(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーシング内に、回転円盤とバンドとの間に複数のセラミックピンを挟持した径の異なる複数のケージ部材を同心円状に回転可能にそれぞれ設置し、上部各ケージ部材を回転させつつ被粉砕物を投入することにより、該被粉砕物を上記各ケージ部材のセラミックピンと衝突させて粉砕するケージ型粉砕装置において、上記セラミックピンには、両端を貫通する貫通孔と、該貫通孔の両端部にそれぞれ設けられた４〜８個のキー溝を等間隔に備え、一方端側のキー溝と他方端側のキー溝との位相差を３０〜６０°としてなり、上記貫通孔には、両端部に雌ねじ部を有し、少なくとも一方端側にキー溝を備えた金属軸を挿通させ、該金属軸のキー溝と上記セラミックピンのキー溝とで構成される空間にキーを係合させて上記セラミックピンを上記金属軸と固定するとともに、上記セラミックピンの両端側にそれぞれ配置した上記回転円盤及び上記バンドの各ボルト穴にボルトを挿通させ、上記ボルトの雄ねじ部を上記金属軸の雌ねじ部に螺合することにより、上記セラミックピンを回転円盤とバンドとの間に挟持してケージ部材を構成したことを特徴とするケージ型粉砕装置。
【請求項２】
上記セラミックピンの外周エッジ部を曲率半径３〜５ｍｍの曲面としたことを特徴とする請求項１に記載のケージ型粉砕装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ケ−シング内で回転する複数のケージ部材のセラミックピンに、岩石や砂利、或いは天然や人工の鉱石などの被粉砕物を衝突させて小さく粉砕するのに使用するケージ型粉砕装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、岩石や砂利、或いは天然や人工の鉱石など硬質の被粉砕物を粉砕するには、セラミックピンから構成された複数のケ−ジ部材を同心円状に配設し、相対回転させた各ケ−ジ部材のセラミックピンと衝突させて被粉砕物の粉砕を行うケ−ジ型粉砕装置が使用されていた。
【０００３】
この種のケージ型粉砕装置は、例えば、図４に示すように、被粉砕物の投入口１３０と排出口１３１を備え、かつ内壁面１０２ａに保護ライナ−１０３が敷設されたケ−シング１０２内に、円盤状の回転円盤１０６とリング状のバンド１０８との間に複数のセラミックピン１１０を等間隔に挟持した大径のケ−ジ部材１１２と、円盤状の回転円盤１０７とリング状のバンド１０９との間に複数のセラミックピン１１１を等間隔に挟持した小径のケージ部材１１３とを同心円状に配設するとともに、各ケ−ジ部材１１２、１１３の回転円盤１０６、１０７に備える回転軸１１４、１１５にモ−タ（不図示）の駆動軸１２１を接続したものがあった。
【０００４】
そして、このケージ型粉砕装置１０１による被粉砕物の粉砕は、モ−タにより各ケ−ジ部材１１２、１１３を相対回転させるとともに、ケ−シング１０２の投入口１３０より被粉砕物を投入すると、まず、被粉砕物は小径のケ−ジ部材１１３を構成するセラミックピン１１１と衝突して粉砕され、次に逆回転している大径のケ−ジ部材１１２を構成するセラミックピン１１０と衝突して粉砕され、更にケーシング１０２内の保護ライナ−１０３と衝突して所定の大きさをした粒子に粉砕されるようになっており、粉砕された粒子はケ−シング１０２の排出口１３１より取り出されるようになっていた。
【０００５】
ところで、各ケ−ジ部材１１２、１１３のセラミックピン１１０、１１１は耐摩耗性に優れると言えども、長期使用において被粉砕物との衝突により摩耗したり破損することから、摩耗や破損したセラミックピン１１０、１１１のみを交換できるようになっていた。
【０００６】
