JP6980135B2 - スクレーパを備えたローラミル - Google Patents

Description

本発明は、独立請求項において特許請求された、スクレーパを備えたローラミルに関する。

反りを付けた若しくは湾曲したローラは、粉に挽く原料の製粉中に生じる高い押圧力によって発生する運転時のローラの撓みを抑制するために、ローラミルにおいて使用される。これにより、動作中に、粉砕間隙が一様な粉砕間隙幅を有することが保証される。粉砕間隙のすぐ下流には、粉砕材料をかき落とすために使用されるスクレーパが配置されている。

このスクレーパは、粉砕材料がローラに付着したまま残らないように保証するためのものである。というのは粉砕材料のこのような付着は多くの点から望ましくないからである。ローラに付着したまま残っている粉砕材料は、一方において、粉砕間隙を新たに通過する際に、粉砕間隙を狭めてしまい、このように狭められることにより、望ましくない揺動および振動に結び付くことがある。他方において、粉砕間隙を新たに通過する際に、付着している粉砕材料がさらに一層、圧縮されて固められ、結果的に、ローラに付着している粉砕材料のスクレーパによる除去がより困難になる。これには、粉砕中に生じておりかつ粉砕材料の乾燥および「ケーキング（caking）」の原因となる高温により、望ましくない影響が及ぼされる。さらに、付着している粉砕材料により、さらなる粉砕材料に対する格好の付着面が提供され、このような粉砕材料の堆積物の成長が促進されてしまう。最悪の場合、ローラを停止して、面倒なことにも堆積物を手作業で除去しなければならない。

今日までスクレーパエッジを備えたブレードを有するスクレーパが使用されており、このスクレーパエッジは、動作していない状態、または変形されていない状態において直線的であり、ホルダに固定的にクランプされている。このホルダは、ローラ間隙のすぐ下流においてローラの下方に旋回可能に配置されており、動作中には、ホルダの延長アームに固定されているつり合いおもりによってローラに押し付けられる。

ブレードは、静止したローラに配向され、このとき、ホルダは、ローラの反りを補償するために、（同時につり合いおもり用の延長アームとして使用されることが多い）牽引装置により、ローラの中心に対応する中心において曲げられる。このようなスクレーパは、欧州特許出願公開第００４０４３２号明細書に示されている。

このような補償は、ローラを静止させて行われるが、ローラは、動作中に曲がり、反りが相応に変化するため、この解決手段は満足のいくものではない。元々の直線的なブレードは、ローラの反りに適合するために摩耗されることがあるが、それにもかかわらず、スクレーパとローラとの間の非接触を引き起こす別の原因が残る。例えば、動作中の変形および熱膨張のために、反りは一定のままではない。上記の従来技術では、（ローラ表面に十分に良好に適合されるようにするためにスクレーパを変形させるために）、効果的なクリーニングに実際に必要となり得るよりも比較的大きな、スクレーパの押圧力が使用される。この比較的に大きな押圧力は、結果的に、スクレーパおよびローラ表面の不必要に大きな摩耗に結び付く。

したがって本発明の目的は、公知のローラミルの欠点を回避し、特に、安全規定を守りながら動作中のローラの反りに最適に適合することができ、かつ摩耗の少ない、少なくとも１つのスクレーパを有するローラミルを提供することである。

この目的は、独立請求項１において特許請求されるローラミルによって達成される。

このローラミルは、粉砕材料入口と、少なくとも１つの粉砕材料出口と、少なくとも２つの、反りのついた若しくは湾曲したローラとを有するハウジングを含み、これらのローラはそれぞれ、ローラ軸の周りに回転可能にハウジングに配置されている。

少なくとも１つのローラにはスクレーパが割り当てられている。ローラミルの複数のローラ、好ましくはすべてのローラには、好ましくはスクレーパが備え付けられている。１つのローラに複数のスクレーパが割り当てられることも可能である。

本発明によれば、スクレーパは、ローラ表面から粉砕材料をかき落とすブレードを有する。ブレードは、ブレードの全長にわたって延在するスクレーパエッジを有する。ブレードの長さは、好ましくは、ローラの軸方向長さに実質的に対応し、これにより、ブレードは、ローラ表面全体をかき落とすために使用可能である。一列に並べられた場合にはローラ表面全体をかき落し可能な複数の構成要素から構成されるセグメント化されたブレードも考えられる。

