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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Brechvorrichtung und insbesondere eine Brechvorrichtung zum Brechen von Feststoffmaterialen verschiedener Art, beispielsweise Nahrungsmittel, Chemikalien, Düngemittel, Arzneimittel, Mineralien, Metallprodukte oder dergleichen, um daraus Pulver herzustellen.
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Stand der Technik
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Auf diesem Gebiet ist es in verschiedenen Industriebereichen weitgehend erforderlich, Feststoffmaterialien, beispielsweise Nahrungsmittel, Chemikalien, Düngemittel, Arzneimittel, Mineralien, Metallprodukte oder dergleichen, zu brechen, um daraus Pulver herzustellen. In diesen Brechverfahren, in denen ein Brechvorgang erfolgt, bis eine Teilchenform und eine Korngrößenverteilung eines Pulvers innerhalb eines gewissen Bereichs liegen, beispielsweise in der Nahrungsmittelindustrie oder in der Arzneimittelindustrie, kann die Auflösungsrate einer schwer löslichen Substanz beschleunigt oder die körperabsorbierende Eigenschaft oder die Gleichmäßigkeit des Gehalts beim Mischen eines Arzneimittels gefördert und unterstützt werden. In der Mineralindustrie oder in Bereichen der chemischen Industrie kann weiterhin die Bindekraft in einem durch Zusammendrücken während des Formpressens gebildeten Material oder die Oberflächenglätte eines beschichteten Produkts verbessert werden.
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In den vorstehend beschriebenen herkömmlichen Brechverfahren kommt allgemein eine Luftströmungsvorrichtung oder eine mechanische Vorrichtung zum Einsatz. Im ersteren Fall wird Hochdruckluft in einem großen Volumen in einen Brechbereich (in dem aufgrund der hohen Luftströmungsgeschwindigkeit, die typischerweise in einem Ultraschallgeschwindigkeitsbereich liegt, Materialien durch gegenseitiges Zusammenprallen gebrochen werden oder ein Material durch Aufprall auf einen Abschnitt einer Umfangswandoberfläche oder dergleichen gebrochen wird) eingeblasen. Gemäß einer Luftströmungsbrechvorrichtung kann der Einfluß einer Wärmeerzeugung vernachlässigt werden, und Materialien können zu ultrafeinen Teilchen gebrochen werden. Eine große Menge hochverdichteter Luft muß jedoch stabil zugeführt werden. Als eine Folge davon erfordert die Luftströmungsbrechvorrichtung einen großvolumigen Kompressor mit hoher PS-Leistung. Folglich erhöhen sich die Anfangskosten oder die laufenden Kosten. Die letztere Vorrichtung ist des weiteren als eine Brechvorrichtung in Drehaufprallausführung (z.B. als eine Walzenmühle, ein Hammerbrecher, eine Stiftmühle oder dergleichen) oder als eine Trommelbrechvorrichtung (z.B. eine Kugelmühle, Vibrationsmühle oder dergleichen) ausgeführt. Die Brechvorrichtung in Drehaufprallausführung wird weitgehend verwendet. Gemäß der Brechvorrichtung in Drehaufprallausführung dreht sich eine Drehscheibe, die an einem Außenumfang davon einen Flügel besitzt, im Brechbereich mit hoher Drehzahl. Der Brechvorgang erfolgt dadurch, daß das in den Brechbereich eingeführte Material gegen den Flügel schlägt und auf einen Abschnitt der Umfangswandfläche oder dergleichen aufprallt. Diese mechanische Brechvorrichtung kann bei vergleichsweise niedrigen Betriebskosten einen relativ konstanten Brechwirkungsgrad erzielen.
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Als ein Beispiel einer mechanischen Brechvorrichtung ist des weiteren die in der Patentreferenz 1 beschriebene Technologie bekannt. Gemäß der Beschreibung ist ein sich drehender Schleifstein mit einer Schleif- und Brechoberfläche in einem zwischen dem Brechbereich und einem Austragungsbereich befindlichen Klassierungsbereich vorgesehen. Der Klassierungsspalt des Bereichs ist eng eingestellt. Des weiteren sind die Außenumfangsoberfläche eines Flügels und die Umfangswandfläche (d.h. die Auskleidung) des Brechbereichs mit Schleif- und Brechoberflächen in der Form eines Schleifsteins vorgesehen. Dadurch wird der Brechwirkungsgrad verbessert, weil die Ausübung einer Brechkraft auf die Feststoffmaterialien intensiviert wird.
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Patentreferenz 1:
JP 2000 - 42 438 A -
Die gattungsbildende
WO 95/27 563 A1 offenbart eine Brechvorrichtung mit einer Mahlkammer, einem axialen Impeller, einer Einlasskammer sowie einem Separator, der einen Kammerauslass aufweist, über den Partikel aus der Mahlkammer austreten.
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Aus dem Dokument
JP H05 - 220 375 A ist eine Vorrichtung zum Verändern der Oberfläche von festen Partikeln bekannt, wobei die Vorrichtung eine Mehrzahl von rotierbaren Scheiben umfasst, die jeweils mehrere Prallstifte aufweisen.
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Darüber hinaus offenbart die
JP 2000 - 42 438 A eine Pulverisierungsvorrichtung, die eine Zerkleinerungskammer mit mehreren rotierbaren Klingenblättern aufweist.
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Beschreibung der Erfindung
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Von der Erfindung zu lösende Probleme
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Gemäß der herkömmlichen Brechvorrichtung kann aber, wenn der Brechwirkungsgrad erhöht wird, die endgültige Teilchenform eines Pulvers sehr fein oder winzig sein. Die Materialeigenschaft des Feststoffmaterials kann sich jedoch bei erhöhtem Brechwirkungsgrad verschlechtern. Das heißt, wenn die Ausübung einer Brechkraft auf das Feststoffmaterial durch eine hohe Drehzahl der im Brechbereich vorgesehenen Drehscheibe intensiviert wird, nimmt die im Brechbereich erzeugte Wärmemenge zu. Gemäß einer herkömmlichen Brechvorrichtung kann des weiteren, selbst wenn das Feststoffmaterial auf eine gewünschte Korngröße im Brechbereich heruntergebrochen wird, das Pulver innerhalb des Brechbereichs verbleiben, ohne ausgetragen zu werden. Wenn daher beispielsweise ein Feststoffmaterial, beispielsweise ein Nahrungsmittel, ein Arzneimittel oder dergleichen, gebrochen wird, kann das Feststoffmaterial dadurch oxidieren, daß es der im Brechverfahren erzeugten Wärme ausgesetzt wird, wodurch sich die Materialeigenschaften von Protein, Fett, Aminosäuren und dergleichen verschlechtern. Des weiteren verschlechtert sich durch übermäßiges Brechen eines Pulvers die Produktgewinnungsrate oder die Korngrößenverteilung. Wenn insbesondere ein Feststoffmaterial mit hohen Fett- und Zuckeranteilen, wie beispielsweise Bohnen, gebrochen wird und das Feststoffmaterial abrupt auf die sich mit hoher Drehzahl im Brechbereich drehende Drehscheibe aufprallt, wodurch eine große Kraft ausgeübt wird, kann das Fett oder der Zucker aus dem Inneren des Materials herausgeschleudert werden. Als eine Folge davon können die Pulver zusammenbacken oder an der Umfangswandfläche oder dergleichen anhaften. Dadurch können die Materialeigenschaften geschädigt werden.
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Es wird jedoch nicht bevorzugt, solchen Problemen dadurch zu begegnen, daß beispielsweise die gesamte Vorrichtung mit großen und komplizierten Umbauten umkonfiguriert oder zusätzlich eine Maschine ausschließlich für den Zweck installiert wird, diese besonderen Probleme zu überwinden. Es ist daher erwünscht, eine Konfiguration mit einem Allzweckleistungsverhalten vorzusehen, mit der es möglich ist, zahlreichen Anforderungsarten sowie den in den letzten Jahren vorherrschenden geringen Produktionsmengen zu entsprechen, ohne dafür die Gesamtkonstruktion der Vorrichtung unter Einsatz großer und komplizierter Umbauten umgestalten zu müssen.
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Mit der vorliegenden Erfindung soll das vorstehende Problem gelöst werden, und die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die Brechgenauigkeit und die Produktgewinnungsrate zu verbessern, ohne die Gesamtkonstruktion einer Brechvorrichtung zum Brechen von Feststoffmaterialien durch die Verwendung großer und komplizierter Umbauten umzugestalten und die Materialeigenschaften des Feststoffmaterials zu verschlechtern.
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Mittel zum Lösen der Probleme
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Um die vorgenannten Probleme zu überwinden, kommen in einer Brechvorrichtung gemäß der Erfindung folgende Mittel zum Einsatz.
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Gemäß der Erfindung wird eine Brechvorrichtung bereitgestellt, die einen Zuführungsbereich zur Aufnahme eines Feststoffmaterials, mindestens einen Brechbereich zum Brechen des vom Zuführungsbereich aus zugeführten Materials sowie einen Austragungsbereich zum Austragen des im Brechbereich gebrochenen Materials nach außen umfaßt. Der mindestens eine Brechbereich wird durch eine Unterteilung mittels einer Drehscheibe auf einer Seite des Zuführungsbereichs und einer Drehscheibe auf einer Seite des Austragungsbereichs gebildet. Die Drehscheiben sind mit mindestens einer Drehwelle verbunden, um so für einen Antrieb zu sorgen, so daß sie in Drehbewegung versetzt werden. Die Drehscheiben sind in in einer axialen Richtung voneinander beabstandeten Positionen vorgesehen. Mindestens eine der Drehscheiben, d.h. die Drehscheibe auf der Seite des Zuführungsbereichs oder die Drehscheibe auf der Seite des Austragungsbereichs, ist mit mindestens einem aus der Drehscheibenfläche herausragenden Flügel vorgesehen. Die Flächen der Drehscheiben liegen einander gegenüber, mindestens eine Fläche ist mit einem in der axialen Richtung verlaufenden durchgehenden Loch in einer Position in der Nähe des Drehachsenzentrums der Drehscheiben ausgebildet, und mindestens ein Abschnitt davon ist auch in einer Umfangsrichtung positioniert. Vom Zuführungsbereich aus zugeführtes Material wird durch einen Brechvorgang gebrochen, der dadurch erfolgt, daß der Flügel im Brechbereich angetrieben und in Drehung versetzt wird. Der Zuführungsbereich ist so gestaltet, daß er mit der Seite des Austragungsbereichs in Verbindung steht, wobei durch das in mindestens einer Drehscheibe ausgebildete durchgehende Loch eine stromabwärts befindliche Seite gebildet wird. Darüber hinaus sind mehrere Flügel an mindestens einer Drehscheibe radial vorgesehen, wobei eine Flügelfläche davon in der Drehrichtung der Drehscheibe entlang der im Drehachsenzentrum zentrierten Umfangsrichtung ausgerichtet ist. In einer Position zwischen angrenzenden Flügeln in der Umfangsrichtung ist mindestens ein Unterflügel im Anschluß an den vorgeschalteten Flügel und unmittelbar davor (in der Drehrichtung der Drehscheibe) in anbaubarer und abbaubarer Weise vorgesehen. Eine Richtung der Flügelfläche des Unterflügels wird im Verhältnis zur Flügelfläche des vorgeschalteten Flügels unmittelbar davor zweckdienlich eingestellt.
