JPH0433497B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、岩石、鉱石等を破砕するロールクラ
ツシヤに関する。

従来の技術 一般にロールクラツシヤは互いに対向する一対
のロールを備えている。岩石等の被破砕物は、こ
れら一対のロールの間に形成される空間（破砕
室）に供給されて、これらのロールに巻き込まれ
ながら破砕される。

ところで従来のロールクラツシヤにあつては、
上記一対のロールをそれぞれ単独に駆動するか、
もしくは一方のロールを直接駆動しつつ他方のロ
ールを歯車機構等を介して間接的に駆動する等と
いつたロール駆動方法が採用されていた。各ロー
ルをそれぞれ単独で駆動する場合には、動力源が
複数必要になつてコストが高くなる。一方のロー
ルを直接駆動し、他方のロールを間接駆動する場
合には、複雑な動力伝達機構が必要となつて、や
はりコストが高くなる。特に、ロールクラツシヤ
では被破砕物の破砕のために相当大きな動力を必
要とするから、上記の動力伝達機構として相当大
がかりなものが要求され、更にコスト高につなが
る。

又、後述する検討段階のロールクラツシヤのよ
うな、一方のロールを駆動ロールとし、他方のロ
ールを従動回転ロールとした場合には、破砕開始
当初、従動回転ロールと被破砕物とが互いに擦り
合い、その結果、該ロールが断面欠円状に偏摩耗
する事態が避けられない。又、このロールクラツ
シヤでは従動回転ロールが始めは停止しているの
で、被破砕物の中に粗大な粒子が含まれる場合に
は、その粗大粒子のの破砕ができないという事態
が生ずる。つまり、いわゆるニツプアングル（ロ
ール間における破砕可能な最大噛み角）が小さく
なること考えられる。

本発明が解決しようとする問題点 本発明は、上記の点に鑑み、コストが安くしか
も被破砕物の破砕処理を支障なく行なうことがき
るとともに、従動回転ロールの偏摩耗の防止及び
粗大破砕物粒子の破砕を達成することのできるロ
ールクラツシヤを提供することを、解決すべき問
題点とする。

問題点を解決するための手段およびその作用 上記の問題点を解決するための手段、すなわち
本発明は、互いに対向する一対のロールを有し、
被破砕物をこれらのロールによつて巻き込みなが
ら破砕するロールクラツシヤであつて、上記一対
のロールのうちの一方のロールである駆動ロール
が駆動回転され、他方のロールである従動回転ロ
ールは自由に回転し、少なくとも破砕が行なわれ
ている間これらのロール間に巻き込まれる被破砕
物を介して駆動ロールと共に回転する、岩石、鉱
石等を破砕するためのロールクラツシヤにおい
て、破砕が行なわれる前の無負荷時に上記従動回
転ロールを予め回転させておく手段を設けたこと
を特徴とするロールクラツシヤである。

以下、検討経過も加味して本発明を説明する。

本発明者らは、前述した従来の問題点に鑑み、
まずコストが安くしかも被破砕物の破砕処理を支
障なく行なうことのできるロールクラツシヤを提
供すべく検討した結果、互いに対向する一対のロ
ールを有し、被破砕物をこれらのロールによつて
巻き込みながら破砕するロールクラツシヤであつ
て、これら一対のロールの一方を駆動し、他方を
少なくとも破砕が行なわれている間回転自在に支
持することにより、上記問題点を解決できること
を見出した。

つまり、このように片側のロールが、単に回転
自在になつているだけで駆動回転はされないもの
であつても、両ロール間に被破砕物が供給される
と、片方の駆動ロールの回転が被破砕物を介して
上記従動回転ロールに伝えられて該従動回転ロー
ルが回転する。この結果、被破砕物は互いに逆回
転する上記の両ロールに巻き込まれながら破砕さ
れる。これは、両ロールを単独に駆動する場合、
あるいは片方のロールを動力伝達機構を介して間
接駆動する場合等の従来のロールクラツシヤと同
じである。片側のロールを回転自在に支持するだ
けでそのロールを大動力で回転させるための回転
駆動手段が不要である分だけ、従来のロールクラ
ツシヤに比べてコストを安くできる。

そこで、まずこの検討階段のロールクラツシヤ
について、第１図及び第２図を参照しながら説明
する。

第１図及び第２図に示すロールクラツシヤで
は、岩石等の被破砕物は供給口５を介して、一対
のロール２及び３の間に形成された空間である破
砕室６（鎖線で示す領域）へ供給される。図の左
側のロール２は、第２図に示すように、軸受BE
１によつてフレーム１に支持されるとともに、ク
ラツチ９を介して駆動源、例えばモータ１０の出
力軸に連結されている。モータ１０はロール２を
第１図の正時計方向に回転駆動する。図の右側の
ロール３は、軸受EB２に支持されていて回転自
在（自由に回転できるよう）になつている。

