JP5250198B2 - 岩石或いは鉱石の破砕精粒装置 - Google Patents

Description

本発明は、遠心力を利用して岩石或いは鉱石（以下岩石等と称する）を破砕し且つ破砕した岩石等を精粒して（粒度を揃えて）取り出す破砕精粒装置に関し、特に、このような破砕精粒装置のロータの外側の円筒状部に取り付けた反発部の改良に関する。

遠心力を利用して岩石或いは鉱石等を砂利状或いは砂状の細かい粒子に粉砕する破砕装置は従来から提案されている。本発明に係る実施の形態を説明する前に、本発明が応用される従来の破砕装置（特許文献１）を説明する。尚、この従来の破砕装置は本願の発明者に係るものである。以下、図１〜図４を参照して上述の従来の破砕装置を説明する。

図１は破砕装置の全体を示す断面図、図２は図１に示したロータの斜視図、図３（ａ）はロータに組み込むシリンダの分解斜視図、図３（ｂ）は図３（ａ）のシリンダの一部を構成するガイド板単体の斜視図、図３（ｃ）はロータの外周に取り付ける打撃板の斜視図、図３（ｄ）はロータの上部に取り付ける略円錐形状のキャップであり投入岩石等をロータに取り付けた複数のシリンダに分配するためのものである。

図１、図２及び図４において参照番号１は略逆円錐形（略こま型）のロータを示す。図２に示すように、ロータ１の上部に複数のシリンダホルダ３がロータ１本体と一体的に且つ円周方向に間隔を置いて突出形成され、隣接するシリンダホルダ３の間及びロータ１の中心部に平坦面２が形成されている。尚、図２において、ロータ１の周囲の矢印はロータの回転方向を示す。

複数のシリンダホルダ３の夫々は同一形状であり全体が図２に示すロータの回転方向に少し湾曲した直方体である。この直方体の外周側壁４はロータ１の外周面の一部をなし、内周側壁５はロータ１の中心軸（図示せず）に面している。即ち、これら外周側壁４と内周側壁５はロータ１の中心軸に対して同心円筒面の一部を構成するようになっている。

シリンダホルダ３の外周側壁４と内周側壁５との間には、アウターガイド側壁６とインナーガイド側壁７があり、これらの側壁６及び７はロータ１の回転方向に向かって膨らんだ曲面からなっている。シリンダホルダ３の外周側壁４を除いた他の側壁（５、６及び７）には、シリンダ本体１１及びガイド板１２（図３）に設けた係止部１３ａ〜１３ｄと係合する切り込み部８，９，１０が側壁の中央部で且つ平坦面２に略平行して形成されている。

さらに、アウターガイド側壁６には、シリンダ本体１１の膨出部１４と係合する係止凹部１５が縦方向に形成されている。インナーガイド側壁７にはガイド板１２（図３）をロータ１に取り付ける際に利用される案内凹部１９が同様に縦方向に形成され、更に、打撃板１７の取付部１８と係合する係止凹部２０が上述の案内凹部１９の外側であって且つ縦方向に形成されている。

ガイド板１２の一方の端部の上下には係止片１６があり（図３）、シリンダ本体１１の端部に形成した段部１６´と組み合わされる。図３（ｄ）は岩石等をロータ上で分配するシャフトヘッドカバー２１の斜視図であり、このカバー２１の中央部には略円錐形状の突出部２４があり、カバー２１のフランジ部２３はロータ１の中央開口段部２２（図１及び図２）にはめ込まれる。

図１に示す参照番号２５は被破砕物の投入口、２６は断面が略コの字型の誘導要素２７を受ける支持プレート、２８はロータ１の外部の周囲に設けた反発部材、２９はカバー３０の内面に緩衝を目的として重ねて取り付けたゴムライナー、３１は装置のハウジングである円筒状部、３２は軸受、３３はロータ１を回転させるドライブシャフト、３４は破砕されて細粒となった被破砕物を排出する排出口である。

図３（ａ）に示すガイド板１２の内壁の中央部には細長い突起部３５が設けられている。ガイド板１２の中央部は、中央部以外に比べて岩石が激突する割合が大きいので、磨耗の度合いが激しい。このため、中央部に設けた突起部３５によりガイド板本体５２の表面全体の磨耗をより均一にしている。

