JPH0415404Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本考案は複層ロール、詳しくは、遠心鋳造によ
り製造されるテーパ付きの複層ロールに関する。

＜従来技術とその問題点＞ テーパ付きのロールは、例えば鉱石や岩石或い
は石炭等を粉砕するミルとして、他のロルと組合
わされて用いられるが、例えば外層部を耐摩耗性
に優れた材料で構成し、内層部を靱性に優れた材
料で構成した複層ロールとされる。

この様な複層のテーパ付きロールとして、従来
例えば特開昭59−101268公報、特開昭59−101269
公報、特開昭59−202153公報、特開昭59−223155
公報、特開昭60−3962公報等に記載された、いわ
ゆる鋳かけ肉盛法或いは鋳ぐるみ法によるテーパ
付きロールが提案されている。が、この鋳かけ肉
盛法或いは鋳ぐるみ法によるロールは、一般に遠
心鋳造法ほど組織が緻密にならない他、内外層の
境界部における溶着が不完全となりやすく、また
境界部に不純物を巻き込みやすい等の欠点があ
る。一方、遠心鋳造によるテーパ付きの複層ロー
ルも従来例えば特開昭57−94466公報、特開昭58
−86914公報等において提案されている。が、こ
れらのロールは、何れもロール外側周面のテーパ
形状と各層の境界面がなす傾斜曲面との関係につ
き十分考慮されて形成されたものではない。すな
わち、例えば、外層部の肉厚が全域に亘つて、鋳
放しの状態で、一定厚になるように調整されては
おらず、この結果凝固不均一による組織不良や硬
度ムラ或いは層境界面での溶着不良を起こし易い
欠点を多分に含んだロールとなつていた。

＜目的＞ 本考案は上記従来技術の欠点を解消し、複数層
の各層における組織不良や硬度ムラ或いは層境界
面での溶着不良等が充分に抑制された複層ロール
で、しかも鉱石や岩石或いは石炭等を粉砕するの
に適した形状をもつロールの提供を目的とする。

＜問題点を解決するための手段＞ 本考案は遠心鋳造により製造されるテーパ付き
の複層ロールであつて、鋳放しの状態においてロ
ール外側周面がロール軸を中心とした回転放物曲
面であり且つ複数層の各境界面も前記ロール外側
周面の回転放物曲面に平行な回転放物曲面である
ことを特徴としている。

＜作用＞ ロール外側周面が鋳放しの状態でロール軸を中
心とした回転放物曲面であるので、切削やその他
の特別な形状修正をすることなく、そのままの形
が鉱石や岩石或いは石炭等を粉砕するミルとして
適した形となつている。しかも内層等の各層もそ
の境界面が、鋳放しのままで、ロール軸を中心と
した平行な回転放物面にされているので、回転放
物面の外層表面に対して各層が均一な肉厚とな
り、よつて各層における冷却速度が一定になり、
組織ムラや硬度ムラがなく、また層境界面での溶
着不良のないテーパ付きの複層ロールとなる。

＜実施例＞ 第１図は本考案の実施例を示す複層ロールの鋳
放し状態を示す縦断面図である。外層部１と内層
部２とからなる中空の２層ロールを構成してい
る。外層部１の外側周面１ａはロール軸Ｘを中心
とした回転放物曲面Ｃの一部を構成している。ま
た外層部１と内層部２との境界面３及び内層部２
の内側面２ａの何れもが前記外層部外側周面１ａ
の回転放物曲面と平行な回転放物曲面を構成して
いる。よつて外層部１及び内層部２はそれぞれ鋳
放しの状態で全域に亘つて均一な肉厚をもつ。

第２図は本考案の他の実施例を示す複層ロール
の鋳放し状態を示す縦断面図である。この例は外
層部１に対して内層部２０を中実体として形成し
たものである。外層部外側周面１ａ及び境界面３
がロール軸Ｘを中心とした平行な回転放物曲面に
構成されている。よつて外層部１は鋳放しの状態
で全体が均一な肉厚をもつ。第１図、第２図に示
す例において、外層部１は例えば高クロム系鋳鉄
等の耐摩耗性の高い材料で構成することができ
る。また内層部２は靱性の大きい材料で構成する
ことができる。この様な材料の組合わせにより鉱
石等の粉砕用のミルとしての十分な表面硬度と、
軸等を取付けるのに適した加工性、及び耐衝撃性
に優れたロールを得ることができる。

第３図は本考案のさらに他の実施例を示す複層
ロールの鋳放し状態を示す縦断面図である。この
例は外層部１、内層部２の他に中間層部４を設け
たロールの例を示す。本例のように３層以上の層
からなる複層ロールも本考案の範囲に含む。外層
部外側周面１ａに対して各層の境界面３，３、及
び内層部２の内側面２ａがそれぞれロール軸Ｘを
中心とする平行な回転放物曲面を構成している点
は既述の実施例と同様である。

