(57)【要約】【課題】構成が簡単でコンパクトであるにもかかわらず、１回のロータ通過で複数回の破砕・整粒効果が得られ、しかも破砕製品の生産性に優れた竪型遠心破砕機を提供する。【解決手段】竪型遠心破砕機のロータ７を、回転中心Ｏ側に設けられ、原料投入口３ａから内部に投入された破砕原料を、表面を介して遠心力により水平方向に投射するデッドストック６ｂと、このデッドストック６ｂを形成させるデッドストック形成板８ａとからなる第１原料投射手段９と、この第１原料投射手段８の外側に設けられ、この第１原料投射手段８の第１投射位置８ｃから投射された破砕原料を受けると共に、受けた破砕原料を、表面を介して遠心力により第２投射位置９ｃから径外方向に投射して、原料投射口１０から放出させる第２原料投射手段９とからなる構成とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
垂直軸を回転中心として回転され、回転中心に設けられた原料投入口から内部に投入された破砕原料を遠心力により径外方向に投射して、破砕機本体の破砕室内周のデッドストックに衝突させる複数の原料投射口を有するロータを備えてなる竪型遠心破砕機において、前記ロータは、回転中心側に設けられ、前記原料投入口から内部に投入された破砕原料を、表面を介して遠心力により径外方向に投射する第１デッドストックと、この第１デッドストックを形成させる第１デッドストック形成板とからなる第１原料投射手段と、この第１原料投射手段の外側に設けられ、この第１原料投射手段の第１投射位置から投射された破砕原料を衝突させると共に、衝突した破砕原料を、表面を介して遠心力により第２投射位置から径外方向に投射して、前記原料投射口から放出させる第２原料投射手段とを備えてなることを特徴とする竪型遠心破砕機。
【請求項２】
前記第２原料投射手段は、前記第１原料投射手段から投射された破砕原料を衝突させると共に、衝突した破砕原料を、表面を介して遠心力により径外方向に投射する第２デッドストックと、この第２デッドストックを形成させる第２デッドストック形成板とからなることを特徴とする請求項１に記載の竪型遠心破砕機。
【請求項３】
前記第２原料投射手段は、前記第１原料投射手段から投射された破砕原料を衝突させると共に、衝突した破砕原料を、表面を介して遠心力により径外方向に投射する硬質材製の破砕・投射板からなることを特徴とする請求項１に記載の竪型遠心破砕機。
【請求項４】
前記ロータの回転中心から前記第１原料投射手段の先端の第１投射位置までの半径Ｒ１と、前記ロータの回転中心から前記第２原料投射手段の先端の第２投射位置までの半径Ｒ２との比Ｒ２／Ｒ１は、１．２以上に設定されてなることを特徴とする請求項１乃至３のうちの何れか一つの項に記載の竪型遠心破砕機。
【請求項５】
上記請求項１乃至４のうちの何れか一つの項に記載の竪型遠心破砕機のロータを、前記第１投射位置の周速Ｖ１が２０ｍ／ｓ以上になるように回転させることを特徴とする竪型遠心破砕機の運転方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、竪型遠心破砕機およびその運転方法の改善に関し、より詳しくは、構成が簡単であるにもかかわらず、複数回の破砕・整粒効果が得られ、しかも破砕製品の生産性に優れた竪型遠心破砕機およびその運転方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
破砕原料を水平方向に投射して破砕体の衝撃面に衝突させることにより、破砕原料を破砕する竪型遠心破砕機としては、例えば後述する構成になるものが公知である。以下、従来例に係る幾つかの典型的な竪型遠心破砕機の概要を説明する。
【０００３】
