JP3176643B2 - 圧延機械特に高圧ロールプレスのロールのための耐摩耗性表面外装材 - Google Patents

圧延機械特に高圧ロールプレスのロールのための耐摩耗性表面外装材

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JP3176643B2 JP02887291A JP2887291A JP3176643B2 JP 3176643 B2 JP3176643 B2 JP 3176643B2 JP 02887291 A JP02887291 A JP 02887291A JP 2887291 A JP2887291 A JP 2887291A JP 3176643 B2 JP3176643 B2 JP 3176643B2
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    • B02CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02CCRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C4/00Crushing or disintegrating by roller mills
    • B02C4/28Details
    • B02C4/30Shape or construction of rollers
    • B02C4/305Wear resistant rollers

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ロール表面に互いに間
隔をおいて取付けられ外側へ突出する多数の成形体を備
えた、粒状材料を押圧破砕するための圧延機械、特に高
圧ロールプレスのロールのための耐摩耗性外装材に関す
る。
【0002】
【従来の技術】ロールクラッシャーとローラミルの場合
には、脆い粉砕材料がロール隙間に供給され、そこで押
圧破砕される。このロール隙間によって、回転可能に軸
承されかつ反対方向に回転可能である両ロールが、互い
に分離されている。更に、高圧ロールプレスのロール隙
間におけるいわゆる材料床式破砕が知られている。この
場合、摩擦によってロール隙間に引き込まれた粉砕材料
の個々の粒子が、非常に高い圧力を加えるときに、材料
床、すなわち両ロール表面の間で圧縮された材料層にお
いて、互いに押しつぶされる(ヨーロッパ特許第008
4383号)。その際、ロール表面はきわめて大きな応
力および摩耗にさらされる。従って、並べて溶接された
溶接ビードからなる硬質金属製の溶接層を、ロール本体
に溶接するかあるいは、鋳造または圧延された材料で出
来た、一体のまたは複数の部材からなる耐摩耗製スリー
ブを、ロール本体に取付けることにより、ロール表面を
外装することが知られている。溶接されたロール外装材
の場合には、この外装材が、通常は並べて設けられた環
状層を、時間のかかる肉盛溶接することにより、あるい
は無端のらせん状溶接によって形成される。
【0003】摩擦によって材料をロール隙間に引き込ん
で圧縮するプレスロールの材料引き込み能力を改善する
ために、外装を施したロール外壁の閉じた硬い円筒表面
に、付加的な製作ステップで、例えばV字状に設けた溶
接ビードの形をした突出する多数の成形体を設けること
が知られている(ヨーロッパ特許第0084383号明
細書、第5頁、下から2番目の欄)。しかし、特に、非
常に摩耗作用の強い鉱石のような材料を材料床式破砕す
る場合には、ロールプレスの運転時に、互いに間隔をお
いて溶接された成形溶接ビードの間の範囲における槽状
の窪みまたは溝の発生によって、ロール表面が比較的に
早く摩耗するという危険がある。なぜなら、常に新しい
非破砕材料が溶接された成形溶接ビードの間の中間室に
押し込まれ、そこに食い込むからである。プレスすべき
材料を充填したロール隙間内で、ロールの局部的に高い
負荷によって圧力ピークが生じることにより、外装され
たロール外壁の閉じた硬質外側シェルは過剰応力を受け
る。表面のひびがロール本体のひびを発達させ、および
または下層が柔らかい場合には、溶接された硬い成形部
分が押し潰されて側方へ逃げる。その際、局所負荷が大
きい場合には、外側へ突出する溶接された成形溶接ビー
ドが少なくとも部分的に破壊されるという危険がある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明の根底をなす課
題は、粒状材料を押圧破砕するための圧延機械、特に高
圧ロールプレスのロールのために、製作技術的に簡単
で、摩耗しにくく、そして引き込み能力がある外装材を
