JP2022522380A - ローラレバーモジュール - Google Patents

Abstract

本発明は、ローラミルの粉砕ローラ用のローラレバーモジュールであり、粉砕テーブル側のローラレバー端部にてそのローラレバーに粉砕ローラを装着可能なものに関する。本ローラレバーモジュールは案内兼支持ユニットを有し、粉砕テーブルから離れた方を向く側でローラレバーをその案内兼支持ユニットに結合させる。案内兼支持ユニットは、案内軸に沿い軸方向にローラレバーを動かすリニアガイドとして形成する。その目的を踏まえ、案内兼支持ユニットに備わり案内軸沿い方向に沿う中心体を、外スリーブによりくるませる。リニアガイドベアリングと、ローラレバーから中心体へとトルクを伝達するユニットとを、設ける。

Description

本発明は、回動する粉砕テーブル及びその上で転がる粉砕ローラを有するローラミルの粉砕ローラ用のローラレバーモジュールに関する。本ローラレバーモジュールはローラレバーを有し、その端部のうち粉砕テーブル側のものに粉砕ローラを装着可能なものである。更に、案内軸を有する案内兼支持ユニットを設けたものである。そのローラレバーを、粉砕テーブルから離れた方を向く側で案内兼支持ユニットに結合させ、その案内兼支持ユニットを、案内軸に沿い軸方向にそのローラレバーを動かすリニアガイドとして形成したものである。

ローラミルはあらゆる種類の素材の粉砕に用いられている。回動する粉砕テーブルを設け、固定されている可回動な粉砕ローラをその上で転がすのが普通である。それらローラを駆動する必要はなく、多くは、粉砕テーブル上に所在する粉砕対象素材の働きでそれらローラが回動状態にセットされる。粉砕対象素材は粉砕テーブル上で理想的な粉砕床を形成しないので、それら粉砕ローラに関しては、粉砕テーブルからそれらまでの距離を変えうることが必要とされる。そのために様々な構成が考えられている。この場合に本質的なことは、その構成により、適切な運動自由度がそれら粉砕ローラに許容されることである。そうした構成がローラレバーモジュールとして記載されている。

それら粉砕ローラ自体はそれぞれシャフトに連結され、そのシャフトがローラレバー内で支持される。そのローラレバー自体はローラレバーモジュールに連結される。この構成は重要であり、それにより上述の補償運動を実行することができる。粉砕プロセスでは振動も生じるので、それらを中途遮断すること、理想的にはローラレバーモジュールの働きでそうすることや、それらをダンピングすることも必要となる。

ローラレバーモジュールの構成が例えば特許文献１にて明示されている。この文献ではローラレバーがフォーク状の装置に締結されており、ひいては粉砕ローラの回動軸に対し垂直な軸に沿ったローラレバーの枢動が許容されている。

国際公開第ＷＯ２０１７／１３７０５６号パンフレット

既知システムの短所は、比較的大きな構成になりがちなことである。けれども、粉砕テクノロジではミルが益々大型化し、複数個の粉砕ローラを有するものになる傾向がある。そのため、ローラレバーモジュールをできるだけコンパクトに構成し、できるだけ多くの粉砕ローラをスペース節約的な要領で粉砕テーブルの周りに配列したい、という希望が存している。

本発明の目的は、従って、コンパクトな構成を有するローラレバーモジュールを提示することにある。

この目的は、請求項１の諸特徴を有するローラレバーモジュールにより、本発明に従い達成される。

従属形式請求項、明細書及び図面並びにそれらの説明中には、本発明の上首尾実施形態が示されている。

本発明に係るローラレバーモジュールの場合、提示の如くそれが更に発展され、案内兼支持ユニットが案内軸沿い方向に長く延びる中心体を有し、その中心体が外スリーブによりくるまれる態となる。

外スリーブは、案内軸沿い方向に動かせるよう中心体上に配列され及び／又は中心体に装着される。それら外スリーブ・中心体間には少なくとも１個のリニアガイドベアリング（直線案内軸受）が設けられる。更に、ローラレバーから中心体へとトルクを伝達するユニットが外スリーブ・中心体間に配置される。