例えば、図５に、大径のケージ部材１１２を構成する一つのセラミックピン１１０の取付構造を示すように、セラミックピン１１０には両端を貫通する貫通孔１０５を有し、この貫通孔１０５に、両端を雄ねじ部１２７とした金属軸１０４を挿通させるとともに、セラミックピン１１０の一方端側にはリング状のスペーサ１２４及び弾性部材１２２を介して回転円盤１０６を、他方端側にはリング状のスペーサ１２４及び弾性体１２２を介してバンド１０８をそれぞれ配置し、上記金属軸１０４の雄ねじ部１２７を回転円盤１０６及びバンド１０８の各ねじ穴１２５、１２６にそれぞれ挿通させ、上記金属軸１０４の雄ねじ部１２７にナット１２８を締め込むことでセラミックピン１１０を回転円盤１０６とバンド１０８との間に挟持・固定するようになっていた（特公平４−３２７０２号公報参照）。
【０００７】
また、図６に、大径のケージ部材１１２を構成する一つのセラミックピン１１０の他の取付構造を示すように、セラミックピン１１０には、両端を貫通し、一方端側にのみ複数のキー溝１１７を備えた貫通孔１０５を有し、この貫通孔１０５に、両端を雌ねじ部１１８とし、かつ一方端側にキー溝１１６を備えた金属軸１０４を挿通させ、セラミックピン１１０のキー溝１１７と金属軸１０４のキー溝１１６とで形成される空間にキー１２０を係合させることでセラミックピン１１０を金属軸１０４に固定し、セラミックピン１１０の一方端側には、リング状をしたスペーサ１２４及び弾性部材１２２を介して回転円盤１０６を、他方端側には、リング状をしたスペーサ１２４及び弾性部材１２２を介してバンド１０８をそれぞれ配置し、回転円盤１０６及びバンド１０８に備える各ねじ穴１２５、１２６に挿通したボルト１２３の雌ねじ１２２を金属軸１０４の雌ねじ部１１８に螺合することにより、セラミックピン１１０を回転円盤１０６とバンド１０８との間に挾持、固定するようになっていた。
【０００８】
なお、図６の取付構造において、弾性部材１２２はセラミックピン１１０の長手方向の位置決めとキー１２０の抜け防止の作用をなし、また、金属軸１０４の一方端に形成された雌ねじ部１１８は逆ねじ１１８ａとすることにより、ボルト１２３の締め付け時に他方端のボルト１２３が緩まないようになっていた（特開平０９−１０６１０号公報参照）。
【０００９】
また、図５及び図６では大径のケージ部材１１２を構成するセラミックピンの取付構造について示したが、小径のケージ部材１１３を構成するセラミックピン１１１も同様の取付構造により固定されていた。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ケ−ジ部材１１２、１１３のセラミックピン１１０は被粉砕物との衝突によりバンド１０８側の上下面における摩耗が激しかった。
【００１１】
その為、図５に示す取付構造を有するケージ部材１１２では、ナット１２８を緩めてセラミックピン１１０を回転させ、バンド１０８側のほとんど摩耗していない部分が上下に位置するように設置した後、ナット１２８を締め付けて固定し、一つのセラミックピン１１０をできるだけ長期間使用することが行われているが、この作業を行うにはケ−ジ部材１１２をケ−シング１０２内から取り外す必要があり、その為にはクレ−ンやレッカ−等が必要となるために作業が非常に大掛かりであった。
【００１２】
また、ケ−ジ部材１１２の組立には、熟練の技術者でなければ難しく、熟練者であってもセラミックピン１１０の摩耗していない部分を摩耗し易い所定の位置に位置合せするには多大な労力と時間を要し、その為にケージ型粉砕装置を半日から１日停止させなければならず作業効率が非常に悪かった。
【００１３】
一方、図６に示す取付構造を有するケージ部材１１２では、セラミックピン１１０と金属軸１０４とをキー１２０で係合固定する構造であることから、セラミックピン１１０の摩耗していない部分を摩耗し易いバンド１０８側の上下に位置合せすることは熟練の技術者でなくても比較的容易に行うことができ、また、組み立て時間も図５の取付構造と比較して短くできるものの、セラミックピン１１０の片側に形成することができるキー溝１０７の数には限界があり、キー溝１０７毎にセラミックピン１１０を回転させてもバンド１０８側外周を均等に摩耗させることができず、さらに、摩耗が比較的少ない回転円盤１０６側外周はまだ使用可能であるものの、キー溝１０７がセラミックピン１１０の片側だけしかないため、セラミックピン１１０の向きを入れ換えて使用することができず、高価なセラミックピン１１０を無駄にしてしまうといった課題があった。