提供することである。この外装材は成形され引き込み能
力が高いにもかかわらず、局部的な負荷が大きい場合に
も、寿命が長くかつひび割れの危険が小さくなければな
らない。
【0005】
【課題を解決するための手段】この課題は、請求項1に
従って、ロールプレスの運転中に、成形体の間の中間室
またはポケットに、圧縮された微粒状材料が充填され、
この微粒状材料がロール回転の間中間室またはポケット
内にとどまり、隣接する成形体の間隔が40mm以下で
あり、成形体の高さが5mm以上であり、成形体がロー
ル表面から突出する多数の節付ピンからなっていること
によって解決される。好ましい実施形は他の請求項に記
載してある。
【0006】本発明によるロール外装材の場合には、ロ
ールプレスの運転中に、成形体の間の中間室またはポケ
ットに、圧縮された微粒状材料が充填され、この微粒状
材料がロール回転の間中間室またはポケット内にとどま
る、すなわち成形体がその間に圧入された材料を固定保
持できるように、ロール表面に取付けられた多数の成形
体の、ロール表面からの高さと、相互の間隔が定められ
ている。ロール回転時に、ロール表面の成形体の間の中
間室、すなわちポケット内にとどまる圧縮された微粒状
材料は、ロールプレスのロール隙間内で材料床式破砕に
よって破砕される材料自体からなる。この材料はロール
プレス運転開始時に、この中間室またはポケットに入れ
られ、そこにとどまる。しかし、ロール表面の成形体の
間の中間室、すなわちポケットには、予め、圧縮された
外部の微粒状材料を充填してもよい。建設材料分野で
は、例えばセメントクリンカ/石膏の混合物、または鉱
石の分野では例えば非常に摩耗しにくいセラミック材料
が充填され、中間室すなわちポケット内にとどまる。圧
縮された耐摩耗性の微粒状材料を、ロール表面の成形体
の間の中間室またはポケット内に確実に固定保持するた
めに、材料の付着を高めるために適当な結合剤を使用し
てもよい。いかなる場合でも、成形体の間の中間室また
はポケット内に押し込まれ、そこにとどまる材料が、理
想の(自発的な)摩耗保護材を形成する。これに対し
て、冒頭に述べた従来のロール表面外装材は、不所望な
表面くぼみを形成しながら、常に新しい摩耗にさらされ
る。
【0007】ロール表面に固定された成形体の相互の間
隔は特に40mm以下で、高さは5mm以上であると有
利である。この成形体の間の中間室またはポケットに材
料を充填した後でも、成形体の端部がはっきりと突出し
ているので、本発明に従って外装されたロール表面の材
料引き込み能力は高いままである。その際、プレスロー
ルの材料引き込み能力は、隣接する成形体が異なる高さ
を有するときに、一層増大させることが可能である。
【0008】ロール表面に取付けられた成形体は、ロー
ル表面から突出する多数の節付ピンからなっている。こ
の節付ピンはロール表面に格子模様状に分配されて配置
され、隣接する節付ピンの間隔は同じ節付ピン列におい
てもまた隣接する節付ピン列に対しても常に同じ大きさ
である。この解決策の場合にも、隣接する節付ピンの間
隔は、ロールの回転中、圧縮された材料が節付ピンの間
の中間室またはポケット内にとどまり、本来の(自発的
な)摩耗保護材を形成するような大きさに選択される。
ロール表面にブラシ状に分配した硬質の耐摩耗性節付ピ
ンを備えた、本発明によるこのロール表面外装材は、高
圧ロールプレスの狭いロール隙間の範囲において材料床
式破砕のときに生じるような局部的なピーク負荷を、突
出する節付ピンを介してロール本体に伝達することがで
きる。その際、ピンの周囲が破壊されることはない。そ
れによって、本発明のロール外装材は寿命が長い。
【0009】個々の成形条片または節付ピンはその間に
ある中間室またはポケットに入れられた材料によって保
護されているが、それにもかかわらず高圧ロールプレス
の運転中に個々の成形条片または節付ピンが折れた場合
には、新しい成形条片または節付ピンを溶接することに
よって、本発明によるロール外装材の破壊された表面を
簡単に修理することが短時間で容易にできる。この修理
は従来必要であった、破壊されたまたは窪んだ外装面の
修理よりもはるかに簡単にかつ低コストで行うことがで
きる。
【0010】
【実施例】図に略示した実施例に基づいて本発明と本発
明の他の特徴および効果を詳しく説明する。
【0011】図1は粒状材料を材料床式に破砕するため
の二ロール型圧延機、例えば高圧ロールプレスを略示し
ている。この粒状材料は上側から、図示していない材料
装入シャフトを経て、固定ロール10と可動ロール11
の間のロール隙間に供給される。駆動されて反対方向に
