(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一つまたはそれ以上のポケットを持つスローシューであって、それが垂直軸を持つ遠心型クラッシャーのためを意図しておりかつその作用面に前記スローシュー（１）のポケットを形成する一つまたはそれ以上のキャビティ（３，５）を備えた本質的に平行六面体形状を持つものにおいて、ポケット（単数または複数）の周囲の全てまたは一部が、それ自身鉄基合金と非常に耐摩耗性のセラミックから形成されかつスローシューが鋳造されるときにその場で作られる、複合体から作られた強化構造（６）からなることを特徴とする一つまたはそれ以上のポケットを持つスローシュー。
【請求項２】
その場で作られる強化構造がスローシューの幅の一部または長さの一部または深さの一部に渡ってのみ位置していることを特徴とする請求項１に記載の一つまたはそれ以上のポケットを持つスローシュー。
【請求項３】
強化構造がスローシューのポケット（単数または複数）を取り巻くように設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の一つまたはそれ以上のポケットを持つスローシュー。
【請求項４】
ポケット（単数または複数）の周囲周りに位置した強化構造が更にスローシューの出口面に位置した補足的強化構造（１７）を含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の一つまたはそれ以上のポケットを持つスローシュー。
【請求項５】
強化構造を構成するセラミックがアルミナ、ジルコニアまたはアルミナ−ジルコニアに基づく凝集化セラミック粒子から作られることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の一つまたはそれ以上のポケットを持つスローシュー。
【請求項６】
一つまたはそれ以上のポケットを持つスローシューの製造方法であって、そのスローシューが垂直軸を持つ遠心型クラッシャーのためを意図しておりかつその作用面に前記スローシュー（１）のポケットを形成する一つまたはそれ以上のキャビティ（３，５）を備えた本質的に平行六面体形状を持つものにおいて、ポケット（単数または複数）の周囲の全てまたは一部が、それ自身鉄基合金と非常に耐摩耗性のセラミック粒子から形成されかつスローシューが対象物の本体を形成する役目をする液体金属の浸透により鋳造されるときにその場で形成される、複合体から作られた強化構造（６）から作られることを特徴とする一つまたはそれ以上のポケットを持つスローシューの製造方法。
【請求項７】
その場で作られる強化構造がスローシューの幅の一部または長さの一部または深さの一部に渡ってのみ作られることを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項８】
強化構造がスローシューのポケット（単数または複数）を取り巻くように設けられていることを特徴とする請求項６または７に記載の方法。
【請求項９】
ポケット（単数または複数）の周囲周りに位置した強化構造が更にスローシューの出口面に位置した補足的強化構造（１７）を含むことを特徴とする請求項６〜８のいずれか一つに記載の方法。
【請求項１０】
強化構造を構成するセラミックがアルミナ、ジルコニアまたはアルミナ−ジルコニアに基づく凝集化セラミック粒子から作られることを特徴とする請求項６〜９のいずれか一つに記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
発明の主題
本発明は垂直軸を持つ遠心型クラッシャー（ＶＳＩクラッシャーと呼ばれる）のためを意図した一つまたはそれ以上のポケットを持つスローシュー（throw shoe）及びその製造方法に関する。
【０００２】
発明の基礎を形成する技術的背景
前述の遠心型クラッシャーは全ての種類の材料、特に岩石集合体を破砕するために先行技術で知られている。それらは例えば採石場及びセメント工場で用いられる。これらの遠心型クラッシャーは垂直軸受により支持されているターンテーブルを含みこのテーブルをクラッシャーの中心軸の周りに回転させるための手段を含む円筒状タンクを含む。更に、クラッシャーはターンテーブルに固定された一連のスローシュー、並びにターンテーブルの周りの円筒状タンクの内部垂直壁に配置された一連のアンビル（anvils）を含む。
【０００３】
