JP3827078B2

JP3827078B2 - 材料の衝突を同期的かつ対称的にする装置

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Publication number: JP3827078B2
Application number: JP2001524732A
Authority: JP
Inventors: バン・デル・ザンデン，ヨハネス・ペトルス・アンドレアス・ヨゼフス
Original assignee: バン・デル・ザンデン，ロゼマリー・ヨハンナ; バン・デル・ザンデン，ヨハネス・ペトルス・アンドレアス・ヨゼフス; アイエイチシー・ホランド・エヌ・ブイ
Priority date: 1999-09-20
Filing date: 2000-09-19
Publication date: 2006-09-27
Anticipated expiration: 2020-09-19
Also published as: NZ517805A; US6802466B1; JP2003509207A; EP1084751A9; WO2001021313A1; CA2384871A1; AU754157B2; EP1084751A1; AU7817400A; ZA200201996B

Description

【０００１】
【発明の分野】
本発明は、特に粗粒又は粒子を粉砕する目的で、材料、特に粗粒又は粒子材料を作る分野に関する。
【０００２】
【発明の背景】
材料は、公知技術により、これに衝撃負荷を加えることにより粉砕することができる。この種の衝撃負荷は、材料を衝撃部材、例えば壁に高速で衝突させることにより作られる。また、別の選択により、材料の粒子を互いに衝突させることも可能である。衝撃負荷は、材料の不規則な位置に形成される微細なひび割れを作る。これらの微細なひび割れは、衝撃負荷が十分に大きいとき、又は十分な回数反復されるとき、最終的に、材料が完全に粉砕され、より小さい粒子に分解されるまで、衝撃負荷の影響下で連続的に更に広げられる。材料を粉砕するには、衝撃用部材が、衝撃を受ける材料より硬いか又は少なくも衝撃を受ける材料と同じ硬さの材料で構成されることが前提条件である。達成される粉砕の度合い又は粉砕可能性は、衝撃負荷とともに増大する。衝撃負荷は、常に衝撃部材の変形及びしばしばかなりの摩耗を発生させる。
【０００３】
材料の運動は、遠心力の影響下で作られることが多い。この方法においては、材料は、高速回転している縦軸ローターから遠心力で投げられ、ローターの周囲に置かれた衝撃部材に高速で衝突する。衝撃部材（衝撃面）は、硬質金属面（装甲リング）により形成することができるが、材料それ自体（自己リング）の粒子又は床とすることもできる。後者の事例は自己プロセスであり、衝撃中の摩耗は限定されて留まる。粒子が遠心力で投げられる位置より大きい半径方向距離において、ローターと一緒に回転している衝撃部材に粒子を衝突させることも可能である。
【０００４】
この過程により作られた衝撃力は、材料がローターから離れて静止又は一緒に回転している（共回転）衝撃部材を叩く速度に直接関係する。言い換えれば、ある特定の構成においてローターがより迅速に回転すると、粉砕の結果もより良いであろう。更に、材料が衝撃部材に当たる角度が粉砕の確率に影響する。同じことが、材料の受ける又は対処しなければならない衝撃回数及びどのくらい迅速に衝撃が連続して起きるかについて言える。
【０００５】
材料が衝撃を１回だけ受ける単衝撃粉砕機、材料が最初の衝撃後に再加速され第２の衝撃により負荷を加えられ、この過程が更に繰り返される間接二重衝撃粉砕機、及び材料が共回転衝撃部材に投げられることにより達成し得る２回以上続く負荷を材料が受ける直接二重衝撃粉砕機の間には明らかな違いがある。通常は直接二重衝撃が行われる。直接二重衝撃は、共回転衝撃中、粒子が負荷を受けると同時に１次衝撃速度よりも早い２次衝撃速度で続く第２の衝撃に向けて加速されるので恐らく粉砕をかなり増加させ、一方、エネルギー消費は単衝撃と実質的に同様である（間接二重衝撃はエネルギー消費が２倍である）ため通常は好まれる。
【０００６】
公知の単衝撃粉砕機においては、ローターの周りの装甲リングを形成する衝撃面は、一般に、水平面における衝撃（ストーン・オン・スチール）ができるだけ直角方向で生ずるような方法で配置される。この目的のために要求される衝撃面の特別な形態は、装甲リングが全体として多くの突き出たコーナーを有するある種のぎざぎざのある形状を持つことを意味する。この種の装置はＵＳ５，２８４，１０１号より知られる。この公知の方法においては、衝撃は、粒子の３分の２にまで影響を与える突き出たコーナーにより大きく乱される。これにより装甲リングに沿って極めて大きな摩耗速度が生じ、同時に粉砕の確率は大きく減らされる。残念なことに、２次衝撃面を有効位置に置くことは実質的に不可能なため、残っている弾性エネルギー（跳ね返り速度）を、直接二重衝撃を作るために使用することはできない。このため、単衝撃が達成されるだけである。遠心力による加速は、粒子に負荷を加えるためには役に立たず、しかもこの種の粉砕機に関連する主な原因であるインペラーのブレードに沿った摩耗を大きくさせる。
【０００７】
静止装甲リングの代わって、静止トラフ構造をローターの縁の周りに配置することができ、このトラフには、同じ材料の自己床又は自己リングを作る。遠心力で投げられた材料は自己リングを叩く（ストーン・オン・スチール）。この種の装置は、ＥＰ０，０７４，７７１号より知られる。この公知の方法の粉砕レベルは限定され、この粉砕機は、粗粒を一緒にこする手段による顆粒材料の後処理用、特に不規則な形の粗粒の「キュービング（ｃｕｂｉｎｇ）」用に主に使用される。ＵＳ４，５７５，０１４号は、材料が装甲リング（ストーン・オン・スチール）又は同じ材料（ストーン・オン・スチール）の床に対して遠心力で投げられる自己ローターブレードを有する装置を明らかにする。
【０００８】
ＵＳ５，８６３，００６号は、垂直方向回転軸線まわりに回転する水平方向に配置された計量面上で計量された材料に負荷を加えることと加速することとを同時に行う方法を明らかにする。しかし、この計量面は、軸受上に個別に支持されかつ全体として垂直軸により支持される。この垂直軸は、計量面の周りに同心に置かれた壁を有する円筒状ローターも支持する。個別軸受のため、計量面はローターより低速で回転する。材料は、この計量面から遠心力で投げられ、計量面より大きい周囲速度で回転するローターの壁と衝突し、更に共回転自己リングとして作用する材料自体の自己壁を作り上げるように支持される。この方法により、高速（相対速度）における共回転自己衝撃は抑制され、同時に摩耗は最低に限定される。次いで、材料は壁のポートを経てローターから出て、２次自己衝撃のためにローターの周りに設けられた静止自己リングに対して投げられる。しかし、材料は共回転自己衝撃面に向かって事実上計量面から「自由浮遊」する（材料はこの回転面に触らない）ために、１次衝撃中の粉砕強度が限定される。粒子は、この軌道に沿って徐々に加速され自己リングに取り上げられる。意図された衝撃レベルは具体化されない。更に、かかる「大きい」自己リングを有するローターの平衡を保つことは非常に困難である。これが取るべき特別な方法を必要とし、これがＵＳ５，８６３，００６号に説明され、極めて複雑な構造を作る。この公知の方法は、ＤＥ３１１６１５９号に説明された方法とは本質的に違わない。
