JPS6012144A - ロ−ラミル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、垂直軸のまわりに回転する粉砕テーブル上に
供給した原料を、粉砕テーブル上面に向、かって押圧さ
れる回転自在の粉砕ローラと、粉、砕テーブルとの間で
挟圧破砕するローラミルの改良に係り、−に、振動の減
少、粉砕効率の向上管を目的とするローラミルに関する
ものである。

セメントクリンカ臀び高炉スラグ等の粉砕には、従来ボ
ールミル等のドラムミルが用いられているが、吟１かる
ドラムミルは効率が低くランニングコストを押し上げ、
非常に不経済である。

、このような点から近年比較的効率の良い上記ローラミ
、ルをセメントクリンカの粉砕に用いんとする努力が行
われている。

しかし、ローラミルの場合、ドラムミルのようにボール
等２．粉砕媒体と原料との衝突、摩砕によって原料の粉
砕を行う今のではなく、機台に支承された。、粉砕、テ
ーブルと粉砕ローラとの間に噛み込んだ原料を、両者の
挟圧力によって積極的に破砕するものであるから、粉砕
ローラ等に生じた振動は多くの場合機台に伝達されるた
め、ドラムミルと較べて振動が大きいことがローラミル
をセメントクリンカや高炉スラグの粉砕用に使用する上
での障害となっている。

またローラミルはドラムミルに比して粉砕効率が良いこ
とは知られているが、現在のローラミルの効率はかなら
ずしも満足しうるものではなく、かなりの改善の余地が
あるものと考えられる。

上記のようなローラミルにおける振動、とりわけ粉砕ロ
ーラの振動によって発生する振動の原因には、大別して
原料の硬度又はその変化に起因して生じるものと、粉砕
原料の滑りによって粉砕ローラの半径方向に生じる所謂
自動振動とがあり、本発明は後者の自励振動の低減及び
粉砕効率の向上部を目的とするものである。

まず第１図乃至第５図を参照して上記自励振動の生じる
原因について説明する。

第１図は、従来の一般的なローラミルの構造を示す側断
面図であり、図中１は粉砕テーブルで、垂直軸２のまわ
りに図示せぬモータ等の駆動源により積極的に回転駆動
される。

粉砕テーブル１の上面には、上記垂直軸２を中心とする
環状溝３が形成され、この環状溝３は図に示す如く下方
向に向かって陥没する円弧状の断面形状をなしている。

また粉砕テーブル１の上部には、その外周面４が上記環
状溝３に対向する一組の粉砕ローラ５ａ、５Ｉ、が環状
溝３との間の隙間６を介して環状溝３の方向へ押圧付勢
された状態で取り付けられている。

即ち粉砕ローラ５．．５．は、本体ケーシング７から粉
砕室８内へ挿入されたローラ軸９ａ、９Ｉ。

に回転自在に支承され、ロ′−ラ軸９ユ、９１．は本体
ケーシング７外に設けた水平軸１０ａ、１０＋。

に垂直内面において揺動自在に取り付けたアーム１１ａ
、１１１．に固着されており、ストッパアーム１２に螺
着したボルト１３の先端がアーム１１ａ（ＩＩＩ、）に
当接することにより、粉砕ローラ５ａ、５ｂと環状溝３
との間の隙間６の幅の最小限界が設定されている。

