(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向する摩耗面と一緒に、破砕が行われる部分に関与する摩耗面であって、耐用期間の初期に破砕に関与する初期段階摩耗面と、耐用期間の終期に破砕に関与する終期段階摩耗面とを有する外側摩耗面（１０６）を備える、鉱物原料処理装置のための内側破砕ブレード（２０１）であって、
前記終期段階摩耗面は、前記外側摩耗面（１０６）に沿って、前記初期段階摩耗面の下側に位置し、
また前記終期段階摩耗面は、突部（２５０）を有し、
前記突部（２５０）は、前記外側摩耗面（１０６）の摩耗が進行したときに、前記内側破砕ブレード（２０１）が前記対向する摩耗面に対して相対的に鉛直方向に移動することにより、破砕の用に供され、前記外側摩耗面と内側摩耗面との間の原料の移動を制限するように構成される、内側破砕ブレード（２０１）。
【請求項２】
前記突部（２５０）は、前記終期段階摩耗面と共にアングルを形成する段差状の面（２５１）を有し、ここで前記終期段階摩耗面は、前記初期段階摩耗面の下部から連続した構造である、請求項１に記載の内側破砕ブレード。
【請求項３】
前記突部（２５０）の前記段差状の面（２５１）は、水平面に沿っている、請求項２に記載の内側破砕ブレード。
【請求項４】
前記突部（２５０）の前記段差状の面（２５１）は、水平面に対して傾いている、請求項２に記載の内側破砕ブレード。
【請求項５】
２つ以上の連続した突部（２５０）を有する、請求項１から４のいずれかに記載の内側破砕ブレード。
【請求項６】
前記突部（２５０）を有する前記終期段階摩耗面は、前記内側破砕ブレードの基礎物質よりも耐摩耗性の高い物質で形成され、摩耗が進行すると前記突部が前記終期段階摩耗面に形成される、請求項１から５のいずれかに記載の内側破砕ブレード。
【請求項７】
前記突部（２５０）を形成する、前記内側破砕ブレードの基礎物質よりも耐摩耗性の高い物質は、前記内側破砕ブレードの少なくとも一部の内部に実装される、請求項６に記載の内側破砕ブレード。
【請求項８】
前記初期段階摩耗面の鉛直下方向に位置する独立したスカート部を備え、ここで前記スカート部は前記突部（２５０）を有する前記終期段階摩耗面を備える、請求項１から７のいずれかに記載の内側破砕ブレード。
【請求項９】
鉱物原料の処理装置（４１０，４２０）であって、
破砕室を形成する、外側破砕ブレード（２０２）および内側破砕ブレード（２０１）を備え、前記内側破砕ブレードは前記外側破砕ブレードに対して偏心回転運動をするように構成され、
請求項１から８のいずれかに記載の内側破砕ブレード（２０１）を備えることを特徴とする、処理装置（４１０，４２０）。
【請求項１０】
鉱物原料の処理プラント（５００）であって、
フレーム（５０１）と、前記フレームが搭載される台（５０２）であって自走を可能とする台（５０２）と、破砕される原料を供給するためにフィーダ（５０３）と、供給される原料を破砕するための破砕機（５０４）とを備え、
前記破砕機が、請求項１から８のいずれかに記載の内側破砕ブレード（２０１）を備えることを特徴とする、処理プラント（５００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、摩耗部品、処理装置、および処理プラントに関し、限定されるわけではないものの、特に、鉱物原料を破砕するのに適した破砕機の摩耗部品、破砕機および破砕プラントに関する。
【発明の背景】
【０００２】
破砕機（クラッシャー）の中でもとりわけ、コーンクラッシャーやジャイレトリークラッシャーは、鉱物原料を破砕するために用いられている。破砕される原料は、鉱石や鉱砂、リサイクル可能な様々な産業廃棄物（例えばコンクリートや煉瓦、アスファルト）など、多様な鉱物原料でありうる。また、家庭から廃棄されて収集された木材やガラス、小さな金属である場合もある。
【０００３】