【０００９】
より良いレベルの粉砕強度と粉砕効率とが、出願人名のＵＳ５，８６０，６０５号に明らかにされた共回転衝撃部材により作られる直接連続二重衝撃のための公知方法により得られる。この公知の方法、同期粉砕機は、簡単な設計を許す同期原理、相対性原理の利用、一般的な同期を特徴とし、そして以上の全てが完全に決定的な挙動を提供する。材料は、ローター中央の計量面において計量され、ここから案内部材により取り上げられる。この案内部材は、計量面の周りに置かれかつ比較的短く、そして後向きに揃えられることが好ましい。材料は、この案内部材から、比較的低い離脱速度で、回転軸線から案内部材よりも大きい半径方向距離に置かれた共回転衝撃部材の方向に遠心力により投げられる。完全に決定的な方法で進行する共回転衝撃中、粒子は、負荷を受けると同時に加速される。共回転衝撃後、加速した粒子、又は粒子断片は、ローターの周囲の配置された静止衝撃部材に対して投げられる。この組合せにより作られた能力は、粉砕技術において最高である。この公知の同期粉砕機は完全な衝撃負荷を与え、商業的に入手し得る全ての粉砕方法に勝る粉砕強度レベルと効率との達成を可能とする。各粒子は、障害のない二重衝撃により均一かつ正確に負荷を受ける。１次及び２次の衝撃の両者とも、特定の衝撃速度、選定された衝撃角度、及び一定の衝撃位置で達成される。１次衝撃は、共回転衝撃部材に対して生ずる。残存エネルギーのみによる作られる２次静止衝撃は、１次衝撃速度を越え、そして装甲リング（直接二重ストーン・オン・スチール衝撃）又は自己リング（ストーン・オン・スチールとストーン・オン・スチール衝撃の組合せ）のいずれに対しても生ずる。１次衝撃は妨害されず、かつ２次衝撃は動力なしで得られるため、顕著な性能が得られる。従って、この公知の同期粉砕機は通常のストーン・オン・スチール縦軸衝撃装置により達成される衝撃強度を２倍にし、また通常のストーン・オン・スチールとストーン・オン・スチール縦軸衝撃装置の組合せにより粉砕効率を２倍にし、かつ両方の場合とも僅か１のエネルギー消費によることを可能とする。
【００１０】
ＵＳ６，０２３，８８９号（Ｔｒａｓｈｅｒ，Ａ）は、ローターの振動を減らすためにローターに取り付けられた円形管内の鋼球により平衡を取る自己ローターを説明する。かかる平衡システムはＵＳ２２９，７８号（Ｗｉｔｈｅｅ）のように１００年以上前から知られている。このシステムに関する近年の出版物は、ｊｕｌｉａＭａｒｓｈａｌｌのＳｍｏｏｔｈｇｒｉｎｄｉｎｇ（Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ，ｂｕｓｉｎｅｓｓａｎｄｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｍａｇａｚｉｎｅｆｒｏｎＳＫＦ，Ｎｏ２．／１９９４，ｐｐ．６−７）及びＳＫＦによるＡｕｔｏ−Ｂａｌａｎｃｉｎｇ（出版物４５９７Ｅ，１９９７−０３）に見いだすことができる。
【００１１】
【発明の概要】
顆粒状材料を、粉砕の目的で、共回転衝撃により負荷をかけると同時に加速し次いでこれを２次衝撃のために衝突させる公知の装置は、幾つかの欠点を持つことが見いだされている。
【００１２】
例えば、公知の同期粉砕機においては、１次衝撃は、完全に決定的な挙動のため、同心区域の共回転衝撃板において生じ、これがこれらの点における大きい摩耗速度を発生させる。装甲リングに対する静止衝撃が生じ、そして摩耗が多数（１０から２０）の静止衝撃板にわたって広がる通常の単衝撃粉砕機と比較して、公知の同期粉砕機における共回転衝撃は、限定された数（３又は４）の共回転衝撃板の中心に集中し、従って装甲リングよりかなり早く摩耗してしまう。一方、共回転衝撃は、衝撃板のコーナーの縁に沿った衝撃妨害を避け、これが、衝撃強度を劇的に大きくしかつ総摩耗を限定する。公知の同期粉砕機においては、ある特定の粉砕強度を達成するための総衝撃摩耗は、通常、極めて小さい。通常の単一衝撃粉砕機と比較したとき、共回転衝撃板は、通常は、静止衝撃板よりも交換回数が多い。しかし、限定された数の衝撃板は、非常に長い耐用時間を有する極めて硬い（かつ高価な）耐摩耗材料、例えばこの目的に対して最適であると証明された炭化タングステンの使用を可能とする。更に、耐用時間が比較的短くなる可能性がある。
【００１３】
この公知の同期粉砕機の別の問題は、回転軸と共回転衝撃部材との間の半径方向の線から見たとき、共回転衝撃部材を強く偏心させて揃えなければならないローターの構造である。これは、ローターに不規則かつ複雑な応力パターンを生ずる。なかんずく、これは、ローター構造を比較的重く設計することが必要となり、追加の回転エネルギーを消費し、さらに軸及び軸受の強化が必要である。また、共回転衝撃部材の懸架はどちらかと言えば複雑であり、摩耗部品の交換を難しくする。
【００１４】
更に、公知の同期粉砕機は、材料自身の共回転自己床に対する共回転衝撃の発生を許さず、摩耗を著しく限定するが、粉砕強度のレベルを低下させる。しかし、かかる自己衝撃の粉砕強度は高い。
【００１５】
従って、本発明の目的は、これらの欠点を示さず、又は少なくとも減らす請求項に説明されるような装置を提供することである。この目的は、ローターが対称構造に設計された同期粉砕機において材料の衝突をさせる手段により達成される。即ち、ローターは、同数のそれぞれ前向き及び後向きの案内部材及び共回転する衝撃部材を備え、これらが、各回転方向において組み合わせられた（同期された）対として配列され又は配列することができ、これらの対が、互いに鏡像にされた（対称的に）前向き及び後向きの構成で、回転軸線のまわりに等角度距離で円周方向に一様に配列される。それぞれ案内及び衝撃組合せ及び案内及び衝撃ユニットのそれぞれ前向き及び後向きの案内部材及び共回転の衝撃部材の対を一緒に組み合わせ又は連結することにより、超対称が達成される。かかる超対称は非常に有効でありかつ多くの対象の超対称構成について認められる。
【００１６】
最も重要な点は、対称構成が、ローターに前向き回転及び後向き回転を許しローターの耐用時間を効果的に倍増させることである。超対称構成は、前向き及び後向きの共回転衝撃部材及び組み合わせられた案内部材の数を劇的に増加させ、耐用時間を公知の同期粉砕機と比較して４倍以上に増加させることができる。後で説明されるであろうように、対称案内組合せは、計量面から案内部材のそれぞれの中央供給部にいたる粒子の流れを本質的に妨害しない設計を許し、従って最大の能力を許す。案内及び衝撃組合せを、後で説明されるであろうように、これらが与えられた回転力のみの影響下で自動的にこれらの前向き位置及び後向き位置を取るような方法で設計できることは、極めて興味深い。
【００１７】
更に、超対称設計は、案内及び衝撃組合せ及びユニットに対して本質的に円周方向に規則的に分布された半径方向の力のみを作ることを許し、ローター構造における規則的に分布した応力パターンをもたらし、これにより、特に組合せ及びユニットが曲げモーメントを避けつつローターに旋回可能に取り付けられるとき、ローターを比較的軽量かつ簡単に作ることを可能とする。超対称組合せ、特に案内及び衝撃部材のユニットは、かかる旋回取付けに特に適し、これらの交換を容易にする。従って、旋回取付けは好ましいオプションである。組合せ及びユニットの両者は、後で説明されるであろうように、種々の方法で設計し取り付けることができる。