スローシューは一般的に鋳鉄から作られた本質的に平行六面体の形であり、それはクラッシャーのターンテーブルに固定される。テーブルの回転軸に面するスローシューの面はスローシューのノーズと呼ばれ、一方円筒状タンクのアンビルに平行な面はスローシューの出口面を形成する。
【０００４】
作用面と呼ばれるスローシューの前面は破砕される材料が衝突する面であり、それはスローシューの回転方向では後面に先行する。
【０００５】
スローシューのこの前面作用面はスローシューの構造を完全に貫通しない一つまたはそれ以上のキャビティを備えることができる。これらのキャビティはスローシューのポケットを形成し、それはクラッシャーが回転しているとき満たされる。
【０００６】
破砕作業時に、破砕される材料は公知手段によりターンテーブルの中心に注入される。遠心力の影響及びスローシューの作用面との衝突のために、材料はアンビルに向けて投げられ、アンビルに対してそれは落下する前に破砕され、破砕された形でクラッシャーの底に落ち、そこからそれは除去される。材料は投げられるけれども、スローシューは非常に高い応力を受け、それらは従って急速摩耗を起こす。
【０００７】
先行技術による解決の説明
ポケットを持つスローシューを用いると、ある応用では、ポケット中の材料の蓄積のためにこれらのスローシューの寿命を顕著に増やすことを可能とする。
【０００８】
しかし、この形式のスローシューにおいては、ポケットの出口縁周りに、すなわち遠心力により投げられた粒子のために摩擦が最高である点において、摩耗が優先的に起こることが観察される。
【０００９】
文献ＵＳ  ３０４４７２０Ａは付着板からなる強化材の形の保護装置を持つポケットを備えた遠心型衝撃クラッシャーを記載している。
【００１０】
同様に、同じ型のクラッシャーのために、文献ＵＳ  ３１４９７９３Ａはまた付着強化板を提案している。
【００１１】
文献ＷＯ  ８９／０４７２０Ａはアンビルクラッシャーの材料出口ダクトのために酸化アルミニウムタイプのセラミック内張りを提案している。
【００１２】
この発明の技術的背景、特にクラッシャーの設計はまた文献ＵＳ  ３３４６２０３Ａ及びＵＳ  ４７８７５６４Ａにより例示されることができる。
【００１３】
好ましくは炭化タングステンから作られたセラミック強化材をポケットの縁に取り付ける試みがまたなされた。このタイプの材料はスローシューの出口の摩耗に非常に良く耐える。
【００１４】
それにもかかわらず、発生した摩耗はしばしばスローシューの初期キャビティの外側の、ある優先経路に沿って集中する。これらの優先摩耗経路はスローシューの全構造に渡って伝播し、その結果は終局的に実際に強化材のみがそのまま残っている断片が得られるということである。
【００１５】
更に、破砕されない材料、例えば金属材料、または大きな寸法の集合体がクラッシャー中に導入されるとき、これらは炭化タングステンセラミック強化材を破壊する。強化材が破壊されると、スローシューを支持するターンテーブルは不釣り合いの態様で作動する。
【００１６】
スローシューはそのときクラッシャーの如何なる振動も避けるために除去され置き換えられねばならない。
【００１７】
発明の目的
本発明の目的は先行技術のスローシューの摩耗からもたらされる欠点を本質的に避けまたは少なくとも減少することである。特に、この発明の目的は破砕される粒子の衝撃に耐えかつその初期構造の如何なる劣化をも殆どもはや受けない一つまたはそれ以上のポケットを持つスローシューを設計すること及びそのようなスローシューを製造することにある。
【００１８】
発明の主特徴
この発明により一つまたはそれ以上のポケットを持つスローシュー及びその製造方法が提供され、そのスローシューは垂直軸を持つ遠心型クラッシャーのためを意図しておりかつその作用面に前記スローシューのポケットを形成する一つまたはそれ以上のキャビティを備えた本質的に平行六面体形状を持つものであって、ポケット（単数または複数）の周囲の全てまたは一部が、それ自身鉄基合金と非常に耐摩耗性のセラミック粒子から形成されかつスローシューが対象物の本体を形成する役目をする液体金属の浸透により鋳造されるときにその場で形成される、複合体から作られた強化構造から作られることを特徴とする。
【００１９】
かくして、耐摩耗性セラミック複合体から作られた強化材がスローシューの出口縁に沿ってのみならずポケット（単数または複数）の輪郭周りにもまた保護を得るようにポケットを構成するキャビティ周りに形成される。この方式において、スローシューの全構造は付着片の使用なしに破砕される材料による摩耗から保護される。同様に、規定された幾何学的形状と寸法の規定された数のポケットのために適した、強化材の適切な構造は、ポケット（単数または複数）中の材料を中心に置くことを可能とし、かくして優先摩耗の問題を防ぐ。
