JP5006386B2 - 原料粉砕機用排出扉 - Google Patents

Description

本発明は、工業用粉砕機、全く制限的意味はないが特にスクラップ金属粉砕機タイプの工作機械の分野に関する。本発明は、実際、粉砕原料の毎時生産量の増大、粉砕機を駆動する電動モータの電流負荷の削減、粉砕機の内部壁ならびに粉砕ロータのハンマ及びアンビルの摩耗の有意な低減を可能にする既存の粉砕機の改良である。

一般に、現在の粉砕機（図１参照）、特にスクラップ金属粉砕機は、電動モータにより動かされているロータが内部で回転している内部主ケーシングで構成されている。ロータには、その周囲にケーシングと一体化されたアンビルの稜と連動するように適合されたハンマが備わっている。ケーシングは、耐久性ある遮へい用プレートで被覆された内部壁を有する。

粉砕すべき原料は、一般にロータの近くに配置されている１つの開口部を通ってケーシング内に投入される。一般に、粉砕原料は、連続的に粉砕機に補給するベルトコンベアにより粉砕機まで搬送される。

粉砕すべき原料は、ロータにより駆動され、ロータとアンビルの間での圧壊により細かく砕かれる。粉砕された原料の破片は次に、補給用開口部と反対側の部分に至るまでケーシングの壁上で接線方向に引きずられて、そこで出口での製品の粒度を決定するようにそのメッシュ寸法が規定されロータの上に配置されている格子を有するケーシングの上部部分の中に投入される。格子のメッシュ寸法によって規定された所望の粒度に達した粉砕済み原料の破片のみが排出され得る。

所望の粒度に達した粉砕済み原料の破片とは、本書では、ケーシングの上方部分にある格子の寸法により規定される粒度又はそれより低い粒度をもつ破片のことを意味する。

排出され得ない破片はケーシング内に再び落下し、ロータの回転により再度取り上げられ、改めて細かく砕かれる。

ケーシングの側壁には、格子のレベルの高さより下に、粉砕時間中は閉じていてシリンダにより動かされる密閉型排出扉が備わっている。

この扉は、粉砕不可能な原料でできた部品を即時排出して、それらが粉砕循環路内にとどまらず、ロータ及び／又はハンマ及び／又はアンビル及び／又はケーシングの壁の劣化をひき起こさないようにする、機能を果たす。

実際には、この排出扉は、機械のオペレータがこのような粉砕不能原料製部品がケーシング内に進入したことを認識した時点で、オペレータの自主的行動によってのみ開放される。

従って、所望の粒度をもつ原料の破片の排出は、ケーシングの上方部分にある格子によってのみ行なわれ、この排出は、破片が獲得した上昇速度、すなわち、破片が格子に達するのに充分な速度、に依存する、ということがわかる。

ただし、その真価を発揮したこの有効なシステムにもいくつかの欠点がある。

粉砕時間中、所望の粒度をもつ原料破片の一部のみが、ケーシングの上方部分にある格子に達し、格子を通って排出される。このとき、上昇速度が充分でなく排出されなかった所望の粒度をもつ破片は、ケーシングの中に再び落下し、粉砕すべき新しい原料が中に入れられるロータに再度補給されることになる。

こうして、ロータのレベルでの詰め込み過ぎが引き起こされる可能性があり、余分な原料を駆動するためにロータを駆動するモータにより大きな出力を発生させることが必要となる。

このことは又、破片が排出されていたならば回避できたと思われるこれらの破片により生み出された摩擦に起因するケーシングの壁及びロータのハンマの摩耗を増大させる結果にもなる。

最後に、所望の粒度に達した破片を排出するためのそれらの粉砕サイクルにおける再循環は、粉砕サイクルを不必要に長くし、従って粉砕機の中に予め導入された粉砕すべき所与の質量の原料に対応する粉砕済みの所望の粒度をもつ破片の生産は遅延する。

所望の粒度に達した破片を、さらに多く、かつ、より速く排出することができるように粉砕機を変更することが有利であり得る、ということがわかる。

本発明は、既存のシステムの欠点を克服し、粉砕機の部品（ケーシングの壁、ハンマ、ロータ、アンビル）の寿命を増大させ、しかも、その結果、粉砕ロータを駆動する電動モータの応力付加を減少させて、粉砕機の性能を著しく改善することができるようにする。

