JP2008523988A - 油圧調整式コーンクラッシャ及びコーンクラッシャのアキシアルベアリングアッセンブリ - Google Patents

Abstract

油圧調整式コーンクラッシャ及びコーンクラッシャのアキシアルベアリングアッセンブリであって、クラッシャは、調整シリンダ/ピストンアッセンブリが、破砕ヘッドとクラッシャの設定調整のためのメインシャフトの上面との間に形成されるスペースに設けられる。クラッシャの油圧調整システムの圧力媒体は、調整シリンダ/ピストンアッセンブリと少なくとも１つのベアリングエレメントとを除いて形成される圧力媒体スペースへ供給される。

Description

本発明は、コーンクラッシャに関する。より詳しくは、本発明は、コーンクラッシャの油圧設定調整システム及びコーンクラッシャの設定調整システムに使用するに向けて好適なアキシアルベアリングアッセンブリに関する。

石または類似の硬い材料の破砕が截頭円錐形の堅固な２つの破砕工具によって画成される破砕室内で破砕されるさまざまなクラッシャが、当業者によって知られているのと同様に、特許文献により知られている。このようなクラッシャはコーンクラッシャと呼ばれている。

破砕された最終生成品の品質を確保する上で重要なのは、破砕処理中に破砕室の形状が実質的に変わらないことである。生成される砕石の粒のサイズを決める上で重要なのは砕石設定と呼ばれ、言い換えると、クラッシャの処理サイクル中における破砕工具間の最小距離である。しかしながら、破砕工具が摩耗すると、砕石設定が変化する。この変化を補正するため、クラッシャにおいては、異なる設定に調整する解決法がすでに長い間用いられている。この種の解決法としては、当業者によって知られているのと同様に、特許文献により知られている。それらの多くは油圧駆動によるものである。

特許文献１には、フレームに固着されたメインシャフトの上端部とメインシャフトの上端部の周囲のフレームに対して移動可能に設けられる砕石ヘッドとの間のスペースに、クラッシャのフレームに配置される油圧調整システムのピストン−シリンダアッセンブリが設けられる油圧調整式コーンクラッシャが開示されている。このような方法により、破砕室のサイズ及びクラッシャの破砕能力を犠牲にすることなく小型化が可能なクラッシャが提供される。

その特許文献１には２つの異なる油圧調整方式が開示されており、一方は、ピストン−シリンダ対の下部に調整ピストンを有するもので、他方は、ピストン−シリンダ対の上部に調整ピストンを有するものである。

特許文献１の記載によれば、クラッシャの設定調整に必要な圧力媒体は、クラッシャのメインシャフトの内側に延びる潤滑油経路中のフレキシブルホースを介して油圧設定調整シリンダの圧力媒体スペースへ供給される。刊行物に記載された一方の実施形態によれば、ホースは、その上端部が、調整ピストンの下端部の延長部に取付けられ、該延長部は、クラッシャのアキシアルベアリングアッセンブリを通過して延びることが記載され、同様に、ピストンは、調整シリンダの圧力媒体スペースへ当該ピストンを通過させて圧力媒体を供給するための経路を自らに含むことが記載されている。刊行物に記載された他方の実施形態によれば、ホースは、その上端部が、調整シリンダの下端部の延長部に取付けられ、該延長部は、クラッシャのアキシアルベアリングアッセンブリを通過して延びることが記載され、同様に、シリンダの底部は、調整シリンダへ、さらにピストンよりも下方の圧力媒体スペースへ圧力媒体を供給するための経路を、自らに含むことが記載されている。

クラッシャの設定調整システムの油圧シリンダ/ピストンアッセンブリ12,13は、例えば金属の塊等の破砕不可能な材料が、搬送される材料に混ざってクラッシャの破砕室に誤って入込むようなことがあった場合でも、クラッシャの油圧制御回路（図示省略）を用いることで、当然にクラッシャを安全に運転することができる。この場合、油圧シリンダ/ピストンアッセンブリ12,13は、制御回路を用いることにより、破砕不可能な材料が破砕室に入込み、設定調整システムの圧力媒体スペース中の油圧が異常に増加したことを油圧制御システムが検出した時に、圧力を低下させると共にクラッシャの設定を大きくするために、圧力媒体が設定調整システムから排出され、クラッシャへダメージを与えることなく、破砕不可能な材料が破砕室から排出されるように、操作することができる。この種の操作は、設定調整システムとしての油圧シリンダ−ピストンアッセンブリを有する従来技術のクラッシャで知られている。

特許文献１の記載に基く調整圧力媒体供給の解決法では回避できない弱点がある。その構造が圧力媒体用ホースの使用を必須とすることである。ホースは、曲げ、捩れ、圧力の脈動、ならびに荷重による疲労が単独、及び併合されて引き起こされる数多くのストレスに耐えなくてはならない。したがって、これらの解決法は、結果として信頼性に問題がある。万が一に備えてホースの材質を選択することにより上述した問題点を排除するべきであるが、その解決法はコストも要する。

