JPS605236A - 円板摩擦式粉砕機における粉砕歯の接触検出装置 - 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】

この発明は、円板摩擦式粉砕機にお

【ノる粉砕歯の接触
検出装置に関する。 円板摩擦式粉砕機は、対向して配置された一対の回転盤
と、各回転盤の対向面に固定され複数の粉砕歯を有する
粉砕用プレートとを備えており、両回転盤が互いに反対
方向に回転駆動されることにＪ：って、両プレート間に
送られた原料を摩擦粉砕するものである。 この粉砕機は、原料を非常に細かく摩擦粉砕するために
両粉砕用プレートが非常に接近して配されるように両回
転盤間隔が調整される。両粉砕用プレートの粉砕歯の間
隔は、粉砕歯の摩耗や、摩擦熱による回転盤の駆動軸の
熱膨服などによって変化するので、粉砕機の運転中にお
いても調整することが要求される。回転盤はケース内に
収納されているので、目視による調整は不可能である。 そこで、操作者は、一般に両粉砕用プレートの間隔と相
関関係があるといわれている粉砕機の消費電力を指標と
して調整を行なっている。しかしながら、両粉砕用プレ
ートの間隔と粉砕機の消費電力とは、単位時間当りの原
料の供給■がほぼ一定であり、かつ両粉砕用プレートの
間隔が所定の範囲内にあるときには、間隔が狭（なると
消費電力が増加するといった相関関係を示すが原料の供
給量が少なくなった場合や、両粉砕用プレートの間隔が
ある幅以下となった場合には、両粉砕用プレートの間隔
が狭くなると消費電力が減少するといった現象すなわち
上記相関関係と全く反対の現象が起こる。 このため両回転盤の間隔を調整する操作は、かなりの熟
練を要するし、また熟練者でも調整中に誤って両粉砕用
プレートの粉砕歯を接触させてしまうことがある。粉砕
歯が接触すると、粉砕歯が破損するので、粉砕用プレー
１〜の−ｉ；命を著しく縮めることになる。したがって
粉砕歯の破損防止や、安全運転を行なう上で粉砕用プレ
ートの粉砕歯の接触は避けなければならない。 この発明は、上記実情に鑑みてなされたものであって、
円板摩擦式粉砕機の粉砕歯の接触を比較的軽い時点に検
出でき、したがって粉砕歯の破損を最小限に押さえるこ
とが可能なまた両回転盤間隔の調整時の操作者の負ノロ
が軽減する円板摩擦式粉砕機の粉砕歯の接触検出装置を
提供することを目的とする。 この発明による円板Ｍ擦式粉砕機における粉砕歯の接触
検出装置は、対向して配置され、互いに反対方向に回転
される一対の回転盤と、各回転盤の対向面に設けられた
複数の粉砕歯とを備えた円板摩擦式粉砕機において両回
転盤の両部動回転軸の振動をそれぞれ検出するための振
動検出器、各振動検出器の検出信号がそれぞれ入力され
、接触時特徴周波数成分をそれぞれ通過させるフィルタ
、各フィルタの出力信号をその振幅に応じた電圧に変換
する交流／直流変換回路、交流／直流変換回路の出力を
接触検出用基準レベルでそれぞれ弁別して検知信号を出
力する比較回路、および両比較回路の検知信号の論理積
が成立したときに接触検出信号を出力するＡＮＤ回路を
備えていることを特徴とする。 接触時特徴周波数とは、両回転盤の粉砕歯が接触したと
き現われる駆動回転軸の振動の周波数であり、あらかじ
め計算にＪ：ってめられる、。 両部動回転軸の振動が振動検出器によってイれぞれ検出
され、この検出信号はフィルタにそれぞれ入力する。検
出信号のうら、接触時！？ｉ徴周波周波数分がフィルタ
を通過する。そして交流／直流変換回路によって各フィ