本発明は、粉砕ローラひいてはローラレバーに作用する力を様々なユニットに分散させる、という着想に根差している。ローラレバーモジュールは、基本的に、ローラ力に起因する負荷、即ち粉砕テーブル上の粉砕対象素材を粉砕ローラが加圧する際の圧力に起因するそれと、ボウル回転に発する負荷、即ちとりわけボウルの回転により伝達され粉砕対象素材を介し粉砕ローラひいてはローラレバーに至るトルクに発するそれと、を吸収するのに適していなければならない。本発明では、関連する負荷を吸収するため及び伝達させるため、２個の別体な装置が設けられる。

粉砕ローラ自体の圧力に起因する力及び負荷は、とりわけ、少なくとも１個のリニアガイドベアリングにより吸収及び伝達される。この力は、最終的には細長い中心体にて吸収され、その目的で設けられているブラケットを介し基礎中に逃がされる。ボウル回転に発する力、とりわけトルクは、上記トルク伝達ユニットを介し中心体へと伝達される。これら二通りの力伝達ユニットの配設により、案内兼支持ユニットをとりわけコンパクト且つ狭幅な要領で実施することができる。これは、少なくとも１個のリニアガイドベアリングとトルク伝達ユニットの双方を、中心体をくるむ外スリーブと、その中心体との間に配置することによっても、支えられている。

更に、上記少なくとも１個のリニアガイドベアリングの働きにより、ローラレバーひいてはそれに連結された粉砕ローラを、案内軸沿い方向に動かすことができる。従って、一方では、粉砕床上の不整を均すことができる。他方では、粉砕ギャップ、即ち粉砕ローラ・粉砕テーブル間の標準的な距離を、その働きで設定することもできる。これは、例えば、別の素材を粉砕したい場合に有益である。

一般には、どの種類のベアリングもリニアガイドベアリングとして用いることができる。とはいえ、有利なのは、静流体圧ベアリング（流体静力学的ベアリング）をその目的で用いることである。静流体圧ベアリングのパワー密度は高いので、本ローラレバーモジュールをコンパクトな構成にするのに都合よい。

原理的には、使用するリニアガイドベアリングは１個で十分である。とはいえ、望ましいのは、２個以上のガイドベアリングを設けることである。例えば、少なくとも１個の第１リニアガイドベアリング及び少なくとも１個の第２リニアガイドベアリング、好ましくは静流体圧ベアリングとして形成されたそれを設けることができる。この場合、第１リニアガイドベアリングを中心体の上部領域内、第２リニアガイドベアリングを中心体の下部領域内に配置することができる。この種の配置により、ローラレバーに発する力の、中心体への良好伝達が促進される。

また、この配置では、トルク伝達ユニットが、少なくとも１個の第１リニアガイドベアリングと、少なくとも１個の第２リニアガイドベアリングとの間に配置されることとなる。本実施形態では、また例えば１個のリニアガイドベアリング或いは３個、４個又はより多数のガイドベアリングを有する他の諸実施形態でも、トルク伝達ユニットを中心に配置することができる。

一般に、トルク伝達ユニットは何れの方法でも形成できる。一つの選択肢は、これを湾曲歯カプリングとして実施することである。この場合、その湾曲歯カプリングの諸部分、例えば歯を、中心体上に形成することができる。これとの関連で、中心体をくるむ内スリーブを設けることもできる。それをトルクプルーフ要領にて中心体上に配置することができる。この種の構成にて、湾曲歯カプリングの対応諸部材を、中心体に代え内スリーブの上に形成することもできる。これにより、内スリーブに損傷が生じたときにそれを交換できる一方で中心体を使い続けられる、という長所が付与される。

湾曲歯カプリングの他の諸部分のうち、中心体上又は内スリーブ上に設けられている歯との噛み合い又は係合が可能な諸部分が、やはり外スリーブ上、この場合はとりわけ外スリーブの内側に然るべく設けられる。

外スリーブを案内軸沿い方向に動かせるが内スリーブ及び中心体はそうでないため、内スリーブ上又は中心体上の歯又は噛み合い部分の案内軸沿い延長を、外スリーブの内側に形成された歯又は噛み合い部分のそれより、長くするのが望ましい。

一般には、トルク伝達ユニットを相応な配置及び寸法の静流体圧ベアリングとして実施する、という選択肢もある。湾曲歯カプリングを用いる利点は、その方が小サイズの構成となるため、コンパクトな寸法のローラレバーモジュール内に容易に統合できることである。

