JP4006177B2 - 大容量竪型ボールミル - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、大容量竪型ボールミルに関する。さらに詳しくは、本発明は主としてPCB やダイオキシン等で汚染された土壌を無害化処理するため、大量の土を微粉化するために用いられる。汚染された土壌は地球上に大量に存在するので、相当効率よく進めなければならず、例えば１回のバッチ処理で５０kg程度以上の土を微粉砕するものが、本発明の主たる対象である。なお、本発明は土の微粉砕に用いるほか、種々の物の粉砕にも用いられ、処理量が５０kg未満のものにも適用可能である。
【０００２】
【従来の技術】
ボールミルを用いた粉砕技術は既に公知であり、例えば、特公平６−７９６７７号公報、特開平３−１９３１２７号公報、特許第２５７０５３７号公報、特許第２５８６７７８号公報、特許第２９０４３９２号公報などに記載されている。
これらのボールミルは、２〜４台のミルポットを備え、各ミルポットを自転させると共に、各ミルポットを支持するテーブルも回転させ、ミルポットに自転と公転をさせるようにしたものである。また、ミルポット内には多数の鋼球が入れられており、被粉砕物がミルポット内で鋼球と衝突することにより、微粉に粉砕されるようにしたものである。
しかるに、前記従来のボールミルは、非常に少量の粉砕物を処理するもので、例えば処理量が100gとか、あるいは１kg程度までにすぎない。
このため、ミルポットの取出し、装着等も小さな力で簡単に行えることから、極めて単純な取付構造しか用いていない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ボールミルで処理する土砂等の量が５０kg以上になると人力では簡単に扱えず、ミルポットへの土砂の投入、そして微粉砕された土の取り出し作業は機械力を用いざるを得ないが、そうするためには機械操作に適したミルポットの取付構造が要求される。
【０００４】
そこで、本発明は、従来技術よりはるかに大容量の処理能力を持ちながら、ミルポットへの土砂の投入、微粉砕物の取出し等の操作を容易に行えるようにした大容量竪型ボールミルを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１の大容量竪型ボールミルは、立てて設置される中心軸と、該中心軸の軸方向中心より下方の下方部分を回転自在に支持するベースフレームと、前記中心軸の軸方向中心より上方の上方部分に取付けられるポット支持枠と、該ポット支持枠に、前記中心軸を中心として対称な位置に取付けられた複数個のミルポットとからなり、前記ポット支持枠は、前記中心軸の上方部分の上端部に取付けられた上テーブルと、下端部に取付けられた下テーブルとからなり、前記上テーブルには、カートリッジが着脱自在に固定され、該カートリッジ内にラジアル軸受が取付けられ、該ラジアル軸受内に上スリーブが挿入され、該上スリーブ内に前記ミルポットの上自転軸が軸方向挿入離脱自在に挿入されており、前記下テーブルには、ラジアル軸受が取付けられ、該ラジアル軸受内に下スリーブが挿入され、該下スリーブ内に前記ミルポットの下自転軸が軸方向挿入離脱自在に挿入されており、前記カートリッジの外径よりも前記ミルポットの外径が小さいことを特徴とする。
請求項２の大容量竪型ボールミルは、前記上スリーブと前記上自転軸の嵌合部分が、断面非円形に形成され、かつ前記下スリーブと前記下自転軸の嵌合部分が断面非円形に形成され、上下のスリーブとミルポットが共回りするように構成されていることを特徴とする。
請求項３の大容量竪型ボールミルは、請求項１記載の発明において、前記下スリーブの下端部が、前記下テーブルより下方に突出しており、前記下スリーブの下端部に同心状に遊星歯車が取付けられ、この遊星歯車が、前記ベースフレームの上面と前記下テーブルの下面との間に設けられた基礎円の中心が前記中心軸と同心である太陽歯車に対し遊び歯車を介して噛み合わされていることを特徴とする。
請求項４の大容量竪型ボールミルは、請求項１記載の発明において、前記ミルポットが、上自転軸とポット部と下自転軸とからなり、前記ポット部が、上下方向に二分されて蓋と容器から構成されており、この蓋と容器が着脱自在に構成されていることを特徴とする。
【０００６】
請求項１の発明によれば、上テーブルからカートリッジを外すと、上テーブルにミルポットを通す穴があくので、ミルポットをクレーン等で上方に吊上げることができる。このため、クレーン等の機械力によるミルポットの取扱いが可能となる。この場合、上ラジアル軸受は、カートリッジと上スリーブ間に保持されたままであり、ミルポットの下自転軸とスリーブは挿入離脱自在であるのでラジアル軸受は下テーブル側に残される。よって、ミルポットの取出しの度に軸受を分解組立てする必要がないので、作業性が向上する。
請求項２の発明によれば、上スリーブとミルポットの上自転軸および下スリーブとミルポットの下自転軸は、断面非円形の嵌合部分で嵌合しているので、互いに共回りし、ミルポットの動力による回転を円滑にしておりながら、上下方向の挿入離脱を可能にしている。このため、ミルポットの機械力による挿入抜去等の取扱いが容易に行える。
請求項３の発明によれば、中心軸が回転すると上下テーブルに保持されている複数のミルポットが公転し、かつ遊び歯車が、太陽歯車の周りを転動することによって自転し、この遊び歯車によって遊星歯車が回転され、ミルポットが自転する。このようにしてミルポットが自転公転するが、この歯車機構は下スリーブの下端側に設けられているので、ミルポットの上方への取出し、上方からの挿入には全く干渉しない。このためミルポットの取扱いが容易に行える。
請求項４の発明によれば、ミルポット自体を上下に二分でき、ポット支持枠から取り出したミルポットを容器と蓋に分けることができるので、ミルポット内への土砂の投入やミルポット内からの微粉砕物の取出しが容易に行える。
【０００７】
【発明の実施の形態】
つぎに、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
図６は本発明の本実施形態に係る大容量竪型ボールミルの縦断面図である。図６に示すように、本実施形態のボールミルは、中心軸１、ベースフレーム１０、ポット支持枠２０、ミルポット３０等を主たる構成要素としている。
【０００８】
まず、中心軸１を説明する。
図６に示すように、中心軸１は立てて配置されており、その軸方向のほぼ中間点から下方は下方部分１Ａといい、上方は上方部分１Ｂという。前記下方部１Ａは、後述する軸受部を介して、ベースフレーム１０によって支えられる部分である。前記上方部分１Ｂは、後述するポット支持枠２０を介して、後述するミルポット３０を保持する部分である。中心軸１を軸廻りに回転させる機構は、後述するミルポット公転機構４０である。
【０００９】
つぎに、ベースフレーム１０を説明する。
図６に示すように、中心軸１の下方部分１Ａは、ベースフレーム１０内に挿入され、下軸受部１１および上軸受部１５を介して、ベースフレーム１０によって、回転自在に支持されている。下軸受部１１は、中心軸１の下方部分１Ａの下端部を回転自在に支持しており、上軸受部１５は、中心軸１の下方部分１Ａの上端部を回転自在に支持している。
このため、ベースフレーム１０内に挿入された下方部分１Ａは、その下端部と上端部とを、下軸受部１１および上軸受部１５にそれぞれ支持されているので、中心軸１は、垂直に立った状態で回転することができる。
【００１０】
つぎに、ポット支持枠２０を説明する。
図６に示すように、前記中心軸１の上方部分１Ｂには、ポット支持枠２０が取り付けられている。このポット支持枠２０は、ミルポット３０の上端および下端をそれぞれ回転自在に支持するための上テーブル２１および下テーブル２５から構成されている。
【００１１】
この上テーブル２１は、水平な円板状をしており、その中心に上ボス21b が設けられたものである。この上テーブル２１の上ボス21b は、中心軸１の上方部分１Ｂの上端部に嵌入され、キー等によって中心軸１の上方部分１Ｂに固定されている。