その解決法の他の問題点は、調整ピストンあるいは調整シリンダの下端部の延長部を延長するためのアキシアルベアリングアッセンブリの下部ベアリングに大径の中央開口を設ける必要があることであり、上記延長部は、クラッシャの運転時における延長部の動作を可能にするため、アキシアルベアリングアッセンブリを通過して延びている。上記特許文献の解決法によれば、調整ピストンあるいは調整シリンダの下端部の延長部を、アキシアルベアリングアッセンブリの下部ベアリングに対して側方へ移動する要素としている。大径の中央開口を設けるということは、アキシアルベアリングアッセンブリのベアリング表面の支持面が、ベアリングの総表面積に対して著しく小さくなり、その結果、クラッシャの垂直方向の耐破砕荷重は依然として小さいままである。これは、事実上、クラッシャの能力低下を意味する。

大径の中央開口によるクラッシャの能力低下を補うため、アキシアルベアリングアッセンブリのベアリング表面の外形寸法を増加させるべきであるが、その結果、クラッシャ自身の外形寸法も増加する。これは好ましいことではない。
フィンランド国特許出願ＦＩ−２００４０５８５公報

そこで、従来技術の問題点を解決するために、請求項１に係る油圧調整式コーンクラッシャと、請求項７に係る軸方向へ配置されたクラッシャのアキシアルベアリングアッセンブリとを発明した。

本発明に係る解決法によれば、クラッシャの設定調整が必要な圧力媒体は、調整シリンダの圧力媒体スペースに含まれる圧力媒体経路へ供給され、上記圧力媒体経路は、クラッシャのメインシャフトの上端部に設けられるアキシアルベアリング下部から強固なパイプあるいはホースを通過して延びて、クラッシャのメインシャフトの内側へ入る潤滑油経路に含まれる。したがって、パイプあるいはホースは、運転中に引き起こされる移動及び摩耗に影響されることがない。

本発明の解決法によれば、従来技術の解決法の記載よりも、より簡単な方法で圧力媒体を圧力媒体スペースへ供給するのに利用することができる。したがって、本発明に係る解決法は、特許文献１の記載において開示された従来技術の解決法に対して、より耐久性が高く、より信頼性が高く、より低コストである。

本発明に係るクラッシャによれば、従来技術の圧力媒体経路と比較して、圧力媒体のためのより小径の貫通路を、アキシアルベアリングアッセンブリのベアリング表面の中に形成することができる。その結果、より大きいベアリング能力のアキシアルベアリングアッセンブリが提供され、ひいては、より能力が大きいクラッシャが提供される。

加えて、本発明に係るクラッシャは、従来技術のクラッシャと比較して、より簡単に組立てられると共により簡単に分解される。

より詳しくは、本発明に係るクラッシャは、請求項１の記載を特徴とし、本発明に係るアキシアルベアリングアッセンブリは、請求項７の記載を特徴とする。

図１及び図２に示されるのは、下部フレーム1と上部フレーム2との２つのメインユニットからなるクラッシャのフレームである。外側破砕工具5は上部フレームに取付れられ、内側破砕工具6は破砕ヘッド、つまり、破砕する材料がクラッシャの上方から搬送される破砕室7によって形成されるサポートコーン4を介して、メインシャフト3に取付けられる。

クラッシャのメインシャフト3は、クラッシャの下部フレームに固定して取付けられる。偏心シャフト8は、ギヤホイール9を介して駆動手段（図示省略）及び駆動力伝達機構（簡素化のため図示省略）によって回転駆動されるメインシャフトに回転可能に取付けられる。偏心シャフト8の中央開口の中心軸は、偏心シャフトの外側表面の中心軸に対して傾斜される軸あるいは平行な別の軸である。クラッシャが作動して偏心シャフトがメインシャフト3の回り、すなわち、クラッシャのメインシャフト3の中心軸の回りを回転すると、偏心シャフトに回転可能に設けられる破砕ヘッド4は、クラッシャのフレーム1及びメインシャフト3に対して水平に振動または旋回する。

より詳しくは、偏心シャフト8の内側開口が傾斜しているということは、偏心シャフトの内側開口の中心軸が偏心シャフトの外側表面の中心軸に対して傾斜していることである。

ベアリングブッシング10,11は、通常、クラッシャのメインシャフト3と偏心シャフト8との間、ならびに偏心シャフトと破砕ヘッド4との間に使用される。破砕ヘッド4に作用する水平方向の破砕力は、メインシャフト3を介してクラッシャのフレーム1に伝達され、偏心シャフト8及びベアリングブッシング10,11は、通常、同じ間に使用される。