【００１８】
更に、共回転衝撃部材の対（ユニット）を向かい合わせに位置決めすることにより、衝撃面の間に対称的な内向き鋭角の凹所が形成され、この凹所内に遠心力の影響下で材料自身の床を堆積させ、衝撃面の置かれる正確な方法（相互の距離）に応じて自己又は半自己衝撃面を作ることができる。これが摩耗をかなりの程度限定させることを可能とし、更に衝撃後の材料が重力の影響下でこれら凹所の前面で滑り落ち加速される。このため、材料は、ローターの底部の縁（先端）に沿った大きな摩耗を避けつつ「自然の通路」でローターから出る。粒子が水平方向（回転面）でローターから出て先端の端部に沿った大きい摩耗を生ずることが、通常の自己ローターに関連した主要原因である。自己衝撃は、（材料の単位質量に対する外部供給エネルギー単位あたりの作られる新たな面の大きさとして定義される）粉砕効率を制限するが、これのレベルは、粒子が部分的に材料自体を叩きかつ部分的に自己床が蓄積する衝撃面を叩く半自己衝撃面を作ることによりかなり増加させることができる。しかし、例えば粉砕処理の目的が粒子材料を清浄にすること又は形作ることであるときは、かかる自己衝撃の粉砕効率は一般に非常に良好である。
【００１９】
更に、本発明の装置は、衝撃摩耗を全く回避し、同時にローターから出た材料が沿う自己リングの底部の内側の縁に沿った摩耗を前述のように限定する共回転自己リングとして回転可能な衝突手段（又は共回転の衝撃部材）を設計することができる。かかる共回転自己リングは、一方向回転のみの運転も可能とすることは勿論である。しかし、回転方向の逆転の可能性は、材料自体の床の清掃（回復）を可能とする。即ち、かかる自己リングは、大量の（卓越した量の）微粒子が堆積し、自己強度を低下させるいわゆる死んだ床（ｄｅａｄｂｅｄ）を作る傾向が大きい。
【００２０】
最後に、本発明の装置は、間接対称の構成に適用すること、即ち、共回転自己リングに一方向式の衝撃部材を組み入れることもできる。この衝撃部材は、各が前向き又は後向きの案内部材と組み合わせられる。かかる間接対称式の構成は、ローターを一回転方向ではスチール衝撃粉砕機として、反対回転方向では自己衝撃粉砕機として作動させることができる。
【００２１】
ローターが、例えば、種々の摩耗部品の非一様な摩耗の発達のため不平衡になったときに発生する振動を減らすために、ローターに円形中空の平衡用リングを置くことができ、この平衡用リングは、少なくも部分的に油で満たされ、更に合金鋼、炭化タングステンのクロム鋼（ｃｈｒｏｍｅｓｔｅｅｌｏｆｔｕｎｇｓｔｅｎｃａｒｂｉｄｅ）、又はセラミック材料で構成された１個以上のボールを収容する。ローターには、粗いボールの入った１個の平衡用リング、又は小さいボールを収容しかつ互いに入り込んで適合する２個以上の平衡用リングを設けることができる。平衡用リングは互いに頂部又は異なった高さに置くこともできる。
【００２２】
粒子は、共回転中、公知の同期粉砕機の場合と同様に直接２次衝撃のため負荷を加えられると同時に加速される。２次衝撃部材は、前向き及び後向きの衝撃部材の両者を装備し耐用時間を倍増させ得るため、公知の同期粉砕機よりなお効果的に２次衝撃を与えることができる。
【００２３】
そこで、本質的に決定的であり、同期しかつ（超）対称的な方法で材料を衝突させる本発明の装置は、実際の応用に対してかなりの数の興味ある可能性を提供する。
【００２４】
より良き理解を提供するために、本発明の説明された目的、特徴及び長所並びにその他が付属図面に関連した本発明の以下の詳細な説明において明らかにされる。
【００２５】
【詳細な説明】
さて、付属図面に例が示される本発明の好ましい実施例が詳細に参照されるであろう。本発明は好ましい実施例と共に説明されるが、説明される実施例は、本発明をこれらの特定の実施例に限定しようとするものでないことが理解されるであろう。逆に、本発明は、特許請求の範囲により定められた本発明の精神及び範囲内に含まれる変化、変更及び相当事項を含むことが意図される。
【００２６】
本発明の装置は、出願人名によるＵＳ５，８６０，６０５号に関連し、同期粉砕機の構成、即ち、案内部材の整列、材料が案内部材の中央供給部により取り上げられる場所、及び案内部材の給送端部から出ていく場所の回転軸線からの半径方向距離をいかに設計し得るかを詳細に明らかにする。これらパラメーターは、摩擦係数と共に、粒子が給送端部から遠心力で投げられたときに粒子が描く飛翔経路を決定する。衝撃半径及び回転速度に依存して、案内部材と組み合わせられる共回転衝撃部材の正確な同期位置決めのための同期角度（θ）を計算することができる。ここに説明され線図的に示される全ての同期粉砕機の構造はＵＳ５，８６０，６０５号にあり、特別に開発されたコンピューターシミュレーションプログラムの支援により設計された。
【００２７】
同期粉砕機の開発は、更にHans von der Zanden他のSynchroCrusher-21st century crushing technology,Developments in quarrying and recylcing,June21,1999,The Institute of Quarryingにおいて説明される。
【００２８】
図１は、垂直回転軸線（２）まわりで前向き（９）又は後向き（１０）のいずれの方向にも回転し得るローター（１）の基本的な対称構造を示す。ローター（１）には、各が前向きの衝撃部材（４）と同期して組み合う前向きの案内部材（３）が装備され、この前向きの組み合わせられた対（５）は、回転軸線（２）のまわりで等しい角度距離で円周方向に一様に配置される。ローター（１）には、更に後向き案内部材（７）と衝撃部材（８）との対称的な同様な後向きの同期して組み合わせられる対（６）が設けられ、この後向きの対（５）も、前向きの対（６）と鏡像対称で回転軸線（２）まわりに円周方向で等角度間隔で一様に配置される。
【００２９】
図２は、前向き回転（９）で回転している図１の構成を線図的に示し、一方、図３は、後向き回転（１０）で回転している図１の構成を示す。前向きの構成においては、材料は、回転軸線（２）に近い区域の計量面（１１）上で計量され、そして、案内部材（３）（７）と共に動く視点から見たとき、ここから第１の本質的に螺旋状経路（Ｓ１）内で計量面（１１）の縁に向けられ、また特定の回転方向（９）（１０）で見たときは、この第１の螺旋状経路（Ｓ１）は、ローターが前向き（Ｓ１ｆ）に回転するときは後方に向けられ、ローターが後向き（Ｓ１ｂ）に回転するときは前方に向けられる。
【００３０】
次いで、材料は、分離した材料の前向きの流れとして、それぞれの前向き案内部材（１４）の前向き中央供給部（１３）に部分的に供給され、また分離した材料の後向きの流れとしてそれぞれの後向き案内部材（８）の後向き中央供給部（１８）内に部分的に供給される。
【００３１】