また、前記下テーブル２５は、水平な円板状をしており、その中心に下ボス25b が設けられたものである。この下テーブル２５の下ボス25b は、中心軸１の上方部分１Ｂの下端部に嵌入され、キー等によって中心軸１の上方部分１Ｂに固定されている。
このため、中心軸１を軸廻りに回転させると、上テーブル２１および下テーブル２５は、いずれも水平面内で回転する。
【００１２】
前記上テーブル２１には、その上面と下面とを貫通する複数のカートリッジ取付孔21h が形成されており、下テーブル２５には複数の軸受取付孔25h が形成されているが、詳細は後述する。
【００１３】
また、前記上テーブル２１と下テーブル２５との間には、複数の連結ロッド２８が取り付けられている。これらの連結ロッド２８によって、上テーブル２１と下テーブル２５との間隔が変化しないように、両者を支持している。複数の連結ロッド２８は、中心軸１を中心として回転対称な位置に配置されているから、上テーブル２１および下テーブル２５を均一に支持することができる。
【００１４】
つぎに、ミルポット３０を説明する。
前記ポット支持枠２０には、中心軸１を中心として回転対称となる位置に複数のミルポット３０が、取り付けられているが詳細は後述する。
【００１５】
つぎに、ミルポット公転機構４０を説明する。
図６に示すように、前記中心軸１のうち、前記ベースフレーム１０内に挿入された下方部分１Ａにおける、略中間位置より下方の下端部には、直径の大きい大径傘歯車４１が中心軸１と同心かつ水平に取り付けられている。この大径傘歯車４１は、その下面に傘歯を備えたものである。
【００１６】
この大径傘歯車４１には、大径傘歯車４１よりも直径の小さい小径傘歯車４３が噛み合っている。この小径傘歯車４３は、その先端面に、傘歯を備えたものである。この小径傘歯車４３の背面中心には、入力軸４２の先端が取り付けられている。この入力軸４２は、その先端部がベースフレーム１０に水平かつ回転自在に支持されている。
また、入力軸４２の基端には、駆動源である図示しないモータの主軸が取り付けられている。
【００１７】
このため、モータを回転させると、入力軸４２が回転し、その先端の小径傘歯車４３が回転する。すると、小径傘歯車４３と噛み合っている大径傘歯車４１が回転するので、中心軸１が回転する。
【００１８】
中心軸１が回転すると、中心軸１の上方部分１Ｂに取り付けられたポット支持枠２０が、中心軸１とともに回転するので、ポット支持枠２０に取り付けられた複数個のミルポット３０を、中心軸１を中心として公転させることができる。
【００１９】
したがって、ミルポット公転機構４０によれば、中心軸１を回転させて、ミルポット３０を中心軸１を中心としてポット支持枠２０と同じ回転方向に公転させることができる。
【００２０】
つぎに、ミルポット自転機構５０を説明する。
図８は図６のVIII−VIII線断面矢視図である。図６および図８に示すように、ミルポット自転機構５０は、太陽歯車５１、遊星歯車５２および遊び歯車５３から基本構成されたものである。
太陽歯車５１は、前記ベースフレーム１０の上面と、ポット支持枠２０の下テーブル２５の下面との間において、上軸受部１５の外周に取り付けられている。この太陽歯車５１は、リング状であって、その外周に、基礎円が前記中心軸１と同心である歯が形成されたものである。
前記上軸受部１５は、中心軸１の下方部分１Ａの上端部を回転自在に支持しており、中心軸１が回転しても、上軸受部１５は回転しないので、上軸受部１５の外周に取り付けられた太陽歯車５１は、中心軸１が回転しても回転しない。
【００２１】
前記太陽歯車５１には、遊び歯車５３が噛み合わされている。この遊び歯車５３は、中心軸１と平行な支持軸５４を介してポット支持枠２０の下テーブル２５に取り付けられており、支持軸５４を中心として自転することができるものである。
【００２２】
遊星歯車５２は、太陽歯車５１の外周の歯と噛み合っておらず、前記遊び歯車５３と噛み合っている。この遊星歯車５２は、後述する下スリーブ７３の下端に、下スリーブ７３と同心に取り付けられている。
前記下スリーブ７３は、後述するミルポット３０と共回りするものであるが詳細は後述する。
【００２３】
よって、中心軸１とともにポット支持枠２０が回転すると支持軸５４を介して下テーブル２５に取り付けられた遊び歯車５３はポット支持枠２０と同じ方向に、中心軸１を中心に公転する。
遊び歯車５３は、太陽歯車５１と噛み合っており、中心軸１が回転しても、この太陽歯車５１は回転しないので、遊び歯車５３は、太陽歯車５１の外周を転動しながら自転することになる。
このため、遊び歯車５３は、中心軸１を中心としてポット支持枠２０と同じ方向に公転しながら、支持軸５４を中心としてポット支持枠２０の回転と同じ方向に自転する。
【００２４】
遊び歯車５３が自転すると、遊び歯車５３と噛み合っている遊星歯車５２は、遊び歯車５３の自転と逆方向に回転する。このため、下スリーブ７３が遊び歯車５３の自転と逆方向に回転する。ミルポット３０は下スリーブ７３と共回りするので、ミルポット３０も遊星歯車５２と逆方向、つまりポット支持枠２０の回転と逆方向に自転する。
前述したように、ミルポット３０はポット支持枠２０の回転と同じ方向に公転するので、ミルポット３０は、その公転方向と逆方向に自転する。
【００２５】
したがって、ミルポット自転機構５０によれば、ミルポット３０を、ポット支持枠２０の回転方向、つまりミルポット３０の公転方向と逆方向に回転させることができる。
【００２６】
さて、ミルポット３０の詳細を説明する。
図１はポット支持枠２０に取り付けられたミルポット３０の概略断面図である。図５はミルポット３０の単体分解図である。図１および図５に示すように、ミルポット３０は、ポット部３１、上自転軸３５および下自転軸３３から構成されたものである。
【００２７】
まず、ポット部３１を説明する。
ポット部３１は、その外径が後述するカートリッジ６１の外径よりも小さいものであり、上下方向に二分可能な容器31a と蓋31b とから構成されている。
容器31a は、下端が閉じた円筒状をしており、その内部が多数の鋼球と土等の被粉砕物を収容する収容室となったものである。
蓋31b は、容器31a の蓋であり、図示しなパッキン等を容器31a の上端との間に挟んで、ボルト等によって前記容器31a の上端に着脱自在に取り付けられている。
このため、蓋31b を容器31a の上面に取り付ければ、容器31a の収容室を密閉することができる。
【００２８】
よって、ミルポット３０のポット部３１を上下に二分でき、容器31a と蓋31b とに分けることができるので、ミルポット３０内への土砂の投入やミルポット３０内からの微粉砕物の取出しが容易に行える。
【００２９】
つぎに、上自転軸３５を説明する。
図７(A) は図１のVIIa−VIIa線要部断面矢視図であり、図７(B) は図１のVIIb−VIIb線要部断面矢視図である。図１、図５および図７(A) に示すように、前記蓋31b の上面に上自転軸３５が立設して固定されている。この上自転軸３５は、前記ポット部３１と同軸上に設けられている。この上自転軸３５の軸方向中間部には、断面が小判形、すなわち断面非円形の嵌合部分が形成されているが、その理由は後述する。
なお、嵌合部分の断面形状は、小判形に限られない。
【００３０】
また、この上自転軸３５の上端には、下方に向かって雌ネジが形成されている。この雌ネジは、吊環35c が着脱自在に取り付けられるものである。吊環35c は、その上部にクレーン等のフックが掛合可能な環状の掛合部が設けられており、その下端部に雄ネジが形成されている。このため、吊環35c の雄ネジを前記雌ネジに螺合すれば、吊環35c を上自転軸３５に取り付けることができる。しかも、吊環35c の掛合部に、クレーン等のフックを掛合すれば、ミルポット３０を吊り上げることができる。
【００３１】
つぎに、下自転軸３３を説明する。
前記容器31a の下面に、下自転軸３３が立設して固定されている。この下自転軸３３は、前記ポット部３１と同軸上に設けられている。この下自転軸３３の軸方向中間部には、断面が小判形、すなわち断面非円形の嵌合部分が形成されているが、その理由は後述する。
なお、嵌合部分の断面形状は、小判形に限られない。
【００３２】
つぎに、ポット支持枠２０の上テーブル２１を説明する。