このために本発明は、原料粉砕機、特にスクラップ金属粉砕機のケーシング用の排出扉において、規定の寸法の少なくとも１つの開口部、及び排出扉と予め規定された鋭角の迎え角を成しながら、排出扉の内部面上で開口部に対面してこの開口部の上に配置された少なくとも１つのデフレクタを含んで成り、デフレクタが排出扉の回転軸に対して平行に配置されていることを特徴とする排出扉を提案している。

特定の一つの実施形態によれば、排出扉は、原料粉砕機のケーシングの側壁用の扉である。

実際、出願人は、特に扉がケーシングの側壁内にある場合に、規定の寸法の開口部を排出扉の中に削孔し、かつ開口部を覆い排出扉と所与の寸法の鋭角を成し、このように、ケーシング内に追加の常設開口部を設けることになる開口部のほぼ上縁部上の開口部レベルでロータの軸に向かってほぼ方向づけされているデフレクタをケーシングの内部でこの扉の内部壁の中に据えつけることにより、所望の粒度に達した破片は、いつでも、そしてそれらが格子を越えるための上昇速度を有していない場合でさえも、排出され得る、ということを示すことができた。

デフレクタは、排出扉上に直接、又は排出扉上に組み付けられるプレート上に、あらゆる適切な手段によって固定可能である。

本発明の一つの変形形態によれば、ケーシングが扉の上部部分に設置されている場合ケーシング上の扉の連接軸と、開口部の上縁部との間で排出扉の上に、デフレクタを固定することができる。デフレクタは、ロータを中心として回転する粉砕済み原料の破片の循環路内で１つの障害物を作り上げることを目的としている。破片はこのとき、この障害物に突き当たり、粉砕機の排出扉内にこのように設けられた開口部に向かって送り戻される。このように排出扉内に設けられた開口部は、所望の粒度に対応する予め規定された寸法を有していることから、このとき粉砕された所望の粒度をもつ破片のみが開口部を横断し、この目的で備えられた容器の中にケーシングから排出され得る。より大きな粒度の破片は、開口部の縁部により停止され、このとき循環路内に再び落下して、ロータに再び補給する。

側壁は有利には、装置を補完することになる。デフレクタの各端部又は各開口部の各々の側に、又はデフレクタの各端部に垂直にかつ排出扉に直交して開口部間に任意の形で設置された三角形のこれらの壁は、扉に支持される。このように、これらの壁は、排出扉とデフレクタの間に形成された側方隙間を塞ぎ、このように、開口部に向かっての破片の優れた誘導及び／又は選別が確保される。

デフレクタは、側壁の各々に支持されることになることから、これらの壁はさらに、排出扉上にデフレクタのための支承を作り上げてアセンブリを結束させることができる。

側壁は、デフレクタの長さ、排出扉の高さ及び、デフレクタとデフレクタが固定されている部品が成す迎え角によって規定される寸法を有する。

側壁は、排出扉上に直接、又は、同様にデフレクタを上に固定することもできかつ排出扉上に組み付けられるプレート上に、適切なあらゆる手段によって固定可能である。側壁の好ましい１つの固定手段は溶接である。

換言すると、本発明は、粉砕機の排出扉上に排出フードを少なくとも１つ設けることを提案している。

排出扉はそれ自体、従来の排出扉の寸法と同一の寸法を提示し、それが設置される粉砕機のメーカーにより当初供給された排出扉と同じ材料でできている。

このように、本出願の目的である発明は、あらゆる粉砕機のあらゆる排出扉にでもあてはまることがわかる。

このように、本発明を装備した排出扉は、中に開口部を設け上にデフレクタ及び側壁を組み付ける当初の扉であってもよいし、或いは又要望に応じて製造される本発明を装備した排出扉でもあり得る。この後者の変形形態においては、製造された扉は、それが設置される粉砕機のメーカーが当初供給した扉に置き換わるものである。この場合、本発明が装備された排出扉は、当初の扉の寸法を有し、それについて想定された用途と相容性あるあらゆる原料で製造されることになる。例えば、鋼、特に制限的な意味なく鋳造されたマンガン鋼、さらにはクロム−バナジウム鋼であり得る。