次いで、各前向きの流れは、前向き中央供給部（１３）から前向き案内面（１４）に沿って前向き案内部材（３）の前向き給送端部（１５）に案内され、この前向き給送端部（１５）は、回転軸線（２）から前向き中央供給部（１３）の距離（ｒ₀）より大きい半径方向距離（ｒ₁）に設置され、一方、後向きの流れは、後向き中央供給部（１８）から後向き案内面（１９）に沿って後向き案内部材（７）の後向き給送端部（２０）に案内され、この後向き給送端部（２０）は、回転軸線（２）から後向き中央供給部（１８）までの距離（ｒ₀）より大きい半径方向距離（ｒ₁）に設置される。
【００３２】
次いで、前向きの流れの各は、前向き給送端部（１５）と共に動く視点から見てかつ前向き回転（９）で見たとき、本質的に決定的な方法で、前向きの流れが前向き給送端部（１５）から出る前向き給送位置（Ｄｆ）から、本質的に決定的な後向きの第２の螺旋状の流れ（Ｓ２ｆ）内に送られ、一方、後向きの流れは、後向き給送端部（２０）とともに動く視点から見てかつ後向き回転（１０）で見たとき、本質的に決定的な方法で、後向きの流れが後向き給送端部（２０）から出る後向き給送位置（Ｄｂ）から、本質的に決定的な前向きの第２の螺旋状の流れ（Ｓ２ｂ）内に送られる。
【００３３】
前向き回転（９）においては、後向きの各第２の螺旋状の流れ（Ｓ２ｆ）は、前向きの組み合わせられた回転可能な衝撃部材（４）の前向きの衝撃面（１７）と衝突し；この衝撃面（１７）は、前向き回転（９）の方向で見たとき、組み合わせられた前記前向き給送位置（Ｄｆ）が置かれた半径方向の線の後方で、かつ回転軸線から組み合わせられた前向き給送位置（Ｄｆ）よりも大きい半径方向距離（ｒ）の位置であって、更に組み合わせられた前向き給送位置（Ｄｆ）が置かれた半径方向の線及び材料がまだ衝突しないときの組み合わせられた第２の後向き螺旋状の流れ（Ｓ２ｆ）と組み合わせられた前向き衝撃面（１７）の前向き経路（Ｐｆ）とが互いに交差する位置を通る半径方向の線の間の前向き同期角度（θｆ）を選定することにより決定された位置に置かれ；この前向き同期角度（θｆ）は、組み合わせられた第２の後向き螺旋状の流れ（Ｓ２ｆ）と前向き経路（Ｐｆ）とが互いに交差する組み合わせられた前向き打撃位置（Ｈｆ）における未衝突材料の到着が、組み合わせられた前向きの回転可能な衝撃部材（４）と共に動く視点から見たとき、同じ位置における組み合わせられた前向き衝撃面（１７）の到着と同期するような方法で選定され；この組み合わせられた前向き衝撃面（１７）は、組み合わせられた前向きの回転可能な衝撃部材（４）と共に動く視点から見たとき、前向き回転（９）の平面内で見て後向きの第２の螺旋状の流れ（Ｓ２ｆ）を実質的に横切る方向に向けられる。
【００３４】
後向き回転（１０）においては、前向きの各第２の螺旋状の流れ（Ｓ２ｂ）は、後向きの組み合わせられた回転可能な衝撃部材（８）の後向きの衝撃面（２１）と衝突し；この衝撃面（２１）は、後向き回転（１０）の方向で見たとき、組み合わせられた後記前向き給送位置（Ｄｂ）が置かれた半径方向の線の後方で、かつ回転軸線から組み合わせられた後向き給送位置（Ｄｂ）よりも大きい半径方向距離（ｒ）の位置であって、更に組み合わせられた前向き給送位置（Ｄｂ）が置かれた半径方向の線及び材料がまだ衝突しないときの組み合わせられた第２の前向き螺旋状の流れ（Ｓ２ｂ）と組み合わせられた後向き衝撃面（２１）の後向き経路（Ｐｂ）とが互いに交差する位置を通る半径方向の線の間の前向き同期角度（θｂ）を選定することにより決定された位置に置かれ；この後向き同期角度（θｂ）は、組み合わせられた第２の前向き螺旋状の流れ（Ｓ２ｂ）と後向き経路（Ｐｂ）とが互いに交差する組み合わせられた後向き打撃位置（Ｈｂ）における未衝突材料の到着が、組み合わせられた後向きの回転可能な衝撃部材（８）と共に動く視点から見たとき、同じ位置における組み合わせられた後向き衝撃面（２１）の到着と同期するような方法で選定され；この組み合わせられた後向き衝撃面（２１）は、組み合わせられた後向きの回転可能な衝撃部材（８）と共に動く視点から見たとき、後向き回転（１０）の平面内で見て前向きの第２の螺旋状の流れ（Ｓ２ｂ）を実質的に横切る方向に向けられ；この後向き衝撃部材（８）は、前向きの第２の螺旋状の流れ（Ｓ２ｂ）が前向き衝撃面（２１）のどれとも干渉しないような方法で位置決めされる。
【００３５】
前向き及び後向きの案内部材及び衝撃部材の組合せは、関係の案内部材及び衝撃部材の少なくも一部分が実質的に同じ位置に置かれて超対称的な構成を作るようにして、一緒に対になって位置決めされることが好ましい。背中合わせに完全に一緒に連結された衝撃部材は、それぞれ隣接案内組合せ及び衝撃組合せと呼ばれる。これらは、回転軸線から見たときそれぞれ内側組合せ及び外側組合せとして、その内側又は外側のセグメントによりローターに旋回可能に取り付けることができる。内側部分又は外側部分により背中合わせ又は向かい合わせのいずれかで部分的に互いに連結されたものは、それぞれ案内組合せ及び衝撃ユニットと呼ばれ、これらは、その内側部分又は外側部分においてローターに旋回可能に取り付けて、それぞれ内側ユニット及び外側ユニットを形成することができる。内側旋回取付けは、組合せ又はユニットが、回転方向にかかわらず常に半径方向に向けられる利点がある。外側旋回取付けは、組合せ又はユニットが、回転方向が逆転したとき、状態を前向きから後向きに本質的かつ自動的に切り替える利点がある。それぞれの組合せ又はユニットは、調節可能又は固定の取付けとすることができる。
【００３６】
図４は外側隣接案内組合せ（１２４）を線図的に示し、この配列においては、それぞれ前向き及び後向きの中央供給部（１２５）（１２６）、案内面（１２７）（１２８）、及び給送端部（１２９）（１３０）は、鏡像的に背中合わせに一緒に連結され、この外側隣接案内組合せは、給送端部（１２９）（１３０）間に置かれた外側位置（１３１）において選択的に旋回可能に取り付けることができる。かかる旋回取付けされた外側隣接案内組合せは、回転方向が逆転したとき、本質的かつ自動的に方向を切り替え（１２４→１７９）、このために停止端（１８０）を置かねばならない。
【００３７】
図５は、内側隣接案内組合せ（１３２）を線図的に示し、この配列においては、それぞれ前向き及び後向きの中央供給部（１３３）（１３４）、案内面（１３５）（１３６）、及び給送端部（１３７）（１３８）が、背中合わせに鏡像的に一緒に連結され、これは、中央供給部（１３３）（１３４）に置かれた内側位置（１３９）に選択的に旋回可能に、固定の調節可能で取り付けることができる。回転方向が逆転した場合は、通常は、内側隣接案内組合せの位置を変える（１３２→１８１）ことが必要である。旋回取付けのときは、各位置は、遠心力の影響による半径方向の整列を妨げるように固定しなければならない。かかる位置の切替えは手操作で行わねばならないが、機械的に進めることもできる。
【００３８】
図６は内側案内組合せ（１３９）を線図的に示し、この組合せは、通常、それぞれ前向き（１４０）及び後向き（１４１）の案内部材がローターに固定取付けされ、互いに接近して背中合わせに鏡像的に置かれて配列され、更に、前向き（１４２）及び後向き（１４３）の中央供給部は同じ位置において実質的に互いに連結される。かかる内側案内組合せは、特定の回転方向で見たとき、通常は後向きに揃えられる。後向きの整列のため、組み合わせられた衝撃部材は案内部材から比較的近い距離に位置決めされる。しかし、かかる後向き整列は強い加速能力を有し、これがかなりの量のエネルギーを消費しかつ摩耗速度を大きくするが、同時に粒子は比較的高速で給送端部から遠心力で投げられる。