破砕ヘッド4とクラッシャのメインシャフト3とによって画成されるスペースに、油圧設定調整及びクラッシャの安全システムの油圧シリンダ/ピストン12,13のためのスペースが提供される。破砕ヘッド4に作用する破砕による垂直方向の力は、調整シリンダ12及び調整ピストン13、それらの間に残存する圧力媒体スペース19、同様に、クラッシャのアキシアルベアリングアッセンブリ17,18を介して、破砕ヘッドによってクラッシャのフレーム1に伝達される。アキシアルベアリングアッセンブリは、通常２つのアキシアルベアリング、すなわち、摺動面、ひいては、アキシアルベアリングアッセンブリのベアリング面を形成するそれぞれの接触面が相互に摺動可能に配設された上部アキシアルベアリング17及び下部アキシアルベアリング18によって構成される。

クラッシャの設定ｓは、油圧設定調整及び安全システムの油圧シリンダ/ピストン12,13の圧力媒体スペース19へのポンピングによって圧縮側への調整が可能である。相応に、クラッシャの設定ｓは、圧力媒体スペース19から圧力媒体を排出することにより増加側への調整が可能である。圧縮源として、クラッシャ（図示省略）の圧縮装置と潤滑装置とを併合する従来技術を利用することが望ましい。

保護ブッシング14は、破砕ヘッドの摩耗を防ぐため、破砕ヘッド内の調整シリンダ12及び調整ピストン13のために形成されるスペースの表面に使用することができる。

図１及び図２に記載の従来技術との本質的な違いは、調整シリンダ12と調整ピストン13とが相互にどのように配置されるかである。図１に係るクラッシャにおいては、調整ピストン13は、アキシアルベアリングアッセンブリ17,18によって支持されるメインシャフト上に配置される。図２に係るクラッシャにおいては、調整シリンダ12は、アキシアルベアリングアッセンブリによって支持されるメインシャフト上に配置される。

図１に係るクラッシャおいては、圧力媒体経路21は、調整ピストン13の内部に形成され、それを介して圧力媒体を、油圧設定調整及びクラッシャの安全システムの油圧シリンダ/ピストンアッセンブリ12,13の圧力媒体スペース19へ導く。調整ピストンの圧力媒体経路は、パイプのようにピストン13の下端部へ向けて延びて形成され、アキシアルベアリングアッセンブリの上下のアキシアルベアリング17,18を通過して延びると共に、潤滑油経路15の内部に延びる圧力媒体の供給ホース16に下端部が接続される。調整ピストンは、運転中、破砕ヘッド4と共にフレームに対して側方へ移動することから、ピストン13の下端部のパイプのような延長部の動作を許容するために、下部アキシアルベアリング18の中央開口が拡径される。この解決法の問題点は、アキシアルベアリングアッセンブリ17,18のベアリング表面の支持面積が総表面積に対して著しく小さくなり、その結果、クラッシャが受ける垂直方向の破砕荷重の能力が依然として小さいことである。大きい中央開口の影響を補うには、相応に、アキシアルベアリングアッセンブリのベアリング表面の外形寸法を増加させることが要求されるが、その結果、クラッシャ自身の外形寸法も増加する。これは好ましいことではない。

さらに、調整ピストンは、運転中、破砕ヘッド4と共に側方へ移動することから、圧力媒体の供給ラインにフレキシブルホース16を使用する必要がある。その構造は、圧力媒体ホースの使用が必須である。圧力媒体ホースは、曲げ、捩れ、圧力の脈動、ならびに荷重による疲労が単独及び併合されて引き起こされる数多くのストレスに耐える必要がある。したがって、これら解決法は、結果として、運転時における信頼性に問題がある。万が一に備えてホースの材質を選択することにより上述した問題点を排除するべきであるが、その解決法はコストもかかる。

図２に係るクラッシャにおいて、圧力媒体の、アキシアルベアリングアッセンブリの上下のアキシアルベアリング17,18を通過しての、油圧設定調整及びクラッシャの安全システムの油圧シリンダ/ピストンの圧力媒体スペース19への供給は、図１のクラッシャとほどんど同じ方法で行われる。その違いは、図２のクラッシャにおいて、圧力媒体経路22が調整シリンダ12の内部に形成される点だけである。この場合、調整シリンダの圧力媒体経路は、パイプのようにシリンダ12の下端部へ向けて延びて形成され、アキシアルベアリングアッセンブリの上下のアキシアルベアリング17,18を通過して延びると共に、潤滑油経路15の内部に延びる圧力媒体の供給ホース16に下端部が接続される。図２のクラッシャにおいて、調整シリンダ12は、運転中、破砕ヘッド4と共にフレームに対して側方へ移動し、その結果、この場合においても、シリンダ12の下端部のパイプのような延長部の動作を許容するために、アキシアルベアリング18の中央開口が拡径される。圧力媒体供給ホース16に関して、この解決法では、図１の解決法と同様の同一の必須要件が設定される。

