该破碎面，即使在粉碎较硬的粉碎原料的情况下也能够发挥狭缝槽的高效 粉碎功能，并且即使在使用具有相同的耐磨损性金属的情况下也能够确保与光滑破碎面同 等程度的寿命。
[0023] 其二是粉碎辊破碎面的辊轴向上的磨损形态的问题。即，通过详细观察粉碎辊的 磨损形状可知，对处于因粉碎效率降低而被更换的阶段的梯形辊破碎面而言，显示出在粗 径侧产生较深的磨损槽、且在细径侧并未产生严重磨损的形状。对于既是轮胎式辊又是曲 率较小的凸型辊（D/R = 5)的辊而言，与梯形辊相同，显示出主要在粗径侧产生最大磨损的 倾向，而对于既是轮胎式辊又是曲率较大的扁平型辊（D/R = 4)而言，显示出在细径侧产生 最大磨损的倾向。
[0024] 产生最大磨损的破碎部是在整个辊破碎面中最利于粉碎的部分，且是粉碎工作量 最大的区域，能够判断出在该区域主要进行微粉碎。其它破碎面当然也进行微粉的粉碎，但 根据磨损较轻的情况推测可知，与其说不进行微粉碎，倒不如说是发挥将朝旋转工作台中 央供给的粉碎原料连同离心力一并朝主粉碎面输送的作用的移送面。该移送破碎面是最初 夹入原料的部分，虽然粉碎具有大粒度的原料的作用也是其重要目的，但能够推测出：若以 某些方法促进该移送破碎面的原料移送性，则能够格外改善微粉的粉碎性。在开发狭缝槽 的阶段，主要将重点仅着眼于夹入性，但在石灰石这样的附着性物质的粉碎过程中，开发了 不使附着现象产生于辊而进行有效粉碎的方法这方面效果明显的螺旋槽，此后注意到了破 碎面的原料移送性的重要性。
[0025] 理论上认为：辊破碎面包括主要进行微粉碎的区域的主粉碎面以及将原料朝主粉 碎面输送的区域的移送面这两个破碎面。通过使每个破碎面的责任分担更加明确化，无论 何种原料都能够可靠且稳定地将原料移送到主粉碎面。基于过去至今的经验与反复试验能 够认识到，这会使粉碎所需的无用的能源的浪费减少，能够设计出更有效地进行粉碎操作 的破碎面，这也成为应对主粉碎面的磨损的方法。
[0026] 这样，破碎面的重要作用之一为原料的移送性。在现有的光滑面辊中，实际上已判 明其并未发挥上述作用。在粉碎较硬的粉碎原料、水分较多的粉碎原料的情况下，由于破碎 面是光滑面，因此夹入性与移送性较差，辊产生打滑而致使粉碎机本身产生较大的振动，从 而使操作变得困难，其结果，使得微粉的产量降低。为了抑制辊的打滑、振动，若对辊施加过 大的面压，则碾磨机的轴电流增大而产生较大的电力损失。
[0027] 专利文献1 :日本特许第1618574号公报
[0028] 专利文献2 :日本特许第2863768号公报
[0029] 专利文献3 :日本实开昭63 - 111939号说明书
[0030] 专利文献4 :国际公开W02009/157335号说明书
【发明内容】
[0031] 本发明的目的在于提供一种立式乳辊，能够同时解决粉碎辊破碎面的周向及轴向 上的问题，具备能够长期保持优异的粉碎能力的高性能且经济性优异。
[0032] 在理论方面进行考察发现，对微粉的生产率发挥最重要作用的粉碎面是主破碎 面。为了使微粉的粉碎作用更加有效，显然，在主破碎面不存在狭缝槽、螺旋槽等多余的槽 的结构通过增加有效破碎面积而能够使得微粉的粉碎效率提高。若能将主粉碎面改变为光 滑面，当然，在齿轮形状的硬化金属边缘受到严重磨损的异常现象会消失，与光滑面同样地 实现长寿命化，若再考虑到微粉产量增加的效果，可谓是一举两得。这恰是提供完整的解决 方法的第一步。
[0033] 然而，仅凭使主粉碎面变化为光滑面的方式无法获得微粉粉碎量的提高效果。若 不对主粉碎面连续且稳定地供给粉碎原料，则难以提高微粉的生产率。因此，需要除了主粉 碎面以外的破碎面的补充作用，作为该补充作用，还需无论是何种原料都能够可靠地朝主 粉碎面送入该原料的移送性。
[0034] 当大量的原料被朝粉碎面输送时，当然，在形成与辑与工作台之间的破碎室中，原 料层厚增加，原料彼此的磨碎作用显著，微粉的生产率得以提高。在针对辊的负荷面压恒 定的情况下，若夹入量增加，则层厚增加，其结果，由于工作量增加，因此碾磨机的轴电流增 加，但因微粉的粉碎量也增加，所以若以想要获得的粒度的微粉采集获取量除使用电力量 所得的单位耗电量进行比较，则分母越大，单位耗电量越降低，从而有助于节省能源。对辊 破碎面积与耗电量的相关性而言，若辊的表面积增加，则呈现出摩擦阻力增加且电量也增 加的倾向，由于主粉碎面需要100%的光滑面，因此无法减少接触面积，但移送面的主要作 用并非进行粉碎，所以能够通过形成槽而减少接触面积。