【００３９】
図７は好ましい外側案内組合せ（１４４）を示し、これは、後で説明されるであろうように、ローターに旋回可能に取り付けられ、それぞれ前向き（１４５）及び後向き（１４６）の案内部材が互いに近くで背中合わせに鏡像的に置かれ、更にそれぞれ前向き（１４７）及び後向き（１４８）の給送端部が同じ位置で実質的に一緒に連結されて配列されることが好ましい。かかる外側案内組合せは、特定の回転方向で見たとき、通常は前向きに揃えられる。この方法で、組み合わせられた衝撃部材は、給送端部から比較的遠い距離に位置決めされる。かかる前向き整列は、加速能力が限定されて少量のエネルギーを消費しかつ摩耗速度を限定する利点があり、一方粒子は比較的低速で給送端部から遠心力で投げられ、これは同期ローターにおいては好ましい。旋回取付けされた外側案内組合せ（１４４）は、粒子移動を妨げないような方法で設計することができる。これは、後でなお詳細に説明されるであろう。更に、旋回取付けは、ユニットの交換を極めて容易にしかつこの構成を好ましい配列にする。
【００４０】
図８は内側衝撃組合せ（１５０）を線図的に示し、これは、それぞれ前向き（１５１）及び後向き（１５２）の衝撃面が互いに背中合わせの鏡像的に一緒に連結され、この内側案内組合せは、前向き（１５０）又は後向き（１５４）の両方向で内側隣接案内組合せの位置決めをするために回転軸線の近くの位置に旋回取付けされる（１５３）。回転方向が逆転したときは、通常は、内側衝撃組合せの位置を変更させる（１５０→１５４）ことが必要であり、この位置の各は、遠心力の作用下での半径方向の整列を妨げるため固定しなければならない。かかる位置の変更は手操作で行わなければならないが、機械式で進めることもできる。
【００４１】
図９は外側衝撃組合せ（１５５）を線図的に示し、これは、それぞれ前向き（１５６）及び後向き（１５７）の衝撃面が互いに背中合わせの鏡像的に一緒に連結され、この外側衝撃組合いは、通常は、前向き（１５５）又は後向き（１５９）の両方向で外側衝撃組合せの位置決めをするために回転軸線の近くの位置で旋回取付けされる（１５８）。回転方向が逆転したときは、外側衝撃組合せは、本質的かつ自動的に方向を切り替える（１５５→１５９）。このために、停止端部（１８２）を置かなければならない。更に、外側衝撃組合せは設計が簡単であり、更にこれを好ましい配列にするための置換が比較的容易である。
【００４２】
図１０は内側衝撃ユニット（１６０）を線図的に示し、この配列は、通常はローターに旋回可能に取り付けられ（１７０）、かつ前向き（１６１）及び後向き（１６２）の衝撃部材が装備され、これらは、実質的に一緒に置かれた内側セグメント（１６３）（１６４）により鏡像的に背中合わせに置かれる。旋回取付けされた内側衝撃ユニットは、半径方向の力のみを生じ、従ってローターに規則的な応力パターンを生ずる遠心力の影響下で常に半径方向に揃えられる。かかる強制された半径方向の整列は、衝撃面の摩耗を生ずる位置がユニットの重心の移動により半自動的に修正される長所を有し、一方では、これは、他の面が摩耗したとき、この衝撃面がその修正衝撃配列を得るような方法で他の衝撃面と整列することを可能とする。これは後でなお詳細に説明されるであろう。更に、かかる旋回取付けされた内側衝撃ユニットは交換が極めて容易であり、従って好ましい配列である。
【００４３】
図１１は外側衝撃ユニット（１６５）を線図的に示し、これは、通常はローターに固定取付けされ、そして前向き（１６６）及び後向き（１６７）の衝撃部材が装備され、これらは、実質的に互いに一緒に置かれたそれらの外側セグメント（１６８）（１６９）により背中合わせに鏡像的に位置決めされる。
【００４４】
図１２は自己外側衝撃ユニットを線図的に示し、この衝撃面（１７２）（１７３）の間に鋭角の凹所が形成され、ここに、遠心力の影響下で材料自体の床を堆積することができ、これが自己衝撃面（１７５）として作用する。
【００４５】
図１３は前向きにされたローター（２２）の三角形（円形のローター（１）よりかなり軽い）の第１の好ましい超対称的構成を示し、図１４は同様であるが後向きにされたものを線図的に示す。この対称的構成は、それぞれの案内部材（２３）（２４）が、実質的に同じ位置（２７）において給送端部（２５）（２６）と共に外側案内組合せとして対になって配列されるような方法で設計される。これにより、各が前向き（２３）及び後向き（２４）の案内部材の両者を含む対称的な外側案内組合せ（２８）を作ることができる。外側案内組合せ（２８）は、示されるように旋回取付け（２９）とすることができるが、その他の取付け、例えば遠心力の影響下でクランプされ又は固定されることが可能であることは勿論である。旋回取付けされた案内組合せ（２８）は、ここでは、計量面（１７６）からそれぞれ案内部材（２３）（２４）の中央供給部（１７７）（１７８）への材料の流れが妨害されないように設計される。これは後で（図２６）より詳細に説明されるであろう。同様な方法で、衝撃部材（３０）（３１）は、ここでは各が前向き（３０）及び後向き（３１）の衝撃部材（５）の双方を含む内側衝撃ユニット（３２）として構成され、これは旋回取付け（３３）されているが、その他の取り付け、例えば固定取付け又は調節可能な取付けとなし得ることは言うまでもない。本発明のローターは完全に対称であり、これが回転中にローターに規則的な応力パターンを与え、ローターの構成を比較的容易にする。更に、旋回取付けされた内側衝撃ユニット（３２）は交換が容易であり、また一方向においてのみ回転可能な同期ローターと比較して耐用時間が２倍になり、これを好ましい構成とする。
【００４６】
図１５及び１６は、それぞれ前向き回転及び後向き回転についての図１３及び１４と同様であるが内側隣接案内組合せ（３４）を有する内側衝撃ユニットの装備された三角形ローターの第２の超対称構成を示し、これら内側隣接案内組合せは、各に、背中わせに一緒に連結された前向き及び後向きの中央供給部（３５）（３６）、案内面（３７）（３８）、及び給送端部（３９）（４０）が設けられる。ここに示されるような中央供給部に近い位置における旋回取付け（４２）のため、前向き位置と後向き位置を容易に選択することができるが、遠心力に耐えるように確保されねばならない。かかる隣接案内組合せもまた交換が容易である。その他の取付け方法も可能であることは勿論である。
【００４７】
図１７は、重さを減らすために、各が固定の隣接案内組合せ（４６）と組み合わせられた５個の内側衝撃ユニット（４５）が装備された五角形のローター（４４）の第３の超対称構成を示す。多数、この場合は１０個の衝撃面が耐用時間をかなり大きくする。特定の案内部材（４７）（４８）が回転する回転方向（９）（１０）で見たときに、それぞれの隣接案内組合せ（４７）（４８）が僅かに前向き方向で揃えられるため、比較的粗い粒子の流れを扱い得るかかる小型の構成が可能である。かかる前向きの整列は、後向き整列と比較して衝撃ユニット（４９）を組み合わせられた案内組合せ（５０）の比較的近くに置くが、エネルギー消費と摩耗速度を大きくする。
【００４８】
