JP2015508021A - 竪型ローラミルおよび竪型ローラミルの動作方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、竪型ローラミルおよび竪型ローラミルの動作方法に関するものであり、その粉砕アセンブリは、粉砕テーブルと少なくとも１つの粉砕ローラとを含み、被粉砕物が粉砕テーブルと少なくとも１つの粉砕ローラとの間の粉砕ベッドで粉砕されるように相互作用し、少なくとも１つの粉砕アセンブリは駆動されて、少なくとも１つの粉砕アセンブリは引き寄せられ、そして、引き寄せられた粉砕アセンブリは、粉砕テーブルと少なくとも１つの粉砕ローラとの間の粉砕ベッドを通るエネルギの流れを増加させるために制動される。【選択図】図４

Description

本発明は、竪型ローラミルおよび竪型ローラミルの動作方法に関するものであり、粉砕プレートと少なくとも１つの粉砕ローラとを含む粉砕アセンブリが、粉砕プレートと少なくとも１つの粉砕ローラとの間で被粉砕物を粉砕するように相互作用し、少なくとも１つの粉砕アセンブリは駆動され、少なくとも１つの粉砕アセンブリは牽引される。

たとえば、チューブミルなどのその他の粉砕システムに対して、エネルギの著しい節約を可能とする竪型ローラミルは、結合剤業界用粉末状原料の生成に、ますます用いられている。

独国特許出願公開第１０２００７０３３２５６Ａ１号明細書は、被駆動粉砕プレートを有する竪型ローラミルを開示し、ここで、粉砕プレートは、粉砕ベッドを通して粉砕ローラを駆動する。しかし、これは性能の大きい変動、ひいては駆動トレーン上に大きい荷重をもたらし、それに応じて、駆動トレーンにおいて高い安全率を必要とする。一方、入力パワーおよび粉砕も高い変動を受け、原料ベッドによって条件つきで制御できるだけである。

独国特許出願公開第３５２０９３７Ａ１号明細書は、垂直軸のまわりに回転可能に取り付けられるテーブルを有するローラミルをさらに開示し、テーブルは上側に環状の溝を提供して、球状に構成される粉砕ローラと相互作用し、被粉砕物が押しつぶされて粉砕されるギャップは、粉砕ローラの球形円周部分と環状の溝との間に構成される。

したがって、粉砕ローラが駆動されることはすでに独国特許出願公開第１９７０２８５４Ａ１号明細書において提案されている。また、そこでは、一方では、個々の粉砕ローラはそれぞれ、粉砕プレートおよびその上に配置される被粉砕物、または被粉砕物のベッドを通した回転駆動により互いに結合していること、および、一方では、粉砕プレートおよび粉砕ローラ上で相互作用するとき、たとえば、粉砕プレート上の回転径の相違（転がり点／直径）、個々の粉砕ローラの（たとえば摩耗による）有効径の相違、および被粉砕物の吸い込み中の挙動の相違によって引き起こされることがある大きく異なる入力パワーを有してもよいことが指摘されている。

個々の粉砕ローラ間の回転のわずかな変化でさえ、個々の駆動において比較的大きく性能を変動させる効果を有する。これは、粉砕ローラにある程度の加速および減速をもたらし、個々に被駆動粉砕ローラは互いに作用し、粉砕動作中、かなり大きい力および／またはエネルギを必要とする。

したがって、独国特許出願公開第１９７０２８５４Ａ１号明細書において、動作中のすべての被駆動粉砕ローラの個々の回転駆動間の変動を、一般的な性能バランスレギュレータによってバランスをとることが提案されている。

しかし、結合剤の製造において、竪型ミルで達成できる被粉砕物の微粉含有量は、たとえばチューブミルなどのその他の粉砕システムによるものより低く、結合剤の特性においてマイナス効果を有することがある。

したがって、本発明は、竪型ローラミルおよび竪型ローラミルの動作方法を改善する目的に基づき、粉砕ツールの接触あたりの微粉含有量（粉砕ローラと粉砕プレートとの間の粉砕ベッドで露出している間の粉砕の進捗）を向上させる。

