(57)【要約】【課題】耐摩耗性が高く、使用寿命が長く、製造・修理が容易で、安価な粉砕ローラローラ、特に高圧ローラーミル、ローリングプレス用の粉砕ローラ。【解決手段】端面補強材がローラの周辺端部端縁を形成する円を成すように配置された一連の複数のプレハブ硬質体12からなり、この硬質体はローラの端部端縁でローラシェル10の周辺環状ショルダ11上に配置され且つローラシェルの環状ショルダに軸線方向および放射方向の両方向で支持され、ローラシェルに着脱自在に結合される。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記（ａ）〜（ｃ）を特徴とする、特に自己摩耗保護に適した耐摩耗性表面補強材と端面補強材とを備えたローラシェル（１０）を有する、粒状材料をロール圧縮するため、特に材料ベッドを粉砕するためのローリングプレス用の粉砕ローラ：
（ａ）端面補強材が表面溶接によるビルトアップ材料ではなく、ローラの周辺端部端縁を形成する円を成すように配置された一連の複数のプレハブ硬質体（１２）からなり、
（ｂ）上記硬質体（１２）はローラの端部端縁でローラシェル（１０）の周辺環状ショルダ（１１）上に配置され且つローラシェルの環状ショルダ（１１）に軸線方向および放射方向の両方向で支持され、ローラシェル（１０）に着脱自在に結合され、
（ｃ）上記硬質体（１２）は端面から軸線方向へ突出し且つローラシェル（１０）の表面から放射方向へ突出している。
【請求項２】
上記硬質体（１２）が、ローラ端面上に円状に分布したネジ止め／締付け要素（１３、１４）を用いてローラシェル（１０）の周辺環状ショルダ（１１）上に締め付けられる請求項１に記載の粉砕ローラ。
【請求項３】
上記硬質体（１２）をローラシェルの環状ショルダ（１１）上に放射方向に支持する硬質体（１２）の放射方向内側面が円弧凸状に湾曲しているか、平面であり、後者の場合は、環状ショルダ（１１）の放射方向内側輪郭形状が多角形である請求項１に記載の粉砕ローラ。
【請求項４】
上記硬質体（１７）が、平面図で見てシャフト（１８）を有するハンマーヘッドの形をしており、各ハンマーヘッドはローラシェルの環状溝（１１）上に配置され、各シャフト（１８）はローラ端面上に円状に分布した成形加工または機械加工された放射方向／軸線方向溝（１９）中に挿入される請求項１に記載の粉砕ローラ。
【請求項５】
上記のハンマーヘッド形硬質体（１７）のシャフト（１８）がその端部に円筒形の増肉部分（２１）を有し、各増肉部分（２１）はローラ端面のローラシェルの端縁の近傍に形成された一連の放射方向外側ボア中に取付けられ、硬質体（１７）の軸線方向がこの増肉部分（２１）を介してローラシェル（１０）に固定される請求項４に記載の粉砕ローラ。
【請求項６】
ハンマーヘッド形の硬質体（１７）の放射方向の固定を上記放射方向／軸線方向溝（１９）内への接着またはハンダ付けで行なう請求項５に記載の粉砕ローラ。
【請求項７】
シャフト（１８）の下側（２０）が上記放射方向／軸線方向溝（１９）の底部に放射方向で支持されるだけで、上記ハンマーヘッド形硬質体（１７）はローラシェルの環状ショルダ（１１）上には支持されない請求項４または５に記載の粉砕ローラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は粒状材料を加圧粉砕するための粉砕ローラ、特に自己摩耗保護（autogeneous wear protection）に適した耐摩耗性表面補強材と端面補強材とを備えたローラシェルを有する、材料のベッドを粉砕するためのローリングプレス用粉砕ローラに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ローリングミルで粉砕し易い粒状の被粉砕材料をローラニップに引き込み、回転可能自在かつ互いに離れて取り付けられた互いに逆方向に回転する２本のローラ間で被粉砕材料を加圧粉砕する。また、高圧ローリングミル（ローリングプレスともよばれる）のローラニップ中のいわゆる材料ベッドの微粉砕（comminution）法も知られている。この粉砕では被粉砕材料の個々の粒子を摩擦によってローラニップ間に引き込み、高圧力下に材料のベッド（すなわち、２本のローラ表面間に圧縮されている被粉砕材料）中で圧搾する。
【０００３】
従って、ローラ表面は高い摩耗応力を受けるので、ローラ表面は少なくとも下記の必要条件を満たさなければならない：
ローラ表面は耐摩耗性が高いこと、低コストで製造できること、ローリングプレスの操作者が修理可能であること、そして、被粉砕材料を引き込むのに適した特徴を有すること。
複数のプレハブの硬質合金体（例えばローラ表面に形成した対応する盲孔中に挿入可能な埋込ボルト）を用いることでローリングプレスのローラ表面の耐摩耗性を良くすることは知られている（下記文献の図２参照）。
【特許文献１】欧州特許第ＥＰ−Ｂ−０，５１６，９５２号公報
【０００４】