従来例１，２に係る遠心整粒装置（以下、竪型遠心破砕機という。）は、ロータの回転による遠心力を利用して、このロータの外周を囲繞するハウジング内に材料（以下、破砕原料という。）を振出す（投射する）ことによって、破砕原料の破砕若しくは整粒を行うようにした竪型遠心破砕機である。即ち、この従来例１，２に係る竪型遠心破砕機は、前記ハウジングを構成する第１ハウジングと第１ロータとの間に形成された落下口の下部に、さらに第２ロータが設けられている。また、この第２ロータの外周に第２ハウジングが設けられると共に、前記第１ハウジングと第２ハウジングの上面全周に、第１ロータへの材料供給筒の中途部と連通する通風口が設けられてなる構成のものである。端的にいうならば、従来例１，２に係る竪型遠心破砕機は、第１ロータと第２ロータとの２段のロータにより破砕原料の破砕・整粒効果を向上させることを狙いとしたものである（例えば、特許文献１および２参照。）。
【０００４】
従来例３に係る破砕機（以下、竪型遠心破砕機という）は、後述するように構成されている。即ち、この従来例３に係る竪型遠心破砕機は、機函（破砕機本体に相当する。）の内部に回転体（以下、ロータという。）が回動軸（ロータ主軸）により支持され、前記ロータの中心部に有底回転筒が設けられ、この有底回転筒の側面に原料放出間隙が設けられると共に、この原料放出間隙に原料放出空間を介して放出中の破砕原料が当たる打撃子が前記ロータに設けられてなる構成のものである。つまり、打撃子により飛翔中の破砕原料を打撃して破砕するものである（例えば、特許文献３参照。）。
【０００５】
従来例４に係る破砕機（以下、竪型遠心破砕機という）は、後述するように構成されている。即ち、この従来例４に係る竪型遠心破砕機は、遠心力と、案内面の摩擦抵抗により破砕原料を低速度で放出する。そして、破砕原料の飛翔軌跡上に配置した衝撃面に破砕原料を衝突させて反発させ、反発した破砕原料を、機械本体側に設置した衝撃面に衝突させる構成になるものである。つまり、短時間の間に２回衝突させることにより破砕原料を効果的に破砕するようにしたものである（例えば、特許文献４参照。）。
【特許文献１】実開平１−１３７７３９号公報
【特許文献２】実開平２−４６３０号公報
【特許文献３】特許１１７５４３６号公報
【特許文献４】特開平１０−１３７６０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記従来例１乃至４に係る竪型遠心破砕機は、何れもそれなりに有用であると考えられるが、それぞれ後述するような解決すべき問題を有している。先ず、従来例１，２に係る竪型遠心破砕機では、第２ロータがロータ主軸により支持されると共に、第２ロータの上に第１ロータが支持されている。従って、第１ロータの重心がロータ主軸の支持位置から離れるため、異常振動が発生し易いのに加えて、偏荷重によりベアリングの負担が大きくなるため、負荷容量の大きなベアリングを採用しなければならず、竪型遠心破砕機の設計上経済的に不利にならざるを得ないという問題があった。
【０００７】
また、第１ロータが高所に位置しているために、竪型遠心破砕機の上下寸法も大きくなり、原料投入口の位置が高くなる結果、竪型遠心破砕機関連の設備コストも嵩むという問題もあった。さらに、摩耗保守作業をする場合にあっても、ロータの構造が複雑であって、しかも大型であるため、摩耗保守作業の所要時間も長く、かつその所要作業コストも嵩むという問題もあった。
【０００８】
例えば、ロータが高速回転で駆動されるため、ロータ主軸とロータとの重量バランスをとる必要があるが、ロ−タまでの高さが低ければ静バランスをとるだけでも十分実用に供するころができる。しかしながら、ロ−タまでの高さが高い場合には、ロ−タまでの高に対して水平方向のバランスだけでなく、垂直方向のバランスもとらなければ、ローリングを起こしてしまう。従って、組立精度を上げたり、動バランスもとらなければならないため、竪型遠心破砕機のコストに関して不利になる。
【０００９】
従来例３に係る竪型遠心破砕機のロータの場合、単なる円筒に原料放出口が設けられただけの構成である。従って、破砕原料が分散放出されるだけであって、破砕原料を加速投射することができないため、破砕原料の放出速度が不安定で、飛翔軌跡が離散してしまう。そこで、飛翔軌跡の離散に対応するために、打撃子の衝撃面の面積を広くしなければならず、消耗品費が嵩むという問題があった。また、衝突部に硬質材を用いて、本質的に破砕効果を狙ったものであるため、整粒効果は限定的である。
【００１０】
