JPH10510749A - ローラーミル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、回転パン（２）、該パン上を回転する粉砕ローラー（６）および保持部材（１０）をもつローラーミルに関する。該保持部材は粉砕される原料の粉砕ローラー間での動きに影響を及ぼすように設計される。少ない投資で該ミルのスループットを向上させるために、本発明では効率のよい耐摩耗性の保持部材（１０）を採用する。同保持部材は粉砕ローラー（６）の間に位置し、装置は１つ以上の保持ローラー（１０）で形成される回転壁を含む。該保持ローラーは原料の外向きの動きをブロックする保持面（１２、１５）を有し、これにより原料が保持され引続き粉砕が行われる。第１の実施形態では前記保持ローラーの内側の面がひとつの保持面（１２）になる。別の実施形態では径方向に突き出たリング（１７）が保持ローラーに取り付けられ、これによって追加の保持面（１５）が付与される。

Description

【発明の詳細な説明】 ローラーミル 発明の属する分野： 本発明はローラーミルに関する。該ローラーミルは、回転式の粉砕ボール上の 実質的に水平な粉砕経路と、前記ボールの粉砕パス上に粉砕原料で形成された粉 砕ベッド上を回転する固定式の粉砕ローラー、および保持部材を有する。該保持 部材は粉砕ローラー間に位置して粉砕原料の動きに影響を与えるものである。 発明の背景： 気流式（エアスウェプト、ａｉｒ−ｓｗｅｐｔ）ローラーミルあるいはローラ ーボールミルとも言われるローラーミルにおいて、粉砕ボールの中心に供給され る粉砕原料は遠心力によって粉砕ボールの端およびその後方を取り巻くリングに 向かって動く。同粉砕原料は追加原料と、一般にローラーミルに内蔵されている 分級器からの粗粒子を含む。粉砕原料に働く遠心力は粉砕ボールの径と回転速度 に著しく依存する。 ローラーミルのスループットは基本的に有効な粉砕表面で決まり、例えば使用 される粉砕ローラーの数や寸法および粉砕速度などが該当する。仮定として各ロ ーラーには粉砕原料が十分に供給されているものとする。 原理的に、同一の規定形状でかつ同数の粉砕ローラーの場合は速度の増加に応 じてローラーミルのスループットが向上する。したがって使用するローラーミル を小型化することで低価格化が図られるはずである。 しかしながら速度の増加は同時に遠心力の増加につながる。この結果二連式の 粉砕ローラー間の領域で粉砕ボールが部分的あるいは完全に空になる事態が生じ る。そのため後者はもはや粉砕原料が供給される状態になく、目的のスループッ トの向上を達成できない。 ＤＥ ３６ ４２ ８１４ Ａ１開示のローラーミルではふたつの粉砕ローラ ー間に保持部材を備えて、粉砕経路上およびその付近の粉砕原料の動きの制御を 行っている。保持部材はアーチ形のバッフルまたはデフレクタとして形成され、 固定具でローラーミルケースに固定されて高さと傾きとを調整できるものである 。 ドイツ特許１ ５０７ ５７９記載のローラーミルは、原料送給に対向しかつ ふたつの粉砕ローラー間に位置したデフレクタをもつ。同デフレクタはボール端 の方向に移動する粉砕原料の分級を意図したものである。デフレクタの形状と高 さが粉砕原料の分離をもたらし、微粉原料の流出と粗粉原料の粉砕経路上への保 持とが別々に実行される。 以上の既存手段の欠点は保持部材に用いたデフレクタと粉砕原料との間の摩擦 が相対的に大きいことであり、これによって必要な駆動パワーが増加する。摩擦 の増加により、デフレクタや保持具に摩耗が発生し、対策としてデフレクタや保 持具の保守点検と表面硬化処理が必要になる。 発明の要旨： 本発明は摩耗が少なくて効率の高い保持部材をもつローラーミルを提供するこ とを目的とする。