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Was das „Brechen“ des Feststoffmaterials betrifft, so bezieht sich der Begriff „Brechen“ auf eine Verarbeitung, bei der das Feststoffmaterial einfach in kleinere Stücke heruntergebrochen wird. Allgemein kann die Korngröße eines Pulvers als grob gebrochen, zwischengebrochen, gebrochen, feingebrochen und ultrafeingebrochen eingeteilt werden.
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Gemäß einer Brechvorrichtung dieser Art wird die Luftströmung, mit der bewirkt werden soll, daß das vom Zuführungsbereich erhaltene Feststoffmaterial zur Seite des Austragungsbereichs strömt, durch einen Antrieb bewirkt, durch den die Drehscheibe mit den Flügeln in Drehung versetzt wird. Dadurch wird bewirkt, daß das Feststoffmaterial nach und nach von der Luftströmung aufgenommen oder getragen und dann gebrochen und gesammelt wird. Das in den Brechbereich eingeführte Material wird insbesondere durch die Ausübung einer synergetischen Brechkraft, durch Aufprallen auf die Drehscheibe und auf die angetriebenen und sich drehenden Flügel, durch Ausüben einer Reißscherkraft, durch Anschlagen und Aufprallen auf einen Abschnitt einer Umfangswandfläche oder dergleichen oder durch Zusammenprallen mit anderen Teilchen des Materials gebrochen. Zusätzlich hat das auf eine feine Korngröße heruntergebrochene Pulver auch die Eigenschaft, wahrscheinlich in einer Position in der Nähe des Drehachsenzentrums zu verbleiben.
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Gemäß der Erfindung wird das dem Zuführungsbereich zugeführte Feststoffmaterial durch einen Brechvorgang gebrochen, der in Übereinstimmung mit dem Antrieb des Flügels zur Erzeugung einer Drehbewegung innerhalb des Brechbereichs durchgeführt wird. Wenn ein durchgehendes Loch in der Drehscheibe auf der Seite des Zuführungsbereichs ausgebildet ist, wobei diese Scheibe zur Unterteilung dient, um den Zuführungsbereich und den Brechbereich zu bilden, wird das vom Zuführungsbereich zugeführte Material nicht von einer Seite einer Außenumfangsfläche der Drehscheibe aus mit einer wesentlichen Ausübung der Drehantriebskräfte, sondern statt dessen durch das in einer Position in der Nähe des Drehachsenzentrums befindliche durchgehende Loch in den Brechbereich eingeführt. Das heißt, das Material wird vom durchgehenden Loch unter Ausübung einer geringen Drehkraft aufgenommen. Das Material kann daher einer allmählich zunehmenden Brechkraft ausgesetzt werden. Wenn des weiteren das durchgehende Loch in der Drehscheibe auf der Seite des Austragungsbereichs ausgebildet ist, wobei diese Scheibe zur Unterteilung dient, um den Brechbereich und den Austragungsbereich zu bilden, verbleibt das Pulver, nachdem es innerhalb des Brechbereichs gebrochen wurde, in einer in der Nähe des Drehachsenzentrums befindlichen Position und wird, getragen von der erzeugten Luftströmung, durch das durchgehende Loch ausgetragen. Daher kann das Pulver, ohne übermäßig gebrochen zu werden, in den Austragungsbereich ausgetragen werden. Es wird bevorzugt, das durchgehende Loch radial auf einer Innenseite einer Anordnungsposition des Flügels der Drehscheibe auszubilden.
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Gemäß der Erfindung teilt der sich unmittelbar hinter der Drehscheibe drehende Unterflügel die in Übereinstimmung mit dem sich drehenden Flügel erzeugte Luftströmung auf. In Übereinstimmung mit einem Aufteilungsvorgang wird des weiteren auf das Pulver im Brechbereich eine Reißscherkraft ausgeübt. Durch Ausrichten der Richtung der Flügelfläche des Unterflügels kann die einwirkende Kraft zur Unterteilung der Luftströmung eingestellt werden. Wenn beispielsweise die Flügelfläche des Unterflügels und die Flügelfläche des Flügels parallel zueinander vorgesehen sind, wird eine wesentliche Kraft zur Unterteilung der Luftströmung ausgeübt. Wenn des weiteren, verglichen mit dem Fall der vorstehend beschriebenen Anordnung, der Unterflügel ähnlich wie der Flügel radial vorgesehen ist, wird die einwirkende Kraft zur Unterteilung der Luftströmung reduziert.
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Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung ist eine Führungsscheibe parallel in einer Position zwischen der Drehscheibe auf der Seite des Zuführungsbereichs des Brechbereichs und der Drehscheibe auf der Seite des Austragungsbereichs vorgesehen. Die Führungsscheibe ist mit der Drehwelle von einer der Drehscheiben verbunden und wird angetrieben, um eine Drehung zu bewirken. Die Führungsscheibe ist mit einer Führungsfläche ausgebildet, die so geformt ist, daß das Pulver im Brechbereich hin zur Anordnungsposition der Flügel in Übereinstimmung mit dem Antrieb zur Erzeugung der Drehung der Führungsscheibe geführt wird.
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Gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung wird, bedingt durch den Antrieb zur Erzeugung der Drehbewegung der mit der Drehwelle verbundenen Führungsscheibe, das Pulver im Brechbereich hin zu einer Position geführt, in der der Flügel aufgrund der Form der an der Führungsscheibe ausgebildeten Führungsfläche vorgesehen ist. Dadurch kann beispielsweise das in einer Position in der Nähe des Drehachsenzentrums befindliche Pulver wirksam brechverarbeitet werden.
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In der Erfindung ist die Umfangswandfläche des Brechbereichs gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung, mit einem Führungsvorsprung ausgestattet, der so geformt ist, daß das von einer stromaufwärts befindlichen Seite zur stromabwärts befindlichen Seite entlang der Umfangswandfläche strömende Pulver von der Umfangswandfläche des Brechbereichs aus in einer Innenrichtung geführt wird.
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Gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung wird das von der stromaufwärts befindlichen Seite zur stromabwärts befindlichen Seite entlang der Umfangswandfläche des Brechbereichs strömende Pulver von der Umfangswandfläche des Brechbereichs aus aufgrund der Form des Führungsvorsprungs hin zur Innenseitenrichtung geführt. Dadurch kann das sich in einer Position der Umfangswandfläche des Brechbereichs befindliche Pulver beispielsweise hin zu einer Position geführt werden, in der sich der Flügel befindet. Als eine Folge davon kann das Pulver wirksam brechverarbeitet werden.
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Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung ist, in einem beliebigen der vorstehend beschriebenen Aspekte der Erfindung, die Brechvorrichtung so ausgeführt, daß die Drehscheibe auf der Seite des Zuführungsbereichs und die Drehscheibe auf der Seite des Austragungsbereichs jeweils mit mindestens zwei Drehwellen verbunden sind. Jede der zwei Drehwellen wird angetrieben, um eine Drehbewegung zu bewirken, so daß eine relative Drehzahldifferenz erzeugt wird. Eine interaktive Ausübung einer Brechkraft wird durch die relative Drehzahldifferenz zwischen den zwei Drehscheiben erzeugt.
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Nachstehend werden die Verhältnisse zur Erzeugung der relativen Drehzahldifferenz zwischen den mehreren Drehscheiben aufgelistet: Jede Drehscheibe dreht sich in der gleichen Richtung mit unterschiedlichen Drehzahlen; jede Drehscheibe dreht sich in entgegengesetzten Richtungen; oder nur eine Drehscheibe dreht sich, während die andere nicht in Drehung versetzt wird.
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Gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung erfolgt die Brechverarbeitung im Brechbereich aufgrund der Ausübung der Brechkraft durch ein einzelnes Element der Drehscheibe sowie aufgrund der interaktiven Ausübung der durch die relativen Drehzahldifferenzen zwischen den jeweiligen Drehscheiben erzeugten Brechkraft. Wenn sich insbesondere die mehreren Drehscheiben in zueinander unterschiedlichen Richtungen drehen, wird die Ausübung der durch die relative Drehzahldifferenz erzeugten Brechkraft unterstützt und gefördert. Daher kann eine relativ große Drehzahldifferenz selbst dann erreicht werden, wenn sich die jeweiligen Drehscheiben mit relativ niedriger Drehzahl drehen. Wenn sich des weiteren die jeweiligen Drehscheiben in der gleichen Richtung mit zueinander unterschiedlichen Drehzahlen drehen, oder wenn sich nur eine Seite der Drehscheibe dreht, wird die Brechkraft sanft und wirksam ausgeübt.