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明は上記課題に鑑み、ケーシング内に円盤状の回転円盤とリング状のバンドとの間に複数のセラミックピンを挟持した径の異なる複数のケージ部材を同心円状に配設し、上部各ケージ部材を回転させながら被粉砕物を投入することにより、該被粉砕物を上記セラミックピンと衝突させて粉砕するケージ型粉砕装置において、上記セラミックピンには、両端を貫通する貫通孔と、上記貫通孔の両端部に４〜８個のキー溝を等間隔に備え、一方端側に形成したキー溝と他方端側に形成したキー溝との位相差を３０〜６０°としてなり、上記貫通孔に、両端部に雌ねじ部を有し、少なくとも一方端側にキー溝を有する金属軸を挿通させ、この金属軸のキー溝と上記セラミックピンのキー溝とで構成される空間にキーを係合させて上記セラミックピンと上記金属軸を固定するとともに、上記セラミックピンの両側にそれぞれ配置した上記回転円盤及び上記バンドの各ねじ穴にボルトを挿入させ、かつ上記ボルトの雄ねじ部を上記金属軸の雌ねじ部に螺合させることにより、上記セラミックピンを回転円盤とバンドとの間に挟持してケージ部材を構成したものである。
【００１５】
また、上記セラミックピンの両端エッジ部は、曲率半径が３〜５ｍｍの曲面とすることが好ましい。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について説明する。
図１は本発明のケージ型粉砕装置を示す概略断面図である。
【００１７】
このケージ型粉砕装置１は、被粉砕物の投入口３０と排出口３１を備え、かつ内壁面２ａに保護ライナ−３が敷設されたケ−シング２内に、円盤状をした回転円盤６とリング状をしたバンド８との間に複数のセラミックピン１０を等間隔に挟持した大径のケ−ジ部材１２と、円盤状をした回転円盤７とリング状をしたバンド９との間に複数のセラミックピン１１を等間隔に挟持した小径のケージ部材１３とを同心円状に配設するとともに、各ケ−ジ部材１２、１３の回転円盤６、７に備える回転軸１４、１５をモ−タ（不図示）の駆動軸２１に接続したものである。
【００１８】
次に、各ケージ部材１２、１３を構成するセラミックピン１０、１１の取付構造について説明する。なお、各ケージ部材１２、１３は径が異なるだけで同じ構造を有することから、大径のケージ部材１２に備えるセラミックピン１０の取付構造について詳述する。
【００１９】
図２は、図１におけるケ−ジ部材１２を構成する一つのセラミックピン１０の取付構造を示す一部を破断した断面図であり、図３は図２のＸ−Ｘ線断面図である。
【００２０】
図２及び図３に示すように、セラミックピン１０の内部には、両端部にそれぞれ複数のキー溝１７を等間隔に備えた貫通孔５を穿設してあり、この貫通孔５には、両端に雌ねじ部１８を備え、少なくとも一方端側に一つのキー溝１６を備えた金属軸４を挿通し、セラミックピン１０のキー溝１７と金属軸４のキー溝１６とで形成される空間に、セラミックス、金属、硬質ゴム、プラスチック、及び樹脂のいずれか一種からなるキー２０を係合させることでセラミックピン１０を金属軸４に固定してある。
【００２１】
上記金属軸４の長さは、セラミックピン１０と同等又は若干長くしてあり、セラミックピン１０の両端にはリング状をしたスペーサ２４及び弾性部材２２を介して回転円盤６とバンド８をそれぞれ配置し、上記回転円盤６とバンド８にそれぞれ備えるねじ穴２５、２６にボルト２３の雄ねじ部１９を挿通させるとともに、金属軸４の雌ねじ部１８に螺合することにより、上記セラミックピン１０を回転円盤６とバンド８との間に挟持してケージ部材１２を構成してある。
【００２２】