スクレーパはさらに、収容領域を備えたホルダを有し、このホルダは、ローラ軸に対して平行な軸の周りに傾転可能にハウジングに配置されている。これにより、ホルダ、したがってブレードは、ブレードおよびローラ表面を保護するために、例えば、粉砕動作が行われていない場合には、傾転させることによってローラ表面から離間するように移動可能である。

本発明によれば、弾性支持部材が、ブレードと収容領域との間に配置されている。

ブレードの収容領域における弾性支持部材により、ブレードが、ホルダに固定的にクランプされずに、ホルダに対する相対的なブレードの運動が可能になることが保証される。特に、ローラ表面に接触する場合、ブレードは曲がってローラ表面に密着し、これにより、ローラの動作中に発生する反り、曲げまたは熱膨張を補償可能である。弾性支持部材がブレードの側に配置されていて、ブレードが、ローラミルの動作中、ブレードがローラ表面に接触する際に、圧力を受けて、ローラを受け流すことは、当然のことである。したがってブレードは、ローラ表面に適合するように湾曲することは可能であるが、別の曲げモーメント、特にローラ軸に対して平行な方向の曲げモーメントに対しては、曲げ剛性を有し、これにより、動作中のブレードのばたつきが回避されるように構成可能である。ホルダは、好ましくは、ローラ軸の運動（例えば歯振り状の運動）中にホルダの軸がローラ軸に対して平行にとどまるようにローラミルに配置されている。

収容領域は、好ましくは溝の形状を有し、弾性支持部材が、少なくとも、溝壁部とブレードとの間に配置されている。

（ブレードの片側または両側における）支持部の厚さは一般に、本発明の範囲内では２〜１０ｍｍである。

本発明における溝壁部とは、溝の深さ方向に延在する、溝の壁のことである。本発明における溝底部とは、ホルダの外側面に対応する、溝の開放側とは反対側の、溝の壁のことである。

ここでは、溝は好ましくは、互いに平行な２つの溝壁部と、これらの溝壁部に対して垂直に配置されている平坦な溝底部とを有する溝として形成されている。

弾性支持部材は、好ましくはブレードと２つの溝壁部との間に配置されている。

このような実施形態によってブレードは両側に曲がることができ、これにより、ただ１つの弾性支持部材を備えた上述の実施形態と同じ運動自由度を実現するためには、厚さが半分の２つの弾性支持部材をブレードの両側に配置しなければならない。

ブレードは、好ましくは溝底部に当接する。

これによって保証されるのは、ローラ表面に対するブレードの押圧力に基因したブレードの位置ずれが回避されることである。というのは、従来技術によるスクレーパとは異なり、ブレードは、ホルダに固定的に結合されていないからである。

ブレードおよび少なくとも１つの弾性支持部材は、好ましくは、収容領域に配置されているクランプ異形材に保持されている。

取り付けを容易にするために、ブレードおよび少なくとも１つの弾性支持部材をクランプ異形材に保持されるように構成可能である。この場合にクランプ異形材は、収容領域に差し込まれ、保持手段によってそこに保持される。

ブレードの構成および溝における少なくとも１つの弾性支持部材の構成に関する上述の実施形態に対応して、クランプ異形材は、弾性支持部材が、（１つの溝壁部に対応する）１つの異形材壁部に、または２つの異形材壁部に配置されるように構成可能である。ブレードは、位置ずれを回避するために（溝底部に相当する）異形材底部に同様に当接可能である。

ブレードおよび／またはホルダおよび／またはクランプ異形材は、好ましくは、ローラ軸に関して（つまり平行な）軸方向へのブレードの位置ずれを阻止する横方向の制限手段を有する。

ブレードは好ましくは、特に矩形の断面を有する平坦な異形材の形状を有する。

ブレードは、好ましくは、冷間圧延帯鋼（例えば、クロムおよびニッケルを含有せず、硬化され、焼き戻されかつ白色研磨された鋼種ＷＢ）から形成される。特に好ましいのは、（ＥＮ １０１３２−１にしたがって測定した）１５５０〜２３５０ＭＰａの範囲の引張強度を有するブレードである。

ブレードの厚さは、本発明の範囲内において一般に０．５〜２ｍｍである。

ブレードは、好ましくは１．６：１〜３００：１の長さ対幅の間の比を有する。

本発明におけるブレード長とは、スクレーパエッジの延在方向における、ブレードの空間広がりのことである。ブレードの長さは、１００ｍｍ〜３０００ｍｍ、好ましくは５００ｍｍ〜２５００ｍｍ、特に好ましくは１０００ｍｍ〜２０００ｍｍ、例えば１５００ｍｍであってよい。