また上記−組のアームｉ１ａ　、１　ｔ、の各先端部は
、緊張装置１４を介してロッド１５ａ−１５ｂによって
連繋されている。

従って粉砕テーブル１の上面中央部へ供給された原料は
、粉砕テーブル１の円錐状の上面形状及び粉砕テーブル
ｌの回転によ乞遠心力によって外周方向へ、即ち環状溝
ｊ内へ移動し、粉砕ローラ５、．５．と粉砕テーブノｐ
ｉ’ｃ６間の隙間６社噛み込まれて挟圧破砕される。　
″　□゛ 但し一方の粉砕ローラ、例えば５ａに噛み込まれる原料
の層厚が厚すぎる場合には、粉砕ローラ５ａは緊張装置
１４の回勧付□勢□力に抗して上方向へ逃げる向きに回
動するｋめ、その回動力はロッド１５ａ、緊張装置１４
、ロ歩ド１５ト番介して相手側の粉砕ローラ５ｂを取□
り付けたアーム１１１゜に伝達され、その粉砕ローラ５
トを環状１３の゛方向へ押し付け、原料の層厚□の変化
に応じて粉砕ローラ５い５ｂの押圧力が自□動的に調整
されるように構成されている。　□ こうして粉砕ローラｓａ、ｓｂによって粉砕された原料
は、粉砕テーブル１め遠心力によって粉砕テーブルｌの
外周部へ移動し、粉砕テーブル１の外周を囲繞する上向
きのノズル１６から流□出する上向きの空気流によって
噴き上げられ、粉砕室８の上部に設けた図示せぬ選別装
置によって粒度の選別が行われ、一定精度以下の微粉の
みが粉砕室８外へ取り出され、一定精度に達しない粗粉
は再度粉砕テーブル１の上面へ戻され、粉砕処理される
。

ところで従来のローラミルにおける粉砕ローラ５ａ、５
トの外周面４、及び粉砕テーブル１の環状：ａ３の□ロ
□−ラ軸９８又は９トを通る平面で切断した場合の各□
曲率半１ｒとＲとは、従来、Ｒ＞ｒとなってい葛。

第２図（・）に県した例では Ｒ”　Ｒ１’ｓ　’　ｒ　”　ｒ　Ｊ　ＩＲ＋　＝’−
ｒｌ　＋ｄ’Ｈ、ｄＩ　＝ｄ。

でミ両曲面の間の隙間ｉの粉砕ローラ半径方向の厚さｄ
は一定（ｄ、）であり、同図（ｂ）に示した例では Ｒ＝Ｒ１、ｒ＝ｒ２　。

ＲＩ　＞”ｒ’２’＋ｄ　０　、Ｒ１＞ｒ２　＋ａ　２
　。

ｄ、＞ｄｏ の場合を示し、両凸面の間の隙間６の厚さｄは中央部の
厚さｄｏよりも前端側又は後端側の厚さｄ２が常に大と
なるように設定されている。

その為従来のローラミルでは、例えば第２図（ｂ）に示
す如く、上記隙間６に入り込んだ原料Ｇは粉砕ローラ５
と環状溝３との間で挟圧破砕されるものであるから、挟
圧時、原料Ｇに粉砕ローラ５を支承するローラ軸９に直
角の方向の押圧力Ｆｌが作用すると共に、この押圧力Ｆ
、に直角の方向の剪断力Ｆ２が作用し、剪断力Ｆ２によ
って粉砕された原料が隙間６からローラ軸９の軸芯の方
向へ（即ち前方又は後方）流出しようとする。

ローラミルではこうした原料の前方又は後方への流出に
より原料Ｇの層厚、即ち隙間６の厚き急激にか変化し、
粉砕ローラ５が回転斑を起こすことにより粉砕ローラ５
がローラ軸９に直角の方向へ振動する。かかる自励振動
は新たな原料の噛み込みと、その粉砕の都度化じるもの
であり、原料が微粉砕される程、即ち原料粉末の摩擦係
数が小さく、ローラ軸９の軸芯方向の前記原料粉末の流
れの傾向が大きい程生じやすく、極端な場合には運転不
能に陥る。

またローラミルの場合、原料の粉砕は粉砕ローラ５を正
面から見た第３図に示す如く、圧縮が完了したローラ直
下の点１６で行われるのではなく、粉砕テーブル１の進
行方向後方の噛み込み点１７（ローラ中心からｌだけ後
方の点）において行われるものであり、粉砕ローラ５を
平面的に見た第４図に示す如く、上記噛み込み点１７に
おける粉砕テーブル１０回転方向（接線方向）の周速Ｆ
３に対して粉砕ローラ５の外周面の回転方向の周速Ｆ４
は角度αの分だけずれており、このずれ角度αに対応し
て噛み込み点１７の直下の原料にはＦ。