従来例４に係る竪型遠心破砕機では、破砕原料を低速度で放出するため、風の影響・摩耗面との接触状況により破砕原料が離散してしまう。そのため衝突時に破砕効果を発揮する衝撃面の適切な位置に全ての破砕原料を衝突させることが難しく、離散した破砕原料は適切な位置よりも軸中心側に衝突し、破砕原料に与えられる衝撃力が弱いため、破砕効果が低下する。その上、衝撃面の表面に捕らえられた破砕原料は衝撃面の表面を滑走した後に投射されるため、回転衝撃部材の表面が大きく摩耗するという問題がある。
【００１１】
また、破砕原料の放出時に作用する遠心力による予備案内部材の案内面、案内部材の案内面に対する破砕原料の遠心重力が弱く、ロータの放射位置における高さ方向の分散が悪くなり、重力の影響により下方に集中して流れるようになる。従って、破砕原料の層厚が局部的に厚くなり、破砕原料の多くが層厚の影響を受け、衝撃面に直接当らなくなるため通過量が多くなると破砕力が低下する。破砕原料の投射速度が、衝撃面に当った後の破砕原料の排出速度に影響することから、破砕原料の投射速度が遅いと衝撃面上に破砕原料の滞留量が多くなり、投射された破砕原料の衝撃面への直接衝突が阻害されるため、多量の破砕原料に強い衝撃力を与えることができない。つまり、多量の破砕原料を供給すると有効に破砕することができず、破砕処理能力が低くなるという問題があった。
【００１２】
従って、本発明の目的は、構成が簡単でコンパクトであるにもかかわらず、１回のロータ通過で複数回の破砕・整粒効果が得られ、しかも破砕製品の生産性に優れた竪型遠心破砕機およびその運転方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであって、従って、上記課題を解決するために、本発明の請求項１に係る竪型遠心破砕機が採用した手段の要旨は、垂直軸を回転中心として回転され、回転中心に設けられた原料投入口から内部に投入された破砕原料を遠心力により径外方向に投射して、破砕機本体の破砕室内周のデッドストックに衝突させる複数の原料投射口を有するロータを備えてなる竪型遠心破砕機において、前記ロータは、回転中心側に設けられ、前記原料投入口から内部に投入された破砕原料を、表面を介して遠心力により径外方向に投射する第１デッドストックと、この第１デッドストックを形成させる第１デッドストック形成板とからなる第１原料投射手段と、この第１原料投射手段の外側に設けられ、この第１原料投射手段の第１投射位置から投射された破砕原料を衝突させると共に、衝突した破砕原料を、表面を介して遠心力により第２投射位置から径外方向に投射して、前記原料投射口から放出させる第２原料投射手段とを備えてなることを特徴とするものである。
【００１４】
本発明の請求項２に係る竪型遠心破砕機が採用した手段の要旨は、請求項１に記載の竪型遠心破砕機において、前記第２原料投射手段は、前記第１原料投射手段から投射された破砕原料を衝突させると共に、衝突した破砕原料を、表面を介して遠心力により径外方向に投射する第２デッドストックと、この第２デッドストックを形成させる第２デッドストック形成板とからなることを特徴とするものである。
【００１５】
本発明の請求項３に係る竪型遠心破砕機が採用した手段の要旨は、請求項１に記載の竪型遠心破砕機において、前記第２原料投射手段は、前記第１原料投射手段から投射された破砕原料を衝突させると共に、衝突した破砕原料を、表面を介して遠心力により径外方向に投射する硬質材製の破砕・投射板からなることを特徴とするものである。
【００１６】
本発明の請求項４に係る竪型遠心破砕機が採用した手段の要旨は、請求項１乃至３のうちの何れか一つの項に記載の竪型遠心破砕機において、前記ロータの回転中心から前記第１原料投射手段の先端の第１投射位置までの半径Ｒ１と、前記ロータの回転中心から前記第２原料投射手段の先端の第２投射位置までの半径Ｒ２との比Ｒ２／Ｒ１は、１．２以上に設定されてなることを特徴とするものである。
【００１７】
本発明の請求項５に係る竪型遠心破砕機の運転方法が採用した手段の要旨は、請求項１乃至４のうちの何れか一つの項に記載の竪型遠心破砕機のロータを、前記第１投射位置の周速Ｖ１が２０ｍ／ｓ以上になるように回転させることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１８】
