어(36)에 대해서 상대 회전 불가능하며, 또한, 출력축(37)의 축심 방향으로는 이동 가능하게 되어 있다. 즉, 톱니부(21a)와 홈부(36b)에 의해 제 1 맞물림부가 구성되어 있다. 또한, 제 1 맞물림부는 스플라인 결합에 한정되는 것은 아니고, 키 홈과 키가 맞물리는 키 구조이여도 좋다.

가압 플레이트(22)의 외주측에 형성된 톱니부(22a)와 지지부(23)의 측벽에 형성된 홈부(23a)가 스플라인 결합되고, 가압 플레이트(22)는 지지부(23)에 대해서 상대 회전 불가능하고, 또한, 출력축(37)의 축심 방향으로 이동 가능하게 되어 있다. 즉, 톱니부(22a)와 홈부(23a)에 의해 제 2 맞물림부가 구성되어 있다. 제 2 맞물림부도 스플라인 결합에 한정되는 것은 아니고, 키 홈과 키가 맞물리는 키 구조이여도 좋다.

지지부(23)에는 중앙에 출력축(37)을 삽입할 수 있는 개방 구멍이 형성되고 내주측에 홈부(23c)가 형성되며, 출력축(37)의 주위에 형성된 홈부(37c)와 맞물리려 일체로 되어 회전하도록 구성되어 있다.

가압 기구(26)는 지지부(23)에 형성된 환상의 실린더부(26c)와, 실린더부(26c) 내에 배치되어 출력축(37)의 축심과 평행한 방향으로 이동 가능한 환상의 피스톤(26a)과, 피스톤(26a)을 축심 방향으로 작동하는 작동유가 주입되는 유압실(26b)로 구성되어 있다. 즉, 피스톤(26a)이 가압 플레이트와 마찰 플레이트를 압접하는 가압 부재가 된다.

피스톤(26a)의 둘레면에는 둘레면을 따라 홈(도시 생략)이 형성되어 그 홈에 시일 부재(도시 생략)가 삽입되어 있다. 상기 시일 부재(도시 생략)에 의해 유압실(26b)이 유밀(油密)하게 유지되어 있다.

출력축(37)은 중앙에 파쇄 회전자(5)의 회전축(5c)을 끼워 지지할 수 있는 중공축으로 구성되고, 출력축(37)의 중공부에 형성된 키 홈(37h)과 회전축(5c)의 단부에 형성된 키 홈이 키 연결되어 있다.

출력축(37)에는 가압 기구(26)의 유압실(26a)에 작동유를 공급하는 작동유로(37a)가 축심과 평행한 방향을 따라 형성되어 있다. 케이싱(39)에 형성된 급유구(37d)로부터 공급된 작동유는 작동유로(37a)와 연통하도록 형성된 급유 홈(37f)을 통해서 작동유로(37a)에 공급되고, 상기 작동유가 유압실(26b) 내에 공급되어 피스톤(26a)을 출력축(37)의 축심과 평행한 방향으로 이동시킴으로써 가압 플레이트(22)와 마찰 플레이트(21)를 압접한다.

또한, 급유 홈(37f)은 출력축(37)의 전체 둘레에 걸쳐 형성되어 출력축(37)이 회전하더라도 공급구(37d)로부터 공급된 작동유가 항상 작동유로(37a)에 유입된다.

또한, 출력축(37)에는 환상 오목부(36a)의 내측 측벽과 지지부(23)의 간극(27)을 통해서 마찰 플레이트(21)와 가압 플레이트(22)의 접촉면에 냉각유를 공급하는 냉각유로(37b)가 형성되어 있다.

케이싱(39)에 형성된 급유구(37e)로부터 공급된 냉각유는 냉각유로(37b)와 연통하도록 형성된 급유 홈(37g)을 통해서 냉각유로(37b)에 공급되어 상기 냉각유가 마찰 플레이트(21)와 가압 플레이트(22)의 접촉면을 냉각한다.

또한, 급유 홈(37g)은 급유 홈(37f)과 어긋난 위치이며 출력축(37)의 전체 둘레에 걸쳐 형성되고, 출력축(37)이 회전하더라도 공급구(37e)로부터 공급된 작동유가 항상 냉각유로(37b)에 유입되도록 구성되어 있다.

도 6에 나타내는 바와 같이, 케이싱(39)은 상부 가장자리부(39a)와 하부 가장자리부(39b)가 중심선(CL)에 대해서 대칭이고, 또한, 일단측(39c)으로부터 타단측(39d)으로 간격이 점차 좁아지도록 형성되어 있다. 상기 중심선(CL) 상에 입력단의 제 1 기어(32)의 축심 즉 입력축(31)의 축심과, 회전축(34)의 축심과, 출력단의 제 4 기어(36)의 축심 즉 출력축(37)의 축심이 위치하도록 수용되어 있다.

케이싱(39)의 일단측(39c) 및 타단측(39d)은 바깥쪽을 향한 볼록 형상의 곡면이고 상부 가장자리부(39a) 및 하부 가장자리부(39b)의 단부로부터 내측으로 연이어지도록 형성되어 있다. 상부 가장자리부(39a) 및 하부 가장자리부(39b)의 단부 근방 각각에 상기 감속 기구(30)를 설치 가대(12a)에 고정하는 부착부(46)가 형성되고, 이 부착부(46)에 볼트 구멍이 형성되어 있다.

이와 같이, 상부 가장자리부(39a)와 하부 가장자리부(39b)가 중심선(CL)에 대해서 대칭이 되도록 형성된 케이싱(39)의 상부 가장자리부(39a)와 하부 가장자리부(39b) 양쪽에 감속 기구(30)를 설치 가대(12b)에 고정하는 부착부(46)를 구비하고 있으므로, 상부 가장자리부(39a) 또는 하부 가장자리부(39b) 중 어느 것으로도 설치 가대(12b)에 고정할 수 있다.

또한, 케이싱(39)의 중심선(CL) 상에 입력축(31) 및 출력축(37)의 축심이 위치하도록 수용됨과 아울러, 전동기(M)로부터의 동력이 케이싱(39)의 일측면으로부터 입력축(31)으로 전달되고, 케이싱(39)의 타측면으로부터 출력축(37)의 동력이 파쇄 회전자(5)에 전달되도록 감속 기구(30)가 구성되어 있다. 따라서, 감속 기구(30)를 본체 프레임(11)의 어느 측면의 설치 가대(12)에도 고정할 수 있어 감속 기구(30)를 고정할 때의 자유도가 늘어나 사용의 편리함이 향상된다.

감속 기구(30)를 설치 가대(12a)에 고정함으로써 감속 기구(30)용 지지체를 별도로 구비할 필요가 없어 설치 공간이 작아진다. 또한, 감속 기구(30)의 출력축(37)과 파쇄 회전자(5)의 회전축(5c)의 센터링을 용이하게 행할 수 있게 된다. 또한, 출력축(37)에 파쇄 회전자(5)의 회전축(5c)의 일단측을 끼워서 그 회전축(5c)을 감속 기구(30)의 베어링(45)으로 지지할 수 있으므로, 베어링의 개수 등의 부품점수의 저감을 도모할 수 있다.

도 4, 도 7에 나타내는 바와 같이, 케이싱(39)의 측면에는 전동기(M)로부터의 동력에 의해 회전 구동되는 오일 펌프(70)가 구비되어 있다. 오일 펌프(70)는 감속 기구(30)의 케이싱(39) 내에 충전된 윤활유를 케이싱(39) 측면의 적절한 위치에 형성된 배출구로부터 흡입하고, 급유 배관(48), 급유구(37e)를 거쳐 토크 리미터(20)로 순환 공급하여 마찰 플레이트(21)와 가압 플레이트(22)를 냉각한다.

또한, 급유 배관(48)에는 오일 중에 함유되는 먼지를 제거하기 위한 필터(61), 냉각기, 체크밸브 등이 적절하게 구비되어 있다.

오일 펌프는 반드시 케이싱(39)에 고정 설치할 필요는 없지만, 동력 비용의 저감의 관점으로부터 입력축(31)의 회전을 동력원으로 하는 트로코이드 펌프나, 플런저 펌프를 이용하는 것이 바람직하다.