図３は、本発明の一実施形態のコーンクラッシャの断面を示し、図４は、図３のコーンクラッシャにおける領域Ａを拡大して示す。図３及び図４に示される実施形態における、図１に示される従来技術の最も近い実施形態に対する本質的な違いは、圧力媒体を、アキシアルベアリングアッセンブリ17,18を通って油圧設定調整及びクラッシャの安全システムの油圧シリンダ/ピストンアッセンブリ12,13との圧力媒体スペース19へどのようにして供給するかである。調整ピストン13の圧力媒体経路21は、ピストンの下端部がパイプのように延びて形成されていない。圧力媒体供給パイプ31は、その上端部が、調整ピストンに接続されておらず、アキシアルベアリングアッセンブリ17,18の下部アキシアルベアリング18に接続される。圧力媒体経路45は、調整ピストン13の内部及びアキシアルベアリングアッセンブリ17,18に、相互に連通する単一の開口を開けることで形成され、一方から他方へ延びる延長部は、ピストン13あるいはアキシアルベアリング17,18のどちらにも形成されていない。このように、本発明の解決法の圧力媒体スペースは、油圧シリンダ/ピストンアッセンブリの圧力媒体スペース19を除く限りにおいて、アキシアルベアリング17及び18の開口、すなわち、圧力媒体経路45に形成される。

圧力媒体経路45は、経路内の圧力媒体の圧力を保持するため、圧力媒体が圧力媒体経路から潤滑油スペース46へ大量に排出することができないように、また、圧力媒体スペース19の調整圧力が減少、及びそれに付随してクラッシャの設定が増加することができないように、アキシアルベアリングアッセンブリのシーリングリング42によって潤滑油スペース46から分離される。シーリングリング42は、本発明において圧力媒体と潤滑油とが同一の材料であることが望ましいが、圧力媒体と潤滑油とが著しく混ざり合うのが防止されており、それにより、圧力媒体スペース45から潤滑油スペース46への少量の漏出はさほど著しくない。

加えて、図３及び図４の発明の実施形態において、圧力媒体経路45は、調整ピストン13と上部アキシアルベアリング17との間の圧力媒体経路からの圧力媒体の排出を防ぐための調整ピストンのシーリングリング43により、潤滑油スペース46から分離される。

破砕ヘッド4の内部の潤滑油スペース46を含む潤滑油経路15の機能は、潤滑油をクラッシャの摺動面上へ導き、少なくとも、メインシャフト3と偏心シャフト8との間、偏心シャフトと破砕ヘッド4との間、調整ピストン13とメインシャフト3との間、これらに取付けられるベアリングエレメント10,11,17,18上、ダストシーリングアレンジメント20の表面上、偏心シャフトのギヤホイール9の表面上、駆動力伝達機構（図示省略）、の各位置へ潤滑油を導くことである。潤滑油経路15は、加えて、下部アキシアルベアリング18に形成される開口（図示省略）、アキシアルベアリングアッセンブリ17,18の摺動面に潤滑油を供給することを可能とし、同様に、偏心シャフトの潤滑油経路41は、潤滑油を潤滑油スペース46から、偏心シャフトのギヤホイール9、クラッシャの駆動力伝達機構、及びダストシーリング20へ供給することを可能とする。

本発明では、ベアリングエレメント17,18あるいはアキシアルベアリングアッセンブリのシーリングリグ42,43に明確な数の制限が全くないことは、当業者であれば明らかである。本発明は、例えば、調整ピストン13及び上部アキシアルベアリング17を１つ及びいくつかの部品により構成して実施することもでき、それにより、シーリング43が不要になる。相互に積み重なるベアリングエレメント17,18の数が増加した場合、少なくとも、ベアリングエレメント間の摺動面の数に応じた多くのシールが必要になる。さらに、２つあるいはより多くのある範囲内で直径が異なるシーリングリングをベアリング表面間に位置させることができるのも明らかである。

アキシアルベアリングアッセンブリ17,18の摺動面を通過して延びる調整ピストンの延長部がない場合、アキシアルベアリングアッセンブリに形成される圧力媒体経路の開口を従来技術のクラッシャの開口よりも小さく形成することができる。したがって、より大きいベアリングエレメントの支持面積を得ることで、ベアリングエレメントの全体の直径を従来技術のクラッシャにおける直径よりも小さくすることができる。圧力媒体経路45の開口の直径においては、ベアリングエレメントの側方への最大シフト量が相互に一致する偏心シャフト8の偏心輪の配置に起因して、クラッシャのストローク長さに考慮する必要がある。開口は、あらゆる状況において経路の開口が相互に開口して圧力媒体経路45が開口したままとなることができるような大きさにする必要がある。