このいわゆるグリッド状外装品では上記の埋込ボルトがローラ表面から外側へ突出しており、さらに、各埋込ボルトはローリングプレスの運転中に隣接する埋込ボルト間の隙間がローラ表面上でプレスされる微粒子材料で充填される状態を維持する距離だけ互いに離されて配置される。そうすることによってローラ表面に自己摩耗保護層が形成でき、この粗さによって引き込み特性が良くなる。
耐摩耗性の高い材料の領域と別の耐摩耗性を有する中間空間領域とを交互に配置したローラ表面補強材も知られている。これは鉱石材料の微粉砕に実際に使われている。
【０００５】
鉱石破砕等で使用した場合には、ローリングプレスのローラまたはローラシェルの端面も高いレベルの摩耗を受ける。下記文献ではローラの周辺端縁領域に溶接材料をビルドアップ溶接してローリングプレスのローラの端面を補強している。
【特許文献２】ドイツ国特許第ＤＥ−Ｃ−４０，３２，６１５号公報
【０００６】
修理時に機械のオペレータが自分で摩耗保護層のビルドアップ溶接ができるかどうかは疑わしいが、それは別にしても、硬度の高い材料の溶接はできないので耐摩耗性は制限される。
【０００７】
ローリングプレスの端面を保護するために円形セグメントの形をした耐摩耗板をローラシェルの少なくとも外周に溶接する試みは既に行なわれている。ローリングプレスの運転中に溶接した耐摩耗板が摩耗した時には、ローラの端面と耐摩耗板との間の放射方向間隙中に材料を押し込んで耐摩耗板をそのアンカー手段から押し出して外す必要があるが、その作業には大変な労力が必要である。このように、粉砕ローラ端面の摩耗保護を維持するために多大な努力が費やされている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、高い耐摩耗性を有し、従って長い使用寿命を有し、しかも、相対的に簡単かつ低いコストで製造・修理が可能な粉砕ローラ、特に、粒状材料を加圧粉砕するためのローラ周辺端縁領域に表面補強材だけでなく端面補強材を有する高圧ローリングミルまたはローリングプレスの粉砕ローラを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の目的は請求項１に記載の特徴を有する粉砕ローラによって達成される。本発明の有利な改良点は従属項に記載してある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の粉砕ローラでは、端面補強材が表面溶接または耐摩耗板上の溶接によって作られたビルドアップ材料からなるのではなく、ローラの周辺端部端縁を形成する円状に配置された一連の複数のプレハブの硬質体、特に焼結硬質合金からなる硬質体で構成される。この硬質体はローラの周辺端縁のローラ端面に形成された周辺環状ショルダ上に配置される。本発明の硬質体はローラシェルの環状ショルダに軸線方向および放射方向の両方向で支持され且つローラシェルに着脱自在に結語される。環状ショルダの深さと硬質体の寸法は、ローラシェルの端面から軸線方向に突出し且つローラシェルの表面から放射方向へ突出するように決めることができる。そうすることによって本発明補強材は原則として自己摩耗保護に適するようになる。いずれにせよ、本発明の補強材を備えた粉砕ローラは使用寿命が長い。端面補強材の使用寿命はローラ表面補強材の使用寿命とほぼ同じである。
【００１１】
本発明の硬質体をローラシェルの環状ショルダ上に固定するのは比較的容易である。従って、ローラの操作者でも補強材の修理ができる。本発明の一実施例では、ローラ端面上に円状に分布させたネジ止め／くさび要素を用いて硬質体をローラシェルの周辺環状ショルダ上に締め付けることができる。硬質体とその環状ショルダとのネジ結合は軸線方向および／または放射方向または斜め対角線状にすることができる。硬質体に貫通孔を形成し、ローラシェルの対応孔に直接ネジ止めする代わりに、締付板を用いて硬質体を周辺環状ショルダに締め付け、この締付板を放射方向内側部分（締付板が摩耗しない部分）でローラ端面にネジ止めすることもできる。
【００１２】
硬質体をローラシェルの環状ショルダ上に放射方向で支持する円形セグメントの形をした硬質体の放射方向内側面を円弧凸状に湾曲させて、環状ショルダの円筒形輪郭形状に合せることができる。また、硬質体の放射方向内側表面を平面にすることもできる。この場合には、環状ショルダの放射方向内側輪郭形状を多角形にする。平面で取付けると硬質体の取付け精度が高くなる。
【００１３】
本発明の一つの特徴では、硬質体は、平面図で見たときに、シャフトを有するハンマーヘッドの形をしている。各ハンマーヘッドはローラシェルの環状溝上に配置され、各シャフトはローラ端面に円状に分布した成形加工または機械加工された放射方向／軸線方向溝中に挿入される。ローラシェルが鋳造体、例えばチルド鋳鉄からなる場合には鋳造時に環状ショルダとローラシェルの放射方向／軸線方向溝とを同時に形成でき、従って、機械加工を省くことができる。
【００１４】