の方向の剪断力が働くことになり、この剪断力Ｆ５によ
っても原料粉末の流動が生じ、これが自励振動を増大さ
せていると考えられる。

更に上記噛み込み点１７の近傍における粉砕ローラ５の
外周面４の周速と、粉砕テーブル１の環状溝３の周速と
を比較してみる。即ち、第５図に示す如く環状溝３側の
周速は粉砕テーブル１の回転中心Ｏからの半径に比例し
、例えば粉砕ローラ５の外周面４の比較的中心Ｏに近い
点１７ａの周速をＶ、とじ、中心０から遠い点１７ｔ、
の周速を■ｂとすると、Ｖ、＞Ｖ、となり、且つ粉砕ロ
ーラ５の外周面４の周速■。、は■□と、■もとの平均
値となるから、Ｖ、＞Ｖ。〉■１が成り立つ。

従って粉砕ローラ５のローラ軸方向にみて中央部を除い
て、粉砕ローラ５の外周面４と環状溝３との間には、常
時上記周速、の差によるスリップが生じており、このス
リップによる剪断力で隙間６に原料粉末の流れが生じる
。ことが上記自励振動が生じる一因となっている。

このように粉砕ローラ５の自励振動の要因は隙間６にお
ける原料粉末のローラ軸９の方向への流れによるもので
あるが、第１図及び第２図に示したように従来のローラ
ミルでは、隙間６の厚みがローラ軸９の方向に一定（第
２図（ａ））か、又は中央部よりも前端部又は後、端部
の厚みの方が大きく　（第２図（ｂ））なっており、い
ずれにしても前方及び後方に開放された状態となってい
るため、隙間６で生じた原料の流れを阻止する形状とは
なっておらず、自励振動の生じやすい構造となっている
のである。

また従来のローラミルでは、上記したように粉砕原料が
粉砕ローラ５と粉砕テーブルｌの間の隙間６から容易に
流れ出す（逃げる）ような構造となっているため、粉砕
ローラ５の押圧力Ｆ、が有効に原料粉末に作用する前に
原料が逃げてしまい、十分な圧縮破砕が行われず、これ
がローラミルの粉砕効率を低下させる一因となっている
。

本発明は上記の点に鑑み、粉砕ローラと粉砕テーブルの
環状溝との間の隙間における原料のローラ軸方向の流れ
を阻止して自励振動の減少及び粉砕効率の向上を図らん
とするもので、その要旨とする処が、粉砕テーブルの上
面に向かって押圧される２以上の粉砕ローラを粉砕テー
ブルの上部に回転自在に支承し、且つ各粉砕ローラが相
互に連繋され、粉砕ローラ外周面と粉砕テーブル上面と
の間の隙間が各粉砕ローラごとに相互に関連を保って変
化するローラミルにおいて、前記粉砕ローラの外周面中
央部に粉砕ローラを支承するローラ軸と同軸で円環状の
粉砕溝を刻設し、該粉砕溝の深さを該粉砕溝に溜った原
料が該粉砕溝の底面によって押圧される程度の深さとな
した点にあるローラミルを提供するものである。

続いて第６図以下の添付図面を参照して本発明を具体化
した実施例につき説明し、本発明の理解に供する。

ここに第６図は本発明の一実施例に係るローラミルの粉
砕ローラ及び粉砕テーブル部分の側断面図である。尚第
１図、第２図に示した構成要素と共通の要素には同一の
符号を使用する。

第６図において、粉砕テーブル１の上面に穿った環状溝
３に向かって押圧される粉砕ローラ２５の外周面２４に
は、そのローラ軸方向にみて中央部にローラ軸９と同軸
で円環状の粉砕溝２７が形成されており、粉砕ローラ２
５自身が粉砕溝２７によってくびれでいる如き形状をし
ている。

この粉砕溝２７を形成した粉砕ローラ２５の中央部は、
環状溝３との間で原料を噛み込む際に最も粉砕ｉ寄与す
る部分であるから、粉砕溝２７の底面２７ａが噛み込ん
だ原料を押圧しうる程度に粉砕溝２７の深さを決定する
必要がある。