なお、この取付構造において、弾性部材２２はセラミックピン１０の長手方向の位置決めとキー２０の抜け防止の作用をなすものであり、また、金属軸４の一方端の雌ねじ部１８は逆ねじとし、ボルト２３の締め付け時に他方端のボルト２３が緩まないようにしてある。
【００２３】
次に、このケージ型粉砕装置１による被粉砕物の粉砕原理について説明する。
【００２４】
まず、不図示のモ−タにより各ケ−ジ部材１２、１３を相対的に回転させるとともに、ケ−シング２の投入口３０より被粉砕物を投入すると、被粉砕物はまず最初に小径のケ−ジ部材１３を構成するセラミックピン１１と衝突して粉砕され、次に逆回転している大径のケ−ジ部材１２を構成するセラミックピン１０と衝突して粉砕され、更にケーシング２内の保護ライナ−３と衝突して所定の大きさをした粒子に粉砕することができるようになっており、粉砕された粒子はケ−シング２の排出口３１より取り出されるようになっている。
【００２５】
そして、各ケ−ジ部材１２、１３を構成するセラミックピン１０、１１は、被粉砕物との衝突により摩耗し、特にバンド８、９側の上下面が激しく摩耗するため、定期的にセラミックピン１０、１１を回し、ほとんど摩耗していない部分がバンド８、９側の上下面に位置するよう調整するのであるが、本発明によれば、セラミックピン１０、１１の貫通孔５の端部に複数のキー溝１７を等間隔に配置し、このキー溝１７に合わせてセラミックピン１０、１１を回転させ、金属軸４のキー溝１６とで形成される空間にキー２０を係合させ、金属軸４に対して位置決めすることができるため、セラミックピン１０、１１の調整を容易に行うことができる。しかも、キー溝１７はセラミックピン１０、１１の一方端側だけでなく、両端に設けるとともに、その位相を異ならせてあることから、セラミックピン１０、１１のバンド８、９側外周がほぼ均等に摩耗するまで使用することができるとともに、セラミックピン１０、１１の向きを入れ替えることができるため、これまで考えられていなかった回転円盤６、７側も使用することができ、一つのセラミックピン１０、１１の使用効率を高め、長期間にわたりセラミックピン１０、１１の交換が不要なケージ型粉砕装置とすることができるとともに、メンテナンス費用を低減することができる。
【００２６】
ところで、このような効果を奏するには、上記セラミックピン１０、１１の貫通孔５と両端部にそれぞれ形成するキー溝１７の数は４〜８個とすることが好ましい。なぜなら、キー溝１７の個数が３個未満では、セラミックピン１０、１１の回転角度の設定が少なくなるため、摩耗の少ない部分をバンド８、９側の上下面に有効的に合わすことができず、バンド８、９側の外周をほぼ均等に摩耗させることができないからであり、逆にキー溝１７の個数が８個を越えると、隣り合うキー溝１７間の仕切の厚みが薄くなりすぎるため、粉砕時の衝撃によりキー溝１７が欠けてセラミックピン１０、１１のガタつきが発生し、粉砕性能に悪影響を与えるからである。
【００２７】
また、セラミックピン１０、１１の両端部に形成するキー溝１７は、３０〜６０°、好ましくは４５゜の位相差Ｐをもって配置することが好ましい。
【００２８】
なぜなら、位相差が３０°未満であったり、６０°をこえると、セラミックピン１０、１１の片側に形成したキー溝１７の数が４〜８個であるために反対側にあるキー溝１７と重なり合い、位相をずらした効果が小さいため、バンド８、９側の外周をほぼ均等に摩耗させることができないからである。
【００２９】
さらに、上記セラミックピン１０、１１の外周エッジ部は、曲率半径Ｒが３〜５ｍｍの曲面１０ａとすることが好ましい。
【００３０】
