JP2006312128A - 磨石機及びライナーチップ - Google Patents

Abstract

【課題】 ユーザの経済的負担と手間が少なく、且つ、磨石能力の大きい磨石機及びライナーチップを提供することを目的とする。
【解決手段】 ロータの外周面に固定されるライナーチップに凹凸面を設ける。凹凸面のあるライナーチップをロータに固定してロータを回転させると、凹凸面の凹部に磨石機の処理室に滞留した砕石が嵌まり込み、嵌まり込んだ砕石が凹凸面の代わりに他の砕石と擦れ合ったりして磨石を行なうので、ライナーチップの磨耗量が低減すると共に磨石能力が大きくなる。従って、ライナーチップの交換頻度が低減し、ユーザの経済的負担や手間が小さくても、磨石機の磨石能力を大きくすることができる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、砕石を磨石する磨石機及び、磨石機のロータに固定されるライナーチップおよびそのライナーチップが適用される磨石機に関する。

近年、砕石工場において、乾式処理でありながら高い実積率が得られる磨石機が実用化されている。この磨石機２００は、図１１に示すように、砕石がホッパ１０より投入され、投入された砕石を研磨する処理室１を備えている。処理室１には、水平方向前方にやや傾斜した（図１参照）円筒形のロータ２が配置されている。ロータ２は、砕石を掻き込み易くすると共に、砕石に作用させる摩擦力等を高めるために、外周面に多数の突起物（以下、ライナーチップ６という）が取り付けられている（２００３−１５９５３９号公報）。

処理室１に投入された砕石は、処理室１の底部に滞溜し、ロータ２が回転すると、ライナーチップ６が滞溜した砕石を掻き込むことによって、ライナーチップ６と砕石の擦れ合い、および砕石間の擦れ合いが生じて磨石が行なわれる。その結果、砕石の角が磨耗されて、丸くなり、JISが規定する実績率が上がることになる。
２００３−１５９５３９号公報

しかしながら、ライナーチップ６は、砕石を掻き込む際に砕石と激しく擦れ合うので磨耗する。磨耗するため、磨石機２００の磨石能力を維持するためには、ライナーチップ６の交換を頻繁に行なわなければならない。このようにライナーチップ６の交換を頻繁に行なうことは大きな経済的負担と手間がユーザに掛かることになる。

更に、上記従来のライナーチップを搭載した磨石機では、粗骨材では十分な実績率を得ることができるが、細骨材でも同様の実績率を得ようとするときは満足できない場合があった。

そこで、本発明は、ユーザの経済的負担及び手間が少なく、且つ、磨石能力の大きい磨石機及びライナーチップを提供することを目的とする。

本発明のライナーチップは、先端面に凹凸が設けられたことを特徴とする。先端面に凹凸が設けられていることで、ロータを回転させると、処理室に滞留した砕石が凹部に嵌り込む。砕石が凹部に嵌り込んだ状態でロータを回転させると、その凹部に嵌り込んだ砕石によって他の砕石を研磨することになる。これによって、ライナーチップに直接周囲の砕石が擦れ合う機会が少なくなるとともに、砕石相互の擦れ合いによって磨石が行なわれるようになる。従って、ライナーチップ自体の磨耗量が著しく減少する。更に、砕石が凹部に嵌まり込んで、砕石が擦れ合う機会や擦れ合う際に生じる摩擦力などが大きくなるので、ライナーチップの磨石能力が大きくなる。

また、凹部に砕石が嵌まり込み易く且つ、凹部から出難くするために、上記凹凸が設けられた面を上記ロータの回転前方に対して低く、回転後方に対して高い傾斜面としてもよい。更に、凹部に砕石が嵌まり込み易く且つ凹部から出難くするために、凹部を上記ロータの回転方向に直角方向に設け、凹部が上記直角方向の溝をなすようにしてもよい。

本発明の磨石機に固定されるライナーチップ及び本発明の磨石機は、磨耗が少ないので交換頻度を抑えることができ、且つ、磨石能力が大きい。そのために、本発明を用いることで、ユーザの経済的負担や手間が少なくても、大きな磨石能力を得ることができる。