本目的は、請求項１および１０の特徴によって、本発明により達成される。

本発明による、竪型ローラミルの動作方法において、粉砕プレートと少なくとも１つの粉砕ローラとを含む粉砕アセンブリは、被粉砕物が粉砕プレートと少なくとも１つの粉砕ローラとの間の粉砕ベッドにおいて粉砕されるように相互作用し、少なくとも１つの粉砕アセンブリは駆動され、少なくとも１つの粉砕アセンブリは牽引され、粉砕プレートと少なくとも１つの粉砕ローラとの間の粉砕ベッドを通るエネルギの流れを増加させるために、被牽引粉砕アセンブリは制動される。

本発明による竪型ローラミルは、少なくとも１つの被駆動粉砕アセンブリおよび少なくとも１つの被牽引粉砕アセンブリを示し、粉砕アセンブリは、被粉砕物が粉砕プレートと少なくとも１つの粉砕ローラとの間の粉砕ベッドにおいて粉砕されるように相互作用する、粉砕プレートおよび少なくとも１つの粉砕ローラから形成される。被牽引粉砕アセンブリは、粉砕プレートと少なくとも１つの粉砕ローラとの間の粉砕ベッドを通るエネルギの流れを増加させるために、被牽引粉砕アセンブリを制動するための制動装置とさらに相互作用する。

被牽引粉砕アセンブリは駆動源によって駆動されず、被粉砕物によって回転させられるだけである。

粉砕ベッドを通るエネルギの流れを増加させることにより、粉砕プレートと少なくとも１つの粉砕ローラとの間のすべりが増加し、それは図１〜３によって、以下でさらに詳細に説明される。そこでは、粉砕プレート１、粉砕ローラ２、および粉砕ベッド３が概略の方法で示されている。粉砕ベッド３上の粉砕ローラ２の力の接点は、参照符号４で識別される。すべりは、力の接点４における粉砕ローラ２の周速度と、粉砕プレート１に垂直下方に押し付けられる力の接点（半径Ｒ_Ｋ）の粉砕プレート１の周速度との間の速度差Δｖ_Ｓによって定義される。

図２は、力の接点４の近くにおける、被駆動粉砕ローラ２および被牽引粉砕プレート１を有する例を示す。ここで、粉砕ローラ２と接触する粉砕ベッド３の上層が、被牽引粉砕プレート１と接触する下層より高い速度を示すことは、明確に明らかである。最大速度と最小速度との差は、すべりΔｖ_Ｓ１として識別される。

図３において、被牽引粉砕プレート１はさらに制動される。粉砕ベッド３の最上層の速度が実質的に不変のままである一方、粉砕プレート１と接触している下層の速度は低下する。したがって、図３におけるすべりΔｖ_Ｓ２は、図２の状況のすべりΔｖ_Ｓ１より大きい。しかし、粉砕プレート速度がレギュレータによって影響される場合（たとえば、一定速度の場合）、粉砕ローラ２と接触する層の速度は増加する。

図２の発生するすべりΔｖ_Ｓ１は、粉砕ローラによって粉砕ベッドに作用する垂直力、粉砕ベッド３、粉砕ローラおよび粉砕プレートの形状寸法、および伝達されるトルクによって実質的に決まる。図３の粉砕プレート１を制動する場合、（粉砕ベッドを通るエネルギの流れを増加させる）粉砕アセンブリの目標とされる制動によって、すべりΔｖ_Ｓ２は同じ垂直力で増加し、粉砕ベッド３における剪断荷重を増加させる。そして、これは経路あたりのより高い微粉含有量に直接影響する。

本発明のさらなる実施形態は、従属請求項の主題である。

粉砕ベッドを通るエネルギの流れを増加させることは、さまざまな方法で実現されてもよい。したがって、たとえば、粉砕ローラが駆動され、粉砕プレートが制動されてもよく、または、少なくとも粉砕プレートが駆動され、少なくとも１つの粉砕ローラが制動されてもよい。本発明の好ましい実施形態によると、１つの粉砕アセンブリの制動中、その他の粉砕アセンブリを駆動するために使用されるエネルギが発生する。制動エネルギを戻すために、システム全体のエネルギ消費量はわずかに増加するだけであるが、対照的に、所望の目標微粉度の場合の粉砕効率はかなり増加する。