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Gemäß einem vierten Aspekt der Erfindung ist, in einem beliebigen der vorstehend beschriebenen Aspekte der Erfindung, ein Außenumfangskantenabschnitt der Drehscheibe so ausgebildet, daß eine Unterteilung des Brechbereichs und des Austragungsbereichs in anbaubarer und abbaubarer Weise erfolgen kann, wobei mindestens ein Aufprallflügel eine einer Umfangswandfläche zugewandte Form aufweist. Der mindestens eine Aufprallflügel befindet sich auf einer radialen Außenseite einer Scheibe auf einer Seite des Austragungsbereichs davon an der Scheibenfläche auf der Seite des Austragungsbereichs. Ein Flächenabschnitt auf einer radialen Außenseite des Aufprallflügels, der Umfangswandfläche gegenüberliegend, ist mit mehreren Ausströmnuten entlang der axialen Richtung ausgebildet, wobei jede Nut eine in einer Drehrichtung des Aufprallflügels eingelassene Form hat.
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Gemäß dem vierten Aspekt der Erfindung erzeugt der Aufprallflügel eine Anschlag- oder Schleifwirkung, um so das zwischen der Drehscheibe befindliche Pulver zu brechen, wobei diese Scheibe dazu dient, eine Unterteilung zu bewirken und dadurch den Brechbereich und den Austragungsbereich sowie die auf der Außenseite (in einer radialen Richtung der Drehscheibe) befindliche Umfangswandoberfläche in Übereinstimmung mit der Drehung der Drehscheibe zu bilden. Aufgrund der am Aufprallflügel ausgebildeten Ausströmnuten kann weiterhin eine zwischen dem Aufprallflügel und der Umfangswandfläche in Übereinstimmung mit der Drehung des Aufprallflügels erzeugte Wirbelströmung von den Ausströmnuten aus nach außen entweichen. Dadurch läßt sich die Fließfähigkeit des Pulvers verbessern.
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Gemäß einem fünften Aspekt der Erfindung ist, in einem beliebigen der vorstehend beschriebenen Aspekte der Erfindung, die Drehscheibe, die zur Unterteilung dient, um den Brechbereich und den Austragungsbereich zu bilden, in anbaubarer und abbaubarer Weise vorgesehen, wobei ein Klassierungsflügel eine zur Seite des Austragungsbereichs hin herausragende Form hat. Das aus einem Spalt zwischen einer Außenumfangsfläche der Drehscheibe und der Umfangswandfläche des Brechbereichs ausgetragene Pulver wird durch einen Spalt zwischen den Klassierungsflügeln in einem Drehzustand sortiert, so daß es zum Austragungsbereich hin ausgetragen werden kann. Die Anzahl der anzuordnenden Klassierungsflügel wird zweckdienlich eingestellt.
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Gemäß dem fünften Aspekt der Erfindung wird das aus dem Spalt zwischen der Außenumfangsfläche der Drehscheibe, die zur Unterteilung dient, um den Brechbereich und den Austragungsbereich zu bilden, und der Umfangswandfläche des Austragungsbereichs ausgetragene Pulver durch den Spalt zwischen den sich drehenden Klassierungsflügeln zweckdienlich sortiert und zum Austragungsbereich hin ausgetragen. Der Klassierungsgrad kann beispielsweise dadurch eingestellt werden, daß die Anzahl der an der Drehscheibe befestigten Klassierungsflügel erhöht oder vermindert wird.
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Gemäß einem sechsten Aspekt der Erfindung ist, im vorstehend beschriebenen fünften Aspekt der Erfindung, eine Wandfläche des Austragungsbereichs weiterhin in anbaubarer und abbaubarer Weise mit einem Spalteinstellelement ausgestattet, um die Wandfläche und einen Abschnitt des Klassierungsflügels auf einer Seite eines sich drehenden Endes davon enger einstellen zu können. Das Spalteinstellelement, das dazu dient, den Spalt auf ein vorbestimmtes Maß einzustellen, wird zweckdienlich gewählt und vorgesehen.
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In Übereinstimmung mit dem sechsten Aspekt der Erfindung stellt das Spalteinstellelement den Spalt zwischen dem Klassierungsflügel und der Wandfläche des Austragungsbereichs ein. Selbst wenn der Klassierungsflügel beispielsweise durch einen kürzeren Klassierungsflügel ersetzt wird, kann daher das Spalteinstellelement immer noch das Spaltmaß einstellen.
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Gemäß einem siebten Aspekt der Erfindung ist, in den vorstehend beschriebenen fünften oder sechsten Aspekten der Erfindung, zusätzlich ein durchgehendes Loch an der Drehscheibe ausgebildet, die zur Unterteilung dient, um den Brechbereich und den Austragungsbereich zu bilden. Der Klassierungsflügel ist in einer Position befestigt, die im Verhältnis zur Drehscheibe näher am Drehachsenzentrum als die zur Bildung des durchgehenden Lochs dienende Position liegt. Ein Klassierungsbereich zum Sortieren des aus dem durchgehenden Loch ausgetragenen Pulvers ist unterteilt, um in einer Richtung eines Drehradius des Klassierungsflügels einen Außenbereich zu bilden. Der Klassierungsbereich ist mit einem in der Form eines Zylinders ausgebildeten Klassierungszylinder entlang einer Position zwischen dem Klassierungsflügel und der Umfangswandfläche auf der Außenseite in der Richtung des Drehradius des Klassierungsflügels vorgesehen.
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Gemäß dem siebten Aspekt der Erfindung wird auch das Pulver, das aus dem an der Drehscheibe ausgebildeten durchgehenden Loch ausgetragen wird, wobei die Scheibe zur Unterteilung dient, um den Brechbereich und den Austragungsbereich zu bilden, durch den Klassierungsflügel sortiert. Da der Klassierungszylinder zwischen dem Klassierungsflügel und der Umfangswandfläche vorgesehen ist, läßt sich weiterhin die Strömung des Pulvers im Klassierungsbereich fein einstellen und regeln.
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Gemäß einem achten Aspekt der Erfindung ist, im vorstehend beschriebenen siebten Aspekt der Erfindung, der Klassierungszylinder in anbaubarer und abbaubarer Weise mit der Umfangswandfläche des Klassierungsbereichs verbunden. Der Klassierungszylinder, der so geformt ist, daß der Zylinderdurchmesser von der stromaufwärts befindlichen Seite zur stromabwärts befindlichen Seite hin größer wird, oder so geformt ist, daß er einen relativ konstanten Zylinderdurchmesser aufweist, wird zweckdienlich gewählt und vorgesehen.
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Gemäß dem achten Aspekt der Erfindung kann das im Klassierungszylinder strömende Pulver problemlos zur stromabwärts befindlichen Seite strömen.
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Gemäß einem neunten Aspekt der Erfindung ist, im vorstehend beschriebenen siebten oder achten Aspekt der Erfindung, der Klassierungszylinder in anbaubarer und abbaubarer Weise an der Umfangswandfläche des Klassierungsbereichs vorgesehen. Das Maß des Spalts zwischen dem Klassierungszylinder und der Drehscheibe, die zur Unterteilung dient, um den Brechbereich und den Austragungsbereich zu bilden, und das Maß des Spalts zwischen dem Klassierungszylinder und der Umfangswandfläche des Klassierungsbereichs werden über die Anordnungsposition des Klassierungszylinders zweckdienlich eingestellt.
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Gemäß dem neunten Aspekt der Erfindung läßt sich die Strömung des Pulvers durch Einstellen des Positionsverhältnisses (d.h. des Spaltmaßes) zwischen dem Klassierungszylinder und anderen Elementen fein einstellen.
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Gemäß einem zehnten Aspekt der Erfindung ist, in einem beliebigen der vorstehend beschriebenen Aspekte der Erfindung, das durchgehende Loch in der Drehscheibe ausgebildet, die zur Unterteilung dient, um den Brechbereich und den Austragungsbereich zu bilden. Die Drehscheibe ist mit einem dickwandigen Flächenabschnitt ausgebildet, um einen Widerstand gegen die Strömung des Pulvers auszuüben, das aus dem durchgehenden Loch in Übereinstimmung mit der Drehung der Drehscheibe an einer Scheibenfläche davon auf einer Seite des Austragungsbereichs ausgetragen wird. Eine Form mit allmählich zunehmender Wanddicke, die zur Innenseite hin in einer radialen Richtung allmählich dicker wird, stellt den dickwandigen Flächenabschnitt dar.
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Gemäß dem zehnten Aspekt der Erfindung wird auf die Strömung des Pulvers, das aus dem durchgehenden Loch ausgetragen wird, durch den dickwandigen Abschnitt ein Widerstand ausgeübt. Dadurch kann verhindert werden, daß beispielsweise das Pulver, das keine gewünschte Korngröße hat, aus dem Austragungsbereich ausgetragen wird.
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Vorteile der Erfindung
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Die Erfindung kann durch die vorstehend beschriebenen Mittel folgende Wirkungen erzielen:
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Gemäß der Erfindung können die Brechgenauigkeit und die Produktgewinnungsrate, ohne die Materialeigenschaft des Feststoffmaterials zu verschlechtern, durch einfaches Ausbilden eines durchgehenden Lochs in der Drehscheibe gefördert und verbessert werden. Die beschriebene Ausführungsform kann auch als eine Allzweckmaschine verwendet werden, mit der sich die verschiedenen Betriebsarten für zahlreiche Produktarten, für kleine Produktionsmengen und dergleichen realisieren lassen. Wenn beispielsweise das durchgehende Loch an der Drehscheibe auf der Seite des Zuführungsbereichs ausgebildet ist, wobei die Drehscheibe zur Unterteilung dient, um den Brechbereich zu bilden, kann das in den Brechbereich eingeführte Feststoffmaterial sanft gebrochen werden. Wenn das durchgehende Loch in der Drehscheibe auf der Seite des Austragungsbereichs ausgebildet ist, läßt sich das brechverarbeitete Pulver problemlos durch das durchgehende Loch austragen. Das Pulver wird daher nicht übermäßig heruntergebrochen.
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Darüber hinaus kann die turbulente Luftströmung mit einer angemessenen Intensität auf das Innere des Brechbereichs einwirken, indem die vom Flügel erzeugte Luftströmung unterteilt wird. Während der Brechverarbeitung wird daher keine große Brechkraft abrupt auf das Pulver ausgeübt. Die Brechverarbeitung läßt sich wirksam durchführen.
