JP6600710B2 - 遠心力により岩石或いは鉱石等を破砕する装置 - Google Patents

Description

本発明は、遠心力を利用して岩石或いは鉱石等を破砕して砂利状或いは砂状の細かい粒子とする破砕装置に関し、特に、このような破砕装置のロータに取り付ける部品の改良に関する。

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提案されている。尚、本明細書では「岩石或いは鉱石等」を単に「被破砕物」或いは「岩石等」と称する場合がある。

実用新案出願公告昭５２−５１３３３号公報 特許第３６１００１９号公報

特許文献１に記載された従来技術を図１〜図４を参照して説明する。尚、この特許文献１に係わる実用新案登録出願は本願発明者によってなされたものである。

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或いは鉱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部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三角形状の衝撃部片、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、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１２の衝撃全体の磨耗をより均一にしている。

上述のシリンダ（シリンダ本体１１とガイド板１２の組み合わせたもの）及び打撃版１７をロータ１に組み込むには次の手順・方法で行う。

ロータ１の隣接するシリンダホルダ３の間の平坦面２にシリンダ本体１１を置く。次に、シリンダ本体１１の係止部１３ａ（図３（ａ））をシリンダホルダ３の内周側壁５から外周側壁６に回り込んでいる切込部８に嵌め込むと共に、他の係止部１３ｂをアウターガイド側壁６の切込部１０にも嵌め込むと共に、膨出部１４をシリンダホルダ３の係止凹部１５（図２）に組み込む。

次に、打撃板１７の取付部１８（図３（ｃ））をシリンダホルダ３の係止凹部２０に嵌合させる。その後、ガイド板１２の係止部１３ｄ（図３（ｂ））を、シリンダホルダ３のインナーガイド側壁７の縦方向の凹部１９に合わせてガイド板１２を上方から組み込み、更に、このガイド板１２をロータ１の外周に向けて移動させ、前記係止部１３ｄを凹部１９から切込部９に移行させる。これに伴い、ガイド板１２の他方の係止部１３ｃがシリンダホルダ３の切込部８に組み込まれる。このとき、ガイド板１２の上下係止片１６がシリンダ本体１１の切欠き段部１６´に当接すると同時に、外周側のテーパ部３６が打撃板１７の背部を押圧することになる。このようにして、隣接するシリンダホルダ３の間に一個のシリンダが形成される。

上述のシリンダ組込を順次行い、図４に示すように、ロータ１の組み立てを完成させる。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。尚、シリンダを組み込む前に、シャフトヘッドカバー２１をロータ１の中央開口段差２２に配置するようにしてもよい。

以上のように、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３１側に固定された衝撃片（衝撃部材）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。尚、この間に、被破砕物同士の衝突が加わり、装置に投入された被破砕物は細かく砕かれて装置の排出口３４から装置外部に排出される。

シリンダ本体１１の内壁は、ロータ１の回転方向とは逆方向に向いているので被破砕物との衝突は少なく、したがって、シリンダ本体１１の内壁の磨耗はガイド板１２に比べて非常に小さい。このため、特許文献１に記載の従来技術では、シリンダをシリンダ本体１１とガイド板１２とで構成することによってシリンダそのものを交換するのではなく、磨耗の激しいガイド板１２のみを交換可能としているので部材交換費用を低減できるという効果がある。

しかしながら、特許文献１の従来技術では、磨耗の激しいガイド板１２のみを交換すればよいという効果があるが、ガイド板１２自体を交換しなければならないという新たな問題がある。

上述の特許文献１に記載の従来技術の問題を解決するため、本願発明者は、特許文献２に係わる特許出願をしている。

以下、特許文献２の従来技術について説明する。尚、必要に応じて特許文献１で説明した装置部品にも言及する。

図５（ａ）及び（ｂ）は夫々ガイド板ケース５０及びガイド板本体５２を示し、図５（ｃ）はケース５０に本体５２を取り付けた様子を示している。ガイド板ケース５０にガイド板本体５２を取り付けた後にロータ１（図１等参照）に組込む手順・方法は特許文献１で説明したとおりである。尚、ケース５０にガイド板本体５２を取り付けたものをガイド板と称し参照番号５３で示す。

