JP3398752B2 - バイメタル粉砕ローラの製造方法 - Google Patents

バイメタル粉砕ローラの製造方法

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、一般に截頭台形または円筒形をしたバイメ
タル粉砕ローラ（galet de broyage）の製造方法に関す
るものである。本発明の粉砕ローラは可延性鋳造鉄で作
られた切削可能な鋳造支持体と、この支持体の外側表面
上にその母線方向に縦方向に埋め込まれ、機械結合で支
持体に保持された耐磨耗性の高い材料で作られた磨耗イ
ンサートとで構成されている。
本発明は、さらに、この方法で製造された粉砕ローラ
に関するものである。
外側磨耗層が可延性のあるコアで支持された粉砕ロー
ラは公知である。このローラは磨耗層と支持コアとを順
次鋳造して２つの材料の間に冶金結合を形成したもので
ある。しかし、この製造方法は冶金結合が可能な組み合
わせの材料でしか実施できないため、磨耗層および支持
コアの両方の材料の選択が制限される。さらに、冶金接
合を実現するには２つの鋳造操作を完全に同時に行い、
鋳造温度をよく制御しなければならない。
欧州特許0,476,496 A1号では、本発明の請求の範囲の
前提部分に記載の方法で粉砕ローラのインサートを製造
している。この特許ではインサートを第１鋳型で別に鋳
造した後、砂型内に配置し、この砂型内に支持コアを注
入して２つの材料の間を機械的に結合している。この場
合に得られる機械的接合は、冶金接合とは違って、材料
の選択に制約がないので、インサートに硬い合金、例え
ばクロム含有量の高い鋳造鉄合金や耐磨耗性が高い他の
任意の材料が選択でき、コアには黒鉛球状鋳鉄のような
コアにより適した合金を選択することができる。
この方法ではインサートを別々に鋳造し、２回目の鋳
造まで貯蔵しておくことができるので、鋳造能力を２倍
にすることができる利点があるが、この方法は別の問題
に直面することが多い。すなわち、２回目の鋳造を砂型
内で冷えたインサート上に行った時に熱衝撃によってク
ラックが生じる危険がある。この危険を避けるか、少な
くとも減らすためには、インサートを約400〜500℃の温
度に予熱する必要がある。しかし、砂型の近くに大型の
加熱設備を配置しなければならず、また、通常砂型で使
用される結合剤は上記温度では分解するため、この予熱
は容易ではない。
さらに、鋳造中にインサートが移動しないようにイン
サートを一時的に砂型内に固定する必要がある。そのた
めには消去性の仮の支持体を使うか、インサートを互い
にくさび止めしてアーチ作用でインサートを固定する必
要がある。
本発明の目的は公知方法の利点を維持したまま、その
欠点を無くすか、少なくとも減らすことができるバイメ
タル粉砕ローラの新規な製造方法を提供することであ
る。
この目的を達成するために、本発明は請求の範囲の前
提部分に記載の方法において、少なくとも400℃の温度
に耐えることができる金属または他の任意材料で作られ
た運搬可能なシェルで構成される鋳型を使用し、このシ
ェルの外周部にインサートをセットし、シェルとインサ
ートを炉で予熱し、シェルをインサートと一緒に炉から
迅速に取り出して遠心鋳造機にセットし、遠心鋳造機を
回転し、可延性鋳造鉄を注入し、冷却後に成形品を取り
出すことを特徴とする方法を提供する。
可延性鋳鉄は層状または球状のねずみ鋳鉄が好まし
く、インサートはクロム鋳鉄または他の耐磨耗性の高い
材料で作るのが好ましい。
インサートをシェル内に取付ける前に薄い断熱被覆を
設けるのが好ましい。炉は約100〜500℃の温度に予熱す
ることができる。遠心注型機は約100〜600回転／分の速
度で回転駆動するのが好ましい。温度が約500℃の値に
下がった時にローラを取り出すことができる。
本発明方法はインサート法で得られる全ての利点、特
にインサート間の機械的結合による利点を維持すること
ができる。さらに、運搬可能なシェルを鋳型として使用
して、予め取り付けたインサートと一緒にシェルを炉内
で予熱するので、インサートの予熱の問題は無くなる。
それによって予熱温度をより良く制御することができ
る。
さらに、遠心処理鋳造の利点がインサート法本来の有
利な作用に加わる。すなわち、シェルの回転で生じる遠
心力によってインサートは自動的にシェル壁上にロック
され、従って、インサートの固定を良くなり、鋳造時に
移動する危険が減る。さらに、遠心力の作用下でインサ
ート間の空間が鋳造鉄で完全に満たされて各インサート
が完全に締付けられのので、全空間が満たされる前に鋳
鉄が凝固して凹部ができる危険はない。
本発明の上記以外の特徴および利点は、添付図面を参
照した下記の好ましい実施例の説明から明らかになろ
う。この図は本発明方法で製造したローラを取り出す前
の鋳型の軸線方向断面図である。
図示した鋳型は運搬可能なシェル10の形をしている。
このシェル10の体積は粉砕ローラに対応している。この
粉砕ローラは軸対称な円錐台である。シェル10は中央注
入孔14を有する蓋12を有している。
最初の段階は、シェルを保護し、成形品の離型を容易
にするために、シェル内側を薄い断熱層で被覆する段階
である。次いで、別の鋳型（図示せず）で予備鋳造した
インサート16をシェル内にセットする。このインサート
16は欧州特許第0 476 496号に記載の任意の耐磨耗性材
料（例．炭化物、セラミック等）またはクロム鋳鉄で作
ることができる。各インサートをアーチ作用で互いにく
さび固定することができる。
次いで、インサート16と一緒にシェル10を100〜500℃
の温度（用いる材料の種類に依存する）に予熱した炉内
に置いてインサート16を熱衝撃を防止するのに十分な温
度に加熱する。
インサート16が所望温度になった時に、シェル10を迅
速に炉から取り出し、周知の遠心注型機の回転プラット
ホーム上に取付ける。遠心注型機は100〜600回転／分の
可変速度で駆動されてシェルの垂直軸線（矢印Ａ）に中
心にしてインサートと一緒にシェルを回転させる。ロー
ラの支持材料、例えば層状または球状のねずみ鋳鉄をシ
ェル10の回転中に注入孔14を通して注入する。鋳鉄は遠
心力の作用でインサート16上に截頭台形層状に展開し、
インサート16の間隙を完全に満たす。鋳造後、組立体を
冷却し、約500℃の温度で成形品を取り出す。こうして
製造されたローラは軸線方向に截頭台形の孔を有する。
ローラを仕上切削した後に、孔を支持ハブに焼嵌め固定
することができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−245851（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−231164（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−143949（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−115960（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−20363（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−44167（ＪＰ，Ａ) 米国特許2155215（ＵＳ，Ａ) 独国特許出願公開4112000（ＤＥ，Ａ １) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B22D 19/08 B02C 15/00 B22D 13/00 501 B22D 19/00

