JPS62201656A

JPS62201656A - 高性能円錐型破砕方法及び装置

Info

Publication number: JPS62201656A
Application number: JP62041235A
Authority: JP
Inventors: ウルハス　エス　サワント; ビジア　ケー　カーラ; ディーン　エム　カジャ
Original assignee: Rexnord Inc
Current assignee: Rexnord Inc
Priority date: 1986-02-24
Filing date: 1987-02-24
Publication date: 1987-09-05
Anticipated expiration: 2013-12-16
Also published as: US4697745A; AU6787087A; CA1278785C; JP2838833B2; AU597929B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は円錐状破砕機、特に従来の基準に従って設計さ
れた装置の２倍の供給動力で円錐状破砕機を動作可能と
する構造的特徴と、、ｔａな性能を達成するための破砕
機設計ノヤラメータを決める方法に関するものである。

破砕機の性能とは、粉砕物の総処理量とその平均粒径を
意味する。

！」ぜυえ罠一般に、破砕機は偏心機構によって垂直軸を中心に旋動
する円錐状の破砕ヘッドを含むヘッド組体を備えている
。偏心機構は数多（の動力駆動装置の１つによって駆動
される。円錐状ヘッドの外側は、破砕すべき物質と実際
に係合する耐摩マントルで覆われている。ヘッド組体か
ら離間してボウルが破砕機のフレームに支持され％？ボ
ウル石炭、鉱石、鉱物等の物質を破砕するマントルの対
向面を成すライナーを備えている。

円錐状破砕機は基本的に、２つの作動状態を持つ。第１
の１無負荷−状態は、物質が破砕機に導入されてないと
きに生じるが、ヘッドを停止させてしまうと岩石で一杯
のホッパーから加わる力に抗してヘッドの回転を開始で
きないため。

破砕機は稼動され続けなければならない、＠無負荷”状
態において、破砕機のヘッドは偏心機構と一体に回転す
る。

第２の１負荷下”状態は、物質が破砕機内へ導入されて
いるときに生じる。供給物質を円錐状ヘッド上で破砕す
る力が１円錐状ヘッドな偏心機構と反対の方向に回転さ
せる。はとんどの破砕機は、導入される物質の粒子を強
くはじき飛ばして作業員及び／又は破砕機に損傷を引き
起す恐れがあるため、ヘッドの１無負荷”時の回転速度
を遅める何らかの種類のスピン防止つまりヘッドブレー
キ装置を有する。

従来のスピン防止装置はスベースの要求上、大型の破砕
機に適さず、それらを収容可能な小型の破砕機ではコス
ト高の原因となりている。

発明が解決しようとする問題点鉱山及び骨材産業における現在の市場条件は、破砕機を
従来よりコスト効率を高める方向に向かわせている。こ
の高効率を目指す傾向は、破砕ステージ璽ン当りの破砕
物１トン当りのエネルギー消費が著しく少ない円錐状破
砕機の要求を生み出してａｆＦ−、ｔた、コスト効率の
高い技術を実施する際にも、既存の物理内々破砕機支持
装備ができるだけ利用されるべきである。

既存のものを出発点に生産性の向上という目標を達成す
るためには１円錐状破砕機の幾つかの特徴がそれに適合
されねばならない。これらの中には、外部フレームの寸
法を太き（することなく、動力の倍加によって生じる応
力の増大に耐えられるようにする破砕機フレーム及び胴
体の設計が含まれる。別の問題は油圧回路で。

停止時間を最少限とするように、迅速にトランプ（破砕
できない結まり物質）？通過させその除去後に動作を再
開可能でなければならない。

後者の目標を達成するためには、破砕中に破砕ボウルな
確実に固定し、除去サイクル中に破砕ボウルを前の動作
位置から上昇及び下降可能とする油圧回路が必要である
。

従って本発明の目的は、既存破砕機の基礎部分上に設置
でき、容量と動力の定格が著しく高められた破砕機を提
供することにある。

本発明の更なる目的は、破砕機の円錐状へ。

ドの１無負荷＃回転を適切に抑制可能な単純化スピン防
止装置を提供することにある。

本発明の別の目的は、フレームの質！ｋｔ最少限としな
がら、高い応力支持を有する改良型の破砕機フレーム胴
の設計を提供することにある。

本発明の更に別の目的は、除去目的のためにボウルを上
昇位置に保持するが、ざウルがその平常動作位置に戻さ
れると油圧ツヤツキが完全く後退するのを可能とするカ
ウンタバランス特徴を持りた破砕機油圧系を提供するこ
とにある。

問題点を解決するための手段本発明によれば、粉砕装備の生産性を著しく増大させる
よう忙構成された円錐状破砕機が提供される。すなわち
、生産容盆と供給動力を高めるように改造された円錐状
破砕機が、既存破砕機の基礎部分く設置可能に構成され
る。

本発明の破砕機は、被駆動偏心体によって旋動回転され
る旋動円錐状ヘッド組体を備えてｂる。ヘッドは、固定
支持シャフトに取り付けられた軸受ノケ、トによってフ
レーム内に支持されている。ｔた。ヘッド組体を取り囲
み且つ円錐状ヘッドが投入物質をそれに対して破砕する
ように動作する表面を与えるボウルが、フレームにより
て垂直方向に調整可能に支持されている。油圧式の詰ま
りリリース及びジヤツキ機構が、平常動作の迅速な再開
を可能とするように構成されている。ヘッド組体、フレ
ーム及び油圧系の設計変更により、本発明の破砕機は高
められ九供給動下で動作し、生産性を向上可能である− 纂１に、破砕機フレームの外胴が、割高な構造支持体の
追加′ｆ！ｆ最少限としながら、従来の標準供給動力の
２倍、つまり約１，０ＯＯＨｐの供給動力での破砕中に
発生する顕著な応力に耐えられるように特別に設計され
る。この目的を果たすため、上方フレームの７ランゾが
上方リムの方に向かって次第に厚みを増し、フランジは
そこでボウル支持部と油圧式トランプ放出シリンダサポ
ートを複合形成している。除去ジャッキも。

このフランジ上に取り付けられている。

Ｗｃ２に、油圧式のトランプ放出シリンダ及び除去ジャ
ッキな動作する油圧回路は、カウンタバランス弁を備え
ている。このカウンタバランス弁は、除去工程中にボウ
ルを懸垂位置に保持する機能と、ボウルがその平常動作
位置に復帰したらシャ、キが完全に後退した位置を取る
のを可能とする機能の２つを実行する。