ジャイレトリークラッシャーやコーンクラッシャーは、通常、外側破砕ブレードと内側破砕ブレードとを有する。これらは例えば、マンガン鋼により鋳造された破砕ブレードであることができ、それらの間には破砕室が形成されていることができる。内側の破砕ブレードが外側の破砕ブレードに対して偏心回転するように配されることで、破砕を行うことができるようにされる。
［従来技術の問題］
【０００４】
破砕を行うことは、破砕ブレードの摩耗を招き、破砕室の形状を変化させる。破砕ブレードが摩耗すると、これらは平行的になり、並行して進行し、破砕機が消費しうるパワーが減少し、破砕力が落ちていき、破砕機の破砕能力の低下を招いて工程全体の安定性に悪影響を与える。
【０００５】
寿命が近づいた破砕ブレードの貧弱な性能は、耐用期間全体でみた平均性能を低下させている。
【発明の概要】
【０００６】
上述の先行技術における難点を解消または少なくとも改善しうる、破砕機のための摩耗部品が発明された。
【０００７】
本発明の第一の解釈によれば、本発明は、鉱物原料処理装置のための摩耗部品を提供するものである。この摩耗部品は外側摩耗面を備え、該外側摩耗面は、対向する摩耗面と共に、破砕が行われる部分に関与する初期段階摩耗面を有する。また前記外側摩耗面は、摩耗が進行したときに、前記初期段階摩耗面の下から縦方向に破砕処理に関与する終期段階摩耗面を有する。そして前記摩耗部品は、前記外側摩耗面の摩耗が進行したときに使用に供される突部を有する、終期段階摩耗面を備える。
【０００８】
好ましくは、前記突部は、外側摩耗面と内側摩耗面との間の原料の移動を制限する。
【０００９】
好ましくは、前記突部は、前記終期段階摩耗面と共にアングルを形成する段差状の面を有し、ここで前記終期段階摩耗面は、前記初期段階摩耗面の下部から連続した構造である。
【００１０】
好ましくは、前記突部の前記段差状の面は、水平面に沿っている。または、前記突部の前記段差状の面は、水平面に対して傾いている。
【００１１】
好ましくは、前記摩耗部品は２つ又はより多くの連続した突部を有する。
【００１２】
好ましくは、前記突部を有する前記終期段階摩耗面は、前記摩耗部品の基礎物質よりも耐摩耗性の高い物質で形成され、摩耗が進行すると前記突部が前記終期段階摩耗面に形成される。
【００１３】
好ましくは、前記突部を形成する、前記摩耗部品の基礎物質よりも耐摩耗性の高い物質は、前記摩耗部品の少なくとも一部の内部に実装される
【００１４】
好ましくは、前記初期段階摩耗面の鉛直下方向に位置する独立したスカート部を備え、ここで前記スカート部は前記突部を有する前記終期段階摩耗面を備える
【００１５】
本発明の第二の解釈によれば、本発明は、鉱物原料の処理装置を提供するものである。この処理装置は、外側および内側の破砕ブレードを備え、これらのブレードによって破砕室が形成されている。前記内側破砕ブレードは前記外側破砕ブレードに対して偏心回転運動をするように構成される。さらに前記処理装置は、上記第一の解釈による摩耗部品を備える。当該摩耗部品は上記の好ましい特徴を備えたものであってもよい。
【００１６】
本発明の第三の解釈によれば、本発明は、鉱物原料の処理プラントを提供するものである。このプラントは、フレームと、前記フレームが搭載される台であって自走を可能とする台と、破砕される原料を供給するためにフィーダと、供給される原料を破砕するための破砕機とを備える。そしてこの破砕機は、上記第一の解釈による摩耗部品を備える。当該摩耗部品は上記の好ましい特徴を備えたものであってもよい。
【００１７】
先行技術による解決手段に比して、本発明は、次のような利点を有する。
・  摩耗部品の耐用期間の最終段階まで、破砕能力が実質的に低下しないように、摩耗部品の形状を制御することができる。
・  摩耗部品の耐用期間の最終段階まで、破砕能力を受け入れ可能なレベルまで維持しうるような、破砕室形状やニップアングル／ジョーアングルが提供される。
・  摩耗部品の耐用期間を従来よりも延ばすことができる。
・  耐用期間の全体において破砕能力を一定に維持することができる。
・  いわゆるcup-formingのリスクを減らし、破砕処理の安定性を提供する。