図１は本発明のライナーチップ１００が固定される磨石機の概要を示す側断面図である。

処理室１の内部にロータ２が当該ロータ２の軸が処理室１の前後と一致するように配置される。処理室１は前側（図面左）をやや下に傾斜し、後側（以下上流という）端の上側にホッパ１０が取り付けられ、前側（以下下流という）の下側には排出口２０が設けられている。

上記ホッパ１０から投入された角のある砕石はロータ２の回転に従って、上流から下流に流れるとともに磨石が繰り返されて研磨され、排出口２０から排出されるようになっている。

上記したように、ロータ２の外周面にはライナーチップ１００が多数固定されており、本発明のライナーチップ１００は以下のように構成され、またロータ２に固定されるようになっている。

ロータ２の外周面には一定の間隔ごとに台座１０８が軸方向に平行に取り付けられて下記のライナーチップ１００が置かれる構成になっている。

図２はライナーチップ１００の側面図であり、図３はライナーチップ１００を表側から見た斜視図であり、図４はライナーチップ１００を裏側から見た斜視図である。

図２、図３、図４に示すように、当該ライナーチップ１００は、ロータ２の外周面に押さえ金具１０９（後述）で押さえ付けられる脚部１０１と、図１に示す処理室１に投入された砕石を掻きこむ磨石部１０２とで形成されている。

脚部１０１は、ロータ２の外周面に接する当接面１０３と、当該当接面１０３のロータ２の径方向に沿った後面１１２と、ロータ２の径方向よりややロータ２の回転後方に傾斜した前面１１４を備えている。

磨石部１０２は上記脚部１０１の上端に当該脚部１０１と一体に形成された構成になっている。すなわち、上記脚部１０１の前面から回転後方に傾斜して伸びる上面には凹凸１０７が形成されている。また、上記脚部１０１の後面１１２の上端部１０４から該後面１１２と略直角後方に伸びる、上記台座１０８に符合した平面の尻部１１０と、該尻部１１０より回転斜後方に伸びる背部１１１とを備えている。

上記磨石部１０２の上面に形成された凹凸１０７の凹部は、後述するように回転方向に対して直角の溝を形成しており、この凹部の数は特に限定されることはないが、ここでは２条の場合を示している。また凹部の大きさも特に限定されることはないが、対象の大きさの砕石が嵌り込む程度の大きさであれば足りる。更に、凹部と凸部の高低差として、例えば処理室１に投入される砕石の平均粒径よりも大きく、且つ、平均粒径の２倍よりも小さいものを採用することができる。

また、このライナーチップ１００は、後述するように上記ロータ２に対して軸方向に複数配設される。従って、その長さ方向はロータ２の長さに対して十数分の１、から数分の１の長さとなる。

また、凹部の形状については、図２に示すような断面が半円状の溝状に限定されるものでなく、断面が三角形やスクエアの溝状であっても、あるいは溝状ではなく凸部と凹部が、上記傾斜面にマトリクス状に配列された状態でもよい。

以上で説明したライナーチップ１００は、ロータ２の断面図である図５及び、Ａ−Ａ端面図である図６に示すように、ロータ２の特定の軸方向に等間隔で且つ周方向に等間隔に所定数ずつ固定される。更に、Ａ‘−Ａ’端面図である図７に示すように、ロータ２の他の特定の軸方向に等間隔で且つ周方向に等間隔に所定数ずつ上記同様のライナーチップ１００が配設される。上記特定の軸方向と他の特定の軸方向とは等間隔であることはもちろんであり、従って、全体としてロータ２上にはライナーチップ１００が千鳥状に配置された状態となっている。

このように位置をずらして配置することで、ロータ２を回転させて磨石する際にロータ２に掛かる負荷や衝撃を低減することができることになる。

ライナーチップ１００をロータ２に固定するために、上記したように、ロータ２の外周面には所定間隔で軸方向に台座１０８が配置されている。さらに、ライナーチップ１００をロータ２に固定するために、固定部材である押さえ金具１０９が使用される。この押さえ金具１０９の後面１１６は上記ライナーチップ１００の脚部１０１の前面１１４に対応する傾斜を備え、前面１１５が上記台座１０８の後面１３１に対応する面となっている。

