JPS6012150A - 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挾晶
破砕するローラミルの改良に係り、特に、振動の減少、
粉砕効率の向上環を目的とするローラミルに関するもの
である。

セメントクリンカ及び高炉スラグ等の粉砕にば、従来ボ
ールミル等のドラムミルが用いられているが、かかるド
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及び高炉スラグ等の粉砕に用いんと
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
等め粉砕媒体と原料との衝突、摩砕によっ才原料の粉砕
を行うものではなく、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口
５−ラの半径方向に生じる所謂自動振動とがありン本発
明は後者の自動振動の低減及び粉砕効率の向上等を目的
とするものである。

まず第１図乃至第４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（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、５トが環状溝
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５ａ、５トは、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、９ｂに回転自在に
支承され、ローラ軸９ａ、９ｂは本体ケーシング７外に
設けた水平軸１ｏａ、ｔａｂに垂直内面において揺動自
在に取り付けたアーム１１ａ、ｌｉｔ、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１１゜（１ｌｂ　）に当接することにより、粉砕
ローラ５ａ、５Ｉ、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ｔｔａ、ｔｔｂの各先端部は、緊
張装置１４を介してロッド１５ａ、１５Ｉ。

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の回転による遠心力によって外周方向へ、即ち環状溝
３内へ移動し、粉砕ローラ５ｍｌ　、　ｓｂ　＝粉砕テ
ーブル１の間の隙間６に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５、、は緊張
装置１４の回動付勢力に抗して上方向へ逃げる向きに回
動するため、その回動力はロッド１５１、緊張装置１４
１．ロッド１５Ｉ、を介して相手側の粉砕ローラ５トを
取り付けたアーム１１１に伝達され、その粉砕ローラ５
Ｊを環状溝３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□、５ト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５．．５Ｉ、にょっ、て粉砕された
原料は、粉砕テーブル１の遠心力によって粉砕テーブル
１の外周部へ移動し、粉砕テーブルｌの外周を囲繞する
上向きのノズル１６が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ねれ、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ｌ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
Ｉ、の外周面４、及び粉砕テーブル１の環状溝３のロー
ラ軸９．又は９Ｉ、を通る平面で切断した場合の各曲率
半径ｒとＲとは、従来Ｒ＞ｒとなっている。

第２図（ａ）に示した例では Ｒ−ＲＩ％ｒ　＝ｒ　１．　ＲＩ、、＝ｒ、　＋ａ、　
。

ｄ、＝ｄＯ で、両曲面の間の隙間６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　、Ｒ１＞ｒ２＋ａ０、ＲＩ＞ｒ
２　＋ｄ２　、ｄ２　＞ｄ。

の場合を示し、両曲面の間の隙間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
ｊ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Ｆ。

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の軸芯の方向へ流出しようとする
。而も原料には前記したように粉砕テーブル１の回転に
よる遠心力が作用している為、専ら粉砕テーブル１の半
径方向外方向への流出が生じる。

ローラミルではこうした原料の外方向への流出により原
料Ｇの層厚、即ち隙間６の厚さが急激に変化し、粉砕ロ
ーラ５が回転斑を生じることにより粉砕ローラ５が振動
する。かかる自励振動は新たな原料の噛み込みと、その
粉砕の都度生じるものであり、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β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
Ｆ３に対して粉砕ローラ５の外周面の回転方向の周速Ｆ
、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Ｆ５の方向（外
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。

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し１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、又は中央部よりも外端部の厚みの方
が大きく　（第２Ｅ　（ｂ））なっており、いずれにし
ても外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
動振動の生じやすい構造となっているのである。

更にまた従来のローラミルでは、上記したように撃砕原
料が粉砕ローラ５と粉砕テーブル１との間の隙間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１．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粉砕テーブル外方
向へ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
ーブル上に供給された原料を該粉砕テーブルと、ローラ
軸に回転自在に支承され粉砕テーブル上面に向、かって
押圧された粉砕ローラとの間で挟圧して粉砕するローラ
ミルにおいて、粉砕テーブル上面に下方に向かって陥没
する断面円弧上の環状溝を形成すると共に、粉砕ローラ
を粉砕テーブルの半径方向に摺動可能に支承した点にあ
るローラミルを提供するものである。

