JPH07252789A - 砕木セグメントのとりつけ方法およびとりつけ構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 砥石のフレームに対する砕木セグメントの取
付けの緩みを避け、かつ、同砕木セグメントの交換を容
易にする。 【構成】 砕木セグメント（２）を砥石のフレーム（１
ａ）に固着させる方法および構造、ならびに砕木セグメ
ント。砕木セグメント（２）の砕木部分（３）が、個々
の基板（４）に固着用材料（５）を用いて取り付けてあ
る。この固着用材料としてはコンクリートが有利であ
る。砕木セグメント（２）は砥石のフレーム（１ａ）に
ボルトその他の締結手段（６）によって締結されてお
り、砕木セグメントを締結する力は砕木セグメントの金
属製基板（４）にのみ影響をおよぼすので、砥石のフレ
ームとセラミック製砕木部分との間の力は固着用材料
（５）のみを通じて伝達される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、砕木セグメントとフレ
ームとの間に配設された一個以上の締結手段によって砕
木セグメントがフレームに押しつけられることによっ
て、セラミック製砕木部分（a ceramic grinding part)
を備えた砕木セグメント(a grinding segment)を、たと
えば機械パルプ製造用の砕木エレメント(a grinding el
ement)のフレームにとりつける方法に関する。

【０００２】本発明はまた、砕木セグメントとフレーム
との間に配設された一個以上の締結手段によって砕木セ
グメントがフレームに押しつけられることによって、セ
ラミック製砕木部分をそなえた砕木セグメントを、たと
えば機械パルプ製造用の砕木エレメントのフレームにと
りつけた構造に関する。

【０００３】本発明はさらに、たとえば砕木機(a pulp
grinder)の砕木エレメントのためのセラミック製砕木部
分を備えた砕木セグメントに関するものである。

【０００４】

【従来の技術】砕木パルプを製造する従来の方法では、
原木を回転砕木エレメントつまり砥石に、例えば油圧シ
リンダのような負荷装置を用いて押しつけている。機械
パルプはまた粉砕技術（grinding techniques)を用いて
も製造されており、この場合はチップを粉砕面（grindi
ng surfaces)の間に送り込む。砕木エレメントは外部か
ら噴水流を用いて冷却する。回転砕木エレメントは従来
は回転砥石であった。初期には天然砥石または人造砥石
（concrete stones)が用いられたが、今日では主として
セラミック材料が用いられている。砕木エレメントとし
て一般的に用いられるセラミックセグメントは、通常鉄
筋コンクリートフレームまたは金属円筒フレームのいず
れかに締結手段を用いて固定される。現在用いられる、
例えば米国特許第２，４２１，８８５号、同第２，７４
５，２２６号、同第３，２２７，６１１号および同第
２，７６８，２８６号で開示された解決策に伴う問題点
は、セグメントの熱膨張係数と、締結手段として用いる
固定ボルトの熱膨張係数とに相違があることである。こ
のため、ボルトにあらかじめ十分な張力を与えておかな
いと、砥石の温度が取り付け時の温度から使用時の温度
に上がったときにセグメントが緩んでしまう。現在の圧
力砕木機(pressure grinders) の使用温度は次第に上が
って来ており、このため砕木セグメントの固定について
の問題は益々重大になって来た。鉄の熱膨張係数はセラ
ミック材料の熱膨張係数の約二倍に達するからである。
現在の構造ではこの問題を解決するのに、締結ボルトに
あらかじめ張力を加えておいて、遠心力と熱膨張係数の
前記差とによって起こる緩みを相殺しようとしている。
しかしながら、これはすでに組立段階において強大な内
部応力をセグメントにもたらすこととなり、砥石を使用
するときにこの応力が後にセグメントの割れや緩みを生
じさせる原因となることが多い。