트로코이드 펌프를 채용할 경우에는 입력축(31)에 고정된 인너 기어와, 아우터 회전자의 내부에서 회전시킴으로써 흡입과 토출의 공정을 반복하도록 구성하면 좋다. 플런저 펌프를 채용할 경우에는 입력축(31)에 고정된 캠과 케이싱(39)의 상대 회전에 의해 흡입과 토출의 공정을 반복하도록 구성하면 좋다.

또한, 오일 펌프(70)의 동력은 입력축(31)으로부터 인출하는 것에 한정되지 않고, 회전축(34)이나 출력축(37)으로부터 인출하는 것이여도 좋다.

파쇄 장치(1)의 유압 회로(60)에 대해서 설명한다.

도 7에 나타내는 바와 같이, 파쇄 장치(1)의 유압 회로(60)는 소정 유량의 작동유를 공급하는 유압 펌프(52)와, 유압 펌프(52)가 출력하는 작동유의 압력을 조정하는 압력 조정 기구(57)와, 유압 펌프(52)로부터 공급되는 작동유를 압입 푸셔(3a)의 유압 실린더(3c)에 공급하는 제 1 유로로서의 공급 배관(51)과, 공급 배관(51)에 설치되어 압입 푸셔(3a)의 전진 후퇴 구동을 스위칭하는 4포트 3위치 방향 제어 밸브인 방향 스위칭 밸브(53)와, 방향 스위칭 밸브(53)의 상류측에 시퀀스 밸브(54)를 구비하고, 방향 스위칭 밸브(53)의 하류측에 릴리프 밸브(63)를 구비하고 있다.

또한, 공급 배관(51)에는 가압 기구(26)에 작동유를 공급하는 제 2 유로로서의 공급 배관(47)이 분기 접속되어 있다. 시퀀스 밸브(54)는 공급 배관(47)의 감압 밸브(50)로 공급되는 작동유를 소정압 이상으로 유지한다.

유압 펌프(52)는 전자식 2압 2용량 제어형의 피스톤 펌프이고, 방향 스위칭 밸브(53)의 동작에 따라 압력 조정 기구(57)에 구비한 솔레노이드(SOL1,SOL2)의 온/오프를 스위칭함으로써 저압 대유량과 고압 소유량의 토출을 행한다. 유압 펌프(52)는 압입 푸셔(3a)를 전진 후퇴 구동시키고, 또한, 유압 회로(60)에 공급하는 작동유의 압력이 불필요할 때에는 언로드 운전 가능하게 구성되어 있다.

릴리프 밸브(63)는 유압 실린더(3c)의 전진 중에 파쇄 처리부(10)에 큰 이물이 투입되거나 해서 압입 푸셔(3a)에 큰 부하가 걸려 공급 배관(51) 내의 압력이 소정의 압력 이상이 되면 개방하여 유압 펌프(52)로부터 공급되는 작동유를 오일 탱크(59)로 도피시켜 유압 회로(60)를 보호한다.

공급 배관(47)은 가압 기구(26)에 공급되는 작동유의 압력을 조정하는 감압 밸브(50)와, 감압 밸브(50)의 하류측에 설치되어 가압 기구(26)의 가압 상태를 검지하는 압력 센서(56)와, 스위칭 밸브(58)와, 어큐뮬레이터(55)를 구비하고 있다. 스위칭 밸브(58)는 가압 기구(26)에 의한 마찰 플레이트(21)와 가압 플레이트(22)의 가압 상태를 스위칭하는 4포트 2위치 방향 제어 밸브이다. 어큐뮬레이터(55)는 압입 푸셔(3a)의 전진 후퇴 구동의 스위칭시의 압력 조정 기구(57)에 의한 유압 펌프(52)의 언로드 운전시에 가압 기구(26)에 공급되는 공급 배관(51) 내의 작동유의 압력 저하를 보상한다.

공급 배관(47)에 의해 토크 리미터(20)에 공급된 작동유는 가압 기구(26)로부터 케이싱(39) 내로 누출되어 토크 리미터(20)의 냉각유나 감속 기구(30) 내의 각 부의 윤활유로서 사용된다. 케이싱(39) 내의 윤활유를 소정의 액위에서 배출하는 리턴 유로의 일례로서의 오버플로우 배관(49)에 의해 케이싱(39) 내의 잉여 오일이 유압 회로(60)의 오일 탱크(59)로 귀환된다. 오버플로우 배관(49)에는 오일 중의 먼지가 오일 탱크(59)에 유입되는 것을 방지하기 위한 필터(62)가 구비되어 있다.

가압 기구(26)에 공급되는 작동유는 감속 기구(30)의 내부로 누출되어 기어 기구의 윤활유나, 마찰 플레이트와 가압 플레이트의 냉각유로서도 사용되므로, 동점도 VG32로부터 68정도의 오일에 극압 첨가제를 첨가한 미션 오일을 이용하는 것이 바람직하다.

파쇄 장치(1)의 제어 장치(100)에 대해서 설명한다.

도 8에 나타내는 바와 같이, 파쇄 장치(1)의 제어 장치(100)는 기동 스위치(S1)와 정지 스위치(S2)의 신호와, 압입 푸셔(3a)의 유압 실린더(3c)에 구비된 전진 스위치(S3) 및 후퇴 스위치(S4)의 신호와, 공급 배관(47)에 구비된 압력 센서(56)의 신호가 입력되어 있다.

제어 장치(100)는 전동기(M)의 기동 정지 제어, 공급 배관(47,51)에 작동유를 공급하는 유압 펌프(52)의 기동 정지 제어, 유압 펌프(52)의 압력 조정 기구(57)의 솔레노이드(SOL1,SOL2)의 온-오프의 스위칭 제어, 제 1 유로(51)에 구비한 방향 스위칭 밸브(53) 및 제 2 유로(47)에 구비한 스위칭 밸브(58)의 제어를 행한다.

또한, 제어 장치(100)는 파쇄 장치(1)의 내부에 구비해도 좋고, 파쇄 장치(1)의 외부에 설치된 제어반 등에 구비해도 좋다.

제어 장치(100)는 기동 스위치(S1)가 입력되면 우선 유압 펌프(52)를 기동해서 스위칭 밸브(58)를 제어하고, 가압 기구(26)를 작동해서 마찰 플레이트(21)와 가압 플레이트(22)를 압접시킨다. 그 후에, 전동기(M)를 시동해서 방향 스위칭 밸브(53)를 제어하고 압입 푸셔(3a)의 전진 구동 또는 후퇴 구동을 개시한다.

도 9(a)에 나타내는 바와 같이, 압입 푸셔(3a)의 전진 구동시에는 압력 조정 기구(57)의 솔레노이드(SOL1,SOL2)가 각각 온되어 유압 펌프(52)로부터의 토출이 고압 소유량[토출 압력(P2), 토출 유량(Q1)]이 된다.

압입 푸셔(3a)의 전진 구동과 후퇴 구동의 스위칭시에는 압력 조정 기구(57)의 솔레노이드(SOL1,SOL2)가 각각 오프되어 유압 펌프(52)가 언로드 운전 상태[토출 압력(P3), 토출 유량(Q2)]가 되고 유압 회로(60)에 공급하는 작동유의 압력이 낮게 억제된다.

압입 푸셔(3a)의 후퇴 구동시에는 압력 조정 기구(57)의 솔레노이드(SOL1)가 오프, 솔레노이드(SOL2)가 온되고, 유압 펌프(52)로부터의 토출이 소압 대유량[토출 압력(P1), 토출 유량(Q2)]이 된다.

이와 같이, 압입 푸셔(3a)의 전진 후퇴 구동 및 그 스위칭시에 유압 회로(60)에 공급되는 작동유의 압력이 변동되지만, 가압 기구(26)에 공급되는 공급 배관(51) 내의 작동유의 필요 압력이 어큐뮬레이터(55)에 의해 보상된다. 따라서, 마찰 플레이트(21)와 가압 플레이트(22)의 압접력이 변동되지 않고 안정되게 동력을 전달할 수 있다.