本発明の特定の実施形態において排出扉が複数の開口部を有する場合、これらの開口部は、排出扉の長手方向軸に沿って互いに並んで設けられる。

本発明に従うと、開口部は既知のあらゆる形態をとり得る。これらの開口部は、円形、正方形、矩形、三角形又は楕円形という形状を有し得る。好ましくは、開口部は正方形の形状を有する。

本発明によれば、開口部の寸法は、所望の粉砕済み原料の破片の粒度により規定される。当業者であれば、所望の粒度に寸法を適合させることができる。

デフレクタは、有利には、扉の上に取外し可能な形で取付けられ、そのため摩耗後のその交換は容易である。

本発明に従うと、デフレクタは排出扉上に直接組み付けられ、例えばネジ留め、ボルト締め、溶接、嵌め込み、さらにはスライダ上の取付けといったような適切なあらゆる手段によって可逆的に排出扉上に固定される。

本発明の一つの変形形態に従うと、デフレクタは、排出扉内に設けられた開口部の寸法を少なくとも有する少なくとも１つの開口部をそれ自体有する、デフレクタの原料と同じ原料又は異なる原料のプレートの上に組み付けることができ、このプレートは開口部の外部寸法よりも大きな外部寸法を有し、適切なあらゆる手段で可逆的に扉の上に取付けられる。

従って本発明は同様に、排出扉内に設けられた開口部の寸法を少なくとも有する少なくとも１本の開口部をそれ自体有し、開口部の外部寸法よりも大きい外部寸法を有し、適切なあらゆる手段により可逆的に扉の上に取付けられている、先に記述した通りの、原料粉砕機（１）のケーシング用の排出扉のためのプレートをもその目的としている。

従って、本発明は同様に、請求項１から１１のいずれか１項に記載の原料粉砕機のケーシング用の排出扉上での請求項１２に記載のプレートの利用をもその目的としている。この変形形態においては、デフレクタは適切なあらゆる手段によってプレートに固定可能である。例えばデフレクタをプレート上に溶接することができる。

好ましくは、プレートとデフレクタは単一部品の形で鋳造され、これにより、粉砕中に生み出される衝撃に対するアセンブリの優れた耐久性を確保するという利点が得られる。

デフレクタと側壁がプレート上に組み付けられる場合、排出扉上に組み付けられ、次に排出扉に可逆的に固定されるのはこのアセンブリである。このとき、固定手段は、例えばネジ留め、ボルト締め、嵌め込みさらにはスライド上の取付けといったようなあらゆる可逆的固定手段であり得る。好ましくは、アセンブリの強固さを確保するのに充分な数でボルトを利用する。

一つの変形形態においては、排出扉が開口部の削孔以外の変更を全く受けることなく、プレート／デフレクタ／側壁のアセンブリを排出扉の内部面上に直接組み付けることができる。

好ましい一つの実施形態に従うと、排出扉内でその内部面上に、開口部を中心として、プレートの正確な寸法に合わせたほぞ穴が作製される。ほぞ穴の中にひとたび配置されると、プレート／デフレクタ／側壁のアセンブリは、ネジ留め、ボルト締め、嵌め込みさらにはスライダ上の取付けにより、排出扉に対し可逆的な形で固定される。

デフレクタ及び／又はプレート及び／又は側壁は、それらの目的である用途に適したあらゆる原料で実施可能である。例えば、それらは、鋳造型マンガン鋼製又はＨＡＲＤＯＸ（登録商標）（Ｓｗｅｄｉｓｈ Ｓｔｅｅｌ， スウェーデン）、ＣＲＥＵＳＡＢＯ（登録商標）又はそれと同じタイプの物（ＡＲＣＥＬＯＲ， フランス）タイプの耐摩耗性自動溶接鋼製であり得る。

当然のことながら、本発明は、あらゆる既存の粉砕機のあらゆる排出扉に適合され得ることから、これらの排出扉は可変的寸法を呈し得る。従って、排出扉の寸法及び扉内に設けられる開口部の規定の寸法に応じて、開口部数は可変的であり得るということがわかる。当業者であれば、開口部の数を排出扉の寸法に適合させることができる。有利には、当業者は、最大の排出効率を得るために排出扉の寸法に応じて可能なかぎり多くの開口部を設けるよう配慮することになろう。

