JPS61212370A - 空気分級機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は空気分級機であって、遠心方向とは反対向きに
分級空気によって外部から内・部へ貫流される回転する
分級ホイールを有し、該分級ホイールが回転軸線に平行
に延びる近影に配置された羽根を有しており、羽根の一
方の端部が分級ホイールのボスを支持する円盤の切欠き
に、かつ他方の端部がリング状の円板形の蓋に挿入され
ていて、円盤と円板形の蓋との軸線方向の距離がスペー
サピンによって決定されている形式のものに関する。

従来の技術 この形式の分級機は大抵の場合、鉛゛直軸線上のケーシ
ングを有し、該ケーシングが内部に配置された垂直又は
水平軸上の分級ホイールを肴する上側部分とホッパ状の
下側部分とから成っている。

分級材料は、例えばドイツ連邦共和国特許第９２７８７
６号明細書による分級機のように分級空気と一緒に搬入
されるか、又は例えばドイツ連邦共和国特許第１７５７
５８２号明細書に開示されたように分級材料と分級空気
とが別々に分級機に導入される。このときに粗粒産物は
ケーシング下側部分の下側の開口を通って排出され、微
粒産物は分級空気と一緒に分級ホイールから、上方に向
かって分級機から出発している流出接続部を通って排出
される。

コンパクトに構成し簡単に運転しようとするこの空気分
級機によっては、素材が分級しにぐい場合でさえ微粒産
物が粉末を持たない状態において１０μｍを下回る核径
の極微粒範囲までの高い分級精度が得られる。しかしな
がら、得られる分離限界は大体において分離ホイールの
周速度に関連しているので、所期の分離限界が小さけれ
ば小さいほどそれだけいっそう分級ホイールの回転数は
高く選択されなければならない。けれども、分級ホイー
ルの回転数が高まるにつれて、分級ホイールの構成部分
の摩耗、ひいては完成品の汚染が摩耗時に生じる砕片に
よって急激に増大する。産物の分級量から見ればこれら
の汚染は、一般的には許容しうる程度にわずかなもので
ある。ところが、純度の高い素材又は著しく削れやすい
素材を処理しようとする場合には、別である。例えば発
光体、セラミック材料、義歯材料等を扱う第１のケース
では極めてわずかな汚染でさえも産物を使用不能にする
。又、材料が約４モースを下回る硬さを有する材料にお
ける第２のケースでは、分級ホイールの迅速に運動させ
られる構成部分において、特に分級ホイールの羽根にお
いて激しい摩耗が生じるので、分級機の経済的な作業は
もはや不可能である。

発明が解決しようとする課題 本発明が解決しようとする課題は、冒頭に述べた形式の
空気分級機を改良して、摩耗を排除した分級作業が可能
であり、ひいては純度の高いかつ（又は）削れやすい材
料も処理できるように構成することである。

課題を解決するための手段 前述の課題を解決す今本発明の構成は、分級ホイールの
羽根が全体として耐摩耗性の高いセラミック材料から製
作されていることである。

発明の効果 例えば渦巻形の粉砕機におけるように摩耗の危険にさら
されている表面を耐摩耗性の高いセラミック材料によっ
て被覆することは、成程公知となっている。しかしなが
ら、被覆された部分は、特に支持材料と被覆材料との弾
性係数が異なることにもとづいて、引張り応力や曲げ応
力をかけることができない。それというのは、もしも引
張シ負荷や曲げ負荷をかけた場合には摩耗層の剥離を伴
う亀裂形成が生じるからである。従って、セラミックに
よって被覆された材料は分級ホイールの羽根に使用する
ことには適さないからである。

これに対して、全体として耐摩耗性の高いセラミック材
料から製作された羽根が分級ホイールにおいて使用する
ために適しているといウコとがわかったことは、驚くべ
きである。有利な材料としては焼結コランダムがあるが
、例えば酸化ジルコンのような他のセラミック材料も適
している。９モースを上回る硬さを有する焼結コランダ
ムは、機械的強度特性が高く、比較的に容易に製作でき
ると同時に著しく高い耐摩耗性を有している。