제어 장치(100)는 정지 스위치(S2)가 입력되면 방향 스위칭 밸브(53)를 제어해서 압입 푸셔(3a)의 구동을 정지하고, 전동기(M)를 정지하고, 그 후에 스위칭 밸브(58)를 제어해서 가압 기구(26)를 정지시킨다.

제어 장치(100)는 기동시에 압력 센서(56)의 출력에 의거해서 가압 기구(26)에 의한 가압 상태를 검지하고, 소정의 가압 상태로부터 일탈하고 있을 경우에는 전동기(M)의 시동을 금지한다. 또한, 제어 장치(100)는 기동 후에 압력 센서(56)의 출력에 의거해서 가압 기구(26)에 의한 가압 상태에 의한 가압 상태를 검지하고, 소정의 가압 상태로부터 일탈했을 경우에는 전동기(M)를 정지하도록 구성되어 있다.

또한, 제어 장치(100)에는 필터부(103)를 통해서 진동 센서(101,102)로부터의 신호가 입력되어 있다.

도 9(b)에 나타내는 바와 같이, 필터부(103)는 진동 센서(101,102)로 검지한 출력축(37) 및 파쇄 회전자(5)의 회전축(5c)의 진동으로부터 고주파 성분(71)만을 인출하는 미분 필터로 구성되어 있다. 본 실시형태에서는 진동 센서(101,102) 및 필터부(103)가 상태 검지부가 된다.

제어 장치(100)는 필터부(103)에 의해 인출된 고주파 성분이 미리 설정한 소정의 임계값을 초과하면 토크 리미터(20)가 작동한 것으로 판단하여 압입 푸셔(3a)에 조립된 유압 실린더(3c)로의 작동유의 공급 및 전동기(M)를 정지한다.

회전날(6)과 고정날(7)에 이물이 물려 들어감으로써 발생되는 토크 리미터(20)의 마찰 플레이트와 가압 플레이트의 미끄러짐은 예컨대 수십밀리초라는 일순간이고, 이물이 물려 들어간 상태가 해소되면 토크 리미터(20)는 동력 전달 상태로 자동 복귀된다. 그러나, 큰 이물이거나 복수개의 이물이 존재하면 이물이 몇번이고 물려 들어가져 회전날(6)과 고정날(7)을 파손할 우려가 있다.

또한, 회전날(6)과 고정날(7)에 이물이 물려 들어간 일순간에 동력 피전달측의 요구 토크가 설정 토크 이상이 되지만, 그 후, 회전날(6)과 고정날(7)에 이물이 물려 들어간 상태에서 파쇄 회전자(5)의 회전이 정지하는 경우이여도 동력 피전달측의 요구 토크가 설정 토크 미만이 되면 토크 리미터(20)가 동력 전달 상태로 자동 복귀되어 전동기(M)나 감속 기구(30)가 파손될 우려도 있다.

이러한 경우에도, 제어 장치(100)는 토크 리미터(20)의 작동을 검지하는 상태 검지부로부터의 신호에 의거해서 토크 리미터(20)가 작동한 것으로 판단되면 전동기(M)를 정지하므로, 파쇄 회전자(5)로의 동력의 공급이 정지되어 회전날(6)과 고정날(7)의 파손이나, 전동기(M)나 감속 기구(30)의 각 기어의 파손의 우려를 방지할 수 있는 것이다.

이상과 같이, 진동 센서(101,102)에 의해 파쇄 회전자(5)에 작용하는 진동의 정도를 검지함으로써 진동 센서(101,102)의 출력에 저주파의 노이즈 성분이 중첩되기 때문에 필터부(103)에 의해 저주파 노이즈 성분을 제거해서 고주파 성분(71)을 인출하면 파쇄 회전자(5)측의 요구 토크가 설정 토크 이상이 되는 일순간의 변동을 적절하게 검지할 수 있게 된다.

또한, 제어 장치(100)는 토크 리미터(20)가 작동한 것으로 판단될 때마다 전동기(M)를 정지할 필요는 없다. 단단한 이물이여도 회전날(6)과 고정날(7)에 의해 파쇄할 수 있거나, 작은 이물이면 회전날(6)과 고정날(7)의 간극을 통과해서 스크린 기구(8)에 낙하되므로, 소정 시간 내에서의 토크 리미터(20)의 작동 횟수가 설정 횟수를 초과하면 전동기(M)를 정지하도록 제어해도 좋다. 예컨대, 5초 사이에 5회 이상 토크 리미터(20)가 작동한 것으로 판단되면 전동기(M)를 정지하면 좋다.

도 10에 나타내는 플로우챠트에 의거하여 파쇄 장치(1)의 기동 제어를 설명한다. 제어 장치(100)는 기동 스위치(S1)가 온이 되면(SA1) 유압 회로(60)에 작동유를 공급하기 위해 유압 펌프(52)를 기동한다(SA2). 이어서, 토크 리미터(20)를 작동시키기 위해 스위칭 밸브(58)를 제어해서 토크 리미터(20)의 가압 기구(26)에 작동유의 공급이 개시된다(SA3).

유압 센서(56)가 검지하는 공급 배관(47) 내의 압력이 소정의 압력이 되면(SA4에서 예) 토크 리미터(20)는 동력의 전달이 가능한 상태이므로 파쇄 회전자(5)를 회전시키기 위해 전동기(M)를 시동한다(SA5).

전동기(M)의 동력에 의해 파쇄 회전자(5)가 회전되면 방향 스위칭 밸브(53)를 제어해서 압입 푸셔(3a)를 전진 구동한다(SA6). 여기서, 유압 센서(56)가 검지하는 공급 배관(47) 내의 압력이 소정의 압력이면(SA7에서 예) 전진 리미트 스위치(S3)가 온될 때까지(SA8에서 아니오) 압입 푸셔(3a)의 전진 구동을 계속한다.

전진 리미트 스위치(S3)가 온되면(SA8에서 예) 방향 스위칭 밸브(53)를 제어해서 압입 푸셔(3a)를 후퇴 구동한다(SA9). 여기서, 유압 센서(56)가 검지하는 공급 배관(47) 내의 압력이 소정의 압력이면(SA10에서 예) 후퇴 리미트 스위치(S3)가 온될 때까지(SA11에서 아니오) 압입 푸셔(3a)의 후퇴 구동을 계속한다. 후퇴 리미트 스위치(S3)가 온되면(SA11에서 예) 방향 스위칭 밸브(53)를 제어해서 압입 푸셔(3a)를 전진 구동한다(SA6).

상술의 스텝 SA4, SA7, SA10에서 유압 센서(56)가 검지하는 공급 배관(47) 내의 압력이 소정의 압력이 아닐 경우, 가압 기구(26)에 의한 마찰 플레이트(21)와 가압 플레이트(22)가 소정의 가압 상태로부터 일탈하고 있으므로, 전동기(M)를 정지하고(SA12) 유압 펌프(52)를 정지하며(SA13) 이상이 발생한 것을 통보해서(SA14) 기동 제어를 종료한다.

이어서, 도 11에 나타내는 플로우챠트에 의거해서 파쇄 장치(1)의 정지 제어를 설명한다. 제어 장치(100)는 정지 스위치(S2)가 온이 되면(SB1에서 예) 방향 스위칭 밸브(53)를 제어해서 압입 푸셔(3a)를 후퇴 위치까지 이동시켜 정지시키고(SB2), 전동기(M)를 정지시켜 파쇄 회전자(5)의 회전을 정지시키고(SB3), 토크 리미터(20)가 동력을 전달하지 않도록 스위칭 밸브(58)를 제어해서 가압 기구(26)로의 작동유의 공급을 정지시키고(SB4), 유압 회로(60)에 작동유를 공급하는 유압 펌프(52)를 정지시켜(SB5) 정지 제어를 종료한다.

이상과 같이, 파쇄 장치(1)의 기동시에는 가압 기구(26)를 작동해서 마찰 플레이트(21)와 가압 플레이트(22)를 확실하게 압접한 후에 전동기(M)를 시동하고, 정지시에는 전동기(M)를 정지한 후에 가압 기구(26)를 정지하도록 구성되어 있다. 따라서, 파쇄 장치(1)의 기동 중에는 항상 마찰 플레이트(21)와 가압 플레이트(22)가 소정의 가압 상태에 있고, 회전날(6)과 고정날(7)에 이물이 물려 들어가 파쇄 회전자(5)의 동력이 설정 토크 이상이 되는 상황이 발생되지 않는 한, 마찰 플레이트(21)와 가압 플레이트(22)에 미끄러짐이 발생되지 않고 발열에 의한 눌어붙음이나 마모에 의한 파손을 저감할 수 있다.