既述の通り、リニアガイドベアリングは静流体圧ベアリングとして形成することができる。この場合、中心体又は内スリーブの外径に相当する内径を実質的に有するベアリングブッシングを、その静流体圧ベアリングに具備させることができる。その静流体圧ベアリングを実現又は最適化するため、様々な要素をそのベアリングブッシング上に設けること、或いはその上又は内部に形成することができる。

ひいては、そのベアリングブッシングを、径方向沿い潤滑剤供給ダクトを有するものとすることができる。同様に、そのベアリングブッシング上に軸方向沿い潤滑剤返戻ダクトを設けることができる。更に、そのベアリングブッシングの内側に圧力ポケットを形成することができる。これらの設計は、それぞれ別々に提供することも組み合わせて提供することもできる。

好ましくは、潤滑剤供給ダクトを、ベアリングブッシング内を通り径方向に延ばし、その働きで、そのベアリングブッシングの外部から内部へと潤滑剤を供給させる。その後は、供給された潤滑剤を、軸方向に沿い配置された潤滑剤返戻ダクト内を通り、ベアリングブッシングの内側で上方又は下方へと流すことができる。ベアリングブッシングの内側に設けられた圧力ポケットを用い、潤滑剤を少なくとも一時的に受け入れることができる。潤滑剤は潤滑剤供給ダクトを介し圧力ポケット内に流れ込んでそこに留まるか、或いは、ある体積が潤滑剤返戻ダクトを介し運び去られるのと同時にそれと実質的に同じ体積が潤滑剤供給ダクトを介し供給される、という態で継続的に交換される。

ある上首尾実施形態では、外スリーブ・中心体間空きスペースが潤滑剤で満たされる。内スリーブが設けられている場合の空きスペースの在処は外スリーブ・内スリーブ間である。１個又は複数個のリニアガイドベアリング及びトルク伝達ユニットが配置された後も諸部材で占有されないままとなっているスペースのことを、空きスペースと記すことができる。この空きスペースを設け潤滑剤で満たすことは、そこに配置されている諸部材の良好な潤滑に役立ち、ひいてはそのローラレバーモジュールの構成の寿命を支えるものである。

本ローラレバーモジュールの上端には、潤滑剤抜き取り機構を設けることができる。とりわけ静流体圧ベアリングを用いる場合、理想的には潤滑剤の持続的供給があるので、供給された潤滑剤を再び運び出すことが必要になる。本ローラレバーモジュールの上端領域内に潤滑剤抜き取り機構を配置することは有益であり、それによって上掲の空きスペース内に十分高い潤滑剤レベルを確と発現させることができる。とはいえ、本ローラレバーモジュールの下部領域内又は側方領域内に潤滑剤抜き取り機構を設けることもできる。

ひときわ信頼性が高い動作を本ローラレバーモジュールにて達成できるのは、空きスペース内で実質的に周囲圧が優勢な場合である。これが意味しているのは、空きスペース内に所在する潤滑剤が圧力下にないが、専ら、上部領域内に配置された潤滑剤抜き取り機構を介しポンピングされそこで抜き取られること、それが例えば、特に静流体圧ベアリング付近にそれが供給される際と同じ単位時間当たり体積で行われることである。

本ローラレバーモジュールにおける空きスペースの封止は、例えば、その上部及び下部領域内にピストンリングシールを設けることで、達成することができる。

好ましくは、ローラレバーであり粉砕ローラのシャフトを有するものを、外スリーブ上に実装する。この種の装着でも比較的コンパクトな構成にすることができる。

粉砕ローラひいては粉砕対象素材上に付加的な圧力を及ぼすため、粉砕ローラレバー上に流体圧シリンダを設けることができる。これは、案内兼支持ユニットの中心体又は案内軸に対しほぼ平行な加圧又は退却方向に揃った向きにするのが望ましい。

本発明に係る粉砕ローラレバーモジュールは、好ましくは、粉砕テーブル及びその上で転がる粉砕ローラを有するローラミルにて用いられる。ここでは粉砕ローラ毎に粉砕ローラレバーモジュールが設けられる。このローラレバーモジュールのことを、一般に、粉砕ローラレバーモジュールと呼ぶこともできる。