図１、図２および図６に示すように、上テーブル２１には、その上面と下面とを貫通する複数のカートリッジ取付孔21h が形成されている。複数のカートリッジ取付孔21h は、中心軸１を中心として回転対称な位置に形成されている。各カートリッジ取付孔21h の内径は、前記ミルポット３０の外径よりも大きい。
【００３３】
各カートリッジ取付孔21h には、カートリッジ６１が着脱自在に固定されている。このカートリッジ６１は、円筒状をしており、その外形が前記ミルポット３０の外径よりも大きく、前記カートリッジ取付孔21h の内径とほぼ同等のものである。
このカートリッジ６１の上端外周には、フランジが形成されている。このフランジによってカートリッジ６１がカートリッジ取付孔21h を通って下方に落下することを防ぐとともに、カートリッジ６１を上テーブル２１に固定している。
【００３４】
また、カートリッジ６１の下端内面には、リング状に軸受支持板61a が形成されており、カートリッジ６１の上端には、板状の軸受固定部材61b が取り付けられている。この軸受固定部材61b は、その中心にカートリッジ６１と同軸で、内径がカートリッジ６１の内径より小さい、上下方向に貫通する貫通孔が形成されている。
これら軸受支持板61a と軸受固定部材61b との間において、カートリッジ６１の内面には、公知のラジアル軸受である上ラジアル軸受６２が取付けられている。つまり、上ラジアル軸受６２は、軸受支持板61a と軸受固定部材61b の間に挟まれて、カートリッジ６１に固定されるのである。
【００３５】
前記上ラジアル軸受６２の内部には、上スリーブ６３が挿入固定されている。この上スリーブ６３は、その上端が軸受固定部材61b の上面より上方に突出し、その下端が軸受支持板61a の下面より下方に突出している。この上スリーブ６３は、円柱状であって、その下面と上面を貫通する上自転軸取付孔63h が形成されている。このため、上自転軸取付孔63h には、その下面から前記ミルポット３０の上部軸３５を、軸方向挿入離脱自在に挿入することができるのである。
【００３６】
図７(A) に示すように、この上自転軸取付孔63h の上下方向の中間には、ミルポット３０の上自転軸３５が嵌合される嵌合部分が形成されている。この嵌合部分は、断面が小判形、つまり断面が非円形に形成されている。
よって、上スリーブ６３の上自転軸取付孔63h に、前記ミルポット３０の上自転軸３５を挿入し取り付けると、上自転軸３５と上スリーブ６３とが、断面非円形の嵌合部分で嵌合するので、上スリーブ６３への上部軸３５の上下方向への挿入・除去が自在であっても、上自転軸３５と上スリーブ６３とが共回りするのである。
なお、嵌合部分の断面形状は、小判形に限られず、ミルポット３０の下部軸３３と下スリーブ７３とが共回りできる形状であればよい。
【００３７】
つぎに、ポット支持枠２０の下テーブル２５を説明する。
図４は下スリーブ７３の嵌合部の概略図である。図１、４および図７に示すように、下テーブル２５には、その上面と下面とを貫通する複数の軸受取付孔25h が形成されている。複数の軸受取付孔25h は、中心軸１を中心として回転対称な位置に形成されている。
【００３８】
軸受取付孔25h の下方には、下スリーブ受部２６が設けられている。この下スリーブ受部２６は、上端が下テーブル２５の下面に固定されており、その中央に軸受取付孔25h と同軸で、内径が軸受取付孔25h の内径より小さい上下方向に貫通する貫通孔が形成されたものである。この貫通孔の下端部内面には、公知の軸受であるスラスト軸受26b が設けられているが、その理由は後述する。
また、下テーブル２５の上面には、板状の軸受取付取２７が取り付けられている。この軸受取付取２７には、その中心に軸受取付孔25h と同軸で、内径が軸受取付孔25h の内径より小さい上下方向を貫通する貫通孔が形成されている。
これら、下スリーブ受部２６の上端と軸受取付取２７の下面との間において、軸受取付孔25h の内面には、公知のラジアル軸受である下ラジアル軸受７２が取付けられている。つまり、下ラジアル軸受７２は下スリーブ受部２６の上端と軸受取付取２７の下面との間に挟まれて、下テーブル２５に固定されているのである。
【００３９】
この下ラジアル軸受７２の内部には、下スリーブ７３の上端部が挿入固定されている。この下スリーブ７３の上端は、下自転軸取付孔73h の上面より上方に突出している。この下スリーブ７３には、その上面から下方に向けて、下軸受取付孔73h が形成されている。このため、下自転軸取付孔73h には、その上面から前記ミルポット３０の下部軸３３を、軸方向挿入離脱自在に挿入することができるのである。
【００４０】
この下自転軸取付孔73h の上下方向の中間には、ミルポット３０の下自転軸３３の嵌合する嵌合部分が形成されている。この嵌合部分は、断面が小判形、つまり断面が非円形形成されている。
よって、下スリーブ７３の下自転軸取付孔73h に、前記ミルポット３０の下自転軸３３を挿入し取り付けると、下自転軸３３と下スリーブ７３とが、断面非円形の嵌合部分で嵌合するので、下スリーブ７３への下部軸３３の上下方向への挿入・除去が自在であっても、下自転軸３３と下スリーブ７３とが共回りするのである。しかも、ミルポット３０の動力による回転を円滑にしておりながら、上下方向の挿入離脱を可能であるので、ミルポット３０の機械力による挿入抜去等の取扱が容易に行える。
なお、嵌合部分の断面形状は、小判形に限らず、ミルポット３０の下部軸３３と下スリーブ７３とが共回りできる形状であればよい。
【００４１】
また、前記下スリーブ７３は、下端部の軸径が上端部の軸径より細くなっている。この下スリーブ７３の下端部は、下スリーブ７３の上端部下面がスラスト軸受26b の上面に接するように、スラスト軸受26b の内部に挿入固定されている。
よって、ミルポット３０の荷重は、下スリーブ７３を回転自在に支持するスラスト軸受26b を介して下スリーブ受部２６によって支持される。
さらに、前記下スリーブ７３の下端は、下スリーブ受部２６より下方に突出している。この下スリーブ７３の下端には、この下スリーブ７３の下端と同心状に、前記遊星歯車５２が取り付けられている。前述したように、この遊星歯車５２は、前記太陽歯車５１と遊び歯車５３を介して噛み合わされている。
【００４２】
したがって、ミルポット３０の上自転軸３５および下自転軸３３を、上テーブル２１の上スリーブ６３および下テーブル２５の下スリーブ７３にそれぞれ挿入し取り付ければ、上スリーブ６３とミルポット３０の上自転軸３５および下スリーブ７３とミルポット３０の下自転軸３３は、断面非円形の嵌合部分でそれぞれ嵌合するので、互いに共回りすることができる。
【００４３】
つぎに、本実施形態の大容量竪型ボールミルの作用効果を説明する。
図２はポット支持枠２０からミルポット３０を取り外す作業の概略説明図である。図２に示すように、ミルポット３０に鋼球や土等を入れるときには、まず、上テーブル２１からカートリッジ６１を外す。すると、上ラジアル軸受６２および上スリーブ６３がカートリッジ６１とともに、上テーブル２１から取り除かれ、上テーブル２１にミルポット３０を通すカートリッジ取付孔21h があく。
【００４４】
ついで、ミルポット３０の上自転軸３５の上端に、吊環35c を取り付けて、その掛合部に、クレーンのフックを掛合すると、ミルポット３０をクレーンで上方に吊上げ、カートリッジ取付孔21h を通してポット支持枠２０から取り外すことができる。
【００４５】
このため、クレーン等の機械力によるミルポット３０の取扱いが可能となる。しかも、上ラジアル軸受６２は、カートリッジ６１と上スリーブ６３間に保持されたままであり、ミルポット３０の下自転軸３３と下スリーブ７３は挿入離脱自在であるので下ラジアル軸受７１は下テーブル２５側に残される。
よって、ミルポット３０の取出しの度に軸受を分解組立てする必要がないので、作業性が向上する。
【００４６】
また、ミルポット３０を自転させる歯車機構の遊星歯車５２は、下スリーブ受部２６よりも下方に突出した下スリーブ７３の下端に設けられているので、ミルポット３０の上方への取出しには全く干渉しない。このためミルポット３０の取扱いが容易に行える。