【０００５】さらに、フィンランド特許出願第８３１，
４３０号で開示された解決策では、砕木セグメントの締
結に際して起こる問題を、ボルトとフレームとの間にブ
シュをおくことにより、すなわち、そのブシュに、ボル
トの熱膨張特性とブシュのそれとが互いに相殺されるよ
うな熱膨張特性を持たせて、締結力を実質的に一定に保
つことによって解決している。この解決策を採用する
と、ある場合には砥石のフレームに特殊な構造を持た
せ、また、その内部に手を入れられるようにすることが
必要となる。しかしながら、これは必ずしも常にできる
ことではないので、ある場合にはこの解決策の採用は不
可能ではないにしても非常に難しいものとなることがあ
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は砕木セ
グメントを砕木エレメント特に砥石に対して固定する方
法、およびこれに対応して、砕木セグメントを砕木エレ
メント特に砥石に対して固定する構造、ならびに上記の
諸問題を回避しまた簡単で信頼性のある方法で砕木エレ
メントが締結され得る砕木セグメントを提供することに
ある。本発明の方法の特徴は、セラミック製砕木部分が
固着用材料によって個々の金属製の基板に固定され、セ
ラミック部分、基板およびそれらの間にある固着用材料
から成る砕木セグメントを、砕木エレメントのフレーム
に対して金属製基板のみを通じて押し付けるように締結
手段が配設されることによって、フレームとセラミック
製砕木部分との間の力が実質的に固着用材料を通じて伝
達されるようにしたことである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明による構造の特徴
は、互いに固着用材料によって固着され、セラミック製
砕木部分と金属製基板とから砕木セグメントが構成さ
れ、砕木セグメントが砕木エレメントのフレームに締結
手段を用いて締結されて金属製基板のみを砕木エレメン
トのフレームに確保させ、セラミック製砕木部分と砕木
エレメントのフレームとの間の全ての力が実質的に固着
用材料を通じて伝達されるようにしたことである。

【０００８】本発明による砕木セグメントの特徴は、砕
木セグメントが個々のセラミック製砕木部分とそのため
の金属製基板とを備え、砕木部分と基板とが固着用材料
のみによって互いに固着され、砕木セグメントを砕木エ
レメントのフレームに締結するための締結手段が基板の
みにとりつけられていて、セラミック製砕木部分と砕木
エレメントのフレームとの間の全ての力が固着用材料を
通じて伝達されるようにしたことにある。

【０００９】本発明の重要な特徴は、砕木セグメントの
セラミック製砕木部分が金属製基板にコンクリートまた
はその他の適当な固着用材料を用いて取り付けられてお
り、セラミック製砕木部分が金属製基板のみに取り付け
られるようになっていること、金属製基板、固着用材料
およびセラミック製砕木部分から構成されるこの砕木セ
グメントが、金属製基板を貫通するボルト・ナットのよ
うな締結手段によって砥石のフレームに締結されている
ことである。

【００１０】

【実施例】本発明をさらに詳細に図面により説明する。

【００１１】図１は、砥石１の構成を示しており、その
周辺には砕木セグメント２がとりつけられている。砥石
１のフレーム１ａは多辺形の形状を有し、砥石１の周り
に円形の砕木面２ａを作るように、それぞれの面に砕木
セグメント２がとりつけられている。砥石１のフレーム
１ａは金属、コンクリートまたはその他の適当な材料で
作ってよい。フレームが金属製でないときは、ボルトま
たはナットのような適切な締結手段を何らかの方法で同
フレームに取り付けて砕木セグメント２を当該位置に固
定する。

【００１２】図２は、図１に模式的に示した砕木セグメ
ントの断面を、図３に図示したＡ−Ａ線に沿って示した
もので、砕木セグメント２の構造と砥石１のフレーム１
ａにそれを固定する方法との双方が示されている。図２
は、砕木セグメントの砕木面を形成するセラミック製砕
木部分３を示している。砕木部分の外面は曲面となって
おり、また開口部３ａを有していてそれを通じて砕木セ
グメント２を砥石のフレーム１ａにとりつけることがで
きる。さらに、砕木セグメント２には金属製基板４が備
えられていて、これが砥石のフレーム１ａにもっとも近
い位置にある。セラミック表面層と金属製基板４とは、
その間の固着用材料５によってお互いに付着しており、
この材料が砕木部分を基板４にとりつけている。接合を
強化するために、セラミック製砕木部分３には、穴或は
溝３ｂがあり、その中に固着用材料５が入り込んでい
る。金属製基板４からはさらにその一部となっているか
またはそれに固定してある支持手段４ａが砕木部分３の
穴３ｂまで伸びていて前記接合を強化している。さらに
金属製基板４は適当に穴或は溝４ｂを有しており、その
中に表面層３の穴或は溝と同じようなやり方で固着用材
料５を入り込ませることができて、十分に負荷に耐える
固着用材料５（これにはコンクリートが適当である）が
砕木部分３をしっかりと基板４に固定していて、これら
がまとまって砕木セグメントを形成している。砕木セグ
メントをとりつけるために、基板４には開口部が設けて
あって、同開口部を通じてボルト６をフレーム１ａのネ
ジ穴にねじ込むことができる。ボルト６がねじ込めるよ
うに、ボルトスリーブ７が砕木部分３の開口部３ａに型
成形と関連して配設されている。このボルトスリーブは
固着用材料５が開口部３ａに侵入するのを防止し基板４
の対応する部分に固着用材料がないようにする。したが
って、砕木セグメント２を固定するには、単にボルト６
をそれぞれの開口部３ａを通じて押し込み、基板４を砥
石のフレーム１ａに同ボルトによってしっかりと締め付
けるだけでよい。