デフレクタについては、開口部が１つであるか複数であるかに関わらず、デフレクタは唯一のもの、すなわち開口部全体を網羅する唯一つの部品であってもよいし、或いは又例えば開口部１つに１つずつの多数のものであってもよい。

同様に、複数の開口部が存在する場合においては、１つの同じデフレクタが開口部総数より少ない開口部数を網羅することそして複数のデフレクタが開口部全体を網羅することも想定可能である。

１つの開口部しか存在しない場合には、アセンブリは、開口部の各々の側に１つずつ分布した側壁を有する。２つ以上の開口部が存在する場合には、アセンブリは、１つの開口部の各々の側に１つずつの対を成して分布した同数の側壁を有することができる。ｎ個の開口部がある場合には、１つの同じ壁が開口部間に配置され得るため、アセンブリはｎ＋１個の側壁を有すると想定することも同様に可能である。

本発明に従った排出扉は、複数の開口部、開口部と同数のデフレクタそしてデフレクタを支持することになる開口部の各々の側にある側壁を有することができる。

本発明は同様に、先に記述した通りの排出扉を有する原料粉砕機、特にスクラップ金属粉砕機をも目的とする。

特に本発明は、内部主ケーシング、少なくとも１つのロータ、ロータ上のハンマ、少なくとも１つのアンビル、耐久性ある遮へい用プレートで被覆された閉鎖されたケーシングの底面、補給用開口部、ロータの上に配置された排出格子及び先に記述されている通りである排出扉を有する、原料粉砕機特にスクラップ金属粉砕機に関する。

本発明は同様に、原料粉砕機特にスクラップ金属粉砕機における、先に記述した排出扉の利用に関する。

本発明の目的、特徴及び利点は、添付図面を参照して、制限的意味のない一例として提供される以下の記述から明らかになる。

図１は、中に内部主ケーシング１、ロータ２、ハンマ３、アンビル４、耐久性ある遮へい用プレートで被覆された、ケーシングの閉鎖底面５、補給用開口部６、粉砕すべき原料７、ロータの上に配置された格子８及び排出扉９が表わされている、従来のスクラップ金属粉砕機の横断面図を表わす。

図２は、排出扉１９、排出扉１９内に設けられた開口部１０、デフレクタ１２及び排出扉の内部面１１が中に表わされている本発明に従ったスクラップ金属粉砕機の横断面図である。

図３は、それ自体１本の開口部２０を有するプレート２３上に、迎え角２５に沿って自動溶接２４により組み付けられた、デフレクタ２２を形成する部品の側面図を表わす。この部品にはさらに、側壁２６とボルト２７が備わっている。アセンブリは、排出扉２９上に取付けた状態で表わされている。

デフレクタは、２００〜１２００ｍｍの間、好ましくは３００〜５５０ｍｍの間に含まれる長さを有することができる。

迎え角は、５〜８０度の間、好ましくは３０〜４５度の間に含まれ得る。

デフレクタ及び／又はプレート及び／又は側壁は、１０〜９０ｍｍの間、好ましくは３５〜４５ｍｍの間に含まれる厚みを有することができる。

プレートの寸法は、開口部の寸法に比べ、少なくとも３０ｃｍ〜５０ｃｍ、好ましくは２０ｃｍ〜３０ｃｍだけ大きい。

ボルト数は４〜６個、好ましくは６個であり、ボルトは、３５ｍｍ以上であればいかなる直径のものであってもよい。

図４は、図３の矢印に沿ったこの部品の正面図であり、ここには、排出扉３９の内部面、正方形形状の開口部３０、ボルト３７、プレート３３、デフレクタ３２及び側壁３６が表わされている。