[0035] 在立式辊碾机中，若将粉碎辊的一个破碎面分为主要粉碎微粉的主粉碎面、与朝 主粉碎面移送粉碎原料的破碎面这两种作用进行考虑，则非常容易理解辊的粉碎功能。作 为一例，针对梯形辊进行了考察。主要进行微粉的粉碎的主粉碎面位于粗径侧，细径侧始终 作为朝粗径侧移送原料的破碎面，由此能够清楚地将粉碎区域分成两部分进行说明。原本 并非如此区分而对粉碎作用进行说明。对立式辊碾机而言，粉碎原料被从碾磨机中央供给， 并因工作台旋转所产生的离心力而朝工作台外侧移动，在此期间，粗粒的原料被夹入到辊 与工作台之间的间隙并朝工作台外侧移动，伴随与此，阶段性地进行粉碎而使粗粒变成细 粒。当然，虽然在细径侧也进行微粉碎，但进行微粉碎的频率在粗径侧非常高，在细径侧主 要进行粗粒的夹入，一边逐渐将粗粒粉碎成细粒一边将粉碎后的细粒输送到粗径侧，在主 粉碎区域中主要进行微粉的粉碎。实际上粉碎作用最强烈的粗径侧的破碎面显示为极度磨 损区域，细径侧并未受到太大磨损，此即构成上述情况的证据。
[0036] 根据这些事实、验证，本发明人凭借理论及经验导出了如下结论，主要进行微粉粉 碎的主粉碎面、与可靠且稳定地将原料输送到主粉碎面的原料移送面彼此共存于一个辊破 碎面中，无论缺少哪一方都无法获得有效的粉碎效果。
[0037]另外，在粉碎附着性较弱的原料的过程中，提升了夹入性的、相对于辊轴平行或具 有截至到45度的角度的狭缝槽较为有效，在粉碎附着性显著的原料的过程中，能减少原料 附着于辊的现象且提高了移送性的、具有45度以上85度以下的角度的螺旋槽较为有效，根 据粉碎试验得到证明：因包括上述两种槽而能够实现针对所有粉碎原料的粉碎性的提高。
[0038] 本发明的立式辊碾机是以这样的见解为基础而开发的具有划时代意义的立式辊 碾机，其以包围旋转工作台的旋转中心线的方式在旋转工作台配置有多个粉碎辊，其中，具 有复合破碎面构造的粉碎辊，该粉碎辊是梯形辊，并且该辊破碎面包括主要进行微粉碎的 粗径侧主破碎面以及主破碎面以外的破碎面，主破碎面形成为光滑面，在主破碎面以外的 破碎面形成有相对于辊周向成直角或以超过45°的角度倾斜的狭缝槽、或者形成有相对于 辊周向以45°以下的角度倾斜的螺旋槽，另一方面，在旋转工作台中与该粉碎辊对置的环 状破碎部的表面整体形成为光滑的破碎面，或者在其表面整体形成有与旋转方向成直角的 狭缝槽。
[0039] 立足于粉碎辊的破碎面的功能进行判断，主粉碎面由光滑面构成，提高了微粉的 粉碎量，且减少了磨损。对于主粉碎面以外的破碎面而言，在粉碎原料的附着性较弱的情况 下，在该破碎面形成提高了夹入性的、相对于辊周向的角度较大的狭缝槽，或者在该破碎面 形成提高了移送性的、具有接近辊周向的角度的螺旋槽。在粉碎原料为附着性物质的情况 下，限定地形成相对于辊轴以45度以上85度以下（相对于辊周向为5度以上45度以下） 的角度倾斜的螺旋槽。其理由在于，若槽角度形成为与辊轴平行或小于45度的角度，则会 发挥夹入性，在辊表面产生附着或转移附着，导致粉碎操作变得困难，因此优选夹入性较弱 而能发挥移送性的槽角度，具体而言，在45度至85度之间，尤其是作为其平均角度的60 度~70度作为螺旋槽角度是优选的。
[0040] 作为实际上将主粉碎面形成为光滑面的方法，对梯形辊而言，由于破碎面在辊轴 方向上平坦，因此能够明确地区分并形成主粉碎面与移送面，但对轮胎式辊而言却呈现如 下倾向：轮胎的R较大的扁平型辊的主粉碎面存在于细径侧，在轮胎的R较小的凸型辊中， 主粉碎面存在于轮胎中央侧（粗径侧）。然而，在轮胎式辊中，由于主粉碎面存在于在辊轴 方向上弯曲的弯曲面内，因此与梯形辊相比，难以将该主粉碎面加工为平坦面。
[0041] 因此，在轮胎式辊的情况下，能够采用下述方法：在相当于主粉碎面的区域将狭缝 槽的深度形成为比其它部分浅，将粉碎原料填充于该较浅的槽内而形成光滑面，由此设计 成将槽面积本身也加入到有效破碎面积中，或者在整个破碎面预先形成狭缝槽，然后利用 堆焊突起来填平相当于主粉碎面区域的部分的狭缝槽，由此形成光滑面。该方法也适用于 所有形状的粉碎辊。
[0042] 本发明的立式乳辊基于即使从全世界的范围来看也较为新颖的粉碎理论，通过将 受到最大磨损的主粉碎面形成为光滑面来避免产生狭缝槽所特有的极度磨损，至少能够改 善到与光滑面受到的磨损相同的水准，并且，由于能够进一步使有效破碎面积达到100%， 因此还能够有助于提高微粉的产量。
[0043] 对于粉碎机的耗电量而言，通过破碎面的功能分担，减少了原料移送面的表面积， 与光滑面辊相比，减少了接触面积，由此能够减少浪费消耗的电力。
[0044] 关于破碎面形状，对多年来持续研究的本发明人而言，确立包括狭缝槽与螺旋槽 这两种形态在内的总括性的破碎面技术的最终方式是终极目标之一，其中，尤其是通过进 一步提高螺旋槽的作用效果，成功地开发了能够带来在现有技术领域中未曾见过的更加优 异的作用效果的破碎面形状的最终形态。其结