【００１３】この解決策の利点は、砕木セグメント２の
セラミック部分の全接合面が固着用材料がもたらす固着
力に影響され、固着力がどのような種類の負荷ピーク或
は集中負荷もなくセラミック部分の中に均等に分布させ
られることである。セラミック製砕木部分３と砥石のフ
レーム１ａの間で砕木の間に生じる負荷、つまり周方向
の剪断力および半径方向の圧縮力は、実際上は全部固着
用材料を通り、そのために実質的に均等に砕木セグメン
ト全体に分布する。金属製基板４の支持手段４ａまたは
類似のものの一個または数個がセラミック製砕木部分３
に接触しても、力の伝達の見地からは実質的な重要性は
ないので、本発明の本質的技術思想には影響しない。こ
のことは、負荷が大きいときに、平均的な負荷分布もま
たセラミックの脆性によって起こる割れを防止するの
で、セラミック製砕木部分が割れる危険性を著しく減少
させる。加えて、砕木セグメントの締結に金属フレーム
を用いる際には使用される接合が金属対金属の接合とな
り、これは現在かなり良く習得されている技術で、これ
を用いれば、セラミック製砕木部分３にどのようにも影
響させないように熱膨張を制御できる。既存の技術と異
なり、この接合方法は、砕木セグメント２と砥石のフレ
ーム１ａとの間にも、隣合う砕木セグメント２の間にも
充填物を必要とせず、砕木セグメントはボルト６を用い
てのみ固定してあるので、同セグメントはボルト６をね
じ戻すだけで簡単に取り外すことができ、先行の解決策
の多くに見られるように隣接するセグメントに触れたり
砕木セグメントを小さく破壊したりする必要はない。こ
れにより、砕木セグメントは単にボルトをねじ戻すだけ
で交換できる。これは砥石を砕木機に着けたまま砕木機
を暫く止めている間にかなり短時間で行うことができ
る。セグメントを交換し終えた際には、新しいセグメン
トを他のセグメントと同じようにするために研磨する
が、これもまた全く迅速な作業である。こうして、砕木
セグメントの交換は全く短時間に行うことができる。

【００１４】図３は、図２による砕木セグメントにおけ
る砕木部分３を下から接合面に向かって見て示すもので
ある。図３に示す通り、セラミック製砕木部分の底面に
は主として円形の穴３ｂが作ってあり、その中に、型成
形中に固着用材料が入り込み、図２に示す支持手段４ａ
が穴の中に伸びている。図３にはいくつかの穴３ｂが示
してあるが、薄過ぎて割れ易いセラミック部分ができな
いように、これら穴のいくつかは砕木部分３の縁まで達
している。普通に使われる大きさのセグメントにおいて
は、穴３ｂは少数で十分で、例えば六個から七個の穴が
適切か有利な数であろう。しかし穴の形状と大きさは、
使用される砕木セグメントの大きさ、表面積およびその
他の寸法にしたがって選ばれなければならない。

【００１５】図４ａおよび４ｂに説明する本発明の実施
例においては、個々独立の穴を規則的に凹凸をつけた切
れ目のない幾つかの溝または類似のもので置き換え、そ
れによって固着用材料の接合面を大きくして、部分と固
着用材料との間に十分な剪断力を生じる接合面を設けた
ものである。これに対応するように、金属製基板４の表
面にも砕木部分３のパターンと金属製基板４のそれとが
ある程度噛み合うように溝を作ることができ、それによ
って相当薄い固着用材料を使用することができる。図４
ａおよび４ｂの実施例においては、表面は例えば斜面か
ら成る溝と、砕木セグメントの中心点を円形に囲む稜線
とから構成されている。この種の構造のものは製造が容
易で、簡単かつ容易に強化され各種の方法で支持でき
る。

