KR102633063B1 - 분쇄기 시스템 및 재료 분쇄 방법 - Google Patents

Abstract

장입 재료의 크기를 감소시키기 위한 분쇄기가 제공되며, 분쇄기는: 내부 챔버 내에서 적어도 두 개의 중첩하는 와류를 형성하도록 분쇄기 내에서 공기흐름을 편향시키기 위하여 로터 암과 상호 작용하는 적어도 하나의 공기흐름 편향기 및 로터 암을 가진 회전가능한 샤프트와, 하우징을 포함하므로 중첩하는 와류에서 부유하는 장입 재료 입자들이 서로 충돌하여 분쇄되고; 또한 분쇄기는 하우징의 외측 구조벽을 따라 연장하고 구조벽에 부착된 복수의 하우징 라이너 부분들을 포함하는 하우징 라이너를 구비하며; 또한 분쇄기는 복수의 벽 섹션을 포함하는 외측 구조벽을 가지는 하우징 측벽을 포함하며; 또한 분쇄기는 경사된 로터 암을 구비하고 분쇄기는 제거가능한 마모 패드를 가진 로터 암을 포함하며; 또한 분쇄기와 같은 용기용 뭉침 방지 장치를 포함한다.

Description

분쇄기 시스템 및 재료 분쇄 방법

기술 분야는 일반적으로 분쇄기에 대한 것으로, 보다 구체적으로 고속 분쇄기 및 장입 재료 분쇄 방법에 대한 것이다. 기술 분야는 추가로 뭉침 방지 시스템 및 장치의 벽으로부터 뭉친 재료를 제거하기 위한 방법에 대한 것이다.

분쇄 장치 또는 '분쇄기(pulverizers)'는 폐기물과 같은 고체 물질을 분쇄하고, 분리하고, 통풍하고 및/또는 균질화하기 위하여 사용되었다. 분쇄기가 광석 등의 장입 재료의 입자 크기를 감소시키기 위하여 특정 산업 변환 작업에 간혹 사용되었다.

종래의 분쇄기들은 가끔 많은 결점이 있다. 일부 분쇄기들은 원하는 크기로 장입 재료 입자를 감소시킬 수 없었다. 더욱이, 분쇄기의 다양한 부품들은 급속하게 이동하는 재료와 흐름 류에 기인하여 마모와 손상될 수 있고, 따라서 비교적 자주 교체되는 것이 필요하다. 드럼의 측벽과 같은 일부 부품들은 손상된 때 교체가 어려울 수 있고, 증가된 가동 휴지시간과 따라서 분쇄기의 감소된 성능을 초래하였다.

이에, 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로 본 발명의 목적은 분쇄기 시스템 및 재료 분쇄 방법을 제공하는 것이다.

일 측면에 따르면, 상단부 하단부를 가지며, 세분하기 위한 장입 재료를 수용하기 위하여 상단부를 향하여 배치된 장입구와 하우징으로부터 분쇄된 장입 재료를 배출하기 위하여 하단부를 향하여 위치된 배출구를 추가로 가지며, 상단부와 하단부 사이로 연장하고 내부 챔버를 형성하는 하우징 측벽을 포함하고, 중심 하우징축을 가지는 하우징; 중심 하우징 축을 따라 하우징의 상단부와 하단부 사이로 연장하는 회전가능한 샤프트; 회전가능한 샤프트가 회전될 때 내부 챔버 내에서 중심 하우징축 둘레로 회전하는 공기 흐름을 생성하기 위하여 회전가능한 샤프트로부터 하우징 측벽을 향하여 외측으로 연장하는 적어도 하나의 로터 암; 및 하우징 측벽으로부터 내부 챔버 내측으로 연장하며, 양측의 중첩하는 와류에서 부유하는 장입재료 입자들이 서로 충돌하여 분쇄되도록 내부 챔버 내에서 적어도 두 개의 중첩하는 와류들을 형성하기 위하여 적어도 하나의 로터 암에 의하여 생성되는 공기흐름을 편향시키기 위하여 적어도 하나의 로터 암과 협력하여 동작하는 적어도 하나의 공기흐름 편향기를 포함하는 분쇄기가 제공된다.