回転可能なロール10,11の表面には、外側へ突出し
た多数の成形条片(帯状体)12,13,14が溶接さ
れている。この成形条片は交叉させて格子模様状に分配
配置されている。成形条片はロール軸線方向に、あるい
はV字形等に配置してロール表面に設けてもよい。成形
条片13,14の間には、同じ大きさの多数の中間室、
すなわちポケット15が形成される。プレス押圧力が強
いので、このポケットには、最も狭いロール隙間の範囲
において、短い運転時間後既に、粒状材料が充填され
る。隣接する成形条片13,14の間隔が比較的に短く
40mm以下であり、成形条片の高さが特に5mm以上
であるので、ロールの回転中、粒状材料はポケット15
内に留まる。ポケット15内に沈積し、そこに残って圧
縮された微粒状材料は、ロール表面全体のための理想の
自発的摩耗保護材を形成する。
【0012】図2には、いろいろな形の成形条片13,
14の横断面が拡大して示してある。例えば、成形条片
16,19の横断面は長方形であり、成形条片17,1
8,20の横断面は台形であり、右側に示した成形条片
はその外周に、周方向の溝21を備えている。従って、
この実施形の場合には、ロールプレスの運転中に、個々
の成形条片の間の中間室、すなわちポケットだけでな
く、凹部21にも、圧縮された粒状の材料が充填され
る。成形条片19,20,21はロール表面22に溶
接、ろう付け、接着等によって固定されているが、成形
条片16,17,18は例えばありつぎ23によってロ
ール表面22の素材の中で固着されている。成形条片1
6〜21はすべて、硬質金属の合金材料からなってい
る。この合金材料は肉盛溶接ビードによっては得られな
い鋭いエッジの形成を可能にする。これにより、成形条
片はその鋭いエッジによって、成形条片の間に入ったあ
るいは押し込まれた微粒状の材料を、ロール表面22用
の摩耗保護材として持続的に固定保持することができ
る。これは特に、アンダーカットを有する成形条片18
について当てはまる。
【0013】図3から判るように、プレスロールの材料
収容能力を高めるために、隣接する成形条片24,2
5,26,27,28は異なる高さを有する。ロールプ
レスの運転中に成形条片24〜28の間の中間室、すな
わちポケットに入って圧縮された微粒状材料29,30
が明瞭に示してある。この材料は自発的な摩耗保護材を
形成する。摩耗した場合、ロールの補修または再生のた
めに、単に再び圧縮することによって材料29,30を
後から埋め合わせることができる。
【0014】図4の実施例では、外側へ突出した多数の
節付ピン33がロール31,32の表面に溶接されてい
る。節付ピン33は次のように格子模様に溶接されてい
ると有利である。すなわち、ロール母線に沿って取付け
られた節付ピン列34,35がそれぞれ互いにずらして
配置されるように格子模様に溶接されていると有利であ
る。その際、隣接する節付ピンの間隔は、同じ節付ピン
列においても、または隣り合う節付ピン列に対しても、
ほぼ同じ大きさにすることができる。それによって、個
々の節付ピンの間には、互いに同じ大きさのほぼ均一な
中間室、すなわちポケット36が形成される。このポケ
ットには、ロールプレスの運転中、すなわち粒状材料の
材料床式破砕を行うときに、材料が充填される。この場
合、この中間室、すなわちポケット36の大きさは、ロ
ール31,32の回転中常に、自発的な摩耗保護のため
にこのポケット36内に材料が留まるような大きさに採
寸されている。
【0015】図5は、図4の節付ピン33の溶接状態を
示す垂直断面拡大図である。節付ピン33と残りのすべ
ての節付ピンと成形条片の下層は、ロール本体に取付け
られた輪(環状バンデージ)37およびまたは互いに並
べて溶接された溶接ビードの少なくとも一つの層からな
っている。いかなる場合でも、下層37の材料は、節付
ピン33または成形条片が良好に溶接されるかまたは他
の連結技術によって取付けできるように選択される。節
付ピン自体は、円筒状、円錐台状またはピラミッド状の
形をしていてもよい。
【0016】図1〜3の耐摩耗性の硬質成形条片の材料
と、図4,5の節付ピン33は、硬質物質、例えば炭化
物およびまたは特殊炭化物を有する合金からなっていて
もよく、およびまたは炭素およびまたはクロムを多く含
んでいてもよい。図1〜3の成形条片と図4,5の節付
ピン33は硬質のセラミック材料、硬質焼結金属等から
なっていてもよい。いかなる場合にも、成形条片または
節付ピンの材料は溶接後、52HRC(ロックウェルC
による硬さ試験)以上のコア硬さを有すると有利であ
る。図1〜3の成形条片と図4,5の節付ピン33は、
ロール直径が少なくとも500mmの場合に、高さが少