ストローク長さもまた、シーリングリング42,43を圧力媒体経路に関連して必要な大きさにするに際して、考慮される必要がある。シーリングリングは、あらゆる運転状況においても、ベアリング表面間、例えば、これに限らないが、圧力媒体スペースの開口、あるいはいくつかのベアリングエレメント17,18のベアリング表面の外側に装着する必要がある。

圧力媒体供給パイプ31と下部アキシアルベアリング18との接続は、コネクタ44によって着脱可能に実施することができる。下部アキシアルベアリングは、クラッシャの運転時に、クラッシャのフレーム1に対して、そして圧力媒体供給パイプ31に対して、調整ピストン13としっかり固定されて移動しないため、圧力媒体供給パイプのストレスは従来技術のクラッシャと比較して著しく小さい。図３及び図４に係る発明の実施形態においては、その構造、設計及び圧力媒体供給パイプの材料を、従来技術のクラッシャと比較してより自由に選択することができる。例えば、単一の金属あるいはプラスチックのパイプ、工業向けに有用あるいは通常の油圧ホースまたはパイプ、異なる金属層あるいは合成の構造を供給パイプとして利用することができる。

上部アキシアルベアリング17及び調整ピストン13は、クラッシャの組付け及び分解時に、上記３つの部品が１つのアッセンブリとしてクラッシャへ/クラッシャから持ち上げることができるように、クラッシャの破砕ヘッド4に取外し可能に取付けられることが望ましい。

図５は、本発明の他の実施形態に係るコーンクラッシャの断面図を示し、また、図６は、図５のコーンクラッシャの領域Ｂを拡大して示す。

図３及び図４に示される実施形態に対する図５及び図６に示される本発明の実施形態の重要な違いは、調整シリンダ12と調整ピストン13が相互にどのように配置されているかである。図３及び図４のクラッシャにおいては、調整ピストン13がクラッシャのメインシャフト上にあり、アキシアルベアリングアッセンブリによって支持されている。図５及び図６に係るクラッシャにおいては、調整シリンダ12がクラッシャのメインシャフト上にあり、アキシアルベアリングアッセンブリによって支持されている。

図２に示される従来技術の最も近い実施形態に対する図５及び図６に示される本発明の実施形態の重要な違いは、圧力媒体を、アキシアルベアリングアッセンブリ17,18を通過して油圧設定調整及びクラッシャの安全システムの油圧シリンダ/ピストンアッセンブリの圧力媒体スペース19へどのようにして供給するかである。調整シリンダ12の圧力媒体経路22は、ピストンの下端部にパイプのような延長部が形成されない。圧力媒体供給パイプ31は、その上端部が調整シリンダに接続されないで、アキシアルベアリングアッセンブリ17,18の下部アキシアルベアリング18に接続される。圧力媒体経路45は、調整シリンダ12の内部及びアキシアルベアリングアッセンブリ17,18に、相互に連通する単一の開口を開けることで形成され、一方から他方へ延びる延長部は、シリンダ12あるいはアキシアルベアリング17,18のどちらにも形成されていない。このように、本発明の解決法の圧力媒体スペースは、油圧シリンダ/ピストンアッセンブリの圧力媒体スペース19を除く限りにおいて、アキシアルベアリング17及び18の開口、すなわち、圧力媒体経路４５に形成される。

圧力媒体経路45は、経路内の圧力媒体の圧力を保持するため、圧力媒体が圧力媒体経路から潤滑油スペース46へ大量に排出することができないように、また、圧力媒体スペース19の調整圧力が減少、及びそれに付随してクラッシャの設定が増加することができないように、アキシアルベアリングアッセンブリのシーリングリング42によって潤滑油スペース46から分離される。シーリングリング42では、本発明は圧力媒体と潤滑油とが同一の材料であることが望ましいが、圧力媒体と潤滑油とが著しく混ざり合うのが防止されており、それにより、圧力媒体スペース45から潤滑油スペース46への少量の漏出はさほど著しくない。

加えて、図５及び図６の発明の実施形態において、圧力媒体経路45は、調整シリンダ12と上部アキシアルベアリング17との間の圧力媒体経路からの圧力媒体の排出を防ぐための調整シリンダのシーリングリング61により、潤滑油スペース46から分離される。

破砕ヘッド4の内部の潤滑油スペース46を含む潤滑油経路15の機能は、潤滑油をクラッシャの摺動面上へ導き、少なくとも、メインシャフト3と偏心シャフト8との間、偏心シャフトと破砕ヘッド4との間、調整シリンダ12とメインシャフト3との間、これらに取付けられるベアリングエレメント10,11,17,18上、ダストシーリングアレンジメント20の表面上、偏心シャフトのギヤホイール9の表面上、駆動力伝達機構（図示省略）、の各位置へ潤滑油を導くことである。加えて、潤滑油経路15は、下部アキシアルベアリング18に形成される開口（図示省略）、アキシアルベアリングアッセンブリ17,18の摺動面に潤滑油を供給することを可能とし、同様に、偏心シャフトの潤滑油経路41は、潤滑油を潤滑油スペース46から、偏心シャフトのギヤホイール9、クラッシャの駆動力伝達機構、及びダストシーリング20へ供給することを可能とする。

