JPH08281131A - 旋動式破砕機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 二次破砕を要する粒度の破砕製品の生産割合
を少なくすることを可能ならしめる旋動式破砕機を提供
する。 【構成】 アーム９，９の基部下方におけるコーンケー
ブ４の破砕面４ａに、被破砕物の噛込み位置４ｂからそ
の下端部４ｃに向かうにつれて次第に深くなると共に幅
が広くなり、最大深さｈがコーンケーブ４の下端部４ｃ
における偏摩耗量の０．５〜１．０倍で、かつ最大幅Ｗ
がアーム９，９の幅ｔの１．０〜２．０倍の、コーンケ
ーブ４の下端部における全周に対する幅の割合が２６〜
３２％を占める凹部１９，１９を設ける構成とすれば、
これら凹部１９，１９の領域よりもそれ以外の領域の方
が激しく摩耗し、新品のコーンケーブ４が交換されるま
での間に、偏摩耗量が０．５の範囲内に維持されるか、
あるいは偏摩耗量が次第に少なくなるので、６８〜７４
％の所定粒度以下の破砕製品が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、旋動式破砕機の改善に
係り、より詳しくは、コーンケーブが新品時から交換さ
れるまでの間を通じて、二次破砕を要する粒度の破砕製
品の割合を少なくするようにした旋動式破砕機に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来例に係る典型的な旋動式破砕機は、
例えば、その側面断面図の図２に示すように構成されて
いる。即ち、同図中の符号１は上部フレームで、これ
は、図示しない架台に載置される下部フレーム２の上部
に連設されている。上部フレーム１の上部には、原石や
岩石等の図示しない被破砕物の入口となる入口ホッパが
設けられており、また上部フレーム１内には、截頭円錐
管体状のコーンケーブ４が装着されている。一方、下部
フレーム２のボス２ａには、偏心軸孔５を有するスリー
ブ６が回転自在に嵌挿されており、スリーブ６の偏心軸
孔５には、主軸７が回転可能に挿通されている。

【０００３】前記主軸７の下端は、スラスト軸受等の図
示しない下部軸受によって支持されている。この主軸７
の上端はラジアル球面軸受やスリーブ軸受等の上部軸受
８によって支持されており、上部軸受８は、上部フレー
ム１に設けた複数のアーム９に支持されている。さら
に、この主軸７には、マントルコア（ヘッドセンタとも
呼ばれている。）１０を介して截頭円錐体状のマントル
１１が取付けられており、このマントル１１と前記コー
ンケーブ４との間には被破砕物を破砕する破砕室１２が
形成されている。

【０００４】他方、前記主軸７が挿通されたスリーブ６
の下端には、従動傘歯車１３が取付けられており、この
従動傘歯車１３には、水平回転軸１４の内端に設けた原
動傘歯車１５が噛合されている。水平回転軸１４は、下
部フレーム２に取付けたケーシング１６に軸受１７を介
して支持されており、水平回転軸１４の外端には、図示
しないベルトを介して図示しない電動機と連動連結され
るプーリ１８が取付けられている。

【０００５】上記構成になる旋動式破砕機で被破砕物を
破砕するには、図示しない電動機を作動してスリーブ６
を回転すると共に、入口ホッパ３から被破砕物を投入す
る。スリーブ６の回転により主軸７の下端が偏心軸孔５
の作用によって偏心旋回運動するに従ってマントル１１
も同様に偏心旋回運動し、破砕室１２に落下した被破砕
物は、コーンケーブ４の内周面とマントル１１の外周面
との間隙の変化により圧縮破砕されながら落下し、破砕
製品となって破砕室１２の下部から下部フレーム２の図
示しない排出口を経て機外へ排出される。