なくとも約5mm、例えば10mm、厚さ(直径)が少
なくとも約8mm、例えば15mmであると有利であ
る。
【0017】本発明は特に、鉱石や、摩耗作用の強いダ
イヤモンドを含む鉱石を材料床式破砕または押圧破砕す
るために高圧ロールプレスのロールの表面を外装するた
めに非常に良好に適用可能である。本発明によるロール
外装材の寿命は、このような摩耗作用の強い材料の場合
にも長い。なぜなら、半径方向外側にある成形条片の面
または節付ピンの面だけが摩耗し、ロール表面の残りの
範囲やそれに取付けられた成形体が、ひとりでに堆積し
圧縮された材料からなる摩耗保護層によって、摩耗しな
いように保護されるからでる。
【0018】
【発明の効果】以上説明したように本発明のロールの外
装材は、製作が簡単で、摩耗しにくく、そして引き込み
能力がある。また、引き込み能力が高いにもかかわら
ず、局部的な負荷が大きい場合にも、寿命が長くかつひ
び割れの危険が小さい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるロール外装材の第1の実施例を具
備する、二ロール型ロール機械、例えば高圧ロールプレ
スの両ロールの平面図である。
【図2】ロール表面に取付けられた成形条片の横断面の
いろいろな形を示す図である。
【図3】互いに間隔をおいてロール表面に取付けられ
た、成形高さの異なる成形条片を示す図である。
【図4】溶接された節付ピンを備えた本発明によるロー
ル外装材の他の実施例を具備する、高圧ロールプレスの
両ロールの平面図である。
【図5】図4の節付ピンの垂直拡大断面図である。
【符号の説明】
10,11 ロール 12,13,14 成形条片 15,16 中間室またはポケット 29,30 材料 33 節付ピン
フロントページの続き (72)発明者 ヤコブ・アンセン ドイツ連邦共和国、ケルン90、ジーベン ゲビルクスアレー、5 (72)発明者 アルブレヒト・ウオルター ドイツ連邦共和国、ケルン1、ベンレー ル・ストラーセ、24 (56)参考文献 実開 昭62−174637(JP,U) 実開 昭62−170148(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B02C 4/00 - 4/44

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ロール表面に互いに間隔をおいて取付け
    られ外側へ突出する多数の成形体を備えた、粒状材料を
    押圧破砕するための圧延機械のロールのための耐摩耗性
    ロール外装材において、ロールプレスの運転中に、成形
    体(13,14,33)の間の中間室またはポケット
    (15,36)に、圧縮された微粒状材料(29,3
    0)が充填され、この微粒状材料がロール回転中に中間
    室またはポケット内にとどまり、隣接する成形体(1
    3,14,33)の間隔が40mm以下であり、成形体
    の高さが5mm以上であり、成形体がロール表面から突
    出する多数の節付ピン(33)からなっていることを特
    徴とするロール外装材。
  2. 【請求項2】 節付ピン(33)がロール表面上に格子
    模様状に分配配置され、隣接する節付ピンの間隔が同じ
    節付ピン列においても隣の節付ピン列に対しても常にほ
    ぼ同じ大きさであることを特徴とする、請求項1のロー
    ル外装材。
  3. 【請求項3】 成形条片(13,14)または節付ピン
    (33)の材料が、組織内に硬質物質を有する合金から
    なっていることを特徴とする、請求項1または2のロー
    ル外装材。
  4. 【請求項4】 ロール回転中にロール表面成形体(1
    3,14,33)の間の中間室またはポケット(15,
    36)内にとどまる圧縮された微粒状材料が、ロールプ
    レスのロール隙間において材料床破砕によって破砕され
    る材料およびまたは外部材料からなっていることを特徴
    とする、請求項1のロール外装材。
  5. 【請求項5】 ロール表面成形体(13,14,33)
    の間の中間室またはポケット(15,36)内で圧縮さ
    れてそこにとどまる微粒状材料が、その付着作用を高め
    るために結合剤を有することを特徴とする、請求項4の
    ロール外装材。
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EP (1) EP0443195B2 (ja)
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