もしこの深さをあまり深くしすぎると、この粉砕溝２７
の部分での粉砕が行われず、粉砕斑を生じるばかりか、
この粉砕溝２７に原料粉末が蓄積され、それが時折砕け
て外部に流れ出る為、未粉砕の塊状の原料が粉砕テーブ
ル１からこぼれ出てノズル１６を閉塞する不都合がある
。

従ってこの実施例の場合、粉砕ローラ２４の幅方向に見
てその中央部の粉砕溝２７の部分で挟圧、破砕された原
料は、前記のようにローラ軸９の軸芯方向へ流れ（逃げ
）ようとするが、隙間２６の入口２６ａ、及び出口２６
トの厚さＤａ、及びＤトが、中央部の粉砕溝２７の部分
の隙間の厚さり。より狭いため、上記人口２６．及び出
口２６トにおいて詰りか生じ、そこより更に外方向へ流
れ出ることが阻まれる。

そのため原料の噛み込み、粉砕時に粉砕溝２７内に噛み
込まれた原料は、その密度が向上するのみで、入口２６
．又は出口２６Ｉ、から逃げることができず、粉砕ロー
ラ２５はそれ以上環状溝３の方向へ接近することができ
ないため、粉砕ローラ２５の自励振動が減少する。　□ 上記実施例では粉砕ローラ２５の外周面２４に環状の粉
砕溝２７を形成することにより、粉砕ローラ２５の外周
２４と環状溝３との間の隙間２６の中央部における厚さ
り。より入口部及び出口部における厚さり、　、Ｄ、を
狭（したものであり、このように隙間２６をその入口部
２６１と２６１゜とで閉塞状になすことにより原料の流
れを阻止し得たものであるが、かかる原料の流れの阻止
は前記隙間２６の厚さり。とり、又はＤｂ′との比：Ｄ
。

／Ｄ、又はＤ０／Ｄ、が大きい方が閉塞性が大となり効
果的である。　゛ またこの実施例の場合、左右の粉砕ローラ２５を支承す
る第１図に示した一組のアーム１ｌａ−１１ｂの各先端
部は、前記したように緊張装置１４を介してロッド１５
ａ、１５．によっ・て連繋されている。

従って一方の粉砕ロアう２５に噛み込まれる原料の層厚
が変動した場合には、粉砕ローラ２５は緊張装置１４の
回動付勢力に抗して上方向または下方向へ逃げる向きに
回動するため、その回動力は口□ラド１５ａ、緊張装Ｗ
１４、ロッド１５ｂを介して相手側の粉砕ローラ２５を
取り付けたアーム１１１．に伝達され、その粉砕ローラ
２５を環状　゛溝３の方向へ押し付けまたは引き離し、
原料の層厚の変化に応じて粉砕ローラ２５．２５の押圧
力が自動的に闘整され葛ように構成されている。

上記のような粉砕溝２７を外周に刻設した粉砕ローラ２
５を用いて原料の挟圧、粉砕を行った場合、環状溝３の
周速は前記したようにその中心０からの距離に比例する
為、一定周速で回転する粉砕口」う２５の周速に対する
環状溝３の周速のズレが生じることは前記の通りである
が、この実施例では粉砕ローラの外周面に前記環状の粉
砕溝２７が刻設され、粉砕ローラ２５が粉砕溝２７の部
分でくびれでいる為、前記周速の差によるねじり力が粉
砕ローラ２５に作用すると、粉砕溝２７を挟んでその前
後で粉砕ローラ２５にねじれが生じ　。

、粉砕ローラ外周面の前端部２４．と後端部２４Ｉ。

との周速が同一でなくなり、各線部がそれと対向する環
状溝３の周速と同一の周速で回転すること　□となる為
、粉砕ローラ外周面２４と環状溝３とのスリップがなく
なり、その分原料粉末のローラ軸方向の流れが防止され
自励振動が減少する。