破砕作業にあたつては、まずロール２がモタ１
０によつて第１図の正時計方向に回転される。す
ると、破砕室６内にある被破砕物を介して他方の
ロール３が第１図の反時計方向に回転するように
なり、この結、被破砕物は互いにに逆回転する両
ロール２，３に巻き込まれながら破砕される。従
動回転ロール３も駆動ロール２に追従してほぼ同
じ速度で回転するから、破砕は何等の支障もなく
確実に行なわれる。この場合、ロール２，３のた
めの駆動源は１個で足りるから、ロールクラツシ
ヤ全体の構造が簡単となり、それに応じてコスト
も安くなる。

ところで本出願人は先に、干渉破砕効果を利用
した破砕方法を提案している（特願昭62−8140
号）。この破砕方法によれば、ロール２及び３の
間の間隙（破砕間隙）が被破砕物の80％が通過す
る粒度の0.6〜1.8倍と比較的広く設定され、更に
被破砕物の破砕室６内における通過量が破砕機の
理論通過容量（ロール幅×ロール周速×ロール間
隙の1/3程度の通過量）の0.5〜0.8倍のの範囲に
なるように被破砕物の供給量が制限される。

この方法によれば、破砕室６において被破砕物
粒子が相互に圧縮し合い、単にロール２，３から
の直接の圧縮により破砕を行なつた場合に比べ
て、細粒産物の破砕処理能力が飛躍的に向上し、
更に破砕産物粒子の形状を良形（立方形状の角の
とれた粒形）にすることができる。

この検討階段のロールクラツシヤのように、一
方のロール２を駆動ロールとし、他方のロール３
を自由な回転をするロールとしておくと、ロール
の回転当初において、両ロール２，３の回転速度
の相違に起因して、被破砕物に圧縮力と同時にせ
ん断力（圧縮力に対して直角方向の力）が作用
し、その結果、粉の発生が多くなるという事態が
考えられる。しかしながら上述の干渉破砕効果を
利用した破砕方法をこの検討階段のロールクラツ
シヤに適用した場合には、実験結果であるところ
の第３図に示すグラフから明らかなように、粉の
発生は実用上許容できる。

又、一方のロールを駆動ロールとし、他方のロ
ールを従動回転ロールとしたこの検討階段のロー
ルクラツシヤにおいては、破砕開始当初、従動回
転ロールと被破砕物とが互いに擦り合い、その結
果、該ロールが断面欠円状に偏摩耗する事態が考
えられる。しかしながら、上述の干渉破砕効果を
利用した破砕方法をこの検討階段のロールクラツ
シヤに適用した場合には、従動回転ロール３が容
易に回転を始めるので、上記の偏摩耗を回避でき
る。

上述の干渉破砕効果を利用した破砕方法を用い
る場合、あるいは通常の破砕方法を用いる場合の
いずれの場合であつても、ロールクラツシヤにお
いては、破砕産物の粒度を調節したり、あるいは
ロールの摩耗を補償してロール間隙の幅（セツ
ト）を一定に維持する等のため、Ａ両ロールが互
いに近づきあるいは遠ざかることのできるよう
に、これらのロールの取付位置を相対的に移動で
きるようにしておくのが望ましい。そのためこの
検討階段のロールクラツシヤでは。従動回転ロー
ル３を支持する軸受EB２が矢印AA′の如く移動
可能にフレーム１内に取り付けられている。この
場合、ロール３は自由に回転するロールであつ
て、モータその他の駆動手段が付設されていない
ので、軸受BE２の移動、従つてロール３の位置
移動が容易に行なえる。つまり、ロール間隙の調
節を容易に行なうことができる。

尚、第１図において符号７は固定ゲートであ
り、符号８はスライドゲートである。スライドゲ
ート８はBB′の如く固定ゲート７に近づいたり、
あるいは遠ざかつたりする方向に移動可能であ
る。このスライドゲート８の移動により、供給口
５からの被破砕物の供給量を調節できる。

ところで、上述したように、この検討階段のロ
ールクラツシヤでは、片側のロールが、単に回転
自在になつているだけで駆動回転はされないもの
であつても、両ロール間に被破砕物が供給される
と、片方の駆動ロールの回転が被破砕物を介して
上記従動回転ロールに伝えられて該従動回転ロー
ルが回転する結果、片側のロールを回転自在に支
持するだけでそのロールを大動力で回転させるた
めの回転駆動手段が不要である分だけ、従来のロ
ールクラツシヤに比べてコストを安くできる利点
があるが、一方依然として、破砕開始当初、従動
回転ロールと被破砕物とが互いに擦り合い、その
結果、該ロールが断面欠円状に偏摩耗する事態が
生ずること、又従動回転ロールが始めは停止して
いるので、被破砕物の中に粗大な粒子が含まれる
場合には、その粗大粒子のの破砕ができないとい
う事態、つまり、いわゆるニツプアングル（ロー
ル間における破砕可能な最大噛み角）が小さくな
なることが考えられることなどの問題点が内在し
ている。