적어도 일 구현예에서, 각 편향기는 길고 중심 하우징축에 평행으로 연장한다.

적어도 일 구현예에서, 각 로터 암은 중심 하우징축을 관통하여 수직으로 연장하는 회전 평면을 따라 연장하고, 각 편향기는 회전 평면에 교차한다.

적어도 일 구현예에서, 각 편향기는 하우징 측벽으로부터 멀리 내부 챔버 내측으로 연장하는 흐름 지향 편향면을 포함한다.

적어도 일 구현예에서, 흐름 지향 편향면은 평평하다.

적어도 일 구현예에서, 흐름 지향 편향면은 하우징 측벽의 내면에 대해 약 1 도 내지 약 89 도 사이 각도로, 선택적으로 30 도와 60 도 사이의 각도에서 경사된다.

적어도 일 구현예에서, 각 편향기는 하우징 측벽으로부터 멀리 내부 챔버 내측으로 연장하는 대향하는 편향면을 더 포함하고, 흐름 지향 편향면과 대향하는 편향면은 서로를 향하여 수렴하고 하우징 측벽으로부터 내측으로 향하는 정점에서 만난다.

적어도 일 구현예에서, 정점은 약 15 내지 25 cm, 그리고 선택적으로 약 20 cm 반경 거리만큼 하우징 측벽으로부터 중심 하우징축을 향하여 이격된다.

적어도 일 구현예에서, 정점은 약 1 cm와 약 5 cm 사이의 반경 거리만큼 로터 암의 말단으로부터 이격된다.

적어도 일 구현예에서, 각각의 편향기는 하우징의 반경을 따라 연장하는 대칭축 둘레로 실질적으로 대칭이다.

적어도 일 구현예에서, 대향면은 하우징 측벽의 내면에 대해 약 1 도 내지 약 89 도 사이 각도로, 선택적으로 30 도와 60 도 사이 각도에서 경사된다.

적어도 일 구현예에서, 편향기들은 중심 하우징축 둘레로 방위 방향으로 서로로부터 실질적으로 균등하게 이격된다.

적어도 일 구현예에서, 적어도 하나의 흐름 편향기는 다수의 흐름 편향기들을 포함하고 적어도 하나의 로터 암은 다수의 로터 암들을 포함하며, 흐름 편향기의 수는 로터 암의 수와 같다.

적어도 일 구현예에서, 적어도 하나의 흐름 편향기는 하나 이상의 흐름 편향기를 포함한다.

적어도 일 구현예에서, 적어도 하나의 편향기는 두 개와 여덟개 사이, 선택적으로 여섯개의 편향기들을 포함한다.

적어도 일 구현예에서, 하우징 측벽으로부터 내측으로 그리고 하우징 측벽 둘레로 연장하는 적어도 하나의 선반(shelf)를 포함하고, 선반 위로 걸리게 장입재료 입자들을 위로 임시로 유지하기 위하여 선반를 향하는 공기흐름을 위로 굽히도록 각각의 선반은 구성된다.

적어도 일 구현예에서, 선반은 하우징 측벽으로부터 아래로 멀리 연장하는 상부 턱면을 포함한다.

적어도 일 구현예에서, 상부 턱면은 실질적으로 원뿔형이다.

적어도 일 구현예에서, 상부 턱면은 하우징 측벽의 내면으로부터 약 1 도 내지 약 89 도, 보다 구체적으로 30 도와 60 도 사이의 셸프 각도로 멀어지게 경사된다.

또 다른 측면에 따라, 장입 재료의 분쇄 방법이 제공되는데, 이 방법은, 하우징의 상단부를 통해 장입 재료를 분쇄기의 하우징 내로 공급하는 단계; 하우징의 중심 하우징 축 둘레로 내부 챔버 내에 원형 공기흐름을 발생하는 단계; 양측의 중첩하는 와류들 중에 부유되는 장입 재료 입자들이 서로 충돌하여 분쇄되도록 내부 챔버 내에서 적어도 두 개의 중첩하는 와류를 형성하도록 공기흐름 생성기에 의하여 생성된 공기흐름을 편향시키는 단계를 포함한다.

