JPH0122019B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、入口と出口とを有する円筒形胴体を
備えた転動式粉砕機であつて、胴体は内側に多数
のライナプレートから成るライニングによつて形
成されたほぼ多角形横断面の粉砕室を有してお
り、多角形の隅部分におけるライナプレートが直
接胴体内壁に固定され、側辺部分におけるライナ
ープレートがスペーサを介して胴体内壁に固定さ
れている形式のものに関する。

円形横断面の粉砕室を有する転動式粉砕機にお
いては、粉砕媒体が粉砕機回転方向、特に、円形
横断面と接線をなす方向に粉砕室の内周に沿つて
連行される。この連行はライニングの波形面また
はリブ等によつて行われる。この連行作用に加え
て、粉砕媒体に遠心力による連行作用が及ぼされ
ることはない。さらに、粉砕室の横断面を円形に
したので、粉砕媒体が放物線軌道に入る分離角度
は変化しない。このことは、横断面が円形の粉砕
室を有する転動式粉砕機の粉砕効率を悪くする原
因の１つである。この粉砕効率不良は、粉砕媒体
が占める空間内の乱流が小さいことにより、被粉
砕物がうける粉砕回数が少なくなることによる。
例えば、英国特許明細書第1000220号より周知の
ように、横断面が全体として四角形で、隅部分が
円弧形に丸みを付けられた粉砕室を有するチユー
ブミルの場合、連行力成分の変化が隅部分におい
て比較的小さい。連行力成分の変化および分離角
度の変化を増大するには、隅部分の曲率半径を減
ずることが知られているが、このようにすると、
横断面が円形の従来の粉砕室に比べて粉砕室の容
積が大幅に減少し、極端な場合には、粉砕機の処
理能力が減少する。隅部分における曲率半径が小
さいことによる他の欠点は、側辺部のライナプレ
ートに必要なスペーサを高くしなければならず、
ひいては固定具を長くしなければならないことで
ある。

他の欠点は摩耗がはげしいことである。平滑な
ライナプレートと粉砕媒体との強力な摺動によ
り、四角形の丸みを付けられた隅部の後端部と直
線的な側辺部との間の移行個所において摩耗が特
に著しい。というのは半径方向の加速作用が中断
するからである。

本発明は、分離角度の変化を増大し、ひいては
隅部分近くにおける連行力成分の変化の増大によ
つて粉砕室内の乱流を増大し、また、不揃いな摩
耗を少なくしかつ、ライナプレートの寿命を延ば
すことによつて、均一なライナプレートの使用を
許すと共にスペーサの高さ並びに固定ボルトの長
さの制限を可能にするような一層望ましい粉砕室
構造を提供することを課題とする。

本発明はさらに、ライナプレートおよびこのラ
イナプレート用のスペーサを個々に交換可能に胴
体内壁に組み付けることができるようにすること
を課題とする。

既に、粉砕プレートをボルトによつて粉砕機の
胴体内壁に固定した転動式粉砕機が周知である。
この組付け構造によれば、ボルト穴の範囲に摩耗
増大のみならず高張力も生じ、その結果ライナプ
レートの早期の交換を余儀なくされる。この難点
を解消するため、アーチ型支持により支持される
いわゆるボルトレス・プレート・ライニングが開
発された。この組付け構造は、１つのプレートが
破損した場合、少なくとも１つのプレートリング
全体が破壊することになり、アーチ型支持の強度
がミル径の増大に伴つて減少することになるとい
う欠点があるが、粉砕室横断面が多角形の転動式
粉砕機ではこのようなことは実際には生じない。

このような公知のライナプレート固定形式への
認識のもとに、本発明は前述の課題を特許請求の
範囲第１項に示す構成によつて解決した。この本
発明の構成によれば、粉砕室の横断面形に関係な
く、公知例にみられる既述の難点を解消したライ
ニング構造が得られる。

１つの大きな点として、ボルト無しでプレート
を支持するにも拘らず、プレートの破損の際当該
プレートのみか又は最小限のプレートをはずして
交換することができる。このようなプレート配置
によれば胴体のボルト孔に左右されずにプレート
数を減らすことができる。