この理由は、回転円盤６、７とバンド８、９の間に挟持されたセラミックピン１０、１１には、粉砕時に回転円板６、７側は回転しようする方向に応力が発生するのに対し、バンド８、９側は回転が止まるような反対の方向に応力が発生するため、ケージ部材１２、１３に歪みが生じ、垂直に当接しているはずのセラミックピン１０、１１が傾くため、セラミックピン１０、１１の外周エッジ部がバンド８、９や回転円盤６、７に貼り付けた保護ライナー３等に当たって欠けや割れを発生させ、この欠けや割れにより偏摩耗が発生し、最悪の場合はセラミックピン１０、１１が折れてしまうからであり、具体的には、セラミックピン１０、１１の外周エッジ部の曲率半径Ｒが３ｍｍ未満のときには、曲面１０ａにした効果が小さく、セラミックピン１０、１１の外周エッジ部がバンド８、９や回転円盤６、７に貼り付けた保護ライナー３等と当たって欠けや割れを生じ、逆に曲率半径Ｒが５ｍｍを越えるときには、外周エッジ部の曲率半径Ｒが大きくなりすぎるため、保護ライナー３との間に隙間ができ、そこから被粉砕物が入りこんで摩耗が進行してしまうからである。
【００３１】
このように、図１乃至図３に示すセラミックピン１０、１１の取付構造を用いることにより、バンド８、９側外周の摩耗していない部分を、摩耗が激しい上下面に設定することができ、セラミックピン１０、１１の両端外周が一様に摩耗するまで使用することができるため、その使用寿命を従来の１．５倍以上に向上させることができるとともに、メンテナンス費用を低減することができる。
【００３２】
ところで、ケージ部材１２、１３を形成するセラミックピン１０、１１としては、被粉砕物との衝撃に対して充分耐えうる強度を有する材質により形成することが必要であり、アルミナ質セラミックス、アルミナ−炭化チタン系セラミックス、ジルコニア質セラミックス、炭化珪素質セラミックス、窒化珪素質セラミックスなどのセラミックスを用いることができる。
【００３３】
これらの中でも特にビッカ−ス硬度１４ＧＰａ以上、破壊靱性値（Ｋ１Ｃ）６．０ＭＰａ√ｍ以上、強度８００ＭＰａ以上を有する耐摩耗性の高い窒化珪素質セラミックスが好適である。
【００３４】
このような窒化珪素質セラミックスとしては、β−窒化珪素結晶相を主体とし、Ｙ及び／または希土類元素、珪素、アルミニウム、及び酸素とからなる粒界相を含むものが良く、具体的には窒化珪素を７５％〜９５重量％、Ｙ及び／又は希土類元素を酸化物換算量で１〜１０重量％、アルミニウムを酸化物換算量で０．０１〜５重量％、不純物的酸素を酸化珪素換算で１０重量％以下の割合で含み、密度３．２ｇ／ｃｍ3以上、気孔率３％以下、平均ボイド径が５μｍ以下で、且つその表面に見られるボイド径５〜３０μｍのボイドが３０％以下、ボイド径３０μｍ以上のボイドが５％以下であるものが良い。
【００３５】
このような窒化珪素質セラミックスを製造するには、窒化珪素原料として窒化珪素粉末、特にα化率が９０％以上の粉末を用いるか、あるいは窒化珪素原料の０〜８０重量％相当量を珪素粉末に置き換え、珪素粉末を低温で窒化することによりα−Ｓｉ3Ｎ4を生成し易くして、窒化後の成形体のα−Ｓｉ3Ｎ4の含有量を高める。
【００３６】
このようなα−Ｓｉ3Ｎ4の含有量の多い成形体を焼成すると、針状のβ−窒化珪素結晶相の生成を増加させることができ、セラミックスの強度及び靱性を高くすることができる。そして、上記窒化珪素原料に対し、Ｙ及び／又は希土類元素酸化物粉末、アルミニウム酸化物粉末、酸化珪素粉末を添加し、さらに必要に応じて、Ｍｇ、Ｗ、Ｍｏ、Ｍｎ、Ｃｕ及びＦｅの少なくとも１種の酸化物、窒化物、酸窒化物もしくは珪化物粉末を添加して得られた混合粉末を、メッシュパス造粒、スプレー造粒、乾式造粒等により３０〜３００μｍの大きさの造粒体を形成した後、公知の成型法、例えばプレス成形、鋳込み成形、冷間静水圧成形等により所望の形状に成形する。
【００３７】
しかる後、この成形体を１６５０〜１９５０゜Ｃの窒素雰囲気中で公知の焼成法により、焼結体密度が３．２０／ｃｍ3以上となる条件で焼成緻密化すれば良い。
【００３８】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこの実施形態に示した構造だけに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で改良や変更できることは言うまでもない。
【００３９】
【実施例】
（実験例１）
ここで、本発明のケージ型粉砕装置１と、従来のケージ型粉砕装置１０１を使用した時のセラミックピンの摩耗度合いについて調べる実験を行った。