第３に、破砕機が１無負荷”状態Ｉ／ｃあるとき。

ヘッドのその固定支持シャフトを中心とした回転を遅く
する機械的なスピン防止用の上方ヘッドブッシュが設け
られている。スピン防止プツシ具はサイクル中に固定ヘ
ッド支持ソケ、トと摩擦係合し、これによって円錐状ヘ
ッドの偏心体による旋動ＫＷ！接的に抵抗する。破砕ヘ
ッドが１負荷下”状態にあるとき、スピン防止プツシ具
はヘッド支持ソケットとの係合から解放される。

本発明の新規な特徴は、添付の図面を参照した以下の説
明から明らかとなろう。

実施例次に、同等の部品を示すのに同じ参照番号を用いた図面
を参照すると、円錐状の破砕機１０は、ベース１４．中
央ハブ１６及び胴体１８を有するフレーム１２を備える
ものとして示されている。ベース１４は、破砕物へのア
クセスを与えるデラ、トフォーム状の基礎部分２０上に
載置されている。

第４及び第５図は１本発明の破砕機でも使える共通型の
基礎部分２０を示す、基礎部分２０は、地ならし面２２
の下方に埋設されたベース２１を備えている。通常コン
クリートから成るベース２１はアクセスギヤ、デ２４で
分離された一対のコンクリート支柱２３を支持し、破砕
物を収集して取り出すコンベヤ手段（不図示）がアクセ
スギヤ、デ２４内に挿入されている。

同じ（コンクリート製のＣ状基礎プロ、り２５が、支柱
２３の頂部に固定しである。破砕機１０は基礎ブロック
２５上！１Ｃｔかれ、中間軸４０と駆動プーリ４１が開
口２６内に受は入れられる。アンカーゲルト２７が破砕
機１０をプロツク２５と支柱２３ｖ固定する。破砕機の
駆動源４３が、支柱２３に固定されたデラ、トフォーム
３９上に配置されている。

基礎部分２０を変更つまり改造してより大型の破砕機を
受は入れるようにするコストが顕著になるのを避けるた
め、本破砕機１０は既存の基礎部分２０を使いながら生
産性の著しい増大を達成する。好ましい実施例では７フ
ィート（約２．１　ｍ　）型破砕機の基礎部分を用いる
が、本発明の原理は他のサイズの基礎部分にも適用でき
る。

中央へ１１６は、肉厚の環状壁２９で取り囲まれた上向
きに拡開する垂直孔２Ｂによって形成されている。垂ｌ
孔２８は円筒状の支持シャフト３０を受は入れる。中央
ハブ１６から外側へ、駆動ピニオン３４を取り囲むハウ
ジング３２が延びている。中間軸４０と駆動ピニオン３
４を取、り囲む中間軸？、クス３８がハウジング３２と
外側シート３６によって支持され、中間軸４０は軸受４
２を介して回転する。好ましい実施例では、スリープ軸
受を用いる。中間軸４０は駆動プーリ４１を備え、プー
リ４１は駆動ベルトによって１，０００　Ｈｐを発生可
能な適切な駆動源４３に接続されている。

環状壁２９の上方環状終端面４４に、環状のスラスト軸
受４７が固定されている。偏心体４８がスラスト軸受４
６によって中央ハブ２６上端の水平面４４上に着座され
、環状の内側軸受５０を介して支持シャツ）３０を中心
に回転可能である。環状ギヤ５２が偏心体４８１Ｃポル
ト止めされ、駆動ピニオン３４と噛み合う。中央ハｆ１
６の周囲に一体状に位置したフランジ５４が上方へ湾曲
しながら外側半径方向に延び。

釣合いおもり５５の下端近くで終端している。

フランジ５４と釣合いおもり５５の間にシール５６が位
置し、シール５６は例えば図示のような２ビリンス型か
ら成る。ギヤ収納室５８は駆動ヒニオン３４との係合地
点を除き、シール５６の下部用シートを有するフランジ
５４によって閉じられている。

フレーム１２は更に、フレーム１２の一体状鋳造部であ
る上方に突出した環状胴体１８を備える。胴体１８の下
部はほぼ一様な厚さだが、胴体１８の上部６０は後で詳
述する理由の九め肉厚に壜っている。胴体１８の上部６
０一方において環状リング６４用のシート６２に終端し
。

他方において垂直孔７０を有する外方突出フランジ６８
に終端している。

シート６２が、その直上に位置した環状の調整リング６
４を支持する。環状リング６４は外向きのフランジ６６
と下向きの胴部６７を備えている。外向きフランジ６６
は垂直孔７０と対応した複数の垂直孔７２を有する。両
孔７０゜７２の各対は、それぞれ上方室７８とピストン
８０から成る複数の油圧式詰まりＩＪ　ＩＪ−スジリン
グ７６の１つのシャフト７４を受は入れるように形成さ
れている。

ここで第３図を参照すると、詰まりリリースシリンダ７
６は、一対のコーン８２．対応したキヤ、デ８４及びネ
ジ切り口、クナット８６によって雨垂直孔７０．７２内
に固定される。アキシムレータタンク８８がＬ字状取付
具９０を介して詰まりリリースシリンダ７６に取り付け
られ、ストラ、デ９２と装着ブラケット９４で固定され
ている。装着プラク、ト９４はシリンダ７６のベース７
７に取り付けられている。

詰まりリリースシリンダの機能と動作は、従来技術特に
米国特！ＦＦム４，４７８，３７３に詳しく記されて込
る。平常動作中、上方室７８内の流体がピストン８０を
下刃に保持し％環状リング６４をシート６２に接して固
定する。破砕できないトランプ物質が破砕ギヤ、プ１６
５内に入り込むと、その側で環状リング６４が上昇し、
シャフト７４を上昇させて、ピストン８０を詰まりリリ
ースシリンダ７６内で上方に引っ張る。これにより、流
体が上方室７８からガス充填アキエムレータ８８内に移
動させられる。

