JP5758294B2 - ローラーミル - Google Patents

Description

本発明は、回転可能な粉砕テーブルと、旋回レバーに回転可能に保持されると共に、粉砕テーブルと転がり係合する少なくとも１つの粉砕ローラーであって、旋回レバーは、旋回レバー軸を中心に旋回するように配置される、少なくとも１つの粉砕ローラーとを有するローラーミルに関する。

産業的に使用されているローラーミルでは、一般的に、粉砕ベッドを介して粉砕ローラーを駆動する粉砕テーブルが駆動される。この場合、一般的に、粉砕テーブルの下にギア（gearing）機構を配置する必要がある。高いスループットを有するミルにおいては、高い投資費用、長い調達時間、及びそのようなギア機構を満足に利用することができないことを考慮する必要がある。

したがって、粉砕テーブルの代わりに粉砕ローラーを駆動することが既に提案されている。複数の粉砕ローラーが設けられる場合、それによって、対応する複数の駆動装置を通じてローラーミルを駆動するために電力を分散することが可能である。そのようにして、より小型であり、したがってより安価である駆動装置を使用することが可能である。

特許文献１及び特許文献２では、モーター及びギア機構を有する完全な駆動装置が、粉砕ローラーを保持する旋回レバーに設けられている。しかし、この構成の種類では、駆動装置の相当な重量によって、旋回レバーの軸受にかかる要件が高くなる。モーターは、粉砕プロセスによる強力な振動にさらに晒される。

特許文献３は、代替的な構成の種類として適所に固定されているモーターを提案している。駆動力は、カルダンシャフト(cardan shaft)を介して旋回レバーに固定されているギア機構へ伝達される。そのカルダンシャフトは、角度補償及び長手方向軸補償の双方を確実にしなければならない。しかし、非常に高いトルクを粉砕ローラーへ伝達しなければならないため、駆動系(drive train)は、比較的複雑で高価であるような寸法を有しなければならない。

特許文献４はさらに、被駆動テーブル、及び旋回レバーによって保持されるエッジランナーを有するエッジミルを開示している。エッジランナーの駆動は、固定モーター、及び旋回レバーと共に旋回するギア機構を介して生じ、旋回ギア機構はエッジランナー内に延びる。

独国特許第３８ ０１ ７２８号 独国特許第３６ ０２ ９３２号 独国特許第１９７ ０２ ８５４号 独国特許第２９５ ５６３号

したがって、本発明の目的は、ローラーミルの駆動装置をより安価に構成することである。

本発明によると、この目的は、請求項１の特徴によって達成される。

本発明によるローラーミルは、回転可能な粉砕テーブルと、旋回レバー(pivot lever)に回転可能に保持されると共に、粉砕テーブルと転がり係合する少なくとも１つの粉砕ローラーであって、旋回レバーは、旋回レバー軸を中心に旋回可能である、少なくとも１つの粉砕ローラーと、粉砕ローラーに接続されており、固定モ−ター及び固定ギア機構を有する少なくとも１つの駆動系とを実質的に備える。駆動系は、旋回レバー及び／又は粉砕ローラーと共に旋回するギア機構をさらに有する。

２つのギア機構は、角度調整可能及び／又は軸方向に調整可能なシャフトを介して互いに接続されているのが好ましい。

少なくとも２つのギア機構を使用することによって、１０００ｒｐｍ〜３０００ｒｐｍのモーター出力速度を可能にする伝達比が可能となる。モーターに必要な投資費用を、急速に回転するモーターによって低減することができる。伝達作業の一部が、特定の要件が課されない固定ギア機構によって行われる場合、標準化されており、その結果安価であるギア機構を使用することが可能である。旋回ギア機構によって、角度調整可能及び／又は半径方向軸方向に調整可能なシャフトにおけるトルクが、旋回ギア機構の伝達の要因によって低減する。それにより、標準化された構成要素によって移動補償を生じさせることが可能である。例えば、上記構成要素を、例えばツースカップリング(tooth coupling)によって補償することが可能であり、それによって回転運動を同一速度で伝達することができる。

本発明の好ましい実施の形態によると、旋回ギア機構は、エピサイクリックギアシステム(epicyclic gear system)、特に、トルク分配部を有すると共に例えばプラネットギアシステム(planet gear system)によって形成することができるギア機構である。その旋回ギア機構は、粉砕ローラーに一体化するか又は粉砕ローラーに固定することもできる。

旋回レバーは軸受に配置され、旋回ギア機構を駆動系において軸受の上流又は下流に配置することが可能である。

旋回レバーは、中空シャフトの形態とすることができ、駆動系の一部が該中空シャフト内に配置される。

駆動系は、旋回レバー軸又はその延長部に配置されると共に旋回レバーの旋回運動を補償するカップリングをさらに有することができる。そのカップリングは、例えばツースカップリング、特に湾曲したツースカップリング又はカルダンシャフトの形態であり得る。