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Gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung läßt sich die Brechverarbeitung weiterhin wirksam durchführen, indem das in einer Position in der Nähe des Drehachsenzentrums im Brechbereich befindliche Pulver zu einer Position hin geführt wird, in der der Flügel vorgesehen ist.
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Gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung läßt sich die Brechverarbeitung des weiteren wirksam durchführen, indem das in einer Position der Umfangswandfläche im Brechbereich befindliche Pulver zur Innenseite hin in einer radialen Richtung des Brechbereichs geführt wird. Mit einer Konstruktion, in der der vierte Aspekt der Erfindung bevorzugt mit dem dritten Aspekt der Erfindung kombiniert wird, läßt sich die Brechverarbeitung weiterhin wirksam durchführen.
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Gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung läßt die Nutzung der relativen Drehzahldifferenz der Drehscheiben die wirksame Durchführung der Brechverarbeitung zu. Daher kann eine relativ große Drehzahldifferenz erzielt werden, ohne daß sich die Drehscheibe tatsächlich mit hohen Drehzahlen dreht. Das Brechverfahren kann wirksam durchgeführt und gleichzeitig der Einfluß der von der Drehscheibe erzeugten Wärme eingeschränkt werden. Des weiteren läßt sich die Drehzahl der Drehscheibe selbst einschränken. Die Brechverarbeitung kann daher, ohne die Materialeigenschaft des gebrochenen Materials zu schädigen, realisiert und gleichzeitig eine konstante Brechkraft ausgeübt werden. Der Brechwirkungsgrad läßt sich verbessern, ohne die Anzahl der Drehscheiben zu erhöhen. Daher kann die Gesamtkonstruktion der Brechvorrichtung kompakt ausgeführt werden.
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Gemäß dem vierten Aspekt der Erfindung kann der Wirkungsgrad des Brechens von Pulver weiter verbessert werden.
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Gemäß dem fünften Aspekt der Erfindung kann die Genauigkeit des Sortierens des Pulvers einfach eingestellt werden.
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Gemäß dem sechsten Aspekt der Erfindung läßt sich selbst dann, wenn die Länge des Klassierungsflügels oder die Position der Drehscheibe, beispielsweise in Übereinstimmung mit einer bestimmten Verarbeitungsmenge, um das Pulver oder dergleichen zu brechen, geändert wird, der Spalt zwischen dem Klassierungsflügel und der Wandfläche des Austragungsbereichs einfach einstellen.
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Gemäß dem siebten Aspekt der Erfindung können die Sortierungsgenauigkeit des aus dem durchgehenden Loch ausgetragenen Pulvers und der Wirkungsgrad des Brechverfahrens verbessert werden.
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Gemäß dem achten Aspekt der Erfindung können die Sortierungsgenauigkeit des aus dem durchgehenden Loch ausgetragenen Pulvers und der Wirkungsgrad der Brechverarbeitung weiter verbessert werden.
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Gemäß dem neunten Aspekt der Erfindung kann die Klassierungsgenauigkeit des Pulvers weiterhin fein eingestellt werden.
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Gemäß dem zehnten Aspekt der Erfindung kann der Wirkungsgrad des Brechens des Pulvers weiter verbessert werden.
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Figurenliste
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- 1 ist eine Schnittansicht aus einer seitlichen Richtung einer Innenkonstruktion einer Brechvorrichtung gemäß Ausführungsform 1.
- 2 ist eine Vorderansicht einer Umfangswandfläche.
- 3 ist eine Schnittansicht von 2 aus einer seitlichen Richtung.
- 4 ist eine Vorderansicht einer ersten Drehscheibe.
- 5 ist eine Schnittansicht von 4 aus einer seitlichen Richtung.
- 6 ist eine Vorderansicht einer zweiten Drehscheibe.
- 7 ist eine Schnittansicht von 6 aus einer seitlichen Richtung.
- 8 ist eine Vorderansicht einer Führungsscheibe.
- 9 ist eine Schnittansicht von 8 aus einer seitlichen Richtung.
- 10 ist eine Schnittansicht eines Teils einer Innenkonstruktion einer Brechvorrichtung gemäß Ausführungsform 2 aus einer seitlichen Richtung.
- 11 ist eine Vorderansicht einer zweiten Drehscheibe.
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Beste Durchführungsart der Erfindung
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Ausführungsformen für eine beste Durchführungsart der Erfindung werden nunmehr unter Bezug auf die Zeichnungen erläutert.
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Ausführungsform 1
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Zunächst wird eine Brechvorrichtung 10 der ersten repräsentativen Ausführungsform unter Bezugnahme auf die 1 bis einschließlich 9 erläutert. 1 ist eine Schnittansicht einer Innenkonstruktion der Brechvorrichtung 10 aus einer seitlichen Richtung, 2 ist eine Vorderansicht eines Umfangswandflächenelements 51, 3 ist eine Schnittansicht von 2 aus einer seitlichen Richtung, 4 ist eine Vorderansicht einer ersten Drehscheibe 60, 5 ist eine Schnittansicht von 4 aus einer seitlichen Richtung, 6 ist eine Vorderansicht einer zweiten Drehscheibe 70, 7 ist eine Schnittansicht von 6 aus einer seitlichen Richtung, 8 ist eine Vorderansicht einer Führungsscheibe 80 und 9 ist eine Schnittansicht von 8 aus einer seitlichen Richtung.
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Die Brechvorrichtung 10 dieser Ausführungsform ist so konstruiert, daß der gesamte Körper von einem Gehäuse 20 umgeben ist, wie in 1 dargestellt. Im Inneren des Gehäuses 20 ist ein Zuführungsbereich 30 zum Zuführen eines Feststoffmaterials M (z. B. eines Nahrungsmittelprodukts in dieser Ausführungsform), ein Brechbereich 50 zum Brechen des zugeführten Feststoffmaterials M, ein Klassierungsbereich (mit einer Unterteilung durch einen später erwähnten Klassierungsflügel 77) zum Klassieren einer auf eine gewünschte Korngröße heruntergebrochenen Teilmenge eines Pulvers (d.h. des Feststoffmaterials M) sowie ein Austragungsbereich 100 zum Austragen und Sammeln des klassierten Pulvers vorgesehen. Des weiteren stehen der Zuführungsbereich 30, der Brechbereich 50, der Klassierungsbereich sowie der Austragungsbereich 100 aufeinanderfolgend miteinander in Verbindung.
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Zusätzlich ist, wie in 1 dargestellt, eine erste Drehwelle 110 mit einer Hohlrohrkonfiguration horizontal im Zentrum des Inneren der Brechvorrichtung 10 in einer Breitenlängsrichtung installiert. Eine zweite Drehwelle 111 ist in den Hohlabschnitt der ersten Drehwelle 110 eingeführt. Die zweite Drehwelle 111 ist so vorgesehen, daß sie die gleiche Achsenmittellinienposition wie die erste Drehwelle 110 hat. Die erste Drehwelle 110 und die zweite Drehwelle 111 werden drehbar von Lagern 114 und 115 abgestützt, die an vorbestimmten Positionen so vorgesehen sind (d.h. in einem relativen Drehzustand), daß sich beide Drehwellen unabhängig voneinander drehen können. Eine Riemenscheibe 113 ist insbesondere mit einem Endabschnitt der ersten Drehwelle 110 und eine Riemenscheibe 112 mit einem Endabschnitt der zweiten Drehwelle 111 verbunden. Die Riemenscheiben 112 und 113 sind mit (nicht dargestellten) Elektromotoren über (ebenfalls nicht dargestellte) Keilriemen verbunden und werden durch übertragene Drehantriebskräfte in Drehung versetzt. Daher können die erste Drehwelle 110 und die zweite Drehwelle 111 im Verhältnis zueinander über individuelle Übertragungen der Drehantriebskräfte frei in Drehung versetzt werden.
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Integrierte Konstruktionen, die sich ausbauen und austauschen lassen, stellen die jeweiligen Teile dar, aus denen sich die Brechvorrichtung 10 zusammensetzt. Wartungsarbeiten, z.B. zum Reinigen des Inneren der Brechvorrichtung 10 oder zum Austauschen jeweiliger Teile gegen andere zweckdienliche Teile, lassen sich daher einfach durchführen. Zusätzlich sind die Flügel 63 und 73, die Unterflügel 64 und 74 sowie ein (später erwähnter) Aufprallflügel 76 über ein Befestigungselement, beispielsweise eine Schraube B (siehe 4) oder dergleichen, in anbaubarer und abbaubarer Weise mit einer ersten Drehscheibe 60 bzw. einer zweiten Drehscheibe 70 verbunden. Daher können die vorstehend beschriebenen jeweiligen Flügel einfach gegen Flügel mit unterschiedlichen Formen, beispielsweise mit unterschiedlichen Längen oder dergleichen, ausgetauscht werden, oder es kann, je nach Verwendung, insbesondere eine größere oder kleinere Anzahl von Flügeln in Übereinstimmung mit einer jeweiligen Aufgabe verwendet werden. Dadurch kann der Verarbeitungsgrad zum Brechen eines Materials in Übereinstimmung mit den Materialeigenschaften dieses Materials eingestellt werden.
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Jeweilige Ausführungen der Brechvorrichtung 10 werden des weiteren ausführlich erläutert.
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Wie zunächst in 1 dargestellt, beinhaltet der Zuführungsbereich 30 einen Materialzuführungsdurchgang 31 zum Zuführen des Feststoffmaterials M. Das Innere des Materialzuführungsdurchgangs 31 steht mit dem Brechbereich 50 in Verbindung, wie nachstehend beschrieben. Wenn die Brechvorrichtung 10 in Betrieb ist, wird dem Zuführungsbereich 30 in der Einlaßrichtung bis hin zum Austragungsbereich 100 eine Luftströmung zugeleitet. Bei angetriebener Brechvorrichtung 10 können die Drehantriebskraft der in Betrieb befindlichen ersten Drehscheibe 60 und der zweiten Drehscheibe 70 und eine Vakuumkraft einer auf einer Seite des Austragungsbereichs 100 vorgesehenen (nicht dargestellten) Saugmaschine zusammenwirken, um die Luftströmung zu erzeugen. Wie in 1 gezeigt, ist ein Bereich auf der stromaufwärts befindlichen Seite des Brechbereichs 50 mit einem Einlaßbereich 40 ausgestattet, der verwendet wird, um eine Einlaßmenge einzustellen, so daß eine stabile Luftströmung erzeugt wird. Als eine Folge davon wird das Feststoffmaterial M, wenn das Feststoffmaterial M in den Materialzuführungsdurchgang 31 eingeleitet wird, durch die Luftströmung problemlos in den Brechbereich 50 eingespeist.