円盤もしくは蓋に両端部で嵌め込まれた羽根を、締め付
は力を用いずに支持用の円盤もしくは蓋に対して確実に
支持し相反する位置で固定できるようにするためには、
羽根の両端部をプム弾性的な材料から成る嵌合体に支承
させると有利である。この嵌合体のためには、特に耐摩
耗性の高いポリウレタンが用いられると有利である。こ
れらの嵌合体は最も単純なケースでは、外周に分級ホイ
ールのだめの半径方向知形成されたスリットを有するリ
ングとして構成されている。

円盤と、蓋とスペーサビンとの、分級ホイールと接触し
ている表面は、分級ホイールの羽根よりも動力学的にわ
ずかしか負荷されない所であって、ここでも摩擦を最小
値まで低減させるために公知の形式によって耐摩耗性の
高いセラミック材料によって被覆することができる。分
級ホイールにおける摩耗もしくは破片を低減するだめの
補助的な手段として蓋の、分級空気と微粒産物とが通る
ための開口の直径が分級ホイールの外径の約４０チの大
きさに構成されている。すなわち、この開口は、分級ホ
イールの外径の約６０チの直径を有する通常の構成に比
較すると、著しく小さくなっている。分級ホイールの内
縁部から蓋の開口の直径までの環状室内においては渦巻
沈降流の原理（Ｇｅ５ｅｔｚ　ｄｅｒＷｉｒｂｅｌｓｅ
ｎｋｅｎｓｔｒｏｅｍｕｎｇ　）があてはまるので分級
ホイールの分離限界のためには大体において開口直径に
おける分級流の周速度が基準となっている。開口直径が
小さくなったことに応じて分離限界が低く゛なった。そ
れというのは、流れの渦巻が一定に保たれていることに
もとづいて、開口直径における分級流の周速度が増加す
るからである。反対に、分離限界の変化は開口直径の変
化に比例して得られる。開口直径の小さい状態で分級ホ
イールが本来の分離限界を提供するようにしたいならば
、単に分級ホイールの回転数を落とすことによって得る
ことができる。

このことは、本発明によって構成された分級ホイールと
関連してさらには摩耗もしくは破片を所期のように減少
させるように作用する。分級空気と微粒産物とを排出す
る導管部分においても摩耗環境に関連して減少された流
れの渦巻が有利に作用している。本発明の実施例は図面
によって示されている。

実施例 空気分級機１は鉛直軸線上のケーシングを有しており、
該ケーシングが円筒形の上側部分２とホッパ状の下側部
分３とから成っている。下向きにホッパ状の下側部分３
から出てくる粗粒産物を追加分級することによって分級
効率を高めるためには、分級空気供給のために、ホッパ
状の下側部分３に接続し、かつ案内羽根５と排出ホッパ
６とを有している円筒形の容器４が設けられていて、こ
の容器に分級空気７が接線方向で開口している。

上側部分２には水平な回転軸線９を有する分級ホイール
８が配置されている。分級ホイール８は、上側部分２の
側部に固定された支承ケーシング１１に支承されてベル
ト車１２を介してモータ（図示せず）によって駆動され
る軸１０に載着している。分級ホイール８の微粒産物に
よって負荷される分級空気のだめの出口開口２８は二重
壁の管１３に開口しており、この管１３の７ランゾ１４
に管路（図示せず）を介して微粒産物のだめの分離機に
接続されている。

流入する分級空気の流動経歴は鉛直に向けられた案内羽
根５が決定している。例えばスルー空気分離機１の運転
中に排出ホッパ６のフランジ１に固定されている。

導管１５を介して調量装置からは分級空気が供給される
。接続部１６と管１３の外室１７とは、分級ホイール８
と管１３のフランジ１８との間の間隙に渦流空気を供給
するために用いられている。上側部分２と下側部分３と
は支持プレート１９にねじ結合されていて、支持プレー
ト１９とは空気分級機１がフレーム又は台等に固定され
ている。

分級ホイール８（第２図）は分級ホイールのボスを支持
している円盤２０と、ねじ２２゜２３によって保持され
たスペーサピン２４によって決定される軸線方向の間隔
を有するリング状の円板形の蓋２１と、焼結コランダム
から製作された羽根２５とから成っている。羽根２５の
両端部は軸線方向の遊びをはさんで円盤２０と円板形の
蓋２１とのリング状の切欠き内に嵌まっている。外周に
形成されたスリットを有するイム弾性的で耐摩耗性の高
い材料から成る、切欠き内に嵌合されたリング２６は羽
根２５を反対側の位置に固定し、半径方向で円盤２ｏと
円板形の蓋２１とに向かって羽根２５を支持している。