続いて第５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や。

ここに第５図は本発明の一実施例叫係るローラミルにお
ける粉、砕ローラの支持構造を示す側断面図、第６図は
同粉砕ローラの移動状態を示す概略側断面図である。尚
第１面°、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５図において、９は前記ローラ軸で本体２゜に取り付
けた支軸１０を中心として回動可能のアーム１１に固着
されてセリ、該ローラ軸９の先端には、軸受２１ａ　％
−、２１１）によって回転自在に支承される粉砕ローラ
２５が取り付けられている。

即ち、上記軸受２１１Ｉのインナーレースは上記粉砕ロ
ーラ９の先端に固着した摺動円筒２２にその軸方向にＩ
Ｉ動自在に嵌着、されており、摺動円筒２２は、その前
後に上記軸受２１．が摺動してきた時に当接するストッ
パ部材２３ａ及び２３Ｉ、を摺勧化１１及び１２を介し
て有していることにより、上記摺動化の分だけ軸受２１
．がローラ軸９の軸芯方向へ摺動円筒２２に案内されて
摺動可能である。

一方上記軸受２１．のアウターレースは上記粉砕ローラ
２５の中心孔２３に固着されている。

更に前記軸受２１ｂのインナーレースは上記ローラ軸９
に直接摺動自在に嵌着されており、且つそのアウターレ
ースは上記軸受２１ａと同様に粉砕ローラ２５の中心孔
２３に固着されている。

従って粉砕ローラ２５はローラ軸９の先端にその軸芯の
周りに回転自在で且つその軸芯の方向へ摺動化β、及び
β２の分だけ摺動自在に取り付けられている。

第５図に示した例では、粉砕ローラ２５はローラ軸９に
対して摺動可能とされているが、本発明の要旨は粉砕ロ
ーラ２５を粉砕テーブル１の半径方向に摺動部在に支承
することであり、従って粉砕ローラ２５をローラ軸９に
対してその軸方向へは摺動不能とすると共に、ローラ軸
９自身をアーム１１に対して摺動自在に取り付けたり、
更にはローラ軸９を固着したアーム１１自身を本体に対
して粉砕テーブル１の半径方向に摺動可能に支承するこ
とによって粉砕ローラ２５を粉砕テーブル１の半径方向
へ摺動自在に支持する如くなしても同様の機能を達成す
ることができる。

続いて上記のような構造により支承した粉砕ローラによ
って粉砕加工を行う場合につき、第５図及び第６図を参
照して説明する。

粉砕テーブル１の中央部へ供給された原料は、上記した
ように粉砕テーブル１の回転に伴いその半径方向へ移動
し、環状溝３内に流入する。

流入した原料は、そこで環状溝３上へ押圧された粉砕ロ
ーラ２５との間の隙間２６に噛み込まれて挟圧、粉砕さ
れる。

一方粉砕ローラ２５には、前記第４図において説明した
如＜ＦＢの方向の力が原料を介して働いており、この力
によって粉砕ローラ２５は粉砕テーブル１の半径外方向
へ常時押されている。

粉砕ローラ２５は前記のようにローラ軸９に沿って、即
ち粉砕テーブル１の半径方向へ摺動可能であるから、上
記Ｆ５の方向の力によって容易に外方向へ移動し、第６
図に示す如く、断面円弧状の環状溝３と粉砕ローラ２５
の外周面２４との間の隙間２６が外方向へ向かって断面
積が縮小する楔状（２ｅａ　）に変形する。

その為この楔状の隙間２６．に噛み込まれた原料に対す
る粉砕ローラ２５の外周面２４の押圧力が更に増大し、
この押圧力と前記粉砕ローラ２５を外方向へ移動させよ
うとする力Ｆ５が釣り合って粉砕ローラ２５が外方向へ
片寄せられた状態の一定の位置で回転しつづけることに
な番。

このように粉砕ローラ２５が粉砕テーブル１の半径外方
向へ片寄せられ、楔状の隙間２６ａで粉砕がおこなわれ
る状況では、隙間２６．の中央部の厚さＤｏより出口部
分２６トの厚さ鮪が遥かに小さく、隙間２６．が外方向
へ向けて閉塞状となる為、外方向へ流れ出そうとする原
料糸出口部分２６Ｉ）で詰まりを生じ、外方向への原料
流れが阻止されることになり、自励振動が減少する。

また上記のように原料の外方向への流れが阻止される結
果、未粉砕の原料が粉砕テーブル１の外方向へ流れ出す
不都合がなくなり、十分に粉砕された原料がノズル１６
の方向へ流出するので粉砕効率が飛躍的に上昇する。