상술한 바와 같이, 감속 기구(30)에는 토크 리미터(20)가 조립되어 있으므로, 파쇄 회전자(5)의 요구 토크가 설정 토크보다 작을 경우에는, 도 12(a)에 나타내는 바와 같이, 마찰 플레이트(21)와 가압 플레이트(22)가 가압 기구(26)에 의해 압접되어 전동기(M)의 동력이 파쇄 회전자(5)에 전달된다.

그러나, 회전날(6)과 고정날(7)에 이물이 물려 들어가는 등에 의해 파쇄 회전자(5)의 요구 토크가 전동기(M)의 출력 토크보다 큰 값으로 설정되어 있는 토크 리미터(20)의 설정 토크 이상이 되면, 도 12(b)에 나타내는 바와 같이, 마찰 플레이트(21)와 가압 플레이트(22)에 미끄러짐이 발생된다.

이와 같이, 출력축(37)의 요구 토크가 설정 토크 이상이 되면 마찰 플레이트(21)와 가압 플레이트(22)가 상대적으로 미끄러지고, 전동기(M)로부터 파쇄 회전자(5)로 동력이 비전달로 되므로, 감속 기구(30)에 이상한 부하가 걸려 파손되거나, 전동기(M)의 부하가 증대되어 전동기(M)를 파손하거나 할 우려를 미연에 회피할 수 있다.

또한, 회전날(6)과 고정날(7)로의 이물의 물려 들어감이 해소되어 출력축(37)의 요구 토크가 설정 토크 미만이 되면, 다시 마찰 플레이트(21)와 가압 플레이트(22)가 일체로 회전해서 전동기(M)로부터 파쇄 회전자(5)로 동력이 전달된다.

이와 같이, 파쇄 회전자(5)의 요구 토크가 설정 토크 이상인지 설정 토크 미만인지에 의거해서 전동기(M)로부터 파쇄 회전자(5)로의 동력의 비전달과 전달을 자동으로 스위칭할 수 있으므로 번잡한 복구 작업이 불필요하게 된다.

또한, 가압 기구(26)에 의한 마찰 플레이트(21)와 가압 플레이트(22)의 압접력을 변경함으로써 마찰 플레이트(21)와 가압 플레이트(22)에 미끄러짐이 발생할 때, 즉 전동기(M)로부터 파쇄 회전자(5)로의 동력이 비전달로 되는 설정 토크를 간편하게 조절할 수 있는 것이다.

설정 토크는 파쇄 처리부(10)로 이물이 물려 들어갈 때에 과도적으로 발생되는 충격력에 대응하는 값으로 설정되고, 예컨대, 전동기(M)의 출력 토크의 3~4배의 토크로 설정된다.

파쇄 처리부(10)로의 이물의 물려 들어감 상태가 계속되면 과도적으로 발생된 충격력보다 낮은 토크로 저하되므로, 마찰 플레이트(21)와 가압 플레이트(22)의 미끄러짐 상태가 해소되어 마찰 플레이트(21)와 가압 플레이트(22)가 눌어붙는 사태가 회피된다.

상기 구성에 의하면, 파쇄 장치의 파쇄 회전자에 이물이 물려 들어갔을 경우이여도 그것에 의해 구동기로부터 전달되는 동력 이상의 이상한 부하가 발생되면 토크 리미터의 마찰 플레이트와 가압 플레이트가 상대적으로 회전하여 이상한 부하에 의해 파쇄 회전자의 칼날이나, 구동기, 또한, 구동기로부터 파쇄 회전자로의 동력 전달 기구의 파손을 미연에 회피하면서도, 장치의 동력을 차단했을 경우에 구동기측의 입력축 등으로부터 동력 피전달축으로 동력의 전달이 가능하게 된다.

그런데, 파쇄 회전자(5)의 회전날(6)의 날체(6a)를 교환할 때에는 안전을 위해서 압입 푸셔(3a)의 유압 실린더(3c)로의 작동유의 공급이나, 전동기(M)로의 전력의 공급이 정지된 상태에서 행해진다. 날체(6a)를 교환하기 위해서는 파쇄 회전자(5)를 회전시킬 필요가 있다.

그러나, 파쇄 회전자(5)는 중량물이기 때문에 직접 수동으로 회전시키는 것은 곤란하므로, 동력 전달축인 입력축(31)을 수동으로 회전시키고, 동력 전달 기구 내에 구비된 기어 기구를 이용해서 동력 피전달축인 출력축(37)을 회전시켜 파쇄 회전자(5)를 회전시킨다.

이와 같이, 가압 기구(26)로의 작동유의 공급을 정지하더라도 오일의 점성에 의해 마찰 플레이트와 가압 플레이트에는 적절한 마찰력이 작용된 접촉 상태가 유지되므로, 수동으로 감속 기구(30)의 입력축(31)을 회전시키면 입력축(31)의 회전이 출력축(37)에 전달되어 파쇄 회전자(5)를 용이하게 회전시킬 수 있다.

그러나, 마찰 플레이트와 가압 플레이트의 접촉 상태는 오일의 점성에 의한 것이기 때문에, 날체(6a)의 교환 작업중에 서서히 마찰 플레이트(21)와 가압 플레이트(22)의 접촉 상태가 약해지고, 입력축(31)을 회전시켜도 마찰 플레이트(21)와 가압 플레이트(22)에 미끄러짐이 발생되고 입력축(31)측의 동력이 출력축(37)에 전달되지 않아 파쇄 회전자(5)를 회전시킬 수 없게 되는 경우가 있다.

그래서, 도 13,14에 나타내는 바와 같이, 토크 리미터(20)에 가압 기구(26)에 의한 가압 플레이트(22)와 마찰 플레이트(21)로의 압접력(28)이 해제된 가압 해제 상태에서 가압 플레이트(22)와 마찰 플레이트(21)에 소정의 압박력(81)을 부여하는 압박 기구(80)를 구비하는 것이 바람직하다.

압박 기구(80)에 의해 가압 플레이트(22)와 마찰 플레이트(21)에 부여되는 소정의 압박력(81)은 가압 기구(26)에 의한 압접력(28) 미만, 또한, 가압 해제 상태에서 입력축(31)측의 동력을 출력축(37)측에 전달하는데에 필요한 최소 압접력 이상으로 설정되어 있다. 즉, 입력축(31)을 수동으로 회전시켰을 때에 입력축(31)에 걸리는 토크를 출력축(37)에 전달할 수 있는 압접력으로 설정되어 있다.

따라서, 가압 해제 상태이여도 마찰 플레이트(21)와 가압 플레이트(22)는 접촉 상태가 유지되어 적절한 마찰력이 작용된 상태가 되고, 수동으로 감속 기구(30)의 입력축(31)을 회전시키면 입력축(31)의 회전이 출력축(37)에 전달되어 파쇄 회전자(5)를 용이하게 회전시킬 수 있는 것이다.

구체적으로는, 압박 기구(80)는 가압 기구(26)를 구성하는 환상의 피스톤(26a)과 지지부(23) 사이로서 지지부(23)에 형성된 위치 유지부(23d)에 의해 지지부(23)에 대해서 상대적으로 위치가 유지되고, 피스톤(26a)을 가압 플레이트(22) 및 마찰 플레이트(21)측으로 압박하는 탄성체로 구성되어 있다. 또한, 위치 유지부는 지지부(23)에 형성하는 경우에 한정되지 않고 피스톤(26a)에 형성해도 좋다.

도 15(a),(b)에 의거해서 압박 기구(80)를 지지부(23) 내부에 조립하는 순서를 설명한다. 또한, 도 15(a),(b)에 나타내는 볼트(25a), 압박 기구(80) 이외의 지지부(23), 마찰 플레이트(21), 가압 플레이트(22) 등의 각 부재는 환상이므로 지면의 형편상 요부의 단면만을 나타내고 있다.