本発明に係る粉砕ローラレバーモジュールがコンパクトな構成であるため、共通のスタンド、例えばコンクリート製たりうるそれの上に、２個の粉砕ローラレバーモジュールを設けることができる。これにより、ローラミル周囲の構成を比較的コンパクトなものとすることができ、ひいては動作に必要な他の装置向けに十分なスペースを残すことができる。

以下、同封図面を参照し、模式例的実施形態により本発明をより詳細に説明する。図面には以下のものが示されている。

本発明に係るローラレバーモジュールを６個有するローラミルの基本構成部材を示す図である。 本発明に係るローラレバーモジュールを２個伴うスタンドを示す図である。 本発明に係るローラレバーモジュールの断面図である。 静流体圧ベアリングのベアリングブッシングの斜視図である。 その静流体圧ベアリングのベアリングブッシングの平面図である。

図１に、ハウジング及び選別機（分級機）を省き且つ本発明にとり非実質的な他の諸部材を省いた簡略化表現にてローラミルを示す。

ここでは、中心に配置された粉砕テーブル１０１の周りに３本のスタンド１０２が設けられている。各ベアリングブロック３０にてそれらスタンド１０２それぞれの上に所在しているのは、本発明に係る２個のローラレバーモジュール１、即ちローラベアリングモジュールとも呼べるそれらである。

レイアウトを、ローラレバーモジュール毎にベアリングブロックを１個ずつ設けるものにすることもできる。その場合、決定されたベアリングブロックを、２個目のベアリングブロックと共に共通のスタンド上に設けることができ、また別のスタンド上に設けることもできる。

ローラレバーモジュール１は、実質的にローラレバー３及び案内兼支持ユニット２０で構成されている。粉砕ローラ１０はローラレバー３の端部、粉砕テーブルの側に設けられている。これはトルクプルーフ要領にてシャフトに連結されており、そのシャフトがローラレバー３の内側を走っている。ここで図示した形態では、粉砕テーブル１０１が専らリングとして描かれている。ローラミルの非簡略図では、概ね、これが実質的に円形のディスクとなる。

動作時には粉砕テーブル１０１が回転状態に設定される。その上に載置された粉砕対象素材が、遠心力の働きで粉砕ローラ１０に向かい、これにより外方に運ばれる。一方では、粉砕ローラ１０下に運び込まれた粉砕対象素材が、その粉砕対象素材にそれら粉砕ローラ１０が圧力を及ぼすことで、砕かれる。他方では、その粉砕対象素材との接触に伴い確と、それら粉砕ローラ１０が自身のシャフトを中心にして回ることとなる。

図２に、２個のローラレバーモジュール１を伴うスタンド１０２の拡大表現を示す。ローラレバーモジュール１は、それぞれ、それ自身のベアリングブロック３０を有している。各ローラモジュール１の案内兼支持ユニット２０がそれに嵌め込まれている。

ローラレバー３が装着されている案内兼支持ユニット２０により、粉砕テーブル１０１に対し垂直に、粉砕ローラ１０を直線運動させることができる。

案内兼支持ユニット２０の詳細構成については、後に図３を参照して詳述する。

スタンド１０２・ローラレバー３間には流体圧シリンダ５が設けられている。その働きで力、即ち粉砕ローラ１０により粉砕テーブル１０１上の粉砕床に印加される力を、変化させることができる。流体圧シリンダ５が引っ張るとこの力は強まり、押すとその力を弱めることができる。より詳細には、ピストンロッド側での流体圧上昇が、ピストンロッドでの引っ張り力の増強につながる。ピストンロッドでの流体圧低下が、その力の弱化と共に、この図では下側にあるピストン側シリンダチャンバ内での流体圧上昇につながる。これは、加圧力が可動システムの重量を上回った場合、ローラの持ち上がりにつながる。

図３に、本発明に係るローラレバーモジュール１のうち案内兼支持ユニット２０の断面外観を示す。円筒形態の中心体２２が、案内兼支持ユニット２０の内側に延設されている。その中心体２２の周りには内スリーブ２５が設けられている。これは、好ましくもトルクプルーフ要領にて中心体２２に連結されている。また、その内スリーブ２５の周りには外スリーブ２４が配置されている。ローラレバー３からのトルクを伝達する働きのある湾曲歯カプリング２８の諸部分が、内スリーブ２５の外側且つ外スリーブ２４の内側に形成されている。外スリーブ２４は、好ましくも、中心体２２の軸方向に直線運動可能となるよう実装されている。