妨害物が破砕ギヤ、デな通過すると、アキシムレータ８
８から上方室７８内へ戻る流体によってピストン８０は
その平常位置に押し戻される。

詰まりＩＪ　ＩＪ−ス装置は破砕機が動作中に機能しな
ければならないので、破砕ギャップの広がる時間が長び
かないことが重要である。各シリンダ７６毎にアキシム
レータ８８を設け、そのアキシムレータを対応する各シ
リンダにできるだけ近付は配置することによって、トラ
ンプ放出時間は著しく減じられる。

再び第１図を参照すると、フランゾロ６は油圧式除去用
ジヤツキ９６のストッパとしても機能する。ジャッキ９
６は一般にハウジング９８゜油圧室１００．及び油圧室
１００を上方室２（１２）（第６図）と下方室２１４（
８ｇ６図）に分割するピストンシャフト１（１２）で構
成されている。

第１図から、調整リング６４の内側環状面はラセン状に
ネジ切りされ、これと相補的にネジ切りされた破砕機♂
ウル１０４の外側環状面を受は入れていることが見て取
れよう。従って、ボウル１０４の回転がリング６４に対
するその相対位置を調節し、破砕機の設定を変化させる
。

Ｉクル１０４の上方延出部は水平フランジ１０６に終端
し、このフランジ１０６に下向きに延びた環状′の調整
キャップリング１０８がボルト止めされている。リング
６４とボウル１０４の噛み合いネジ間に物質が堆積する
のを防ぐため、環状のダストシェル１１０がリング６４
にぜルト止めされ、ダストシェル１１０は入れ子犬の関
係でキャップリング１０８によって密に取り巻かれてい
る。ダストシェル１１０とキャップリング１０８間を完
全に密閉するため、シール１１２が設けである。別のシ
ール部材１１４が調ｔＩＪング６４の下面に固定され、
ボウル１０４の下方延出部と接触して、物質がそこを通
って上向きに上記の噛み合いネジ間の領域へ進入するの
を防ぐ。

？クル１０４の外周にネジ噛み合いするクランプリング
１２２が、同じく？クル１０４の外周にネジ噛み合いす
るリング６４と接触する複数の油圧式クランプシリンダ
１１６を備え、これらのシリンダ数は設計上の選択の問
題である。

クランプ１０６の頂直に、原料供給ホ、・９−１２４が
載置されている。ホ、ノぐ−１２４はボウル１０４で取
り囲まれた開口内へと延び、原料物質を破砕機内へ入れ
るための中央開口１２６を備えている。ゼウル１０４は
更に、その下端から上方へ向かって収斂する円錐台状延
出部１２８を有する。該延出部１２８の頂面上に。

？クルライナー１３６をゼウル１０４へ固定するように
形成されたクサビ１３２が着座している。

円筒状の支持シャフト３０は偏心体４８より上方に延び
、ベース部１４０を含むソケットつまり球面状シート１
３８を支持する。シート１３８に対して、全ヘッド組体
１４４を支持する球面状の上方軸受１４２が着座してい
る。

第２図を参照すると、ヘッド組体１４４は上方フランジ
１４８を有する円錐状ヘッド１４６を備え、上方フラン
ジ１４８にゲルト１４９を介して軸受１４２が取り付け
られている。ヘッド１４６の外側に、下方マントル１５
０と上方マントル１５１が固定されている。下方マント
ル１５０は、核下方マントル１５０と？クルライナー１
３６の間に形成される狭い破砕ギャップ１６５を通して
物質を通過せしめることによって破砕の主な役割を果す
。下方及び上方マントル１５０，１５１は、ヘッド１４
６の頂部にネジ止めされたロックナツト１５２で一体に
押圧されている。分解を容易とするため、トーチリング
１５３がロックナツト１５２と上方マントル１５１０間
に固定されている。キャップ１５４がロックナツト１５
２を保護し、キャップゲルト１５５がキャップ１５４を
ヘッド１４６に固定する。

ヘッド組体１４４の内部に下方ヘッドプツシ、１５７を
有するフォロア１５６が、偏心体４８の外面周囲にそれ
と係合して配置されている。シール１５８がフォロア１
５６と釣合いおもり５５の間に位置する。

第１図から明らかなごとく、下方マントル１５０が半分
摩損したとき偏心体４８．釣合いおもり５５及びヘッド
組体１４４０組み合わせ体がバランスして正朱の水平力
を基礎部分く生じないように、釣合いおもり５５の形状
は偏心体４８とヘッド組体１４４の質量偏心を補償する
形に形成されている。両シール１５８．５６はヘッド１
５０の旋動を補償するように形成され、ダストのヘッド
キャビティ１６０内への侵入が防がれている。

胴体１８内面の摩損をさらに減じるため、フレキシブル
な重合体製カーテン１５９が、胴体１８の内壁へ溶接に
よって固定された複数のスペーサプロ、り１６２に取り
付けられている。

カーテンの可撓性とその胴体内壁に対する離間関係が、
衝撃吸収機能な保証している。カーテン１５９が、ぶつ
かる排出破砕物の力を吸収することによって、胴体１８
の内壁を保護する。

支持シャフト３０内に形成された主オイル通ｉｆ！ｒ１
７４と連通ずるオイル入口ライン１７２を通じて、潤滑
油が破砕機組体に供給される。つまり潤滑油は、主オイ
ル通路１７４０両側に延びた通＠１７６を介して偏心体
の内側軸受５０に与えられ、また通路１７７を介してヘ
ッドブ、シ為に与えられる。さらに潤滑油は１通路１７
８を介して両軸受１３８．１４２間のスベース内へも進
入する。駆動ピニオン３４％偏心体１３８及び軸受１３
８から排出されるオイルを取り除くため、ドレン１８０
が設けられている。

円錐状破砕機の動作原理破砕機の外形寸法を増すことなく、既存破砕機の基礎部
分に依拠して円錐状破砕機の生産性を大巾に高めるとい
う本発明の目標を達成するため、幾つかの確立パラメー
タが考慮されねばならない。まず１円錐状破砕機の生産
性は容量、破砕力及び動力によって限定され、そのいず
れもが特定の破砕用途の制限となる。一定のへ。

ドにおける破砕エネルイー利用の基本関係は次式で表わ
される：ＫＷＨ／Ｔ　−Ｐａｏ　ＷＭＫ　（定数）但しＫＷＨ−
キロワット時表示の消費エネルギー、Ｔ−破砕機で処理
されるトン表示の物質量。