図１８は、各が定位置の衝撃ユニット（５３）の間の中央に置かれた追加の連結された衝撃ユニット（５２）を有するローター（５１）の第４の超対称構成を示す。定位置の衝撃ユニット（５３）の衝撃面が双方とも摩耗したときは、外側案内ユニット（５４）が追加の衝撃ユニット（５２）と組み合わせられる（５５）ような方法でこれらをまとめて回すことができる。これは、案内組合せ（５５）の単純な回転により耐用時間を倍増することができる。
【００４９】
一例として、超対称構成の実際の力が図１９ないし２３に示される。この第５の超対称構成は、位置調整のためにまとめて回すことのできる４個の外側案内組合せ（１１３）が装備される。案内組合せ（１１３）の各は、６個の異なった連結された内側衝撃ユニットに属する６個の異なった衝撃面、即ち、後向き（１０）の３個の衝撃面（１１４）（１１５）（１１６）及び前向き（９）の３個の衝撃面（１１７）（１１８）（１１９）と組み合わせられる。第１の組み合わせられた後向き衝撃面（１１４）（図１９）が摩耗した後、回転は、最初の回転とは逆の前向きにされ、案内組合せ（１１３）の集合体は、第２の組み合わせられた前向き衝撃面（１１７）に移動させられる（図２０）。この第２の組み合わせられた前向き衝撃面（１１７）が摩耗すると、案内組合せ（１１３）の位置が初めて他の案内組合せと共に集中的に（（Ｉ）から（ＩＩ）に）切り替えられ、案内組合せ（１１３）と第３の前向き衝撃面（１１８）とが組み合う（図２１）。この第３の前向き衝撃面（１１８）が摩耗すると、次に、回転が後向きに逆転され、集合体は第４の後向き衝撃面（１１５）に移動される（図２２）。次いで、案内組合せ（１１３）の位置が３度目に（（ＩＩ）から（ＩＩＩ）に）切り替えられ、集合体を第５の後向き衝撃面（１１６）に移動させる（図２３）。この第５の後向き衝撃面（１１６）が摩耗すると、回転が前向きに３度目の逆転をされ、集合体を第６かつ最後の前向き衝撃面（１１９）に移動させる（図２４）。全部で２４個の衝撃面が摩耗すると、衝撃ユニット及び恐らくは案内ユニットも交換しなければならない。この第５の超対称構成は、計量面から案内部材に、案内部材から衝撃部材に、更に衝撃部材からローターを出る粒子の流れを妨害しないで、ローターが２４個の衝撃面のある１２個の衝撃ユニットを支持することを可能とする。これは極めて長い耐用時間を許すと同時に、高容量を達成できかつ比較的粗い粒子の取扱いを可能とさせる。他の多くの別の超対称構造を設計し得ることは明らかであり、この第５の超対称構成に、例えば、更に高容量を許しかつなお粗い粒子を取り扱い得る３個の外側案内組合せを装備することができる。
【００５０】
図２５及び２６は、内側隣接案内組合せ（５７）及び互いに向かい合って鏡像的に向けられた衝撃面（６０）（６１）が置かれた外側自己衝撃ユニットの装備された三角ローター（５６）の第６の超対称構成を示す。遠心力で投げられた材料（Ｓ２ｆ）（Ａ２ｂ）は、回転方向とは無関係に、衝撃面（６０）（６１）間の鋭角の凹所に入り、（半）自己衝撃用の材料自体の床（６３）をここに作ることができる。この方法で衝撃摩耗がかなり減らされる。ローター（６４）の底部は、衝撃後の材料の下向きの排出（６８）のために各衝撃ユニット（６７）の前面で開口され、これが縁（６９）に沿った摺動摩耗を限定する。しかし、かかる構成は、スチール衝撃と比較して粉砕強度のレベルを幾分か低下させる。
【００５１】
図２７は、図１３及び１４の外側案内組合せ（２８）の構成をより詳細（７０）に線図的に示す。この構成は、本発明の装置の主要な重要なものである。この外側案内組合せでは、それぞれ中央供給部（７３）（７４）間の開口（７５）は閉鎖しなければならない。さもなければ、凹所（７６）は材料で満たされ、ローターの平衡が乱されるであろう。更に、かかる材料床は計量面（７７）に広がり、第１の螺旋状の粒子の流れ（Ｓ１）に沿った計量面（７７）からそれぞれ中央供給部（７９）（８０）に至る材料の流れを妨げ、ローターの能力をかなり減らし、同時に扱い得る粒子寸法も限定されるであろう。かかる外側案内組合せ（７１）が計量面（７７）の縁（８８）に取り付けられクランプされたとき、それぞれ中央供給部（７３）（７４）間の面（７５）は、円形の壁（７８）でこれを閉鎖することができる。しかし、かかる壁（７８）は、その接線方向の位置のため、材料床を生成させないことはないであろう。本発明の装置は、螺旋状の前向き及び後向きの材料の流れ（Ｓ１ｆ）（Ｓ１ｂ）が、外側組合せ（８１）（７０）のそれぞれ前向き（８２）及び後向き（８３）の案内部材のそれぞれ中央供給部（７９）（８０）に、本質的に妨害なしに流れる可能性を提供する。これは、給送端部（１２０）（１２１）間の位置（８５）に案内組合せ（８１）を旋回可能（８５）に取り付けることにより、及びそれぞれ前向き（８２）及び後向き（８３）の案内部材の間の角度（８４）をこれらの長さを変えることなく広げて、中央供給部（８０）（７９）と計量面（７７）の縁（８８）との間に開口（８９）を作ることにより達成される。それぞれ中央供給部（７９）（８０）間の開口が計量面（８８）の縁（７７）の半径と等しい半径の円形の壁（８６）により閉鎖されたとき、案内ユニットは、前向き（７９）又は後向き（８０）の中央供給部のどちらかが計量面（７７）の縁（８８）に当たって置かれるように位置決めすることができ、これが両側の中央供給部と計量面（７７）の縁（８８）との間の通過開口（８９）を作り、一方、中央供給部（７９）（８０）間の円形壁（８６）はこの位置で外向きに揃えられ、これにより材料が壁（８６）に付着して材料床を形成することを許さない。この通過開口（８９）は、螺旋状の材料の流れ（Ｓ２ｆ）（Ｓ１ｂ）が計量面（７７）からそれぞれ中央供給部（７９）（８０）に実質的に妨害されないで流れることを許し、ローターの高容量運転と比較的粗い粒状材料の取扱いを可能とする。更に、旋回取付け（８５）の特別な位置のため、研磨ユニットは、回転力の影響下で自動的にその前向き（８１）又は後向き（７０）の位置を取る。
【００５２】
図２８は、１次（９１）及び２次（９２）の衝撃面が設けられた対称的な衝撃ユニット（９０）を示す。まず１次回転方向（１０７）で運転されたとき、図２９に示されるように重心点（１２２）が２次１次衝撃面（９２）の方向に移動しつつ定位置の衝撃面（９１）が摩耗するであろう。このため、２次衝撃面（９２）も位置を変え、２次衝撃面（９２）は最適に整列されないため、ローターの回転が変わったときに位置も変化し、衝撃強度に影響を与える。本発明の装置は、衝撃ユニット（９０）を僅かに非対称に構成することによりかかる移動を避ける可能性を提供する。即ち、２次衝撃面（９３）は、図３１に示されるように１次衝撃面（９４）が摩耗したとき（９５）、２次衝撃面（９３）が実質的に徐々にその意図された位置を取るような程度に、図３０に示されるように１次衝撃面（９４）に関して僅かに前方に置かれる。
【００５３】