【００４０】
本発明のケージ型粉砕装置１に備えるケージ部材１２、１３は、図１に示す取付構造を用い、セラミックピン１０、１１の両側に形成するキー溝１７の数はそれぞれ４個とし、かつ両側のキー溝１７の位相差Ｐは３５°、４５゜、５５°に異ならせたものを用いた。
【００４１】
また、従来のケージ型粉砕装置１０１に備えるケージ部材１１２、１１３は、図６に示す取付構造を用い、セラミックピン１１０、１１１の端部に形成するキー溝１１７の数は４個とした。
【００４２】
さらに、比較例のケージ型粉砕装置として、図１に示す取付構造のうち両端のキー溝１７の位相差Ｐが同位相であるものを用い、セラミックピン１０、１１の端部に形成するキー溝１７の数は４個とした。
【００４３】
なお、いずれもセラミックピン１０、１１、１１０、１１１の寸法は、直径９５ｍｍ、長さ３４３ｍｍとし、各ケージ部材１１２、１１３にはそれぞれセラミックピン１０、１１、１１０、１１１を３本ずつ用意した。
【００４４】
そして、これらのケージ型粉砕装置１、１０１を用いて砂利を粉砕させ、セラミックピン１０、１１、１１０、１１１の偏摩耗度合いについて測定する実験を行った。なお、偏摩耗の度合いは、セラミックピン１０、１１、１１０、１１１のバンド８、９、１０８、１０９側の端面外形を観察し、最小径／最大径の値を偏摩耗率とした。そして、評価基準として、偏摩耗率が０．７を超えると、５ｍｍのふるいを通過する重量比が８５％以下となり、コンクリートに使用される細骨材の条件である、５ｍｍふるいを重量比で８５％以上通過し、かつ１０ｍｍは全通するという条件から外れてくるため、偏摩耗率が０．７以上のものを良好、０．７未満のものを使用不可とした。また、セラミックピン１０、１１の両端にキー溝１７を備えたものは偏摩耗率が０．７となる前にセラミックピン１０、１１の向きを入れ換えるようにした。
【００４５】
結果は表１に示す通りである。
【００４６】
【表１】
0004651182.tif 000002
【００４７】
この結果、図６に示す取付構造を有する従来のケージ型粉砕装置１０１では、４００時間経過後に偏摩耗率が０．７未満となった。
【００４８】
また、図１に示す取付構造のうち、セラミックピン１０、１１の両端に形成するキー溝１７の位相差Ｐを同位相とした比較例のケージ型粉砕装置は、８００時間経過後においても使用可能であったが、偏摩耗率が０．７台であり、これ以降長期間にわたって使用することは難しいものであった。
【００４９】
これに対し、図１に示す取付構造を有する本発明のケージ型粉砕装置１は、いずれも８００時間経過後においても使用可能であり、しかもその偏摩耗率が０．８台とまだ余力を残しており、さらに長期間にわたって使用可能であり、セラミックピン１０、１１の寿命を大幅に延ばすことができ、優れていた。
【００５０】
（実験例２）
次に、図１に示す取付構造のうち、セラミックピン１０、１１の両端に形成するキー溝１７の位相差Ｐを４５°としたケージ型粉砕装置１において、セラミックピン１０の外周エッジに曲率半径１〜８ｍｍの曲面１０ａを形成した時のセラミックピンの摩耗度合いについて調べる実験を行った。なお、セラミックピン１０、１１は、４００時間経過後に向きを入れ換えるようにした。
【００５１】
結果は表２に示す通りである。
【００５２】
【表２】
0004651182.tif 000003
【００５３】
この結果、試料Ｎｏ．１１、１２のように、曲率半径Ｒが３ｍｍ未満であるものは、セラミックピン１０、１１に欠けが発生し、４００時間経過後に偏摩耗率が０．７未満となってしまった。
【００５４】
また、試料Ｎｏ．１６〜１８のように、曲率半径Ｒが５ｍｍを超えると、セラミックピン１０、１１とバンド８、９に形成された保護ライナー３との間の隙間が大きくなりすぎ、この隙間に粉砕物が入り込んでセラミックピン１０、１１を摩耗させ、４００時間経過後に偏摩耗率が０．７未満となった。
【００５５】
