| 【発明の名称】 |
分配構造物、これを有する垂直軸インパクトクラッシャー及び分配構造物の製造方法 |
| 【発明者】 |
【氏名】許 弘 淳
【氏名】許 珍 ▲景▼
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| 【要約】 |
【課題】ハイクロム鋼を用いた場合と同等のコストで、ハイクロム鋼より長い寿命を有する垂直軸インパクトクラッシャーの分配構造物を提供する。
【解決手段】垂直軸インパクトクラッシャーの分配構造物１０は、垂直軸を連結するためのホール２１を有するコア２０を含む。クラッシャー内に垂直方向に投入された骨材を水平方向に分配する分配部材３０がコアの外周面に融着される。分配部材は、密集された形態で配列され、超軽合金材質からなる複数の廃チップ３１と、廃チップの間に介在されて廃チップを一体的に連結する融着物３２を含む。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】
垂直軸インパクトクラッシャーの分配構造物であって、
前記クラッシャーの垂直軸を連結するためのホールを有するコアと、
前記コアの外周面に装着され、前記クラッシャー内に垂直方向に投入された骨材を水平方向に分配する分配部材と、を含み、
前記分配部材は、密集された形態で配列され、超軽合金材質からなる複数の廃チップ、及び前記廃チップの間に介在されて前記廃チップを一体的に連結する融着物を含むことを特徴とする分配構造物。
【請求項２】
前記廃チップは、タングステンカーバイドを含むことを特徴とする請求項１記載の分配構造物。
【請求項３】
前記融着物は、銅又は銅合金を含むことを特徴とする請求項１記載の分配構造物。
【請求項４】
垂直軸インパクトクラッシャーであって、
クラッシングハウジングと、
クラッシングハウジングの上部に配置され、前記クラッシングハウジング内に骨材を供給するフィーディングホッパーと、
前記クラッシングハウジング内に配置され、前記フィーディングホッパーから垂直方向に供給された骨材に遠心力を付与するローターと、
前記ローターに遠心力を生じさせる垂直軸と、
前記ローターの底面に配置され、前記垂直軸が連結されて前記骨材を水平方向に分配し、密集された形態で配列され、超軽合金材質からなる複数の廃チップと、前記廃チップの間に介在されて前記廃チップを一体的に連結する融着物を含む分配構造物と、
前記分配構造物によって前記ローターから排出された骨材が衝突するアンビルと、を含むことを特徴とする垂直軸インパクトクラッシャー。
【請求項５】
垂直軸インパクトクラッシャーの分配構造物の製造方法であって、
分配構造物の形状と対応する形状を有するケースを準備する段階と、
前記ケース内にコアを設置する段階と、
前記コアとケースとの空間を超軽合金材質からなる複数の廃チップで埋める段階と、
溶融された融着物を前記廃チップの間に提供して、前記廃チップを互いに融着させると共に前記廃チップを前記ケースとコアに融着させる段階と、を含むことを特徴とする垂直軸インパクトクラッシャーの分配構造物の製造方法。
【請求項６】
前記廃チップは、タングステンカーバイドを含むことを特徴とする請求項５記載の垂直軸インパクトクラッシャーの分配構造物の製造方法。
【請求項７】
前記融着物は、銅又は銅合金を含むことを特徴とする請求項５記載の垂直軸インパクトクラッシャーの分配構造物の製造方法。
【請求項８】
前記廃チップの融着段階は、
融着粉末を前記廃チップに供給する段階と、
前記融着粉末を加熱して溶融させる段階と、を含むことを特徴とする請求項５記載の垂直軸インパクトクラッシャーの分配構造物の製造方法。
【請求項９】
前記廃チップの融着段階は、
融着粉末を加熱して、溶融した融着物を得る段階と、
前記溶融した融着物を前記廃チップに供給する段階と、を含むことを特徴とする請求項５記載の垂直軸インパクトクラッシャーの分配構造物の製造方法。
【請求項１０】
前記廃チップの融着段階は、前記廃チップを順次溶接する段階を含むことを特徴とする請求項５記載の垂直軸インパクトクラッシャーの分配構造物の製造方法。
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【発明の詳細な説明】【技術分野】
【０００１】