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Wie ebenfalls aus 1 ersichtlich, wird der Brechbereich 50 im wesentlichen durch die erste Drehscheibe 60 und die zweite Drehscheibe 70 unterteilt. Der Brechbereich 50 steht über die erste Drehscheibe 60 mit dem Zuführungsbereich 30 in Verbindung. Des weiteren steht der Brechbereich 50 über die zweite Drehscheibe 70 mit dem Austragungsbereich 100 in Verbindung.
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Die erste Drehscheibe 60 und die zweite Drehscheibe 70 sind so vorgesehen, daß sie in einer axialen Richtung der ersten Drehwelle 110 und der zweiten Drehwelle 111 ausgerichtet sind. Die erste Drehscheibe 60 ist insbesondere mit der ersten Drehwelle 110 integral verbunden. Die zweite Drehscheibe 70 ist mit der zweiten Drehwelle 111 integral verbunden. Daher können die erste Drehscheibe 60 und die zweite Drehscheibe 70 so angetrieben werden, daß sie sich mit Drehzahlen drehen, die eine relative Drehzahldifferenz zwischen den zwei Scheiben 60 und 70 in Übereinstimmung mit dem Drehantrieb der ersten Drehwelle 110 und der zweiten Drehwelle 111 erzeugen.
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Gemäß der Ausführungsform wird die relative Drehzahldifferenz dadurch erzeugt, daß sich die erste Drehscheibe 60 in einer entgegengesetzten Richtung zur zweiten Drehscheibe 70 dreht. Durch eine Drehung der ersten Drehscheibe 60 in der gleichen Richtung wie die zweite Drehscheibe 70, jedoch mit einer unterschiedlichen Drehzahl gegenüber der ersten Drehscheibe 60, kann ansonsten auch die Drehzahldifferenz erzeugt werden. In ähnlicher Weise kann auch, wenn sich lediglich die Drehscheibe auf einer Seite dreht, die Drehzahldifferenz erzeugt werden.
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Wie aus 4 ersichtlich, ist die erste Drehscheibe 60 mit einem durchgehenden Loch 61 in der Form eines kreisförmigen Bogens in einer Position in der Nähe eines Drehachsenzentrums der ersten Drehscheibe 60 ausgebildet. Wie in 6 dargestellt, ist die zweite Drehscheibe 70 mit einem durchgehenden Loch 71 in der Form eines kreisförmigen Bogens in einer Position in der Nähe eines Drehachsenzentrums der zweiten Drehscheibe 70 ausgebildet. Obwohl die durchgehenden Löcher 61 und 71 an drei Stellen entlang einer Umfangsrichtung positioniert sind, können die Größen und die Anzahl der durchgehenden Löcher 61 und 71 insbesondere in Übereinstimmung mit einer Verwendungsaufgabe der Brechvorrichtung 10 eingestellt werden.
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Gemäß der ersten Drehscheibe 60, wie in 1 dargestellt, können hier die Maße des Spalts zwischen einer auf der stromaufwärts befindlichen Seite vorhandenen Oberfläche 67 der Drehscheibe 60 und einer Seitenwandfläche 53 des Brechbereichs 50 eng eingestellt werden. Das vom Zuführungsbereich 30 zugeführte Feststoffmaterial M wird daher von der Luftströmung getragen und, indem es durch das durchgehende Loch 61, jedoch nicht durch den engen Spalt strömt, in den Brechbereich 50 eingeleitet. Das Pulver wird, nachdem es im Brechbereich 50 brechverarbeitet wurde, von der vom Brechbereich 50 zum Ausragungsbereich 100 strömenden Luftströmung getragen. Das Pulver wird dann, indem es durch das durchgehende Loch 71 der zweiten Drehscheibe 70 strömt, zum Austragungsbereich 100 hin ausgetragen. Das heißt, selbst wenn das Pulver auf die erste Drehscheibe 60 oder die zweite Drehscheibe 70 aufprallt, um auf eine kleine Korngröße heruntergebrochen zu werden, läßt sich das Pulver durch die Drehantriebskraft nicht einfach beeinflussen und neigt daher dazu, in einer Position in der Nähe des Drehachsenzentrums zu verbleiben. Als eine Folge davon wird das Pulver, nachdem es brechverarbeitet wurde, von der in das durchgehende Loch 71 der zweiten Drehscheibe 70 eingeleiteten Luftströmung getragen und zum Austragungsbereich 100 hin ausgetragen.
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Gemäß der ersten Drehscheibe 60, wie in 4 und 5 dargestellt, ist insbesondere eine auf der stromabwärts befindlichen Seite vorgesehene Oberfläche 62 mit vier Flügeln 63 ausgestattet. Diese Flügel 63 sind insbesondere radial zentriert auf der Drehwelle 110 vorgesehen und haben eine zur zweiten Drehscheibe 70 hin herausragende Form. Die Flügel 63 erzeugen eine Luftströmung im Inneren des Brechbereichs 50 oder schlagen in Übereinstimmung mit der die erste Drehscheibe 60 in Drehung versetzenden Drehantriebskraft auf das im Brechbereich 50 zerkleinerte Pulver auf. Wie aus 4 ersichtlich, sind die Unterflügel 64 und die mehreren Flügel 63 jeweils an Positionen entlang einer Umfangsrichtung vorgesehen. Bezüglich der Unterflügel 64 sind die Flügelflächen 64a der Unterflügel 64 in parallel zu den Flügelflächen 63a verlaufenden Richtungen vorgesehen, wenn die erste Drehscheibe 60 (z.B. wird die erste Drehscheibe 60 dieses Beispiels in der Papierebene im Uhrzeigersinn in Drehung versetzt, wie durch den Pfeil in 4 angegeben) im Verhältnis zur Orientierung des unmittelbar vorgeschalteten Flügels 63 in Drehung versetzt wird. Die erste Drehscheibe 60 ist insbesondere mit Befestigungslöchern H ausgebildet, um die Befestigungswinkelposition eines jeden der Unterflügel 64 in mehreren Positionen einstellen zu können (wobei gemäß der vorliegenden Ausführungsform drei Orientierungspositionen dargestellt sind). Die Unterflügel 64 werden daher jeweils in den vorstehend beschriebenen Richtungen befestigt, indem sie durch die Schrauben B in speziell ausgewählten Positionen der Befestigungslöcher H fixiert werden. Die in einer solchen Richtung vorgesehenen Unterflügel 64 unterteilen die Luftströmung, die vom entsprechenden Flügel 63, der dem Unterflügel 64 unmittelbar vorgeschaltet ist, erzeugt wird, in Übereinstimmung mit der Drehantriebskraft der ersten Drehscheibe 60. Folglich unterteilt der Unterflügel 64 die vom Flügel 63 erzeugte Luftströmung, schwächt die Kraft des Pulvers ab, wenn das Pulver gebrochen wird, und ändert die Strömungsrichtung der Luftströmung. Dadurch kann eine turbulente Wirbelströmung oder ein teilweiser Vakuumzustand am Umfang der ersten Drehscheibe 60 erzeugt oder eine Reißscherkraft auf das Pulver ausgeübt werden, um das Pulver fein zu zerkleinern. Indem der Unterflügel 64 an einem anderen Befestigungsloch H befestigt wird, kann die Richtung oder Orientierung des Unterflügels 64 geändert werden. Wenn beispielsweise der Unterflügel 64 radial vorgesehen wird, um so die gleiche relative Richtung wie die Flügel 63 aufzuweisen, kann der Vorgang der Unterteilung der Luftströmung, verglichen mit dem Fall der vorstehend beschriebenen Richtung, schwächer gestaltet werden. Das heißt, der Unterflügel 64 kann optimal verwendet werden, indem der Vorgang der Unterteilung der Luftströmung in Übereinstimmung mit einer bestimmten Materialeigenschaft oder dergleichen speziell eingestellt wird.
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Bezüglich der zweiten Drehscheibe 70, wie in 6 und 7 dargestellt, sind mehrere Flügel 73 und Unterflügel 74 an einer auf der stromaufwärts befindlichen Seite vorhandenen Oberfläche 72 vorgesehen. Die Flügel 73 und die Unterflügel 74 sind in einer ähnlichen Weise wie die vorstehend beschriebenen Flügel 63 und Unterflügel 64 der ersten Drehscheibe 60 vorgesehen, um einen ähnlichen Betrieb zu erzielen. Durch relative Drehung der ersten Drehscheibe 60 im Verhältnis zur zweiten Drehscheibe 70 mit den vorstehend beschriebenen Konfigurationen wird daher eine noch größere turbulente Luftströmung im Brechbereich 50 erzeugt. Folglich läßt sich die Brechverarbeitung wirksamer durchführen. Das Feststoffmaterial M wird insbesondere durch die Ausübung einer Druckkraft, einer Reißscherkraft und einer auf das Feststoffmaterial M ausgeübten Brechkraft gebrochen, indem es mit anderen Feststoffmaterialien M zusammenprallt oder indem das Feststoffmaterial M gegen einen Abschnitt des Umfangswandflächenelements 51 oder dergleichen des Brechbereichs 50 prallt. Das Brechen des Feststoffmaterials M erfolgt über die Luftströmung und eine Aufprallkraft in Übereinstimmung mit dem Drehantrieb der ersten Drehscheibe 60 und der zweiten Drehscheibe 70. Zu diesem Zeitpunkt wirken auf das Pulver, das gerade brechverarbeitet wird, die Antriebsdrehkräfte der ersten Drehscheibe 60 und der zweiten Drehscheibe 70 durch Aufschlagen oder Aufprallen ein, so daß das Pulver weitgehend innerhalb des Brechbereichs 50 bewegt wird, wobei die Korngröße des Feststoffmaterials M relativ groß ist. Wenn jedoch die erste Drehscheibe 60 oder die zweite Drehscheibe 70 auf das Pulver aufgeprallt ist, das durch die Brechverarbeitung relativ klein geworden ist, läßt sich das Pulver durch die Drehantriebskräfte nicht einfach beeinflussen. Das Pulver neigt daher dazu, in einer Position in der Nähe des Drehachsenzentrums zu verbleiben.