本発明では、ベアリングエレメント17,18あるいはアキシアルベアリングアッセンブリのシーリングリグ42,61に明確な数の制限が全くないことは当業者であれば明らかである。本発明は、例えば、調整シリンダ12及び上部アキシアルベアリング17を１つ及びいくつかの部品により構成して実施することもでき、それにより、シーリング61が不要になる。相互に積み重なるベアリングエレメント17,18の数が増加した場合、少なくとも、ベアリングエレメント間の摺動面の数に応じた多くのシールが必要になる。さらに、２つあるいはより多くの相互の範囲内で直径が異なるシーリングリングをベアリング表面間に位置させることができるのも明らかである。

アキシアルベアリングアッセンブリ17,18の摺動面を通過して延びる調整ピストンの延長部がない場合、アキシアルベアリングアッセンブリに形成される圧力媒体経路の開口を従来技術のクラッシャの開口よりも小さく形成することができる。したがって、より大きいベアリングエレメントの支持面積を得ることで、ベアリングエレメントの全体の直径を従来技術のクラッシャにおける直径よりも小さくすることができる。圧力媒体経路45の開口の直径においては、ベアリングエレメントの側方への最大シフト量が相互に一致する偏心シャフト8の偏心輪の配置に起因して、クラッシャのストローク長さに考慮する必要がある。開口は、あらゆる状況において経路の開口が相互に開口して圧力媒体経路45が開口したままとなることができるような大きさにする必要がある。

ストローク長さもまた、シーリングリング42,61を圧力媒体経路に対して必要な大きさにするに際して、考慮される必要がある。シーリングリングは、あらゆる運転状況においても、ベアリング表面間、例えば、これに限らないが、圧力媒体スペースの開口、あるいはいくつかのベアリングエレメント17,18のベアリング表面の外側に装着する必要がある。

圧力媒体供給パイプ31と下部アキシアルベアリング18との接続は、コネクタ44によって着脱可能に実施することができる。下部アキシアルベアリングは、クラッシャの運転時に、クラッシャのフレーム1に対して、そして圧力媒体供給パイプ31に対して、調整シリンダ12としっかり固定されて移動しないため、圧力媒体供給パイプのストレスは従来技術のクラッシャと比較してとても小さい。図５及び図６に係る発明の実施形態においては、その構造、設計及び圧力媒体供給パイプの材料を、従来技術のクラッシャと比較してより自由に選択することができる。例えば、工業向けに有用な単一の金属あるいはプラスチックのパイプ、あるいは異種積層構造あるいは複合構造の通常の油圧ホースまたはパイプを、供給パイプとして利用することができる。

上部アキシアルベアリング17、調整シリンダ12及び調整ピストン13は、クラッシャの組付け及び分解時に、上記４つの部品が１つのアッセンブリとしてクラッシャへ/クラッシャから持ち上げることができるように、クラッシャの破砕ヘッド4に取外し可能に取付けられることが望ましい。

本発明を機能させるために重要なのは、構造、形状、及びシーリングリング42,43,61の材料を正しく選択することである。シーリングリングは、とりわけ使用環境が厳しい中で、そのシーリング特性を維持することが必要である。シーリングは、油圧設定調整及びクラッシャの安全システムの圧力媒体の圧力に晒されており、上記圧力は、通常7〜15 MPaがクラッシャの運転中に負荷され、過負荷の状況では瞬間的に40 MPaに達する。圧力媒体の圧力に抗する適当なシーリング能力を持つためには、シーリングリングとその接触面との間の押圧力を適当に設定する必要がある。これに際して、シーリング材料42と接触面の材料とは相互の過度な摩耗が回避されるように選択することが必要なのは明らかである。問題は、ベアリング表面17,18が、シーリングリング42の代わりに、他のベアリング表面17,18が接する部位と同程度に、シーリングリング42が接する部位で摩耗する必要がある点である。

圧力媒体の温度は、運転中、通常で330-370Kに上昇する。クラッシャが過負荷の状態において、アキシアルベアリングアッセンブリ17,18及びそれに伴うシーリングリング42,43,61の温度は、瞬間的、局所的に、470Kの非常に高い温度にまで上昇する。相応に、冬期における静止状態のクラッシャの温度は、例えば、240Kと非常に低い温度になる。したがって、シーリングリング42,43,61の摩耗硬さ、摩擦及び弾性の特性は、シーリングリングの温度変化においてできるだけ一様に維持する必要がある。