同保持部材により、標準、高速いずれの粉砕原料速度において も粉砕ローラーへの十分な粉砕原料の供給が確保され、その結果少ない労力と投 資でスループットの向上が得られる。 本発明において、上記目的を達成するローラーミルは、回転式粉砕ボール上の 実質的に水平な粉砕経路と、前記粉砕ボールの粉砕経路上に粉砕原料で形成され た粉砕ベッド上を回転する固定式の粉砕ローラー、および保持部材を有する。同 保持部材は粉砕ローラーの間に位置して粉砕原料の動きに影響を与えるものであ る。保持部材としてダムロールが備わる。同ダムロールは粉砕原料上を回転し、 少なくともひとつのダム面をもつ。同ダム面により粉砕パス上の粉砕原料は粉砕 ローラー間に保持され、引き続いての粉砕が可能になる。 本発明は、著しく摩擦が少ない状態でローラーミル中の粉砕ローラー間に保持 部材を位置させるとの着想に基づく。同摩擦は従来デフレクタの場合に比べては っきり低減されている。 本発明のローラーミルはひとつ以上のダムロールからなる保持部材をふたつの 粉砕ローラー間にもつ。このダムロールにより粉砕ボール中の粉砕経路上で外向 きに動く粉砕原料に対しダム作用が働く。このダム作用はダムロール中のダム面 で得られる。ダム面は粉砕原料の動きのほぼ直径位置になるように形成される。 該ダム効果により粉砕ローラー間の粉砕原料は遠心力によってボール縁まで延び 出すことができなくなり、常に粉砕ベッド上に保持されて継続的に粉砕加工に供 される。 特に好適で簡単な構成では、ダムロールはローラーミルの長軸に面した内側の 面にダム面をもつ。好適にはひとつ以上のダムローラーの配置と位置関係によっ て各ローラー面が回転式のダム壁面あるいは粉砕原料の流出に対する回転式の堰 を形成するようにされる。 効果的には、粉砕ベッド上で回転しかつふたつの粉砕ローラーの間に位置した ダムロールによって回転式ダム壁面あるいは回転式堰が形成され、同回転式ダム 壁面等において個々のロールの面が実質的に隣接し合い、隣接する粉砕ローラー との隙間が最小になるようにされる。 原理的にダムロールには粉砕機能はない。したがって一般にロールにはほとん どもしくは全く負荷が加わらず、その結果「ジャンプ」現象は生じない。このた め摩擦は著しく小さくなり、良好なダム作用に適した状態になる。この状態はエ ネルギーバランスの面で有利に働く。 著しく小さい摩擦で強制ダム作用あるいは粉砕原料流出止め用堰作用を得る上 で、超軽量のダムロール構造が適当である。ダムロールには粉砕機能はないため 、自重以外の荷重の付加は全く必要としない。好適にはスプリングダンピング方 式を備えて、ダムロールを粉砕ベッド上に固定するようにする。 スプリングダンピング方式などによって下方に固定する力が働けばダムロール のジャンプ動作を避けることができる。 効果的であるのは、何らかの補助機構によりダムロールの可動性を粉砕ボール 中の粉砕パスの下方に制限することである。特に簡便な制限装置は止め具や止め ねじあるいはバッファを備えたレバーを含む。 緊密な堰あるいは緊密なダム壁面を得るためにダムロールの配置を、その回転 軸がミル回転径面に対する前縁角または後縁（終縁）角以下にすることが行われ る。 円錐形ダムロール、筒形または逆円錐形ダムロールなどのダムロール構造に関 することとして、ダムロールの配置をその回転軸の延長が粉砕ボールの回転軸あ るいはローラーミルの長軸と交差するようにする。 ミル形状、粉砕原料および所望のスループットに関することとして、ダムロー ルの配置を内面側のダム面が異なる径方向の隙間および（あるいは）粉砕ボール の回転軸またはローラーミルの長軸に対して異なる傾きをもち、かつ前記ダム面 が相互におよび（あるいは）粉砕ローラーに対してオーバラップするようにする 。 