本発明におけるブレード幅とは、ブレード長に対して垂直な方向における空間広がりのことである。ブレードの幅は、１０ｍｍ〜６０ｍｍ、好ましくは２０ｍｍ〜５５ｍｍ、特に好ましくは３０ｍｍ〜５０ｍｍ、例えば４０ｍｍであってよい。

したがって本発明におけるブレード高さとは、ブレード長とブレード幅とに対して垂直な方向におけるブレードの空間広がりであって、スクレーパエッジからスクレーパエッジとは反対側の端部まで延在する空間広がりのことである。本発明の範囲内では、ブレードの全体高さのうちの１０〜３０ｍｍが、弾性支持部材に収容される。

ブレードは、好ましくは６：１の、好ましくは１：１よりも大でありかつ６：１までの、自由高さに対する高さの比を有する。

本発明におけるブレードの自由高さとは、ホルダから突出するブレードの高さ寸法のことである。ブレードはホルダと接触しないため、したがって自由高さは、スクレーパエッジと、ホルダの（仮想的な）包絡面との間の高さ寸法を意味すると理解される。

ブレードは、好ましくは、ブレードがローラ表面に接触する場合に、ローラ表面に対して２０°〜７５°、好ましくは３０°〜６０°、特に好ましくは３０°〜５０°の角度で配置されている。

この角度は、ローラ表面に対して接線方向に延びる接平面と、ブレードの高さ方向との間の角度として測定される。

ローラは湾曲している若しくは反っているので、本発明によれば、ローラに接触する際にブレードは曲がり、したがってブレードの長さにわたって前記角度はわずかに変化するため、使用される基準角度としては、ローラの湾曲が最大となる、ローラの中心部における角度が採用される。

弾性支持部材は、好ましくは以下のグループから選択される、エラストマー材料から形成されるかまたはこのような材料を含むことが可能である。すなわち、天然ゴム（ＮＲ）；スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）；ブチルゴム（ＩＩＲ）；エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）；ニトリルゴム（ＮＢＲ）；クロロプレンネオプレン（ＣＲ）；クロロスルフォン化ポリエチレン、ハイパロン（ＣＳＭ）；ポリウレタンゴム（ＡＵ、ＥＵ）；シリコーンゴム（（Ｍ）Ｑ）；ポリアクリレートエラストマー（ＡＣＭ）；水素化ニトリルゴム（Ｈ−ＮＢＲ）；フッ素ゴム、バイトン（ＦＰＭ）；ポリウレタン（ＰＥ）から形成されるかまたはこれらを含むことが可能である。特に好ましいのは、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）およびシリコーンゴム（（Ｍ）Ｑ）である。

最も単純なケースでは、弾性支持部材は、エラストマー条片として形成される。支持部材、特にエラストマー条片は、ブレード長全体にわたり、連続して、または断続的に形成されていてよい。特に、結果的に得られる支持部材全体の剛性を個別に適合させるために、支持部材を断続的に形成することは可能でありかつ好都合である。したがって、例えば、より柔らかい材料から構成された連続的な支持部材に相当する、支持部材全体の硬さを達成するために、より硬い材料を断続的に配置することができる。

支持部材、特にエラストマー条片のエラストマー材料は、１５〜１００ショアＯＯ、好ましくは３０〜９０ショアＯＯ、特に好ましくは４０〜８０ショアＯＯ（ＡＳＴＭ Ｄ ２２４０による）；および／または５〜３０ショアＡ（ＤＩＮ ＩＳＯ ７６１９−１にしたがって測定した）の硬さを有する。

弾性支持部材の密度は、（ＤＩＮ ５３４７９ Ａにしたがい）０．２５ｇ／ｃｍ^３〜０．８５ｇ／ｃｍ^３、好ましくは０．３５ｇ／ｃｍ^３〜０．７５ｇ／ｃｍ^３、特に好ましくは０．４５ｇ／ｃｍ^３〜０．６５ｇ／ｃｍ^３であってよい。

このような実施形態は、極めて簡単でありかつコスト的に有効な一変化形態である。さらに、応用に応じて、条片は、交換可能でありかつその硬さは適合可能である。

上記のホルダには、好ましくはつり合いおもりが設けられており、このつり合いおもりにより、ブレードは、軸の周りに傾転可能であり、かつローラ表面に対して押圧可能である。

