JP6621751B2 - グラインディングパン - Google Patents

Description

本発明は、途切れない内側中空スペース開口と、下側ベースモジュールとその上に固定される環状の上側グラインディングパンモジュールとに分かつほぼ水平な少なくとも１個の分割部と、を有するグラインディングパン、とりわけ垂直ミル用のグラインディングパンに関する。

垂直ミルにて昨今広く使用されているグラインディングパンについては、例えば特許文献１及び特許文献２を参照されたい。

それらグラインディングパンは、通常は単体（ワンピース）であり鋳物材料から生産されている。垂直ミルのスループットを高めるべくひときわ大きな垂直ミル及びそれに関わるひときわ大きなグラインディングパンが常々求められていることから、セメント生産の分野ではまたある程度遠隔地にある大半のセメント生産現場では、まさに、そうしたひときわ大きなグラインディングパンの生産及び輸送において問題が起こっている。現用のミルは、例えば、グラインディングパン上部での直径が７．９ｍ、グラインディングパンネックでの直径が４．８ｍのものである。

大型のグラインディングパンを有する大型垂直ミルの基部直径は、かつては約１４ｍ〜１８ｍの範囲内であった。そのため、それらに必要なグラインディングパンを仮に単体型のそれとして生産するにしても、一方では、そうしたグラインディングパンに関し信頼が置ける生産業者が僅かしかない。

他方では輸送問題、即ちそうした直径のグラインディングパンを遠隔地の生産拠点に輸送できるようにしたい、そのためにヘビーデューティビークルを用いてもよい、という問題があり、そうした輸送に必要な高速道路及びインフラストラクチャは往々にして準備されていない。

特許文献３には、追々その上に大径の実グラインディングパンが配置固定されるグラインディングパンサブストラクチャを、動力との関連で有するグラインディングパンが記載されている。

独国特許出願公開第３１ ３４ ６０１号明細書（Ａ１） 東独経済特許第１０６ ９５３号明細書（Ａ１） 独国特許出願公開第１９ ２９ ９１２号明細書（Ａ１）

このグラインディングパンにも、やはり、遠隔地にある生産現場例えばセメント生産現場へのその大型単体グラインディングパンの輸送を実行できるようにしたい、という問題がある。

これらひときわ大きな単体グラインディングパンでも、やはり、そのサイズのグラインディングパン特に鋳物材料製のパンを生産可能な数少ない専門業者にしか、信頼を置くことができない。

即ち、本発明の目的は、ひときわ大きな直径を有するこうしたグラインディングパンを上掲の諸問題を克服できるように構成すること、特に生産面での高い柔軟性と同時に高い輸送能力及び相対的な現場設置簡略性が生じるように構成することである。

この目的は、請求項１記載の諸特徴を通じ本発明に従い達成される。本発明の核心的着想は、これまでは単一部品として生産されていたグラインディングパンを複数部品（マルチパート）グラインディングパンとして構成及び構築することにある。考慮に入れるべきは、それにもかかわらず、その複数部品グラインディングパンで吸収されるべき強大な力及び負荷を単体構成のグラインディングパンの場合と質的に同様の態様で吸収及び伝達・輸送できることである。

この複数部品構成のグラインディングパンでの更なる配慮点は、下側ベースモジュールを単体リングシェルモジュールとして生産することにある。その狙いは、とりわけ、動作中にグラインディングパンの全周に亘り作用するグラインディング力を、必要な伝導装置のアウトプットフランジに導入可能にすることにある。同時に、上側グラインディングパンモジュールは少なくとも２個のリングセグメント、この場合はハーフシェルとして記述可能なそれから生産され、それらリングセグメントがとりわけフォースロッキング又はポジティブロッキング態様で連結されて上側リジッドリングを形成する。

更に、この上側リジッドリングを、その下側リング面で以て、下側にある単体リングシェルモジュールの上側リング面上にしっかり固定することが、構成に盛られている。この固定が主にフォースロッキング態様で行われるところ、ポジティブロッキング要素もまた併せて使用することができる。

これらグラインディングパンが複数部品概念によることにも関わらず、どの場合についても言えるのは、特にグラインディングパンの全部品に同種の鋳物材料が使用されているときに、そのグラインディングパンに上方から作用する力がリング構造を巡り同グラインディングパンのベアリング上に均等に分布し、伝導装置のアウトプットフランジに作用することである。