本願発明の請求項１乃至４に係る竪型遠心破砕機および本願発明の請求項５に係る竪型遠心破砕機の運転方法によれば、第１原料投射手段の第１投射位置から投射した破砕原料を第２原料投射手段で１次破砕し、そして１破砕された破砕原料を第２原料投射手段の第２投射位置から投射して、破砕機本体の破砕室内周のデッドストックで２次破砕することができるから、整粒された破砕製品を得ることができる。
【００１９】
また、本願発明の請求項１乃至４に係る竪型遠心破砕機および本願発明の請求項５に係る竪型遠心破砕機の運転方法によれば、ロータは１つである。従って、従来例１，２に係る竪型遠心破砕機よりもコンパクトで、しかも構造が簡単であるから、竪型遠心破砕機自体のコストに関して有利になる。また、ロータのバランス調整も容易であるから、メンテナンス作業の所要時間も短時間で済むから、メンテナンスコストに関しても有利になる。
さらに、第２原料投射手段は第１原料投射手段の外側に設けられている関係上、第２投射位置の周速が高速度であり、加えて第１原料投射手段によって破砕原料が加速されて投射されるため、第２原料投射手段の衝撃面に破砕原料が偏在するようなことがなく、破砕原料の飛翔軌跡が分散するようなことがないから、破砕原料を能率よく破砕することができる。
【００２０】
本発明の請求項２に係る竪型遠心破砕機の場合は、第１原料投射手段の第１投射位置から投射された破砕原料を、第２原料投射手段のデッドストックに衝突させて破砕・整粒するものである。従って、本発明の請求項２に係る竪型遠心破砕機によれば、第２原料投射手段のデッドストックは逐次再生され、消耗するようなことがないから、消耗品費が嵩むようなことがない。
【００２１】
本発明の請求項３に係る竪型遠心破砕機の場合は、第１原料投射手段の第１投射位置から投射された破砕原料を、第２原料投射手段の硬質材製の破砕・投射板で破砕する。従って、本発明の請求項３に係る竪型遠心破砕機によれば、消耗品費に関しては本発明の請求項２に係る竪型遠心破砕機より不利になるが、破砕原料をより効果的に破砕することができる。
【００２２】
本発明の請求項４に係る竪型遠心破砕機の場合は、ロータの回転中心から第１原料投射手段の先端の第１投射位置までの半径Ｒ１と、ロータの回転中心から第２原料投射手段の先端の第２投射位置までの半径Ｒ２との比Ｒ２／Ｒ１が、１．２以上になるように設定されている。従って、本発明の請求項４に係る竪型遠心破砕機によれば、第１原料投射手段で加速されて第１投射位置から投射された破砕原料の投射速度と、この破砕原料の第２原料投射手段への衝突速度との間の速度差が大きいため、第２原料投射手段により破砕原料に対して有効な破砕効果を与えることができる。
【００２３】
本発明の請求項５に係る竪型遠心破砕機の運転方法の場合は、竪型遠心破砕機のロータを、第１原料投射手段の第１投射位置の周速Ｖ１が２０ｍ／ｓ以上になるように回転させる。従って、本発明の請求項５に係る竪型遠心破砕機の運転方法によれば、前記第１原料投射手段の第１投射位置において破砕原料が分散するため投射軌跡を安定させることができる。そして、破砕原料の投射軌跡の拡散が抑制されるため、破砕原料を第２原料投射手段の所定の位置に衝突させることができる。なお、前記第１原料投射手段の第１投射位置の周速Ｖ１を２０ｍ／ｓ以上にすれば上記効果が得られるという事実については、実機による実証試験により、発明者らが知見したものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の竪型遠心破砕機の運転方法を実施する本発明の実施の形態１，２に係る竪型遠心破砕機を、添付図面を順次参照しながら説明する。先ず、本発明の実施の形態１に係る竪型遠心破砕機を、その縦断断面図の図１と、そのロータの横断断面図の図２と、そのロータの縦断断面図の図３とを参照しながら説明する。
【００２５】