図３２は、図２４のローター（５６）と本質的に同様なローター（９７）の第７の超対称構成を示し、これにおいては、前向き（９８）及び後向き（９９）の衝撃面の対が、リング構造（１０５）内で、互いに比較的近接して鏡像的に向かい合って位置決めされる。この方法でそれぞれの衝撃面（９８）（９９）の間に凹所（１００）が作られ、この凹所（１００）内で材料自体が蓄積して材料自体の床を形成し、この床は摩耗を限定する自己衝撃面（１０１）として作用する。かかる衝撃面（１０１）は、硬質金属衝撃面の粉砕強度は持たないが、なお十分な衝撃効率を持つ。しかし、それぞれの衝撃面（９８）（９９）間の距離（１０２）に依存して、自己衝撃と金属衝撃との組合せ、又は半自己衝撃を作り、粉砕強度のレベルを上げることができる。ローター底面においては、自己衝撃面の前面の区域は、好ましくはすっかり開口され、衝撃材料を，衝撃後、下向きにローターから投げることができ、これが開口の外側の縁（１０３）に沿った摩耗を少なくする。
【００５４】
図３３及び３４はローター（１０４）の構成を線図的に示し、これにおいては、衝突手段は分離した（対の）衝撃部材としては設計されず、回転可能な自己リング（１０５）として設計される。これは、ローター（１０４）により支持されかつ回転軸線から給送端部より大きい半径方向距離で計量面のまわりに同心状に置かれ、この自己リング（１０５）は回転軸線から見たとき内向きにされた開口のあるトラフ構造、及び前記自己リングの底の縁のすぐ前面に置かれたローター底板の円形開口を持つ。遠心力で投げられた材料（Ｓ２ｆ）（Ｓ２ｂ）は、遠心力の影響下で材料自身の床（１０５）を作り、この自己リング（１０５）は、回転可能な自己衝撃部材として作用する。
【００５５】
かかるシステムは、一方向の回転のみで運転し得ることは勿論であるが、回転方向の逆転は、自己床を新しい材料により提供できる（リフレッシュできる）長所を持つ。かかる回転可能な自己リングは、回転可能な金属衝撃部材と比較して衝撃強度は限定されるが、高い粉砕効率を有し、しかも摩耗がない。回転可能な自己ローター（１０４）においては、摩耗は、短くかつ強く後方に揃えて設計できる案内部材（１０７）に沿って発達するだけであり、これが自己リングの内側の底の縁（１０６）に沿った摩耗を大きく限定する。材料は、衝突後、下方に落ちるので重力により加速され、この縁（１０６）に沿った滑り摩耗を限定する。材料は、回転可能な自己リング（１０５）の周囲速度に実質的に等しい速度でローターから離れる。かかる摩耗は、材料を加速するために接線方向に揃えられた自己アームが装備された通常のローターの先端部に沿って発達する摩耗と比較して著しく小さい。
【００５６】
図３５は、回転可能な自己リング（１０９）が装備されたローター（１０８）の間接対称構成を示し、このリングは、ローター（１０８）により支持されかつ回転軸線から給送端部より遠い半径方向距離で計量面のまわりに同心に置かれる。この自己リング（１０９）は、回転軸線から見たとき内側に向けられた開口を有するトラフ構造を有し、ここに共回転する材料の自己床が形成される。この自己リング（１０９）内に、前向き案内部材（１１１）と組み合わせられた前向きだけの衝撃部材（１１０）が置かれる。後向きの案内部材（１１２）は、回転可能な自己リング（１０９）と組み合わせられる。そこで、このローターは、後向き回転（１０）のときは恐らくはスチール衝撃を、前向き（９）の回転のときは自己衝撃を可能とする。
【００５７】
図３６及び３７は、中空の平衡用リング（１８４）の装備されたローター（１８３）を線図的に示す、このリングは、ローター（１８３）の頂部に置かれそしてローター（１８３）の平衡のために少なくも部分的に油で満たされかつ少なくも１個のボール（１８５）を収容する。平衡用リング（１８４）の中空開口は、ここでは円形である。
【００５８】
図３８及び３９は、ローター（１８６）に２個の平衡用リング（１８７）（１８８）が装備され、これらが互いに並んでローター（１８６）の頂部に位置決めされた図３６及び３７と同様な状況を線図的に示す。平衡用リング（１８７）（１８８）の中空開口はここでは正方形である。
【００５９】
図４０及び４１は、ローター（１８９）に２個の軸受リング、即ち、ローター（１８９）の頂部の１個の平衡用リング（１９０）及びローター（１８９）の底部の１個の平衡用リング（１９１）が装備された図３６及び３７と同様な状況を線図的に示す。
【００６０】
図４２及び４３は、ローター（１９３）の中心により近くにおいてローター（１９３）の頂部に置かれた小さい平衡用リング（１９２）を線図的に示す。
【００６１】
平衡用リングにより平衡を取り得る不平衡の程度は、平衡用リングの直径、中空開口部の直径、ボールの直径、数と重量、及び設置される平衡用リングの数と共に増大する。
【００６２】
本発明の特別な実施例の以上の記述が図解のための図面及び説明の目的で与えられた。これらは本発明を説明された形式そのものに限定することを網羅的に意図するものではなく、以上の説明を考慮して多くの変化及び変更が可能であることは明らかである。実施例は、本技術熟練者が、意図された特別な用途に適した種々の変更をして本発明及び種々の実施例を最良に使用できるように、本発明の原理、及びその実際的な応用を最も良く説明するために選ばれ説明された。本発明の範囲は、読解され、かつ相当する原理及び部品の見直しのような受容し得る法律の原理に従った解釈に従ってここに挙げられた特許請求の範囲により定められることが位置される。
【図面の簡単な説明】
【図１】前後の両方向に回転できるローターの基本的な対称構造を線図的に示す。
【図２】前向きに回転している図１のローターを線図的に示す。
【図３】後向きに回転している図１のローターを線図的に示す。
【図４】外側隣接案内組合せを線図的に示す。
【図５】内側隣接案内組合せを線図的に示す。
【図６】内側案内組合せを線図的に示す。
【図７】好ましい外側隣接案内組合せを線図的に示す。
【図８】内側衝撃組合せを線図的に示す。
【図９】外側衝撃組合せを線図的に示す。
【図１０】好ましい内側衝撃ユニットを線図的に示す。
【図１１】外側衝撃ユニットを線図的に示す。
【図１２】自己外側衝撃ユニットを線図的に示す。
【図１３】前向きに回転している三角形のローターの第１の典型的な超対称の好ましい構成を線図的に示し、これにおいては、それぞれ前向き及び後向きの案内部材及びそれぞれの衝撃部材の組み合わせられた対の各が、それぞれ外側案内組合せ及び内側衝撃ユニットに旋回可能に取り付けられるような方法で、前向き及び跡向きの案内部材及び組み合わせられた衝撃部材の両者が置かれる。
【図１４】後向きに回転している図４のローターを線図的に示す。
【図１５】調整可能に取り付けられた内側隣接案内組合せ及び旋回可能に取り付けられた内側衝撃ユニットが装備された前向きに回転している三角形ローターの第２の対称構造を線図的に示す。
【図１６】後向きに回転している図１５のローターを線図的に示す。
【図１７】固定取り付けされた５個の内側案内組合せ及び旋回可能に取り付けられた５個の組み合わせられた内側衝撃ユニットを有する五角形ローターの第３の超対称的な構成を線図的に示す。
【図１８】個々に旋回可能に取り付けられかつ集中的に調整可能な外側案内組合せ及び定位置の内側衝撃ユニットの間の中央に取り付けられた追加の内側衝撃ユニットを有し、全ての衝撃ユニットが旋回可能に取り付けられたローターの第４の超対称的な構成を線図的に示す。
【図１９】集中的に調整可能な４個の外側案内組合せ、及び後向きに回転する第１の位置における案内組合せを有する１２個の内側衝撃ユニットを有し、全てのユニットが旋回可能に取り付けられた第５の超対称的な構成を線図的に示す。
【図２０】案内組合せが第１の前向き回転位置にある図１９の構成を線図的に示す。