図５（ａ）に示すように、ガイド板ケース５０は、側壁５４ａ及び５４ｂ、切込部５６、突起部５８ａ，及び５８ｂなどを有する。切込部５６は、図５（ｂ）に示すガイド板本体５２の底部の端部（ロータの中心軸側（例えば図２参照）の端部）付近に形成した突起部６０と係合し、一方、突起５８ａ及び５８ｂは、ガイド板本体５２の端部６１ａ及び６１ｂに夫々当接する。ガイド板本体５２は、図５（ｃ）に示すようにケース５０に取り付けられ、ロータ１に設置される。ケース５０の切込部５６及び突起部５８ａ及び５８ｂ、側壁５４ａ及び５４ｂによって、ガイド板本体５２はロータ１の回転によって生ずる遠心力に抗してケース５０に保持される。

ガイド板本体５２の衝撃中央部に設けた細長い突起部６２は、図３（ｂ）に示した突起部３５と同様の目的を有する。即ち、ガイド板本体５２の中央部はその周辺部に比べて岩石が激突する割合が大きいので中央部の磨耗度合いは中央部以外に比べて大きい。このため、突起部６２を設けることにより、ガイド板本体５２の衝撃表面全体の磨耗をより均一にすることができる。

このように、ガイド板本体５２をケース５０に着脱可能に設けることにより、摩耗して使用に支障があるガイド板本体のみを交換すればよいので、ガイド板全体の交換を必要とする特許文献１の問題を解決することができる。

しかしながら、装置に投入される岩石等は、所定の大きさを超えないようにする前工程（メッシュフィルタ等を使用）を経てはいるが、大きさと形状が夫々異なり、シリンダに分配される岩石などの量も一様ではないため、ガイド板本体５２の衝撃の摩耗（損傷）が局所的であってもガイド板本体５２を交換しなければならないという問題があった。

本発明は上述の従来技術の問題を解消するためになされたものである。簡単に説明すると、ロータ上に搭載した複数のシリンダの夫々をシリンダ本体とガイド板との組み合わせで構成し、このガイド板のシリンダ内面となる内壁に複数の衝撃部材をロータに対して略放射状に且つ着脱可能に設けることによって課題を達成している。

本発明は、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、上記ロータの上方から投入される岩石或いは鉱石を上記複数のシリンダに導入し、上記岩石或いは鉱石を上記ロータの遠心力を利用してロータ外周部から放出して破砕する装置において、上記複数のシリンダの夫々はシリンダ本体とガイド板との組み合わせであり、該ガイド板はシリンダ内面となる内壁に複数の衝撃部材を上記ロータに対して略放射状に且つ着脱可能に備え、上記複数の衝撃部材は夫々略同一の形状であり相互に配置転換可能であるとともに、各衝撃部材はその両側部分が同一形状を有し当該衝撃部材の配置場所を変えることなく反転させて配置することが可能であることを特徴とする遠心力により岩石或いは鉱石を破砕する装置である。

本発明の一形態では、上記ガイド板はその長手方向に湾曲した凹部状の収納部を有し、上記複数の衝撃部材は上記収納部内に縦列配置されることにより上記シリンダ内面に湾曲した面を構成するようにしている。

ロータの回転による遠心力を利用して岩石等を破砕する装置において、ロータ上に設置され且つ岩石等を案内するシリンダを構成する従来のガイド板の内壁に複数の衝撃部材をロータに対して放射状に且つ着脱可能に配設している。このようにすることにより、ガイド板のシリンダ側の内壁に設けた複数の衝撃部材が局所的に損傷した場合、損傷した衝撃部材のみを交換すればよいので、従来のようにガイド板全体を交換する必要がなくなる。さらに、その衝撃部材の損傷の具合によっては、損傷した衝撃部材の配置位置を変更するだけで部材の交換を延ばすことが可能であり、さらに、衝撃部材の配置位置を変えることなく損傷部材を反転させることによっても部材の交換を延ばすことが可能となることもある。