ルタの出力信ｇの振幅が電圧に変換される。粉砕歯が接
触しているときには、接触時特徴周波数成分が現われ、
両交流／直流変換回路の出力が基準１ノベルを越え、両
比較回路から検知信号が出力されるのでＡＮＤ回路から
接触検出信号が出力される。 粉砕歯が接触していない状態においても、粉砕機の各部
の機械的振動によって検出器の出力に接触時特徴周波数
と同周波数の成分が現わ′れる。通常は１．このような
機械的振動による接触時特徴周波数と同周波数の成分は
小さいから交流／直流変換回路の出力は基準レベルを越
えないので、接触検出信号は出力されない。何らかの原
因によって一方の駆動回転軸の振動検出器の出力の機械
的振動による上記周波数成分が大ぎくなって交流／直流
変換回路の出力が基準レベルを越えると一方の比較回路
から検知信号が出力される。しかしながら、両部動回転
軸の間Ｊ′なわち両回転盤の間には原料または粉砕後の
製品が存在するので一方の回転駆動軸の振動は弱められ
て他方の出力軸に伝わるから、他方の出力軸の振動検出
器の出力の機械的振動による接触時特徴周波数と同周波
数の成分は、基準レベルを越えるほど大きくはならない
。したがつてたとえ一方の回転駆動軸の振動検出器の出
力の機械的振動が大きくなったどしても、ΔＮ　＋）回
路からは接触検出信号は出力されない。このように、こ
の考案による粉砕歯の接触検出装「１では、一方の駆動
回転軸のみの振動を検出する場合に比べて、機械的振動
による誤動作の発生を低減することができる。 以下、図面を参照してこの発明の実施例について説明す
る。 第１図は、円板摩擦式粉砕機おＪ：びその粉１１％′歯
の接触検出装置の構成を示している。 円板摩擦式粉砕機（１）は、左右一対の駆動部（２ａ　
）　（２ｂ　）と、両部動部（２ａ）（２ｂ）の中間に
設けられた粉砕部（３）とからなる。駆動部（２ａ　）
　（２ｂ　）はケーシング（４）とケーシング（４）に
内蔵された駆動モータ（５）とを備えている。駆動モー
タ（５）の出ノ〕軸（６）は、その両端部がラジアル軸
受（７）とスラスト軸受（８）とによって回転自在に支
持され、その内端部がケーシング（４）から突出してい
る。右側の駆動部（２ｂ）の出力軸（６）はケーシング
（４）の右方に設けられた油圧シリンダ（図示略）にＪ
：つて駆動モータ（５）およびスラスト軸受（８）と一
体向に左右方向に移動されるようになっている。各出力
軸（６）は駆動モータ（５）によって互いに反対の方向
にかつ同じ速度で回転駆動される。 粉砕部（３）は、両部動部（２ａ）＜２ｂ）間において
固定部材（図示略）に固定されたケース（９）を備えて
いる。ケース（９）は２つの碗を構向きにして突き合わ
せたような形状であり、左側部には原料供給用ホッパ（
９ａ）が連続して形成されている。またケース（９）の
下面には、粉砕された原料の取出用ノズル（９１〕）が
形成されている。そして両部ｖｊ部（２ａ）（２ｂ）の
出力軸（６）がケース（９）を回転自在に貫通−して、
ケース（９）内に突出している。右側の駆動部（２ａ）
の出力軸（６）には、′ホッパ（９ａ）から供給された
原料をケース（９）内に送り込むための原利送り用スク
リコ−（６ａ　）が固定されている。ケース（０）内に
おいて各出力軸（６）の内端部に７１いに対向する回転
１（１０）がそれぞれ固定されいる。両回’！’７；盤
（１０）の対向面の周縁部には、複数の粉砕用プレー１
〜（１１）が環状に連続して配列されて固定されている
。各粉砕用プレーｌ−（１１）　ｌ；Ｌ、同形であって
、第２図に示すように内縁と外縁とが同心の円弧となる