しかも、ミルポット３０の動力による回転を円滑にしておりながら、ミルポット３０の下自転軸３３の上下方向の挿入離脱が可能であるので、ミルポット３０の機械力による挿入抜去等の取扱が容易に行える。
【００４７】
つぎに、ポット支持枠２０から取り出したミルポット３０を、容器31a と蓋31b に分けて、ミルポット３０の容器31a 内へ多数の鋼球と、例えば５０kg程度の大重量の被粉砕物をそれぞれ入れる。
【００４８】
したがって、ミルポット３０自体を上下に二分でき、ポット支持枠２０から取り出したミルポット３０を容器31a と蓋31b に分けることができるので、ミルポット３０内への土砂の投入が容易に行える。
【００４９】
再び容器31a と蓋31b とを一体にし、上テーブル２１のカートリッジ取付孔21h からミルポット３０をポット支持枠２０に入れ、その下自転軸３３を下スリーブ７３に挿入する。
【００５０】
このとき、ミルポット３０を自転させる歯車機構の遊星歯車５２は、下テーブル２５よりも下方に突出した下スリーブ７３の下端に設けられているので、ミルポット３０の上方からの挿入には全く干渉しない。このためミルポット３０の下スリーブ７３への取り付けが容易に行える。
【００５１】
最後に、上スリーブ６３を上自転軸３５に嵌入して、カートリッジ６１を上テーブル２１に固定すれば、ミルポット３０のポット支持枠２０へ取り付けることができる。
【００５２】
ついで、モータを駆動すると、入力軸４２の先端にそれぞれ取り付けられた小径傘歯車４３が回転する。すると、小径傘歯車４３によって大径傘歯車４１が回転し、中心軸１が回転する。
【００５３】
中心軸１が回転すると、中心軸１の上方部分１Ｂに取り付けられているポット支持枠２０が、中心軸１とともに回転し、ミルポット３０も中心軸１を中心としてポット支持枠２０の回転と同じ方向に公転する。
【００５４】
ポット支持枠２０が中心軸１とともに回転すると、下テーブル２５に取り付けられた支持軸５４は、下テーブル２５とともに中心軸１を中心として公転する。すると、支持軸５４の下端に取り付けられた遊び歯車５３もポット支持枠２０と同じ方向に中心軸１を中心として公転する。
遊び歯車５３の歯は、太陽歯車５１と噛み合っており、中心軸１が回転しても、太陽歯車５１は回転しないので、遊び歯車５３は太陽歯車５１の外周を転動しながら自転することになる。このため、遊び歯車５３は中心軸１を中心として、ポット支持枠２０と同じ方向に公転しながら、支持軸５４を中心としてポット支持枠２０と同じ方向に自転することになる。
【００５５】
遊び歯車５３が自転すると、遊び歯車５３と噛み合っている遊星歯車５２が、遊び歯車５３と逆方向に回転する。このため、下スリーブ７３は、下ラジアル軸受７２に支持されて、遊び歯車５３と逆方向、つまりポット支持枠２０の回転と逆方向に、自転する。
【００５６】
この下スリーブ７３と、ミルポット３０の下自転軸３３は、断面非円形の嵌合部分で嵌合しているので、互いに共回りする。また、ミルポット３０の上自転軸３５も上スリーブ６３と断面非円形の嵌合部分で嵌合しており、上スリーブ６３は上ラジアル軸受６２およびカートリッジ６１を介して、上テーブル２１に回転自在に取り付けられている。このため、ミルポット３０は、遊び歯車５３と逆方向、つまりポット支持枠２０の回転と逆方向に対して自転することができる。
【００５７】
前述したように、ミルポット３０は中心軸１を中心として、ポット支持枠２０の回転と同じ方向に公転するので、ミルポット３０は、中心軸１を中心として公転しながら、その公転方向と逆方向に自転する。
【００５８】
したがって、ミルポット自転機構５０によって、ミルポット３０の自転方向を公転方向に対し逆転させているので、ミルポット３０内の被粉砕物に与える衝撃が大きくなり微粉砕化の効果が高くなる。
【００５９】
上記のごとく、本実施形態の大容量竪型ボールミルによれば、従来技術よりはるかに大容量の処理能力を持ちながら、ミルポット３０への土砂の投入、微粉砕物の取出し等の操作を容易に行えるという効果を奏する。
【００６０】
また、図３に示すように、ミルポット３０とポット支持枠２０から取り外すときには、カートリッジ６１と上テーブル２１との固定を解放しておき、ミルポット３０をクレーン等で吊り上げれば、カートリッジ６１、上ラジアル軸受６２および上スリーブ６３とともに、ミルポット３０を上テーブル２１のカートリッジ取付孔21h を通して、ポット支持枠２０から取り外すことができる。
【００６１】
【発明の効果】
請求項１の大容量竪型ボールミルによれば、上テーブルからカートリッジを外すと、上テーブルにミルポットを通す穴があくので、ミルポットをクレーン等で上方に吊上げることができる。このため、クレーン等の機械力によるミルポットの取扱いが可能となる。この場合、上ラジアル軸受は、カートリッジと上スリーブ間に保持されたままであり、ミルポットの下自転軸とスリーブは挿入離脱自在であるのでラジアル軸受は下テーブル側に残される。よって、ミルポットの取出しの度に軸受を分解組立てする必要がないので、作業性が向上する。
請求項２の大容量竪型ボールミルによれば、上スリーブとミルポットの上自転軸および下スリーブとミルポットの下自転軸は、断面非円形の嵌合部分で嵌合しているので、互いに共回りし、ミルポットの動力による回転を円滑にしておりながら、上下方向の挿入離脱を可能にしている。このため、ミルポットの機械力による挿入抜去等の取扱いが容易に行える。
請求項３の大容量竪型ボールミルによれば、中心軸が回転すると上下テーブルに保持されている複数のミルポットが公転し、かつ中心軸と共に回転する太陽歯車の回転が遊び歯車を介して遊星歯車が回転されるとミルポットが自転する。このようにしてミルポットが自転公転するが、この歯車機構は下スリーブの下端側に設けられているので、ミルポットの上方への取出し、上方からの挿入には全く干渉しない。このためミルポットの取扱いが容易に行える。
請求項４の大容量竪型ボールミルによれば、ミルポット自体を上下に二分でき、ポット支持枠から取り出したミルポットを容器と蓋に分けることができるので、ミルポット内への土砂の投入やミルポット内からの微粉砕物の取出しが容易に行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】 ポット支持枠２０に取り付けられたミルポット３０の概略断面図である。
【図２】 ポット支持枠２０からミルポット３０を取り外す作業の概略説明図である。
【図３】 ポット支持枠２０からミルポット３０を取り外す作業の概略説明図である。
【図４】 下スリーブの嵌合部の概略図である。
【図５】 ミルポット３０の単体分解図である。
【図６】 本実施形態の大容量竪型ボールミルの概略断面図である。
【図７】 (A) は図１のVIIa−VIIa線要部断面矢視図であり、(B) は図１のVIIb−VIIb線要部断面矢視図である。
【図８】 図６のVIII−VIII線断面矢視図である。
【符号の説明】
１ 中心軸
１０ ベースフレーム
２０ ポット支持枠
３０ ミルポット
３１ ポット部
３１ａ 容器
３１ｂ 蓋
３３ 下部軸
３５ 上部軸
５１ 太陽歯車
５２ 遊星歯車
５３ 遊び歯車
６１ カートリッジ
６２ 上ラジアル軸受
６３ 上スリーブ
７２ 下ラジアル軸受
７３ 下スリーブ
【発明の属する技術分野】
本発明は、大容量竪型ボールミルに関する。さらに詳しくは、本発明は主としてPCB やダイオキシン等で汚染された土壌を無害化処理するため、大量の土を微粉化するために用いられる。汚染された土壌は地球上に大量に存在するので、相当効率よく進めなければならず、例えば１回のバッチ処理で５０kg程度以上の土を微粉砕するものが、本発明の主たる対象である。なお、本発明は土の微粉砕に用いるほか、種々の物の粉砕にも用いられ、処理量が５０kg未満のものにも適用可能である。
【０００２】
【従来の技術】
ボールミルを用いた粉砕技術は既に公知であり、例えば、特公平６−７９６７７号公報、特開平３−１９３１２７号公報、特許第２５７０５３７号公報、特許第２５８６７７８号公報、特許第２９０４３９２号公報などに記載されている。