第１図から第３図に示すような鋳放し状態のロ
ールは、例えば第６図の縦断面図で示す遠心鋳造
鋳型により製造することができる。すなわち、第
６図において、鋳型は、例えば鋳鉄鋳物、鋳鋼、
鍛鋼等からなる金型で構成される鋳型本体５１
と、それぞれ耐火材で構成される上蓋５２、下蓋
５３とからなる。これら鋳型本体５１、上蓋５
２、下蓋５３が回転テーブル５４上に組合わされ
て固定される。前記鋳型本体５１の内孔部内面５
１ａは回転軸Ｚを中心とした回転放物曲面の一部
に構成される。また内孔部内面５１ａには必要に
応じて必要なコーテイングが施される。第６図に
示す例では鋳型本体５１の外側周面５１ｂも前記
内孔部内面５１ａに平行な回転放物曲面として、
鋳型本体５１の肉厚を均一としているが、それに
限定されない。

鋳込みは、回転テーブル５４を所定の回転数で
回転させつつ、上蓋２の入口からまずロール外層
部１を構成すべき材料、すなわち外層材の溶湯を
流し込む。外層部１の注湯終了直前にフラツクス
投入機により還元性フラツクス及び保温材を吹付
けて外層材内面を被覆する。これにより、外層部
１の外表面からの正常凝固促進と、内面からの酸
化防止を図る。次いで外層部１の内側自由界面が
凝固する直前に内層材を所定の温度範囲で鋳込
む。凝固が完了すると、回転を停止し、鋳型を取
り外す。これにより第１図から第３図に示す如き
鋳放し状態のロールが製造できる。前記回転テー
ブル５４の回転は、鋳込まれる各層における溶湯
の自由界面が鋳型本体５１の内孔部内面５１ａの
回転放物曲面と平行な回転放物曲面になるよう、
その回転数を予め算出しておく。

鋳型は第７図の縦断面図に示すような鋳型を用
いてもよい。この鋳型は、下蓋５３の上面中央部
に回転軸Ｚを中心とした膨出部５３ａを設けたも
のである。膨出部５３ａの存在により、鋳込まれ
る外層材と内層材の前記膨出部５３ａ付近での混
合が防止できる。第７図の鋳型によつて遠心鋳造
されると第４図の縦断面図に示すような鋳放し状
態のロールが製造され、これを破線Ｌの位置で切
断してロールとする。

第１図から第４図に示される鋳放し状態のロー
ルは、その後、第５図の縦断面図で示すように、
ロール軸Ｘを中心として加工され、図示しない回
転駆動軸との嵌合溝６を形成して、ロールとして
仕上げられる。

本考案に係るテーパ付きの複層ロールにおける
外側周面の回転放物曲面形状は、要求に応じて
種々の形状に構成することができる。すなわち第
８図を参照して説明すると、まずロール軸Ｘを中
心とした種々の放物線Ａ，Ｂ……を想定し、次に
それら放物線Ａ，Ｂ……のロール軸方向のどの位
置をどの幅で用いるかを選んでゆけばよい。例え
ば、放物線ＡのH₁からH₂の範囲の曲線を選び、
この曲線をロール軸Ｘの回りに回転させてなる回
転放物曲面を鋳型本体の内孔部内面とした鋳型を
用いることにより、そのような回転放物曲面を外
側周面１ａにもつ複層のテーパ付きロールを製造
することができる。また同様に放物線ＢのH₂か
らH₃の範囲を選べば、その回転放物曲面からな
る外側周面１ａのテーパ付きロールを得ることが
できる。

＜効果＞ 本考案は以上の構成よりなり、第１に、ロール
外側周面が鋳放しの状態でロール軸を中心とした
回転放物曲面であるので、切削やその他の特別な
形状修正をすることなく、回転放物曲面そのまま
の形で鉱石や岩石或いは石炭等を粉砕するのに適
したミルとすることができる。そして、第２に複
層ロールの外側周面及び各層の境界面が何れも鋳
放しの状態でロール軸を中心とした平行な回転放
物曲面で構成されているので、各層において肉厚
が一定となり、よつて各層で冷却ムラ等による組
織不良や硬度ムラがなく、また層境界面での溶着
不良のない複層ロールとすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図から第４図はそれぞれ本考案の実施例を
示す鋳放し状態のテーパ付き複層ロールの縦断面
図、第５図は回転駆動軸との嵌合溝を形成した状
態のテーパ付き複層ロールの例を示す縦断面図、
第６図と第７図はそれぞれ本考案に係る複層ロー
ルを製造するための遠心鋳造鋳型の例を示す縦断
面図、第８図は本考案に係る複層ロールにおける
外側周面の回転放物曲面形状の選択方法を説明す
る図である。 １……外層部、１ａ……外側周面、２，２０…
…内層部、３……境界面、４……中間層部、Ｘ…
…ロール軸。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 遠心鋳造により製造されるテーパ付きの複層ロ
   ールであつて、鋳放しの状態においてロール外側
   周面がロール軸を中心とした回転放物曲面であり
   且つ複数層の各境界面も前記ロール外側周面の回
   転放物曲面に平行な回転放物曲面であることを特
   徴とする複層ロール。