도 15(a)에 나타내는 바와 같이, 지지부(23)에는 가압 기구(26)를 구성하는 환상의 피스톤(26a)을 배치하는 실린더부(26c)의 저부에 압박 기구(80)의 일부를 삽입할 수 있으며, 지지부(23)와 압박 기구(80)의 상대적인 위치를 유지하는 위치 유지부(23d)로서의 카운터 보어(counter bore)부가 동심원 상에 복수개 형성되어 있다.

우선, 지지부(23)에 형성된 복수개의 위치 유지부(23d) 각각에 압박 기구(80)를 삽입하고, 그 후, 압박 기구(80)에 접촉하도록 피스톤(26a)을 배치하고, 가압 플레이트(22) 및 마찰 플레이트(21)를 교대로 소정 매수 배치한다.

이 때, 가압 플레이트(22)의 외주측에 형성된 톱니부(22a)와 지지부(23)의 측벽에 형성된 홈부(23a)와 스플라인 결합되어 가압 플레이트(22)가 지지부(23)에 대해서 상대 회전 불가능하게 된다.

한편, 마찰 플레이트(21)는 둘레 방향으로 이동 가능하게 되어 있지만, 나중에, 지지부(23)를 출력축(37)에 감입할 때에 마찰 플레이트(21)의 내주부에 형성된 톱니부(21a)와 제 4 기어(36)의 환상 오목부의 측벽에 형성된 홈부(36b)를 원활하게 결합할 수 있도록 도시하지 않은 위치 결정용 지그를 이용함으로써 각 마찰 플레이트(21)의 각 톱니부(21a)의 둘레 방향에 대한 위치를 정렬하면서 조립한다.

도 15(b)에 나타내는 바와 같이, 지지부(23)에 가압 플레이트(22)와 마찰 플레이트(21)를 소정 매수 배치한 후에 스토퍼(25)를 볼트(25a)에 의해 지지부(23)에 고정한다. 이것에 의해, 가압 플레이트(22) 및 마찰 플레이트(21)에는 압박 기구(80)에 의해 소정의 압박력(81)이 작용된 상태가 된다. 이 상태에서는 마찰 플레이트(21)의 톱니부(21a)를 둘레 방향으로 상대적으로 회전시키는 것이 곤란해지고 제 4 기어(36)의 홈부(36b)와의 결합이 곤란해지기 때문에 위치 결정용 지그를 이용하는 것이다.

압박 기구(80)는, 예컨대, 코일 형상의 압축 스프링과 같은 탄성체로 구성하는 것이 바람직하다. 또한, 탄성체는 코일 형상의 압축 스프링에 한정되지 않고 접시 스프링, 판 스프링 기타 공지의 스프링이여도 좋지만 스프링 정수가 작은 것이 바람직하다.

예컨대, 마찰 플레이트와 가압 플레이트를 각각 10매씩 교대로 서로 겹칠 경우, 마찰 플레이트(21)와 가압 플레이트(22)의 치수 공차가 ± 0.1㎜ 이여도 합계 20매 겹쳤을 때에는 최대 +2㎜, 최소 -2㎜로 합계 4㎜의 오차가 생길 가능성이 있다.

이러한 경우에도 압박 기구(80)를 압축 스프링과 같은 탄성체로 구성함으로써 마찰 플레이트와 가압 플레이트의 치수 공차에 의하지 않고 가압 기구(26)에 의한 압접력 미만, 또한, 가압 해제 상태에서 입력축(31)측의 동력을 출력축(37)측에 전달하는데에 필요한 최소 압접력 이상이라는 소정의 압박력을 간단하게 얻을 수 있기 때문이다.

또한, 상술의 실시형태에서는 지지부(23)의 실린더부 저부에 압박 기구(80)의 일부를 삽입할 수 있으며, 지지부(23)와 압박 기구(80)의 상대적인 위치를 유지하는 위치 유지부(23d)로서의 카운터 보어부를 형성하고, 우선, 지지부(23)에 압박 기구(80)를 삽입한 후, 가압 기구(26)를 구성하는 피스톤(26a)을 배치하는 구성에 대해서 설명했지만, 이와 같은 구성에 의하면, 상술한 위치 결정용 지그를 이용한 수고가 드는 조립 작업이 요구된다.

그래서, 도 16에 나타내는 바와 같이, 개구(23e)가 형성된 지지부(23)에 피스톤(26a), 복수매의 가압 플레이트(22) 및 마찰 플레이트(21)를 순서대로 배치하고, 스토퍼(25)를 고정한 후에 개구(23e)로부터 압박 기구(80)를 삽입하고, 덮개(23f)를 볼트(23g)로 고정하도록 구성해도 좋다.

이 경우, 지지부(23)에 가압 플레이트(22)와 마찰 플레이트(21)를 조립하고 스토퍼(25)를 고정한 단계에서는 가압 플레이트(22) 및 마찰 플레이트(21)에는 압박력이 작용하고 있지 않기 때문에 마찰 플레이트(21)의 톱니부(21a)는 둘레 방향으로 용이하게 이동시킬 수 있다.

이 상태에서 지지부(23)를 출력축(37)에 감입하고, 제 4 기어(36)의 환상 오목부의 측벽에 형성된 홈부(36b)와 마찰 플레이트(21)의 톱니부(21a)를 결합시키고, 그 후에, 개구(23e)로부터 압박 기구(80)를 삽입해서 덮개(23f)를 볼트(23g)로 고정한다.

이와 같이 구성하면, 위치 결정용 지그를 이용할 필요가 없고, 압박 기구가 조립된 토크 리미터의 조립 작업을 매우 원활하게 진행시킬 수 있다.

또한, 지지부(23)에 가압 플레이트(22) 및 마찰 플레이트(21)를 조립한 후이여도 덮개(23f)와 압박 기구(80) 사이에 심(shim)을 끼우거나 함으로써 압박력(81)의 미세 조정을 간단하게 할 수 있다.

또한, 이와 같이 구성하면, 지지부(23)에 형성된 개구(23e)에 의해 압박 기구(80)의 위치 유지 기능을 실현할 수 있어 안정적으로 압박 기구(80)를 위치 유지할 수 있다.

또한, 도 16에서는 덮개(23f) 중 압박 기구(80)와 접촉하는 부위에 돌출부를 형성하고, 그 돌출량을 조정 가능하게 구성하고 있지만, 상술의 제작 오차를 흡수할 수 있는 적절한 스프링이 있으면 돌출부를 형성하거나 심을 끼울 필요는 없다.

상술의 실시형태에서는 압박 기구(80)를 구성하는 탄성체가 스프링일 경우에 대해서 설명했지만, 탄성체는 스프링에 한정되지 않고 탄성중합체나 수지 등이여도 좋다. 이 경우도, 마찰 플레이트나 가압 플레이트 등의 치수 공차를 고려해서 적절한 탄성률의 것을 채용하면 좋다.

압박 기구는 탄성체로 구성되는 것에 한정되지 않고, 강체로 구성되는 것이여도 좋다. 예컨대, 피스톤(26a)을 기계적으로 가압해서 마찰 플레이트와 가압 플레이트를 압박하는 볼트 등을 지지부(23)의 내벽에 나사 결합해도 좋고, 위치 유지부(23d)로서의 카운터 보어부에 기둥 형상의 강체를 감입하도록 해도 좋다.

또한, 압박 기구를 배터리 등에 의해 구동되는 다른 계통의 유압 기구로 구성하고, 다른 계통의 유압 기구로부터 공급되는 압유로 피스톤(26a)을 가압해서 마찰 플레이트와 가압 플레이트를 가압 기구에 의한 압접력 미만, 또한, 상기 최소 압접력 이상으로 압접하도록 구성해도 좋다.

또한, 상술한 압박 기구를 가압 플레이트(22)와 마찰 플레이트(21)를 가압하는 피스톤(26a)과 피스톤(26a)에 대향하는 플레이트 사이에 설치해도 된다. 예컨대, 피스톤(26a)의 가압면에 카운터 보어부를 형성해서 카운터 보어부에 스프링이 유지되고 스프링에 의해 플레이트를 압박하는 압박 기구를 구성하는 것도 가능하다.