例えば第７図は従来のローラミル（○が験値を表す）、
１！：、本発明に係るローラミル（・及び◎で示す）と
を用いて処理量にたいするブレーン値（粒度を表し単位
はｃｍ／ｇ　）’の関係を実験によりめたものであるが
、同図に明らかな如く単位−間当たり同じ量の原料を処
理した場合、本発明を用いた方がはるかに細かい粒度の
製品を得ることが出来、本発明に係るローラミルの粉砕
効率が飛躍的に向上していることが理解される。

ここで◎で示したデータは第１図に示したような外表面
が太鼓状の粉砕ローラを用いた場合であり、・で示した
データは外周面に環状の溝を形成した粉砕ローラを用い
た場合のものである。

また製品のブレーン値は一般に３２００を超えたもので
なければならないが、従来のローラミルでこの値を得る
為には処理量を１２３Ｋｇ／ｈ程度以下に押さえる必要
があるが、本発明に係るローラミルでは、２２５Ｋｇ／
ｈ程度の処理量が確保され、粉砕効率の向上が裏付けら
れる。

さらに同グラフ中、微振域とは、運転に全く支障のない
軽微な振動を生じる領域を、また羽振域とは、これ以上
の振動が生じると長期運転に支障がでると思われる領域
で、微振域よりも大きい振動を生じる部分であり、本発
明に係るローラミルでは処理量を１１５Ｋｇ／ｈ以上と
した場合、ブレーン値が４３００を超えると弱振動を生
じるもので製品の粒度と振動との関係が明瞭に理解され
る。

本考案は以上述べたように、粉砕テーブル上に供給され
た原料を該粉砕テーブルと、ローラ軸に回転自在に支承
され粉砕テーブル上面に向かって押圧された粉砕ローラ
との間で挟圧して粉砕するローラミルにおいて、粉砕テ
ーブル上面に下方に向かって陥没する断面円弧上の環状
溝を形成すると共に、粉砕ローラを粉砕テーブルの半径
方向に摺動可能に支承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図は同粉
砕ローラの平面図、第５図は、本発明の一実施例に係る
ローラミルにおける粉砕ローラの支持構造を示す側断面
図、第６図は同粉砕ローラの運転状態を示す側断面図、
第７図は本発明の効果を示すグラフである。 （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　２６．２６．・・・隙間２６ｂ
・・・出口部　２１ａ、２１１．・・・軸受。 手続？市正書（自発） 昭和５８年　９月２１日 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　宇申戸製多岡所代表者　牧
　冬　彦 ４、代理人　〒５３０ 」とあるのを「粉砕ローラ５Ｉ、」に訂正する。 ２、同第１４ページ第６行目に「０が検値」とあるのを
「○が実験値」に訂正する。 で゛ ■で」に訂正する。 ４、同ページ第９行目に「ｃｗＩ／ｇ」とあるのをｒｃ
＋ａ／ｇＪに訂正する。 ５、同ページ第１３行目〜第１４行目に「本発明に係る
ローラミルの粉砕効率が飛躍的に向上していることが理
解される。」とあるのを「また同一ブレーン値での処理
量を大幅に増大することができる。」に訂正する。 ６、同ページ第９行目〜第・１８行目に「ここで◎で示
した・・・・・・・・・場合のものである。」とあるの
を削除する。 ７、同第１５ページ第４行目に「粉砕効率の向上が裏付
けられる。」とあるのを「また、粉砕効率の向上も確認
されている。」に訂正する。 ８、同ページ第９行目〜第１２行目に「本発明に係るロ
ーラミルさでは処理量・・・・・・・・・で製品の粒度
と振動との」とあるのを「本発明に係るローラミルでの
製品の粒度と振動との」に訂正する。 ■、図面の補正 別紙の通り第７図を補正する。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 粉砕テーブル上に供給された原料を該粉砕テーブルと、
   ローラ軸に回転自在に支承され粉砕テーブル上面に向か
   って押圧された粉砕ローラとの間で挟圧して粉砕するロ
   ーラミルにおいて、粉砕テーブル上面に下方に向かって
   陥没する断面円弧上の環状溝を形成すると共に、粉砕ロ
   ーラを粉砕テーブルの半径方向に摺動可能に支承したこ
   とを特徴とするローラミル。