これにより、重量および／またはレバーアームの長さを変更することにより、ローラに対するブレードの押圧が容易に設定可能になる。

スクレーパは、好ましくは持ち上げ装置と作用接続されており、この持ち上げ装置により、ブレードは、軸の周りで傾転可能であり、ローラ表面から移動可能である。

この実施形態により、粉砕工程が行われず、かつ特にローラのアクチュエータ装置と連結されている場合に、ローラ表面からブレードを離間させることができ、これにより、ローラが、連結されるおよび／または切り離される場合に、同様にブレードもローラ表面に接触させられ、かつ／またはそこから離される。

ブレードは、好ましくは、このブレードがローラ表面に接触していない場合に、スクレーパエッジがローラ軸に対して平行になるように配置されている。

ブレードは、好ましくは、ブレード全長にわたって収容領域に収容されている。したがって弾性支持部材は、ブレードの全長にわたって配設されている。

択一的にはブレードは、特定の部分だけが収容領域に収容されていてよく、かつ／または弾性支持部材は、ブレードの長さにわたり、特定の部分にだけ設けられていてよい。このようなケースにおいて、弾性支持部材のない領域ではブレードは、これがローラ表面と接触していない場合、同様に収容領域にも接触してはならないことはいうまでもない。

本発明は、以下、図面に関連した好ましい例示的な実施形態に基づいて、より適切に説明されよう。

本発明によるローラミルの概略断面図である。 本発明の好ましい第１実施形態によるスクレーパの概略断面図である。 本発明の好ましい第２実施形態によるスクレーパの概略断面図である。

図１には、本発明によるローラミル１が略示されている。ローラミル１には、矢印３で示した粉に挽く原料の入口と、同様に矢印４で示した粉に挽いた原料の出口４とを有するハウジング２が含まれている。ハウジング２内には、反りが付けられた若しくは湾曲した２つのローラ５および５’が配置されており、これらはそれぞれ、ローラ軸６または６’の周りに回転可能に取り付けられておりかつ駆動部（図示せず）によって反対方向に駆動可能である。ローラ５および５’の回転方向は、それぞれの矢印によって示されている。

粉砕間隙２０のすぐ下流では、それぞれのローラ５または５’にはスクレーパ７または７’が配設されている。ローラ５のスクレーパ７は、図２および図３において、考えられ得る２つの変化形態で別々に示されている。

図２および図３のスクレーパ７は、長さＬ、幅Ｂおよび高さＨを有する平坦な金属異形材から形成されるブレード８を有する。ブレード８の長手方向は、ベクトルＬによって示されている。

図２および図３においてブレード８は、先の尖った形状を有するスクレーパエッジ１０によってローラ表面９に接触する。ブレード８は、ブレード８の接触点においてローラ表面９の接している平面ＴＥと、ブレード８との間に角度αを成して傾斜するように配置されている。

図２および図３の実施形態において、スクレーパ７は、軸１３の周りに傾転可能に配置されているホルダ１１を有する。軸１３は、ローラ軸６または６’に対して平行に延びており、例えばローラが歯振り状に運動する際に、ローラ軸が移動したとしても、ローラ軸６または６’に対して平行なままである。

図２の実施形態においてホルダ１１は収容領域１２を有しており、この収容領域１２は、２つの互いに平行に延びている溝壁部１６および１６’と該溝壁部に対して垂直に延びている溝底部１７とを有する溝１５として形成されていて、それら溝壁部と溝底部は、ブレード８の長手方向Ｌ（したがってホルダ１１の長手方向Ｌ）に沿って延在している。ブレード８は、溝１５内に配置されており、スクレーパエッジ１０とは反対側の端部でもって溝底部１７に接触している。ブレード８の両側では、対応する溝壁部１６または１６’とブレード８との間に、エラストマー条片１４が配置されており、この結果、ブレード８は、溝１５内において一定の移動の自由度を有し、特に、ブレード８の高さに対して平行に、曲げモーメントによって曲がることができ、かつローラ５の変形に適応可能である。

ＦＨは、エラストマー条片１４間に配置されていない、ブレード８の高さ部分に対応するブレード８の自由高さを示す。

ブレード８をローラ表面９に押し付けることができるようにするために、ホルダ１１は、すでに上で説明したように、軸１３の周りに傾転可能に配置されている。さらに、ホルダは、てこの作用によってホルダ１１を傾転させかつブレード８をローラ表面９に押し付けるように作用するつり合いおもり１９を有する。

図３に示されているスクレーパ７は、ブレード８およびエラストマー条片１４がクランプ異形材１８内に配置されているという相違を有するが、構造的には、図２のスクレーパ７とほぼ一致しており、ここでは、クランプ異形材１８がホルダ１１の収容領域１２内に差し込まれている。