本発明は、垂直軸インパクトクラッシャーの分配構造物、これを有する垂直軸インパクトクラッシャー及び分配構造物の製造方法に係り、より具体的には、骨材を粉砕して砂利及び砂を製造するための垂直軸インパクトクラッシャー内に垂直方向に投入された骨材を水平方向に分配する分配構造物と、このような分配構造物を有する垂直軸インパクトクラッシャー、及び前記分配構造物を製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自然骨材は、様々な用途に応じて粉砕される。このような粉砕工程に用いられるクラッシャーのうちの一つが垂直軸インパクトクラッシャーである。垂直軸インパクトクラッシャーにおいては、高速に加速された骨材が衝突面に衝突することによって、骨材が粉砕される。このような垂直軸インパクトクラッシャーは、アンビル（ａｎｖｉｌ）型とロックオンロック（ｒｏｃｋ ｏｎ ｒｏｃｋ）型とに分けられる。
【０００３】
図１は、特許文献１に開示された従来のアンビル型インパクトクラッシャーを示した断面図である。図１を参照すると、従来のアンビル型インパクトクラッシャーは、クラッシングチャンバー（ｃｒｕｓｈｉｎｇ ｃｈａｍｂｅｒ）１と、クラッシングチャンバー１の上部に配置されたフィーディングホッパー（ｆｅｅｄｉｎｇ ｈｏｐｐｅｒ）２とを含む。フィーディングホッパー２を通じて骨材がローター（ｒｏｔｏｒ）３内に投入される。骨材に遠心力を付与するローター３が、クラッシングチャンバー１の内部に配置されている。円錐形状の分配構造物５が、ローター３の低面中央に配置されている。分配構造物５は、ローター３内に垂直方向に沿って投入された骨材を水平方向に分配する。分配構造物５は、ローター３を回転させる垂直軸６に連結され、ローター３と共に回転する。分配構造物５によって水平方向に分配された骨材が衝突するアンビル４が、クラッシングチャンバー１の内壁に配置されている。
【特許文献１】米国特許第５１３５１７７号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ローター３に投入された骨材は、分配構造物５に衝突した後、水平方向に向かって分配されるので、ローター３と共に高速に回転する分配構造物５は、骨材と激しく摩擦を起こす。したがって、分配構造物５は磨耗し易いので、周期的に交替しなければならない。
【０００５】
従来、分配構造物５の材質としてハイクロム鋼（ｈｉｇｈ ｃｈｒｏｍｉｕｍ ｓｔｅｅｌ）を用いる。ハイクロム鋼材質の分配構造物５は、約１５０時間程度の寿命を有する。したがって、従来は１５０時間ごとに垂直軸インパクトクラッシャーを停止させ、分配構造物５を新しいものに交替しなければならないので、垂直軸インパクトクラッシャーの稼動効率が低いという問題点があった。
【０００６】
前記した問題を解消するために、ハイクロム鋼より耐磨耗性に優れたセラミック又は超軽合金（ｔｕｎｇｓｔｅｎ ｃａｒｂｉｄｅ）を分配構造物の材質として適用しようとする試みがあった。しかし、セラミック又は超軽合金材質の分配構造物は、ハイクロム鋼材質の分配構造の１０倍〜１５倍の寿命を有するという長所があるが、セラミック又は超軽合金がハイクロム鋼より高価であるので、セラミック又は超軽合金材質で分配構造物を製造するのに要するコストがハイクロム鋼材質の分配構造物に比べて３０倍〜４０倍になるという問題点がある。結局、前記のような経済的な側面によって、セラミック又は超軽合金材質で分配構造物を製造する方法は現実的に困難である。
【０００７】
本発明の目的は、ハイクロム鋼を用いた場合と同等のコストで、ハイクロム鋼より長い寿命を有する垂直軸インパクトクラッシャーの分配構造物を提供することにある。
また、本発明の目的は、前記のような分配構造物を有する垂直軸インパクトクラッシャーを提供することにある。
【０００８】
また、本発明の目的は、低コストで耐磨耗性に優れた分配構造物を製造する方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の望ましい実施形態による垂直軸インパクトクラッシャーの分配構造物は、クラッシャーの垂直軸を連結するためのホールを有するコアを含む。クラッシャー内に垂直方向に投入された骨材を水平方向に分配する分配部材がコアの外周面に装着される。分配部材は、密集された形態で配列され、超軽合金材質からなる複数の廃チップ（ｓｃｒａｐｐｅｄ ｔｉｐｓ）と、廃チップの間に介在されて廃チップを一体的に連結する融着物（ｆｕｓｉｏｎ ｍａｔｅｒｉａｌ）を含む。
【００１０】