적어도 일 구현예에서, 원형 공기흐름을 생성하는 단계는 중심 하우징축을 따라 연장하는 회전가능한 샤프트와 하우징 측벽을 향하여 샤프트로부터 외측으로 연장하는 적어도 하나의 암을 포함하는 분쇄 로터 조립체를 회전시키는 단계를 포함한다.

적어도 일 구현예에서, 분쇄 로터 조립체를 회전시키는 단계는 약 700 rpm과 약1100 rpm 사이의 회전 속도에서 회전가능한 샤프트를 회전시키는 단계를 포함한다.

적어도 일 구현예에서, 분쇄 로터 조립체를 회전시키는 단계는 약1000 rpm과 약1100rpm 사이의 회전 속도에서 회전가능한 샤프트를 회전시키는 단계를 포함한다.

적어도 일 구현예에서, 공기흐름 생성기에 의하여 발생된 공기흐름을 편향시키는 단계는 하우징 측벽으로부터 내부 챔버로 내측으로 연장하는 적어도 하나의 흐름 편향기에 의하여 수행된다.

또 다른 측면에 따라, 상단부 및 하단부를 가지며, 세분하기 위한 장입 재료를 수용하기 위하여 상단부를 향하여 배치된 장입구와 하우징으로부터 분쇄된 장입 재료를 배출하기 위하여 하단부를 향하여 위치된 배출구를 추가로 가지며, 상단부와 하단부 사이로 연장하고 내부 챔버를 형성하는 하우징 측벽을 포함하고, 중심 하우징축을 가지는 하우징; 장입 재료의 입자들이 공기 흐름 속에서 부유되면서 중심 하우징축 둘레로 회전하는 원형 공기흐름을 생성하기 위하여 내부 챔버에 배치된 공기흐름 생성기; 양측의 중첩하는 와류에서 부유하는 장입재료 입자들이 서로 충돌하여 분쇄되도록 내부 챔버 내에서 적어도 두 개의 중첩하는 와류들을 형성하기 위하여 공기 흐름 생성기에 의하여 생성된 공기흐름을 편향하기 위하여 하우징 측벽으로부터 내부 챔버 내측으로 연장하는 적어도 하나의 공기흐름 편향기를 포함하는 분쇄기가 제공된다.

또 다른 측면에 따라, 상단부 및 하단부를 가지며, 세분하기 위하여 장입 재료를 수용하기 위하여 상단부를 향하여 배치된 장입구와 하우징으로부터 분쇄된 장입 재료를 배출하기 위하여 하단부를 향하여 위치된 배출구를 추가로 가지며, 상단부와 하단부 사이로 연장하고 내부 챔버를 형성하는 하우징 측벽을 포함하는 분쇄기에서, 하우징 측벽은: 내면과 외면을 가지는 외측 구조벽; 및 외측 구조벽의 내면에 접하여 연장하고, 외측 구조벽에 부착되고 외측벽을 따라 연장하는 복수의 하우징 라이너 부분을 포함하는 하우징 라이너로서, 각각의 하우징 라이너 부분은 다른 하우징 라이너 부분들과 독립적으로 구조벽으로부터 분리가능한 하우징 라이너를 포함하고; 및 장입구로부터 배출구로 하우징을 통과하여 장입 재료가 통과함에 따라 장입구를 통해 하우징 내로 공급되는 장입 재료를 분쇄하기 위하여 하우징의 내부 챔버 내에 회전가능하게 장착된 적어도 하나의 분쇄 로터를 포함하는 분쇄기가 제공된다.

적어도 일 구현예에서, 각 하우징의 라이너 부분은 적어도 하나의 패스너를 사용하여 외측 구조벽에 부착된다.