図１に示す符号１は、本発明の実施の形態１に係る竪型遠心破砕機であって、この竪型遠心破砕機１は、後述する構成になる破砕機本体２を備えている。この破砕機本体２は、上部ケーシング２ａと、この上部ケーシング２ａを支える下部ケーシング２ｂとから構成されている。前記上部ケーシング２ａは、径方向の中心位置に円形の穴が開けられた円盤状の天板部と、この天板部を支える円胴部とからなっており、この天板部には前記円形の穴を貫通し、上端に原料投入口３ａが開口する原料投入筒３が設けられている。
【００２６】
また、前記上部ケーシング２ａの円胴部の内周には、水平な中抜き円板と、この円板の内径側端縁に取付けられ、平板を円形状に形成した端部垂直板とからなるデッドストック形成板４が設けられている。そして、前記上部ケーシング２ａの円胴部の内周面と、前記デッドストック形成板４の水平な中抜き円板の上面と、前記端部垂直板の円胴部の内周側の面とにより囲まれた領域に、前記円胴部の内周面に沿って本体側デッドストック（破砕体）４ａが形成されている。
【００２７】
前記下部ケーシング２ｂの径方向の中心位置には、ロータ主軸支持部材５が垂直に配設されている。このロータ主軸支持部材５の径方向の中心部には、このロータ主軸支持部材５の上下端に設けられた軸受収納部に収納された上部軸受５ａと下部軸受５ｂとを介してロータ主軸６が支持されている。このロータ主軸６は、前記ロータ主軸支持部材５から下方に突出する下端に嵌着されてなるＶベルトプーリ６ｂにより回転されるように構成されている。前記ロータ主軸支持部材５は、基端側が下部ケーシング２ａの内周面に固着されると共に、先端側が前記ロータ主軸支持部材５の外周面に固着されてなる複数本の支持梁２ｄによって支持されている。また、前記下部ケーシング２ｂと前記ロータ主軸支持部材５の間の空間は、破砕製品落下通路になっており、そしてこの下部ケーシング２ｂの下部側に破砕製品を排出する破砕製品排出口２ｃが開口している。
【００２８】
前記ロータ主軸６の上部には、このロータ主軸６により回転される、後述するロータ７が支持されている。このロータ７は、径方向の中心位置に前記原料投入筒３の下端が貫通する円形の穴を有する円板状の上板７ａを備えている。また、同じく径方向の中心位置に、前記ロータ主軸６の上端に連結され、前記原料投入口３ａから投入された破砕原料を四方八方に分散させる略円錐台状のディストリビュータ６ａが貫通する円形の穴を有する円板状の下板７ｂを備えている。そして、これら上板７ａと下板７ｂは、これら上板７ａと下板７ｂの間に配設されてなる複数の第１原料投射手段８の一部を構成する第１デッドストック形成板８ａ、および第２原料投射手段９の一部を構成する第２デッドストック形成板９ａとにより連結されて一体的に構成されている。
【００２９】
前記第１原料投射手段８の一部を構成する第１デッドストック形成板８ａは、前記ロータ７の回転中心Ｏ側に在って、かつこのロータ７の回転中心Ｏを中心とする略円線上の４箇所に等配設されている。第１デッドストック形成板８ａは、本発明の実施の形態においては、ロータ７の回転中心Ｏを通る直径線と略一致する位置に背面板８ｄを備えている。また、この背面板８ｄは前記第１デッドストック形成板８ａの回転方向下流側の端部に接合されている。また、前記第１デッドストック形成板８ａは、前記ロータ７の外周側方向に膨出するように湾曲形成された底板８ｅを備えている。
【００３０】
前記底板８ｅには、前記ロータ７の外周の円弧に対する接線と平行に角度変更された直線部が設けられている。前記底板８ｅの直線部の反背面板８ｄ側の端部には、硬質チップ等が埋込まれてなるビットを装着するためのビット取付板８ｆが取付けられている。また、前記背面板８ｄと底板８ｅとビット取付板８ｆとの間の前記ロータ７の回転中心Ｏ側に開口する凹所に、第１原料投射手段８の残りの一部を構成する第１デッドストック８ｂが形成されている。なお、前記第１デッドストック形成板８ａのビット取付板に装着されたビットの先端が破砕原料を投射する第１投射位置８ｃとなる。
【００３１】