粉砕ベッドを通るエネルギの流れを調整するために、粉砕プレートと少なくとも１つの粉砕ローラとの間のすべりを予め設定された範囲で調整することが、さらに提供されてもよい。このために、特に、被制動粉砕アセンブリの回転速度が、調整のために決定および使用されてもよい。粉砕プレートと少なくとも１つの粉砕ローラとの間のすべりが、粉砕される被粉砕物の微粉含有量に応じて調整されることが、さらに考えられる。

被駆動粉砕アセンブリに対して、粉砕プレートと少なくとも１つの粉砕ローラとの間のすべりが３〜１０％の範囲で調整されるように、被制動粉砕アセンブリが便宜上制動されることが、本発明が基とする実験で示されている。制動されず単に牽引されるだけの粉砕アセンブリに関して、被制動アセンブリは、粉砕プレートと少なくとも１つの粉砕ローラとの間のすべりが１５〜１００％まで増加するように、被駆動粉砕アセンブリに対してさらに制動されてもよい。

竪型ローラミルの物理的な実施形態において、少なくとも１つの被駆動粉砕アセンブリは、粉砕ローラ駆動源と相互作用する少なくとも１つの粉砕ローラによって形成されてもよく、少なくとも１つの被牽引粉砕アセンブリは、制動装置と相互作用する粉砕プレートによって形成されてもよい。しかし、少なくとも１つの被駆動粉砕アセンブリが、粉砕プレート駆動源と相互作用する粉砕プレートによって形成されること、および、少なくとも１つの被牽引粉砕アセンブリが、制動装置と相互作用する少なくとも１つの粉砕ローラによって形成されることも考えられる。制動効果は、特に、発電機によって形成されてもよい。

本発明のさらなる利点および実施形態は、以下の説明および図によって、以下でさらに詳細に説明される。

図１は、竪型ローラミルの略詳細図を示し、力の接点を説明する。 図２は、粉砕ローラが駆動され、粉砕プレートが牽引される場合の、すべりの略図を示す。 図３は、粉砕ローラが駆動され、粉砕プレートが制動される場合の、すべりの略図を示す。 図４は、被駆動粉砕ローラおよび被制動粉砕プレートを有する竪型ローラミルの略図を示す。 図５は、被駆動粉砕プレート、ならびに１つの被駆動粉砕ローラおよび１つの被制動粉砕ローラを有する竪型ローラミルの略図を示す。 図６は、粉砕プレートが駆動され、粉砕ローラが牽引される場合の、すべりの略図を示す。 図７は、粉砕プレートが駆動され、粉砕ローラが制動される場合の、すべりの略図を示す。 図８は、被駆動粉砕プレート、ならびに１つの被制動粉砕ローラおよび１つの被牽引粉砕ローラを有する竪型ローラミルの略図を示す。 図９は、被制動粉砕プレート、ならびに１つの被制動粉砕ローラおよび１つの被駆動粉砕ローラを有する竪型ローラミルの略図を示す。

図４に記載の例示的な実施形態において、２つの粉砕ローラ２、５は連結された粉砕ローラ駆動源６、７によって駆動される。粉砕プレート１は、粉砕ベッド３によって牽引され、粉砕プレート１と粉砕ローラ２、５との間のすべりを調整するために、制動装置８に動作可能に連結される。さらにまた、粉砕ローラ駆動源６、７および制動装置８に連結するレギュレータ装置９が提供される。センサ、特に、たとえば、粉砕プレート１、および必要な場合、粉砕ローラ２、５の回転速度を検出するためのセンサによって、実際に存在するすべりが決定されてもよい。

ここで、制動装置８は、粉砕プレート１が制動されるときに、一般的な中間エネルギ蓄積装置１４を通して粉砕ローラ駆動源６および／または７のために使用されてもよいエネルギを発生させるために、発電機として構成される。

図４に記載の粉砕プレート１がさらに制動されない場合、図２に記載のすべりΔｖ_Ｓ１が起こるだろう。粉砕プレート１が制動装置８によってさらに制動される場合、図３のとおり、すべりはΔｖ_Ｓ２に増加する。それにより、粉砕ベッド内の速度差が増加するため、粉砕ベッド３内の剪断荷重は増加する。さらなる剪断荷重により、経路あたりの微粉含有量がさらに大きくなる効果がある。したがって、粉砕される被粉砕物の微粉含有量に応じて調整されているすべりも想像することができる。このために、粉砕される被粉砕物の微粉含有量は、調整のために決定および使用されるだろう。