材料またはシーリングリングの材料は、化学特性の点から見ると、いずれの適用においても、適当な圧力媒体及び潤滑油と共に、当然、使用に向けて適当である必要がある。加えて、接触面に沿って摺動する時のシーリングリングの摩擦係数が低いことが必要である。さらに、スティック−スリップ効果として当業者に知られる減少現象を、シーリング材料とその摺動面との間に著しく引き起こしてはならない。

アキシアルベアリング対17,18は、硬度が異なる２つの金属によって構成される。通常、一方のベアリングエレメントはスチールで他方がブロンズである。これは、シーリングリングの材料を選択するに際して考慮する必要がある。

シーリングリングの材料は、例えば、工業上利用可能なシーリング材料の中から、上記のように必要に応じて選択することができる。特に、シールに向けて適当な材料はポリマー材料、とりわけ、シーリングへの使用のために設計されたサーモプラスチックである。

図７は、本発明の抜粋された一実施形態に係るシーリングリング42の構造上の解決法を示す。シーリングリング42は、ベアリングエレメント18に形成された溝71に取付けられる。シーリングリングの断面は、当該シーリングリングが溝71に取付けられた時に、溝の底部とアキシアルベアリング17の表面との間で強く押圧されることが望ましい。この種のシール42の断面の一例として、図７に実質的にＶ形に形成されたシーリングリングの断面を示す。Ｖ形の底部の頂部は溝71の底部に強く押付けられ、Ｖ形の上側の頂部は、シーリングリングの接触面に強く押付けられる。

図８は、本発明の抜粋された一実施形態に係るシーリングリング42の構造上の解決法を示す。シーリングリング42は、シーリングリングのシーリング部品81及びシーリングリングの可撓部品82といった性質が異なる少なくとも２つの部品によって構成され、これらは異なる材料によって構成されるか、あるいは異なる構造を有する。可撓部品82の目的は、シーリングリング42の最適な押圧力と閉塞面の確保、ひいては、シーリング性能、言い換えると、耐用年数を最大限に確保することである。シーリング部品81の目的は、シーリングリング及びその接触面の摩耗特性を最大限に確保、ひいては、そのシーリング性能を最大限に確保することである。

シーリング部品82の柔軟性は、可撓部品の材料の特性及び機械的な可撓構造の両方を基礎として得ることができる。可撓部品82は、例えば適当なラバーを基礎として形成することが可能である。代わりになるものとして、可撓部品82は金属の塊、とにかく、機械的に可撓構造を有するものを基礎として形成することができる。

本発明がシーリングリング42,43,61及びそのための溝71の明確な位置を少しも限定しないことは、当業者において明らかである。シーリングリングのための溝は、圧力媒体スペース45に形成されるいくつかのエレメント12,13,17,18の内部あるいはそれらの接触面に形成することができる。相応に、シーリングリング42,43,61は、シーリングリングとその接触面とが一対のシーリング面を共に形成するように、圧力媒体経路を形成するエレメント12,13,17,18のシーリングリングのいくつかの溝に位置させることができる。

本発明の本質的な特徴を強調するために図１、図２、図３、及び図５で省略した駆動力伝達機構は、従来技術の一般的な形式のものを用いることができる。この種の駆動力伝達機構としては、例えば、フィンランド国特許出願２００３１５０９号に開示されている。

本発明は、圧力媒体あるいは潤滑油を明確に限定しない。圧力媒体及び潤滑油は、一致した同一の材料であることが望ましく、例えば、工業上利用可能な従来技術の作動油である。

本発明が石または鉱石あるいは砂利のような他の鉱物材料の破砕に適用されるが、これに限定されないことは、当業者において明らかである。本発明に係るコーンクラッシャは、例えば、煉瓦、コンクリート及びアスファルトのようなリサイクル可能な建設廃棄物等の破砕、コークスあるいはガラスの破砕、同様に、鉱物材料としてのいくつかの物性を有する他の硬い材料の破砕、にも使用することができる。

本発明が、クラッシャの調整に必要な圧力媒体とクラッシャの潤滑に必要な潤滑油とのそれぞれの供給路を相互に切替えることができるように実施することが可能であることも、当業者において明らかである。本発明は、クラッシャの潤滑に必要な潤滑油を供給するための圧力媒体経路の内部に配設されるセパレートホースあるいはパイプに形成することができると共に、圧力媒体経路をクラッシャのメインシャフトの内部に形成することができるように実施することが可能である。

さらに、図５の実施形態において、調整ピストンが分離を必要としないように調整ピストン13自身を破砕ヘッド4の内部に形成することができることは、当業者において明らかである。

従来技術の一形態のコーンクラッシャの断面図である。 従来技術の他の形態のコーンクラッシャの断面図である。 本発明の一実施形態に係るコーンクラッシャの断面図である。 図３のコーンクラッシャの細部を拡大した図である。 本発明の他の実施形態に係るコーンクラッシャの断面図である。 図５のコーンクラッシャの細部を拡大した図である。 本発明の好適な実施形態の細部を示す図である。 本発明の好適な実施形態の細部を示す図である。