次に図面の実施例に基づいて本発明の構成を具
体的に説明する。

第１図は第１実施例の部分横断面図で第２図は
部分縦断面図、第３図は第２実施例の部分横断面
図で第４図〜第６図は部分縦断面図である。

円筒形の胴体４は内側に円形に近い多角形、特
に四角形又は六角形の横断面の粉砕室を形成する
ライニングを備えている。ライニングは、胴体４
の内側に胴体回転軸線方向に同軸に並列された多
数のライナリング２３，２３′によつて構成され
ている。各ライナリング２３，２３′はいずれも
胴体４の内壁に沿つて周方向で多数固定された
個々のライナプレート１，２から成つている。

第１図および第３図には粉砕室の横断面の約８
分の１が示されている。ライナプレート１および
ライナプレート２は、かなり大きくわん曲した複
数の隅部分とわずかにわん曲した複数の側辺部分
とを有する円形に近い多角形横断面の粉砕室を形
成するように配置されている。このようにするた
め、胴体に直接固定されるライナプレート２は特
に楕円形にわん曲された粉砕面１８を有し、一
方、ライナプレート１は軸方向から見て円筒体の
セグメントの形状を有しかつほぼ平面な粉砕面を
有し、スペーサ３を介して胴体４に固定されてい
る。

多角形の各側辺部分のスペーサ３は複数個の中
空体より構成される。個々のライナプレート１は
互いに傾斜して突き合わされ、従つてこれらのラ
イナプレート１の大体平坦な各粉砕面はほぼ楕円
円弧を描く破線状につながつている。個々のスペ
ーサ３をなす中空体の大きさは、少なくとも２つ
のライナプレート１が弾性的な接合剤１３（第１
図および第２図）またはボルト７（第３図〜第６
図）によつて中空体に固定されるような大きさで
あると有利である。このようにすると、各中空体
と各ライナプレート１とは粉砕機を空にしないで
いつでも個々に交換できる利点がある。ボルト７
は、中空体に溶接されたガイド管１５内を貫通す
る。スペーサ３は全面にわたつて密閉されている
中空体である。騒音および内面の腐食を防止する
ため、中空体には発泡体が充てんされる。弾性的
中間層１６を間にはさむことにより、ライナプレ
ートの支持を一層緊密にすることができる。中空
体の両側の上縁部はライナプレート１の側端のフ
ランジ６により覆われており、これによつてスペ
ーサ３の当該部分が摩耗しないようになつてい
る。これらのフランジ６はまたライナプレートの
租立てを容易にする役目もする。

第１実施例の場合、粉砕室横断面の隅部分を形
成するライナプレート２は、胴体４内で、ライナ
プレート２の前後にボルト固定されるスペーサ３
の間に、特にコツタ１１を介してアーチ形支持形
式で支持される。

スペーサ３は埋没型のボルト７によつて胴体４
に固定される。ボルト孔はガイド管１５により形
成され、一方これらガイド管１５は、例えば第１
図の場合のように位置決めスピゴツト５を嵌め込
ませる形に上板９に連続する。スペーサ３を粉砕
室横断面に適合させるため、上板９は屈折個所１
０を有し、プレート相互の移行を容易にする。各
プレートは振動プロフイール１２を有する。

第２図は第１図中の−線による拡大縦断面
図であり、スペーサ３を介して胴体４に固定され
たライナプレート１の断面形状が第１図とは別の
各度から見て示されている。ライナプレート１は
隣接のライナリング２３，２３′に面する両方の
側端にフランジ６を有していて、スペーサ３の上
板９のフランジ６に面する両側端を覆つている。
上板９の両側端はカムみぞ８を有している。上板
９とライナプレート１との間には空〓が設けられ
ており、この空〓内にライナプレート４の加圧工
程によつて例えば硬化合成樹脂のような接合剤１
３が充満する。接合剤１３はカムみぞ８と共にラ
イナプレート１を堅固に支持し、この場合ライナ
プレート１自体は位置ぎめスピゴツト５（第１図
参照）によつて半径方向の衝撃に抗して位置固定
され、従つて衝撃を接合剤によつて受け止める必
要はない。