【０００６】ところで、上記構成になる旋動式破砕機に
よれば、被破砕物の破砕室１２内における円周方向への
移動が僅かであると共に、上部軸受８を支持するアーム
９が破砕室１２の上方にあるため、被破砕物が破砕室１
２おけるアーム９の下方に入ることが少なく、この領域
における破砕頻度が他の領域に比して少なくなってい
る。従って、コーンケーブ４の内周面には、その平面図
の図３と、その主要部側面断面図の図４に示すように、
アーム９の基部下方の部分の摩耗量ａが他の部分の摩耗
量ｂに比して少なくなる偏摩耗を生じている。このた
め、偏摩耗の度合いによっては、偏摩耗が大きくなるに
つれて破砕製品の粒度分布が変化し、安定した破砕作業
ができなくなり、歩留りが極端に低下した状態でマント
ル、コーンケーブの交換が必要になるという問題点があ
った。この問題点を解決し得るようにしたものが、例え
ば特公昭６２−６１３４１号公報において提案されてい
る。

【０００７】以下、この従来例の旋動式破砕機の構成
を、旋動式破砕機のコーンケーブの切欠き斜視図の図５
に基づいて説明すると、図示しない上部軸受を支持する
各アームの基部下方におけるコーンケーブ４の高さの
０．５〜０．７倍にすると共に、幅をアームの幅の１．
０〜２．０倍、深さを摩耗代とし、かつ下端側および円
周方向両側を漸次浅くした凹部１９を設けている。つま
り、破砕室１２におけるアーム９の下方の領域の上部間
隙を他の領域の上部間隙より大きくすることにより、図
示しない入口ホッパから投入された被破砕物をアームの
下方の領域へ容易に入り込み易くなるようにして、被破
砕物の破砕を破砕室の全周で行うことにより、コーンケ
ーブの破砕面の下部を円周方向の全般にわたってほぼ均
等に摩耗させるように構成したものである。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記従来例に係る旋動
式破砕機は、コーンケーブ４の破砕面のアーム９の基部
下方の領域は他の領域に比較して被破砕物の破砕頻度が
少ないので、コーンケーブ４を上記構成にすることによ
り、このコーンケーブ４の破砕面の上端から所要の下部
位置の間は被破砕物の破砕の継続により偏摩耗量が少な
くなると考えられる。しかしながら、破砕製品を排出す
る出口隙間であるコーンケーブ４の下端側の偏摩耗を回
避することができず、被破砕物の破砕の継続による出口
隙間領域の偏摩耗の進行につれて二次破砕を要する粒度
の破砕製品の割合が多くなるという解決すべき課題があ
る。

【０００９】つまり、コーンケーブ４の下端部の偏摩耗
量が予め定めた値を超えて大きくなると、コーンケーブ
４またはマントル１１を上下方向に移動させて、下端部
におけるコーンケーブ４とマントル１１との間の最小の
隙間が出口隙間として設定されるために、必然的に摩耗
量が少ない領域よりも摩耗量が大きい領域の割合が多く
なり、粒度の大きな破砕製品の生産割合が多くなるから
である。従って、上記のとおり、二次破砕を要する破砕
製品が多くなるので、破砕製品の生産能率の低下を余儀
なくされてしてしまう。

【００１０】従って、本発明の目的とするところは、コ
ーンケーブが新品時から交換されるまでの間を通じて、
二次破砕を要する粒度の破砕製品の割合を少なくするこ
とを可能ならしめる旋動式破砕機を提供するにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の請求項１に係る旋動式破砕機が採用した主
たる手段は、上部フレームの内側にコーンケーブが嵌合
され、前記上部フレームの上部に架設されたアームで支
持されてなる上部軸受により上部側が支持されたマント
ル主軸が、前記コーンケーブの内側に配設されてなる旋
動式破砕機において、前記アームの基部下方におけるコ
ーンケーブの破砕面に、前記コーンケーブの被破砕物の
噛込み位置から下端部に向かうにつれて深く、かつ前記
アームの幅の１．０〜２．０倍の幅になると共に、コー
ンケーブの内周面方向における縁部から中央に向かうに
つれて次第に深くなる凹部を設けたことを特徴とする。