正方形の開口部を設ける場合、開口部の辺の寸法は、３０ｍｍ〜２５０ｍｍの間、好ましくは５０〜２００ｍｍの間に含まれ得る。特に有利な寸法は１４０ｍｍである。

開口部が正方形以外の形状を有する場合でも、その寸法は同じ範囲内に含まれる。

図５は、開口部４０、ほぞ穴４５及びボルト４７の位置が表わされている、開口部の数と同数のデフレクタを収容するように適合された排出扉４９の内部側面図である。

図６は、開口部５０及びほぞ穴５５が表わされている、軸Ａ−Ａに沿った図５の扉の断面図である。

従来のスクラップ金属粉砕機の横断面図を表わす。 本発明に従ったスクラップ金属粉砕機の横断面図を表わす。 排出扉上に取付けられたデフレクタを形成する部品の側面図を表わす。 図３の矢印に沿ったこの部品の正面図である。 開口部の数と同数のデフレクタを収容するように適合された排出扉の内部側面図である。 図５の軸Ａ−Ａに沿ったこの扉の断面図である。

Claims (16)

1. 原料粉砕機のケーシング用の排出扉（９、１９、２９、３９、４９）であって、
   前記扉の横方向軸に沿って貫通して設けられた規定の寸法の少なくとも１つの開口部（１０、２０、３０、４０、５０）、及び、
   前記排出扉と予め規定された鋭角の迎え角（２５）を成しながら、排出扉（１１、３１）の内部面上で前記開口部に対面してこの開口部の上に配置された少なくとも１つのデフレクタ（１２、２２、３２）を含んで成り、
   前記デフレクタが排出扉の回転軸に対して平行に配置されている、
   ことを特徴とする排出扉。
2. デフレクタ（１２、２２、３２）が、排出扉上に直接組み付けられ可逆的に固定されている、ことを特徴とする請求項１に記載の排出扉。
3. デフレクタ（１２、２２、３２）がプレート（２３、３３）の上に適合され固定されており、
   前記プレートが、少なくとも排出扉内に設けられた開口部の寸法を有する開口部（１０、２０、３０、４０、５０）を有し、
   前記プレートの外寸が開口部の外寸より大きい、
   ことを特徴とする請求項１に記載の排出扉。
4. 開口部の各々の側で排出扉に対し直角に配置される側壁（２６、３６）をさらに有し、その上にデフレクタが支持される、ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の排出扉。
5. プレート／デフレクタ／側壁のアセンブリが排出扉の内部面上に直接組み付けられている、ことを特徴とする請求項４に記載の排出扉。
6. プレート／デフレクタ／側壁のアセンブリが排出扉の内部面上でほぞ穴（４５）を用いて組み付けられ、排出扉に対し可逆的に固定されている、ことを特徴とする請求項４に記載の排出扉。
7. 排出扉の長手方向軸に沿って互いに並んで設けられている複数の開口部を有する、ことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の排出扉。
8. 排出扉に対し直角に配置され、その上にデフレクタが支持されることになる少なくとも２枚の側壁をさらに有する、ことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の排出扉。
9. 複数の開口部と、該開口部と同数のデフレクタと、その上にデフレクタが支持される開口部の各々の側の側壁と、を有する、ことを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の排出扉。
10. デフレクタがほぼロータの軸に向かって方向づけされている、ことを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の排出扉。
11. デフレクタがケーシング上の扉の連接軸と開口部の上縁部の間で排出扉上に固定されている、ことを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載の排出扉。
12. 請求項１から１１のいずれか１項に記載の、原料粉砕機（１）のケーシング用の排出扉（９、１９、２９、３９、４９）のためのプレートであって、
    該プレートが、排出扉内に設けられた開口部の寸法を少なくとも有する少なくとも１つの開口部を有し、開口部の外部寸法よりも大きい外部寸法を有し、適切なあらゆる手段により可逆的に扉の上に取付けられている、ことを特徴とするプレート。
13. 請求項１から１１のいずれか１項に記載の原料粉砕機（１）のケーシング用の排出扉（９、１９、２９、３９、４９）上で請求項１２に記載のプレートを使用する方法。
14. 請求項１から１１のいずれか１項に記載の排出扉を有する、ことを特徴とする原料粉砕機。
15. 内部主ケーシングと、少なくとも１つのロータと、前記ロータ上のハンマと、少なくとも１つのアンビルと、耐久性ある遮へい用プレートで被覆された閉鎖されたケーシングの底面と、供給用開口部と、ロータの上に配置された排出格子と、を有する、
    ことを特徴とする請求項１４に記載の原料粉砕機。
16. 請求項１４又は１５に記載の原料粉砕機における、請求項１から１１のいずれか１項に記載の排出扉を使用する方法。

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