ところで、スペーサ３は胴体４の回転軸線方
向、つまり第２図で見て左右方向で隣接のスペー
サ３との間に中間室を生じ、この中間室へ粉砕物
が殺到してスペーサの損耗を招き易い。この点に
対処するために、スペーサ３の両側面にいくつか
のリブ１４が設けられており（第３図併せて参
照）、これらのリブ１４はライナプレート１のフ
ランジ６と相俟つて極めて狭い入り組んだ間〓の
ラビリンスシールを形成する。これによつてスペ
ーサ相互間へ粉砕物が殺到する余地はなくなる。

スペーサ３上へのライナプレート１の固定は簡
単に行うことができ、要するにライナプレート１
へ接合剤１３が施されてスペーサ３へ圧着され
る。これによつて接合剤１３はライナプレート１
とスペーサの上板９との間の空〓内に充満し、次
いで硬化する。ライナプレート１，２を交換する
際には接合剤１３を上板９から除去する必要があ
るが、上板９に油を基剤とした層を施すことがで
きるので接合剤１３の除去も容易である。

本発明の第２実施例においては（第３−第６
図）既述のようにライナプレート１，２がいずれ
もボルト７によつて胴体４に固定される。

ライナプレート２はボルト７によつて胴体４に
直接固定される。他方のライナプレート１はスペ
ーサ３を介在させてボルト７によつて胴体４に固
定される。ボルト７の頭部２５は球状支持面を有
しかつライナプレート１，２のおう所２７に位置
する。おう所２７から、ライナプレート１内また
はライナプレート２内の孔が、胴体４の孔または
ガイド管１５に通じ、このガイド管１５はスペー
サ３を貫通していてボルトの軸部を案内するのに
役立つ。ボルト７は、ワツシヤを介して胴体４の
外側に接するナツトによつて締め付けられる。

第２図、第５図および第６図から明らかなよう
に、前述のライニング装置は胴体４の軸線方向で
密接に並列させた数個のライナリング２３，２
３′として構成され、これらのライナリングは周
方向で順次に位置をずらされており、各ライナリ
ングの隅部が同じ方向で段部をなしている。リン
グ相互のずらし量は胴体４の周方向でのボルト孔
の１つ又はそれ以上のピツチに相当する。

粉砕は、鋼等硬質材よりなるボール２４により
行われる（第７図）。これらボールの直径は異な
る。胴体４の回転によつて、転動運動および落下
運動がこれらボールに付与されて、被粉砕物が粉
砕される。粉砕機は湿式または乾式のいずれであ
つてもよい。

特に、湿式粉砕作業中、多量の被粉砕物が並列
したライナリング２３，２３′に属するスペーサ
３間に流入し、その結果スペーサ３の側面が摩耗
する。このような摩耗と腐食を避けるため、既に
第１の実施例について述べたように、中空体の側
面に半径方向リブ１４が設けられている。これら
のリブ１４は横リブをなし、スペーサ３の側面に
殺到する材料の流れを防止するか又は少なくとも
抑制する。ボルト孔の周方向のピツチはリブ１４
のピツチの整数倍である。ライナプレート１，２
は、胴体４の回転方向１７で見て（第７図）ボル
ト７よりも先立つ部分に振動プロフイル１２を有
しているとよい。このようにすると、回転中に粉
砕機の内容物が、回転方向１７と反対の方向に滑
つて戻るとき、振動プロフイル１２によつて排除
されるという利点がある。第４図において、粉砕
される材料の摩耗作用が破線２０で示され、この
破線は、固定ボルト７の頭部２５が摩耗しはじめ
る時の摩耗したライナプレートの輪郭を表わす。
図示によつて理解されるように、振動プロフイル
１２の波形は内容物に衝突する側で主として摩耗
し、さらに、摩耗に伴つて波形が事実上転移して
最終的にボルトの周囲に拡大することになる。こ
のように、ボルトを摩耗から保護する波形を設け
ることにより、固定ボルトの摩耗を遅らせかつ、
ライナプレート１を仮に摩耗しても確実に固定し
ておくという利点が得られる。

上述の構成によりまた、ライナプレート１，２
と粉砕機の内容物との相対的なすべり運動が減少
し、ライナプレート１，２の粉砕面１８がわずか
でしかも一様な摩耗を生ずるにとどまり、従つて
ライナプレートの寿命が長くなる。

なお、本発明の範囲内で多くの中空体の代わり
に一体型のスペーサを使用することもでき、この
場合スペーサは複数のライナプレートを互いに角
度をなして突き合わせて支持するために、支持面
に角度をつける。また、振動プロフイル１２の波
形は粉砕機の軸線１９の方向と平行または交差方
向に形成される。