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Mehrere Aufprallflügel 76 sind an einer auf der stromabwärts befindlichen Seite vorhandenen Oberfläche 75 (entsprechend einer Scheibenoberfläche auf der Seite des Austragungsbereichs der Erfindung) der zweiten Drehscheibe 70 vorgesehen. Die Aufprallflügel 76 sind insbesondere radial zentriert auf der zweiten Drehwelle 111 vorgesehen. Wie aus 1 ersichtlich, ist jeder Aufprallflügel 76 in anbaubarer und abbaubarer Weise mit einem Außenumfangskantenabschnitt der zweiten Drehscheibe 70 verbunden und in einer einem Umfangswandflächenelement 52 zugewandten Form ausgebildet. Jeder Aufprallflügel 76 schlägt auf das Material auf oder schleift das Material, so daß das zwischen einem Abschnitt des Aufprallflügels 76 an einer Außenseite (in einer radialen Richtung) und dem Umfangswandflächenelement 52 befindliche Feststoffmaterial M in Übereinstimmung mit der Drehung davon gebrochen wird. Das Umfangswandflächenelement 52 ist hier ähnlich wie das (später beschriebene) Umfangswandflächenelement 51 konstruiert und mit einer Anzahl von Nutabschnitten 52a in gezahnter Ausführung über einen gesamten Umfang davon ausgebildet. Dadurch kann eine Reißscherkraft auf das Pulver ausgeübt werden, auf das das Umfangswandflächenelement 52 aufprallt. Wie aus 7 ersichtlich, sind mehrere Ausströmnuten 76a an den Oberflächenabschnitten auf einer Außenseite (in einer radialen Richtung) der Aufprallflügel 76 ausgebildet, die dem Umfangswandflächenelement 52 direkt gegenüberliegen. Die Ausströmnuten 76a sind so geformt, daß sie sich in einer Richtung der Drehung der Aufprallflügel 76 erstrecken, wobei mehrere Ausströmnuten vorgesehen sind, die in einer axialen Längenrichtung ausgerichtet sind. Daher wird eine im Nutabschnitt 52a des Umfangswandflächenelements 52 erzeugte Wirbelströmung von den Ausströmnuten 76a aus nach außen in Übereinstimmung mit der Drehung des Aufprallflügels 76 freigegeben. Dadurch kann die Fließfähigkeit des Pulvers verbessert werden. Zusätzlich können die Aufprallflügel 76 gegen einen entsprechenden Flügel mit einer unterschiedlichen Form, beispielsweise einer unterschiedlichen Länge oder dergleichen, ausgetauscht werden, oder die Anzahl oder Anordnung der Flügel kann in Übereinstimmung mit ihrer Verwendungsaufgabe wesentlich erhöht oder vermindert werden. Dadurch läßt sich der zum Brechen des Pulvers eingesetzte Verarbeitungsgrad so einstellen, daß er einer bestimmten Materialeigenschaft oder dergleichen entspricht.
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Wie aus 1 ersichtlich, ist die mit der ersten Drehwelle 110 verbundene Führungsscheibe 80 in einer Position zwischen der ersten Drehscheibe 60 und der zweiten Drehscheibe 70 vorgesehen. Wie aus 8 und 9 ersichtlich, ist die Führungsscheibe 80 insbesondere mit einer Führungsfläche 81 ausgebildet, die an einem Umfangskantenabschnitt davon die Form einer Scheibe aufweist. Wie in 1 gut erkennbar, ist die Form der Scheibenfläche der Führungsfläche 81 so ausgebildet, daß sie eine nach hinten gebogene Außenlippe in der Form einer gewölbten Fläche auf einer radialen Außenseite hat. Dadurch kann das auf die Führungsscheibe 80 aufprallende Pulver zum Flügel 63 der ersten Drehscheibe 60 hin geführt werden. Pulver, das sich in einer Position in der Nähe des Drehachsenzentrums befindet, kann zum Flügel 63 bewegt werden, und die Brechverarbeitung läßt sich wirksam durchführen.
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Wie nunmehr aus den 1 bis einschließlich 3 ersichtlich, ist ein Führungsvorsprung 90 in einer Position zwischen der ersten Drehscheibe 60 und der zweiten Drehscheibe 70 um den gesamten Umfang des Brechbereichs 50 herum ausgebildet. Der Führungsvorsprung 90 ist in Form einer herausragenden, sanft gewölbten Rippe ausgebildet, die sich zu einer Innenseite des Brechbereichs 50 hin erstreckt. Das von einer stromaufwärts befindlichen Seite zu einer stromabwärts befindlichen Seite (d.h. von der linken Seite zur rechten Seite, wie in 1 dargestellt) des Umfangswandflächenelements 51 oder von der stromabwärts befindlichen Seite zur stromaufwärts befindlichen Seite strömende Pulver kann daher zum Inneren des Brechbereichs 50 hin geführt werden. Folglich läßt sich die Brechverarbeitung wirksam durchführen.
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Jedes der Umfangswandflächenelemente 51, die auf der stromaufwärts befindlichen Seite bzw. der stromabwärts befindlichen Seite des Führungsvorsprungs 90 vorgesehen sind, ist über die gesamten Umfänge davon mit einer Anzahl von Nutabschnitten 51a (siehe 2 und 3) in gezahnter Ausführung ausgebildet. Daher kann eine Reißscherkraft auf das auf das Umfangswandflächenelement 51 aufprallende Pulver ausgeübt werden. Zusätzlich, wie in 4 und 6 dargestellt, sind auch eine Außenumfangsfläche 65 der ersten Drehscheibe 60 und eine Außenumfangsfläche 78 der zweiten Drehscheibe 70 über die gesamten Umfänge davon mit einem Nutabschnitt 66 bzw. 79 ausgebildet. Als eine Folge davon wird die Ausübung der Reißscherkraft in Übereinstimmung mit der antreibenden Drehung der Drehscheiben verbessert.
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Bezüglich der zweiten Drehscheibe 70 ist, wie in 1 und 7 dargestellt, die auf der stromabwärts befindlichen Seite vorgesehene Oberfläche 75 mit mehreren Klassierungsflügeln 77 ausgestattet. Die Klassierungsflügel 77 sind insbesondere so vorgesehen, daß sie radial zentriert um die zweite Drehwelle 111 herum angeordnet sind. Die Klassierungsflügel 77 sortieren das aus dem Spalt zwischen der Außenumfangsfläche 78 der zweiten Drehscheibe 70 und dem Umfangswandflächenelement 51 des Brechbereichs 50 ausgetragene Pulver in Übereinstimmung mit der Drehung der zweiten Drehscheibe 70. Die Klassierungsflügel 77 sind insbesondere so eingestellt, daß die Maße des Spalts zwischen einem vorderen Seitenabschnitt eines Klassierungsflügels 77 und einer Wandfläche des Austragungsbereichs 100 durch an einem Umfangswandflächenelement 101 ausgebildete Spalteinstellabschnitte 102 enger eingestellt werden können. Hier entspricht das Umfangswandflächenelement 101 einem Spalteinstellelement der Erfindung. Folglich wird das aus dem Spalt auf der Seite der Außenumfangsfläche 78 ausgetragene Pulver durch die Klassierungsflügel 77 sortiert, und das eine nicht gewünschte Korngröße aufweisende Pulver wird durch die Klassierungsflügel 77 in eine Zentrifugalrichtung geblasen und beispielsweise durch die Aufprallflügel 76 erneut gebrochen. Pulver mit einer gewünschten Korngröße wird durch die antreibende Drehkraft der Klassierungsflügel 77 nur geringfügig beeinflußt und daher mit der Luftströmung zum Austragungsbereich 100 ausgetragen. Die Klassierungsflügel 77 können durch einen Flügel mit einer unterschiedlichen Form, beispielsweise einer unterschiedlichen Länge oder dergleichen, ersetzt werden, oder es kann insbesondere die Anzahl oder Anordnung der Flügel in Übereinstimmung mit einer Verwendungsaufgabe erhöht oder vermindert werden. Des weiteren kann die Länge der Klassierungsflügel 77 oder die Anzahl oder Anordnung der Klassierungsflügel 77 in Übereinstimmung mit einer Verwendungsaufgabe spezifisch eingestellt werden, indem ein Teil, beispielsweise das Teil selbst, mit einer vorbestimmten Anzahl von Klassierungsflügeln 77 ausgetauscht wird. Dadurch läßt sich der Verarbeitungsgrad zum Herunterbrechen des Pulvers in Übereinstimmung mit einer bestimmten Materialeigenschaft oder dergleichen einstellen.
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Die Brechvorrichtung 10 der Ausführungsform entspricht der vorstehenden Beschreibung. Nunmehr wird ein Verfahren zur Verwendung der Brechvorrichtung 10 beschrieben. In der nachstehenden Beschreibung strömt das Feststoffmaterial M in durch Pfeile in 1 angezeigte Richtungen.
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In dieser Beschreibung handelt es sich bei dem Feststoffmaterial M, das in der repräsentativen Ausführungsform gebrochen wird, um ein Nahrungsmittelprodukt mit einem hohen Fett- und Zuckergehalt, wie beispielsweise Bohnen oder dergleichen. Bezogen auf die Brechvorrichtung 10 können zusätzlich die Drehzahlen der ersten Drehscheibe 60 und der zweiten Drehscheibe 70 beispielsweise auf etwa 40 m/Sekunde bzw. bis auf 100 m/Sekunde eingestellt werden. Die erste Drehscheibe 60 und die zweite Drehscheibe 70 werden so angetrieben, daß sie sich zueinander in unterschiedlichen Richtungen drehen.
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Zunächst wird die erzeugte Luftströmung von der Seite des Zuführungsbereichs 30 aus durch den drehenden Antrieb der ersten Drehscheibe 60 und der zweiten Drehscheibe 70 sowie durch den Betrieb der Einlaßmaschine dem Austragungsbereich 100 zugeleitet.