本発明の望ましい実施形態による垂直軸インパクトクラッシャーは、クラッシングハウジングを含む。クラッシングハウジング内に骨材を供給するフィーディングホッパーがクラッシングハウジングの上部に配置される。フィーディングホッパーから垂直方向に供給された骨材に遠心力を付与するローターがクラッシングハウジング内部に配置される。垂直軸は、ロータに遠心力を生じさせる。骨材を水平方向に分配する分配構造物がローターの底面に配置される。分配構造物は、垂直軸に連結され、密集された形態で配列され、超軽合金材質からなる複数の廃チップと、前記廃チップの間に介在されて廃チップを一体的に連結する融着物を含む。分配構造物によってローターから排出された骨材がアンビルに衝突する。
【００１１】
本発明の望ましい実施形態による分配構造物の製造方法においては、分配構造物の形状と対応する形状を有するケースを準備する。ケース内にコアを設置する。コアとケースとの空間を超軽合金材質からなる複数の廃チップで埋める。溶融された融着物を前記廃チップの間に提供して、前記廃チップを互いに融着させると共に前記廃チップを前記ケースとコアに融着させる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の望ましい実施形態を添付図面を参照して詳細に説明する。
図２は、本発明の実施形態による垂直軸インパクトクラッシャーの分配構造物を示した断面図である。
【００１３】
図２に示すように、本実施形態の分配構造物１０は、コア２０と、コア２０の外周面に設置された分配部材３０を含む。コア２０は、インパクト垂直軸（図示せず）に連結するためのホール２１を有する。ホール２１を通じてボルト（図示せず）が締結され、コア２０が垂直軸に連結される。
【００１４】
分配部材３０は、複数の廃チップ３１と、廃チップ３１の間に介在された融着物３２を含む。廃チップ３１は、鉄鋼製品を切削するのに用いられるタングステンカーバイド等の超軽合金の切削工具であるインサート（ｉｎｓｅｒｔ）から得ることができる。インサートは、旋削（ｔｕｒｎｉｎｇ）用インサート、ミリング（ｍｉｌｌｉｎｇ）用インサートなどを含む。インサートは、インサートの切削刃（ｃｕｔｔｉｎｇ ｅｄｇｅ）が磨耗すると、それ以上は使用することができないので、その大部分は廃棄処分される。本実施形態では、前記のように廃棄処分されるインサートを分配構造物１０に使用する。廃チップ３１は、前述したように、超軽合金から形成されているので、骨材に対して非常に優れた耐摩耗性を有する。したがって、分配部材３０の寿命が大幅に長くなる。また、廃チップ３１は、その用途に応じた多様な形状を有する。例えば、廃チップ３１は、長方形、三角形等の形状を有する。図２に示された廃チップ３１は三角形であるが、本発明において使用される廃チップは、三角形の形状を有する廃チップ３１のみに限定されない。
【００１５】
廃チップ３１は、互いに密着した密集構造を有する。このような廃チップ３１の密集構造を形成するために、融着物３２が廃チップ３１の間に介在される。融着物３２は、廃チップ３１を互いに融着させると共に廃チップ３１をコア２０の外周面に融着させる役割を果たす。融着物３２は、銅又は銅合金を含むことができる。
【００１６】
融着物３２を媒介として互いに融着された廃チップ３１で構成された分配部材３０は、略円錐形状を有する。即ち、分配部材３０は、上面よりは下面が広い形状を有する。したがって、分配部材３０上に垂直方向に投入された骨材は、分配部材３０の上面に衝突した後、水平方向に分配される。
【００１７】
図３は、前記分配構造物を有する垂直軸インパクトクラッシャーを示した断面図である。
図３に示すように、垂直軸インパクトクラッシャー１００は、クラッシングチャンバー１１０、クラッシングチャンバー１１０の上部に配置されたフィーディングホッパー１２０、及びクラッシングチャンバー１１０の上部中央に配置されてフィーディングホッパー１２０と連通されたローター１３０を含む。骨材は、フィーディングホッパー１２０を通じて垂直方向にローター１３０内に投入される。ローター１３０は、垂直軸１６０に連結され、垂直軸１６０によって回転される。
【００１８】
円錐形状の分配構造物１０が、ローター１３０の底面中央に配置されている。分配構造物１０は、ローター１３０内に垂直方向に沿って投入された骨材を水平方向に分配する。分配構造物１０は、ローター１３０を回転させる垂直軸１６０に連結され、ローター１３０と共に回転する。
【００１９】