ｐａｏ　”破砕物の８０％通過サイズ。

供給物質がほぼ一様な密度とサイズ特性を持つとすれば
、破砕物等級が一定の破砕機設定（すなわちＰ２Ｏが一
定）において、動力ＫＷが増すにつれ、上式のバランス
を保つため毎時トン（Ｔ）の生産量も比例的に増加する
。あるいは、破砕機を通過する毎時トン（℃の物質量を
一定に保つなら、破砕物サイズ（Ｐａｏ）を減少し得る
。

しかし、破砕機の生産性増加は供給物質を通す破砕キャ
ビティの容量能力及び破砕力の制約のために制限される
。後者の破砕力は、詰まりリリースシリンダ７６の保持
力に抗してリング６４をフレームシート６２から離反さ
せることな（維持される破砕キャビティ１６５内での最
大力として表わされる１本発明においては、既存破砕機
の基礎部分を用いるので、破砕機の外側容量は有限であ
る。

生産容量は、ヘッド１４６の直径と偏心距離を増すこと
によって増加できる。ヘッドの直径を太き（すれば、破
砕物の量が増大する。ここでヘッド１４６の偏心距離（
ｔｈｒｏｗ　）とは、最も広い開口地点１６７と最も狭
い地点１６５の間におけるヘッド１４６のズレを意味す
る。偏心距離は破砕機のサイズに依存し、偏心体４８の
偏心度を変更することによって変る。偏心距離を太き（
すれば、ギャップ１６７が広（なり。

より多量の物質を通過させることによって生産量の増大
を達成する。ライナー１３６の設計を変更し、破砕作用
が１６５で生じる前の地点１３〕でより多くの物質を受
は入れるようにしても容量を増大できる０本発明では、
ライナー１３６の内径は１３７でのイヤ、デ域を増すよ
うに調整されている。

一定の破砕機で一定の破砕機設定の場合、破砕力は供給
動力に正比例して変化する。つまり。

供給動力が増すとそれに比例して破砕力も増大する。作
業員がもつと細かい破砕物を望む場合には、設定を強目
にする。この強目の設定は。

同等の生産率を達成するのに追加の動力を必要とする。

追加の動力は、偏心速度をその分増すことによって供給
できる。

破砕力の能力における対応する増加は、詰まりリリース
シリンダの保持力を従来必要とされていたものより７５
％高（シ、全ての構造的及び機械的溝底部品をこの高い
リオ、トカに合うように設計することによって達成した
。詰まりＩＪ　１３−スジリングの力が許容可能な破砕
力のリミットを設定し、他の構成部品に伝達される荷重
を制限する。

発明を従来の７フイ一ト型円錐状破砕機の設計）４ラメ
ータと比べると、一定の設定で生産の増大が所望なら、
ヘッドの径が約１０−太き（され、偏心距離が約４０チ
太き（され、ライナーが約２０１強の生産性な許容する
ように再設計される。

これに代えて、微細破砕物がより高い比率で所望なら、
ボウルライナー１３６の内径が事前設定レベル以下でち
るが破砕機の作動に許容される最大中以内で減少され、
ヘッドの偏心距離が約５０チ減少され、ヘッドの旋動速
度が事前設定レベルを越えて１００％まで増加され、更
に前述のごとく破砕機の設定が減少つまり狭巾化される
。破砕物の細かさは、破砕機の設定を可能な限りの最小
設定値、すなわちボウルライナー１３６の下縁が１跳ね
返り２始め、リング６４の領域で振動を発生し始める巾
に狭めることによって増大できる。旋動速度は約１，０
００　Ｈ。

の供給動力にまで高められる。つまり、供給動力の増大
量がより細かい破砕物の生産をもたらすＯまたこれらのノやラメータは、ヘッドとボウルライナー
の直径を大きくし、偏心距離を大きくし、旋動速度を事
前設定レベル以上であるが破砕機の内部構成部品の潤滑
要求から指定される最大許容速度レベルよりはるかに低
いレベルに高め、更に設定を細かさの所望レベルに減じ
ることによって、微細破砕物の容量を増大させるのにも
使える。前記の例のように、供給動力は約１，０００　
Ｈｐとし得る。

すなわち、本発明における容量と供給動力の増加は、ヘ
ッドの偏心距離とライナーの径を調整することによって
、一定の設定下で生産量を高めたり、可能な範囲の最も
低い設定下で細かい破砕物の比率を上げたり、あるいは
最も細かいものよりやや大きい破砕物の生産量を増すの
に使える。

スピン防止用ヘッドプ、シ為ヘッド１４４は更に、シートベースつまりソケット１４
０に向かいヘッドキャピティ１６０内へと内側に突き出
た環状の上方へラドプツシ、ｆ、ｊｅ−）１６２を備え
ている。プツシ轟サポート１６２は平面部１６４を有し
、ここに環状の上方ヘッドブツシュ１６６が取り付けら
れている。上方ヘッドツ、シ＆１６６は、真ちゅうや青
銅等比較的延性の高い素材から成る。へ。

ドプッシ、１６６と面１６８の間に挿入されたチキー１
６９及び干渉源めによってプツシエサ／　−）　１６２
に固定された上方ヘッドブ、シ為１６６は、破砕機が１
無負荷”で稼動しているときにだけシートベース１４０
と回転するように寸法決めされており、この係合が偏心
体４８の作用で発生する過剰のへ、トスビンを抑制しよ
うとする。

平常の破砕動作時には、ギャップ点１６５における破砕
岩石の力が、上方ヘッドブ、シェ１６６とソケットベー
ス１４０の間で接触が起きないようにプツシエフリアラ
ンスを生じる。

しかし、岩石が破砕されていないとギャップ点１６５で
力が生じず、回転するヘッド質量の遠心力が、ヘッド上
のギャップ点１６５と１８０＠反対側の地点で上方ヘッ
ドプッシ＆１６６がソケットベース１４０と接触するよ
うにプツシ為クリアランスを位置決めする。上方ヘッド
プ。

シ、１６６が設けてないと、ヘッド１４６はほぼ最大の
偏心速度にまで加速される。ヘッド１４６のかかる加速
状態は、岩石を中央開口１２６内へ導入するのを危険の
ため困難とする。

本発明による上方ヘッドブ、シ凰の別の利点は、′無負
荷１で稼動中に発生する動的な遠心力のために、ヘッド
組体がソケットライナーから外れようとするのを防ぐこ
とにある。