そこで、本発明者らは、上記事情に鑑み、更に
鋭意検討の結果、これら問題点をも解消する本発
明に到達した。

実施例 以下、本発明の一実施例を第４図乃至第６図を
参照しながら説明する。

第４図の実施例において、第２図に示したロー
ルクラツシヤと同一の部材は、同一の符号を付し
て説明はは省略する。この実施例では、駆動ロー
ル２と従動回転ロール３とが第２図のロールクラ
ツシヤに比べて左右入れ替わつている。ロール２
はモータ１０によつて回転駆動される。

従動回転ロール３は、歯車列２０を介して駆動
ロール２に連結されており、この歯車列２０によ
つて駆動ロール２の回転が従動回転ロール３に伝
えられる。歯車列２０は、例えば第５図の如く互
いに噛み合う４個の歯車２１，２２，２３，２４
から構成され、更に最終歯車２４と従動回転ロー
ル３の回転軸３ａとの間には一方向クラツチ２５
が設けられている。この歯車列２０は、駆動ロー
ル２の回転を５〜10％減速して従動回転ロール３
へ伝えるように歯車比が設定されている。又、一
方向クラツチ２５は、最終歯車２４の正時計回転
（第５図）をロール軸３ａへ伝えるが、それと逆
方向の回転は伝えないようになつている。

破砕作業を行なうにあたつては、まずモータ１
０によつて駆動ロールが第５図の反時計方向に回
転される。この時、従動回転ロール３は、歯車列
２０の働きにより５〜10％低い速度で正時計方向
に回転される。この状態で両ロール２，３の間に
被破砕物が供給されると、その被破砕物は、既に
回転を始めている両ロール２，３の間に巻き込ま
れる。被破砕物が両ロール間に巻き込まれると、
該破砕物の介在によりの従動回転ロール３の回転
速度はほぼ駆動ロール２の回転速度と同じにな
り、その後は一方向クラツチ２５の働きにより、
従動回転ロール３は最終歯車２４の回転、従つて
駆動ロール２の回転に拘束されず、自由回転する
ことになる。この時、歯車列２０の各歯車はは、
いわゆる空回りの状態となる。

このように本実施例においては、無負荷時に従
動回転ロール３を予め回転させておき、その状態
において被破砕物をロール間に供給することにし
ている。従つて、破砕の開始当初、駆動ロール２
に関してはもとより、従動回転ロール３に関して
も被破砕物とロールとが互いに擦り合いを生ずる
ことがなくなり、その結果、既述した従動回転ロ
ール３の偏摩耗が防止される。

又、第２図のロールクラツシヤでは従動回転ロ
ール３が始めは停止しているので、被破砕物の中
に粗大な粒子が含まれる場合には、その粗大粒子
の破砕ができないという事態も考えられる。つま
り、いわゆるニツプアングル（ロール間における
破砕可能な最大噛み角）が小さくなることが考え
られる。これに対し、予め従動回転ロール３を低
速回転させておく本実施例によれば、そのような
粗大粒子をも強制的に巻き込で破砕することがで
きる。

尚、本実施例における歯車列２０は、単に無負
荷の回転伝達が目的であつて、破砕処理中は空回
りするだけである。よつて、あまり大きなトルク
を伝達する必要がないので、それほど大きな強度
を必要としない。よつて、これほど大きなコスト
アツプにもならない。

ロール間セツトの調節のため、ロール２，３の
少なくともいずれか一方は移動可能になつている
のが望ましいことは前述の通りである。この場合
には、第５図において、中間歯車２２及び２３を
ロール軸２ａを中心として矢印EE′の如く揺動さ
せてそれらの位置を変更すれば良い。

第６図は他の実施例である。この実施例は、第
２図に示したロールクラツシヤの従動回転ロール
３に補助モータ３０を付設したものである。補助
モータ３０は図示しない制御装置によつて適時に
オン・オフできるようになつており、この補助モ
ータ３０がオフとなると、従動回転ロール３は空
回りする。補助モータ３０に替えて、通常のモー
タをクラツチを介して従動回転ロール３に連結
し、このクラツチのオン・オフによつて従動回転
ロール３を回転・停止（空回り）することもでき
る。補助モータ３０による従動回転ロール３の回
転速度は、モータ１０による駆動ロール２の回転
速度と同じとすることができる。両速度が異なつ
ていても特別に支障はない。