적어도 일 구현예에서, 각각의 라이너 부분은 하우징 측벽의 내면의 대응하는 평면 부분에 접해서 연장하도록 형상화되고 크기를 가지는 적어도 하나의 평면 부분을 포함한다.

적어도 일 구현예에서, 복수의 하우징 라이너 부분은 하우징 측벽으로부터 내부 챔버로 내측으로 연장하는 선반를 형성하는 복수의 턱 패널들을 포함한다.

적어도 일 구현예에서, 하우징 라이너 부분은 파이버글래스로 제조된다.

적어도 일 구현예에서, 하우징 라이너 부분은 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)으로 제조된다.

적어도 일 구현예에서, 하우징 라이너 부분은 세라믹으로 제조된다.

적어도 일 구현예에서, 하우징 라이너 부분은 강으로 제조된다.

적어도 일 구현예에서, 하우징 라이너 부분은 크롬 카바이드 보호층과 텅스텐 카바이드 보호층(overlay)의 적어도 하나를 포함한다.

적어도 일 구현예에서, 하우징 라이너 부분은 세라믹 보호층을 포함한다.

적어도 일 구현예에서, 외측 구조벽은 하우징의 상단부와 하단부 사이로 연장하고 나란히 배치된 복수의 벽 부분들을 포함한다.

또 다른 측면에 따라, 상단부 및 하단부를 가지며, 세분하기 위한 장입 재료를 수용하기 위하여 상단부를 향하여 배치된 장입구와 하우징으로부터 분쇄된 장입 재료를 배출하기 위하여 하단부를 향하여 위치된 배출구를 추가로 가지며, 상단부와 하단부 사이로 연장하고 내부 챔버를 형성하는 하우징 측벽을 포함하는 하우징으로, 하우징 측벽은, 외측 구조벽을 형성하기 위하여 나란히 배치되고, 실질적으로 상단부와 하단부 사이로 연장하는 복수의 벽 부분들을 포함하는 하우징; 및 장입구로부터 배출구로 하우징을 통과하여 장입 재료가 통과함에 따라 장입구를 통해 하우징 내로 공급되는 장입 재료를 분쇄하기 위하여 하우징에 회전가능하게 장착된 적어도 하나의 분쇄 로터를 포함하는 분쇄기가 제공된다.

적어도 일 구현예에서, 각 벽 부분은 내부 챔버를 향하는 오목 내면을 가진다.

적어도 일 구현예에서, 각 벽 부분은 오목 내면을 형성하기 위하여 서로 또 다른 부분에 인접 배치되고 서로 각을 형성하는 복수의 평탄 부분들을 포함한다.

적어도 일 구현예에서, 각각의 벽 부분의 평탄 부분은 약 10 도 내지 약 30 도 사이의 각도에서 서로에 대해 경사된다.

적어도 일 구현예에서, 각각의 벽 부분은 오목 내면에 대향하여 위치되는 볼록 외면을 포함하고, 각각의 벽 부분은 오목 내면으로부터 멀어지게 연장하는 한 쌍의 측면 플랜지들을 더 포함한다.

적어도 일 구현예에서, 측면 플랜지들은 약 30 도와 89 도 사이의 대응하는 패널 부분에 대해 경사된다.

적어도 일 구현예에서, 벽 부분의 각각의 측면 플랜지는 대응하는 측면 플랜지와 같이 하우징 내로 연장하는 흐름 편향기를 형성하기 위하여 인접 벽 부분의 대응하는 측면 플랜지에 인접하여 연장한다.

적어도 일 구현예에서, 하우징 측벽은 외측 구조벽 내측에 배치된 하우징 라이너를 더 포함하고, 하우징 라이너는 외측 구조벽에 부착되어 그를 따라 연장하는 복수의 하우징 라이너 부분들을 포함하고, 각각의 하우징 라이너 부분은 다른 하우징 라이너 부분들로부터 독립적으로 외측 구조벽으로부터 분리가능하다.