但し上記粉砕溝２７部は一定角度以上ねじれることは出
来ないので、ねじれ量が蓄積されると再び粉砕ローラ外
周面２４と環状溝３とのスリップが生じることになるが
、本発明では上記した如く、各粉砕ローラ２５が相互に
連繋され、粉砕ローラ外周面２４と粉砕テーブルの上面
（環状溝３）との間の隙間２６が各粉砕ローラ２５ごと
に相互に関連を保って変化するので、供給された原料の
環状溝３内での層厚の変化に対応して粉砕ローラ２５が
環状溝３に接近したり、離れたりする動作を繰り返す。

従って粉砕ローラ２５の原料に対する押圧力が常時変動
し、粉砕ローラ２５を常にねじれた状態に保持すること
が出来ないので、−具化じたねじれが即刻解除され、こ
うしてねじれ→復帰→ねじれの状態を繰り返すことによ
り粉砕ローラ外周面２４と環状溝３とのスリップが防止
される。

本発明は以上述べたように、粉砕テーブルの上面に向か
って押圧される２以上の粉砕ローラを粉砕テーブルの上
部に回転自在に支承し、且つ各粉砕ローラが相互に連繋
され、粉砕ローラ外周面と粉砕テーブル上面との間の隙
間が各粉砕ローラごとに相互に関連を保って変化するロ
ーラミルにおいて、前記粉砕ローラの外周面中央部に粉
砕ローラを支承するローラ軸と同軸で円環状の粉砕溝を
刻設し、該粉砕溝の深さ・を該粉砕溝に溜った原料が該
粉砕溝の底面によって押圧される程度の深さとなしたこ
とを特徴とするローラミルであるから、粉砕ローラと粉
砕テーブルの環状溝との間で挟圧粉砕された原料のロー
ラ軸軸芯方向の逃げ（流れ）が阻止され、粉砕ローラの
振動が抑制されると共に粉砕効率が向上するものである
。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のローラミルの側断面図、第２図（ａ）、
（ｂ）は、それぞれ同ローラミルの粉砕ローラと粉砕テ
ーブルとの形状の関係を示す側断面図、第３図は粉砕状
態を説明するための粉砕ローラの正面図、第４図、及び
第５図は夫々同粉砕ローラの平面図、第６図は本発明の
一実施例に係るローラミルの粉砕ローラと粉砕テーブル
との関係を示す側断面図である。 （符号の説明） １・・・粉砕テーブル　３・・・環状溝９・・・ローラ
軸　２４・・・外周面 ２５・・・粉砕ローラ　２６・・・隙間２６１・・・入
口部　２６′し・・・出口部°　２７・・・粉砕溝　２
７．・・・底面。 出願人　株式会社　神戸製鋼所 小野田セメント株式会社 代理人　弁理士　本庄武男 第５図 第６図 ンｂａ 手続ネ市正書（自発） １、事件の表示　昭和５８年特許願第１２０８４４号２
、発明の名称 ローラミル ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 住所　〒６５１　神戸市中央区脇浜町１丁目３番１８号
名称　（１１９）株式会社　神戸製多岡所代表者　牧　
冬　彦 ４、代理人　〒５３０ ６、補正の対象 明細書の「発明の詳細な説明の欄」 ７、補正の内容 １、明細書第２ページ第８行目に「セメントクリンカの
粉砕」とあるあを「セメントクリンカや高炉スラグ等の
粉砕」に訂正する。 急激に変化し」に訂正する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 粉砕テーブルの上面に向かっ°Ｃ押圧される２以上の粉
   砕ローラを粉砕テープノーの上部に回転自在に支承し、
   且つ各粉砕ローラが相互３に碑、繋さ杵、粉砕ローラ外
   周面と粉砕テーブル上面との間の隙。 間が各粉砕ローラごとに相互に関連を保って変化するロ
   ーラミルにおいて、前記粉砕ローラの外周面中央部に粉
   砕ローラを支承するローラ軸と同軸で円環状の粉砕溝を
   刻設し、該粉砕、溝の深さを該粉砕溝に溜った原料が該
   粉砕：溝の底面によって押圧される程度の深さとなした
   ことを特徴とするローラミル。