分配構造物１０は、コア２０と、コア２０の外周面に設置された分配部材３０を含む。コアは、垂直軸１６０に連結するためのホール２１を有する。分配部材３０は、タングステンカーバイド等の超軽合金材質の複数の廃チップ３１と、廃チップ３１の間に介在された融着物３２を含む。
【００２０】
分配構造物１０によって水平方向に分配された骨材が衝突するアンビル１４０がクラッシングチャンバー１１０の内壁に配置されている。
骨材は、フィーディングホッパー１２０を通じてローター１３０内に垂直方向に投入される。骨材は、ローター１３０内で分配構造物１０、特には円錐形状の分配部材３０に衝突した後、水平方向に分配される。ここで、分配部材３０は、超軽合金材質の廃チップ３１で構成されているので、骨材に対して優れた耐摩耗性を有する。したがって、分配構造物１０を頻繁に交替しなくてもよいので、垂直軸インパクトクラッシャー１００の稼働効率を大幅に向上させることができる。
【００２１】
水平方向に分配された骨材は、アンビル１４０に衝突して砂利と骨材に粉砕される。砂利と骨材は、クラッシングチャンバー１１０の下部に連結された出口を通じて外部に排出される。
【００２２】
図４〜図８は、本発明の実施形態による分配構造物の製造方法を示した断面図である。
図４を参照すると、製造する分配構造物の形状、例えば、円錐形状の分配構造物と対応する形状を有するケース２００を製作する。
【００２３】
ケース２００は、下記のような方法を通じて製作することができる。まず、ケース２００の形状と対応する凹陥部を有するダイ上に鉄板を配置した状態で、パンチで鉄板をプレスして、凹陥部の形状と対応する形状にケース２００を成型することができる。又は、分配構造物と実質的に同じ模型を用いてスピニング機械（ｓｐｉｎｎｉｎｇ ｍａｃｈｉｎｅ）で鉄板を模型形状に成型してケース２００を製作することもできる。また、ケース２００の側部、底部、及び側部と底部とを連結する連結部の各形状と対応する鉄板を板金した後、各鉄板を溶接してケース２００を製作することもできる。前記の方法のうちのいずれか一つを用いてケース２００を製作する。
【００２４】
図５に示すように、コア２０をケース２００の底面上に溶接する。コア２０は、炭素鋼又は合金鋼材質の円柱状物を旋盤で旋削加工して製作することができる。コア２０をケース２００の中心に配置した状態で、酸素溶接又は電気溶接を行ってコア２０をケース２００に固定する。
【００２５】
図６に示すように、ケース２００とコア２０との間の空間をタングステンカーバイド等の超軽合金材質の廃チップ３１で埋める。そうすると、廃チップ３１とケース２００と間、及び廃チップ３１とコア２０との間、そして廃チップ３１同士の間に隙間が自然に形成される。
【００２６】
図７に示すように、その隙間に融着物３２を供給して、隙間を融着物３２で埋める。融着物３２を媒介として廃チップ３１を互いに融着させると共に廃チップ３１をケース２００とコア２０それぞれに融着させる。
【００２７】
最後に、図８に示すように、ケース２００を、融着された廃チップ３１とコア２０から分離することもできる。又は、ケース２００が分配部材３０と一体になった状態で垂直軸インパクトクラッシャーに用いることもできる。
【００２８】
ここで、廃チップ３１を融着するために、次のような方法を用いることができる。
図９のフローチャートに示すように、まず、段階ＳＴ１１で、銅又は銅合金材質の融着粉末（ｆｕｓｉｏｎ ｐｏｗｄｅｒ）を廃チップ３１の間に供給する。具体的には、廃チップ３１を一層に敷いて、融着粉末を一層の廃チップ３１上に塗布する。その後、更に廃チップ３１を融着粉末上に一層に敷いた後、再び融着粉末を廃チップ３１上に塗布する。このような工程を繰り返して、廃チップ３１と融着粉末が交代に積層された構造をケース２００内に形成する。
【００２９】
その後、段階ＳＴ１２で、ケース２００を電気炉又は真空焼結炉に投入して、融着粉末を７００〜１２００℃の温度で加熱して溶融させる。融着粉末が溶融されながら、廃チップ３１が互いに融着され、また廃チップ３１がケース２００とコア２０に融着される。
【００３０】
他の方法としては、図１０のフローチャートに示すように、段階ＳＴ２１で、まず銅又は銅合金材質の融着粉末を電気炉又は真空焼結炉に投入して７００〜１２００℃の温度に加熱して溶融させる。
【００３１】