図５に記載の例示的な実施形態において、粉砕プレート１は粉砕プレート駆動源１１によって駆動される。さらにまた、粉砕ローラ２は粉砕ローラ駆動源６によって駆動される。一方、１つの粉砕ローラ１２は、制動装置１０によって制動される。ここでまた、ここでもたらされる制動エネルギは、粉砕ローラ２および／または粉砕プレート１を駆動するために使用されてもよい。また、粉砕ローラ１２と粉砕プレート１との間のすべりは、レギュレータ装置９によって予め設定された範囲で調整されてもよい。図５に記載の変形により、ミルのより大きな柔軟性という利点がもたらされ、特に、微細な原料のスループットのかなりの増加を、実現することができる。

図６および図７において、それぞれ、単に牽引されたまたは制動された粉砕ローラと被駆動粉砕プレートとの間のすべりの状況が示され、図６の粉砕ローラ１３は単に牽引されるだけであり、図７の粉砕ローラ１２はさらに制動されている。ここでまた、さらに粉砕ローラ１２を制動することにより、粉砕ローラ１２と粉砕プレート１との間のすべり、または、粉砕ベッド３内の剪断荷重は、それぞれ、再び増加する（Δｖ_Ｓ３＜Δｖ_Ｓ４）ことは明らかである。

図８において、粉砕プレート駆動源１１によって駆動される粉砕プレート１は、制動装置１０によって制動される粉砕ローラ１２および単に牽引される粉砕ローラ１３と結合される。被制動粉砕ローラ１２と粉砕プレート１との間のすべりの設定は、再度、レギュレータ装置９によって行われる。制動工程において回復されるエネルギも、粉砕プレート１を駆動するために使用されてもよい。粉砕ローラ１２および１３の近くにおいてこのような結果となるすべりは、図６および図７から、同様に明らかである。

最後に、図９において、被制動粉砕プレート１が被駆動粉砕ローラ２および被制動粉砕ローラ１２と結合される例示的な実施形態が示される。

粉砕プレート駆動源１１および粉砕プレートの制動装置１０は、駆動または制動が選択的に可能でもよいアセンブリとして便宜上実現される。また、粉砕ローラ駆動源６および／または７、ならびに制動装置１２も、両方の目的を実現できるアセンブリによって形成されてもよい。

もちろん、すべての示された変形において、２つより多い粉砕ローラも提供されてよく、それぞれの追加の粉砕ローラは、駆動される、制動される、または単に牽引されるだけのいずれでもよい。

被駆動粉砕アセンブリと被制動粉砕アセンブリとの間のすべりは、便宜上、３〜１０％の範囲で調整されることが、本発明が基とする実験で示されており、これは、一方では、微粉含有量の比率を大きく増加させるためであり、他方では、合理的な限度の範囲内でさらなるエネルギ必要量を維持するためである。これは、被駆動粉砕アセンブリの接触領域の粉砕ベッドの速度が、被制動粉砕アセンブリの接触領域の粉砕ベッドの速度より３〜１０％高いことを意味する。

Claims (14)