前記第２原料投射手段９の一部を構成する第２デッドストック形成板９ａは、前記ロータ７の外周側に在って、かつロータ７の回転中心Ｏを中心とする略円線上の４箇所に等配設されている。この第２デッドストック形成板９ａは、前記第１デッドストック形成板８ａの背面板８ｄと、外側面が略平行な背面板９ｄを備えている。また。この背面板９ｄの前記ロータ７の外周側の端部に直角に接合された平板状の底板９ｅを備えている。また、前記底板９ｅの先端に、この底板９ｅと直角に接合された先端板９ｆを備えている。
【００３２】
さらに、前記背面板９ｄと底板９ｅと先端板９ｆとの間に形成され、前記ロータ７の略回転中心Ｏ側に開口する凹所に、第２原料投射手段の残りの一部を構成する第２デッドストック９ｂが形成されている。そして、前記第２デッドストック形成板９ａの先端板９ｆの先端が、前記第１投射位置８ｃから投射された破砕原料を第２デッドストック９ｂにより受けると共に、受けた破砕原料を投射する第２投射位置９ｃとなる。なお、前記ロータ７の第２原料投射手段９同士の間の空間のそれぞれが、原料投射口１０となる。
【００３３】
前記第１原料投射手段８と、前記第２原料投射手段９それぞれのロータ７の回転中心Ｏから投射位置までの距離は下記のように設定されている。即ち、前記ロータ７の回転中心Ｏから第１原料投射手段８の先端の第１投射位置８ｃまでの半径Ｒ１と、前記ロータ７の回転中心Ｏから第２原料投射手段９の先端の第２投射位置９ｃまでの半径Ｒ２との比Ｒ２／Ｒ１が、１．２以上になるように設定されている。
【００３４】
換言すれば、前記第２原料投射手段９の先端の第２投射位置９ｃの周速は、前記第１原料投射手段８の先端の第１投射位置８ｃの周速の１．２倍以上になるように設定されている。このように、１．２以上になるように周速の比Ｒ２／Ｒ１を設定したのは、前記第１投射位置８ｃから投射される破砕原料の第１投射速度と、前記第２原料投射手段の衝突速度との速度差を大きくすることにより、破砕原料に対する大きな破砕・整粒効果を得るためである。
【００３５】
つまり、比Ｒ２／Ｒ１が１．２であると、前記第１投射位置８ｃから投射される破砕原料の第１投射速度と、前記第２原料投射手段の衝突速度との速度差が小さく、前記第２原料投射手段９によって破砕原料の大きな破砕効果を得ることができず、この第２原料投射手段９を設けることの意義が失われてしまうからである。即ち、大きな破砕効果を得るための好ましい比Ｒ２／Ｒ１は１．５以上であり、より好ましい比Ｒ２／Ｒ１は１．８以上である。ところで、比Ｒ２／Ｒ１の上限値は、例えば経済的理由等によって適宜に定まるものである。
【００３６】
端的にいえば、上記構成になる本発明の実施の形態１に係る竪型遠心破砕機１は、破砕原料をロータ７内において１回破砕するようにしたものである。より詳しくは、破砕効果と整粒効果を得るために、第１原料投射手段８で加速されて第１投射位置８ｃから径外方向へ高速で投射した破砕原料を第２原料投射手段９に衝突させて１次破砕を行い、そして１次破砕を行った破砕原料を第２原料投射手段９の第２投射位置９ｃからロータ７の径外方向へ向けて投射して、破砕機本体２の上部ケーシング２ａの内周に形成されてなる本体側デッドストック４ａに衝突させて２次破砕を行うように構成したものである。
【００３７】
以下、上記構成になる本発明の実施の形態１に係る竪型遠心破砕機１の作用態様を説明する。即ち、本発明の実施の形態１に係る竪型遠心破砕機１では、破砕原料を破砕するに当り、先ず図示しない回転数設定手段によりロータ７の第１投射位置８ｃにおける周速が２０ｍ／ｓ以上の所定値になるよう設定可能な電動機により回転されるロータ主軸６を介してロータ７の回転が開始される。そして、ロータ７の回転速度が次第に上昇し、第１原料投射手段８の第１投射位置８ｃの周速Ｖ１が２０ｍ／ｓ以上の設定値になった後に、原料投入筒３の上端の原料投入口３ａから破砕原料が投入され、投入された破砕原料はロータ７内に落下し、ディストリビュータ６ａにより四方八方に分散され、回転している第１原料投射手段８の第１デッドストック８ｂにより捕捉される。
【００３８】