段階ＳＴ２２で、溶融された融着物をケース２００内に投入した後、常温にまで冷却すると、廃チップ３１が互いに融着されると供に廃チップ３１がケース２００とコア２０のそれぞれに融着される。
【００３２】
また他の方法としては、図１１のフローチャートに示すように、段階ＳＴ３１で、廃チップ３１をケース２００に投入する。
段階ＳＴ３２で、投入された廃チップ３１を銅又は銅合金材質の溶接棒を用いてケース２００及び/又はコア２０に溶接する。
【００３３】
段階ＳＴ３３で、新しい廃チップ３１をケース２００に投入して溶接する。このような工程を繰り返してケース２００内を互いに溶接された廃チップ３１で埋める。
前記のような本発明の実施形態によると、切削工具から得られる超軽合金材質の廃チップを用いるので、低コストで、耐摩耗性に優れた分配構造物を製造することができる。
【００３４】
したがって、分配構造物の寿命が長くなるので、分配構造物の交換周期も長くなる。結果的に、垂直軸インパクトクラッシャーの稼働効率が大幅に向上する。
上記した本発明の実施形態を以下のように変更することもできる。
【００３５】
上記した実施形態では、ケース２００に廃チップ３１を供給した後、廃チップ３１間に融着物（融着粉末）を供給している。これに代えて、ケース２００に廃チップ３１を供給する前に、廃チップ３１と融着物（融着粉末）とを混ぜ合わせてもよい。その後、混ぜ合わされた廃チップ３１と融着物（融着粉末）とをケース２００に供給すればよい。
【００３６】
以上、本発明の実施形態を詳細に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、当業者であれば、本発明の技術思想及び本発明の範囲を逸脱することなく、本発明を改良または変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】従来の垂直型インパクトクラッシャーを示した断面図である。
【図２】本発明の実施形態による分配構造物を示した断面図である。
【図３】図２に示した分配構造物を有する本発明の実施形態による垂直軸インパクトクラッシャーを示した断面図である。
【図４】本発明の実施形態による分配構造物の製造方法を示した断面図である。
【図５】本発明の実施形態による分配構造物の製造方法を示した断面図である。
【図６】本発明の実施形態による分配構造物の製造方法を示した断面図である。
【図７】本発明の実施形態による分配構造物の製造方法を示した断面図である。
【図８】本発明の実施形態による分配構造物の製造方法を示した断面図である。
【図９】本発明の一実施形態による廃チップの融着方法を示したフローチャートである。
【図１０】本発明の他の実施形態による廃チップの融着方法を示したローチャートである。
【図１１】本発明のまた他の実施形態による廃チップの融着方法を示したローチャートである。
【符号の説明】
【００３８】
１０ 分配構造物
２０ コア
３０ 分配部材
３１ 廃チップ
３２ 融着物
１００ 垂直軸インパクトクラッシャー
１１０ クラッシングハウジングとしてのクラッシングチャンバー
１２０ フィーディングホッパー
１３０ ローター
１４０ アンビル
１６０ 垂直軸
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| 【出願人】 |
【識別番号】５０４２８５２８０
【氏名又は名称】許 弘淳
【識別番号】５０５０５９２０４
【氏名又は名称】許 珍▲景▼
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| 【出願日】 |
平成１７年２月１７日（２００５．２．１７） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００６８７５５
【弁理士】
【氏名又は名称】恩田 博宣
【識別番号】１００１０５９５７
【弁理士】
【氏名又は名称】恩田 誠
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| 【公開番号】 |
特開２００５−３４２７０７（Ｐ２００５−３４２７０７Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１７年１２月１５日（２００５．１２．１５） |
| 【出願番号】 |
特願２００５−４０４５９（Ｐ２００５−４０４５９） |
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