クランプ異形材１８は、プラスチック異形材として形成されており、かつ互いに平行に延びる２つの異形材壁部１６０および１６０’と、これらに対して垂直に延びる異形材底部１７０とを有し、これらの機能は、溝壁部１６または１６’および溝底部１７に相当する。

クランプ異形材１８により、収容領域１２へのブレード８とエラストマー条片１４の配置が容易になる。

Claims (13)

1. 粉砕材料入口（３）と、少なくとも１つの粉砕材料出口（４）と、少なくとも２つの、湾曲させたローラ（５、５’）とを有するハウジング（２）を含むローラミル（１）であって、前記ローラ（５、５’）はそれぞれ、ローラ軸（６、６’）の周りに回転可能に前記ハウジング（２）に配置されており、少なくとも１つの前記ローラ（５）にはスクレーパ（７）が対応して配置されており、前記スクレーパ（７）は、
   −スクレーパエッジ（１０）によってローラ表面（９）から粉砕材料をかき落とすブレード（８）を有し、前記スクレーパエッジ（１０）は、前記ブレード（８）の全長（Ｌ）にわたって延在し、前記スクレーパ（７）はさらに、
   −収容領域（１２）を備えたホルダ（１１）を有し、前記ホルダは、前記ローラ軸に対して平行な軸（１３）の周りに傾転可能に前記ハウジング（２）に配置されている、ローラミル（１）において、
   弾性支持部材（１４）が、前記ブレード（８）と前記収容領域（１２）との間に配置されている、ことを特徴とする、ローラミル（１）。
2. 前記収容領域（１２）は、溝（１５）の形状を有し、前記弾性支持部材（１４）は、少なくとも、溝壁部（１６）と前記ブレード（８）との間に配置されている、ことを特徴とする、請求項１記載のローラミル（１）。
3. 弾性支持部材（１４）は、前記ブレード（８）と２つの溝壁部（１６、１６’）との間に配置されている、ことを特徴とする、請求項２記載のローラミル（１）。
4. 前記ブレード（８）は、溝底部（１７）に当接する、ことを特徴とする、請求項２または３記載のローラミル（１）。
5. 前記ブレード（８）および前記弾性支持部材（１４）は、前記収容領域（１２）に配置されているクランプ異形材（１８）内に保持されている、ことを特徴とする、請求項１から３までのいずれか１項記載のローラミル（１）。
6. 前記ブレード（８）は、１．６：１〜３００：１の前記全長（Ｌ）対幅（Ｂ）の比を有する、ことを特徴とする、請求項１から５までのいずれか１項記載のローラミル（１）。
7. 前記ブレード（８）は、１：１よりも大でありかつ６：１までの、高さ（Ｈ）対自由高さ（ＦＨ）の比を有する、ことを特徴とする、請求項１から６までのいずれか１項記載のローラミル（１）。
8. 前記ブレード（８）は、前記ローラ表面（９）に対して２０°〜７５°、好ましくは３０°〜６０°、特に好ましくは３０°〜５０°の角度（α）で配置されている、ことを特徴とする、請求項１から７までのいずれか１項記載のローラミル（１）。
9. 前記弾性支持部材（１４）は、１５〜１００、好ましくは３０〜９０、特に好ましくは４０〜８０のショアＯＯ硬さを有するエラストマー条片として形成されている、ことを特徴とする、請求項１から８までのいずれか１項記載のローラミル（１）。
10. 前記ホルダにはつり合いおもり（１９）が設けられており、前記つり合いおもり（１９）により、前記ブレード（８）は、前記軸（１３）周りに傾転可能であり、前記ローラ表面（９）に対して押圧可能である、ことを特徴とする、請求項１から９までのいずれか１項記載のローラミル（１）。
11. 前記スクレーパ（７）は、持ち上げ装置と作用接続されており、前記持ち上げ装置により、前記ブレード（８）は、前記軸（１３）の周りで傾転可能であり、前記ローラ表面（９）から移動可能である、ことを特徴とする、請求項１から１０までのいずれか１項記載のローラミル（１）。
12. 前記ブレード（８）は、前記ブレード（８）が前記ローラ表面に接触していない場合に、前記スクレーパエッジ（１０）が前記ローラ軸（６）に対して平行になるように配置されている、ことを特徴とする、請求項１から１１までのいずれか１項記載のローラミル（１）。
13. 前記ブレード（８）は、前記ブレード（８）の全長（Ｌ）にわたって前記収容領域（１２）に収容されている、ことを特徴とする、請求項１から１２までのいずれか１項記載のローラミル（１）。

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