これらのボールミルは、２〜４台のミルポットを備え、各ミルポットを自転させると共に、各ミルポットを支持するテーブルも回転させ、ミルポットに自転と公転をさせるようにしたものである。また、ミルポット内には多数の鋼球が入れられており、被粉砕物がミルポット内で鋼球と衝突することにより、微粉に粉砕されるようにしたものである。
しかるに、前記従来のボールミルは、非常に少量の粉砕物を処理するもので、例えば処理量が100gとか、あるいは１kg程度までにすぎない。
このため、ミルポットの取出し、装着等も小さな力で簡単に行えることから、極めて単純な取付構造しか用いていない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ボールミルで処理する土砂等の量が５０kg以上になると人力では簡単に扱えず、ミルポットへの土砂の投入、そして微粉砕された土の取り出し作業は機械力を用いざるを得ないが、そうするためには機械操作に適したミルポットの取付構造が要求される。
【０００４】
そこで、本発明は、従来技術よりはるかに大容量の処理能力を持ちながら、ミルポットへの土砂の投入、微粉砕物の取出し等の操作を容易に行えるようにした大容量竪型ボールミルを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１の大容量竪型ボールミルは、立てて設置される中心軸と、該中心軸の軸方向中心より下方の下方部分を回転自在に支持するベースフレームと、前記中心軸の軸方向中心より上方の上方部分に取付けられるポット支持枠と、該ポット支持枠に、前記中心軸を中心として対称な位置に取付けられた複数個のミルポットとからなり、前記ポット支持枠は、前記中心軸の上方部分の上端部に取付けられた上テーブルと、下端部に取付けられた下テーブルとからなり、前記上テーブルには、カートリッジが着脱自在に固定され、該カートリッジ内にラジアル軸受が取付けられ、該ラジアル軸受内に上スリーブが挿入され、該上スリーブ内に前記ミルポットの上自転軸が軸方向挿入離脱自在に挿入されており、前記下テーブルには、ラジアル軸受が取付けられ、該ラジアル軸受内に下スリーブが挿入され、該下スリーブ内に前記ミルポットの下自転軸が軸方向挿入離脱自在に挿入されており、前記カートリッジの外径よりも前記ミルポットの外径が小さいことを特徴とする。
請求項２の大容量竪型ボールミルは、前記上スリーブと前記上自転軸の嵌合部分が、断面非円形に形成され、かつ前記下スリーブと前記下自転軸の嵌合部分が断面非円形に形成され、上下のスリーブとミルポットが共回りするように構成されていることを特徴とする。
請求項３の大容量竪型ボールミルは、請求項１記載の発明において、前記下スリーブの下端部が、前記下テーブルより下方に突出しており、前記下スリーブの下端部に同心状に遊星歯車が取付けられ、この遊星歯車が、前記ベースフレームの上面と前記下テーブルの下面との間に設けられた基礎円の中心が前記中心軸と同心である太陽歯車に対し遊び歯車を介して噛み合わされていることを特徴とする。
請求項４の大容量竪型ボールミルは、請求項１記載の発明において、前記ミルポットが、上自転軸とポット部と下自転軸とからなり、前記ポット部が、上下方向に二分されて蓋と容器から構成されており、この蓋と容器が着脱自在に構成されていることを特徴とする。
【０００６】
請求項１の発明によれば、上テーブルからカートリッジを外すと、上テーブルにミルポットを通す穴があくので、ミルポットをクレーン等で上方に吊上げることができる。このため、クレーン等の機械力によるミルポットの取扱いが可能となる。この場合、上ラジアル軸受は、カートリッジと上スリーブ間に保持されたままであり、ミルポットの下自転軸とスリーブは挿入離脱自在であるのでラジアル軸受は下テーブル側に残される。よって、ミルポットの取出しの度に軸受を分解組立てする必要がないので、作業性が向上する。
請求項２の発明によれば、上スリーブとミルポットの上自転軸および下スリーブとミルポットの下自転軸は、断面非円形の嵌合部分で嵌合しているので、互いに共回りし、ミルポットの動力による回転を円滑にしておりながら、上下方向の挿入離脱を可能にしている。このため、ミルポットの機械力による挿入抜去等の取扱いが容易に行える。
請求項３の発明によれば、中心軸が回転すると上下テーブルに保持されている複数のミルポットが公転し、かつ遊び歯車が、太陽歯車の周りを転動することによって自転し、この遊び歯車によって遊星歯車が回転され、ミルポットが自転する。このようにしてミルポットが自転公転するが、この歯車機構は下スリーブの下端側に設けられているので、ミルポットの上方への取出し、上方からの挿入には全く干渉しない。このためミルポットの取扱いが容易に行える。
請求項４の発明によれば、ミルポット自体を上下に二分でき、ポット支持枠から取り出したミルポットを容器と蓋に分けることができるので、ミルポット内への土砂の投入やミルポット内からの微粉砕物の取出しが容易に行える。
【０００７】
【発明の実施の形態】
つぎに、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
図６は本発明の本実施形態に係る大容量竪型ボールミルの縦断面図である。図６に示すように、本実施形態のボールミルは、中心軸１、ベースフレーム１０、ポット支持枠２０、ミルポット３０等を主たる構成要素としている。
【０００８】
まず、中心軸１を説明する。
図６に示すように、中心軸１は立てて配置されており、その軸方向のほぼ中間点から下方は下方部分１Ａといい、上方は上方部分１Ｂという。前記下方部１Ａは、後述する軸受部を介して、ベースフレーム１０によって支えられる部分である。前記上方部分１Ｂは、後述するポット支持枠２０を介して、後述するミルポット３０を保持する部分である。中心軸１を軸廻りに回転させる機構は、後述するミルポット公転機構４０である。
【０００９】
つぎに、ベースフレーム１０を説明する。
図６に示すように、中心軸１の下方部分１Ａは、ベースフレーム１０内に挿入され、下軸受部１１および上軸受部１５を介して、ベースフレーム１０によって、回転自在に支持されている。下軸受部１１は、中心軸１の下方部分１Ａの下端部を回転自在に支持しており、上軸受部１５は、中心軸１の下方部分１Ａの上端部を回転自在に支持している。
このため、ベースフレーム１０内に挿入された下方部分１Ａは、その下端部と上端部とを、下軸受部１１および上軸受部１５にそれぞれ支持されているので、中心軸１は、垂直に立った状態で回転することができる。
【００１０】
つぎに、ポット支持枠２０を説明する。
図６に示すように、前記中心軸１の上方部分１Ｂには、ポット支持枠２０が取り付けられている。このポット支持枠２０は、ミルポット３０の上端および下端をそれぞれ回転自在に支持するための上テーブル２１および下テーブル２５から構成されている。
【００１１】
この上テーブル２１は、水平な円板状をしており、その中心に上ボス21b が設けられたものである。この上テーブル２１の上ボス21b は、中心軸１の上方部分１Ｂの上端部に嵌入され、キー等によって中心軸１の上方部分１Ｂに固定されている。
また、前記下テーブル２５は、水平な円板状をしており、その中心に下ボス25b が設けられたものである。この下テーブル２５の下ボス25b は、中心軸１の上方部分１Ｂの下端部に嵌入され、キー等によって中心軸１の上方部分１Ｂに固定されている。
このため、中心軸１を軸廻りに回転させると、上テーブル２１および下テーブル２５は、いずれも水平面内で回転する。
【００１２】
前記上テーブル２１には、その上面と下面とを貫通する複数のカートリッジ取付孔21h が形成されており、下テーブル２５には複数の軸受取付孔25h が形成されているが、詳細は後述する。
【００１３】
また、前記上テーブル２１と下テーブル２５との間には、複数の連結ロッド２８が取り付けられている。これらの連結ロッド２８によって、上テーブル２１と下テーブル２５との間隔が変化しないように、両者を支持している。複数の連結ロッド２８は、中心軸１を中心として回転対称な位置に配置されているから、上テーブル２１および下テーブル２５を均一に支持することができる。
【００１４】
つぎに、ミルポット３０を説明する。
前記ポット支持枠２０には、中心軸１を中心として回転対称となる位置に複数のミルポット３０が、取り付けられているが詳細は後述する。