1. 粉砕プレート（１）と少なくとも１つの粉砕ローラ（２、５、１２、１３）とを含む粉砕アセンブリが、前記粉砕プレート（１）と前記少なくとも１つの粉砕ローラ（２、５、１２、１３）との間の粉砕ベッドで被粉砕物を粉砕するように相互作用し、
   少なくとも１つの前記粉砕アセンブリは駆動され、少なくとも１つの粉砕アセンブリは牽引され、
   前記粉砕プレートと前記少なくとも１つの粉砕ローラとの間の前記粉砕ベッドを通るエネルギの流れを増加させるために、被牽引粉砕アセンブリが制動されるステップ、
   を含むことを特徴とする竪型ローラミルの動作方法。
2. 請求項１に記載の方法において、
   少なくとも１つの粉砕ローラ（２、５）は駆動され、前記粉砕プレート（１）は制動されるステップ、
   を含むことを特徴とする方法。
3. 請求項１に記載の方法において、
   少なくとも前記粉砕プレート（１）は駆動され、少なくとも１つの粉砕ローラ（１２）は制動されるステップ、
   を含むことを特徴とする方法。
4. 請求項１に記載の方法において、
   １つの粉砕アセンブリの制動中、その他の粉砕アセンブリを駆動するために使用されるエネルギが発生するステップ、
   を含むことを特徴とする方法。
5. 請求項１に記載の方法において、
   前記粉砕ベッドを通る前記エネルギの流れが、前記粉砕プレート（１）と前記少なくとも１つの粉砕ローラ（２、５、１２）との間で発生するすべり（Δｖ_Ｓ２、Δｖ_Ｓ４）によって予め設定された範囲で調整されるステップ、
   を含むことを特徴とする方法。
6. 請求項５に記載の方法において、
   前記粉砕プレート（１）と前記少なくとも１つの粉砕ローラ（２、５、１２）との間のすべり（Δｖ_Ｓ２、Δｖ_Ｓ４）を調整するために、被制動粉砕アセンブリの回転速度が決定されるステップ、
   を含むことを特徴とする方法。
7. 請求項５に記載の方法において、
   被駆動粉砕アセンブリに関して、前記粉砕プレート（１）と前記少なくとも１つの粉砕ローラ（２、５、１２）との間のすべり（Δｖ_Ｓ２、Δｖ_Ｓ４）が３〜１０％の範囲で調整されるように、前記被制動粉砕アセンブリが制動されるステップ、
   を含むことを特徴とする方法。
8. 請求項５に記載の方法において、
   前記粉砕プレート（１）と前記少なくとも１つの粉砕ローラ（２、５、１２）との間のすべり（Δｖ_Ｓ２、Δｖ_Ｓ４）が、粉砕される被粉砕物の微粉含有量に応じて調整されるステップ、
   を含むことを特徴とする方法。
9. 請求項５に記載の方法において、
   前記被制動粉砕アセンブリは、前記粉砕プレート（１）と前記少なくとも１つの粉砕ローラ（２、５、１２）との間のすべり（Δｖ_Ｓ２、Δｖ_Ｓ４）が、制動されず単に牽引されるだけの粉砕アセンブリに対して、１５〜１００％まで増加するように、前記被駆動粉砕アセンブリに対して制動されるステップ、
   を含むことを特徴とする方法。
10. 被粉砕物が粉砕プレートと少なくとも１つの粉砕ローラ（２、５、１２、１３）との間の粉砕ベッドで粉砕されるように相互作用する前記粉砕プレート（１）および前記少なくとも１つの粉砕ローラ（２、５、１２、１３）によって形成される、少なくとも１つの被駆動粉砕アセンブリと少なくとも１つの被牽引粉砕アセンブリとを有し、
    前記粉砕プレート（１）と前記少なくとも１つの粉砕ローラ（２、５、１２）との間の粉砕ベッドを通るエネルギの流れを増加させるために、前記被牽引粉砕アセンブリは、前記被牽引粉砕アセンブリを制動するための制動装置（８、１０）と相互作用する、
    ことを特徴とする竪型ローラミル。
11. 請求項１０に記載の竪型ローラミルにおいて、
    前記少なくとも１つの被駆動粉砕アセンブリは、粉砕ローラ駆動源（６、７）と相互作用する少なくとも１つの粉砕ローラ（２、５）によって形成され、
    前記少なくとも１つの被牽引粉砕アセンブリは、前記制動装置（８）と相互作用する前記粉砕プレート（１）によって形成される、
    ことを特徴とする竪型ローラミル。
12. 請求項１０に記載の竪型ローラミルにおいて、
    前記少なくとも１つの被駆動粉砕アセンブリは、粉砕プレート駆動源（１１）と相互作用する前記粉砕プレート（１）によって形成され、
    前記少なくとも１つの被牽引粉砕アセンブリは、前記制動装置（１０）と相互作用する前記少なくとも１つの粉砕ローラ（１２）によって形成される、
    ことを特徴とする竪型ローラミル。
13. 請求項１０に記載の竪型ローラミルにおいて、
    前記制動装置（８、１０）は発電機によって形成される、
    ことを特徴とする竪型ローラミル。
14. 請求項１０に記載の竪型ローラミルにおいて、
    前記粉砕プレートと前記少なくとも１つの粉砕ローラ（２、５、１２）との間のすべりを、予め設定された範囲で調整するためのレギュレータ装置（９）が提供される、
    ことを特徴とする竪型ローラミル。

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