このようなプレートはもつとも効果的にそのつ
どの粉砕工程に合わせて選択的に使用される。前
記の構成は粉砕機内の粉砕媒体の分離効果を向上
させる。これにより、ほとんどの場合、第５図ま
たは第６図に示すような構造は必要とせず、一
方、ライナプレート１の横断面は台形で、ライナ
プレート１は横断面が台形のスペーサ３を介在し
て固着される。第６図に示す構成は、効果的な粉
砕にとつて粉砕媒体の正確な分離効果を必要とす
る大径の乾式粉砕機における微粉砕室に特に適し
ている。

粉砕機の回転軸線と交差する波形は、大きい粉
砕ボールを胴体の一端に設けた入口の方へ移動さ
せ、小さいボールを胴体の４の他端に設けた出口
の方へ移動させるふるい分け作用をボール２４に
及ぼす。

粉砕室の横断面形状の種々の例が第７図に示さ
れている。先ず、横断面が円形の従来の粉砕室１
００（破線）を有する転動式粉砕機においては、
遠心力により、粉砕ボール２４（破線）が、粉砕
室の接線にたいして垂直な方向の圧力を常時ライ
ニングへ及ぼして、粉砕機の回転方向１７への連
行力成分が生じない。

円１１０（鎖線）の円弧に従つて丸くされた隅
部分を有する多角形ライニングを有する別の従来
例においては、小さい連行力成分が丸隅部に近い
位置のボール２４Ａ（鎖線）に加わるものの、こ
のボールは間もなく被粉砕物上に落下してしま
う。区域１１０′において、連行力成分を曲率半
径の減少によつて増大させることもできるが、こ
れは粉砕室の容積の減少を伴うことになる。これ
に対して、本発明によるライニング１２０（実
線）は楕円状円弧２１，２２に沿つて粉砕面１８
の横断面を形成して、これによつて比較的大きな
連行力成分が、図示の力の線図で示すように、隅
部分近くのボール、つまり最大高さまで連行され
たボール２４（実線）に作用する。この大きな連
行力成分によりボールは、前記２つの従来例の場
合よりも大きな範囲にわたつてこの区域において
連行される。大きな距離にわたつて連行されたボ
ール２４は高所から落下し強力な衝撃を加える。
しかもこの場合粉砕室の容積は横断面１１０の例
と同じ量だけ減少するにとどまる。中心線２６に
対して鏡面対称をなす粉砕室区分についてみる
と、ボール２４は、隅部分近くで強力な逆の力成
分をうけて、比較的低い位置へ連行される。

上記から明らかなように、粉砕媒体、つまりボ
ールが運動する角度は、２つの従来例の場合より
も本発明による横断面形状１２０の方が変化が大
きい。その結果、落下する粉砕媒体の放射線軌道
も大きく変化し、粉砕媒体と被粉砕物とより成る
内容物の後部における衝撃帯域も広くなる。その
結果さらに、内容物内の乱流は増大し、従つて多
角渦型粉砕室の使用はこの室を通過する材料の選
択粉砕を向上させる。