【００１８】
本発明は、コーンクラッシャーやジャイレトリークラッシャーの摩耗部品として特に好適に使用される。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
添付の原理的な図面を参照しつつ本発明をより詳細に説明する。
【図１ａ】摩耗部品の耐用期間の初期において、破砕室を横から見た図である。
【図１ｂ】耐用期間の終期において、図１ａの破砕室を横から見た図である。
【図２ａ】耐用期間の初期において、本発明に従う摩耗部品を横から見た図である。
【図２ｂ】耐用期間の中期において、図２ａの摩耗部品を横から見た図である。
【図２ｃ】耐用期間の終期において、図２ａの摩耗部品を横から見た図である。
【図３ａ】図１ａ，図１ｂの破砕室の動作の測定データである。
【図３ｂ】図２ａ−図２ｃの破砕室の動作の測定データである。
【図４ａ】本発明によるコーンクラッシャーを示す。
【図４ｂ】本発明によるジャイレトリークラッシャーを示す。
【図５】本発明による破砕プラントを示す。  図面には、発明の理解に必要な程度で詳細が示されていることを念のために付記しておく。発明の特徴を際立たせるために、発明の理解に不要で当業者には明らかな構造や細部は図面に示されていない。
【好適な実施形態の詳細な説明】
【００２０】
以下の詳細説明において、似たような符号は似たような要素を表す。図の縮尺は完全に正しいものではなく、図面は本発明の実施形態を例示する目的にのみ資するものであることに留意されたい。
【００２１】
この説明における破砕機（クラッシャー）は、鉱物原料に適した、コーン型またはジャイレトリー型の処理設備を意味する。
【００２２】
図１ａは、先行技術における破砕室を横から見た図である。破砕を行う前の状態であり、まだ摩耗していない。外側の破砕ブレード１０２の破砕面１０７と、内側の破砕ブレード１０１の破砕面１０６とは破砕室（crushing chamber）を形成し、内側の破砕ブレードが外側の破砕ブレードに対して偏心運動することにより、破砕室の中で原料の破砕が行われる。
【００２３】
内側破砕ブレード１０１および外側破砕ブレード１０２の破砕面は、ニップアングル（nip angle）（ジョーアングル（jaw angle））を形成し、それによって、摩耗部分の耐用期間が終わりに近づいても、破砕機の性能が妥当なレベルに維持されるようになっている。このアングルが、円１０３や１０４が、破砕面１０６や１０７に接触する部分によって図に描かれている。図示されるように、耐用期間の初期において、ジョーアングルは、破砕室の下部から上部に移動するに従って、実質的に大きくなっている。
【００２４】
図１ａの破砕室が摩耗した状態を横から見た図である。図示されるように、破砕ブレード１０１と１０２との間のジョーアングルは減少している。その様子が、円１０３や１０４が破砕面１０６や１０７に接触する部分によって描かれている。接触部分の接線は、図１ａの場合に比べてより平行的である。
【００２５】
図２ａは、本発明の実施例による破砕室を横から見た図である。破砕処理を行う前の状態であって摩耗していない。図には内側破砕ブレード２０１と外側破砕ブレード２０２が描かれている。内側破砕ブレード２０１の破砕面の下部には、本発明に従って、段差状の突部２５０が設けられる。突部２５０は、破砕室内の原料の移動を制限するようにされている。図２ａによると、突部２５０に段差状の面２５１を有し、この面は水平面に沿っている。面２５１は、それより上部に位置する破砕面との間でアングルを形成する。突部２５０は水平面に対していずれかの方向に傾いていてもよい。突部２５０の角度や段差の深さ、突部２５０の位置の破砕面最下部からの距離は、実施形態によって適宜選択されることができる。
【００２６】
本発明による突部250は、この段階では、破砕機の性能に影響を及ぼさない。破砕室の形状において破砕性能の高い領域は、破砕室の下部に存在する、内側破砕ブレードと外側破砕ブレード（または破砕機の構造）との間の最小距離によって定まる。破砕室の形状は、上記突部によって、摩耗部品の耐用期間の全体に亘って破砕機の性能が最大限に発揮されるように設計される。なお、性能は、破砕能力（トン／時）、破砕された原料の破砕粒分布、破砕粒の品質を意味する。