ような形状であり、その片面には径方向にのびる粉砕歯
（Ｉｌａ）が複数条形成されている。そして各粉砕用プ
レート（１１）は、粉砕歯（１１ａ　＞が対向するよう
にポル（〜（１１ｂ）によって各回転盤（１０）に固定
されている。左側の回転盤（１０）には、スクリコ−（
６ａ　）によって送給される原料を両回転盤（１０）間
に送り込むための貫通孔（１２）があ（プられている。 検出装圓は、両側動部＜２ａ　＞　（２ｂ　）の各スラ
スト軸受（８）のカバー（８ａ）に取付けられ、釜出力
軸（６）の振動を表わす電圧を出力する振動検出器（２
１ａ　）　（２１ｂ　）　、各振動検出器（２１ａ　）
　（２１ｂ）の出力をそれぞれ増幅する増幅回路（２２
ａ　）　（２２ｂ　）　、各増幅回路（２２ａ　＞　（
２２ｂ　）の出力信号のうち１灸触時特徴周波数［Ｃの
信号成分を通過させる狭帯域フィルタ（２３ａ　）　（
２３ｂ　）　、狭帯域フィルタ（２３ａ）（２３ｂ　）
　）の出力をその振幅に応した電圧に変換する交流／直
流変換回路（２４ａ　＞　（２４ｂ　）、各交流／直流
変換回路（２４ａ　）　（２４１ｉ　＞の出力電圧が接
触検出用Ｍ準電圧（ＶＯ）をそれぞれ越えたどきに１−
ルベルの検知信号を出力Ｊる比較回路（２５ａ　）　（
２５ｂ　）　、および各比較回路（２５ａ　）　（２５
ｔ＋　）からともに１−ルベルの検知信号が出力されＩ
ζどきに接触検出化８を出力づるＡＮＤ回路（２Ｇ）か
ら構成されている。 接触時特徴周波数［Ｃは、筒回転５Ｊ（１０）の粉砕歯
（１１ａ　）の接触にＪ：って生じるものであり、回転
Ｗ　（１０）　１つ当りに固定されｌζ粉砕用プレート
（１１）の数を８１、回転盤（１０）１つ当りに固定さ
れたすべての粉砕用プレーｈ（１１）に形成された粉砕
歯（１１ａ　）の総数を８２、回転盤（１０）　（駆動
モータ（５））の回転数をＮ［ｒｐｓｌとすると、下記
の第（１）式または第（２）式にＪこってめられる。 ｆｃ＋　−２ＸＳ　Ｉ　ＸＮ　Ｎ（Ｚ　］−”・（１）
ｆｃ２　＝２ＸＳ２ＸＮ　［１−１ｚ　］・・・・・・
（２）上記第（１）式および第（２）式において（Ｓ１
ｘＮ）または（Ｓ２ＸＮ）が２倍されているのは、回転
盤（１０）が互いに反対方向に回転されているので両回
転盤（１０）の相対速度が各回転盤（１０）の回転速度
の２倍となるからである。 粉砕歯（１１ａ　）の総数８２を用いてめられた周波数
ｆｃ２は、１０に〜数１０Ｋ（ト１７１の高い周波数帯
域の値となるが、軸受自身の固有振動の周波数もｆｃ２
と同様の高い周波数どなるので、この実施例では、粉砕
用プレート（１１）の数８１を用いてめられたｆｃ、が
接触時特徴周波数として用いられている。周波ＰＪｌｆ
ｃ２を接触時特徴周波数として用いることもできる。 以上のような構成において、粉砕係（１）が運転され、
両回転盤（１０）の粉砕用プレー１〜’（１１）の粉砕
歯（１１ａ）が接触していイｆいどきは、各振動検出器
（２１ａ　）　（２１ｂ　）の出力電圧における接触時
特徴周波ｐＨｆＣ（＝ｆｃ、）の信号成分は小さい（後
述するようにｆｃ、と同周波数の機械的振動がわずかに
存在する）ので、各交流／直流変換回路（２４ａ　）　
（２４ｂ　）の出力電圧は基準電圧（ＶＯ）以下であり
、両比較回路（２５ａ）（２５１）〉の出力はルベルど
イｒる。したがってＡＮＤ回路（２６）から接触検出信
号【ま出力されない。 両回転盤（１０）の粉砕用プレー）−（１１）の粉砕肉
（１１ａ　）が接触した場合には、円振動検出器（２１
ａ’　）　（２１ｂ　）の出力電圧における周波数ｆｃ