【００２０】
本発明の主特徴は強化素子を構成するための鉄基合金（鋼または鋳鉄）とセラミックにより形成された複合体の選択にあり、この強化素子はスローシューが鋳造される間にその場で作られる。
【００２１】
有利には、この発明による強化材はアルミナ及び／またはジルコニアに基づくまたはアルミナ−ジルコニアに基づく凝集化セラミック粒子から作られる金属／セラミック複合体から作られるであろう。この凝集化セラミック粒子は鋳造中に部片の本体を形成する役目をする液体金属により浸透される。
【００２２】
この発明の他の特徴及び利点はこの発明の種々の実施例を示す以下の説明及び請求の範囲を読むことにより明らかとなるであろう。
【００２３】
図面の簡単な説明
図１はこの発明による二つのポケットを持つスローシューの透視図を示す。
図２はこの発明による二つのポケットを持つスローシューを示す写真を示す。
図３はこの発明による単一のポケットを持つスローシューの写真を示す。
図４と５は摩耗の優先点を示す、先行技術による二つのポケットを持つスローシューの二つの写真を示す。
【００２４】
発明の種々な好適実施例の説明
図１はこの発明による二つのポケット３と５を持ち、概括参照番号６により識別されかつハッチングで示された複合体強化材を含む概括参照番号１を持つスローシューを概略的に示す。
【００２５】
この複合体は好ましくはアルミナ−ジルコニアに基づくセラミック粒子の凝集体から作られる。これらのセラミック粒子は普通電融により、焼結により、熱噴霧によりまたは二つの成分が一緒に融解させられる他のあらゆる方法により製造される。
【００２６】
複合体強化材の構造はスローシューのポケットの周囲周りに、ポケットの縁から５ｍｍの最小距離に作られ、かくしてスローシューがスローシューの下部縁９及び上部縁１１で、並びにノーズ１３及び出口１５で摩耗するのを防ぐ。
【００２７】
補足的強化構造１７（またハッチングで示されている）がスローシュー１の出口面に設けられることができる。
【００２８】
示されたように、複合体強化構造は構造劣化を防ぐために必ずしもスローシューの全幅、長さまたは深さに渡って置かれなくてもよい。
【００２９】
図２と３は異なる形状の二つのスローシューを示し、一つは単一ポケットを持ち他は二つのポケットを持つ。
【００３０】
複合体の構造の幾何学的寸法はスローシューの幾何学的形状に適合させられ、この形状は破砕される材料に依存して選ばれる。
【００３１】
示されるように複合体構造の特別の形状は一方ではスローシューの全片の摩耗を制限するように、他方ではスローシューが鋳造されるときに強化構造をその場で設けられたスローシューの容易な製造を可能とするように選ばれた。
【００３２】
従ってスローシューは付着片なしの均一素子からなり、それは主として摩耗にさらされる領域に、一方では鉄基合金（鋼または鋳鉄）と他方では予想使用に対して耐摩耗性を持つセラミックから形成されている複合体に基づく構造の形でスローシュー中に一体化された強化材を持つ。
【００３３】
図４と５は先行技術による二つのポケットを持つスローシューの写真を示し、そこでは優先的摩耗がスローシューのノーズに並びにターンテーブルと接触しているポケットの下部縁に本質的に集中している。
【００３４】
例
図２に示したような複合体強化材を持つスローシューが、３と４０ｍｍの間の入来粒子寸法を持つ流紋岩の破砕を含む応用で、この複合体強化材を持たない同一スローシューと比較された。
【００３５】
複合体強化材を持つスローシューの寿命はこの強化材を持たない同等スローシューで得られたそれの２倍である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明による二つのポケットを持つスローシューの透視図を示す。
【図２】  この発明による二つのポケットを持つスローシューを示す写真を示す。
【図３】  この発明による単一のポケットを持つスローシューの写真を示す。
【図４】  摩耗の優先点を示す、先行技術による二つのポケットを持つスローシューの写真を示す。
【図５】  摩耗の優先点を示す、先行技術による二つのポケットを持つスローシューの写真を示す。
【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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