説明及び図面を参照して、本発明の他の利点及び実施形態を以下でより詳細に説明する。

第１の実施形態によるローラーミルの概略図である。 第２の実施形態によるローラーミルの概略図である。 第２の実施形態の特別な変形形態におけるローラーミルの部分断面側面図である。

図１に示すローラーミルは、回転可能な粉砕テーブル１と、旋回レバー２に回転可能に保持される少なくとも１つの粉砕ローラー３と、粉砕ローラーと関連し、適所に固定されているモーター４によって粉砕ローラーを駆動する駆動系とを実質的に備える。旋回レバーは、旋回レバー軸６を中心に旋回するように軸受５に配置される。旋回レバー２はさらに、ミルハウジング７を通って延び、粉砕ローラー３は、ミルハウジング内にある旋回レバーの端部に保持され、一方で、他方の端部は、ミルハウジングの外側にある軸受５に配置される。

粉砕ローラー３の押圧圧力を調整するために、押圧システム８、特に流体圧弾性システムがさらに設けられる。押圧システムもミルハウジング７の外側に配置され、旋回レバーと動作接触する。

粉砕ローラー３は、粉砕ローラー軸受９によって旋回レバー２上で回転するように配置される。旋回レバー２は、中空シャフトとしてさらに構成されるため、駆動系の一部が駆動シャフト１０の形態で中空シャフト内に配置される。駆動シャフトの回転運動は、ハブ１１を介して粉砕ローラー３へ伝達される。

駆動シャフト１０は、他方の端部が、適所に固定されるように配置されるモーター４と、少なくとも１つの固定ギア機構１４と、介装される旋回レバー２と共に旋回する１つのギア機構１５’とに動作可能に接続されている。

２つのギア機構１４及び１５’間には、回転運動を伝達すると共に旋回レバー２の旋回運動を補償する半径方向及び軸方向に調整可能なシャフト１６’が設けられる。そのシャフト１６’は、例えばカルダンシャフトの形態であり得る。ギア機構が、固定ギア機構１４と、旋回レバー２と共に旋回するギア機構１５’とに分割されるため、シャフト１６’は対応してより小さい寸法を有することができる。この理由は、主なトルクが旋回ギア機構１５’の下流にのみ伝達されればよいためである。

一方で、第１の実施形態では、旋回ギア機構１５’は、旋回レバー２の軸受５の領域に配置され、図２における第２の実施形態によると、旋回ギア機構１５は、粉砕チャンバー、すなわちミルハウジング７内に位置する。図２による旋回ギア機構１５は、ミルハウジング７内の旋回レバー２の端面端部に配置され、粉砕ローラー３に接続されている。

代替的な実施形態によると、旋回ギア機構を粉砕ローラーにおいて一体化してもよい。旋回ギア機構が粉砕ローラーの領域に配置されているため、大きなトルクが、必要とされている場所において正確に生成される。それによって、旋回ギア機構１５まで延びる駆動系を、それに対応してより好都合かつ容易に製造することが可能である。駆動系の質量を低減することによって、慣性の質量モーメントがさらに低減される。さらに、これによって駆動装置の調整及び制御がより容易になる。この場合、粉砕プロセスによって、駆動要素は加速力に晒されるため、質量を低減することはまた、軸受の構成及び耐久性に対してプラスの効果を有する。

駆動系における旋回レバー２の旋回運動を補償することができるように、軸受５の領域にシャフト１６を設け得ることによって、いくつかの状況では、シャフトの軸方向の調整性を用いずに済ますことも可能であり、シャフト１６の角度調整性を確実にするだけでよい。

図２による配置において、角度調整可能及び／又は半径方向軸方向に調整可能なシャフト１６の代わりにカップリングを設けることも可能である。さらに、カップリングは好ましくは、旋回レバーの回転軸６に配置される。大きなトルクは旋回ギア機構１５においてのみ生成されるため、カップリング１２は、ねじれに対して剛性の補償カップリング、特に湾曲したツースカップリングによって構成することができる。

図３を参照して、第２の実施形態の特別な構成を以下でより詳細に説明する。

図３による実施形態では、旋回ギア機構１５はエピサイクリックギアシステムの形態である。旋回ギア機構１５は、粉砕ローラー３の領域において旋回レバー２の端部に固定され、トルク分配部を有するギア機構、特にプラネットギアシステムの形態である。

エピサイクリックギアシステムは通常、サンギア(sun gear)１５ａと、複数のプラネットギア(planet gear)１５ｂと、プラネットキャリア(planet carrier)１５ｃとを有する。サンギア１５ａは、旋回運動するように配置されることができ、駆動シャフト１０を介して駆動される。プラネットキャリアは、回転式に固定される方法で粉砕ローラー３に接続されている。エピサイクリックギアシステムはさらに、好ましくは変更することができる磨耗保護部材１５ｄによって保護される。例えば押圧システム８の横方向ガイドによって形成され得る好適なモーメント支持体が設けられることがさらに意図される。