本発明の別の実施例では、ハンマーヘッド形硬質体のシャフトはその端部に円筒形の増肉部分を有する。この増肉部分はローラ端面のローラシェル端縁の近くに形成された一連の放射方向外側ボア中に取付けられる。それによって硬質体はこの増肉部分を介してローラシェルに軸線方向が保持され、軸線方向に落ちないように固定される。ハンマーヘッド形硬質体の放射方向の固定は上記の放射方向溝内への接着接またはハンダ付けで行うことができる。接着またはハンダ付け操作は低温で可逆的であり、摩耗した硬質体の交換が容易になる。
以下、本発明の上記およびそれ以外の特徴および利点は添付概念図を用いて実施例の説明から理解できよう。
【実施例】
【００１５】
［図１］は粉砕ローラのローラシェル１０を斜め上方からに見た図で、このローラシェル１０の端部端縁上には周辺環状ショルダ１１が一体形成されている。この環状ショルダ１１上には複数のプレハブの硬質体、特に焼結硬質合金から成るの硬質体が円を成するように連続して配置されて、ローラの周辺端部端縁を形成する。この周辺端部端縁上に挿入される略平行四辺形の硬質体１２は［図１］に見ることができる。この硬質体１２はローラシェル１０の環状ショルダ１１上に軸線方向および放射方向の両方向から支持され、環状ショルダ１１上に着脱自在に結合されている。硬質体１２はローラシェル１０の端面から軸線方向と放射方向の両方向で突き出ている。すなわち、硬質体１２の高さは表面補強材または冒頭に述べたグリッド状外装品と高さと同じ高さである。この高さは自己摩耗保護の目的のためにローラシェル１０の円筒周面上に存在する必要がある。
【００１６】
硬質体１２はその放射方向の内側表面を介してローラシェル１０の環状ショルダ１１上に放射方向に支持される。この硬質体１２の内側表面は円弧凸状に湾曲しているか、平らな平面である。後者の場合には平面で取付けるために環状ショルダ１１の放射方向内側輪郭形状は多角形になっている。硬質体１２は貫通孔とボルトとを用いてローラの端面に直接ネジ止めできる。ボルトは軸線方向に伸ばすか、放射方向下向きに伸ばすか、斜め対角線状に伸ばす。後者の場合にはボルトは放射方向および軸線方向の両方の力を受ける。
【００１７】
［図１］ではローラの端面上に円状に分布させた締付板１３を用いて硬質体１２をローラシェル１０の周辺環状ショルダ１１に締め付けている。各締付板１３はネジ１４とくさび面１５とを有し、くさび面１５は硬質体１２の放射方向内側部分に形成された対応するくさび面１６と係合する。
【００１８】
［図２］には複数の硬質体１２を備えたローラシェル１０の完全な端面補強材と、締付要素１３と、固定要素１４とが示されている。
［図３］は本発明のローラ端面補強材の変形例を示している。この変形例では硬質体が平面図で見てシャフト１８を有するハンマーヘッド１７の形をしている。各ハンマーヘッド１７がローラシェルの環状ショルダ１１上に配置され、各シャフト１８はローラの端面に円周上に分布した成形加工または機械加工された放射方向／軸線方向溝１９中に挿入される。
【００１９】
［図４］から分るように、このハンマーヘッド形硬質体１７はローラシェルの環状ショルダ１１上に支持されているのではなく、シャフト１８の下側２０のみが上記放射方向／軸線方向溝１９の底部で放射方向に支持されている。この構造で二重取付けが避けられる。
【００２０】
［図５］は［図３］［図４］に示すハンマーヘッド形硬質体１７の投影拡大図である。このハンマーヘッド形硬質体１７のシャフト１８は端部に円筒形の増肉部分２１を有している。この増肉部分２１はローラ端面のローラシェルの端縁の近くに形成された一連の外向きボア（放射方向ボア）の中に取り付けられる。ハンマーヘッド形硬質体１はこの増肉部分２１を介してローラシェル１０に軸線方向が固定される（すなわち、軸線方向に落ちることはない）。ハンマーヘッド形硬質体１７の放射方向の固定はハンマーヘッド形硬質体１７を上記放射方向／軸線方向溝１９内で接着またはハンダ付けで行なう。接着またはハンダ付けは低温で可逆的に可能であるので破損した硬質体１７の交換に適している。ハンマーヘッド形硬質体１７はシャフト１８の下側２０のみで放射方向が支持され、円筒形の増肉部分２１の後側２３のみでローラシェルに軸線方向が支持されるということは［図５］から分るであろう。
【００２１】
［図３］から分るように、硬質体１７を備えた本発明の端面補強材は、複数の挿入植込ボルト２４を有するローラ表面の自己摩耗保護用のグリッド状外装品と一緒に使用できる。また、硬質体１７はローラシェル１０の円筒状周面から放射方向へ突出している。その突出度は植込ボルト２４と同じ程度である。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の端面補強材の第１実施例の粉砕ローラ端部端縁の詳細拡大投影図。
【図２】図１の詳細拡大図で示した端面補強材を備えた完全な粉砕ローラ端面の投影図。
【図３】本発明の端面補強材の第２実施例の粉砕ローラの詳細平面図。
【図４】図３の端面補強材を右側から見た図。
【図５】図３から硬質体を抜き出して示した硬質体の投影図。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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