本出願人に譲渡された米国特許４４，４７８，３７３に
開示されている一方向りラ、千等スピン抑制用の従来の
手段は１本破砕機での大きいトルク要求と比べてその機
構にサイズ限界があるためヘッドの回転を有効に抑制す
るのに適さない。

本発明の上方ヘッドブッシュは１円錐状破砕機における
この固有な問題に複雑でなくしかも構造上適切な解決策
を与えるものである。

供給物が破砕機１０内に導入されると、破砕される供給
物の力がヘッド１４６を偏心体と反対方向に回転せしめ
る。ヘッドの１破砕位置”に加わる荷重力が１回転サイ
クルのいずれの部分においても、上方ヘッドブ、シ＆１
６６がソケ、トベース１４０と係合するのを防ぐ。つま
り、上方ヘッドプツシ＆１６６は１無負荷”状態でのみ
ヘッドの回転を遅める。

破砕機のフレーム胴体既存破砕機の基礎部分に基づき破砕機の容量を大巾に高
める試みにおいて、もつと広いベースフレームを使って
増大した破砕動力な許容するのは不可能であった。つま
り残念ながら、この設計要求では破砕荷重を許容応力レ
ベルで耐えるのが比較的容易であるという巾広ベースフ
レームの持つ主要な構造を生かせない０本発明の動力の
大巾増加によれば、それに比例して増大する破砕動作に
伴なう荷重がフレーム胴体１８に集中するため、これに
耐えねばならない。

破砕動作中、荷重ははクル１０４内％特に破砕キャビテ
ィ１６５の近くで発生する。さらに。

詰まりリリースシリンダ７６が環状リング６４に加える
り２ンデカから応用荷重を発生する。

これらのサポート要求に応じ１本破砕機のフレーム胴体
１８はかなり肉厚の断面を備えている。さらに、フレー
ム胴体１８の上部６０は上記の応力荷重を減じるため、
徐々に外側へ拡開する輪郭を備えている。好ましい実施
例において、拡開角度は環状リングシート６２０［Ｍ角
にほぼ等しい、この形状は自明の設計上の選択の結果で
な（、破砕機の単位重量、生産コスト及び詰まりリリー
スシリンダのサポート要求等容因子の厳密な解析に基づ
き得られたものである。

油圧回路次にｇ６図を参照すると、油圧制御回路の詳細が示しで
ある。図示の回路は詰まりリリースシリンダ７６、除去
ジャッキ９６．クランプシリンダ１１６及びゼウル調整
用ラム２３８と組み合わせて使われる。所望なら別々の
回路も使えるが、１つの一体化油圧回路を用いる万が経
済的である。

本発明は油圧制御回路中、第６図の左側部分に見られる
除去ジャッキ９６と詰まりリリースシリンダ７６の制御
に係わる部分と関連している。図面と説明を簡単且つ明
瞭にするため、それぞれ１つのジヤツキ９６．シリンダ
７６及びアキ為ムレータタンク８Ｂだけが示しである。

また、　；！４！！ラム回路２５０とクランプシリンダ
回路２５４は通常設計のものである。従って、これらは
プロ、り図の形でのみ示す。

除去ジャッキ９６の上方室２（１２）はピストンシャフ
ト１（１２）の上刃に位置し、ライン２０４を介してバ
ネ荷重形ソレノイド弁２０６を通り、１１、２０ＰＭの
圧力源２１０を含むライン２０８に連通している。ライ
ン２０４は、後で詳述するカウンタバランス弁２１２に
も接続されている・下方室２１４はライン２１６によっ
て１通常閉位置にバイアスされたバネ荷重形ンレノイド
逆止弁２１８を介して通気されている。ライン２１６も
カウンタバランス弁２１２＆ＣＷ！続されている。ソレ
ノイド逆上弁２１８は、ライン２２２を介し１．６　Ｇ
ＰＭの圧力源２２０＆Ｃ接続されている。

除去目的のため調整りング６４を上昇させる必要が生じ
ると、バネ荷重形ソレノイド弁２２４が付勢され、オイ
ルが貯蔵リデーパ２２８へ戻るのを防いで系を加圧する
。次に、ソレノイド弁２１８が消勢され、下方室２１４
ｆｔ加圧可能として、ピストンシャフト１（１２）を上
昇させリング６４を高める。さらに、ソレノイド弁２２
６が付勢され１作動油によりて〕４イロ、ト動作弁２３
０．２３２のノヤイロットライン２２９ｔ＃加圧しこれ
らの弁を開く。これで詰まりリリースシリンダ７６に加
わる圧力が解放され１作動油がリデーパ２２８ヘドレン
するのを許容する。

リング６４は上昇位置に持ち上げられた後。

破砕機からトランプ物質が除去されるまで一定時間の閲
そとに留められなければならないことが多い。このため
、下方室２１４と２イン２１６内に圧力を維持する何ら
かの手段を設けるのが有利である。好ましい実施例にお
いて、この手段がカウンタバランス弁２１２である。

カウンタバランス弁２１２は、環状リング６４と？クル
１０４の重量、下方室２（１２）内の残留圧及び詰まり
リリースシリンダ７６から加わる残留クランデカによっ
て生じる組み合わせ荷重を許容するように事前設定され
ている。好ましい実施例ではカウンタバランス弁２１２
が約２５００ｐｓｌに設定される。ライン２１６内の圧
力が設定レベルを越えると、カウンタバランス弁２１２
はソレノイド弁２０６とライン２３４を介して作動油を
リゾ−１４２２８に戻し、系に加わる圧力を解放する。

この作動油のリターン流によって％環状リング６６とボ
ウル１０４がゆり（り下降する。

除去の完了後、環状リング６４は次のようにしてその通
常動作位置に下がる。まず、ソレノイド弁２３６が起動
され、ライン２０８と油、圧調整ラム２３８を付勢する
。ラム２３８は環状リング６６のラセンネジ内で？クル
１０４を回転することによって、その設定を調整するよ
うに機能する。この点は、本出願人に譲渡され九〇ａｓ
ｐａｒａｏ他の米国特許７ｆＬ３，５７０，７７４ＶＣ
詳述されている。

