(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シェル（４）と、該シェル（４）に設けられた球面座支持体（２）と、該球面座支持体（２）に取付けられた球面座（７）と、該球面座（７）に支承され、偏心しながら回転駆動される円錐ヘッド（１５）と、該円錐ヘッド（１５）に取付けられたマントル（１６）と、該マントル（１６）に対向してシエル（４）に取付けられたコーンケーブ（６）とを具備し、前記円錐ヘッド（１５）が球面座（７）上を偏心しながら回転駆動されることにより、マントル（１６）とコーンケーブ（６）との間で原石を破砕する慣性円錐破砕機において、前記球面座支持体（２）に取り付けられた球面座（７）の球面曲率中心を共有する中空球体の一部からなる金属製の球面シール部材（２０）を設け、該球面シール部材（２０）の内周を前記球面座支持体（２）の円筒部外周に気密に且つ摺動可能に接触させ、前記円錐ヘッド（１５）の下部には前記球面シール部材（２０）を気密に且つ摺動可能に支持するシール部材支持手段を設けたことを特徴とする慣性円錐破砕機の球面シール装置。
【請求項２】
前記シール部材支持手段は、円錐ヘッド（１５）の下部に設けたシール支持部材取付け部（１５ｂ）と、該シール支持部材取付け部に取付けられ、球面シール部材（２０）を摺動可能に支持するシール支持部材（２１）とよりなることを特徴とする請求項１記載の慣性円錐破砕機の球面シール装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は慣性円錐破砕機の球面シール装置に関する。詳しくは、コーンケーブと、該コーンケーブに対して偏心しながら回転運動する円錐ヘッドに取付けられたマントルとにより石材を破砕する慣性円錐破砕機において、その円錐ヘッドと該円錐ヘッドを回転及び揺動可能に支承する球面座との間に粉塵が侵入するのを防止するための慣性円錐破砕機の球面シール装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の慣性円錐破砕機を図４により説明する。これは、上部に材料投入口１を有し、中間部に球面座支持体２を有し、下部に軸受部３を有する略円筒状のシェル４が防振ゴム５に支持されて設けられ、該シェル４の材料投入口１の下部には表面が逆円錐状のコーンケーブ６が取付けられ、球面座支持体２には球面座７が取付けられ、下部の軸受部３には、モータ８からＶベルト９及びプーリ１０を介して駆動される駆動軸１１が支持されている。
【０００３】
そして、前記駆動軸１１には回転を伝達でき且つ揺動可能なスピンドルシャフト１２の一端が支持され、該スピンドルシャフト１２の他端は主軸１３に回転を伝達でき且つ揺動可能に接続されている。また主軸１３の下部には不釣合ユニット１４が取付けられ、上部には球面座７に支承される円錐ヘッド１５が取付けられ、該円錐ヘッド１５の上面にはコーンケーブ６に対向してマントル１６が取付けられている。そして円錐ヘッド１５は球面座７上を回転可能であると共に球面に沿って揺動することができるようになっている。なお、符号１７は円錐ヘッド１５と球面座支持体２との間をシールするように球面座支持体２に設けられたダストシールである。
【０００４】
このように構成された従来の慣性円錐破砕機の作用を図５により説明する。
先ず（ａ）図の状態において、コーンケーブ６とマントル１６とにより形成される破砕室左端では、不釣合ユニット１４の回転により発生する遠心力によりマントル１６はコーンケーブ６との隙間が０ｍｍに近づくように転動し原石１９の破砕を行い、右端では破砕室内が振動しているため、原石充填状態は高密度状態となる。
【０００５】