上記のようにライナーチップ１００とロータ２と押さえ金具１０９を構成しておき、ライナーチップ１００を以下のようにロータ２に固定する。

まず、図８に示すように、上記尻部１１０が当該台座１０８上に配置され、押さえ金具１０９の後面１１６をライナーチップ１００の脚部１０１の前面１１４と合わせ、ついで、押さえ金具１０９を上記脚部１０１と台座１０８の間に押し込むように、押さえ金具１０９の前面１１５を台座１０８の後面１３１に合わせるようにする。ここで、押さえ金具１０９が上記脚部１０１と台座１０８の間に嵌りこむように、押さえ金具１０９の前面１１５は若干底部に向かって狭くなるテーパーを備えている。

ついで、押さえ金具１０９の厚み方向に貫通する穴１１７を介して、ロータ２の外周面に穿孔されたボルト穴１１８にボルト１１９を螺着して固定板１０９をロータ２の外周面に固定する。これによりライナーチップ１００は、押え金具１０９の後面１１６と脚部１０１の前面１１４が噛み合ってロータ２に固定される。

このとき、凹凸１０７はロータ２の外周面からの高さが、回転前方で低く、回転後方で高くなる。

なお、図９に示すように、ロータ２の端部と処理室１の内壁１２０との間には設計上の都合などによって多少の空間１２２ができる。この空間１２２ではロータ２の軸１２１が露出するため、ロータ２が回転すると、処理室１内に投入された砕石が上記の空間１２２に入り、上記の空間１２２が砕石でびっしりと詰まる。空間１２２が砕石で詰まった状態でロータ２が回転すると、砕石とロータ２の軸１２１が擦れ合い、軸１２１が損傷してロータ２が使用する事ができなくなる事態が発生する。

このような事態の発生を防ぐために、図９に示すようにロータ２の軸方向の端部に固定するライナーチップ１２３に、他のライナーチップ１００よりも長さ方向（図３の矢印L方向）が長いものを採用する。この長いライナーチップ１２３がロータ２の端部から内壁１２０側に突出するように、ライナーチップ１２３の一部をロータ２の端部に固定する。このようにライナーチップ１２３を固定することで、砕石が空間１２０に入り込み難くすることができ、軸１２１の損傷の軽減あるいは損傷の防止をすることができる。

以上のようにしてライナーチップ１００が多数固定されたロータ２を回転させると、処理室１に投入された砕石がロータ２の回転前方側に面した凹凸１０７によって掻き込まれる。凹凸１０７は回転方向に対して、傾斜して形成されているので、回転力Ｍは傾斜面に平行な擦り力ｍ１と傾斜面に垂直な押圧力ｍ２を発生する。これによって砕石は押圧力ｍ２で相互に押圧されながら、かつ擦り力ｍ１で相互に擦られ、研磨がされることになる。

ここで傾斜面が平坦であるとこの擦り力ｍ１によって砕石は単に、傾斜面全体を磨耗するように擦ることになり、傾斜面の磨耗を早めることになるが、砕石相互の擦れ合いが少ないので、砕石が磨耗する度合いが小さい。ところが本願では、傾斜面に対して凹凸１０７が形成されているので、砕石の掻き込みが行なわれると、回転前方側に面した凹凸１０７の凹部に砕石が入り込む。凹部に砕石が入り込んだ状態でロータ２が回転すると、凹部に入り込んだ砕石が他の砕石との擦れ合いながら、あるいは、一部はライナーチップ１００の凸部と擦れ合いながら磨石が行なわれる。すなわち、ライナーチップ１００自体がその凹部で掴んだ砕石によって他の砕石を研磨する状態となり、ライナーチップ１００自体に直接周囲の砕石が擦れ合う機会が少なくなるので、ライナーチップ１００自体の磨耗は少なくなり、ライナーチップ１００の交換を頻繁に行なわなく済む。