또 다른 측면에 따라, 상단부 및 하단부를 가지며, 세분하기 위한 장입 재료를 수용하기 위하여 상단부를 향하여 배치된 장입구와 하우징으로부터 분쇄된 장입 재료를 배출하기 위하여 하단부를 향하여 위치된 배출구를 더 포함하며, 상단부와 하단부 사이로 연장하고 내부 챔버를 형성하는 하우징 측벽을 포함하고, 중심 하우징축을 가지는 하우징; 및 장입 재료가 장입구로부터 배출구로 하우징을 통과하여 진행할 때 장입구를 통해 하우징 내로 공급된 장입 재료를 분쇄하기 위하여 하우징의 내부 챔버에 회전가능하게 장착된 분쇄 로터를 포함하고, 분쇄 로터는, 중심 하우징 축을 따라 하우징의 상단부와 하단부 사이로 연장하는 회전가능한 샤프트; 및 각각의 암은 회전가능한 샤프트를 향하여 위치된 근접 단부와 회전가능한 샤프트로부터 멀리 위치되는 말단부, 암의 근접 단부와 말부를 관통하여 연장하는 길이방향 암 축을 가지며, 적어도 하나의 암의 길이방향 암 축이 회전가능한 샤프트와 암들의 적어도 하나의 근접 단부를 관통하여 연장하게 대응하는 반경 축에 대해 각도를 형성하도록 암들의 적어도 하나는 위치되고, 하우징 측벽을 향하여 회전가능한 샤프트로부터 외측으로 연장하는 복수의 암들을 포함하는 분쇄기가 제공된다.

적어도 일 구현예에서, 암들의 적어도 하나의 암은 약 5 도와 약 90 도 사이의 각으로 길이방향 암 축이 대응하는 반경 축에 대해 각도를 형성하도록 위치된다.

적어도 일 구현예에서, 분쇄 로터는 회전 샤프트에 연결된 로터 허브를 포함하며, 암들이 로터 허브로부터 외측으로 연장한다.

적어도 일 구현예에서, 각각의 허브는 정해진 암에 일정한 힘이 적용될 때, 경사 각도에서 길이방향 암 축이 대응하는 반경 축에 대해 각도를 형성하는 제1 위치로부터 경사각도와 다른 각도에서 대응하는 반경 축에 대해 길이방향 축이 각도를 형성하는 제2 위치로 암들을 이동시킬 수 있는 해제 메카니즘을 포함한다.

적어도 일 구현예에서, 해제 메카니즘은 다른 암들과 별개로 각각의 암을 제1 위치로부터 제2 위치로 이동시킬 수 있도록 구성된다.

적어도 일 구현예에서, 해제 메카니즘은 제1 위치에 대응하는 암을 유지하도록 구성된 적어도 하나의 기계적인 퓨즈를 포함하고, 각각의 기계적인 퓨즈는 대응하는 암에 일정한 힘이 적용될 때 대응하는 암을 이완시키도록 적용된다.

적어도 일 구현예에서, 허브는 상부판과 바닥판을 포함하고, 각각의 암은 상부판과 바닥판 사이에 개재된 근접 부분과, 허브로부터 내부 챔버로 연장하는 말단 부분을 포함한다.

적어도 일 구현예에서, 암들은 암과 상부판과 바닥판의 적어도 하나를 관통하여 연장하는 제1 커넥터와 제2 커넥터를 통해 상부판과 바닥판 사이에서 허브에 연결된다.

적어도 일 구현예에서, 제2 커넥터는 기계적인 퓨즈이며, 기계적인 퓨즈가 암을 이완시키면, 암은 제1 커넥터 둘레로 선회할 수 있다.

적어도 일 구현예에서, 기계적인 퓨즈는 암에 일정한 힘이 가해진 때 파손되도록 구성된 전단(shear) 핀이다.

적어도 일 구현예에서, 제2 커넥터는 제1 커넥터보다 작은 직경을 가진다.

적어도 일 구현예에서, 일정한 힘은 암들의 전단 파손힘의 약 1/2이다.