次に、ソレノイド弁２４０が付勢されトランプ放出シリ
ンダ７６の上方室７８を加圧する。

この作用がリング６４に加わるクランデカを発生し除去
ジャッキ９６への荷重を増す、ｆ＆後に、ソレノイド弁
２０６が付勢され、ライン２０４とジャッキ９６の上方
室２（１２）を加圧する。

再び第１図を参照すれば、下降するリング６４がシート
フランジ６８のシート６２に係合すると、ピストンシャ
フト１（１２）が完全に後退しない場合リング６４の下
面がピストンシャフト１（１２）の頂部に係合する。こ
れが修正されないと、この状態はピストンシャフト１（
１２）０１１部に過剰な摩損を生じる。ピストンシャフ
ト１（１２）の完全な後退は、接続２４２を介しカウン
タバランス弁２１２によって達成される。つマリ、両ラ
イン２０４と２４２内の圧力がカウンタバランス弁２１
２を開くように作用し、除去シャ、キの下方室２１４内
の圧力を解放して、ピストンシャフト１（１２）が完全
に後退するのを可能とする。

発明の効果以上述べたように、本発明は供給動力を倍化し、ヘッド
の偏心距離、ヘッド径及び破砕キャビティの容量を高め
ることによって、円錐状破砕機の生産性な大巾に増大さ
せる方法を提供するものである。また、約１，０００　
Ｈｐの供給動力によって生じる応力に耐え且つこれを許
容する設計ＩＦｉ＠を具体化した改良破砕機が提供され
る。

これらの特徴には、ヘッドブレーキ装置、フレームの改
良幾何形状、付設のアキエムレータタンクを含むトラン
プ放出シリンダ、及び油圧回路内におけるカウンタバラ
ンス弁の使用が含まれる。