【００１５】
つぎに、ミルポット公転機構４０を説明する。
図６に示すように、前記中心軸１のうち、前記ベースフレーム１０内に挿入された下方部分１Ａにおける、略中間位置より下方の下端部には、直径の大きい大径傘歯車４１が中心軸１と同心かつ水平に取り付けられている。この大径傘歯車４１は、その下面に傘歯を備えたものである。
【００１６】
この大径傘歯車４１には、大径傘歯車４１よりも直径の小さい小径傘歯車４３が噛み合っている。この小径傘歯車４３は、その先端面に、傘歯を備えたものである。この小径傘歯車４３の背面中心には、入力軸４２の先端が取り付けられている。この入力軸４２は、その先端部がベースフレーム１０に水平かつ回転自在に支持されている。
また、入力軸４２の基端には、駆動源である図示しないモータの主軸が取り付けられている。
【００１７】
このため、モータを回転させると、入力軸４２が回転し、その先端の小径傘歯車４３が回転する。すると、小径傘歯車４３と噛み合っている大径傘歯車４１が回転するので、中心軸１が回転する。
【００１８】
中心軸１が回転すると、中心軸１の上方部分１Ｂに取り付けられたポット支持枠２０が、中心軸１とともに回転するので、ポット支持枠２０に取り付けられた複数個のミルポット３０を、中心軸１を中心として公転させることができる。
【００１９】
したがって、ミルポット公転機構４０によれば、中心軸１を回転させて、ミルポット３０を中心軸１を中心としてポット支持枠２０と同じ回転方向に公転させることができる。
【００２０】
つぎに、ミルポット自転機構５０を説明する。
図８は図６のVIII−VIII線断面矢視図である。図６および図８に示すように、ミルポット自転機構５０は、太陽歯車５１、遊星歯車５２および遊び歯車５３から基本構成されたものである。
太陽歯車５１は、前記ベースフレーム１０の上面と、ポット支持枠２０の下テーブル２５の下面との間において、上軸受部１５の外周に取り付けられている。この太陽歯車５１は、リング状であって、その外周に、基礎円が前記中心軸１と同心である歯が形成されたものである。
前記上軸受部１５は、中心軸１の下方部分１Ａの上端部を回転自在に支持しており、中心軸１が回転しても、上軸受部１５は回転しないので、上軸受部１５の外周に取り付けられた太陽歯車５１は、中心軸１が回転しても回転しない。
【００２１】
前記太陽歯車５１には、遊び歯車５３が噛み合わされている。この遊び歯車５３は、中心軸１と平行な支持軸５４を介してポット支持枠２０の下テーブル２５に取り付けられており、支持軸５４を中心として自転することができるものである。
【００２２】
遊星歯車５２は、太陽歯車５１の外周の歯と噛み合っておらず、前記遊び歯車５３と噛み合っている。この遊星歯車５２は、後述する下スリーブ７３の下端に、下スリーブ７３と同心に取り付けられている。
前記下スリーブ７３は、後述するミルポット３０と共回りするものであるが詳細は後述する。
【００２３】
よって、中心軸１とともにポット支持枠２０が回転すると支持軸５４を介して下テーブル２５に取り付けられた遊び歯車５３はポット支持枠２０と同じ方向に、中心軸１を中心に公転する。
遊び歯車５３は、太陽歯車５１と噛み合っており、中心軸１が回転しても、この太陽歯車５１は回転しないので、遊び歯車５３は、太陽歯車５１の外周を転動しながら自転することになる。
このため、遊び歯車５３は、中心軸１を中心としてポット支持枠２０と同じ方向に公転しながら、支持軸５４を中心としてポット支持枠２０の回転と同じ方向に自転する。
【００２４】
遊び歯車５３が自転すると、遊び歯車５３と噛み合っている遊星歯車５２は、遊び歯車５３の自転と逆方向に回転する。このため、下スリーブ７３が遊び歯車５３の自転と逆方向に回転する。ミルポット３０は下スリーブ７３と共回りするので、ミルポット３０も遊星歯車５２と逆方向、つまりポット支持枠２０の回転と逆方向に自転する。
前述したように、ミルポット３０はポット支持枠２０の回転と同じ方向に公転するので、ミルポット３０は、その公転方向と逆方向に自転する。
【００２５】
したがって、ミルポット自転機構５０によれば、ミルポット３０を、ポット支持枠２０の回転方向、つまりミルポット３０の公転方向と逆方向に回転させることができる。
【００２６】
さて、ミルポット３０の詳細を説明する。
図１はポット支持枠２０に取り付けられたミルポット３０の概略断面図である。図５はミルポット３０の単体分解図である。図１および図５に示すように、ミルポット３０は、ポット部３１、上自転軸３５および下自転軸３３から構成されたものである。
【００２７】
まず、ポット部３１を説明する。
ポット部３１は、その外径が後述するカートリッジ６１の外径よりも小さいものであり、上下方向に二分可能な容器31a と蓋31b とから構成されている。
容器31a は、下端が閉じた円筒状をしており、その内部が多数の鋼球と土等の被粉砕物を収容する収容室となったものである。
蓋31b は、容器31a の蓋であり、図示しなパッキン等を容器31a の上端との間に挟んで、ボルト等によって前記容器31a の上端に着脱自在に取り付けられている。
このため、蓋31b を容器31a の上面に取り付ければ、容器31a の収容室を密閉することができる。
【００２８】
よって、ミルポット３０のポット部３１を上下に二分でき、容器31a と蓋31b とに分けることができるので、ミルポット３０内への土砂の投入やミルポット３０内からの微粉砕物の取出しが容易に行える。
【００２９】
つぎに、上自転軸３５を説明する。
図７(A) は図１のVIIa−VIIa線要部断面矢視図であり、図７(B) は図１のVIIb−VIIb線要部断面矢視図である。図１、図５および図７(A) に示すように、前記蓋31b の上面に上自転軸３５が立設して固定されている。この上自転軸３５は、前記ポット部３１と同軸上に設けられている。この上自転軸３５の軸方向中間部には、断面が小判形、すなわち断面非円形の嵌合部分が形成されているが、その理由は後述する。
なお、嵌合部分の断面形状は、小判形に限られない。
【００３０】
また、この上自転軸３５の上端には、下方に向かって雌ネジが形成されている。この雌ネジは、吊環35c が着脱自在に取り付けられるものである。吊環35c は、その上部にクレーン等のフックが掛合可能な環状の掛合部が設けられており、その下端部に雄ネジが形成されている。このため、吊環35c の雄ネジを前記雌ネジに螺合すれば、吊環35c を上自転軸３５に取り付けることができる。しかも、吊環35c の掛合部に、クレーン等のフックを掛合すれば、ミルポット３０を吊り上げることができる。
【００３１】
つぎに、下自転軸３３を説明する。
前記容器31a の下面に、下自転軸３３が立設して固定されている。この下自転軸３３は、前記ポット部３１と同軸上に設けられている。この下自転軸３３の軸方向中間部には、断面が小判形、すなわち断面非円形の嵌合部分が形成されているが、その理由は後述する。
なお、嵌合部分の断面形状は、小判形に限られない。
【００３２】
つぎに、ポット支持枠２０の上テーブル２１を説明する。
図１、図２および図６に示すように、上テーブル２１には、その上面と下面とを貫通する複数のカートリッジ取付孔21h が形成されている。複数のカートリッジ取付孔21h は、中心軸１を中心として回転対称な位置に形成されている。各カートリッジ取付孔21h の内径は、前記ミルポット３０の外径よりも大きい。
【００３３】
各カートリッジ取付孔21h には、カートリッジ６１が着脱自在に固定されている。このカートリッジ６１は、円筒状をしており、その外形が前記ミルポット３０の外径よりも大きく、前記カートリッジ取付孔21h の内径とほぼ同等のものである。
このカートリッジ６１の上端外周には、フランジが形成されている。このフランジによってカートリッジ６１がカートリッジ取付孔21h を通って下方に落下することを防ぐとともに、カートリッジ６１を上テーブル２１に固定している。
【００３４】
また、カートリッジ６１の下端内面には、リング状に軸受支持板61a が形成されており、カートリッジ６１の上端には、板状の軸受固定部材61b が取り付けられている。この軸受固定部材61b は、その中心にカートリッジ６１と同軸で、内径がカートリッジ６１の内径より小さい、上下方向に貫通する貫通孔が形成されている。