図３に示すように、湾曲歯カプリングのうち大きい方の諸エリアは、中心体２２上に固定的に設けられた内スリーブ２５上に形成されている。小さい方の諸部分、即ち内スリーブ２５上の諸エリアと係合しとりわけ噛み合う諸部分は、外スリーブ２４上に設けられている。外スリーブ２４が直線運動する際には、それらの部分の運動が内スリーブ２５上に設けられた諸部分内となるので、力及びトルクの伝達が可能であり続けることになる。

案内兼支持ユニット２０の上部及び下部領域には、それぞれ静流体圧ベアリング２８が配置されている。これは外スリーブ２４・内スリーブ２５間に延設されている。外スリーブ２４・内スリーブ２５間接触エリアには抜き取り点３６が設けられており、静流体圧ベアリング２８向けに導入された潤滑剤をそこで再び抜き取ることができる。

外スリーブ２４・内スリーブ２５間下部接触点にはシール、例えばピストンリングシール２４が設けられており、それによりスリーブ２４・２５間空きスペース２７が封止されるため、抜き取り点３６を介し潤滑剤を専ら除去することができる。同様のシールを外スリーブ２４・内スリーブ２５間上部接触点に、又はその接触面上にも、設けることができる。

ローラレバー３自体は外スリーブ２４に装着されている。

静流体圧ベアリング２６及び湾曲歯カプリング２８により、ローラレバー３を、中心体２２及び内スリーブ２５の中心軸に沿い、上方及び下方に動かせるようにすることができる。

図４及び図５では、静流体圧ベアリング２６の構成がより間近で看取されている。これは、実質的にベアリングブッシング４２で構成されている。ベアリングブッシング４２の内径は、実質的に内スリーブの外径に相当している。ベアリングブッシング４２内には、径方向に延びる潤滑剤供給ダクト４４が設けられている。軸方向に沿い形成された潤滑剤返戻ダクト４６には、潤滑剤供給ダクト４４を介し供給された潤滑剤を再び外に逃がせるようにする働きがある。とりわけ図４に示すように、潤滑剤返戻ダクト４６同士の間には圧力ポケット４８が設けられており、理想的には、動作中にそのポケット内に潤滑剤が所在するので、静流体圧ベアリング２６の担持及び案内効果を発現させることができる。

内スリーブ２５・外スリーブ２４間空きスペース内に所在するのは潤滑剤であり、これは静流体圧ベアリング２６の潤滑剤供給ダクト４４を介し供給されたものである。この潤滑剤には、ローラレバー３の上下動を引き起こす振動に対するダンピング効果がある。これは、本発明に係るローラレバーモジュール１を有するローラミルがより静寂に稼働すること、ひいてはより効率的に動作しうることを、意味している。

Claims (15)