負荷が不規則な場合は、局所的な偏在負荷によって伝導装置又は駆動モータ若しくはベアリングが故障する蓋然性が高い。

複数部品概念によるにも関わらずなおもグラインディングパン全体で実質同一な素材構造を達成可能とするため、グラインディングパンの部品用素材としては、単一且つ同一の素材、或いは同一又は類似の素材値又は挙動を伴う複数種類の素材が選定される。例えば、単一種類の鋳物材料をグラインディングパンの部品用素材として選定することが可能である。この構成なら、負荷特性及び温度特性をより良好且つより精密に整えることができる。

下側にある単体リングシェルモジュールへの力の伝達具合を改善すべく、同モジュールの上側リング面は、互いに結びつきリジッドリングを形成するリングセグメント群の下側リング面を受容又は担持する広範で相補的なエリアとして構成される。

複数部品構造のグラインディングパンにつき上述した発明概念の長所のうち一つは、部品又はアセンブリが小型軽量なこと、例えば下側の単体リングシェルモジュールだけでなく２個、好ましくは３個、更に好ましくは更に多数あり上側リジッドリングを形成するリングセグメントがことに小型軽量なことである。こうした小さな個別部品は、大型部品とりわけ大型鋳物部品を専門とする業者に代え、多数の鋳物工場にてより好ましい生産コストで生産することができる。

加えて、負荷特性の秀逸性を考慮し下側リングシェルモジュールが単体に生産される場合にあってさえ、こうした小さな個別部品の輸送は簡便である。

少なくとも２個あるリングセグメント即ちハーフシェルリングの垂直な端面には、隣にある別のリングセグメント（群）に対し相補的な連結エリアを設ける。これら連結エリアは、使いやすいようほぼ垂直に延ばす。但し、本グラインディングパンの実施形態によっては、上側リジッドリング自体へのより良好且つより確実な力伝達を実現すべく、それら連結エリアに傾斜又は段差が付されることがある。

これら連結エリアは、少なくとも、個別のリングセグメントのフォースロッキング固定によるリジッドリングの形成を、それらフランジを貫いてのボルト連結によって実現可能なよう、その径方向に沿い突出連結フランジを有する片側又は両側の部領域に設けるのが望ましい。連結エリアは、その突出領域を隣にある別のリングセグメントとの固定用フランジとして使用できるよう、Ｔ字形状又は９０°傾斜したＨ字形状とするのが望ましい。

互いに対面当接する上側リングセグメントの固定具合を改良すべく、それらは、上側リングセグメントが３個以上ある場合でも最大限広い上側リジッドリングが得られるよう、それぞれ少なくとも１個の固定用フランジを伴いつつ径方向に沿い内側又は外側に向かい、とりわけ上側リングセグメントの付近に設けられる。

下側にある単体リングシェルモジュールと上側にあるリングセグメントとの間の連結は、好ましくは、一列又は複数列のピンジョイントによりフォースロッキング態様で実現する。

これは、好ましいことに、ポジティブロッキング手段とりわけガイドピン又は金属製実矧ぎ(tongue and groove)ジョイントで補うこともできる。とはいえ、ポジティブロッキング手段を単独で使用することもできる。

下側にある単体リングモジュールの基部では、下側リング面が平坦な支持リングとして具現化される。まさに生産中である場合、確かなことに、更なる素材処理を何も必要としない平坦な下側リング面がもたらされ、またそれを今の生産モードでのグラインディングパンの動力伝導装置との関係でそのグラインディングパンの支持リングとして使用することができる。動力源が例えば外部に配置されている他形態のミルでは、下側リング面を利用しグラインディングパンをベアリング例えば摩擦ベアリング上に配置することもできる。動力源は、原理的に、本グラインディングパンの外、下及び／又は中に配置することができる。

従って、こうした複数部品グラインディングパンの重要な長所は、単体グラインディングパンでのそれに比べ好ましい生産コストにある。更に、小型個別部品が故に低輸送コストを見込むことができる。グラインディングパンのあらゆる個別部品を同一、同種或いはまた類似素材にすることと併せ個別部品のフォースロッキング及び／又はポジティブロッキング連結を通じ、単体グラインディングパンと同等又はより優れた負荷特性を実現することができる。

以下、二種類のグラインドパンの模式的描写を手助けに本発明をより詳細に説明する。図面は以下の通りである。

組み上がった三部品グラインディングパンの斜視前面図である。 図１に係るグラインディングパンであって開示に従い２個のリングセグメントを有するものの斜視図であり、この図では前方のリングセグメントがまだ組み付けられていない。 ３個の上側リングセグメント及び１個の下側単一部品ベースモジュールを有する別の複数部品グラインディングパンの上方からの模式的斜視図であり、この図では、後方にあるリングセグメントのうち１個が組立相にあり下側ベースモジュールから幾ばくか離隔している。 図３に係るグラインディングパンの下方からの斜視図であり、この図では途切れない中空スペース開口を看取できる。