【００１２】また、本発明の請求項２に係る旋動式破砕
機が採用した主たる手段は、請求項１に記載の旋動式破
砕機において、前記凹部の最大深さを、前記コーンケー
ブの最大の偏摩耗量の０．５〜１．０倍にしたことを特
徴とする。

【００１３】

【作用】本発明の請求項１に係る旋動式破砕機によれ
ば、アームの基部下方におけるコーンケーブの破砕面
に、該コーンケーブの最大の偏摩耗量を考慮して、前記
コーンケーブの被破砕物の噛込み位置から下端部に向か
うにつれて深く、かつ前記アームの幅の１．０〜２．０
倍の幅になると共に、コーンケーブの内周面方向におけ
る縁部から中央に向かうにつれて次第に深くなる凹部を
設けたので、被破砕物の破砕の継続により、コーンケー
ブに設けた凹部よりも凹部以外の領域が激しく摩耗し、
凹部が深いときには新品から交換に至るまでの間にコー
ンケーブの破砕面の被破砕物の噛込み位置から下端部の
間の偏摩耗量が次第に少なくなり、また凹部が浅いとき
には偏摩耗量が次第に少なくなり、新品から交換に至る
途中を境として偏摩耗量が次第に大きくなる。

【００１４】また本発明の請求項２に係る旋動式破砕機
によれば、前記凹部の最大深さを、コーンケーブの最大
の偏摩耗量の０．５〜１．０倍にしたので、コーンケー
ブに設けた凹部の最大深さが最大の偏摩耗量の０．５倍
のときにはコーンケーブの偏摩耗量が次第に少なくな
り、新品から交換に至る途中を境として偏摩耗量が次第
に大きくなるが、凹部の最大深さが最大の偏摩耗量の
１．０倍のときには、新品から交換に至るまでの間にコ
ーンケーブの偏摩耗量が次第に少なくなる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例に係る旋動式破砕機
を、そのコーンケーブの断面図の図１（ａ）と、そのコ
ーンケーブの平面図の図１（ｂ）とを順次参照しながら
説明する。但し、本実施例に係る旋動式破砕機が従来例
と相違するところは、コーンケーブの構成の相違にあ
り、旋動式破砕機自体の構成は従来例と同等であるか
ら、以下の説明においては、同一の構成部材には同一符
号を付して旋動式破砕機自体の構成に係る説明は割愛す
る。なお、本実施例は、上部軸受を支持するアーム９が
２つの場合である。

【００１６】これらアーム９，９の基部下方におけるコ
ーンケーブ４の破砕面４ａの周方向の２箇所、つまり破
砕面４ａの相対する側の２箇所にコーンケーブ４の最大
の偏摩耗量を考慮した後述する凹部１９，１９が設けら
れている。これら凹部１９，１９は、コーンケーブ４の
被破砕物の噛込み位置４ｂからその下端部４ｃに向かう
につれて次第に深くなると共に幅が広くなり、かつ最大
幅Ｗはアーム９，９の幅ｔの１．０〜２．０倍で、コー
ンケーブ４の内周面方向の縁部から中央に向かうにつれ
て次第に深くなっている。また、凹部１９，１９の最大
深ｈさは、コーンケーブ４の最下端部４ｃにおいて最大
の偏摩耗量の０．５〜１．０倍になるように設定されて
いる。

【００１７】なお、凹部１９，１９の最大幅Ｗをアーム
９，９の幅ｔの１．０〜２．０倍としたのは、これらア
ーム９，９の幅ｔの１．０〜２．０倍の範囲の摩耗が極
度に少ないという調査結果が得られているためである。