ところで、前記第１原料投射手段８の第１投射位置８ｃの周速Ｖ１が２０ｍ／ｓ以上になるようにロータ７を回転させるのは、第１投射位置８ｃの周速Ｖ１が２０ｍ／ｓ未満であると、破砕原料に十分な遠心力が作用せず、破砕原料の前記第１原料投射位置８ｃにおける上下方向の分散状況が悪くなり、投射した破砕原料を第２原料投射手段９の第２デッドストック９ｂの所定の位置に衝突させることが難しくなるからである。つまり、第１原料投射手段８の第１投射位置８ｃから投射される破砕原料の第１投射軌跡１１が安定せず拡散してしまうからである。従って、破砕原料の第１投射軌跡１１をより安定させるためには、第１原料投射手段８の第１投射位置８ｃの周速Ｖ１が２５ｍ／ｓ以上になるようにロータ７を回転させるのが好ましい。
【００３９】
前記第１原料投射手段８の第１デッドストック８ｂにより捕捉された破砕原料は遠心力を受けながら加速されて第１投射位置８ｃから投射され、第１投射軌跡１１を描いて飛翔し、回転している第２原料投射手段９の第２デッドストック９ｂの所定位置に衝突して１次破砕される。１次破砕された破砕原料は、第２原料投射手段９の第２投射位置９ｃから再度投射され、第２投射軌跡１２を描いて飛翔し、破砕機本体２の上部ケーシング２ａの内周に形成されてなる本体側デッドストック４ａに衝突して２次破砕される。２次破砕により製造された破砕原料は、破砕機本体２の下部ケーシング２ｂと前記ロータ主軸支持部材５の間の空間を落下すると共に、下部ケーシング２ｂの下部側に開口する破砕製品排出口２ｃから系外に排出され、破砕製品として使用に供されることとなる。
【００４０】
本発明の実施の形態１に係る竪型遠心破砕機１によれば、破砕原料は、上記のとおり、第２デッドストック９ｂで一次破砕されると共に、一次破砕された破砕原料が本体側デッドストック４ａで２次破砕される。このときに２回破砕されると共に２回整粒されて破砕製品となるから、１回破砕・整粒した場合より、より整粒された破砕製品を得ることができる。また、ロータ７は１つであるから、従来例１または２に係る竪型遠心破砕機よりもコンパクトで、しかも構造が簡単あるから、竪型遠心破砕機１自体のコストに関して有利になる。また、ロータのバランス調整も容易であり、メンテナンス作業の所要時間も短時間で済むから、竪型遠心破砕機１自体のメンテナンスコストに関しても有利になる。
さらに、第１投射位置８ｃの周速が比較的高速であって、第２原料投射手段９の衝撃面に破砕原料が偏在するようなことがないから、破砕原料の飛翔軌跡が分散せず、破砕原料を効率よく破砕することができる。
【００４１】
また、本発明の実施の形態１に係る竪型遠心破砕機１の場合には、第１原料投射手段８の第１投射位置８ｃから投射された破砕原料を、第２原料投射手段９の再生され続ける第２デッドストック９ｂにより破砕・整粒するものである。従って、従来例３に係る竪型遠心破砕機のように、金属製の打撃子の衝突面が損耗するようなことがないから、消耗品費が嵩むようなことがない。
【００４２】
また、本発明の実施の形態１に係る竪型遠心破砕機１のロータ７は、回転数設定手段および電動機によって第１原料投射手段８の第１投射位置８ｃの周速Ｖ１が２０ｍ／ｓ以上になる回転速度で駆動されるため、第１原料投射手段８の第１投射位置８ｃの上下方向に破砕原料が分散し、第１投射位置８ｃを通過する原料層厚が均一化される。そのため、破砕原料の投射軌跡が安定するため破砕原料の拡散が抑制されるから、破砕原料を第２原料投射手段９の所定の位置に衝突させることができる。従って、従来例４のように、予備案内部材の案内面、案内部材の案内面が偏摩耗するようなことがなくなるため、消耗品費が嵩むようなことがない。
【００４３】
次に、本発明の竪型遠心破砕機の運転方法を実施する本発明の実施の形態２に係る竪型遠心破砕機を、添付図面を順次参照しながら説明する。図４は本発明の実施の形態２に係る竪型遠心破砕機のロータの横断断面図であり、図５は本発明の実施の形態２に係る竪型遠心破砕機のロータの縦断断面図である。但し、本発明の実施の形態２が上記実施の形態１と相違するところは、第２原料投射手段の構成の相違にあり、これ以外の構成については全く上記実施の形態１と同一であるから、同一のものに同一符号を付し、主としてその相違する点について説明する。
【００４４】