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】可延性鋳鉄で作られた切削可能な鋳造支持
    体と、この支持体の外側表面上にその母線方向に縦方向
    に埋め込まれ且つ機械結合で支持体に保持された耐磨耗
    性の高い材料で作られた磨耗インサートとで構成され
    る、截頭台形または円筒形をしたバイメタル粉砕ローラ
    の製造方法において、 少なくとも400℃の温度に耐えることができる金属また
    は他の任意材料で作られた運搬可能なシェル（10）で構
    成される鋳型を使用し、このシェル（10）の外周部にイ
    ンサート（16）をセットし、シェル（10）とインサート
    （16）を炉で予熱し、シェル（10）をインサート（16）
    と一緒に炉から迅速に取り出して遠心鋳造機にセット
    し、遠心鋳造機を回転し、可延性鋳造鉄（18）を注入
    し、冷却後に成形品を取り出すことを特徴とする方法。
  2. 【請求項２】可延性鋳鉄がねずみ鋳鉄である請求項１に
    記載の方法。
  3. 【請求項３】インサートがクロム鋳鉄または他の任意の
    耐磨耗材料の鋳鉄である請求項１に記載の方法。
  4. 【請求項４】インサート（16）をセットする前にシェル
    に断熱被覆を設ける請求項１〜３のいずれか一項に記載
    の方法。
  5. 【請求項５】シェルおよびインサートを100〜500℃の温
    度の炉で予熱する請求項１〜４のいずれか一項に記載の
    方法。
  6. 【請求項６】遠心注型機を100〜600回転／分の速度で回
    転する請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
  7. 【請求項７】遠心注型品を500℃の温度でを取り出す請
    求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
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