상술한 실시형태에서는 가압 기구로의 작동유의 공급을 정지해도 마찰 플레이트와 가압 플레이트에 적절한 마찰력이 작용된 상태가 유지되는 구성의 토크 리미터를 설명했지만, 토크 리미터에 마찰 플레이트와 가압 플레이트를 이간시키는 스프링 등의 압접 해제 기구를 구비해도 좋다.

예컨대, 파쇄 처리부에 이물이 물려 들어간 것을 검지하는 센서와, 마찰 플레이트와 가압 플레이트를 이간시키는 스프링 등의 압접 해제 기구를 구비하고, 상기 센서에 의해 이물의 물려 들어감이 검지되면, 가압 피스톤으로의 압력 공급을 멈춰서 압접 해제 기구를 작동시키고, 압접 해제 기구가 작동한 상태에서 구동기를 정지시키는 제어 장치를 구비해도 좋다.

이러한 센서로서, 이물의 물려 들어감을 검지하는 진동 센서나 파쇄 회전자의 회전수의 변동을 검지하는 인코더 센서 등을 이용할 수 있다.

상술한 실시형태에서는 베어링(45) 근방의 적절한 위치에 진동 센서(101)가, 베어링(16) 근방의 적절한 위치에 진동 센서(102)가 설치되는 구성에 대해서 설명했지만, 진동 센서(101,102)의 설치 위치는 이것에 한정되지 않고, 변속 기구인 감속 기구(30)의 출력축(37) 또는 상기 출력축(37)과 연결된 파쇄 회전자(5)의 회전축(5c)의 진동을 검지할 수 있는 적절한 위치이면 좋다.

상술의 실시형태에서는 진동 센서와 필터부로 구성된 상태 검지부와, 필터부의 출력이 소정의 임계값을 초과했을 때에 토크 리미터가 작동한 것으로 판단하는 제어 장치를 구비한 제어 장치를 설명했지만, 본 발명은 상태 검지부에 진동 센서를 이용하는 것에 한정되는 것은 아니다.

예컨대, 변속 기구의 출력축 또는 그 출력축과 연결된 피동기의 회전축에 부착한 토크 센서(왜곡 게이지식)와, 토크 센서의 출력으로부터 고주파 성분을 인출하는 필터부(미분 필터)에 의해 상태 검지부를 구성해도 좋다.

이와 같이, 토크 센서에 의해 회전축에 작용하는 토크 변동을 검지함으로써 토크 리미터의 작동을 검지할 경우, 토크 센서의 출력에는 전기 노이즈나 피동기측의 부하의 상태 등에 의해 변동되는 저주파 노이즈 성분이 중첩되어 있으므로, 토크 리미터의 작동에 의한 출력 변동을 검지하기 위한 임계값을 적절하게 설정하는 것이 곤란할 때가 있다.

그러나, 필터부에 의해 저주파 노이즈 성분을 제거해서 고주파 성분을 인출하면 동력 피전달측의 요구 토크가 설정 토크 이상이 되는 일순간의 변동을 적절하게 검지할 수 있고, 그러한 출력에 소정의 임계값을 설정함으로써 필터부의 출력이 소정의 임계값을 초과했을 때에 토크 리미터가 작동한 것을 정확하게 검지할 수 있게 된다.

또한, 변속 기구의 입력축 및 출력축의 회전수를 검지하는 인코더로 상태 검지부를 구성하고, 제어 장치는 인코더의 출력에 의거해서 소정 시간 내의 입력축 및 출력축의 회전수의 비가 소정의 임계값을 초과했을 때에 토크 리미터가 작동한 것으로 판단하도록 구성해도 좋다.

예컨대, 인코더에 의해 검지되는 소정 시간 내의 입력축의 회전수(Na)(rpm)와, 출력축의 회전수(Nb)(rpm)는 토크 리미터의 마찰 플레이트와 가압 플레이트에 미끄러짐이 발생하고 있지 않는 것이면 동일한 값을 나타낸다. 그러나, 회전날과 고정날에 이물이 물려 들어간 경우에는 입력축과 회전수(Na)(rpm)와 출력축의 회전수(Nb)(rpm)가 약간 어긋나거나 회전 편차가 생긴다. 제어 장치는 소정 시간 내의 입력축 및 출력축의 회전수의 비(Na/Nb) 또는 차(Na-Nb)의 절대값이 소정의 임계값을 초과했을 때에 토크 리미터가 작동한 것으로 판단한다.

이와 같이, 인코더에 의해 검지된 변속 기구의 입력축 및 출력축의 회전수에 의거해서 소정 시간 내의 입력축 및 출력축의 회전수의 비 또는 차를 검지하면, 입력축 및 출력축의 동상(同相)의 변동, 예컨대 구동기가 전동 모터일 경우에는 전원 전압의 변동에 의해 입력축 및 출력축의 회전수가 함께 변동하는 상태를 배제할 수 있으므로, 마찰 플레이트와 가압 플레이트에 미끄러짐이 발생된 것을 확실하게 검출할 수 있게 된다.

또한, 변속 기구의 출력축의 회전수를 검지하는 인코더로 상태 검지부를 구성하고, 제어 장치는 인코더의 출력에 의거해서 소정 시간 내에서 출력축의 회전수의 저하율이 소정의 임계값을 초과했을 때에 토크 리미터가 작동한 것으로 판단하도록 구성해도 좋다.

예컨대, 회전날과 고정날에 이물이 물려 들어간 경우에는 순간적으로 피동기측의 동력 피전달축측의 요구 토크가 설정 토크 이상이 되어 토크 리미터가 작동한다. 이 때 인코더의 출력은, 도 17(a)에 나타내는 바와 같이, 소정 시간(t)(sec)에서 출력축의 회전수가 Nc(rpm) 저하된다. 이 때의 회전수의 저하율(Nc/t)이 미리 설정한 소정의 임계값을 초과할 것 같으면 토크 리미터가 작동한 것으로 판단한다.

그러나, 잡지의 다발과 같이 파쇄에 대한 부하가 높은 피파쇄물의 경우에는, 도 17(b)에 나타내는 바와 같이, 소정 시간(t)(sec)에서 출력축의 회전수가 Nd(rpm) 저하되지만, 피동기측의 동력 피전달축측의 요구 토크가 설정 토크 이상으로는 되지 않아 토크 리미터는 작동하지 않는다.

이와 같이, 인코더의 출력에 의거해서 소정 시간 내에서 출력축의 회전수의 저하율이 소정의 임계값을 초과하는 경우에는 이물의 물려 들어감에 의한 출력축의 회전수의 저하라고 판단할 수 있어 토크 리미터가 작동한 것을 확실하게 검출할 수 있는 것이다.

또한, 인코더의 구체적인 구성은 특별히 제한되는 것은 아니고, 축단부에 부착한 기어와, 기어의 톱니를 검지하는 레이저 센서로 구성하는 것이나, 축단부에 부착한 기어와, 기어의 톱니를 검지하는 전자식 픽업 센서로 구성하는 것 등, 회전축의 회전을 펄스 신호로 변환해서 검지하는 것이면 좋다.

상술한 어느 상태 검지부를 이용하는 경우이여도 제어 장치는 토크 리미터의 작동을 검출해서 전동 모터(M)를 정지하도록 제어할 뿐만 아니라, 회전날과 고정날에 이물이 물려 들어간 상태에서 파쇄 회전자의 회전이 정지한 것을 검지해서 전동 모터(M)를 정지하도록 제어해도 좋다.

진동 센서나 토크 센서를 이용할 경우에는 센서 출력의 하한 임계값을 적절하게 설정해서 제어 장치가 센서 출력이 하한 임계값 이하가 될 경우에 파쇄 회전자의 회전이 정지한 것으로 판단하면 좋다.

인코더를 이용하는 경우에도 제어 장치가 센서 출력이 하한 임계값 이하가 될 경우, 또는, 입력축 또는 출력축의 회전이 정지한 것을 검지해서 파쇄 회전자의 회전이 정지한 것으로 판단하면 좋다.