【００２７】
図２ｂは、図２ａの破砕室がある程度使用された後の様子を横から見た図である。破砕処理の最中、内側破砕ブレードの摩耗面は、対向する破砕面の摩耗面との間で破砕に関わる。破砕処理が進むと、摩耗を補償するために、内側破砕ブレードが外側破砕ブレードに対して鉛直方向に（好ましくは上方に）移動する。（または、外側破砕ブレードが下方に移動する。両方のブレードがそれぞれ反対方向に移動してもよい。）このため、破砕処理が進んだとき、終期段階の摩耗面は、初期段階摩耗面の下から縦方向に、破砕処理に使用されるようになる。上記終期段階摩耗面が使用に供されるまで、破砕面の形状は、その上部および下部が平行的になるように変化し続け、ジョーアングルは減少し続ける。つまり、破砕ブレード２０１および２０２が摩耗すると、本発明による突部250は、内側破砕ブレードの２０１の破砕面106の方へと移動する。破砕室の下部においてジョーアングルは再び増加する。その様子が、円１０４と、破砕面１０６や１０７との間の接触面の接線で描かれている。図２ａの対応箇所と比較されたい。破砕室の下部でジョーアングルが増加すると、破砕室で破砕された原料が破砕室から外へ出にくくなる。すると、破砕室内で破砕されるべき原料の密度が上昇し、可動破砕ブレードの運動の大きな部分に亘って、または破砕ストロークのより長い時間に亘って、原料が圧力を受けることになる。原料がより多く圧力を受ければ、より多くの破砕を行うことができ、破砕機が取り入れうるパワーや破砕力が向上する。これは図３ｂに示されており、後で説明される。
【００２８】
図２ｃは、図２ａの破砕室が、耐用期間の終期に入ったときの様子を横から見た図である。破砕室の底部でジョーアングルはまだ維持されており、その様子が、円１０４と、破砕面１０６や１０７との間の接触面の接線で描かれている。このアングルは、図１ａなどの場合に比べてもかなり大きく、図３や後の説明からも分かるように、十分な破砕能力が維持されている。破砕ブレードは、調整用の予備部分が消失したり、ブレードの厚みが最小制限値より薄くなったりしたら、交換すべきである。破砕能力は最後まで妥当なレベルに維持される。
【００２９】
図３ａは、図１ａ，図１ｂの破砕室の動作の測定データである。図中に示されているものは、破砕能力３０１，稼働時間３０２，摩耗補償のための内側破砕ブレードの移動３０３，破砕機へのパワー入力３０４である。横軸Ｔは日数であり、９日分のデータが示されている。
【００３０】
初期段階、Ｔ＝０において、破砕ブレードは図１のような形状をしており、内側及び外側破砕ブレードは互いにジョーアングルを形成して、破砕能力を維持することを可能にしている。処理作業が終わりに近づく（３０９，３０９'）と、破砕能力に衰えが生じ、破砕機へのパワー入力も減少する。
【００３１】
図３ｂは、図２ａ−図２ｃの破砕室の動作の測定データである。図２と同様に、図中に示されているものは、破砕能力３０１や動作時間３０２，摩耗補償のための内側破砕ブレードの移動３０３，破砕機へのパワー入力３０４である。横軸Ｔは日数であり、３０日分のデータが示されている。
【００３２】
図３ｂにおいて、時点３１０，３１０'は、本発明による内側破砕ブレードの突部が破砕室領域に移動して破砕室内の物質の移動を妨げるようになる時点を示している。この変化は破砕機のパワー入力３０４の増大に示されている。破砕能力３０１は、稼働時間３０２の終わりまで実質的に同じレベルを維持している。
【００３３】
図４ａは、本発明によるコーンクラッシャー４１０を示す。コーンクラッシャー４１０は、外側破砕ブレード２０２と内側破砕ブレード２０１を有し、内側破砕ブレード２０１には突部２５０が設けられている。コーンクラッシャー４１０は更に、サポートコーン４１１，偏心スリーブ４１２，主軸４１３を有する。コーンクラッシャー４１０は更に、ギア４１４，４１５や伝動軸４１６，プーリー４１７などの伝達機構を備える。