図４は、組み立てられたロータ１を示す図である。図４の参照番号３６及び３７は夫々シリンダ本体１１及びガイド板１２の内周側の端部を示す。その後、図３（ｄ）に示すシャフトヘッドカバー２１をロータ１の中央開口段差２２に載せる。

ロータ１を組み立ててシャフトヘッドカバー２１を取り付けて完成させた破砕装置（図１参照）に、岩石などの被破砕物を投入口２５から投入すると、被破砕物は、ロータ１と共に回転しているシャフトヘッドカバー２１により略均等に分散されてロータ１の上部に設けた複数のシリンダ内に供給される。

各シリンダを構成するガイド板１２の内壁はロータ１の回転方向に向いているので、各シリンダに入った被破砕物はガイド板１２の内壁に衝突しながらロータ１の外周方向に流れる。遠心力によりロータ１の外周部から放出された被破砕物は、ハウジングである円筒状部３１側に固定された反発部材２８（図１）に激突して破砕されると共に、ロータ１側にはね返ってきた被破砕物は、ロータ１の外周に設けた打撃板１７に激突して更に破砕されると共に周方向に加速される。尚、この間に、被破砕物同士の衝突によって被破砕物の表面の凹凸が減少する。このように、装置に投入された被破砕物は砕かれて装置の排出口３４から装置外部に排出される。
特開２００２−２７３２４８号公報

反発部材２８は、岩石等の破砕を効率よくするため、岩石等が衝突する部分に角度をもたせる必要がある。例えば、反発部材２８を三角柱とし、岩石等が三角柱の稜線部を中心に衝突するように設置する。しかしながら、岩石等が激突する三角柱の稜線部は磨耗や陥没によって損傷しやすいため、反発部材２８を比較的短期間で交換する必要がある。即ち、反発部材２８は消耗品であり、破砕装置１台当たりに設置する反発部材２８の数は例えば３２個位にもなり、交換されて不要となった大量の反発部材２８の処分に大きな問題があった。

遠心力によりロータ１の外周部から放出された被破砕物は、反発部材２８に衝突し、ロータ１側にはね返って打撃板１７に衝突し、この衝突が繰り返されて破砕されると共に、破砕された岩石同士の衝突によって角がとれて徐々に滑らかな表面となる。ロータ１と円筒状部３１の内側の間に形成される破砕空間では、周方向に高速の空気流が発生しているので、この空気流と打撃板１７による再加速とにより岩石等は重力に抗して破砕空間内にしばらく留まり、上述の岩石同士の衝突により表面が滑らかになり終には破砕装置の下部に落下する。破砕装置から取り出された岩石等の粒度はまちまちなので、これらの岩石等を網目が異なるメッシュを利用して使用目的に応じて区分けしなければならないという煩雑な問題があった。

（１）本発明に係る岩石等の破砕精粒装置は、略逆円錐形のロータの上部に複数のシリンダを略放射状に配置し、前記ロータの上方から投入される岩石等を前記複数のシリンダを介してロータの外周部から遠心力により放出し、前記ロータの外側に設けた円筒状部と前記ロータの間の破砕空間で岩石等を破砕精粒する装置であって、前記円筒状部の内壁側に複数の反発部を設け、これらの反発部の夫々は、略全長にわたって長軸方向に伸びた複数の突出部を有する柱状の反発ブロックと、該反発ブロックの中心部を長軸方向に貫通する反発ブロック心棒と、夫々切欠き部を有する第１及び第２反発ブロックホルダーと、反発ブロック押板とを備え、前記反発ブロック心棒の一端は前記第１及び第２の反発ブロックホルダーを組み合わせた際に切欠き部で形成される開口部と嵌合し、前記反発ブロック心棒の他端は前記反発ブロック押板に設けた開口部と嵌合することを特徴とする。

（２）上記（１）において、前記反発部は前記破砕空間の下部に突出する板状の突出部を有し、この突出部の大きさを調整することにより、前記破砕空間から取出される岩石等の粒度を調整することを更に特徴としている。

（３）上記（２）において、前記突出部は前記第２の反発ブロックホルダーから突出していることを更に特徴としている。

本発明によれば、消耗品である反発部材の使用期間を大幅に延ばすことができるので上述の従来例の問題を解決することができる。

更に、本発明によれば、破砕されて装置から取り出される岩石等の粒度を揃えることができる（即ち精粒できる）ので、従来のように網目が異なるメッシュを利用して岩石等の粒度を揃えるという手間を省くことができる。