摩耗に対して保護するためには、スペーサピン２４が焼
結コランダム製のスリープ２７によって取囲まれている
。このスリープ２７も羽根２５と同様に軸線方向の遊び
を有しており、両端部でもってリング２６の、対応する
切欠きに嵌合している。円盤２ｏと円板形の蓋２１との
、分級材料と接触する表面はすべて耐摩耗性の高いセラ
ミック材料によって被覆されていて（図示せず）、円板
形の蓋２１の、絞り状に構成された出口開口２８は冠状
に配置された羽根２５の外縁部によって決定される直径
の約４０％にしか満たない直径を有している。ねじ２２
を保護するためにはリング２６と同じ材料から成るリン
グ２９が円盤２０に嵌め込まれている。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にもとづいて構成された分級ホイールを
有する空気分級機の縦断面図、第２図は第１図に示した
分級ホイールだけの縦断面図である。 １・・・空気分級機、２・・・円筒形上側部分、３・・
・ホッパ状下側部分、４・・・円筒形容器、５・・・案
内羽根、６・・・排出ホッパ、７・・・分級空気導管、
８・・・分級ホイール、９・・・回転軸線、１０・・・
軸、１１・・・支承ケーシング、１２・・・ベルト車、
１３・・・二重壁形の管、１４・・・フランジ、１５・
・・導管、１６・・・接続部、１７・・・外室、１８・
・・フランジ、１９・・・支持板、２０・・・円盤、２
１・・・蓋、２２゜２３・・・ねじ、２４・・・スペー
サピン、２５・・・羽根、２６・・・リング、２７・・
・スリープ、２８・・・出口開口１．２９・・・リング
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、空気分級機であつて、遠心方向とは反対向きに分級
   空気によつて外部から内部へ貫流される回転する分級ホ
   イールを有し、該分級ホイールが回転軸線に平行に延び
   る冠状に配置された羽根を有しており、羽根の一方の端
   部が分級ホイールのボスを支持する円盤の切欠きに、か
   つ他方の端部がリング状の円板形の蓋に挿入されていて
   、円盤と円板形の蓋との軸線方向の距離がスペーサピン
   によつて決定されている形式のものにおいて、分級ホイ
   ール（８）の羽根（２５）が全体として、耐摩耗性の高
   いセラミック材料から製作されていることを特徴とする
   、空気分級機。 ２、耐摩耗性の高いセラミック材料が焼結コランダムで
   ある、特許請求の範囲第１項記載の空気分級機。 ３、羽根（２５）が円盤（２０）と蓋（２１）との間に
   軸線方向の距離を有しており、羽根（２５）が両端部に
   おいて、切欠きに嵌合されたゴム弾性的で耐摩粍性の高
   い材料から成る嵌合体（２６）によつて相反する位置に
   固定されて、円盤（２０）もしくは蓋（２１）に対して
   半径方向で支持されている、特許請求の範囲第１項又は
   第２項記載の空気分級機。 ４、嵌合体（２６）が耐摩耗性の高いポリウレタンから
   製作されている、特許請求の範囲第３項記載の空気分級
   機。 ５、スペーサピン（２４）が焼結コランダムのような耐
   摩耗性の高いセラミック材料から成るスリープ（２７）
   によつて取囲まれていて、羽根（２５）と同様に軸線方
   向の遊びを有している、特許請求の範囲第１項から第４
   項までのいずれか１つの項に記載の空気分級機。 ６、円盤（２０）と蓋（２１）との、分級材料と接触す
   る表面が耐摩耗性の高いセラミック材料によつて被覆さ
   れている、特許請求の範囲第１項から第５項までのいず
   れか１つの項に記載の空気分級機。 ７、蓋（２１）の開口（２８）の直径が羽根（２５）の
   外縁部によつて決定された分級ホイールの直径の約４０
   ％の大きさである、特許請求の範囲第１項から第６項ま
   でのいずれか１つの項に記載の空気分級機。