JP2003071306A

JP2003071306A - 堅型粉砕機

Info

Publication number: JP2003071306A
Application number: JP2001260884A
Authority: JP
Inventors: Osamu Hatanaka; 治畑中; Haruo Kayano; 治男萱野
Original assignee: Kurimoto Ltd
Current assignee: Kurimoto Ltd
Priority date: 2001-08-30
Filing date: 2001-08-30
Publication date: 2003-03-11

Abstract

(57)【要約】【課題】竪型粉砕機では微紛がローラとテーブルライ
ナ凹面間に滞留して過粉砕となり粉砕効率も低下させ
る。【解決手段】テーブルライナ１１の外周面に立設した
ダムリング１３にほぼ水平に貫通する複数の開口部１４
を円周方向の放射状に設け、該開口部１４のダムリング
１３内周面積に対する割合と形状やサイズを調整自在と
すると共に、ダムリング１３の全高も調整可能、かつ着
脱自在の構成とする。粉砕物中の微粒子が順次選択的に
粉砕機外に排出されて過粉砕の防止と粉砕効率の向上を
実現すると共に、原料の物性の変化に即応して最適の粉
砕条件となるように調整を可能として課題を解決する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、テーブルライナ
ーの凹面と油圧力により押圧されたローラの側周面との
間で、岩石などの鉱物を粉砕するのに好適な堅型粉砕機
の構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】岩石などの鉱物を粉砕し、コンクリート
やアスファルトなどの原料である砕砂を生産する粉砕機
の一種として、近時、図６に示すように、回転するテー
ブルとローラを具備した堅型粉砕機が使用されている。
図７にこの粉砕機を使用して砕砂を生産する代表的なフ
ローチャートを示す。は原料を貯留する原料槽で、原
料の大きさはほぼ２０ｍｍ以下である。原料Ｍは供給機
により原料槽から定量的に引き出され、堅型粉砕機
に供給され、テーブルライナと油圧力により押圧され
たローラ側周面との間で粉砕され、粉砕物Ａはベルトコ
ンベアなどの輸送機による振動ふるいに供給され、５
ｍｍ程度のふるい網でふるい分けられ、ふるい上物Ｂは
ベルトコンベアなどの輸送機によって原料槽に戻さ
れ、再び粉砕される。ふるい通過物Ｃはベルトコンベア
などの輸送機により乾式または湿式の分級機に供給さ
れ、砕砂としては不要な０．１５ｍｍ以下の微粉Ｅと製
品砕砂Ｄに分級される。この流れの内、振動ふるいを
必要とする理由は、堅型粉砕機から排出された粉砕物
Ａの粒度分布のままでは１０ｍｍ以上の粉砕物の質量百
分率がＪＩＳ規格値を超えるとともに、２．５〜０．１
５ｍｍの粉砕物の質量百分率もＪＩＳ規格値に対して不
足するので、振動ふるいを設けて砕砂として過大な粉
砕物を選別して再粉砕する必要があるからである。

【０００３】図６のように、この粉砕機の典型的な粉砕
機本体３の構造は、下部フレーム３１に設けた電動機
（図示せず）により減速機３６を介して低速回転するテ
ーブル台１７およびテーブルライナー１１とテーブルラ
イナーの凹面１２に油圧により押圧されて従動回転する
複数個の回転自在なローラ２を具備している。

【０００４】ローラ２の押圧機構４は上部フレーム３２
にトラニオン軸４１により揺動自在に軸支されたトラニ
オン４２が、油圧力可変の油圧シリンダー４３のピスト
ンロッド４４の先端と接続しており、トラニオン４２に
内装されたローラ軸（図示せず）の先端に回転自在に取
り付けられた複数のローラ２は、油圧シリンダー４３の
作動力によって回転するテーブルライナ１１の凹面１２
に押圧されて原料に粉砕力を与えている。その他、３３
は原料供給シュート、１３はテーブルライナ１１の外周
に設けた原料層厚を調整するためのダムリング、３４は
下部フレームに個設した円環状のポケット、３５は粉砕
物を取り出す排出シュートである。