次いで、マントル１６が転動し（ｂ）図の状態となると、破砕室左端では圧縮破砕された産物が重力と振動により速やかに排出される。さらにマントル１６が転動し（ｃ）図の状態となると、（ａ）図と反対に、破砕室左端に原石が充填され、右端では、高密度状態の原石をマントル１６とコーンケーブ６との間隙が０ｍｍに近づくようにマントル１６が転動するため、粒子の逃げ場がなく、粒子相互で破砕され完全粒子間破砕が行われる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の慣性円錐破砕機においては、球面座７と円錐ヘッド１５との間の焼きつき防止するため、球面座７にオイルを給油しているが、そこに破砕された産物の粉塵が侵入しないような粉塵侵入防止手段を設けている。この粉塵侵入防止手段は図６に示すように、球面座支持体２に取り付けられた球面座７の球面曲率率中心を共有する球体の一部からなるリング状の突起１５ａを円錐ヘッド１５の下部に設け、該突起１５ａに接触するゴム製でリング状をなしているダストシール１７を球面座支持体２に取付けている。
【０００７】
上記、慣性円錐破砕機における粉塵侵入防止手段では、
▲１▼  ダストシール１７の材質がゴムであるため耐久性が乏しい。
▲２▼  破砕産物内に泥分や、水分が多量にある場合は円錐ヘッド１５に取付けたマントル１６の転動運動が不安定になり、ゴムの弾性力によりシールするダストシール１７は円錐ヘッド１５の不安定な動きに追随できず、そのシール効果が低下する。
【０００８】
▲３▼  円錐ヘッド１５とダストシール１７との接触面積が少ないため、円錐ヘッド１５のダストシール１７の当たり面部の磨耗が激しい。
▲４▼  ダストシールは円錐ヘッド１５の不安定な動きにより亀裂が発生し易い。等の問題があった。
【０００９】
本発明は上記従来の問題点に鑑み、コーンケーブと、該コーンケーブに対して偏心しながら回転運動する円錐ヘッドに取付けられたマントルとにより石材を破砕する慣性円錐破砕機において、その円錐ヘッドと該円錐ヘッドを回転及び揺動可能に支承する球面座との間に粉塵が侵入するのを防止可能とし、且つ耐久性のある慣性円錐破砕機の球面シール装置を実現することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の慣性円錐破砕機の球面シール装置は、シェル４と、該シェル４に設けられた球面座支持体２と、該球面座支持体２に取付けられた球面座７と、該球面座７に支承され、偏心しながら回転駆動される円錐ヘッド１５と、該円錐ヘッド１５に取付けられたマントル１６と、該マントル１６に対向してシエル４に取付けられたコーンケーブ６とを具備し、前記円錐ヘッド１５が球面座７上を偏心しながら回転駆動されることにより、マントル１６とコーンケーブ６との間で原石を破砕する慣性円錐破砕機において、前記球面座支持体２に取り付けられた球面座７の球面曲率中心を共有する中空球体の一部からなる金属製の球面シール部材２０を設け、該球面シール部材２０の内周を前記球面座支持体２の円筒部外周に気密に且つ摺動可能に接触させ、前記円錐ヘッド１５の下部には前記球面シール部材２０を気密に且つ摺動可能に支持するシール部材支持手段を設けたことを特徴とする。
【００１１】
また、それに加えて、前記シール部材支持手段は、円錐ヘッド１５の下部に設けたシール支持部材取付け部１５ｂと、該シール支持部材取付け部に取付けられ、球面シール部材２０を摺動可能に支持するシール支持部材２１とよりなることを特徴とする。
【００１２】
この構成を採ることにより、球面シール部材が金属製であるため、従来のゴム製シールに比して耐久性の高いシール装置が得られる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１及び図２は本発明の慣性円錐破砕機の球面シール装置の実施の形態を説明するための図であり、図１は本発明の球面シール装置を用いた慣性円錐破砕機の縦断面図、図２は図１のＡ部拡大図である。
【００１４】
図１において、４は防振ゴム５で支持された略円筒形のシェルであり、該シエル４の上部には材料投入口１が、中間部に球面座支持体２が、下部に軸受部３がそれぞれ設けられている。そして、材料投入口１の下部には逆円錐状のコーンケーブ６が、球面座支持体２の上には球面座７が、軸受部３には回転可能に駆動軸１１がそれぞれ取付けられている。
【００１５】
また、駆動軸１１には回転を伝えると共に揺動可能なスピンドルシャフト１２の一端が接続され、該スピンドルシャフト１２の他端は回転及び揺動可能な主軸１３に接続している。また主軸１３の下部には不釣合いユニット１４が取付けられ、上部には円錐ヘッド１５及びマントル１６が取付けられている。
【００１６】