1. 回動する粉砕テーブル（１０１）及びその上で転がる粉砕ローラ（１０）を備えるローラミルの粉砕ローラ（１０）用のローラレバーモジュール（１）であり、
   ローラレバー（３）を有し、その粉砕テーブル側の端部に上記粉砕ローラ（１０）を装着可能であり、
   案内軸を有する案内兼支持ユニット（２０）を有し、
   上記ローラレバー（３）が、上記粉砕テーブルから離れた方を向く側でその案内兼支持ユニット（２０）に結合され、
   その案内兼支持ユニット（２０）が、上記案内軸に沿い軸方向に上記ローラレバー（３）を動かすリニアガイドとして形成された、
   ローラレバーモジュール（１）であって、
   上記案内兼支持ユニット（２０）が、上記案内軸沿い方向に長く延びる中心体（２２）を備えること、
   その中心体（２２）をくるむ外スリーブ（２４）を設け、上記案内軸沿い方向に動かせるようそのスリーブを配置したこと、
   それら外スリーブ（２４）・中心体（２２）間に少なくとも１個のリニアガイドベアリングを設けたこと、
   それら外スリーブ（２４）・中心体（２２）間に、上記ローラレバー（３）からその中心体（２２）へとトルクを伝達するユニットを設けたこと、
   を特徴とするローラレバーモジュール。
2. 請求項１に係るローラレバーモジュール（１）であって、
   上記少なくとも１個のリニアガイドベアリングを静流体圧ベアリング（２６）として形成したことを特徴とするローラレバーモジュール。
3. 請求項１又は２に係るローラレバーモジュール（１）であって、
   少なくとも第１及び第２リニアガイドベアリングを設け、その第１リニアガイドベアリングを上記中心体（２２）の上部領域内、第２リニアガイドベアリングをその中心案内体（２２）の下部領域内に配置したことを特徴とするローラレバーモジュール。
4. 請求項１～３のうち何れか一項に係るローラレバーモジュール（１）であって、
   上記トルク伝達ユニットを湾曲歯カプリング（２８）として形成したことを特徴とするローラレバーモジュール。
5. 請求項１～４のうち何れか一項に係るローラレバーモジュール（１）であって、
   上記中心体（２２）をくるむ内スリーブ（２５）を設け、そのスリーブをトルクプルーフ要領にてその中心体（２２）上に配置したことを特徴とするローラレバーモジュール。
6. 請求項５に係るローラレバーモジュール（１）であって、
   上記外スリーブ（２４）及び内スリーブ（２５）が上記湾曲歯カプリング（２８）を少なくとも部分的に形成することを特徴とするローラレバーモジュール。
7. 請求項２～６のうち何れか一項に係るローラレバーモジュール（１）であって、
   上記少なくとも１個のリニアガイドベアリングであり静流体圧ベアリング（２６）として形成されたものがベアリングブッシング（４２）を備え、そのベアリングブッシング（４２）が、上記中心体（２２）又は内スリーブ（２５）の外径に相当する内径を実質的に有すること、
   上記ベアリングブッシング（４２）が径方向沿い潤滑剤供給ダクト（４４）を備えること、
   上記ベアリングブッシング（４２）が軸方向沿い潤滑剤返戻ダクト（４６）を備え、それらが実質的にそのベアリングブッシング（４２）の全長に亘り延びていること、並びに
   上記ベアリングブッシング（４２）の内側に圧力ポケット（４８）があり、それが潤滑剤を少なくとも一時的に受け入れること、
   を特徴とするローラレバーモジュール。
8. 請求項１～７のうち何れか一項に係るローラレバーモジュール（１）であって、
   外スリーブ（２４）・中心体（２２）間空きスペース（２７）又は外スリーブ（２４）・内スリーブ間空きスペース（２７）を潤滑剤で満たしたことを特徴とするローラレバーモジュール。
9. 請求項１～８のうち何れか一項に係るローラレバーモジュール（１）であって、
   自ローラレバーモジュール（１）の上端領域に潤滑剤抜き取り機構（３６）を設けたことを特徴とするローラレバーモジュール。
10. 請求項１～９のうち何れか一項に係るローラレバーモジュール（１）であって、
    上記空きスペース（２７）内で実質的に周囲圧が優勢なことを特徴とするローラレバーモジュール。
11. 請求項１～１０のうち何れか一項に係るローラレバーモジュール（１）であって、
    上記外スリーブ（２４）を上記中心体（２２）に対し密封止したこと、とりわけピストンシール（３４）により封止したことを特徴とするローラレバーモジュール。
12. 請求項１～１１のうち何れか一項に係るローラレバーモジュール（１）であって、
    上記ローラレバー（３）を上記外スリーブ（２４）に装着したことを特徴とするローラレバーモジュール。
13. 請求項１～１２のうち何れか一項に係るローラレバーモジュール（１）であって、
    上記ローラレバー（３）上に流体圧シリンダ（５）を設けたことを特徴とするローラレバーモジュール。
14. 粉砕テーブル（１０１）及びその上で転がる粉砕ローラ（１０）を有するローラミルであり、
    請求項１～１３のうち何れか一項に係るローラレバーモジュール（１）を少なくとも１個有することを特徴とするローラミル。
15. 請求項１４に係るローラミルであって、
    ２個のローラレバーモジュールを共通のスタンド（１０２）上、とりわけコンクリートスタンド上に設けたことを特徴とするローラミル。
    

Images