駆動系の一部が適所に固定されるように構成され、別の部分、特に旋回レバー２に配置される駆動シャフト１０は旋回レバー２と共に旋回するため、旋回レバーの旋回運動を補償するカップリング１２がさらに設けられる。旋回レバーの回転軸６に配置され、回転運動を一定速度(homokinetically)で伝達するカップリング１２が好ましくは使用される。

カップリング１２は、ねじれに対して剛性の補償カップリングであり、特に、湾曲したツースカップリングを設けることが可能である。

本発明の特定の構成によると、粉砕ローラー軸受９、軸受５及びカップリング１２は共通のオイルチャンバー１３を有する。

ギア機構が少なくとも１つの固定ギア機構及び少なくとも１つの旋回ギア機構に分割されていることによって、この２つのギア機構間の駆動系を、その場所においてトルクが低減されるため、標準化された構成要素によって構成することが可能である。旋回ギア機構が粉砕チャンバー、すなわち粉砕ローラーの領域にさらに位置する場合、そこにトルク及び質量が低減した駆動系を設けることができる。

Claims (14)

1. ローラーミルであって、
   ａ．回転可能な粉砕テーブル（１）と、
   ｂ．旋回レバー（２）に回転可能に保持されると共に、前記粉砕テーブル（１）と転がり係合する少なくとも１つの粉砕ローラー（３）であって、前記旋回レバー（２）は、旋回レバー軸（６）を中心に旋回可能である、少なくとも１つの粉砕ローラー（３）と、
   ｃ．前記粉砕ローラー（３）に接続されており、固定モ−ター（４）及び固定ギア機構（１４）を有する少なくとも１つの駆動系と、
   を有し、前記駆動系は、前記旋回レバー（２）及び／又は前記粉砕ローラー（３）と共に旋回する旋回ギア機構（１５、１５’）をさらに有することを特徴とする、ローラーミル。
2. 前記旋回ギア機構（１５）は、エピサイクリックギアシステムの形態であることを特徴とする、請求項１に記載のローラーミル。
3. 前記旋回ギア機構（１５）は、プラネットギアシステムの形態であることを特徴とする、請求項１に記載のローラーミル。
4. 前記旋回ギア機構（１５）は、前記粉砕ローラー（３）に固定されることを特徴とする、請求項２に記載のローラーミル。
5. 前記固定ギア機構（１４）と前記旋回ギア機構（１５、１５’）は角度調整可能なカップリング（１２）を介して互いに接続されていることを特徴とする、請求項１に記載のローラーミル。
6. 前記固定ギア機構（１４）と前記旋回ギア機構（１５、１５’）は角度方向及び軸方向に調整可能なシャフト（１６）を介して互いに接続されていることを特徴とする、請求項１に記載のローラーミル。
7. 前記旋回レバー（２）は、前記固定ギア機構（１４）と前記旋回ギア機構（１５）との間の軸受（５）に配置され、前記角度調整可能なカップリング（１２）は該軸受（５）の領域に設けられることを特徴とする、請求項５に記載のローラーミル。
8. 前記旋回レバー（２）は軸受（５）に配置され、前記旋回ギア機構（１５、１５’）は前記駆動系において前記軸受（５）の上流又は下流に配置されることを特徴とする、請求項１に記載のローラーミル。
9. 前記旋回レバー（２）は、中空シャフトの形態であり、前記駆動系の一部が該中空シャフト内に配置されることを特徴とする、請求項１に記載のローラーミル。
10. 前記駆動系は、前記旋回レバー軸（６）又はその延長部に配置され、前記旋回レバー（２）の旋回運動を補償するカップリング（１２）を有することを特徴とする、請求項１に記載のローラーミル。
11. 前記カップリング（１２）は湾曲したツースカップリングの形態であることを特徴とする、請求項１０に記載のローラーミル。
12. 前記シャフト（１６）はカルダンシャフトの形態であることを特徴とする、請求項６に記載のローラーミル。
13. 前記旋回レバー（２）は、ミルハウジング（７）を通って延び、前記粉砕ローラー（３）は前記ミルハウジング内にある前記旋回レバー（２）の端部に保持され、他方の端部は前記ミルハウジング（７）の外側にある軸受（５）に配置されることを特徴とする、請求項１に記載のローラーミル。
14. 前記旋回レバー（２）と動作接触する押圧システム（８）が、前記粉砕ローラー（３）の押圧圧力を調整するために設けられることを特徴とする、請求項１に記載のローラーミル。

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