【図２１】案内組合せが第２の前向き回転位置にある図１９の構成を線図的に示す。
【図２２】案内組合せが第２の後向き回転位置にある図１９の構成を線図的に示す。
【図２３】案内組合せが第３の後向き回転位置にある図１９の構成を線図的に示す。
【図２４】案内組合せが第３の前向き回転位置にある図１９の構成を線図的に示す。
【図２５】調整可能に取り付けられた隣接案内組合せ、及び半自己衝撃ユニットを作っている向き合わせに置かれた衝撃面が固定取付けされた外側衝撃ユニットの装備されたローターの第６の超対称的構成のＩ−Ｉにおける平面図を線図的に示す。
【図２６】図２５のＩＩ−ＩＩにおける長手方向断面を線図的に示す。
【図２７】旋回可能に取り付けられた図４及び５の対称的な案内組合せの構成を線図的に示す。
【図２８】旋回可能に取り付けられた対称的な内側衝撃ユニットを線図的に示す。
【図２９】１個の衝撃面が摩耗した図２８の外側衝撃ユニットを示す。
【図３０】不完全対称の形状の図２８の外側衝撃ユニットを線図的に示す。
【図３１】１個の衝撃面が摩耗した図３０の外側衝撃ユニットを線図的に示す。
【図３２】調整可能に取り付けられた外側隣接案内組合せ及び中空衝撃リング構造内に置かれ向き合わせに置かれた前向き及び後向きの衝撃面を有する衝撃部材の装備されたローターの第７の超対称構造を線図的に示す。
【図３３】旋回可能に取り付けられた外側隣接案内構造を有し、前向き後向きのいずれにも回転できる回転可能な中空の自己衝撃リング構造により形成された回転可能な賞取る手段を有するローターの対称構成のＩＶ−ＩＶにおける平面図を線図的に示す。
【図３４】図３３のＩＩＩ−ＩＩＩにおける長手方向断面を線図的に示す。
【図３５】調整可能に取り付けられた外側隣接案内組合せを有する中空の衝撃リングの装備されたローターであって、それぞれ前向き及び後向き回転の際に異なった目的、即ち、一方向においては半自己衝撃に、他の方向においてはスチール衝撃に使用し得るローターの間接構成を線図的に示す。
【図３６】中空平衡用リングの装備されたローターを線図的に示す。
【図３７】中空平衡用リングの装備されたローターを線図的に示す。
【図３８】２個の中空平衡用リングの装備されたローターを線図的に示す。
【図３９】２個の中空平衡用リングの装備されたローターを線図的に示す。
【図４０】２個の中空平衡用リングの装備されたローターを線図的に示す。
【図４１】２個の中空平衡用リングの装備されたローターを線図的に示す。
【図４２】より小さいリングを線図的に示す。
【図４３】より小さいリングを線図的に示す。

Claims

回転システム内で材料の衝突をなすための装置であって、
−回転の中心軸線まわりに、ここで前向きと呼ばれる時計方向並びにここで後向きと呼ばれる反時計方向に回転し得るローター、
−前記ローターにより支持され、そして前記回転軸線に近い領域において前記ローター上で計量された前記材料の流れを加速しかつ案内するために、内側及び外側の縁を有する前向き案内面が設けられた少なくも１個の前向き案内部材であって、この案内部材は前記ローターの外側の縁の方向に伸び、この材料が前記前向き案内部材から落ちて、前向き回転のときに前記前向き案内部材と一緒に動く視点から見たとき、後向きの螺旋状の流れの中に送られる前記前向きの案内部材、
−前記ローターにより支持され、そして前記回転軸線に近い領域において前記ローター上で計量された前記材料の流れを加速しかつ案内するために、内側及び外側の縁を有する後向き案内面が設けられた少なくも１個の後向き案内部材であって、この案内部材は前記ローターの外側の縁の方向に伸び、この材料が前記後向き案内部材から落ちて、後向き回転のときに前記後向き案内部材と一緒に動く視点から見たとき、前向きの螺旋状の流れの中に送られる前記後向きの案内部材、
−前記ローターにより支持されかつ前記前向き案内部材と連結され更に前向き衝撃面の設けられた少なくも１個の前向き衝撃部材よりなる少なくも１個の前向き衝撃ユニットであって、これは、前向きに回転しているとき衝撃中に前記材料の流れに同時に負荷を加えかつ加速するために前記前向き案内部材と組み合わせられ、この前向き衝撃面は、回転方向で見たとき、前記未衝突の材料の流れが前記前向き案内部材から離れる位置が設定された半径方向の線の完全に後方でかつ前記未衝突の材料の流れが前記前向き案内部材から離れる位置よりも前記回転軸線から大きい半径方向距離にあり、この前向き衝撃面の位置は前記未衝突の材料の流れが前記前向き案内部材から離れる位置が設定された半径方向の線、及び前記未衝突の材料の流れの前記後向きの螺旋状の流れと前記前向き衝撃面の前向き経路（Ｃｆ）とが互いに交差する位置が設定された半径方向の線の間の前向き同期角度（θｆ）により決定され、この前向き同期角度（θｆ）は、前記後向きの螺旋状の流れと前記前向き経路（Ｃｆ）とが互いに交差する位置における前記未衝突材料の到着が前記前向き衝撃面の同じ位置の到着と同期するような方法で選定され、この前向き衝撃面は、回転面内で見たとき、前記前向き衝撃部材と一緒に動く視点から見て、前記未衝突材料が描く前記後向きの螺旋状の流れを実質的に横切るように向けられる前記前向き衝撃ユニット、
−前記ローターにより支持されかつ前記後向き案内部材と連結され更に後向き衝撃面の設けられた少なくも１個の後向き衝撃部材よりなる少なくも１個の後向き衝撃ユニットであって、これは、後向きに回転しているとき衝撃中に前記材料の流れに同時に負荷を加えかつ加速するために前記後向き案内部材と組み合わせられ、この後向き衝撃面は、回転方向で見たとき、前記未衝突の材料の流れが前記後向き案内部材から離れる位置が設定された半径方向の線の完全に後方でかつ前記未衝突の材料の流れが前記後向き案内部材から離れる位置よりも前記回転軸線から大きい半径方向距離にあり、この後向き衝撃面の位置は前記未衝突の材料の流れが前記後向き案内部材から離れる位置が設定された半径方向の線、及び前記未衝突の材料の流れの前記前向きの螺旋状の流れと前記後向き衝撃面の後向き経路（Ｃｂ）とが互いに交差する位置が設定された半径方向の線の間の後向き同期角度（θｂ）により決定され、この後向き同期角度（θｂ）は、前記前向きの螺旋状の流れと前記後向き経路（Ｃｂ）とが互いに交差する位置における前記未衝突材料の到着が前記後向き衝撃面の同じ位置の到着と同期するような方法で選定され、この後向き衝撃面は、回転面内で見たとき、前記後向き衝撃部材と一緒に動く視点から見て、前記未衝突材料が描く前記前向きの螺旋状の流れを実質的に横切るように向けられて、前向きの第２の螺旋状の流れは前向き衝撃面のいずれとも干渉しない前記後向き衝撃ユニット、
−前記回転軸線のまわりに等しい角度距離で円周方向に一様に配置されている少なくも２個の同様な前向き衝撃ユニット、及び
−前記回転軸線のまわりに等しい角度距離で円周方向に一様に配置されていて、前向き衝撃ユニットと同数の後向き衝撃ユニットの構成
を具備し、
構成が対称であって、前記前向き案内部材の各が、外側案内組合せとして、前記後向き案内部材と、それぞれの外側部分が互いに近くに置かれ、内側部分が前記外側部分より互いに遠い距離に置かれるようにして、背中合わせに実質的に部分的に一緒に連結され互いに隣り合って配列された対として一緒に配列されていることを特徴とする装置。