本発明のさらなる発展形態においてふたつ以上のダム面を備えたダムロールが 提供される。追加のダム面はダムリングの内側に形成される。ダムリングはダム ロールの外周面から径方向に突き出た形のものである。好適にはダムリングのダ ム面はダムロールの回転軸あるいは外周面に対してほぼ直角に形成される。 前記追加ダム面によりダムロールの保持効果はさらに強まる。粉砕原料は遠心 力の作用により粉砕経路から粉砕ボール内のダム用リムの方向に動く。この移動 は螺旋状の経路を描く。該粉砕原料は先ずダムロールの内側端面部のダム面でブ ロックされ、次にひとつ以上の追加ダムリングのダム面で保持される。つまりダ ムリングは堰あるいはブロッキング部材として作用する。また回転式のダム壁構 造であるため摩擦の発生はきわめて少ない。 特に効果的な構成においては、ダムロールが内側ダム面に並んだダムリングを もつ。このダムリングは内側端面付近の、遠くともローラーミルのケース壁を向 いた外側端面上に位置し、外周側の堰あるいはダム面を形成する。 ダムリングは二次的にダムロールに取り付け可能なことが好ましい。取り外し 可能な構造にすることで必要に応じダムリング式のダム面を装着できる。 好適にはダムリングは耐摩耗性の材料で作製され、径方向の幅が比較的小さい 円周面をもつ粉砕ベッド上を回転する。 単なる回転動作以外にあるいは摺動動作と併せた回転動作に加えて、ダムロー ルの配列の関連事項として並びに粉砕経路平面の上または下でのダムロール回転 軸と粉砕ボール回転軸との交差の関連事項として、ボールに加えてダムロールを 回転式に動かすことができる。さらにダムロールが相応の重量をもつかまたは外 力の作用を受けるようにすれば、ダムリング間に形成されたダムロールの外周面 領域で粉砕ベッドの平準化あるいは平滑化および予備圧縮をも行なうことができ る。 本発明のローラーミルは保持部材となるダムロールを備えており、粉砕原料を 粉砕ローラー間にきわめて効率よく保持できるという効果をもつ。粉砕原料がボ ールリムを越えてブレードリング近傍に侵入することが防げるので、粉砕不十分 な粉砕原料による分級用気流への不都合な負荷は回避できる。これによりミル回 路にかかる負荷が軽減されると共に配送に要する仕事量が低減し、エネルギーバ ランスが向上できる。ダムロールにより粉砕原料がきわめて効率よく保持される ため、粉砕ボールの回転速度を早めることができ、結果的にスループットが向上 する。これに関連してミルの小型化と低価格化が図れるという効果がある。特に ダムロールが自重で粉砕ベッド上に静止および回転する場合は、摩耗防止用に追 加の表面効果処理を施す必要はない。 図面の簡単な説明： 以下、添付図を参照して本発明を詳細に説明する。 図１ 粉砕ローラーと保持部材となるダムロールをもつローラーミル中の粉砕ボ ールの平面図。 図２ 粉砕ボール上を回転するダムロール付近におけるローラーミルの部分断面 図。 図３ 図２のダムロールの別の構成を示す図。 図４ 筒状のダムロールの図。 発明の詳細な説明： 図１は駆動装置によって回転する粉砕ボール２の概略図である。粉砕原料は上 方または側方から粉砕ボール中の粉砕経路８に供給され、弾力的に加圧された粉 砕ローラー６とボール２中の粉砕経路８の間で微粉砕される。該弾力的な加圧力 は一般に揺動レバーとこれに連動した水圧シリンダ（図示せず）によって生じる 。 一般に粉砕ローラー６は粉砕経路上の粉砕ベッド７との摩擦結合によってのみ 駆動され、独立した駆動機構はもたない。供給ダクトとなるブレードリング４（ 図２を併せて参照）を通して、一般に空気からなる流体が供給される。このブレ ードリング４を経た流体の流れによって粉砕原料混合物は搬送され、粉砕ローラ ー６で押圧された後結果的に分級器（図示せず）付近に侵入する。