これら軸受支持板61a と軸受固定部材61b との間において、カートリッジ６１の内面には、公知のラジアル軸受である上ラジアル軸受６２が取付けられている。つまり、上ラジアル軸受６２は、軸受支持板61a と軸受固定部材61b の間に挟まれて、カートリッジ６１に固定されるのである。
【００３５】
前記上ラジアル軸受６２の内部には、上スリーブ６３が挿入固定されている。この上スリーブ６３は、その上端が軸受固定部材61b の上面より上方に突出し、その下端が軸受支持板61a の下面より下方に突出している。この上スリーブ６３は、円柱状であって、その下面と上面を貫通する上自転軸取付孔63h が形成されている。このため、上自転軸取付孔63h には、その下面から前記ミルポット３０の上部軸３５を、軸方向挿入離脱自在に挿入することができるのである。
【００３６】
図７(A) に示すように、この上自転軸取付孔63h の上下方向の中間には、ミルポット３０の上自転軸３５が嵌合される嵌合部分が形成されている。この嵌合部分は、断面が小判形、つまり断面が非円形に形成されている。
よって、上スリーブ６３の上自転軸取付孔63h に、前記ミルポット３０の上自転軸３５を挿入し取り付けると、上自転軸３５と上スリーブ６３とが、断面非円形の嵌合部分で嵌合するので、上スリーブ６３への上部軸３５の上下方向への挿入・除去が自在であっても、上自転軸３５と上スリーブ６３とが共回りするのである。
なお、嵌合部分の断面形状は、小判形に限られず、ミルポット３０の下部軸３３と下スリーブ７３とが共回りできる形状であればよい。
【００３７】
つぎに、ポット支持枠２０の下テーブル２５を説明する。
図４は下スリーブ７３の嵌合部の概略図である。図１、４および図７に示すように、下テーブル２５には、その上面と下面とを貫通する複数の軸受取付孔25h が形成されている。複数の軸受取付孔25h は、中心軸１を中心として回転対称な位置に形成されている。
【００３８】
軸受取付孔25h の下方には、下スリーブ受部２６が設けられている。この下スリーブ受部２６は、上端が下テーブル２５の下面に固定されており、その中央に軸受取付孔25h と同軸で、内径が軸受取付孔25h の内径より小さい上下方向に貫通する貫通孔が形成されたものである。この貫通孔の下端部内面には、公知の軸受であるスラスト軸受26b が設けられているが、その理由は後述する。
また、下テーブル２５の上面には、板状の軸受取付取２７が取り付けられている。この軸受取付取２７には、その中心に軸受取付孔25h と同軸で、内径が軸受取付孔25h の内径より小さい上下方向を貫通する貫通孔が形成されている。
これら、下スリーブ受部２６の上端と軸受取付取２７の下面との間において、軸受取付孔25h の内面には、公知のラジアル軸受である下ラジアル軸受７２が取付けられている。つまり、下ラジアル軸受７２は下スリーブ受部２６の上端と軸受取付取２７の下面との間に挟まれて、下テーブル２５に固定されているのである。
【００３９】
この下ラジアル軸受７２の内部には、下スリーブ７３の上端部が挿入固定されている。この下スリーブ７３の上端は、下自転軸取付孔73h の上面より上方に突出している。この下スリーブ７３には、その上面から下方に向けて、下軸受取付孔73h が形成されている。このため、下自転軸取付孔73h には、その上面から前記ミルポット３０の下部軸３３を、軸方向挿入離脱自在に挿入することができるのである。
【００４０】
この下自転軸取付孔73h の上下方向の中間には、ミルポット３０の下自転軸３３の嵌合する嵌合部分が形成されている。この嵌合部分は、断面が小判形、つまり断面が非円形形成されている。
よって、下スリーブ７３の下自転軸取付孔73h に、前記ミルポット３０の下自転軸３３を挿入し取り付けると、下自転軸３３と下スリーブ７３とが、断面非円形の嵌合部分で嵌合するので、下スリーブ７３への下部軸３３の上下方向への挿入・除去が自在であっても、下自転軸３３と下スリーブ７３とが共回りするのである。しかも、ミルポット３０の動力による回転を円滑にしておりながら、上下方向の挿入離脱を可能であるので、ミルポット３０の機械力による挿入抜去等の取扱が容易に行える。
なお、嵌合部分の断面形状は、小判形に限らず、ミルポット３０の下部軸３３と下スリーブ７３とが共回りできる形状であればよい。
【００４１】
また、前記下スリーブ７３は、下端部の軸径が上端部の軸径より細くなっている。この下スリーブ７３の下端部は、下スリーブ７３の上端部下面がスラスト軸受26b の上面に接するように、スラスト軸受26b の内部に挿入固定されている。
よって、ミルポット３０の荷重は、下スリーブ７３を回転自在に支持するスラスト軸受26b を介して下スリーブ受部２６によって支持される。
さらに、前記下スリーブ７３の下端は、下スリーブ受部２６より下方に突出している。この下スリーブ７３の下端には、この下スリーブ７３の下端と同心状に、前記遊星歯車５２が取り付けられている。前述したように、この遊星歯車５２は、前記太陽歯車５１と遊び歯車５３を介して噛み合わされている。
【００４２】
したがって、ミルポット３０の上自転軸３５および下自転軸３３を、上テーブル２１の上スリーブ６３および下テーブル２５の下スリーブ７３にそれぞれ挿入し取り付ければ、上スリーブ６３とミルポット３０の上自転軸３５および下スリーブ７３とミルポット３０の下自転軸３３は、断面非円形の嵌合部分でそれぞれ嵌合するので、互いに共回りすることができる。
【００４３】
つぎに、本実施形態の大容量竪型ボールミルの作用効果を説明する。
図２はポット支持枠２０からミルポット３０を取り外す作業の概略説明図である。図２に示すように、ミルポット３０に鋼球や土等を入れるときには、まず、上テーブル２１からカートリッジ６１を外す。すると、上ラジアル軸受６２および上スリーブ６３がカートリッジ６１とともに、上テーブル２１から取り除かれ、上テーブル２１にミルポット３０を通すカートリッジ取付孔21h があく。
【００４４】
ついで、ミルポット３０の上自転軸３５の上端に、吊環35c を取り付けて、その掛合部に、クレーンのフックを掛合すると、ミルポット３０をクレーンで上方に吊上げ、カートリッジ取付孔21h を通してポット支持枠２０から取り外すことができる。
【００４５】
このため、クレーン等の機械力によるミルポット３０の取扱いが可能となる。しかも、上ラジアル軸受６２は、カートリッジ６１と上スリーブ６３間に保持されたままであり、ミルポット３０の下自転軸３３と下スリーブ７３は挿入離脱自在であるので下ラジアル軸受７１は下テーブル２５側に残される。
よって、ミルポット３０の取出しの度に軸受を分解組立てする必要がないので、作業性が向上する。
【００４６】
また、ミルポット３０を自転させる歯車機構の遊星歯車５２は、下スリーブ受部２６よりも下方に突出した下スリーブ７３の下端に設けられているので、ミルポット３０の上方への取出しには全く干渉しない。このためミルポット３０の取扱いが容易に行える。
しかも、ミルポット３０の動力による回転を円滑にしておりながら、ミルポット３０の下自転軸３３の上下方向の挿入離脱が可能であるので、ミルポット３０の機械力による挿入抜去等の取扱が容易に行える。
【００４７】
つぎに、ポット支持枠２０から取り出したミルポット３０を、容器31a と蓋31b に分けて、ミルポット３０の容器31a 内へ多数の鋼球と、例えば５０kg程度の大重量の被粉砕物をそれぞれ入れる。
【００４８】
したがって、ミルポット３０自体を上下に二分でき、ポット支持枠２０から取り出したミルポット３０を容器31a と蓋31b に分けることができるので、ミルポット３０内への土砂の投入が容易に行える。
【００４９】
再び容器31a と蓋31b とを一体にし、上テーブル２１のカートリッジ取付孔21h からミルポット３０をポット支持枠２０に入れ、その下自転軸３３を下スリーブ７３に挿入する。
【００５０】
このとき、ミルポット３０を自転させる歯車機構の遊星歯車５２は、下テーブル２５よりも下方に突出した下スリーブ７３の下端に設けられているので、ミルポット３０の上方からの挿入には全く干渉しない。このためミルポット３０の下スリーブ７３への取り付けが容易に行える。