また、砕石が凹部に入り込むと、凹部に入り込んだ砕石が凹凸の一部となり、凹凸がライナーチップ１００の凸部と、凹部に入り込んだ砕石で形成されるので、凹凸面の表面積が大きくなり、その分だけ砕石の擦れ合う量を増大させることができるので、磨石機２００の磨耗能力が上がる。

以上の作用効果を勘案すると、ロータの接線に対する傾斜角は処理量や処理対象の砕石の粒径によって異なるが、例えば１５度から４５度が適当である。例えば図１１に示す従来のライナーの上面（回転力に平行な面）に凹凸を形成したとしても、砕石相互に押圧力が作用しないので、磨石効果は小さくなる。一方、図１１に示す従来のライナーの回転方向（回転力に直角な面）側面に凹凸を形成したとしても、凹凸に嵌りこんだ砕石その回転方向側面に巻き込まれた砕石はライナーとともに移動するのみで、砕石と砕石、あるいは砕石とライナーの擦れあいによる磨石効果は極めて小さくなる。

JIS規格では磨石機の実績率は、粗骨材で５５％以上、細骨材で５３％以上が要求されており、本実施の形態の磨石機２００を湿式（砕石を所定量の水とともに投入する）で使用した場合は、粗骨材６２％以上、細骨材５８％以上を得ることができ、上記規格を十分に満たしている。

本発明のライナーチップ１００は、従来のライナーチップに比べて磨耗量は少ないが、それでも先端から少しずつ磨耗するので、いずれ交換をしなければならない時期が来る。経済的観点及び資源の有効活用の観点から、交換するライナーチップ１００が多く磨耗した状態（新品の状態に比べて体積が少ない状態）で交換するのが好ましい。その観点から本実施の形態のライナーチップ１００は、磨耗量が多くても砕石を掻き込むために必要な強度を保持することができる形状とするために、図２〜図４に示すように、背部１１１を回転方向後方に張り出した形状とし、表面の凹凸を形成する面積を大きくしている。この背部１１１の張り出しを大きくすればするほど磨耗に対する寿命は長くなるが、隣接するライナーチップ１００相互の重なり程度や、背部１１１が伸びることによる強度の低下等を考慮して、その張り出し具合や厚みを決定することになる。

尚、図２〜図４に示したライナーチップ１００の縦、横及び高さの比は、本発明においては限定されるものでないが、本実施の形態ではライナーチップ１００は、横方向（図２の矢印Ｗ方向）の寸法が約１９４ｍｍ、長さ２６４ｍｍである。

本実施の形態において本発明のライナーチップが固定される磨石機の概略図である。 本発明のライナーチップの正面図である。 本発明のライナーチップの斜視図である。 本発明のライナーチップの斜視図である。 本発明のライナーチップが固定されたロータの断面図である。 Ａ−Ａ端面図である。 Ａ´−Ａ´端面図である。 本発明のライナーチップのロータへの固定手順の説明を補助する図である。 ロータと処理室の内壁にできた空間に砕石が溜まった状態を示す図である。 本発明の作用を示す図。 従来のロータの断面図。

符号の説明

１ 処理室
２ ロータ
１００ ライナーチップ
１０１ 脚部
１０２ 磨石部
１０３ 当接面
１０４ 脚部の上端部
１０７ 凹凸
１０８ 台座
１０９ 押え金具

Claims (4)

1. 磨石機に備えられた円筒形のロータの外周面に固定されるライナーチップにおいて、
   先端面に凹凸が設けられたことを特徴とするライナーチップ。
2. 上記凹凸が設けられた先端面が上記ロータの回転前方に対して低く、回転後方に対して高い傾斜面である請求項１に記載のライナーチップ。
3. 上記凹凸は、凹部が上記ロータの回転方向に直角の溝をなす請求項２に記載のライナーチップ。
4. 外周面にライナーチップが固定された円筒形のロータを回転することによって、砕石を磨耗する磨石機において、
   上記ロータは、上記外周面から突起した台座を具備し、
   上記ライナーチップは、先端面に凹凸を具備し、
   上記台座に上記ライナーチップを押圧する固定部材を備えたことを特徴とする磨石機。

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