即ち、本発明の実施の形態２に係る竪型遠心破砕機のロータ７は、図２と図４との比較、および図３と図５との比較において、良く理解されるように、本発明の実施の形態２に係る竪型遠心破砕機のロータ７の第２原料投射手段９は、板状の硬質材製の破砕・投射板から構成されている。また、上記実施の形態１の第２原料投射手段９の衝撃面は、第１原料投射手段８の第１投射位置から投射された破砕原料が略直角に衝突する向きになるように設定されている。それに対して、本実施の形態２の第２原料投射手段９の衝撃面は第１原料投射手段８の第１投射位置から投射された破砕原料が斜め方向から衝突する向きになるように設定されている。
【００４５】
その理由は下記のとおりである。即ち、本実施の形態２の第２原料投射手段９が板状の硬質材製の破砕・投射板であって、上記実施の形態１の第２原料投射手段９の衝撃面（第２デッドストック）よりも反発力強いのに加えて滑り易い。従って、第２原料投射手段９の衝撃面の向きを、上記実施の形態１の第２原料投射手段９の衝撃面の向きと同じように設定すると、第２原料投射手段９から本体側デッドストックに対して適切な向きで衝突させるように投射できないからである。なお、第２原料投射手段９を構成する硬質材としては、例えば超硬合金が用いられる。
【００４６】
従って、本発明の実施の形態２に係る竪型遠心破砕機によれば、第２原料投射手段の構造が上記実施の形態１に係る竪型遠心破砕機と相違するだけであるから、上記実施の形態１と同等の効果を得ることができる。また、第２原料投射手段９の板状の硬質材製の破砕・投射板は消耗品であるから消耗品費に関しては、上記実施の形態１に係る竪型遠心破砕機より不利になるが、破砕原料をより効果的に破砕することができ、その後本体側デッドストック４ａで整粒されるので、１回のロータ７通過で整粒された破砕製品をより効率よく製造することができるという点において上記実施の形態１に係る竪型遠心破砕機よりも優れている。
【００４７】
なお、上記実施の形態１，２に係る竪型遠心破砕機は、何れも本発明の具体例に過ぎない。従って、上記実施の形態１，２に係る構成によって、本発明の竪型遠心破砕機の形態が限定されるものではなく、また、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内における設計変更等は自由自在である。例えば、原料投入口数を２、３、５または６等としても効果は、上記実施の形態と同様である。また、投射段数を３以上にして、さらなる破砕・整粒効果を得ることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の実施の形態１に係る竪型遠心破砕機の縦断断面図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る竪型遠心破砕機のロータの横断断面図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る竪型遠心破砕機のロータの縦断断面図である。
【図４】本発明の実施の形態２に係る竪型遠心破砕機のロータの横断断面図である。
【図５】本発明の実施の形態２に係る竪型遠心破砕機のロータの縦断断面図である。
【符号の説明】
【００４９】
１…竪型遠心破砕機
２…破砕機本体，２ａ…上部ケーシング，２ｂ…下部ケーシング，２ｃ…破砕製品排出口，２ｄ…支持梁
３…原料投入筒，３ａ…原料投入口
４…デッドストック形成板，４ａ…本体側デッドストック
５…ロータ主軸支持部材，５ａ…上部軸受，５ｂ…下部軸受
６…ロータ主軸，６ａ…ディストリビュータ，６ｂ…Ｖベルトプーリ
７…ロータ，７ａ…上板，７ｂ…下板
８…第１原料投射手段，８ａ…第１デッドストック形成板，８ｂ…第１デッドストック，８ｃ…第１投射位置，８ｄ…背面板，８ｅ…底板，８ｆ…ビット取付板
９…第２原料投射手段，９ａ…第２デッドストック形成板，９ｂ…第２デッドストック，９ｃ…第２投射位置，９ｄ…背面板，９ｅ…底板，９ｆ…先端板
１０…原料投射口
１１…第１投射軌跡
１２…第２投射軌跡
Ｏ…ロータの回転中心
【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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