符号の説明

１ 下部フレーム、２ 上部フレーム、３ メインシャフト、４ 破砕ヘッド（サポートコーン）、５ 外側破砕工具、６ 内側破砕工具、７ 破砕室、８ 偏心シャフト、９ 偏心シャフトのギヤホイール、１０ 外側ラジアルベアリングブッシング、１１ 内側ラジアルベアリングブッシング、１２ 調整シリンダ、１３ 調整ピストン、１４ 保護用ブッシング、１５ 潤滑油経路、１６ 圧力媒体用供給ホース、１７ 上部アキシアルベアリング、１８ 下部アキシアルベアリング、１９ 圧力媒体スペース、２０ ダストシーリング、２１ 調整ピストンの圧力媒体経路、２２ 調整シリンダの圧力媒体経路、３１ 圧力媒体供給ホース、４１ 偏心シャフトの潤滑油経路、４２ アキシアルベアリングアッセンブリのシーリングリング、４３ 調整ピストンのシーリングリング、４４ コネクタ、４５ 圧力媒体経路、４６ 潤滑油スペース、６１ 調整シリンダのシーリングリング、７１ シーリングリングの溝、８１ シーリングリングのシール部、８２ シーリングリングの収縮部
なお、図１、図２、図３及び図５において、符号ｓで示されるのはクラッシャの設定である。

Claims (10)

1. フレーム(1,2)と、
   前記フレームに対して下部で固定されて設けられるメインシャフト(3)と、
   前記メインシャフトの中心軸の回りに回転するようにして、前記メインシャフトの周囲に設けられる偏心シャフト(8)と、
   前記偏心シャフト上に回転可能に設けられる破砕ヘッド(4)と、
   前記破砕ヘッド上に設けられる内側破砕工具(6)と、
   前記フレームの内側に設けられる外側破砕工具(5)と、
   搬送される材料を破砕するための外側及び内側の前記破砕工具間に形成される破砕室(7)と、
   前記メインシャフトに対する前記破砕ヘッドの垂直位置を定義するためのクラッシャの油圧調整システムの調整シリンダ/ピストンアッセンブリ(12,13)であって、前記破砕ヘッドと前記メインシャフトの上面との間に形成されるスペースに設けられる前記調整シリンダ/ピストンアッセンブリと、
   によって構成される油圧調整式コーンクラッシャであって、
   前記クラッシャの油圧調整システムの圧力媒体は、調整シリンダ/ピストンアッセンブリと少なくとも１つのベアリングエレメント(17,18)とを除くことにより形成される圧力媒体スペースへ供給されることを特徴とする油圧調整式コーンクラッシャ。
2. ベアリングエレメントの数は少なくとも２つ(17,18)であることを特徴とする請求項１に記載の油圧調整式コーンクラッシャ。
3. 下部アキシアルベアリング(18)の表面と上部アキシアルベアリング(17)との間の対向面に少なくとも１つのシーリングリング(42)が配置されることを特徴とする請求項２に記載の油圧調整式コーンクラッシャ。
4. 上部アキシアルベアリング(18)の表面と調整ピストン(13)との間の対向面に少なくとも１つのシーリングリング(43)が配置されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の油圧調整式コーンクラッシャ。
5. 上部アキシアルベアリング(18)の表面と調整シリンダ(12)との間の対向面に少なくとも１つのシーリングリング(61)が配置されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の油圧調整式コーンクラッシャ。
6. 油圧力媒体と潤滑油とは一致した同一の材料であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の油圧調整式コーンクラッシャ。
7. コーンクラッシャのアキシアルベアリングアッセンブリの軸方向への配置が油圧調整され、前記アキシアルベアリングアッセンブリが、上部アキシアルベアリング(17)と、下部アキシアルベアリング(18)と、前記アキシアルベアリングアッセンブリを通って圧力媒体を供給するための少なくとも１つの開口と、によって構成されるアキシアルベアリングアッセンブリであって、
   下部アキシアルベアリングの表面と上部アキシアルベアリングとの間の対向面に少なくとも１つのシーリングリング(42)が配置されることを特徴とするアキシアルベアリングアッセンブリ。
8. 上部アキシアルベアリング(17)と、その上面に対向する表面(12,13)との間に、少なくとも１つのシーリングリング(43,61)が配置されることを特徴とする請求項７に記載のアキシアルベアリングアッセンブリ。
9. 前記シーリングリング(43,61)は、相互に対向する表面の少なくとも一方に、少なくとも一部に凹部が設けられることを特徴とする請求項７又は８に記載のアキシアルベアリングアッセンブリ。
10. シーリングリング(43)は、可撓部品(81)が提供されることを特徴とする請求項９に記載のアキシアルベアリングアッセンブリ。

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