これに対し、試料Ｎｏ．１３〜１５のように、曲率半径Ｒが３〜５ｍｍの範囲にあるものでは、セラミックピン１０、１１に欠けを生じることがなく、また、４００時間経過後においても偏摩耗率が０．７以上であり、セラミックピン１０、１１の寿命を向上させることができた。
【００５６】
このように、セラミックピン１０、１１の外周エッジ部を、曲率半径Ｒが３〜５ｍｍの曲面１０ａとすることでセラミックピン１０、１１の寿命を向上させることができることが判る。
【００５７】
【発明の効果】
このように、本発明によれば、ケーシング内に、円盤状の回転円盤とリング状のバンドとの間に複数のセラミックピンを挟持した径の異なる複数のケージ部材を同心円状に配設し、上部各ケージ部材を回転させながら被粉砕物を投入することにより、被粉砕物を上記セラミックピンと衝突させて粉砕するケージ型粉砕装置において、上記セラミックピンには、両端を貫通する貫通孔と、この貫通孔の両端部に４〜８個のキー溝を等間隔に設け、一方端側のキー溝と他方端側のキー溝との位相差を３０〜６０°とするとともに、上記貫通孔には、両端部に雌ねじ部を有し、少なくとも一方端側にキー溝を備えた金属軸を挿通させ、この金属軸のキー溝と上記セラミックピンのキー溝とで構成される空間にキーを係合させて上記セラミックピンと上記金属軸を固定し、上記セラミックピンの両側にそれぞれ配置した上記回転円盤及び上記バンドとのねじ穴にボルトを挿入させるとともに、上記ボルトの雄ねじ部を上記金属軸の雌ねじ部に螺合させることにより、上記セラミックピンを回転円盤とバンドとの間に挟持してケージ部材を構成したことにより、摩耗が激しいセラミックピンのバンド側外周を均等に摩耗するまで使用することができるとともに、セラミックピンの向きを入れ換えて使用することができるため、一つのセラミックピンの使用寿命を従来の１．５倍以上に向上させることができる。
【００５８】
また、本発明によれば、上記セラミックピンの外周エッジ部を、曲率半径が３〜５ｍｍの曲面とすることにより、ケージ部材に歪みが生じて回転円盤やバンドの保護ライナーと衝突したとしてもセラミックピンの外周エッジ部の破損を防止し、セラミックピンの寿命を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るケージ型粉砕装置を示す概略断面図である。
【図２】図１における大型のケージ部材を構成する一つのセラミックピンの取付構造を示す一部を破断した断面図である。
【図３】図２のＸ−Ｘ線断面図である。
【図４】従来のケージ型粉砕装置を示す概略断面図である。
【図５】図４における大型のケージ部材を構成する一つのセラミックピンの取付構造を示す一部を破断した断面図である。
【図６】図４における大型のケージ部材を構成する一つのセラミックピンの取付構造の他の例を示す一部を破断した断面図である。
【符号の説明】
１、１０１：ケージ型粉砕装置  ２、１０２：ケーシング
２ａ，１０２ａ：ケーシングの内壁面  ３、１０３：保護ライナー
４、１０４：金属軸  ５、１０５：貫通孔
６、１０６、７、１０７：回転円盤  ８、１０８、９、１０９：バンド
１０、１１０、１１、１１１：セラミックピン  １０ａ：曲面
１２、１１２：大径のケージ部材  １３、１１３：小径のケージ部材
１４、１１４、１５、１１５：回転軸  １６、１１６、１７、１１７：キー溝
１８、１１８：雌ねじ部  １１８ａ：逆ねじ部  １９：雄ねじ部
２０、１２０：キー  ２１、１２１：駆動軸  ２２、１２２：弾性部材
２３、１２３：ボルト  ２４、１２４：スペーサ
２５、１２５、２６、１２６：ねじ穴  １２７：雄ねじ部  １２８：ナット
３０、１３０：投入口  ３１、１３１：排出口
【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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【図６】
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