以下、図１及び図２に示すグラインディングパン１についてそれら２個の図面をもとにより詳細に説明する。

図１に係るグラインディングパン１は、１個のユニットが形成されるように連結されており、実質的に、内側中空スペース開口５を伴うほぼ端切り錐状の外部構造を有している。そのため、グラインディングパン１の基部には平坦な担持リング１３による最小外径が現れ、グラインディングトラック６を有する上側のリングセグメント３，４が最大外径を呈している。

図１及び図２に係る複数部品グラインディングパン１は、この例では、単体ベースモジュール２と、ハーフシェルとして形成された２個の上側リングセグメント３及び４とで構成されており、それらハーフシェルは単体ベースモジュール２との環状水平連結エリア８上に上側グラインディングパンモジュール１０として配置され固定連結されている。

図２に係る水平連結エリア８は外側スペーサボルト１８を一列有している。更に、２個ある上側リングセグメント３，４の固定具合を良好にすべく、内側連結ボルト１９が一列設けられている。図中のリングセグメント３は１８０°に亘り延びており、その端面には垂直連結エリア１１及び１２が備わっている。これら連結エリア１１，１２は、ほぼ、Ｔ字又は９０°傾斜したＨ字の形状であり、そこから外向きに張り出している領域には２個のリングセグメント３，４を相互連結するためのエッジフランジが設けられており、そしてその連結を通じ得られるリジッドリング１０を以て上側グラインディングパンモジュール１０を生産可能である。

２個のリングセグメント３，４からなるこの上側グラインディングパンモジュール１０は、グラインディングパン１の作動時に生起するトルク及びグラインディング力を単体グラインディングパンでのそれに比肩する態様で吸収できるよう、その周囲にある一列の外側スペーサボルト１８及び内側連結ボルト１９によって下側の単体ベースモジュール２上に固定可能、とりわけフォースロッキング態様で固定可能である。

その下側単体ベースモジュール２への固定のため、リングセグメント３，４の下部にはボルト１８，１９での固定を企図して外側基部フランジ１４及び内側基部フランジ１５が設けられている。

連結エリア１１，１２には、これと比肩しうる態様で、２個のリングセグメント３，４を相互固定するための外側固定フランジ１６及び内側垂直エッジフランジ１７が設けられている。

図１に示すこの連結は、やはりその上側グラインディングパンモジュール１０がリジッドリングと認められうるよう径方向突出連結フランジ９により行われる。リングセグメント３，４の連結エリア１１，１２はグラインディングトラック６の付近で対面当接しており、クランピングピン３７により窪み３４，３５にて互いに引き合わされている。

この要領で三部品に分割されているグラインディングパン１は、上述した連結締結を経て、単体グラインディングパンと比肩しうる態様にてねじり力及び垂直力を受け止めうる構成となる。それでいて、他方で、この複数部品グラインディングパンであれば、アセンブリ及び部品がより小振りであるためその輸送の顕著な改善及び生産コストの更なる削減が達成される。

図３及び図４に、図１及び図２にある部品及び領域と同じ部品及び領域にはやはり同じ参照符号を付しつつ、４個のアセンブリからなるグラインディングパン２０を模式的に示す。

図３に示す２個の上側パンセグメント２２，２３は、対応するベースモジュール２上に配置及び固定されるアセンブリである。もう一つのパンセグメント２１は約１２０°に亘る部分リング状輪郭を有しており、曰く、下側単体ベースモジュール２の上側リング面上に精密に配置されている。そのパンセグメント２１の前面にあり垂直に延びている連結エリア３１は、垂直連結エリア３２に向かい合うＴ字形状の厳密フィットエリアとして、隣接する個々のパンセグメント２２又は２３に当接、固定される。

図３に係るグラインディングパン２０の斜視外観が図４では下から見て示されている。

このグラインディングパン２０の外輪郭は概ね端切り錐状輪郭として記述可能であり、内側領域内で上から下に延びる途切れない中空スペース開口５を有している。

別の見方をすると、グラインディングパン２０の外輪郭は、下から上に向かい広くなっていくリング状領域の外観として理解することができる。

図４に示すパンセグメント２２，２３は、垂直連結エリア３１の付近に、径方向外向き突出連結フランジ３８，３９、即ちパンセグメント２２，２３の環状固定例えばピンジョイントによる固定用のフランジを有している。