以上本発明の特定実施例を図示し説明したが、広い意味
での発明の範囲を逸脱せずに多くの変形及び変更が可能
なことは当業者にとりて明らかであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の破砕機組体の部分断面側面図、第２図
は第１図に示した破砕機の円錐状破砕ヘッド組体を示す
拡大部分断面側面図、第３図は本発明のトランプ放出シ
リンダ組体を示す部分断面側面図４第４図は本発明の破
砕機基礎部分の側面図、第５図は第４図に示した破砕機
基礎部分の平面図、及び第６図は本発明の破砕機で使わ
れる油圧系の系統図である。１０・・・円錐状破砕機、１２・・・フレーム構造体。１４・・・ベース、１６・・・中央ハブ、１８・・・胴
体。２０・・・基礎部分、２８・・・垂直孔、３０・・・支
持シャフト部材、３４，４０．４１・・・回転手段、４
８・・・偏心体、６０・・・支持手段（胴体上部）、６
２・・・リングシート、６４・・・環状リング、６８・
・・外方突出フランジ、７６・・・詰まりリリース油圧
シリンダ、８８・・・アキエムレータタンク、９６・・
・ジャッキ手段、１０４・・・♂ウル、１３６・・・上
方破砕面（ノウルライナー）、１３８，１４２・・・球
状軸受面、１４４・・・ヘッド組体、１４６・・・ヘッ
ド、１５０・・・下方破砕面（マントル）、　　１５６
・・・フォロア、１６２・・・下方軸受サポート％　１
６５・・・破砕キャビティ、１６６−・・スピン防止製
蓋（上方へラドプツシ＆）％　２１２・・・油圧回路カ
ウンタバランス弁。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ベース、垂直孔を有するハブ部材、及び上方リム
を有しベースに支持された環状胴体を含むフレーム構造
体；中心縦軸と、上方部及び下方部とを有する固定支持部材
で、該下方部が上記垂直孔内に位置し上記ハブに固定さ
れている；上記固定支持部材の周囲に偏心回転自在に取り付けられ
た円筒状偏心体で、該偏心体が上記中心縦軸と交差する
軸を有する；上記偏心体を支持部材の周囲で回転させる手段；上記支持部材の周囲で偏心回転自在に偏心体に取り付け
られた円筒状の偏心フォロアを有し、下方破砕面を持つ
ヘッドを含むヘッド組体で、該ヘッドが負荷状態位置と
無負荷状態位置とを有する；上記固定支持部材及びヘッドの下面と係合可能に取り付
けられ、ヘッドが無負荷状態位置にあるときヘッドの回
転を遅めるスピン防止装置；上記フレーム構造体に対して調節移動自在に取り付けら
れたボウル組体で、該ボウル組体が静止状態において上
記下方破砕面から調整可能な距離だけ離間した上方破砕
面と、傾斜したリングシートを有し且つ上記現状胴体の
リムと係合する現状リングとを有する；上記環状胴体に取り付けられ且つボウル組体に結合され
、通常の動作状態下で上記現状リングをリングシートに
対して付勢するとともに、上記上方及び下方破砕面の間
で詰まり物質が生じたときに現状リングの垂直上方への
変位を可能とするリリース手段；上記環状胴体に設けられ、上記ボウル組体とリリース手
段とを支持する支持手段；上記ボウル組体を上昇させて過剰の物質を取り除く後退
可能なジャッキ手段；および過剰な物質が破砕キャビティから取り除かれつつある間
、ボウル組体を懸垂位置に支持する油圧手段を備えてなることを特徴とする物質破砕装置。
（２）前記スピン防止装置が、ヘッドが無負荷状態位置
にあるときにのみ前記支持部材と摩擦係合する情報ヘッ
ドブッシュを備えることを特徴とする特許請求の範囲第
１項記載の装置。
（３）前記支持手段が、前記環状胴体のうち該胴体のリ
ムへ向かって徐々に厚くなる肉厚部を備えることを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の装置。
（４）前記肉厚部が、リングシートの傾斜角とほぼ一致
する角度で外側に傾斜していることを特徴とする特許請
求の範囲第３項記載の装置。
（５）前記支持手段がフレーム胴体の上方リムに、前記
ボウル組体と詰まりリリース手段を支持する横方向フラ
ンジを形成することを特徴とする特許請求の範囲第３項
記載の装置。
（６）前記複数のリリース手段が環状支持手段の環状フ
ランジから垂直方向に垂下していることを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載の装置。
（７）前記リリース手段がそれぞれ付設のガスアキュム
レータタンクを有する複数の油圧シリンダを備えること
を特徴とする特許請求の範囲第６項記載の装置。
（８）前記ジャッキ手段が環状支持手段の環状フランジ
から垂下していることを特徴とする特許請求の範囲第１
項記載の装置。
（９）前記偏心体の回転手段が１，０００Ｈｐの回転動
力を発生可能であることを特徴とする特許請求の範囲第
１項記載の装置。
（１０）ベース、中心孔を有する中央ハブ部材、及びベ
ースに支持された環状胴体を含むフレーム構造体で、該
環状胴体が内側部分と外側部分を含む上方部を有し、該
内側部分がリングシートに終端し、該外側部分が環状フ
ランジとフランジサポートとを形成し、該フランジサポ
ートが下方胴体端と上方フランジ端とを有するとともに
、該フランジ端に向かって断面が徐々に厚くなっており
、中心縦軸と、上方部及び下方部とを有する固定支持部材
で、該下方部が上記垂直孔内に位置し上記ハブに固定さ
れ、上記上方部が下方軸受サポートで覆われている；垂直移動自在に取り付けられ、上記リングシートに対し
て下方に付勢された環状リングで、該環状リングがその
内面に沿ってラセン状にネジ切りされている；外面に沿ってラセン状にネジ切りされ上記環状リングの
ネジ切り内面と噛み合う環状でほぼ垂直に延びたフラン
ジと、該フランジに固定された上方破砕面とを含むボウ
ル組体；上記上方破砕面から調整可能な所定の静止距離だけ離間
した下方破砕面を持つ円錐状のヘッドを含むヘッド組体
で、該ヘッドが内部空間を有する；上記環状リングに取り付けられ、ボウル組体を回転して
上記上方及び下方破砕面間の静止距離を調整するボウル
組体調整手段；上記固定支持部材の周囲に偏心回転自在に取り付けられ
てヘッドに旋回動を与える偏心手段で、該偏心手段が上
記中央ハブによって軸方向に支持され、ヘッドに負荷状
態位置と無負荷状態位置とを与える；上記ヘッドの内部空間が、無負荷状態位置にヘッドがあ
るときに上記下方軸受サポートと回転摩擦接触するよう
に構成配置された上方ヘッドブッシュを含んでいる；上記偏心手段を回転させる駆動手段；上記環状胴体の環状フランジに垂下する状態で支持され
、上記環状リングに結合されて通常の動作状態下で環状
リングをリングシートに対して付勢するとともに、上記
上方及び下方破砕向の間で詰まり物質が生じたときに環
状リングの垂直上方への変位を可能とする複数の油圧リ
リース手段；破砕機で物質の詰まりが生じた瞬間に、上記環状リング
を上昇させる複数の油圧ジャッキ手段；および上記ジャッキ手段が、応力荷重下にある間ジャッキ手段
を上昇位置に維持する油圧回路カウンタバランス手段を
有するを備えてなることを特徴とする物質破砕装置。
（１１）約１，０００Ｈｐの供給動力を有し、既存の７
フィート（約２．１ｍ）型の破砕機基礎部分上に設置可
能な円錐状破砕機であって；ベース、中心孔を有する中央ハブ部材、及びベースに支
持された環状胴体を含むフレーム構造体で、該環状胴体
が内側部分と外側部分を含む上方部を有し、該内側部分
がリングシートに終端し、該外側部分が環状フランジと
フランジサポートとを形成し、該フランジサポートが下
方胴体端と上方フランジ端とを有するとともに、該フラ
ンジ端に向かって断面が徐々に厚くなっており、垂直移動自在に取り付けられ、上記リングシートに対し
て下方に付勢された環状リングで、該環状リングがその
内面に沿ってラセン状にネジ切りされている；外面に沿ってラセン状にネジ切りされ上記環状リングの
ネジ切り内面と噛み合う環状でほぼ垂直に延びたフラン
ジと、該フランジに固定された上方破砕面とを含むボウ
ル組体；上記上方破砕面から調整可能な所定の静止距離だけ離間
した下方破砕面を持つ円錐状のヘッドを含むヘッド組体
；上記環状リングに取り付けられ、ボウル組体を回転して