【００３４】
図４ｂは、本発明によるジャイレトリークラッシャー４２０を示す。ジャイレトリークラッシャー４２０は、外側破砕ブレード２０２と内側破砕ブレード２０１を有し、内側破砕ブレード２０１には突部２５０が設けられている。ジャイレトリークラッシャー４２０は更に、サポートコーン４２１，主軸４２２，偏心スリーブ４２３，主軸の上部サポート４２４，主軸の軸受機構４２５を有する。ジャイレトリークラッシャー４２０は更に、ギア４２６，４２７や伝動軸４２８，プーリー４２９などの伝達機構を備える。
【００３５】
図５は、本発明による破砕プラント５００を示す。破砕プラント５００は、フレーム５０１，自走のためのトラック台４０２，破砕される原料を供給するためのフィーダ５０３，供給された原料を破砕する破砕機５０４，動力源５０５，５０６を有する。また破砕プラント５００は、少なくとも１つの原料コンベアを有し、それによって、破砕された原料を、例えば破砕プラントの端に堆積させる。破砕機５０４は、図４ａや図４ｂに例示された破砕機であることができる。
【００３６】
破砕プラントは、上記のタイプの他に、固定式のプラントとして実装されてもよい。トラック台は、脚部やそり、車輪に置き換えられてもよい。
【００３７】
本発明による摩耗部品は、鋳型を用いる鋳造によって直接成形されてもよい。この製造方法はシンプルで費用効率も良い。面加工は不要な場合もある。または（若しくは追加的に）、破砕ブレードの破砕面から、機械加工等によって物質を除去することにより、突部を形成してもよい。即ち、摩耗面に突部２５０を有する形状を形成してもよい。または、摩耗面に突部２５０を形成するために、溶接によって摩耗面に物質を付加してもよい。付加される物質は、摩耗部分の基礎物質よりも大麻猛省の高い物質であることができる。または（若しくは追加的に）、突部２５０は、円錐状の摩耗部品の下に設けられる、独立したスカート状の部品として構成されてもよい。この場合、突部を形成するスカート部は、摩耗が進行すると、対向する破砕ブレードと共に破砕が行われる部分に投入される、終期段階摩耗面を形成する。または（若しくは追加的に）、突部２５０やその下部の摩耗部品は、摩耗部品の基礎物質よりも、耐久性の高い物質で形成されてもよい。これは、例えば鋳造によって摩耗部品を２つの原料から製造することによって実現される。独立したスカート部は、摩耗部品の基礎物質よりも耐久性の高い物質で作られてもよい。摩耗が進行するとき、基礎物質は突部の物質よりも早く摩耗し、本発明による突部は終期段階摩耗面を形成する。突部２５０を形成する、基礎物質よりも耐摩耗性が高い物質は、少なくとも摩耗部品の内部に組み入れることが好ましい。終期段階摩耗面の下の摩耗部分の完全に内部、基礎物質よりも耐摩耗性が高い物質を組み入れてもよい。
【００３８】
上記の説明は、本発明の幾つかの実施形態の非限定的な例である。当業者には明らかなことであるが、本発明は紹介された構成に限定されるものではなく、他の同様の手段によっても実装されうるものである。
【００３９】
開示された実施形態の幾つかの特徴は、他の特徴がなくとも有利な効果を奏しうる。上記の説明は、本発明の原理の単なる紹介であって、本発明を限定するものとして理解されるべきものではない。本発明目の範囲は添付の特許請求の範囲によってのみ限定される。
【図１ａ】
0005960681.tif 000002
【図１ｂ】
0005960681.tif 000003
【図２ａ】
0005960681.tif 000004
【図２ｂ】
0005960681.tif 000005
【図２ｃ】
0005960681.tif 000006
【図３ａ】
0005960681.tif 000007
【図３ｂ】
0005960681.tif 000008
【図４ａ】
0005960681.tif 000009
【図４ｂ】
0005960681.tif 000010
【図５】
0005960681.tif 000011