【００１６】本発明による方法および構造は、異なる幾
つかの方法で実施することができるので、それによって
従来通りの寸法で外側には同様の砕木面を有する砕木セ
グメントを、砥石の軸方向および砥石の半径方向の双方
において、砥石の生産に使用することができる。しか
し、本発明によれば砥石を一層長い砕木セグメントを用
いて生産することもまた可能で、それにより砕木セグメ
ントを砥石の軸方向で一端から他端までさえも伸ばすこ
とができ、現在の技術で採用されているセグメントの噛
み合わせが必要ではなくなる。砥石の軸方向には常に少
なくとも二個のセグメントが連なっているのであるが、
セグメントは、さらに現在のものより長くすることがで
きる。これによって、割れが生じた場合に交換しなけれ
ばならない砥石の面の部分が小さくなるが、同交換は既
知の発明によって形成した砕木セグメントについてと同
様に、本発明においても同じくらい迅速に実施すること
ができる。固着用材料はコンクリートにできる。これは
強度特性と熱伝導の見地からも耐久性の見地からも相当
に有利な材料である。加えて、目的に合致する強度と柔
軟性および十分な化学的耐久性と耐熱性を有するフラン
樹脂またはその他の適当な接着剤もしくは固着用材料の
ような、幾種かの別の固着用材料も使用することができ
る。上記には、現在の既知の砕木エレメントが平らな接
合面を有しているので、砕木セグメントの基板は平らで
あるとして説明したけれども、本発明の砕木セグメント
はまた砥石のフレームの側に曲面を有してもよく、それ
によって砥石のフレームを円形として砕木セグメントを
同曲面に締め付けることもできる。同様に、砕木セグメ
ントの固定は、ボルト結合またはその類似のものによる
だけでなくまた、砥石のフレームの構造との関連で可能
な場合はいつでも、他の方法、例えばキー溝による接合
またはその他類似の方法を用いてもできる。例えば、砕
木セグメントの一端にくさび状の突起をつけ、その突起
を砥石のフレームにおけるくさび状の穴に嵌め込んで、
それにより砕木セグメントの一部を、例えばボルト結合
または類似のものを用いるか、或いはボルトまたは類似
のものによって所定位置に締結された別のくさび状の締
結具を用いて、指定位置に保つ解決策を採用することも
できる。砥石に関して利用できる上記の実施例に加え
て、本発明はまた、セラミック砕木面を機械パルプの生
産のために用いるその他の砕木エレメントにも用いるこ
とができる。

【００１７】

【発明の効果】砕木セグメントに影響をおよぼす半径方
向の力は金属製基板にのみ作用し、セラミック製砕木部
分を割るおそれのあるような、どんな半径方向圧縮負荷
または集中負荷もセラミック製砕木部分には一切掛から
ない。砕木中にフレームとセラミック製砕木部分との間
に生じる力は固着用材料のみを通じて伝達される。本発
明による構造の利点は、必要であれば砕木セグメントを
容易かつ簡単に交換することができることにある。セグ
メントをその位置に堅く固定するための支持用材料が、
砕木セグメントとフレームとの間、または隣接する砕木
セグメントの間に全く必要でないからである。したがっ
て一つのセグメントは、砥石を砕木機（grinder)内のそ
の位置においたままで迅速に交換することができる。既
存の技術ではこのときセグメントの交換のために砥石を
砕木機から取り外さなければならないことが多い。この
ように、本発明の解決策によって時間と労力の節約が得
られ、したがって、コストもまた著しく低下する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による砥石を軸方向から見た概略図であ
る。

【図２】本発明による砕木セグメントを砥石に締結した
ときの断面の概略図である。

【図３】図１による砕木セグメントにおけるセラミック
製砕木部分の接合面の概略図である。

【図４】（ａ）および（ｂ）は、本発明による砕木セグ
メントにおけるセラミック部品の他種の接合面の概略図
である。

【符号の説明】

１ 砥石 １ａ フレーム ２ 砕木セグメント ３ 砕木部分 ３ａ 開口部 ３ｂ 穴 ４ 基板 ４ａ 支持手段 ４ｂ 穴 ５ 固着用材料 ６ ボルト ７ ボルトスリーブ