上記上方及び下方破砕面間の静止距離を調整するボウル
組体調整手段；上記中央ハブの中央孔内に固定状態で維持されたベース
部を有する固定支持シャフト；上記ヘッド組体を支持シャフトへ垂直且つ水平方向にお
いて支持し、ヘッド組体に固定された上方球面状軸受面
と、上記支持シャフトの頂部に固定され且つ上方球面状
軸受面を支持する下方球面状軸受面と、下方軸受サポー
トとを含むヘッド組体支持手段；上記固定支持シャフトの周囲に偏心回転自在に取り付け
られてヘッドに旋回動を与える偏心手段で、該偏心手段
が上記中央ハブによって軸方向に支持され、ヘッドに負
荷状態位置と無負荷状態位置とを与える；上記ヘッドの内部空間が、無負荷状態位置にヘッドがあ
るときに上記下方軸受サポートと回転摩擦接触するよう
に構成配置された上方ヘッドブッシュを含んでいる；上記偏心手段を回転させる駆動手段；上記環状胴体の環状フランジに垂下する状態で支持され
、上記環状リングに結合されて通常の動作状態下で環状
リングをリングシートに対して付勢するとともに、上記
上方及び下方破砕面の間で詰まり物質が生じたときに環
状リングの垂直上方への変位を可能とする複数の油圧リ
リース手段；上記上方及び下方破砕面の間で物質の詰まりが生じた瞬
間に、上記環状リングを上昇させる複数の油圧ジャッキ
手段；および上記ジャッキ手段が、応力荷重下にある間ジャッキ手段
を上昇位置に維持する油圧回路カウンタバランス手段を
有するを備えてなることを特徴とする円錐状破砕機。
（１２）ベース、垂直孔を有するハブ部材、及び上方リ
ムを有しベースに支持された環状胴体を含むフレーム構
造体；中心縦軸と、上方部及び下方部とを有する固定支持部材
で、該下方部が上記垂直孔内に位置し上記ハブに固定さ
れている；上記固定支持部材の周囲に偏心回転自在に取り付けられ
た円筒状偏心体；上記偏心体を支持部材の周囲で回転させる手段；上記支持部材の周囲で偏心回転自在に偏心体に取り付け
られた円筒状の偏心フォロアを有し、下方破砕面を持つ
ヘッドを含むヘッド組体で、該ヘッドが負荷状態位置と
無負荷状態位置とを有する；上記ヘッドに取り付けられ、ヘッドが無負荷状態位置に
あるとき上記垂直支持部材と係合してブレーキをかける
ブレーキ手段；上記フレーム構造体に対して調節移動自在に取り付けら
れたボウル組体で、該ボウル組体が静止状態において上
記下方破砕面から調整可能な距離だけ離間した上方破砕
面と、傾斜したリングシートを有し且つ上記環状胴体の
リムと係合する環状リングとを有する；通常の動作状態下で上記環状リングをリングシートに対
して付勢するとともに、上記上方及び下方破砕面の間で
詰まり物質が生じたときに環状リングの垂直上方への変
位を可能とするリリース手段；および上記リリース手段がそれぞれ付設のガスアキュムレータ
タンクを有する複数の油圧シリンダを含んでいるを備えることを特徴とする物質破砕装置。
（１３）物質を粉砕する円錐状破砕機の生産性を高める
方法であって、上記破砕機が固定の外側形状と、体積容
量を持つ固定の外側円錐体と、所定の周囲径を持つ上記
固定円錐体内において、所定の偏心距離、回転速度及び
供給動力で旋動する円錐体とを有し、上記固定円錐体が
所定の設定値を有し、旋動するヘッドが固定円錐体の方
へ向かって移動するときに破砕作用が生じるものにおい
て；上記ヘッドの径を事前設定レベルより大きくすること；上記ヘッドの偏心距離を事前設定レベルより大きくする
こと；上記外側円錐体の形状を変更してより多くの物質を受け
入れるようにすること；および上記供給動力を増すことを含むことを特徴とする方法。
（１４）前記ヘッドの径を公称ヘッド径より約１０％大
きくすることを含むことを特徴とする特許請求の範囲第
１３項記載の方法。
（１５）前記ヘッドの偏心距離を公称偏心距離より約４
０％大きくすることを含むことを特徴とする特許請求の
範囲第１３項記載の方法。
（１６）前記外側円錐体の体積容量を公称容量より約２
０％大きくすることを含むことを特徴とする特許請求の
範囲第１３項記載の方法。
（１７）前記供給動力を公称従来のレベルより約１００
％大きくすることを含むことを特徴とする特許請求の範
囲第１３項記載の方法。
（１８）前記増大した供給動力が約１，０００Ｈｐであ
ることを含むことを特徴とする特許請求の範囲第１７項
記載の方法。
（１９）固定の外側形状と、固定の外側円錐体と、所定
の周囲径を持つ上記固定円錐体内において、所定の偏心
距離、回転速度及び供給動力で旋動する円錐体とを有す
るような物質を粉砕する円錐状破砕機の生産性を高める
方法であって、上記固定円錐体が所定の設定値を有し、
旋動するヘッドが固定円錐体の方へ向かって移動すると
きに破砕作用が生じるものにおいて；上記ヘッドの径を従来の通常レベルより約１０％大きくすること；上記ヘッドの偏心距離を従来の通常レベルより約４０％
大きくすること；上記外側円錐体の体積容量を従来の通常レベルより約２
０％大きくすること；および上記供給動力を約１，０００Ｈｐのレベルに増すことを含むことを特徴とする方法。
（２０）前記破砕機用として、既存の７フィート（約２
．１ｍ）型破砕機の基礎部分を用いることを更に含むこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１９項記載の方法。
（２１）円錐状破砕機で粉砕される物質の細かさを高め
る方法であって、上記破砕機が固定の外側形状と、ボウ
ルライナーをもつ固定の外側円錐体と、所定の周囲径を
持つ上記固定円錐体内において、所定の偏心距離、回転
速度及び供給動力で旋動する円錐状ヘッドとを有し、上
記固定円錐体が所定の設定値を有し、マントルと呼ばれ
るヘッドライナーとボウルライナーとの間で破砕作用が
生じ、旋動するヘッドが固定円錐体の方へ向かって移動
するときに上記破砕作用が生じるものにおいて；最大許容供給動力を越えないレベルの動力を供給するこ
と；上記両ライナーの径を所定の径より減じること；ヘッドの偏心距離を事前設定レベルより減じること；ヘッドの旋動速度を事前設定レベルより高めること；および破砕機の設定値を事前設定レベルより減じることを含むことを特徴とする方法。
（２２）ヘッドの偏心距離を事前設定レベルより５０％
までの範囲で減じ、ヘッドの旋動速度を事前設定レベル
より１００％までの範囲で高めることを含むことを特徴
とする特許請求の範囲第２１項記載の方法。
（２３）破砕機の設定値が前記事前設定レベルから最小
許容破砕機設定値に減じられることを特徴とする特許請
求の範囲第２２項記載の方法。
（２４）供給動力のレベルが約１，０００Ｈｐであるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第２１項記載の方法。
（２５）円錐状破砕機で粉砕される物質の細かさを高め
る方法であつて、上記破砕機が固定の外側形状と、ボウ
ルライナーをもつ固定の外側円錐体と、所定の周囲径を
持つ上記固定円錐体内において、所定の偏心距離、回転
速度及び供給動力で旋動する円錐状ヘッドとを有し、上
記固定円錐体が所定の設定値を有し、旋動するヘッドが
固定円錐体の方へ向かって移動するときに、それぞれ所
定の径を持つマントルと呼ばれるヘッドライナーとボウ
ルライナーとの間で破砕作用が生じるものにおいて；最
大許容供給動力を越えないレベルの動力を供給すること
；上記両ライナーとヘッドの径を事前設定レベルより大き
くすること；ヘッドの偏心距離を事前設定レベルより大きくすること
；ヘッドの旋動速度を事前設定レベルより上だが、破砕機
内部構成部品の潤滑要求によって指定される最大許容速
度レベルよりかなり低いレベルに高めること；および破砕機の設定値を、使用するヘッドの偏心距離と速度、
容量の所望の増加、及び破砕機粉砕物質の細かさの各レ
ベルに応じて、事前設定レベルより大きくするかあるい
は減じることを含むことを特徴とする方法。
（２６）供給動力のレベルが約１，０００Ｈｐであるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第２５項記載の方法。
（２７）破砕機が従来の７フィート（約２．１ｍ）型円
錐状破砕機の基礎部分を備えたことを特徴とする特許請
求の範囲第２６項記載の方法。