【００１８】また、凹部１９，１９の最大深さｈを、コ
ーンケーブ４の下端部４ｃにおいて最大の偏摩耗量の
０．５〜１．０倍にしたのは、上記のとおり、出口隙間
はコーンケーブ４と図示しないマントルとの間の最小寸
法により設定されるため、凹部１９，１９の最大深ｈさ
を最大の偏摩耗量の０．５倍にすれば、初期段階と最終
段階とにおいて、それぞれ最大の偏摩耗量の０．５倍に
対応する粒度の破砕製品が得られ、そして凹部１９，１
９の最大深さｈを最大の偏摩耗量の１．０倍にすると共
に、凹部１９，１９以外の領域の急激な摩耗により偏摩
耗がなくなった時点でコーンケーブ４を交換するように
すれば、初期段階においては最大の偏摩耗量の１．０倍
に対応する粒度の破砕製品も得られるが、被破砕物の破
砕の継続につれて次第に偏摩耗が少なくなるので、所定
粒度以下の破砕製品が得られると考えたからである。

【００１９】ところで、コーンケーブ４の最大の偏摩耗
量（最大の偏摩耗量の値は経験的に得られている。）と
は、新品のコーンケーブ４が被破砕物の破砕の継続によ
り交換されるまでの間で生じるコーンケーブ４の出口隙
間領域における最大摩耗量と最小摩耗量との差である
が、実際には、コーンケーブ４の下端部における肉厚の
最大残厚と最小残厚との差を採用している。

【００２０】また、コーンケーブ４における被破砕物の
噛込み位置４ｂについては、旋動式破砕機に投入される
被破砕物の大きさによって相違するために、数値的に噛
込み位置４ｂを特定することはできないが、ユーザによ
って被破砕物の大きさがほぼ決まっているので、ユーザ
により噛込み位置４ｂを特定することができる。

【００２１】以下、上記コーンケーブ４を有する旋動式
破砕機の作用態様を説明すると、被破砕物の破砕の継続
により、凹部１９，１９よりもこれら凹部１９，１９以
外の領域の方が激しく摩耗するので、凹部１９，１９の
最大深さｈが最大の偏摩耗量の０．５倍のときには、被
破砕物の破砕の継続につれて凹部１９，１９の摩耗量と
これら凹部１９，１９以外の領域の摩耗量との差が次第
に少なくなり、新品から交換に至る途中を境としてコー
ンケーブ４の摩耗量の差が次第に大きくなる。一方、こ
れら凹部１９，１９の最大深さｈが最大の偏摩耗量の
１．０倍のときは、新品から交換に至るまでの間に、凹
部１９，１９の摩耗量とこれら凹部１９，１９以外の領
域の摩耗量との差が次第に少なくなる。

【００２２】ところで、コーンケーブ４の出口隙間部に
おける全周に対する凹部１９，１９の割合は２６〜３２
％になる。従って、最大深さｈが最大の偏摩耗量の１．
０倍の凹部１９，１９を有するコーンケーブ４の場合に
は、初期段階においては２６〜３２％の二次破砕を要す
る粒度の破砕製品も得られるが、被破砕物の破砕の継続
につれて凹部１９，１９以外の領域が激しく摩耗するの
で、最終段階においてはほとんどが所定粒度以下の破砕
製品となる。それに対して、従来例に係るコーンケーブ
を有する旋動式破砕機では、初期段階においてはほとん
どが所定粒度以下の破砕製品が得られるが、最終段階に
おいては破砕製品のうち６８〜７４％が二次破砕を要す
る粒度を超える破砕製品になってしまう。従って、コー
ンケーブ４が新品のときから交換されるまでの間におけ
る破砕製品の総生産量に占める所定粒度を超える破砕製
品の割合は、本実施例の方が従来例よりも少ないので、
本実施例の方が破砕製品の生産性が優れている。