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 砕木セグメント（２）とフレーム（１
   ａ）との間に配設された一個以上の締結手段（６）によ
   って砕木セグメント（２）がフレーム（１ａ）に押しつ
   けられることによって、セラミック製砕木部分をそなえ
   た砕木セグメント（２）を機械パルプ製造用砕木エレメ
   ントのフレーム（１ａ）にとりつける方法において、セ
   ラミック製砕木部分（３）が固着用材料（５）によって
   個々の金属製の基板（４）に固着され、セラミック部分
   （３）、基板（４）およびそれらの間にある固着用材料
   （５）から成る砕木セグメント（２）を砕木エレメント
   のフレーム（１ａ）に対して金属製基板（４）のみを通
   じて押し付けるように締結手段（６）が配設されること
   によって、フレーム（１ａ）とセラミック製砕木部分
   （３）との間の力が実質的に固着用材料（５）を通じて
   伝達されるようにしたことを特徴とする、砕木エレメン
   トのフレームに砕木セグメントをとりつける方法。
2. 【請求項２】 セラミック製砕木部分（３）の接合面上
   に複数の穴或は溝（３ｂ）を、およびこれらに対応して
   基板（４）の接合面上に複数の穴或は溝（４ｂ）を、固
   着用材料（５）によって両接合面を互いに固着させる前
   にそれぞれ設けることによって、これら接合面の表面積
   と固着力とを増加させることを特徴とする請求項１に記
   載の、砕木エレメントのフレームに砕木セグメントをと
   りつける方法。
3. 【請求項３】 完成された砕木セグメント（２）におい
   てはセラミック製砕木部分（３）の穴（３ｂ）の中に伸
   びている支持手段（４ａ）を基板（４）に形成又は保持
   させていることを特徴とする請求項２に記載の、砕木エ
   レメントのフレームに砕木セグメントをとりつける方
   法。
4. 【請求項４】 コンクリートから成る固着用材料（５）
   を用いてセラミック製砕木部分（３）が基板（４）に固
   着されることを特徴とする請求項１ないし３の何れかに
   記載の、砕木エレメントのフレームに砕木セグメントを
   とりつける方法。
5. 【請求項５】 砕木セグメント（２）とフレーム（１
   ａ）との間に配設された一個以上の締結手段（６）によ
   って砕木セグメント（２）がフレーム（１ａ）に押しつ
   けられることによって、セラミック製砕木部分をそなえ
   た砕木セグメント（２）を機械パルプ製造用砕木エレメ
   ントのフレーム（１ａ）にとりつけた構造において、互
   いに固着用材料（５）によって固着され、セラミック製
   砕木部分（３）と金属製基板（４）とから砕木セグメン
   ト（２）が構成され、砕木セグメント（２）が砕木エレ
   メントのフレーム（１ａ）に締結手段（６）を用いて締
   結されて金属製基板（４）を砕木エレメントのフレーム
   （１ａ）に確保させ、セラミック製砕木部分（３）と砕
   木エレメントのフレーム（１ａ）との間の力が実質的に
   固着用材料（５）を通じて伝達されるようにしたことを
   特徴とする、砕木エレメントのフレームに砕木セグメン
   トをとりつけた構造。
6. 【請求項６】 セラミック製砕木部分（３）の接合面上
   に複数の穴或は溝（３ｂ）を、およびこれらに対応して
   基板（４）の接合面上に複数の穴或は溝（４ｂ）を、そ
   れぞれ設けることによって、固着用材料の接合面の表面
   積と固着力とを増加させることを特徴とする請求項５に
   記載の、砕木エレメントのフレームに砕木セグメントを
   とりつけた構造。
7. 【請求項７】 完成された砕木セグメント（２）におい
   てはセラミック製砕木部分（３）の穴（３ｂ）の中に伸
   びている支持手段（４ａ）を基板（４）に形成又は保持
   させていることを特徴とする請求項６に記載の、砕木エ
   レメントのフレームに砕木セグメントをとりつけた構
   造。
8. 【請求項８】 コンクリートから成る固着用材料（５）
   を用いてセラミック製砕木部分（３）が基板（４）に固
   着されたことを特徴とする請求項５ないし７の何れかに
   記載の、砕木エレメントのフレームに砕木セグメントを
   とりつけた構造。
9. 【請求項９】 締結手段（６）がボルトまたは自ずから
   あきらかな類似のもの（６）であって、基板（４）中に
   形成された開口部または孔を通じて同ボルトが伸びて基
   板（４）をフレーム（１ｂ）の面に対して押しつけるよ
   うに配設されていることを特徴とする請求項５ないし８
   の何れかに記載の、砕木エレメントのフレームに砕木セ
   グメントをとりつけた構造。
10. 【請求項１０】 砕木機の砕木エレメントのためのセラ
    ミック製砕木部分を備えた砕木セグメントにおいて、砕
    木セグメントが個々のセラミック製砕木部分（３）とそ
    のための金属製基板（４）とを備え、砕木部分（３）と
    基板（４）とが固着用材料（５）のみによって互いに固
    着され、砕木セグメント（２）を砕木エレメントのフレ
    ーム（１ａ）に締結するための締結手段（６）が基板
    （４）のみにとりつけられていて、セラミック製砕木部
    分（３）と砕木エレメントのフレーム（１ａ）との間の
    力が固着用材料（５）を通じて伝達されるようにしたこ
    とを特徴とする研摩セグメント。