最終的なアセンブリにあっては、リングセグメント２１の下側エリア２６が、少なくともフォースロッキング要領にて、例えば図２に示した幾列かのボルトにより、ベースモジュール２の上側リング面２５上に固定される。

即ち、本発明は、この四部分グラインディングパン２０の概念でも実現可能であり、上述した長所や簡便性は上部直径が大きなグラインディングパンでも齟齬なく達成することができる。

Claims (12)

1. グラインディングパン（１；２０）とりわけ垂直ミル用のグラインディングパンであり、
   途切れない内側中空スペース開口（５）と、
   下側ベースモジュール（２）とその上に固定される環状の上側グラインディングパンモジュール（１０）とに分かつほぼ水平な少なくとも１個の分割部と、
   を有するグラインディングパンであって、
   下側ベースモジュール（２）が単体リングシェルモジュールとして形成されており、
   上側グラインディングパンモジュール（１０）が、リジッドリングが形成されるようフォースロッキング及び／又はポジティブロッキング態様で相互連結されている少なくとも２個のリングセグメント（３，４）を有し、
   そのリジッドリングが、その下側リング面（２６）で以て、単体リングシェルモジュール（２）の上側リング面（２５）上にフォースロッキング及び／又はポジティブロッキング態様で固定されていることを特徴とするグラインディングパン。
2. 請求項１記載のグラインディングパンであって、
   単体リングシェルモジュール（２）に加え上記少なくとも２個のリングセグメント（３，４）が同じ素材、特に同じ鋳物材料で製造されていることを特徴とするグラインディングパン。
3. 請求項１記載のグラインディングパンであって、
   単体リングシェルモジュール（２）に加え上記少なくとも２個のリングセグメント（３，４）が、同一の又は類似した素材値又は挙動を伴う素材で製造されていることを特徴とするグラインディングパン。
4. 請求項１乃至３のうちいずれか一項記載のグラインディングパンであって、
   単体リングシェルモジュール（２）の上側リング面（２５）が、リングセグメント（２１，２２，２３）で形成されたリジッドリングの下側リング面（２６）用の広範相補受容又は担持エリアとして構成されていることを特徴とするグラインディングパン。
5. 請求項１乃至４のうちいずれか一項記載のグラインディングパンであって、
   上記少なくとも２個のリングセグメント（３，４）が、隣り合うリングセグメント（群）に対し概ね相補的な連結エリア（１１，１２）を有することを特徴とするグラインディングパン。
6. 請求項５記載のグラインディングパンであって、
   リングセグメント（３，４）の連結エリア（１１，１２）がほぼ垂直に又は傾斜して延びていることを特徴とするグラインディングパン。
7. 請求項１乃至６のうちいずれか一項記載のグラインディングパンであって、
   上記少なくとも２個のリングセグメント（３，４）が、片側又は両側の外部領域に、突出連結フランジ（１４，１５，１６，１７）を有することを特徴とするグラインディングパン。
8. 請求項１乃至７のうちいずれか一項記載のグラインディングパンであって、
   リングセグメント（３，４）の連結エリア（１１，１２）がＴ字形状又は９０°傾斜したＨ字形状を有することを特徴とするグラインディングパン。
9. 請求項５又は６記載のグラインディングパンであって、
   上記連結エリア（１１，１２）の基部及び／又は縁部にて、ほぼ径方向に沿い内向き又は外向きに連結フランジ（１４，１５，１６，１７）が設けられていることを特徴とするグラインディングパン。
10. 請求項１乃至９のうちいずれか一項記載のグラインディングパンであって、
    単体リングシェルモジュール（２）と上側のリングセグメント（３，４）との間のフォースロッキング連結用に一列又は複数列のピンジョイント（１８，１９）が設けられていることを特徴とするグラインディングパン。
11. 請求項１乃至１０のうちいずれか一項記載のグラインディングパンであって、
    ポジティブロッキング手段、とりわけガイドピン又は金属製実矧ぎ装置が、単体リングシェルモジュール（２）の上側リング面とリングセグメント（３，４）との間の固定連結用に設けられていることを特徴とするグラインディングパン。
12. 請求項１乃至１１のうちいずれか一項記載のグラインディングパンであって、
    単体リングシェルモジュール（２）が、本グラインディングパンの動力伝導装置又はベアリングに対する平坦担持リング（１３）として形成された下側リング面を有することを特徴とするグラインディングパン。
    

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