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Anschließend wird das Feststoffmaterial M dem Materialzuführungsdurchgang 31 des Zuführungsbereichs 30 zugeleitet. Das Feststoffmaterial M wird mit der Luftströmung in den Brechbereich 50 eingeleitet. Das Feststoffmaterial M wird insbesondere dadurch in den Brechbereich 50 eingeleitet, daß es durch die durchgehenden Löcher 61 der ersten Drehscheibe 60 strömt. Dadurch wird das Feststoffmaterial M von einer Stelle in der Nähe des Drehachsenzentrums aus (d.h. durch die durchgehenden Löcher 61), wo die antreibenden Drehkräfte sich relativ unwesentlich auswirken, eingeleitet. Folglich wird das Feststoffmaterial M sanft heruntergebrochen, ohne daß eine große Brechkraft abrupt ausgeübt wird. Die Feststoffmaterialien M backen weder durch das verteilte Fett oder den verteilten Zucker zusammen, noch setzen sie sich am Umfangswandflächenelement 51 fest.
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Im Brechbereich 50 wird das Feststoffmaterial M durch Ausübung der Drehantriebskräfte der ersten Drehscheibe 60 und der zweiten Drehscheibe 70, die mit jeweiligen Flügeln ausgestattet sind, wirksam und sanft heruntergebrochen. Insbesondere werden die erste Drehscheibe 60 und die zweite Drehscheibe 70 jeweils so angetrieben, daß sie sich mit wesentlichen Drehzahlen drehen. Die Wärmeerzeugung ist daher unwesentlich. Andererseits werden die erste Drehscheibe 60 und die zweite Drehscheibe 70 so in Drehung versetzt, daß sich zwischen ihnen eine relative Drehzahldifferenz ergibt. Zusätzlich werden über die Flügel 63 und 73 bewirkte Luftströmungen durch die Unterflügel 64 und 74 so aufgeteilt, daß im Brechbereich 50 eine turbulente Luftströmung erzeugt wird. Weiterhin wird das sich im Brechbereich 50 bewegende Pulver durch die Führungsscheibe 80 und den Führungsvorsprung 90 so geführt, daß das Pulver wirksam brechverarbeitet wird.
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Da das brechverarbeitete Pulver dazu neigt, in einer Position in der Nähe des Drehachsenzentrums zu verbleiben, wird das Pulver über die Luftströmung in die durchgehenden Löcher 71 der zweiten Drehscheibe 70 eingeleitet, und anschließend wird das Pulver zum Austragungsbereich 100 hin ausgetragen. Die Klassierungsflügel 77 sortieren das aus dem Spalt zwischen der Außenumfangsfläche 78 der zweiten Drehscheibe 70 und dem Umfangswandflächenelement 51 des Brechbereichs 50 ausgetragene Pulver. Als eine Folge davon wird das Pulver mit einer gewünschten Korngröße zum Austragungsbereich 100 hin ausgetragen. Zusätzlich wird das eine nicht gewünschte Korngröße aufweisende Pulver, um die gewünschte Korngröße zu erzielen, erneut brechverarbeitet und danach ausgetragen.
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Das zum Austragungsbereich 100 ausgetragene Pulver wird gesammelt.
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Auf diese Weise kann die Brechvorrichtung 10 der vorliegenden Ausführungsform vom Zuführungsbereich 30 zugeführtes Feststoffmaterial M in das durchgehende Loch 61 einleiten, wo die ausgeübten antreibenden Drehkräfte relativ gering sind. Daher kann das Feststoffmaterial M sanft gebrochen werden, ohne die Materialeigenschaften des Feststoffmaterials M zu verschlechtern. Das auf die gewünschte Korngröße heruntergebrochene Pulver kann vorzugsweise aus dem durchgehenden Loch 71 der zweiten Drehscheibe 70 auf der stromabwärts befindlichen Seite ausgetragen werden. Daher läßt sich das auf die gewünschte Korngröße heruntergebrochene Pulver rasch austragen. Folglich können die Brechgenauigkeit und die Produktgewinnungsrate unterstützt und gefördert werden, ohne die Materialeigenschaft zu beeinträchtigen.
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Eine turbulente Luftströmung kann im Brechbereich 50 durch den Einfluß der an der ersten Drehscheibe 60 und der zweiten Drehscheibe 70 angeordneten jeweiligen Flügel erzeugt werden. Dadurch läßt sich eine wirksame Brechverarbeitung erzielen, ohne während des Brechverfahrens eine große Brechkraft abrupt auf das Pulver auszuüben.
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Das Pulver kann durch die Führungsscheibe 80 und den Führungsvorsprung 90 wirksam heruntergebrochen werden.
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Zusätzlich läßt sich ein hoher Brechwirkungsgrad selbst dann erzielen, wenn sich die erste Drehscheibe 60 und die zweite Drehscheibe 70 nicht mit hohen Drehzahlen drehen. Selbst wenn beispielsweise das Feststoffmaterial M, das wahrscheinlich dem Einfluß erzeugter Wärme ausgesetzt ist, heruntergebrochen wird, läßt sich das Brechverfahren wirksam durchführen, ohne die Materialeigenschaften des Feststoffmaterials M zu verschlechtern. Die Brechvorrichtung 10 kann daher als eine Allzweckmaschine verwendet werden, die sich für verschiedene Herstellungsarten für viele Produkttypen, für Kleinmengenproduktionen und dergleichen einsetzen läßt.
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Es wird bevorzugt, die jeweiligen Teile der Klassierungsflügel 77 und dergleichen zu verwenden, da eine bestimmte Anzahl oder Anordnung der jeweiligen Teile eingestellt werden kann oder die jeweiligen Teile in Übereinstimmung mit einer speziellen Verwendungsaufgabe ausgetauscht werden können. Des weiteren können mit dem Spalteinstellelement 102 die Maße des Spalts der Klassierungsflügel 77 eingestellt werden. Selbst wenn die Anordnungspositionen der zweiten Drehscheibe 70 oder die Längen der Klassierungsflügel 77 geändert werden, lassen sich daher diese Veränderungen vorzugsweise mit den jeweiligen Teilen bewältigen.
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Ausführungsform 2
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Eine Brechvorrichtung 11 der Ausführungsform 2 wird nunmehr unter Bezugnahme auf 10 und 11 beschrieben. 10 ist eine Schnittansicht, die einen Abschnitt einer Innenkonstruktion einer Brechvorrichtung 11 aus einer seitlichen Richtung zeigt. 11 ist eine Vorderansicht der zweiten Drehscheibe 70. Zusätzlich sind in der vorliegenden Ausführungsform Bauteile und Elemente, die in ihrer Konstruktion und Betriebsweise denjenigen der Brechvorrichtung 10 der Ausführungsform 1 ähneln, mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet, so daß auf eine Erläuterung dieser Teile verzichtet werden kann. Konfigurationen und Konstruktionen, die sich davon unterscheiden, tragen unterschiedliche Bezugszahlen und werden detailliert beschrieben. In der Beschreibung beziehen sich die Bauteile und Konfigurationen, die in 10 und 11 nicht spezifisch dargestellt sind, auf die 1 bis einschließlich 9 der Ausführungsform 1, um die Konstruktionen mit den angegebenen Bezugszahlen entsprechend identifizieren zu können.
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Gemäß der Brechvorrichtung 11 der vorliegenden Ausführungsform, wie in 10 dargestellt, unterscheidet sich eine Konstruktion zum Sortieren des auf der stromabwärts befindlichen Seite der zweiten Drehscheibe 70 ausgetragenen Pulvers von derjenigen der in Ausführungsform 1 dargestellten Brechvorrichtung 10 (siehe 1). Insbesondere sind die Klassierungsflügel 77x, die an der auf der stromabwärts befindlichen Seite vorgesehenen Oberfläche 75 (d.h. entsprechend der Scheibenfläche auf der Seite des Austragungsbereichs der vorliegenden Erfindung) der zweiten Drehscheibe 70 angeordnet sind, an anderen Stellen als die in Ausführungsform 1 dargestellten Klassierungsflügel 77 vorgesehen. Zusätzlich ist ein Klassierungsbereich 120 durch Unterteilung mittels der Klassierungsflügel 77x in einem Raum auf der stromabwärts befindlichen Seite der zweiten Drehscheibe 70 ausgebildet. Der Klassierungsbereich 120 ist mit einem Klassierungszylinder 130 vorgesehen. Zusätzlich ist die auf der stromabwärts befindlichen Seite vorgesehene Oberfläche 75 der zweiten Drehscheibe 70 mit einem dickwandigen Flächenabschnitt 75y, der teilweise eine dickwandige Form aufweist, ausgestattet.
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Die vorstehende Konstruktion wird nachstehend ausführlich beschrieben.
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Die Klassierungsflügel 77x sind in Positionen in der Nähe des Drehachsenzentrums der zweiten Drehscheibe 70 befestigt. Die Klassierungsflügel 77x sind so geformt, daß sie zu einem Spalteinstellelement 122 hin mit einem allmählich zunehmenden Drehradius ausgebildet sind. Insbesondere, wie in 11 gezeigt, sind die Klassierungsflügel in einer Position auf einer radial innen liegenden Seite des durchgehenden Lochs 71 befestigt und so vorgesehen, daß das aus dem durchgehenden Loch 71 ausgetragene Pulver zu einer Außenseite (in einer Richtung des Drehradius) der Klassierungsflügel 77x hin, wie in 10 dargestellt, ausgetragen wird. Dadurch wird das aus dem durchgehenden Loch 71 ausgetragene Pulver durch die Klassierungsflügel 77x sortiert. Obwohl drei Klassierungsflügel 77x in der Umfangsrichtung der zweiten Drehscheibe 70 vorgesehen sind, wie aus 11 ersichtlich, kann die Anzahl der Klassierungsflügel 77 spezifisch, beispielsweise auf sechs oder elf Flügel, erhöht werden. Folglich ist die Klassierungsgenauigkeit einstellbar.