또한, 제어 장치에 의한 파쇄 회전자의 회전 정지 판단은 토크 리미터의 작동을 검출한 후의 소정 시간 내(예컨대 수초간)에 행해지는 것이 바람직하다.

이물의 물려 들어감에 의해 파쇄 회전자가 회전 정지되어 그 후 동력 피전달측의 요구 토크가 설정 토크 미만이 되고, 토크 리미터가 동력 전달 상태로 자동 복귀하는 경우이여도 전동 모터(M)나 감속 기구(30)의 파손을 확실하게 회피할 수 있게 된다.

상술한 실시형태에서는 감속 기구(30)의 내부에 토크 리미터(20)를 조립하는 경우에 대해서 설명했지만, 토크 리미터(20)를 감속 기구(30)의 외부이며 출력축(37)과 파쇄 회전자(5)의 회전축(5c) 사이에 설치해서 구성해도 좋고, 또한, 변속 기구로서 감속 기구를 예로 들어 설명했지만, 본 발명의 변속 기구는 증속기구에도 적용 가능하다.

상술한 실시형태에서는, 출력축측에 구비된 가압 플레이트를 출력단의 기어측에 구비되어 양면에 마찰재가 부착된 마찰 플레이트에 가압 기구에 의해 압접함으로써 출력단의 기어로부터 마찰 플레이트로 동력이 전달되고, 가압 플레이트로부터 출력축으로 동력을 전달되는 구성을 설명했지만, 출력단의 기어측에 구비된 가압 플레이트와 출력축측에 구비되어 양면에 마찰재가 부착된 마찰 플레이트를 가압 기구에 의해 압접함으로써 출력단의 기어로부터 가압 플레이트로 동력이 전달되고, 마찰 플레이트로부터 출력축으로 동력이 전달되도록 구성해도 좋다.

즉, 토크 리미터는 환상의 마찰 플레이트와 가압 플레이트가 동력 피전달축의 축심 둘레에 배치되고, 동력 전달축으로부터의 전달 동력에 의해 마찰 플레이트와 가압 플레이트 중 어느 한쪽이 회전 구동되며, 다른쪽이 양 플레이트의 마찰력에 의해 회전 구동되어 동력 피전달축에 동력을 전달하고, 동력 피전달축측의 요구 토크가 설정 토크 이상이 되면 마찰 플레이트와 가압 플레이트가 미끄러지고, 동력 피전달축측의 요구 토크가 설정 토크 미만이 되면 마찰 플레이트와 가압 플레이트가 일체로 회전해서 동력 피전달축에 동력이 전달되도록 가압 플레이트를 마찰 플레이트에 압접하는 가압 기구와, 또한, 가압 기구에 의한 가압 플레이트와 마찰 플레이트로의 압접력이 해제된 가압 해제 상태에서 가압 플레이트와 마찰 플레이트에 소정의 압박력을 부여하는 압박 기구를 구비한 구성이면 좋다.

어쨌든, 파쇄 회전자의 동력이 설정 토크 이상이 되면 마찰 플레이트와 가압 플레이트에 미끄러짐이 발생되어 구동기로부터 파쇄 회전자로 동력을 비전달로 할 수 있다. 이것에 의해, 변속 기구의 기어에 이상한 부하가 걸려 파손될 우려를 회피할 수 있다.

상술한 실시형태에서는 토크 리미터(20)가 소위 습식의 다판식의 토크 리미터일 경우에 대해서 설명했지만, 마찰 플레이트와 가압 플레이트의 매수는 전동기, 변속 기구, 파쇄 회전자 등에 따라 적절하게 선택된다. 또한, 그 경우 반드시 복수매 이용할 필요는 없어 단수매이여도 좋다. 또한, 토크 리미터는 건식의 토크 리미터이여도 좋고, 마찰 플레이트와 가압 플레이트의 압접력은 공기압이나 스프링의 신축력 등에 의해 조절할 수 있다.

상술한 실시형태에서는 기어 기구에 채용되는 베어링에 대해서 명시하지 않았지만, 예컨대 베어링(38)은 이물의 물려 들어감 등에 의해 출력축(37)측의 요구 토크가 설정 토크 이상이 되면 토크 리미터(20)의 마찰 플레이트(21)와 가압 플레이트(22) 사이에 미끄러짐이 발생되어 상대적인 회전이 생기면, 제 4 기어(36)와 출력축(37)도 슬라이딩해서 상대적으로 회전하게 되므로, 가격과 내구성의 관점으로부터 적절한 슬라이딩 베어링이나 구름 베어링이 채용된다. 예컨대, 고체 윤활제 분산형 소결 복층 베어링을 적합하게 이용할 수 있다.

상술한 실시형태에서는, 도 7에서 설명한 바와 같이, 압입 푸셔(3a)의 유압 실린더(3c)에 작동유를 공급하는 공급 배관(51)에 감속 기구(30) 내의 가압 기구(26)에 작동유를 공급하는 공급 배관(47)이 분기 접속되고, 1대의 유압 펌프(52)에 의해 각 공급 배관(51,47)에 작동유가 공급되도록 유압 회로(60)가 구성된 예를 설명했지만, 가압 기구(26)를 작동시키는 유압 회로와, 유압 실린더(3c)를 작동시키는 유압 회로를 각각 개별적으로 구비해도 좋다.

도 18에는 가압 기구(26)를 작동시키는 유압 회로(61)가 예시되어 있다. 유압 회로(61)는 모터(90)에 의해 구동되는 유압 펌프(62)와, 감속 기구(30) 내의 윤활유를 유압 펌프(62)로 인발(引拔)하는 인발관(63)과, 유압 펌프(62)에 의해 인발된 윤활유를 가압 기구(26)의 작동유로서 감속 기구(30)의 케이싱(39)에 형성된 급유구(37d)에 공급하는 공급 배관(64)과, 공급 배관(64)에 분기 접속되어 유압 펌프(62)에 의해 인발된 윤활유를 마찰 플레이트(21)와 가압 플레이트(22)를 냉각하는 냉각유로서 감속 기구(30)의 케이싱(39)에 형성된 급유구(37e)에 공급하는 공급 배관(65) 등을 구비하고 있다.

인발관(63)에는 게이트 밸브(63a)가 구비되고, 유압 펌프(62) 등의 유지 보수시에는 게이트 밸브(63a)에 의해 인발관(63)이 차단된다.

유압 펌프(62)에는 압력계(62a)와 리턴 유로(62b)가 접속되고, 리턴 유로(62b)를 통해서 펌프 드레인이 케이싱(39) 내로 반송된다.

공급 배관(64)에는 압력계(64a)와 압력 센서(64b)가 구비되어 있다. 유압 펌프(62)로부터 공급 배관(64)에 공급되는 작동유의 토출압은 상술한 소정의 압력에 의해 마찰 플레이트(21)와 가압 플레이트(22)를 압접할 수 있는 토출압으로 설정되어 있다.

공급 배관(65)에는 감압용 릴리프 밸브(65a)와 오일 중의 먼지를 제거하는 필터(65b)가 구비되고, 릴리프 밸브(65a)보다 상류측의 공급 배관(65) 내의 유압이 미리 설정된 소정의 압력 이상이 되면 릴리프 밸브(65a)가 개방되어 냉각유가 하류측의 공급 배관(65)에 공급된다.

급유구(37d)로부터 공급된 작동유는 출력축(37)에 형성된 작동유로(37a)를 통해서 가압 기구(26)에 공급되어 가압 플레이트(22)와 마찰 플레이트(21)를 압접한다. 급유구(37e)로부터 공급된 냉각유는 냉각유로(37b)를 통해서 마찰 플레이트(21)와 가압 플레이트(22)에 공급되어 마찰 플레이트(21)와 가압 플레이트(22)를 냉각한다(도 5 참조).

유압 실린더(3c)를 작동시키는 유압 회로는, 예컨대, 도 7에서 설명한 유압 회로(60)로부터 공급 배관(51)으로부터 분기 접속된 공급 배관(47) 등, 감속 기구(30)에 작동유를 공급하기 위한 회로 요소(50,55,58)를 제거한 구성을 채용할 수 있다.