【００５１】
最後に、上スリーブ６３を上自転軸３５に嵌入して、カートリッジ６１を上テーブル２１に固定すれば、ミルポット３０のポット支持枠２０へ取り付けることができる。
【００５２】
ついで、モータを駆動すると、入力軸４２の先端にそれぞれ取り付けられた小径傘歯車４３が回転する。すると、小径傘歯車４３によって大径傘歯車４１が回転し、中心軸１が回転する。
【００５３】
中心軸１が回転すると、中心軸１の上方部分１Ｂに取り付けられているポット支持枠２０が、中心軸１とともに回転し、ミルポット３０も中心軸１を中心としてポット支持枠２０の回転と同じ方向に公転する。
【００５４】
ポット支持枠２０が中心軸１とともに回転すると、下テーブル２５に取り付けられた支持軸５４は、下テーブル２５とともに中心軸１を中心として公転する。すると、支持軸５４の下端に取り付けられた遊び歯車５３もポット支持枠２０と同じ方向に中心軸１を中心として公転する。
遊び歯車５３の歯は、太陽歯車５１と噛み合っており、中心軸１が回転しても、太陽歯車５１は回転しないので、遊び歯車５３は太陽歯車５１の外周を転動しながら自転することになる。このため、遊び歯車５３は中心軸１を中心として、ポット支持枠２０と同じ方向に公転しながら、支持軸５４を中心としてポット支持枠２０と同じ方向に自転することになる。
【００５５】
遊び歯車５３が自転すると、遊び歯車５３と噛み合っている遊星歯車５２が、遊び歯車５３と逆方向に回転する。このため、下スリーブ７３は、下ラジアル軸受７２に支持されて、遊び歯車５３と逆方向、つまりポット支持枠２０の回転と逆方向に、自転する。
【００５６】
この下スリーブ７３と、ミルポット３０の下自転軸３３は、断面非円形の嵌合部分で嵌合しているので、互いに共回りする。また、ミルポット３０の上自転軸３５も上スリーブ６３と断面非円形の嵌合部分で嵌合しており、上スリーブ６３は上ラジアル軸受６２およびカートリッジ６１を介して、上テーブル２１に回転自在に取り付けられている。このため、ミルポット３０は、遊び歯車５３と逆方向、つまりポット支持枠２０の回転と逆方向に対して自転することができる。
【００５７】
前述したように、ミルポット３０は中心軸１を中心として、ポット支持枠２０の回転と同じ方向に公転するので、ミルポット３０は、中心軸１を中心として公転しながら、その公転方向と逆方向に自転する。
【００５８】
したがって、ミルポット自転機構５０によって、ミルポット３０の自転方向を公転方向に対し逆転させているので、ミルポット３０内の被粉砕物に与える衝撃が大きくなり微粉砕化の効果が高くなる。
【００５９】
上記のごとく、本実施形態の大容量竪型ボールミルによれば、従来技術よりはるかに大容量の処理能力を持ちながら、ミルポット３０への土砂の投入、微粉砕物の取出し等の操作を容易に行えるという効果を奏する。
【００６０】
また、図３に示すように、ミルポット３０とポット支持枠２０から取り外すときには、カートリッジ６１と上テーブル２１との固定を解放しておき、ミルポット３０をクレーン等で吊り上げれば、カートリッジ６１、上ラジアル軸受６２および上スリーブ６３とともに、ミルポット３０を上テーブル２１のカートリッジ取付孔21h を通して、ポット支持枠２０から取り外すことができる。
【００６１】
【発明の効果】
請求項１の大容量竪型ボールミルによれば、上テーブルからカートリッジを外すと、上テーブルにミルポットを通す穴があくので、ミルポットをクレーン等で上方に吊上げることができる。このため、クレーン等の機械力によるミルポットの取扱いが可能となる。この場合、上ラジアル軸受は、カートリッジと上スリーブ間に保持されたままであり、ミルポットの下自転軸とスリーブは挿入離脱自在であるのでラジアル軸受は下テーブル側に残される。よって、ミルポットの取出しの度に軸受を分解組立てする必要がないので、作業性が向上する。
請求項２の大容量竪型ボールミルによれば、上スリーブとミルポットの上自転軸および下スリーブとミルポットの下自転軸は、断面非円形の嵌合部分で嵌合しているので、互いに共回りし、ミルポットの動力による回転を円滑にしておりながら、上下方向の挿入離脱を可能にしている。このため、ミルポットの機械力による挿入抜去等の取扱いが容易に行える。
請求項３の大容量竪型ボールミルによれば、中心軸が回転すると上下テーブルに保持されている複数のミルポットが公転し、かつ中心軸と共に回転する太陽歯車の回転が遊び歯車を介して遊星歯車が回転されるとミルポットが自転する。このようにしてミルポットが自転公転するが、この歯車機構は下スリーブの下端側に設けられているので、ミルポットの上方への取出し、上方からの挿入には全く干渉しない。このためミルポットの取扱いが容易に行える。
請求項４の大容量竪型ボールミルによれば、ミルポット自体を上下に二分でき、ポット支持枠から取り出したミルポットを容器と蓋に分けることができるので、ミルポット内への土砂の投入やミルポット内からの微粉砕物の取出しが容易に行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】 ポット支持枠２０に取り付けられたミルポット３０の概略断面図である。
【図２】 ポット支持枠２０からミルポット３０を取り外す作業の概略説明図である。
【図３】 ポット支持枠２０からミルポット３０を取り外す作業の概略説明図である。
【図４】 下スリーブの嵌合部の概略図である。
【図５】 ミルポット３０の単体分解図である。
【図６】 本実施形態の大容量竪型ボールミルの概略断面図である。
【図７】 (A) は図１のVIIa−VIIa線要部断面矢視図であり、(B) は図１のVIIb−VIIb線要部断面矢視図である。
【図８】 図６のVIII−VIII線断面矢視図である。
【符号の説明】
１ 中心軸
１０ ベースフレーム
２０ ポット支持枠
３０ ミルポット
３１ ポット部
３１ａ 容器
３１ｂ 蓋
３３ 下部軸
３５ 上部軸
５１ 太陽歯車
５２ 遊星歯車
５３ 遊び歯車
６１ カートリッジ
６２ 上ラジアル軸受
６３ 上スリーブ
７２ 下ラジアル軸受
７３ 下スリーブ
Claims (4)
- 立てて設置される中心軸と、
該中心軸の軸方向中心より下方の下方部分を回転自在に支持するベースフレームと、
前記中心軸の軸方向中心より上方の上方部分に取付けられるポット支持枠と、
該ポット支持枠に、前記中心軸を中心として対称な位置に取付けられた複数個のミルポットとからなり、
前記ポット支持枠は、前記中心軸の上方部分の上端部に取付けられた上テーブルと、下端部に取付けられた下テーブルとからなり、
前記上テーブルには、カートリッジが着脱自在に固定され、該カートリッジ内にラジアル軸受が取付けられ、該ラジアル軸受内に上スリーブが挿入され、該上スリーブ内に前記ミルポットの上自転軸が軸方向挿入離脱自在に挿入されており、前記下テーブルには、ラジアル軸受が取付けられ、該ラジアル軸受内に下スリーブが挿入され、該下スリーブ内に前記ミルポットの下自転軸が軸方向挿入離脱自在に挿入されており、
前記カートリッジの外径よりも前記ミルポットの外径が小さい
ことを特徴とする大容量竪型ボールミル。 - 前記上スリーブと前記上自転軸の嵌合部分が、断面非円形に形成され、かつ前記下スリーブと前記下自転軸の嵌合部分が断面非円形に形成され、上下のスリーブとミルポットが共回りするように構成されている
ことを特徴とする請求項１記載の大容量竪型ボールミル。 - 前記下スリーブの下端部が、前記下テーブルより下方に突出しており、
前記下スリーブの下端部に同心状に遊星歯車が取付けられ、この遊星歯車が、前記ベースフレームの上面と前記下テーブルの下面との間に設けられた基礎円の中心が前記中心軸と同心である太陽歯車に対し遊び歯車を介して噛み合わされている
ことを特徴とする請求項１記載の大容量竪型ボールミル。 - 前記ミルポットが、上自転軸とポット部と下自転軸とからなり、前記ポット部が、上下方向に二分されて蓋と容器から構成されており、この蓋と容器が着脱自在に構成されている
ことを特徴とする請求項１記載の大容量竪型ボールミル。
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