ロール２，３が無負荷時の時、補助モータ３０
がオンとなつて従動回転ロール３が回転する。こ
の時駆動ロール２は、モータ１０によつて回転駆
動されている。この状態で被破砕物が両ロール
２，３間に送り込まれ、破砕が開始される。一旦
破砕が始まると補助モータ３０がオフとされ、そ
れ以降従動回転ロール３は自由回転可能の状態と
なり、被破砕物を介して駆動ロール２に追従して
回転することになる。これ以降の破砕作業は、こ
の状態で継続される。

この実施例においても、破砕作業が行なわれて
いる間は従動回転ロール３が特に駆動回転される
わけではなく、よつてそのための大動力の駆動源
は不要である。又、無負荷時において補助モータ
３０を使つて従動回転ロール３を予め回転させる
ようにしているが、この時の回転には大きなトル
クが不要であるので、補助モータ３０としては極
めて安価なものが使用でき、それほどのコストア
ツプとならない。斯くして、両ロールを別々に駆
動する場合に比べてコストを安くすることができ
る。

一方、無負荷時において従動回転ロール３を予
め回転させているので、第４図に示した実施例の
場合と同様に、従動回転ロール３の偏摩耗の防止
及び粗大破砕物粒子の破砕（ニツプアングルを大
きく維持する）が達成される。

発明の効果 以上のように本発明によれば、一対のロールの
うちの一方の従動回転ロールを、少なくともも破
砕作業が行なわれている間は自由回転可能の状態
に支持するようにしているので、該ロールを破砕
のために大動力で駆動する特別の駆動源が不要で
ある。よつて、ロールクラツシヤが低コストで製
作及び運転できる。そしてこの場合、該従動回転
ロールは被破砕物を介してもう一方の駆動ロール
に追従して回転するので、両ロールによる被破砕
物の巻き込みに支障をを生ずることがなく、確実
に破砕を行なうことができる。

しかも、破砕が行なわれる前の無負荷時には、
従動回転ロールを予め回転させおき、その状態に
おいて被破砕物をロール間に供給するようにして
いるので、破砕の開始当初、駆動ロールに関して
はもとより、従動回転ロールに関しても被破砕物
とロールが互いに擦り合いを生ずることがなくな
り、その結果、従動回転ロールの偏摩耗を防止す
ることができる。

又、従動回転ロールが始めは停止している場合
で、被破砕物の中に粗大な粒子が含まれる場合に
は、その粗大粒子の破砕ができないという事態、
つまり、いわゆるニツプアングル（ロール間にお
ける破砕可能な最大噛み角）が小さくなることが
考えられるが、従動回転ロールを予め回転させて
おく本発明によれば、そのような粗大粒子をも強
制的に巻き込んで破砕することができる。

したがつて、本発明によれば、被破砕物の破砕
を支障なく行なうことができるとともに、従動回
転ロールの偏摩耗の防止及び粗大破砕物粒子の破
砕を達成できるロールクラツシヤをコスト的にも
有利に提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は検討階段のロールクラツシヤの一例を
示す側断面図、第２図は該ロールクラツシヤの平
面断面図、第３図は異なる破砕方法による破砕の
実験結果を示すグラフ、第４図は本発明の一実施
例の平面断面図、第５図は該実施例における動力
伝達手段の一例の図式図、第６図は他の実施例の
平面断面図である。 ２，３……ロール、２０……歯車列、２５……
一方向クラツチ、３０……補助モータ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 互いに対向する一対のロールを有し、被破砕
   物をこれらのロールによつて巻き込みながら破砕
   するロールクラツシヤであつて、上記一対のロー
   ルのうちの一方のロールである駆動ロールが駆動
   回転され、他方のロールである従動回転ロールは
   自由に回転し、少なくとも破砕が行なわれている
   間これらのロール間に巻き込まれる被破砕物を介
   して駆動ロールと共に回転する、岩石、鉱石等を
   破砕するためのロールクラツシヤにおいて、破砕
   が行なわれる前の無負荷時に上記従動回転ロール
   を予め回転させておく手段を設けたことを特徴と
   するロールクラツシヤ。 ２ 駆動ロールと従動回転ロールとの間に動力伝
   達手段を設け、該動力伝達手段を介して駆動ロー
   ルの回転を従動回転ロールへ伝えることにより、
   該従動回転ロールを予め回転させておくことを特
   徴とする、、特許請求の範囲第１項に記載のロー
   ルクラツシヤ。 ３ 上記動力伝達手段が、駆動ロールの回転を減
   速して従動回転ロールへ伝える歯車列と、該歯車
   列と従動回転ロールとの間に設けられていて被破
   砕物を巻き込む方向への回転のみを該従動回転ロ
   ールへ伝える一方向クラツチとを有することを特
   徴とする、特許請求の範囲第２項に記載のロール
   クラツシヤ。 ４ 小容量の補助モータによつて上記従動回転ロ
   ールを予め回転させることを特徴とする、特許請
   求の範囲第１項に記載のロールクラツシヤ。