이어서, 파쇄 장치(1)의 제어 장치(100)에 의한 유압 펌프(62)의 제어에 대해서 설명한다. 제어 장치(100)는 기동 스위치(S1)가 입력되면 최초에 가압 기구(26)를 작동시키는 유압 회로(61)에 구비한 유압 펌프(62)를 기동하고, 마찰 플레이트(21)와 가압 플레이트(22)를 압접시키고, 또한, 유압 실린더(3c)를 작동시키는 유압 회로에 구비한 유압 펌프(52)를 기동해서 유압 실린더(3c)에 압유를 공급한다.

제어 장치(100)는 그 후에 전동기(M)를 시동해서 파쇄 회전자(5)를 회전시킴과 아울러, 유압 실린더(3c)를 작동시키는 유압 회로에 구비된 방향 스위칭 밸브(53)를 제어해서 압입 푸셔(3a)의 전진 구동 또는 후퇴 구동을 개시한다.

제어 장치(100)는 정지 스위치(S2)가 입력되면 방향 스위칭 밸브(53)를 제어해서 압입 푸셔(3a)의 구동을 정지시킨 후에 전동기(M)를 정지시키고, 또한, 그 후에 유압 펌프(62)를 정지 제어해서 가압 기구(26)에 의한 마찰 플레이트(21)와 가압 플레이트(22)로의 압유의 공급을 정지시킨다.

이상과 같이, 파쇄 장치(1)의 기동시에는 가압 기구(26)를 작동해서 마찰 플레이트(21)와 가압 플레이트(22)를 확실하게 압접한 후에 전동기(M)를 시동하고, 정지시에는 전동기(M)를 정지시킨 후에 가압 기구(26)를 정지시키도록 구성되어 있다.

따라서, 파쇄 장치(1)의 기동중에는 항상 마찰 플레이트(21)와 가압 플레이트(22)가 소정의 가압 상태에 있고, 회전날(6)과 고정날(7)에 이물이 물려 들어가 파쇄 회전자(5)의 동력이 설정 토크 이상이 되는 상황이 발생되지 않는 한, 마찰 플레이트(21)와 가압 플레이트(22)에 미끄러짐이 발생되지 않아 발열에 의한 눌어붙음이나 마모에 의한 파손을 저감할 수 있다.

제어 장치(100)는 유압 펌프(62)의 기동시에 압력 센서(64b)의 출력에 의거해서 가압 기구(26)에 의한 가압 상태를 검지하여 소정의 가압 상태로부터 일탈하고 있을 경우에는 전동기(M)의 시동을 금지한다. 또한, 제어 장치(100)는 기동 후에 압력 센서(64b)의 출력에 의거해서 가압 기구(26)에 의한 가압 상태에 의한 가압 상태를 검지하여 소정의 가압 상태로부터 일탈했을 경우에는 전동기(M)를 정지시키도록 구성되어 있다. 압력 센서(64b)에는 소정의 가압 상태보다 저압시에 제어 장치(100)에 접점 신호를 출력하는 스위치가 조립되어 제어 장치(100)는 이 스위치의 접점 신호에 의거해서 가압 상태를 검지하도록 구성되어 있다.

또한, 유압 펌프(62)의 토출 압력을 변경함으로써 가압 기구(26)에 의한 마찰 플레이트(21)와 가압 플레이트(22)의 압접력을 변경할 수 있고, 마찰 플레이트(21)와 가압 플레이트(22)에 미끄러짐이 발생될 때, 즉 전동기(M)로부터 파쇄 회전자(5)로의 동력이 비전달로 되는 설정 토크를 간편하게 조절할 수 있다.

상술한 실시형태는 모두 본 발명의 일례이며, 상기 기재에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니고, 각 부의 구체적 구성은 본 발명의 작용 효과가 발휘되는 범위에서 적절하게 변경 설계 가능한 것은 말할 필요도 없다.

1 : 파쇄 장치 3 : 푸셔 기구
3a : 압입 푸셔 3b : 암
3c : 유압 실린더 5 : 피동기(파쇄 회전자)
6 : 회전날 7 : 고정날
10 : 파쇄 처리부 12a : 지지체(설치 가대)
12b : 지지체(설치 가대) 20 : 토크 리미터
21 : 마찰 플레이트 22 : 가압 플레이트
23 : 지지부 23d : 위치 유지부
30 : 변속 기구(감속 기구) 31 : 입력축
32 : 기어 기구(제 1 기어) 33 : 기어 기구(제 2 기어)
34 : 동력 전달축(회전축) 35 : 기어 기구(제 3 기어)
36 : 기어 기구(제 4 기어) 36a : 환상 오목부
37 : 동력 피전달축(출력축) 37a : 작동유로
37b : 냉각유로 39 : 케이싱
39a : 상부 가장자리부 39b : 하부 가장자리부
46 : 부착부 47 : 제 2 유로(공급 배관)
49 : 리턴 유로(오버플로우 배관) 50 : 감압 밸브
51 : 제 1 유로(공급 배관) 53 : 스위칭 밸브(방향 스위칭 밸브)
54 : 시퀀스 밸브 55 : 어큐뮬레이터
56 : 압력 센서 57 : 압력 조정 기구
58 : 스위칭 밸브 60 : 유압 회로
70 : 오일 펌프 80 : 압박 기구
100 : 제어 장치 M : 구동기(전동기)
CL : 중심선

Claims (6)

1. 파쇄 회전자에 고정된 회전날과 회전날에 대향 배치된 고정날이 협동해서 피파쇄물을 파쇄하는 파쇄 처리부와, 구동기로부터의 동력을 파쇄 회전자에 전달하는 변속 기구를 구비한 파쇄 장치로서,
   구동기와 파쇄 회전자 사이에 설치되며, 가압 기구에 의해 압접된 마찰 플레이트와 가압 플레이트를 통해서 동력을 파쇄 회전자에 전달하고, 파쇄 회전자의 토크가 설정 토크 이상이 되면 마찰 플레이트와 가압 플레이트에 미끄러짐을 발생시키는 토크 리미터, 및
   파쇄 장치의 기동시에 가압 기구를 작동해서 마찰 플레이트와 가압 플레이트를 압접한 후에 구동기를 시동하고, 파쇄 장치의 정지시에 구동기를 정지시킨 후에 가압 기구를 정지시키는 제어 장치를 구비하고 있는 파쇄 장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   제어 장치는 파쇄 장치의 기동시에 가압 기구에 의한 가압 상태를 검지하여 소정의 가압 상태로부터 일탈하고 있으면 구동기의 시동을 금지하는 파쇄 장치.
3. 제 1 항에 있어서,
   제어 장치는 파쇄 장치의 기동 후에 가압 기구에 의한 가압 상태를 검지하여 소정의 가압 상태로부터 일탈하고 있으면 구동기를 정지시키는 파쇄 장치.
4. 파쇄 회전자에 고정된 회전날과 회전날에 대향 배치된 고정날이 협동해서 피파쇄물을 파쇄하는 파쇄 처리부,
   구동기로부터의 동력을 파쇄 회전자에 전달하는 변속 기구, 및
   구동기와 파쇄 회전자 사이에 설치되며, 가압 기구에 의해 압접된 마찰 플레이트와 가압 플레이트를 통해서 동력을 파쇄 회전자에 전달하고, 파쇄 회전자의 토크가 설정 토크 이상이 되면 마찰 플레이트와 가압 플레이트에 미끄러짐을 발생시키는 토크 리미터를 구비한 파쇄 장치에 대해서,
   기동시에 가압 기구를 작동해서 상기 가압 기구에 의한 가압 상태를 검지하여 파쇄 회전자의 토크가 설정 토크 미만에서 마찰 플레이트와 가압 플레이트에 미끄러짐이 발생하지 않는 압접력으로 양 플레이트를 압접한 후에 구동기를 시동하고, 정지시에 구동기를 정지한 후에 가압 기구를 정지하도록 구성되어 있는 제어 장치.
5. 제 4 항에 있어서,
   기동시에 소정의 가압 상태로부터 일탈하고 있으면 구동기의 시동을 금지하는 제어 장치.
6. 제 4 항에 있어서,
   기동 후에 소정의 가압 상태로부터 일탈하고 있으면 구동기를 정지시키는 제어 장치.

Images