以下、本発明に係る実施の形態を図５〜図７を参照して説明する。

図５は反発部５０の分解斜視図、図６は図５に示した反発部５０を組み立てて円筒状部３１の内壁に設置した様子を示す斜視図、図７は反発部５０の主要部の平面図である。

本実施の形態は、図５〜図７の夫々に示した反発部５０を複数個有し、これら複数の反発部５０は、円筒状部３１の内壁に固定されたリング状の反発ブロック受台６４（図１の支持プレート２６に相当）上に搭載される。図７に示すように、反発部５０の平面形状はほぼ扇形であり、この扇形の広がり角度を２２．５度とすれば、破砕精粒装置の外壁である円筒状部３１の内側にリング状に隣接して取り付けられる反発部５０の数は１６（＝３６０/２２．５）となる。

反発部５０は、図５に示すように、第１の反発ブロックホルダー５２と、第２の反発ブロックホルダー５４と、ロータ１（図１）から遠心力で放出された岩石等を破砕空間に弾き返す反発ブロック５６と、この反発ブロック５６の中心軸５６aを中心として設けた貫通孔５６bに挿入される反発ブロック心棒（芯金）５８と、反発ブロック押板６０と、背部保護板６２と、上述した反発ブロック受台（基台）６４などを有する。この反発ブロック受台６４は例えば溶接などにより円筒状部３１の内側にリング状に固定されている。破砕空間は、ロータ１と円筒状部３１の間に形成されるが、より詳しく言えば、ロータ１と反発部５０との間に形成される。

第２の反発ブロックホルダー５４は、破砕空間に突出する間隙規制板５４aを有する。この間隙規制板５４aの機能については後述する。反発ブロック５６は、図５では１個しか示していないが、実際には、図６に示すように反発ブロック５０毎に２個設けられている。反発ブロック５０は、その長軸５６aの方向で且つ略全長にわたって伸びた複数（本実施例の場合は３個）の突出部或いは突起部（本明細書では突出部と称する）５７を有する。

図６は、破砕精粒装置に組み込まれた反発部５０を示す斜視図であり、反発部５０の上部は、取付具６６及び６８などを利用して破砕精粒装置の上部の板７０に固定される。取付具６６は例えばボルト・ナットなどの通常の固定具であり、取付具６８は、反発ブロック押板６０の上部に固定され、取付具６６のボルトに対応した雌ねじ穴を有する。反発部５０の下部は、反発ブロック受台６４上に放射状に等間隔に設けた複数の位置規制板７２によって周方向の位置決めがなされる。

反発手段５０の組み立ては、例えば、第１の反発ブロックホルダー５２を位置規制板７２に合わせて反発ブロック受台６４の上に乗せた後、背部保護板６２を反発ブロックホルダー５２の後部に配置する。次に、第２の反発ブロックホルダー５４を第１の反発ブロックホルダー５２に組み込む。従って、第１の反発ブロックホルダー５２の切欠５３a及び５３b（図５）は、夫々、第２の反発ブロックホルダー５４の切欠５５a及び５５bと（図５）で六角形の開口部を形成する。

次に、六角形の２個の開口部の夫々に、反発ブロック５６の中心軸を貫通させた反発ブロック心棒５８の下端部を嵌め込む。更に、反発ブロック心棒５８の上端部を反発ブロック押し板６０の下面の設けた開口部（破線で示す）に嵌め込み、ブロック取付具６６及び６８を用いて破砕精粒装置の固定部に固定されている円板７０に固定する。

間隙規制板５４aは、図６から明らかなように、ロータ１の回転軸に直角の方向であってロータ１と破砕部５０の本体との間の破砕空間の下部に突出している。ロータ１から遠心力を受け且つ高速の空気流に乗って破砕空間に放出された岩石等は、反発ブロック５６と打撃板１７に繰り返し衝突し、打撃板１７に衝突した岩石等は周方向にさらに加速されると共に周方向の高速空気流に乗って破砕空間を周回する。破砕空間を周回する岩石は岩石同士の所謂「磨鉱」によって精粒される。破砕され磨鉱されて破砕空間を周回する岩石等は、間隙規制板５４aの幅及び長さによって決まる破砕空間下部の間隙に規制され、破砕空間から下方に落下できる大きさ（粒度）がほぼ決定される。つまり、間隙規制板５４aの大きさを決めれば破砕精粒装置から得られる岩石等の破砕精粒の度合いを決めることができる。