적어도 일 구현예에서, 허브는 제1 및 제2 커넥터들을 보호하기 위하여 제1 및 제2 커넥터들을 적어도 부분적으로 둘러싸기 위하여 상부판에 장착된 적어도 하나의 커버판을 포함한다.

적어도 일 구현예에서, 커버판은 퍼즐 접속부에 상호 연결된 제1 부분과 제2 부분을 포함한다.

적어도 일 구현예에서, 분쇄 로터는 회전 샤프트를 따라 서로로부터 이격되고 회전 샤프트에 연결된 복수의 로터 허브들을 포함하고, 각각의 허브는 그로부터 외측으로 연장하는 세트를 이루는 암들을 가진다.

또 다른 측면에 따라, 상단부 및 하단부를 가지며, 세분하기 위한 장입 재료를 수용하기 위하여 상단부를 향하여 배치된 장입구와 하우징으로부터 분쇄된 장입 재료를 배출하기 위하여 하단부를 향하여 위치된 배출구를 추가로 가지며, 상단부와 하단부 사이로 연장하고 내부 챔버를 형성하는 하우징 측벽을 포함하고, 중심 하우징축을 가지는 하우징; 및 장입 재료가 장입구로부터 배출구로 하우징을 통과하여 진행할 때 장입구를 통해 하우징 내로 공급된 장입 재료를 분쇄하기 위하여 하우징의 내부 챔버에 회전가능하게 장착된 분쇄 로터를 포함하고, 분쇄 로터는: 중심 하우징 축을 따라 하우징의 상단부와 하단부 사이로 연장하는 회전가능한 샤프트; 및 각각의 암은 회전가능한 샤프트를 향하여 위치된 근접 단부와 회전가능한 샤프트로부터 멀리 위치되는 말단부를 가지며, 암들의 회전 동안 분쇄기 내로 공급되는 재료에 충격을 가하도록 형상화되고 크기를 가지는 전면을 가지며 그의 말단부에 연결된 마모 패드를 포함한다.

적어도 일 구현예에서, 마모 패드는 둥글게 가공된 둘레 에지를 가진다.

적어도 일 구현예에서, 마모 패드는 전면과 암을 관통하여 연장하는 적어도 하나의 볼트를 사용하여 암에 연결된다.

적어도 일 구현예에서, 마모 패드의 전면은 암에 마모 패드를 연결하는 대응하는 볼트의 볼트 헤드를 수용하도록 크기를 가지고 형상화된 적어도 하나의 리세스를 포함한다.

적어도 일 구현예에서, 볼트 헤드는 리세스에 수용된 때 전면과 동일 평면이다.

적어도 일 구현예에서, 볼트 헤드는 리세스 내에 수용된 때 전면에 대해 오목하게 형성된다.

적어도 일 구현예에서, 볼트 헤드가 대응하는 리세스 내에 수용된 때 볼트 헤드는 회전이 정지된다.

적어도 일 구현예에서, 마모 패드는 암의 말단부를 따라 연장하고 대향하는 전면과 후면 사이에 형성된 길이를 가지며, 마모 패드는 암의 높이를 초과하는 높이를 가진다.

암의 높이를 초과하는 마모 패드의 높이는 약 300%보다 작다.

적어도 일 구현예에서, 암의 높이를 초과하는 마모 패드의 높이는 약 150%보다 작다.

적어도 일 구현예에서, 마모 패드는 전면에 대향하는 후면을 가지며 패드의 길이를 따라 후면 위로 연장하는 채널을 포함하며, 채널은 암의 말단 부분을 적어도 부분적으로 수용하도록 형상화되고 크기를 가진다.

적어도 일 구현예에서, 패드의 후면은 패널의 각 측면에 구비되고 횡방향 측면들 사이로 연장하고 암의 말단 부분을 적어도 부분적으로 감싸도록 형성된 상부 플랜지와 바닥 플랜지를 포함한다.

적어도 일 구현예에서, 상부 플랜지와 바닥 플랜지의 두께는 패드의 길이를 따라 변한다.