該粉砕原料混 合物は粉砕パス８から遠心力により突進してくる微粉および粗粉からなる。微 粉原料がローラーミルから取り出されるのに対し、粗粉原料は粗粉原料用出口（ 図示せず）を通して粉砕ボール中央に運ばれる。遠心力の作用によって粗粉原料 は追加原料と共に粉砕パス８上を進行して粉砕ベッド７を形成する。粗粉原料の 少なくとも一部は分級器あるいはミルから取り出され、送給機構により粉砕ロー ラー６の外部回路の上流に供給される。 粉砕ボール２の相応の高速回転時に、粉砕ローラー６間で粉砕不十分な原料が ボールリム１１を越えてブレードリング４まで運ばれることを避けるために、保 持部材状のダムロール１０が備わる。粉砕ローラー６と異なり、ダムロール１０ は自重のみまたは場合によりスプリングダンピング方式で粉砕ベッド７上に位置 する。ダムロール１０は原料の粉砕には寄与しない。ダムロール１０の主な機能 は粉砕ローラー６間の空所を「封鎖」することであり、この機能により粉砕不十 分な原料が粉砕経路８から振り落とされてミル回路に負荷をかけることが防止さ れる。 図１にダムロール１０の第１の形態を示す。ダムロール１０は内側端面１４に のみダム面１２をもつ。内側端面１４付近の全ダム面１２はほとんど隙間のない ダム壁面１３または堰を形成し、これによって粉砕原料は粉砕ローラー６間に保 持されて隣接の粉砕ローラー６の粉砕経路８に供給される。粉砕ローラー６の近 傍でのみ、かつ結果的に粉砕工程に続いて粉砕原料はブレードリング４の方向に 移送され、分級容器中に運ばれる。図１は、ダムロール１０が同ロールの前縁角 または後縁角が螺旋状の経路上を動く粉砕原料に対して効率よいダム作用をもた らすように配列されていることを示す。 図２は第２の、特に効率のよい形態のダムロール１０の縦断面図であり、同ロ ール１０の回転軸２０の延長がボール２の回転軸３と交差しその後方でボール面 と同じ高さになることを示す。ダムロール１０の台と軸受け（図示せず）は粉砕 ローラー６の台および軸受けと同様の方法で設置することができる。複数個のダ ムロール１０が存在し、それらが粉砕ローラーに比べて著しく軽量であるならロ ール１０をケースに取付けることも可能である。図２のダムロールはダムリング １７と共に内側端面１４上にダム面１２をもつ。ダムリング１７の外側端面１８ がローラーミルのケース壁５に面しており、追加のダム面１５がボールの回転軸 ３の方を向いている。同一の部位については同一の参照数字が付いている。図２ のダムロール１０は円錐台形の構造であり、ふたつのダム面、すなわち内側ダム 面１２とダムリング１７で形成される外側ダム面１５を具備した結果きわめて良 好な保持機能を有する。 図３はダムロール１０の別の形態である。この円錐形のダムロール１０は構造 上３つのダムリング１７をもつ。ダムロール１０の外周面１９にダムリングを可 換式に取付けることも可能である。一群のダム面１５はダムロール１０の外周面 １９から径方向に外側に延び、各々が平行に配列している。ダムリング１７に形 成されるダム面１５はダムロール１０の回転軸２０に対してほぼ直角方向にあり 、そのために粉砕ボール２中のボールリム１１まで移動してくる粉砕原料はブロ ック並びに保持される。 効果的であるのは、粉砕経路８とダムロール１０の外周面１９間の空隙が補助 装置（図示せず）で調整でき、同空隙の調整により外周面１９が粉砕ベッドの平 準化または圧縮をも行えるようにすることである。ダムリング１７は耐摩耗性の 材料で作製される。ダムリング１７のダム面１５は平面、凹面あるいは凸面のい ずれも可能である。 図４の筒状ダムロール１０は粉砕経路８に平行な回転軸２０をもつ。ダムロー ル１０はふたつのダムリング１７をもち、その結果内側端面１４上のダム面１２ と併せて合計３つのダム領域１２、１５が形成される。