破砕空間で周回する岩石等は、反発ブロック５６の３個の突出部５７の内の破砕空間に面する突出部５７に激突する。破砕空間に面していない突出部５７は岩石等によって損傷をうけることはない。したがって、破砕空間に面する突出部５７の損傷が交換を要するレベルに達した場合には、破砕精粒装置の運転を止め、反発ブロック押板６０をはずし、反発ブロック５６を抜いて損傷を受けていない突出部５７があれば、その突出部５７が破砕空間に面するようにして設置しなおす。つまり、本発明によれば、反発ブロック５６の使用期間を従来の反発部材２８の３倍にすることができる。

図８は、上述の実施の形態の変形例を示す平面図であり図７に対応する。図８に示した変形例は反発ブロック５６の突出部の数を３個から６個にしたものであり、その他の部分は図５〜図８で説明した実施の形態と同様である。この変形例の反発ブロックを参照番号８０で示し、反発ブロック８０の突出部（図５〜図８の突出部５７に相当）を参照番号８１で示している。

この変形例では、反発ブロック８０の設置位置を変えて破砕空間に面する６個の突出部８１を変更できるので、反発ブロック８０の使用寿命を、図５〜図８で説明した実施の形態に比べて倍にすることができる。更に、変形例の突出部８１の内の突出形状の小さいものを破砕空間に面するようにすれば岩石等の破砕程度を小さくすることができる。

本発明が応用される従来の破砕装置の一例の断面図。 図１に示した従来の装置のロータの斜視図。 図２に示した従来のロータに組込む部品の斜視図。 図２に示した従来のロータに図３に示した部品を組込んだ様子を示す斜視図。 本発明の実施の形態に係る反発部の分解斜視図。 図５に示した反発部の組立斜視図。 図５及び図６に示した反発部の平面図。 図５〜図７で説明した実施の形態の変形例を示す平面図。

符号の説明

１：ロータ、 ３：シリンダホルダ、 ４，５：シリンダホルダの内外周側壁、 １９：ガイド板をロータに取り付ける際に使用する凹部、 ２０：打撃板をロータに取り付ける際に使用する係止凹部、 ３１：円筒上部、 ５０：反発部、 ５２：第１の反発ブロックホルダー、 ５４：第２の反発ブロックホルダー、 ５６：反発ブロック、 ５８：反発ブロック心棒、 ６０：反発ブロック押板、 ６２：背部保護板、６４：反発ブロック受台。

Claims (5)

1. 略逆円錐形のロータの上部に複数のシリンダを略放射状に配置し、前記ロータの上方から投入される岩石或いは鉱石を前記複数のシリンダを介してロータの外周部から遠心力により放出し、前記ロータの外側に設けた円筒状部と前記ロータの間の破砕空間で岩石或いは鉱石を破砕精粒する装置であって、
   前記円筒状部の内壁側に複数の反発部（５０）を設け、これらの反発部の夫々は、略全長にわたって長軸（５６a）方向に伸びた複数の突出部（５７）を有する柱状の反発ブロック（５６）と、ロータの回転軸に直角の方向であって前記破砕空間の下部に突出する板状の突出部（５４a）とを有し、この突出部の大きさを調整することにより前記破砕空間から取出される岩石或いは鉱石の粒度を調整することを特徴とする岩石或いは鉱石の破砕精粒装置。
2. 前記反発部の夫々は、前記反発ブロックの中心部を長軸方向に貫通する反発ブロック心棒（５８）と、切欠き部（５３a、５３b、５５a、５５b）を有する第１及び第２反発ブロックホルダー（５２、５４）と、反発ブロック押板（６０）とを備え、前記反発ブロック心棒の一端は前記第１及び第２の反発ブロックホルダーを組み合わせた際に切欠き部で形成される開口部と嵌合し、前記反発ブロック心棒の他端は前記反発ブロック押板に設けた開口部と嵌合することを特徴とする請求項１に記載の岩石或いは鉱石の破砕精粒装置。
3. 前記板状の突出部は前記第２の反発ブロックホルダーから突出していることを特徴とする請求項２に記載の岩石或いは鉱石の破砕精粒装置。
4. 前記反発ブロックの複数の突出部の数は３であることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の岩石或いは鉱石の破砕精粒装置。
5. 前記反発ブロックの複数の突出部の数は６であることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の岩石或いは鉱石の破砕精粒装置。
   

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