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ガイド板を説明するための斜視図。 本発明に係るガイド板と衝撃部材などを説明する斜視図及び断面図。

以下、本発明の実施の形態について図６を参照しながら説明する。尚、必要に応じて特許文献１及び２に関連して説明した部材（部品）にも言及する。

図６(a)のガイド板８０は図３(a)に示したガイド板１２に相当し、ガイド板８０と１２の相違は、前者には図６(a)に示す凹部状の収納部８４が設けられ、この収納部８４に図６（c）に示す衝撃部材８２が収納されることにある。

図６(b)は、複数の衝撃部材８２がガイド板８０の長手方向（長軸方向）に沿って収納部８４に縦列配置されていることを示している。図４で説明したように、ガイド板８０はロータ１に対して略放射状に配置されるので、複数の衝撃部材８２はガイド板８０のシリンダ内面となる内壁に略放射状（ロータ１に対して）に設けられることになる。

衝撃部材８２の中央部に設けた細長い突起部８６は、図３(a)で説明した突起部３５に相当し、衝撃部材８２の中央部は岩石が衝突する割合が大きいことを考慮して設けたものである。

衝撃部材８２は突起部８６の長手方向の中心線に関して両側部分が同一形状に製作される。したがって、複数の衝撃部材８２を図６(b)に示すように設置した場合、個々の部材を１８０度回転させて設置しなおすことができる。

図６(d)は衝撃部材８２を組み込んだガイド板８０を、図３(a)のシリンダ本体１１に相当するシリンダ本体８８に設置した様子を示す断面図である。シリンダ本体８８と１１の主な相違点は、シリンダ本体８８には縦列設置した衝撃部材８２を抑えるための突起部９０が設けられていることである。図４に示したように、ロータ１は矢印の方向に回転するので、衝撃部材８２には図６(d)の矢印９２の方向に力が加わる。

シリンダ本体８８にガイド板８０を合わせたものがシリンダ９４であり、上述した従来技術に即していえば合計６本のシリンダ９４がロータ１（図４）に搭載される。

以上説明したように、岩石等を案内するシリンダを構成する従来のガイド板の内壁に凹部状の収納部８４を形成し、この収納部に複数の衝撃部材８２をロータに対して放射状に且つ着脱可能に設けることによって、ガイド板８０のシリンダ側の内壁が局所的に損傷した場合、その部分の衝撃部材を交換することによってガイド板全体を交換する無駄を省くことができる。さらに、その衝撃部材８２の損傷の具合によっては、損傷した衝撃部材を新た部材に交換することなく配置位置を反転させることによって新たな衝撃部材の補充回数を減らすことが可能となる。したがって、磨耗が激しい部品の交換費用を大幅に削減することができる。

１…ロータ
５０：ガイド板ケース
５２：ガイド板本体
５３：ガイド板
７４：打撃板
８０：ガイド板
８２：衝撃部材
８４：衝撃部材を収納する収納部
８６：突起部
８８：ガイド板本体
９０：衝撃部材を抑える突起部
９２：装置の運転中に衝撃部材に加わる円周方向の力を示す矢印

Claims (2)

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、上記ロータの上方から投入される岩石或いは鉱石を上記複数のシリンダに導入し、上記岩石或いは鉱石を上記ロータの遠心力を利用してロータ外周部から放出して破砕する装置において、上記複数のシリンダの夫々はシリンダ本体とガイド板との組み合わせであり、該ガイド板はシリンダ内面となる内壁に複数の衝撃部材を上記ロータに対して略放射状に且つ着脱可能に備え、上記複数の衝撃部材は夫々略同一の形状であり相互に配置転換可能であるとともに、各衝撃部材はその両側部分が同一形状を有し当該衝撃部材の配置場所を変えることなく反転させて配置することが可能であることを特徴とする遠心力により岩石或いは鉱石を破砕する装置。
2. 上記ガイド板はその長手方向に湾曲した凹部状の収納部を有し、上記複数の衝撃部材は上記収納部内に縦列配置されることにより上記シリンダ内面に湾曲した面を構成することを特徴とする請求項１記載の遠心力により岩石或いは鉱石を破砕する装置。