　（＝　ｆｃ、　）の信号成分は、大きくなるから、両
交流／直流変換回路（２４ａ　）　（２４ｂ　）の出力
電圧は基準電圧を越え、両比較回路（２５ａ　）（２５
ｂ）の出力はＨレベルとなる。したがってＡＮＤ回路（
２６）から接触検出信号が出力される。 ところで上記第（２）式でめられた周波数ｆｃ２は、１
００〜２０００【Ｈ２】とイッた低い周波数帯域の値と
なる。ケーシング（４）等の機械的振動の周波数も、こ
のような低い周波数である。そして、粉砕用プレー１−
（１１）の粉砕歯（１１ａ　）が接触していないとぎに
、一方のケーシング（４）等たとえば右側の駆動部（２
ｂ）の機械的振動がなんらかの原因なよって大きくなり
、交流／直流変換回路（２４ｂ　）の出力電圧が基準電
圧ｖＯを越えて比較回路（２５１））の出力がＨレベル
となったどする。粉砕歯（１１ｂ〉が接触していないと
きには、両出力軸（６）の間すなわち両回転盤〈１０）
の間には、原（′で１や粉砕後の製品が介在しており、
これがクッシ１ンとなって右側の駆動部（２ｂ）の（震
域的振動が弱められて）１側の駆動部（２ａ）に伝わる
ので、交流／直流変換回路（２４ａ）の出力電圧は基準
電圧（ＶＯ）を越えるほど大きくはイ「らず、他方の比
較回路（２５ａ　）の出力はＬレベルを保持する。しが
ってＡＮＤ回路（２６）から接触検出信号は出力されイ
ｆい。この結果、一方の出力軸のみの振動にもとづいて
粉砕歯が接触したことを検出する場合に比べて、機械的
振動による誤動作の発生が低減する。 一方、粉砕用プレート（１１）の粉砕歯Ｃ１１ａ　）が
接触した場合には、一方の出力軸（６）の振動は、直接
他方の出力軸（６）に伝達されるため、両検出器（２１
ａ　）　（２１ｂ　）の出力電圧の周波数ｆｃ（＝ｆｃ
２）の信号成分は同じように大きくイｒるので、両比較
器（２５ａ　）　（２５ｂ、　）の出力はともに］」レ
ベルとなり、Ａ、ＮＤ回路（２Ｇ）から接触検出信号が
出力されるので確実に粉砕歯が接触したことを検出する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例を示す構成図、第２図は粉砕
用プレートを示す平面図である。 （１）・・・円板摩擦式粉砕機、（６）・・・出力軸、
（８）・・・ラジアル軸受、（１０）・・・回転盤、（
１１）・・・粉砕用プレート、（１１ａ　）・・・粉砕
歯、（２１ａ　）（２１ｂ　）−＝振動検出器、（２３
ａ　）　（２３ｂ　）　−・・狭帯域フィルタ・・・、
（２５ａ　）　（２５ｂ　）・・・比較回路、（２Ｇ）
・・・ＡＮＤ回路、ｆｃ、　ｆｃｌ、ｆｃ２　用接触時
特徴周波数。 ｊス　上 外４名

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 対向し°て配置され、互いに反対方向に回転される一対
   の回転盤と、各回転盤の対向面に設けられた複数の粉砕
   歯とを備えた円板、摩擦式粉砕機において両回転盤の両
   駆動回転軸の振動をそれぞれ検出するための振動検出器
   、各振動検出器の検出信号がそれぞれ人ツノされ、接触
   時特徴周波数成分をそれぞれ通過させるフィルタ、各フ
   ィルタの出力信号をその振幅に応じた電圧に変換する交
   流／直流変換回路、交流／直流変換回路の出力を接触検
   出用基準レベルでそれぞれ弁別して検知信号を出力する
   比較回路、および両比較回路の検知信号の論理積が成つ
   したどきに接触検出信号を出力するＡＮＤ回路を備えて
   いる円板摩擦式粉砕機における粉砕歯の接触選出装置。