【０００５】このような堅型粉砕機において、原料供給
シュート３３を介してテーブル中心部に供給された原料
は、テーブルの中心部に設けた円錐形分散装置１８によ
りテーブル上に均等に供給され、テーブル１の回転によ
り生ずるテーブル半径方向の遠心力を受けてテーブル１
上を滑動すると共に、テーブル１による回転方向の力を
も受けて原料はテーブル１上を渦巻上の軌跡を描きなが
ら外周方向に移動してテーブルライナ１１の凹部内周部
に達し、更にローラ２とテーブルライナの凹面１２との
間に噛み込まれて粉砕される。

【０００６】このようにテーブルライナの凹面１２とロ
ーラ２の側周面２１との間に形成された粉砕面で粉砕さ
れた粉砕物は、ローラ２の外周側へ押し出されると、テ
ーブルライナ１１外周面に堰状に立設したダムリング１
３によって堰き止められ、一部は粉砕面へ還流され再粉
砕を繰り返しつつ滞留量が増加し、粉砕作用が進むと遂
に滞留が還流を上回ってダムリング１３の頂端を超えて
溢流を始め、下方に周設した円環状のポケット３４に流
れ込み、さらにスクレーパ３７によって掻き集められて
排出シュート３５から機外へ運び去られる。その後、前
記図７のフローチャートの経過を辿ってコンクリート骨
材など用途に応じた粒度分布に調整して製品化されるの
である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】表１はＪＩＳ規格Ａ
５００５「コンクリート用砕石および砕砂」のうち、砕
砂の規格を抜粋したものである。

【表１】

【０００８】この規格に対し、従来の堅型粉砕機による
粉砕物のふるい通過物Ｃは、ふるいの呼び寸法０．１５
ｍｍを通るものの質量分布率が原料の岩質により多少の
差異はあるものの、２０〜３０％の範囲に達することが
多く、ＪＩＳ規格の２〜１５％に比べると、かなり過粉
砕となっていることが指摘される。このような過粉砕が
あるため、分級機によって０．１５ｍｍ以下の微紛を除
去してＪＩＳの範囲に入れる工程を余儀なく強いられ、
このことは原料の一部を捨てることにも通じるから、歩
留り率を落とすだけに留まらず、粉砕エネルギーの浪費
とコストアップの要因を形成する重大な障害に繋がって
いる。

【０００９】従来の堅型粉砕機における粉砕粒度の調整
要素としては、ローラのテーブルライナへの押圧力の増
減、ローラとテーブルライナ凹面との間隙の増減、テー
ブル回転数の増減、ダムリングの高さの増減などが主要
素であるが、これら調節要素と粉砕操作上の問題点は次
の通りである。

【００１０】すなわち、試験ふるい０．１５ｍｍを通る
微粉の質量百分率を極力規格値に近づけるために、ロー
ラのテーブルライナへの押圧力を低くすると、前記ＪＩ
Ｓ規格の試験ふるい１０ｍｍを通るふるい下が質量百分
率で１００％であるべき規格を満たさず、７０〜８０％
に留まる。同様にローラとテーブルライナ凹面との間隙
は、原料寸法との関連から決定されるものであり、原料
寸法に対する最適の間隙以上に間隙を大きくすること
は、いたずらに粉砕効率の低下を招く。またテーブル回
転数を最適回転数以上に大きくして原料の粉砕機内滞留
時間を短くし、不必要に過粉砕することを避けることも
可能ではあるが、テーブル回転数の増加に伴う原料に与
える遠心力の増加により試験ふるい１０ｍｍを通るもの
の質量百分率が１００％以下となる。更にダムリングの
高さの増減と粉砕粒度の関係は高くすれば過粉砕化する
し、低くすれば粗粉砕化する。このように従来の堅型粉
砕機では、所定粒度に達したものは速やかに粉砕機外に
排出し、所定粒度に達しないもののみ繰り返し粉砕する
という、所謂、選択粉砕ができないという問題があっ
た。

【００１１】特開平５−２５３５０５号の従来技術で
は、図８のように回転テーブル１０１への粉砕ローラ１
０２の押圧領域以外の領域に、同心円状の切欠き段差１
０３を設け、該切欠き段差１０３にほぼ水平向きの透孔
１０４を円周複数個配設し、透孔１０４を通過した粉砕
物を集めるポケット１０５及びポケット１０５を掃過す
るスクレーパと排出シュートを設けた構成を示した。こ
の構成によって所定の粒度以下の微粒子は、切欠き段差
１０３にある透孔１０４の何れかを通過してポケット１
０５に入り排出シュートから機外へ回収される一方、粗
粒は切欠き段差１０３を素通りしつつ回転テーブル１０
１の斜面を往復運動するうち、粉砕を受けて次第に微紛
となる。