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Wie in 10 gezeigt, erstrecken sich die Klassierungsflügel 77x bis zur Position des Spalteinstellelements 122, das an einer Umfangswandfläche 121 des Klassierungsbereichs 120 vorgesehen ist. Dadurch wird der Klassierungsbereich 120 zur Außenseite (in der Richtung des Drehradius) der Klassierungsflügel 77x hin unterteilt. Ein enger Spalt ist zwischen einem vorderen Seitenabschnitt der Klassierungsflügel 77x und dem Spalteinstellelement 122 vorgesehen.
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Wie nunmehr aus 11 ersichtlich, sind die dickwandigen Flächenabschnitte 75y in Positionen an den in der zweiten Drehscheibe 70 vorgesehenen jeweiligen durchgehenden Löchern 71 ausgebildet. Was insbesondere die in 10 dargestellten dickwandigen Flächenabschnitte 75y betrifft, ist deren Wanddicke so ausgebildet, daß sie in der Radiusrichtung der zweiten Drehscheibe 70 zu einer Innenseite hin linear zunimmt. Die dickwandigen Flächenabschnitte 75y erzeugen eine Luftströmung, die in Übereinstimmung mit der Drehung der zweiten Drehscheibe 70 der Außenseite (in der radialen Richtung) zugeführt wird. Die Luftströmung bewirkt einen Widerstand gegen die aus dem durchgehenden Loch 71 ausgetragene und dem Klassierungsbereich 120 zugeleitete Strömung. Das heißt, es wird eine Widerstandskraft ausgeübt, um das durchgehende Loch 71 zu blockieren. Dadurch kann die Menge des aus dem durchgehenden Loch 71 ausgetragenen Pulvers geregelt werden. Pulver ohne die gewünschte Korngröße kann beispielsweise so eingeschränkt werden, daß das Pulver nicht zum Austragungsbereich hin ausgetragen wird.
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Des weiteren ist die Form der dickwandigen Flächenabschnitte 75y nicht auf die Form begrenzt, die eine lineare Veränderung der Wanddicke aufweist. Bei der Form kann es sich beispielsweise um eine gewölbte Fläche oder eine Ausbildung in Stufenform handeln.
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Wie nunmehr aus 10 ersichtlich, weist der Klassierungszylinder 130 die Form eines Zylinders auf, der die Außenseite (in der Richtung des Drehradius) der Klassierungsflügel 77x abdeckt. Der Klassierungszylinder 130 hat insbesondere die Form eines konischen Zylinders mit einem Durchmesser, der von einer stromaufwärts befindlichen Seite aus zu einer stromabwärts befindlichen Seite hin (d.h. von der linken Seite zur rechten Seite, wie in 10 gezeigt) allmählich größer wird. Der Klassierungszylinder 130 ist so vorgesehen, daß er jeweils konstante Spalte zwischen dem Klassierungszylinder 130 und der zweiten Drehscheibe 70, den Klassierungsflügeln 77x und der Umfangswandfläche 121 des Klassierungsbereichs 120 aufrechterhält. Der Klassierungszylinder 130 ist über die Stützelemente 131 integral an der Umfangswandfläche 121 des Klassierungsbereichs 120 montiert. Des weiteren sind die Stützelemente 131 teilweise an mehreren Stellen des Klassierungszylinders 130 befestigt und so geformt, daß dadurch die Strömung des sich auf der Außenseite des Klassierungszylinders 130 bewegenden Pulvers nicht blockiert wird. Es können verschiedene Klassierungszylinder 130 vorgesehen werden, die Betriebsarten ermöglichen, in denen sich die jeweiligen Spaltmaße voneinander unterscheiden und sich jeweils unterschiedlich einstellen lassen. Der Klassierungszylinder 130 läßt sich dann für eine spezifische Verwendungsaufgabe austauschen. Folglich können die jeweiligen Spaltmaße und die Klassierungsgenauigkeit zweckdienlich eingestellt werden. Der Klassierungszylinder 130 kann beispielsweise in mehreren Positionen mit Befestigungslöchern vorgesehen werden, um das Einstellen der Befestigungsposition des Klassierungszylinders 130 zu ermöglichen.
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Der Klassierungszylinder 130 ist zwischen den Klassierungsflügeln 77x und der Umfangswandfläche 121 vorgesehen. Der Klassierungszylinder 130 ist zur Unterteilung vorgesehen, um die Form des Raums zwischen den Klassierungsflügeln 77x und der Umfangswandfläche 121 zu reduzieren. Dadurch läßt sich die Strömung des sich im Klassierungsbereich 120 bewegenden Pulvers fein regeln. Die Klassierungsflügel 77x sind so geformt, daß der Zylinderdurchmesser von der stromaufwärts befindlichen Seite zur stromabwärts befindlichen Seite hin zunimmt. Daher kann das im Klassierungszylinder 130 strömende Pulver problemlos zur stromabwärts befindlichen Seite hin strömen.
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Nachstehend wird nunmehr ein Verfahren zur Verwendung der Brechvorrichtung 11 der vorliegenden Ausführungsform beschrieben.
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Die aus den in der zweiten Drehscheibe 70 ausgebildeten durchgehenden Löchern 71 ausgetragene Pulvermenge wird in Übereinstimmung mit der Drehung des dickwandigen Flächenabschnitts 75y zweckdienlich eingeschränkt. Daher kann beispielsweise das Pulver, das sich in einem Zustand vor dem Erreichen der gewünschten Korngröße befindet, im Brechbereich 50 zurückgehalten und das Brechverfahren bis zur wirksamen Durchführung fortgesetzt werden. Das aus einem Spalt auf der Seite der Außenumfangsfläche und durch die durchgehenden Löcher 71 der zweiten Drehscheibe 70 ausgetragene Pulver tritt in den Klassierungsbereich 120 ein und wird verarbeitet, um ein Sortieren durch den Klassierungsflügel 77x und den Klassierungszylinder 130 zu bewirken. Das heißt, das Verarbeiten und Herunterbrechen und der Vorgang des Klassierens des Pulvers lassen sich wirksam durchführen.
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Gemäß der Brechvorrichtung 11 der Ausführungsform können auf diese Weise die Klassierungsgenauigkeit und der Wirkungsgrad der Brechverarbeitung des durch das durchgehende Loch 71 ausgetragenen Pulvers gefördert und unterstützt werden. Darüber hinaus kann die Klassierungsgenauigkeit des Pulvers präzise geregelt werden.
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Obwohl die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Blick auf die zwei vorstehend beschriebenen Beispiele erläutert wurden, ist es, zusätzlich zu den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen, auch möglich, die vorliegende Erfindung in verschiedenen Konfigurationen zu realisieren.
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Obwohl beispielsweise in Ausführungsform 1 und in Ausführungsform 2 eine Konstruktion mit mehreren Drehscheiben vorgesehen ist, ist eine Konstruktion mit lediglich einer Drehscheibe ebenfalls verwendbar. Eine Konstruktion mit jeweiligen durchgehenden Löchern an den beiden Drehscheiben wurde beschrieben. Es kann aber auch eine Konstruktion mit nur an einer der Drehscheiben ausgebildeten durchgehenden Löchern verwendet werden. In diesem Fall wird in den Brechbereich eingeleitetes Material abrupt einer großen Brechkraft ausgesetzt oder im Brechbereich übermäßig heruntergebrochen, so daß diese Alternative nur mit Vorsicht eingesetzt werden sollte.
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In Ausführungsform 1 ist eine Konstruktion vorgesehen, in der die erste Drehscheibe 60 und die zweite Drehscheibe 70 so angetrieben werden, daß sie sich in unterschiedlichen Richtungen drehen. Es ist jedoch auch möglich, daß sich die erste Drehscheibe 60 und die zweite Drehscheibe 70 in der gleichen Richtung, aber mit unterschiedlichen Drehzahlen drehen, oder es kann lediglich eine der Drehscheiben in Drehung versetzt werden, während die andere stationär bleibt. Das heißt, die Brechverarbeitung läßt sich so durchführen, daß die Auswirkungen der relativen Drehzahldifferenz in Übereinstimmung mit der Materialeigenschaft eingeschränkt werden.
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Die Brechvorrichtung ist für den Gebrauch in horizontaler Anordnung dargestellt. Die Brechvorrichtungen 10 und 11 können jedoch auch vertikal angeordnet werden, so daß sich der Austragungsbereich an der oberen Seite der Vorrichtungen befindet, und sie können verwendet werden, indem die Drehrichtung der Drehscheibe orthogonal zur Richtung der Einwirkung einer Schwerkraft eingestellt wird. Dadurch wird die zwecks Drehung angetriebene Drehscheibe durch die Schwerkraft lediglich geringfügig beeinflußt und der Drehzustand weiter stabilisiert.
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Obwohl eine Konstruktion beschrieben wurde, in der der Brechbereich 50 durch eine Unterteilung mit zwei Drehscheiben, beispielsweise die erste Drehscheibe 60 und die zweite Drehscheibe 70, gebildet ist, kann die Brechvorrichtung auch in einer mehrere Brechbereiche aufweisenden Konstruktion vorgesehen werden. Dies kann dadurch erzielt werden, daß die Breitenlänge des Gehäuses und die Umfangswandfläche der Brechvorrichtung länger ausgeführt und eine dritte Drehscheibe in paralleler Anordnung vorgesehen wird, wobei die dritte Drehscheibe mit der ersten Drehwelle oder dergleichen verbunden ist. Des weiteren kann eine dritte Drehwelle zur Verbindung mit der dritten Drehscheibe separat vorgesehen werden.
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In Ausführungsform 2 ist weiterhin der Klassierungszylinder 130 so geformt, daß der Zylinderdurchmesser von der stromaufwärts befindlichen Seite zur stromabwärts befindlichen Seite hin größer wird. Es kann aber auch ein Klassierungszylinder 130 verwendet werden, der so geformt ist, daß der Zylinderdurchmesser in Übereinstimmung mit einer bestimmten Materialeigenschaft oder dergleichen konstant bleibt oder verkleinert wird. Wenn eine Zylinderausführung verwendet wird, bei der der Durchmesser zur stromabwärts befindlichen Seite hin kleiner wird, kann die Fließfähigkeit des Pulvers geringer werden, und daher ist mit Vorsicht vorzugehen.