そして円錐ヘッド１５及びマントル１６は、モータ８からＶベルト９、プーリ１０を介して回転駆動されるスピンドルシャフト１２及び主軸１３により回転駆動される。このとき、主軸１３と共に不釣合ユニット１４が回転し遠心力を生じて主軸を傾けるため、円錐ヘッド１５及びマントル１６は球面座７上でみそすり運動をなし、マントル１６はコーンケーブ６との間で原石を破砕することができるようになっている。
【００１７】
また、円錐ヘッド１５と球面座７との接触面には図示なき給油手段により給油され潤滑されるようになっている。以上の構成は図４で説明した従来例と同様であり、本発明の特徴はこの円錐ヘッド１５と球面座７との接触面への粉塵の侵入を確実に防止し、且つ耐久性を有する球面シール装置を設けたことである。
【００１８】
図２は図１のＡ部を拡大して示した図である。この球面シール装置は、同図の如く、金属製の球面シール部材２０と、円錐ヘッド１５に設けたシール部材支持手段とからなる。そして、球面シール部材２０は、球面座７の球面曲率中心を共有する所定肉厚の中空球体の一部からなるリング状をなし、その内径が球面座支持体２の円筒部外周に気密に且つ摺動可能に接触することができるようになっている。
【００１９】
また、シール部材支持手段は、円錐ヘッド１５の外周下部に設けたシール支持部材取付け部１５ｂと、該シール支持部材取付け部１５ｂに取付けられるシール支持部材２１とよりなる。そして、シール支持部材取付け部１５ｂとシール支持部材２１の球面シール部材２０に接する面はそれぞれ球面シール部材２０と同一球面を有している。そして、シール支持部材取付け部１５ｂとシール支持部材２１とで球面シール部材２０を挟持したとき、上部に僅かな隙間を有し、且つ外周に全周方向への移動を可能とする空間を有している。
【００２０】
このように構成された本実施の形態の作用を図３により説明する。円錐ヘッド１５がモータによりスビンドルシャフト１２及び主軸１３が回転駆動されると、主軸１３に取付けられた不釣り合いユニット１４に遠心力が生じ、主軸１３を傾けるように作用する。これにより円錐ヘッド１５は球面座７  の上を滑り偏心しながら回転し、マントル１６とコーンケーブ６との間隔を０に近づけて原石を破砕することができる。
【００２１】
この際、図３の如く円錐ヘッド１５が傾いて回転しても、球面シール部材２０は、内径を球面座支持体２に接触した状態を維持し、且つ、該球面シール部材２０を支持しているシール支持部材取付け部１５ｂとシール部材支持部材２１は球面シール部材２０と共に同一球面曲率中心を共有しているため、完全なシール作用を行なうことができる。
【００２２】
【発明の効果】
本発明の慣性円錐破砕機の球面シール装置に依れば、シール部材を球面座の球面曲率の中心と同一中心を有する中空球体の一部をなす金属製のリング状とし、その内周を球面座支持体の円筒部外周に気密且つ摺動可能に接触させ、外周部を円錐ヘッドの下部に気密且つ摺動自在に支持させたことにより、円錐ヘッドが傾斜しても、それに追従してシールが可能であり、且つシール部材が金属であるため耐久性が高い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の球面シール装置を適用した慣性円錐破砕機を示す断面図である。
【図２】図１のＡ部拡大断面図である。
【図３】本発明の実施の形態の球面シール装置の作用を説明するための図である。
【図４】従来の慣性円錐破砕機を示す断面図である。
【図５】従来の慣性円錐破砕機の作用を説明するための図である。
【図６】図４の要部拡大断面図である。
【符号の説明】
１…材料投入口
２…球面座支持体
３…軸受部
４…シェル
５…防振ゴム
６…コーンケーブ
７…球面座
８…モータ
９…Ｖベルト
１０…プーリ
１１…駆動軸
１２…スピンドルシャフト
１３…主軸
１４…不釣合ユニット
１５…円錐ヘッド
１５ｂ…シール支持部材取付け部
１６…マントル
１９…原石
２０…球面シール部材
２１…シール支持部材
【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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