【００１２】この従来技術は粉砕機の頂部に具えたセパ
レータや下から吹き上げる上昇気流が不要になったと謳
っているが、その明細書にも断っている通り、その使用
目的はセメントクリンカやスラグ、セラミックなど化学
品を微粉砕する予備粉砕機としての改善であって、本発
明のように比較的粗いとはいえ、最終製品としてＪＩＳ
規格に対応する粒度分布を厳密に求められているわけで
はない。また、この従来技術ではテーブルに水平方向の
比較的長い透孔を穿孔して微粒子または微紛を優先的に
排出するが、耐摩耗性の良い硬度の高いテーブルに内径
数ｍｍまでの多数の透孔を貫通することは、鋳放しにし
ろ、機械加工にしろ、容易に施工できる仕事とは考え難
い。さらに、使用中に透孔が目詰まりを起こして閉塞
し、微紛排出の機能を失うことも予想されるが、その修
復のための清掃、開口も極めて困難で煩瑣な作業である
ことは否定できない。

【００１３】一般に粉砕装置の設備は供給される原料の
性状が常に変わらないという前提で緒元の設定を行う
が、現実的には温度や湿度の変化、天候、季節の影響な
どによっても、厳密に言えば日々変動を繰り返すのに対
し、一旦、透孔の数や位置、サイズ、外周を堰き止める
ダムリングの高さを設定し据え付けて終えば、最早、こ
の条件を変更することができず、原料の物性が変動して
も、この変動に即応して最適の粉砕条件で追随すること
など不可能である。また、供給原料の種類が替れば当然
最適の粉砕条件も変わるし、目的の製品仕様（粒度分
布）が変わっても直ちに変わらなければならない筈であ
るが、納入先毎に最適の初期条件を設定することができ
ず、一旦設定すれば、最早変更し難いという点は需要側
にとって不満の残るところである。

【００１４】本発明は以上の課題を解決するために、原
料が粉砕された後、ふるい分けした粒度分布が目的と一
致するような最適の粉砕条件を設定し、過粉砕の回避と
同時に、微紛がローラとテーブルライナ凹面間に滞留し
て粉砕作用の緩衝層となり、いたずらにエネルギーの空
費を招いて粉砕効果の低下を呼ぶことを未然に防止する
堅型粉砕機の提供を目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明に係る堅型粉砕機
は、回転するテーブル１の外周寄りに設けたテーブルラ
イナ１１の湾曲した凹面１２を押圧して回転自在に複数
個のローラ２を配設し、該テーブル１の中心に供給され
た原料を前記テーブルライナの凹面１２とローラの側周
面２１との間に噛み込んで粉砕し、該テーブルライナ１
１の外周面に立設したダムリング１３を溢流した粉砕物
を回収する基本構成であって、ダムリング１３をほぼ水
平に貫通する複数の開口部１４を円周方向の放射状に設
け、該開口部１４のダムリング１３内周面積に対する割
合と形状およびそのサイズを調整自在とするとともに、
ダムリング１３の全高も調整可能、かつ着脱自在とした
ことによって前記の課題を解決した。

【００１６】また、さらに具体的には、ダムリング１３
はテーブルライナ１１の外周面に添着する環板１３ａ、
該環板１３ａの上へ相互に任意の隙間を隔てて載置する
同じ曲率の内外面よりなる複数の円弧板１３ｂ、および
該円弧板１３ｂの上へ共通して載置して前記隙間で開口
部１４を形成する環板１３ｃで形成するか、またはダム
リング１３が任意のサイズと形状の貫通孔１５を穿孔し
た環状板１６で形成してもよいこと、さらに、ダムリン
グ１３の内周面形状を内周円に内接する複数個の鋸歯形
状した形態とすること、ダムリング１３を貫通する開口
部１４の外周面開口面積を内周面開口面積より大きくす
ることなとが望ましい実施形態である。