【００２３】一方、コーンケーブ４の下端部における凹
部１９，１９の最大深さｈを、最大の偏摩耗量の０．５
倍にした場合には、中間段階においてはほとんどが所定
粒度以下の破砕製品である。そして、初期段階において
は、２６〜３２％の所定粒度を若干超える破砕製品が得
られるが、破砕製品のうち６８〜７４％が所定粒度以下
である。ところが、最終段階においては、６８〜７４％
の所定粒度を若干超える破砕製品が得られることにな
る。しかし、従来例に比較して破砕製品の粒度が小さい
（本実施例の初期段階および最終段階における破砕製品
の粒度分布の幅は従来例の最終段階における破砕製品の
粒度分布の幅よりも狭くなる。）ため、高効率で二次破
砕することができ、破砕製品の生産性低下に対する影響
は少ない。

【００２４】さらに、コーンケーブ４のアーム９，９の
下方位置における破砕面４ａに上記凹部１９，１９を設
けることによって、高価な素材からなる鋳造製品である
コーンケーブ４の軽量化が可能になるので、コーンケー
ブ４のコスト低減に対しても大いに寄与することができ
る。

【００２５】なお、以上では、２つのアーム９，９によ
って上部軸受が支持されてなる旋動式破砕機の場合を例
として説明したが、例えば従来例のように、３つのアー
ムにより上部軸受が支持されてなる旋動式破砕機に対し
ても、本発明に係る技術的思想を適用することができる
ので、上記実施例によって本発明に係る技術的思想の範
囲が限定されるものではない。

【００２６】

【発明の効果】旋動式破砕機においては、被破砕物の破
砕の継続により出口隙間領域における摩耗が進行して予
め定めた値を超えると、コーンケーブ又はマントルを上
下動させて、下端部におけるコーンケーブとマントルと
の間の最小寸法を出口隙間として設定して、被破砕物の
破砕が継続される。

【００２７】従って、本発明の請求項１又は２に係る旋
動式破砕機によれば、コーンケーブのアームの基部下方
の破砕面における被破砕物の噛込み位置から下端までの
間に設けたコーンケーブの最大偏摩耗量を考慮した凹部
の存在により、新品のコーンケーブが交換されるまでの
間において、被破砕物の破砕の継続につれて、コーンケ
ーブの下端部の偏摩耗量が所定の範囲内に保持される
か、あるいはコーンケーブの下端部の偏摩耗量が次第に
少なくなるので、所定粒度を超える破砕製品の割合が少
なくなり、従来例よりも所定粒度以下の破砕製品を多く
得ることができるので、破砕製品の生産性の向上に対し
て極めて多大な効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１（ａ）は本発明の実施例に係る旋動式破砕
機のコーンケーブの側面断面図であり、また図１（ｂ）
は本発明の実施例に係る旋動式破砕機のコーンケーブの
平面図である。

【図２】従来の典型例に係る旋動式破砕機の側面断面図
である。

【図３】従来の典型例に係る旋動式破砕機の平面図であ
る。

【図４】従来の典型例に係る旋動式破砕機の主要部側面
断面図である。

【図５】従来例に係る旋動式破砕機のコーンケーブの切
欠き斜視図である。

【符号の説明】 ４…コーンケーブ，４ａ…破砕面，４ｂ…噛込み位置，
４ｃ…下端部 ９…アーム １９…凹部 ｈ…凹部の最大深さ Ｗ…凹部の最大幅 ｔ…アームの幅

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上部フレームの内側にコーンケーブが嵌
   合され、前記上部フレームの上部に架設されたアームで
   支持されてなる上部軸受により上部側が支持されたマン
   トル主軸が、前記コーンケーブの内側に配設されてなる
   旋動式破砕機において、前記アームの基部下方における
   コーンケーブの破砕面に、前記コーンケーブの被破砕物
   の噛込み位置から下端部に向かうにつれて深く、かつ前
   記アームの幅の１．０〜２．０倍の幅になると共に、コ
   ーンケーブの内周面方向における縁部から中央に向かう
   につれて次第に深くなる凹部を設けたことを特徴とする
   旋動式破砕機。
2. 【請求項２】 前記凹部の最大深さを、前記コーンケー
   ブの最大の偏摩耗量の０．５〜１．０倍にしたことを特
   徴とする請求項１に記載の旋動式破砕機。