ダムロール１０と粉砕ロ ーラー１６が実質的に隣接して配列している場合は、粉砕ボール２が高速回転し ている場合においても効率のよい保持と粉砕が確実に行なわれる。結果としてこ の方式のローラーミルにより低い投入エネルギでスループットが向上し、かつ保 持部材の摩耗が減少し、さらにメンテナンスの費用が安くなる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．回転式粉砕ボール上の実質的に水平な粉砕経路と、固定式の粉砕ローラーを 有し、当該粉砕ローラーは、当該粉砕ローラーの前記粉砕経路上に粉砕原料で形 成された粉砕ベッド上を回転して前記粉砕原料の動きに影響を与えるローラーミ ルであって、 さらに保持部材となるダムロールを備え、 前記ダムロールは、前記粉砕原料上を回転しかつ少なくとも１つのダム面を有 し、さらに前記粉砕経路上で前記粉砕原料を前記粉砕ローラー間に保持して引き 続いて粉砕を行えるようにするものであること、 を特徴とするローラーミル。 ２．請求項１記載のローラーミルにおいて、 前記粉砕ボールの回転軸に面した内側端面にダム面をもつダムロールを有し、 前記ダムロールは、前記粉砕ローラーの間に配列しており、さらに１つ以上の 当該ダムロールの位置関係によってこれらロールの端面が回転式のダム壁面を形 成し、それによって前記粉砕原料が前記粉砕経路上に保持されるものであること 、 を特徴とするローラーミル。 ３．請求項１記載のローラーミルにおいて、 前記ダムロールが少なくとも１つの追加ダム面を有し、 前記追加ダム面は少なくとも１つのダムリングによって形成され、 前記ダムリングは前記ダムロールの外周面から径方向に突き出た形のものであ ること、 を特徴とするローラーミル。 ４．請求項２記載のローラーミルにおいて、 ダムリングがミルケースに面した前記ダムロールの外側端面部に形成されるこ とを特徴とするローラーミル。 ５．請求項２記載のローラーミルにおいて、 前記ダムリングと前記内側ダム面の間に外周面領域部が存在し、 前記外周面領域部が、保持された前記粉砕原料の平準化と圧縮を行なうこと、 を特徴とするローラーミル。 ６．請求項２記載のローラーミルにおいて、 前記ダムロールが自重でのみ前記粉砕ベッド上に位置することを特徴とするロ ーラーミル。 ７．請求項６記載のローラーミルにおいて、 前記ダムロールの重さが前記粉砕ロールの重さの数分の一であることを特徴と するローラーミル。 ８．請求項２記載のローラーミルにおいて、 前記ダムロールが下方に固定する力の作用を受けることが可能なことを特徴と するローラーミル。 ９．請求項５記載のローラーミルにおいて、 前記ダムロールの前記外周面領域部と前記粉砕ベッド間の隙間の高さを調整・ 制限することができる機構が備わっていることを特徴とするローラーミル。 １０．請求項１記載のローラーミルにおいて、 前記ダムロールと前記粉砕ローラーがそれら各々の回転軸の延長が常に前記粉 砕ボールの回転軸と交差するように配置されていることを特徴とするローラーミ ル。 １１．請求項９記載のローラーミルにおいて、 前記ダムロールが前記粉砕ローラーに対する前縁角と後縁角をもち、前記ダム ロールの回転軸の延長が前記粉砕ボールの回転軸の外側に位置することを特徴と するローラーミル。 １２．請求項３記載のローラーミルにおいて、 前記ダムリングが耐摩耗性材料で作製されることを特徴とするローラーミル。 １３．請求項３記載のローラーミルにおいて、 前記ダムリングが平坦なあるいは湾曲したダム面をもつことを特徴とするロー ラーミル。 １４．請求項３記載のローラーミルにおいて、 前記ダムリングが取り外し可能で二次的に取り付けられることを特徴とするロ ーラーミル。