【００１７】この構成によって粉砕された粉砕物はダム
リング内周側に到達するが、このうち、ダムリングに設
けられた内周面から外周面に貫通するほぼ水平で外向き
の複数の開口部を通過し得る粉砕物中の微粒子は、テー
ブルの回転により生じる遠心力によってダムリングの外
周面から落下し、排出シュートを介して粉砕機外に排出
される。一方、該開口部を通過できない粉砕物中の粗粒
は、テーブルライナの凹面外周の傾斜面を中心方向に向
かって転動・滑動し、ローラとテーブルライナ凹面との
間に導入され、再び押圧されて粉砕される。

【００１８】開口部がダムリング全内周に占める割合
や、その形状、サイズなどは調整自在に構成されている
から、粉砕物が乗り越えるべきダムリングの全高をはじ
め、すべての変動要素を組み合わせて対象である原料の
物性に最適の粉砕条件を設定し、物性が変わればこれに
対応して初期条件も変更する。

【００１９】着脱自在としたことによって、一旦、粉砕
物による目詰まり、閉塞が生じても、ダムリングの該当
する部分だけを取り外せば自ら容易に修復できる。特に
請求項２の形態であれば取外しただけで直ちに分解開放
されるから、瞬時に目詰まりが解消する。

【００２０】また、請求項４の形態のようにダムリング
の内周面の形状を内周円に内接する複数の鋸歯状とすれ
ば、粉砕物中の粗粒がダムリングの内周面に衝突し、そ
の反撥力により粉砕機の中心方向に向けて移転・滑動を
一層容易ならしめる作用が加わる。更に請求項５の形態
のように開口部の外周面側の面積を内周面側より大きく
すれば、粉砕物中の微粒子や微粉がテーブルの回転によ
って生じる遠心力のためダムリングを貫通する開口部を
より容易に通過させ、目詰まりの懸念を軽減させる特有
の作用が加わる。

【００２１】

【発明の実施の形態】図１は本発明の第一実施例、図２
は要部であるダムリングを拡大展開した側周面図であっ
て図１のＸ−Ｘ矢視図に相当する。図において竪型粉砕
機としての構造とそれぞれの機能は従来技術と基本的に
変わらないから詳細は繰り返さない。中央から供給され
た原料は、テーブルライナ１１の湾曲した凹面１２とロ
ーラ２の側周面２１の間に噛み込まれて粉砕され、ロー
ラ２の外周側に達する。ダムリング１３には開口部１４
が貫通するが、コンクリート骨材としての砕砂の生産用
に使用する場合、粉砕物の最大粒度は１０ｍｍ程度が望
ましく、ダムリング１３に設ける開口部１４の大きさは
目詰まりを生じない条件として従来から定説化している
最大粒度の２．５〜３倍の大きさ、即ち２５〜３０ｍｍ
とする。

【００２２】この実施例では、ダムリング１３がテーブ
ルライナ１１の外周に添着するようにテーブル台１７上
へ載置する環板１３ａ、開口部１４を形成するように相
互の間隔を置いて該環板１３ａ上へ載置する同一曲率の
円弧板１３ｂ、該円弧板１３ｂの上へ共通して載置する
環板１３ｃの３部材を積み重ねて形成し、各円弧板１３
ｂは開口部を形成するスペーサの役割となるから、その
板厚を変え、または相互の間隔を変更すれば、開口部の
高さと幅を決定し、形状、サイズを任意に調整するとと
もに、ダムリング１３の全高を調整して溢流する粉砕物
の量と粒度の調整を可能とする。３部材の組み合わせを
調整すれば原料の物性の変動に対応して直ちに最適の条
件に修正することができる。

【００２３】図３は本発明の別の実施例であって円弧板
の代わりに貫通孔１５を具えた環状板１６を適用した形
態であり、着脱自在として貫通孔１６の孔径や形状など
適宜変更できるように複数種類の環状板を常備しておく
ことが望ましい。

【００２４】他の実施例としては、図４に示すようにダ
ムリング１３の内周面の形状を内周面に内接する複数個
の鋸歯状とし、確認試験の結果から鋸歯の高さｈは２５
〜３５ｍｍ、鋸歯のピッチｐは１６０〜２００ｍｍ程度
が最も効果が大きいことを確認した。

【００２５】他の実施例として図５（Ａ）〜（Ｃ）に示
すように、ダムリングに設けた開口部１４を微粒子が通
過し易いように、外周面開口面積を内周開口面積より大
きくしたもので、確認試験の結果から外周面開口面積を
内周開口面積の１．３〜１．４倍程度とした場合が最も
効果が大きいことを確認した。