粉砕の選択性向上に加え、本発明のライニング
の使用は、２つの楕円形円弧２１，２２が連続的
に互いに合体して半径方向加速の中断がないため
摩耗パターンも改善する。例えば、丸みを付けら
れた隅部分を有する多角形横断面１１０において
は円弧から直線への移行に伴い望ましくない摩耗
の増大が生ずる。この摩耗の増大は本発明の横断
面１２０を有する粉砕室では減少する。大径の粉
砕機では、本発明の粉砕室横断面形を使用すると
低いスペーサ３と短いボルト７とを使用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は転動式粉砕機の粉砕室を示す横断面
図、第２図は第１図の−線に沿つて破断した
拡大断面図、第３図は単一波形と二重波形とを有
し選択的に使用できるライナプレートを有する粉
砕室の横断面図、第４図はライナプレートのもう
１つの拡大図、第５図は第３図の−線に沿つ
て破断した断面図、第６図は傾斜面を有するライ
ナプレートを備えた第３図の−線に沿つて破
断した断面図、第７図は横断面が異なる粉砕室の
運動分析図である。 １，２……ライナプレート（粉砕プレート）、
３……スペーサ、４……胴体、５……スピゴツ
ト、６……フランジ、７……ボルト、８……カム
みぞ、９……上板、１０……屈折個所、１３……
接着剤、１４……リブ、２３，２３′……ライナ
リング、２４，２４Ａ……粉砕ボール、１００…
…粉砕室。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 入口と出口とを有する円筒形胴体を備えた転
   動式粉砕機において、前記胴体は内側に、胴体回
   転軸線方向に並列された一連の同軸的なライナリ
   ング２３，２３′によつて形成された粉砕室１０
   ０を有しており、各ライナリング２３，２３′は
   胴体の内周に沿つて固定された多数のライナプレ
   ート１，２から成つており、これらのライナプレ
   ート１，２は、円形に近い多角形の粉砕室を形成
   するために、丸みをつけられた複数の隅部分を形
   成するライナプレート２とこれらの隅部分を結合
   していて隅部分よりも大きな曲率半径の楕円形に
   近い円弧をなす複数の側辺部分を形成するライナ
   プレート１とから成つており、少なくとも側辺部
   分を形成するライナプレート１と胴体４との間に
   多くのスペーサ３が配置されており、各スペーサ
   ３は全面にわたつて閉ざされた中空体から成つて
   いて、かつ並列のライナリング２３，２３′に属
   するスペーサ３に面する両方の側面に半径方向リ
   ブ１４を有しており、各ライナプレート１は並列
   のライナリング２３，２３′に面する両方の側端
   に沿つてフランジ６を有していて、これらのフラ
   ンジ６は胴体４に向かつて突出していてスペーサ
   ３の両側の上縁部を覆つており、フランジ６およ
   び半径方向リブ１４によつて、互いに並列された
   ライナリング２３，２３′に属する隣接し合うス
   ペーサの両方の側面相互間への粉砕材料の侵入を
   制限するラビリンスシールが形成されており、並
   列されたすべてのライナリング２３，２３′が胴
   体回転軸線を中心として互いに相対的に角度をず
   らされていることを特徴とする、転動式粉砕機。 ２ スペーサ３をなす中空体が、胴体周方向で間
   隔をおいた少なくとも２つのライナプレート１を
   固定できる大きさを有している、特許請求の範囲
   第１項記載の転動式粉砕機。 ３ ライナプレートがボルトおよびナツトによつ
   て胴体に固定されており、ボルトはライナプレー
   ト内および胴体内の同列をなす孔を貫通してい
   て、スペーサがボルトの軸部を受容するためのガ
   イド管１５を備えている、特許請求の範囲第１項
   又は第２項に記載の転動式粉砕機。 ４ ライナプレートが粉砕室の回転方向で見てボ
   ルト位置よりも先方に波形面１２を有している、
   特許請求の範囲第３項に記載の転動式粉砕機。 ５ 各ライナプレートとその支持体との間に弾性
   的な中間層１６が配置されている、特許請求の範
   囲第１項又は第２項に記載の転動式粉砕機。 ６ 粉砕室横断面の各側辺部分に沿つたライナプ
   レート１が硬化樹脂のような接合剤１３によつて
   スペーサ１３に固定されていて、各隅部分に沿つ
   たライナプレート２がアーチ形支持構造によつて
   胴体内面に固定されている、特許請求の範囲第５
   項に記載の転動式粉砕機。 ７ 並列されている個個のライナリング２３，２
   ３′が互いに胴体の軸線を中心として同じ角度で
   同方向にずらされている、特許請求の範囲第１項
   から第６項までのいずれか１項に記載の転動式粉
   砕機。 ８ スペーサ３がほぼ台形の横断面をなしてい
   る、特許請求の範囲第１項から第７項までのいず
   れか１項に記載の転動式粉砕機。 ９ 粉砕室横断面の各側辺部分に沿つたライナプ
   レート１がスペーサ３の上板９内の対応おう所に
   係合する位置ぎめスピゴツトを有している、特許
   請求の範囲第１項から第８項までのいずれか１項
   に記載の転動式粉砕機。 １０ スペーサの上板９がライナプレートのフラ
   ンジ６と協働するみぞ８を有している、特許請求
   の範囲第１項から第９項までのいずれか１項に記
   載の転動式粉砕機。