【００２６】以上のような実施形態を採用した結果、ロ
ーラ２とテーブルライナ１１の凹面間で粉砕された粉砕
物は、試験ふるい０．１５ｍｍを通るふるい下の質量百
分率が最小となるように３ｍｍ以下の微粒子を選択的に
粉砕機外に排出することにより、０．１５ｍｍより細か
い微紛の生成率が下がるとともに、ＪＩＳ規格砕砂の粒
度範囲のうち、最も必要量の大きい３〜０．１５ｍｍの
生成率を上げることが容易となり、粉砕エネルギーや原
料の節減により運転経費が著しく低下し、砕砂粉砕機と
して好適であることが立証された。

【００２７】

【発明の効果】以上述べたごとく、この発明の堅型粉砕
機は、従来の堅型粉砕機に見られたように微紛がローラ
とテーブルライナ凹面と間で滞留し不必要に過粉砕する
現象に陥ることなく、粉砕物中の微粒子が順次選択的に
粉砕機外に排出されるので消耗部品の寿命の延命化、粉
砕効率の向上による動力費の大幅な低減化などと共に、
原料の節減による天然資材の保全に貢献できるという極
めて優れた効果がある。

【００２８】さらに、季節的要因や天候などよって変化
する外部の環境変化、採掘現場の変更による原料の物性
の変化に即応して最適の粉砕条件となるように調整を可
能としたから、高い粉砕効率と低いエネルギーコストの
安定した操業に大きな貢献を果たす。微紛の目詰まりよ
る閉塞に費やすメンテナンス作業の負担も従来技術に比
べると大幅に軽減され、常に高能率の操業を保証する原
動力となっている。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す一部断面正面図である。

【図２】同じ実施例の要部を拡大展開した側周面図であ
る。

【図３】別の実施例の要部を拡大展開した側周面図であ
る。

【図４】さらに別の実施例の要部を示す一部断面平面図
である。

【図５】さらに別の実施例の要部の一部断面平面図
（Ａ）、同拡大図（Ｂ）および図（Ａ）におけるＶ−Ｖ
矢視図（Ｃ）である。

【図６】本発明が適用される堅型粉砕機の一般構造を示
す一部断面正面図である。

【図７】本発明が適用されるふい工程のフローチャート
である。

【図８】従来技術の要部を示す縦断正面図である。

【符号の説明】

１テーブル２ローラ３粉砕機本体４押圧機構１１テーブルライナ１２凹面１３ダムリング１３ａ環板１３ｂ円弧板１３ｃ環板１４開口部１５貫通孔１６環状板２１側周面

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回転するテーブル１の外周寄りに設けた
テーブルライナ１１の湾曲した凹面１２を押圧して回転
自在に複数個のローラ２を配設し、該テーブル１の中心
に供給された原料を前記テーブルライナの凹面１２とロ
ーラの側周面２１との間に噛み込んで粉砕し、該テーブ
ルライナ１１の外周面に立設したダムリング１３を溢流
した粉砕物を回収する堅型粉砕機において、ダムリング
１３をほぼ水平に貫通する複数の開口部１４を円周方向
の放射状に設け、該開口部１４のダムリング１３内周面
積に対する割合と形状およびそのサイズを調整自在とす
るとともに、ダムリング１３の全高も調整可能、かつ着
脱自在としたことを特徴とする堅型粉砕機。
【請求項２】請求項１において、ダムリング１３はテ
ーブルライナ１１の外周面に添着する環板１３ａ、該環
板１３ａの上へ相互に任意の隙間を隔てて載置する同じ
曲率の内外面よりなる複数の円弧板１３ｂ、および該円
弧板１３ｂの上へ共通して載置して前記隙間によって開
口部１４を形成する環板１３ｃよりなることを特徴とす
る堅型粉砕機。
【請求項３】請求項２において、ダムリング１３が任
意のサイズと形状の貫通孔１５を穿孔した環状板１６で
形成していることを特徴とする堅型粉砕機。
【請求項４】請求項１乃至３の何れかにおいて、ダム
リング１３の内周面形状を内周円に内接する複数個の鋸
歯形状としたことを特徴とする竪型粉砕機。
【請求項５】請求項１乃至３の何れかにおいて、ダム
リング１３を貫通する開口部１４の外周面開口面積を内
周面開口面積より大きくしたことを特徴とする堅型粉砕
機。