적어도 일 구현예에서, 상부와 바닥 플랜지들의 하나의 두께는 암의 말단부를 향하여 증가하고, 상부 및 바닥 플랜지들의 다른 하나의 플랜지의 두께는 암의 말단부를 향하여 감소한다.

적어도 일 구현예에서, 마모 패드는 수명을 증가시키기 위하여 암 위에서 접히도록 구성된다.

적어도 일 구현예에서, 패드는 강과 그 합금, 텅스텐 카바이드, 크롬 카바이드, 세라믹, 주철로 구성되는 그룹에서 선택된 내마모 재료로 제조된다.

적어도 일 구현예에서, 패드는 AR 강으로 제조된다.

적어도 일 구현예에서, 마모 패드는 마모 패드의 마모도를 표시하기 위하여 대응하는 전면에 구비된 하나 이상의 마모 표시기들을 포함한다.

적어도 일 구현예에서, 마모 표시기들은 일정한 깊이를 가지는 홈들과 보어들의 하나를 가지며, 마모 패드의 마모에 의하여 적어도 하나의 마모 표시기의 깊이는 감소한다.

적어도 일 구현예에서, 각 암은 암에 연결되고 암을 보호하기 위하여 마모 패드와 허브 사이로 연장하는 암 보호기를 포함한다.

적어도 일 구현예에서, 암 보호기의 제1 단부로부터 연장하는 적어도 하나의 패드 결합 요소를 암 보호기는 포함하며, 마모 패드는 적어도 하나의 패드 결합 요소를 수용하기 위하여 횡방향 표면들의 적어도 하나를 따라 구비된 하나 이상의 패드 슬롯들을 포함한다.

적어도 일 구현예에서, 각 암은 허브로부터 멀어지게 향하는 보호기 슬롯을 포함하며, 암 보호기의 제2 단부로부터 연장하고 암에 암 보호기를 연결하기 위하여 보호기 슬롯에 수용되도록 형상화되고 크기를 가지는 적어도 하나의 암 결합 요소를 암 보호기가 포함한다.

적어도 일 구현예에서, 결합요소들과 패드 결합요소들은 수명을 증가시키기 위하여 암 위에서 암 보호기를 접을 수 있도록 실질적으로 동일하다.

적어도 일 구현예에서, 암 보호기는 회전 동안 암의 동역학을 증가시키도록 굽혀진 전면을 포함한다.

적어도 일 구현예에서, 암 보호기는 암 보호기의 마모도를 표시하는 하나 이상의 마모 표시기들을 포함한다.

적어도 일 구현예에서, 마모 표시기들은 일정한 깊이를 가지는 홈들과 보어들의 하나를 가지며, 마모 패드의 마모에 의하여 적어도 하나의 마모 표시기의 깊이는 감소한다.

또 다른 측면에 따라, 상단부 및 하단부를 가지며, 세분하기 위한 장입 재료를 수용하기 위하여 상단부를 향하여 배치된 장입구와 하우징으로부터 분쇄된 장입 재료를 배출하기 위하여 하단부를 향하여 위치된 배출구를 추가로 가지며, 상단부와 하단부 사이로 연장하고 내부 챔버를 형성하는 하우징 측벽을 포함하고, 중심 하우징축을 가지는 하우징; 및 장입 재료가 장입구로부터 배출구로 하우징을 통과하여 진행할 때 장입구를 통해 하우징 내로 공급된 장입 재료를 분쇄하기 위하여 하우징의 내부 챔버에 회전가능하게 장착된 분쇄 로터; 분쇄 로터를 회전시키기 위하여 분쇄 로터에 작동하게 연결된 모터; 하우징과 분쇄 로터의 대응하는 하나의 상태를 감시하기 위하여 하우징과 분쇄 로터의 하나에 장착된 센서; 및 센서에 의하여 감지된 상태에 적어도 부분적으로 기초해서 분쇄 로터의 회전 속도를 제어하기 위하여 로타리 액튜에이터와 센서에 동작하도록 연결되는 프로세서를 포함하는 분쇄기가 제공된다.

적어도 일 구현예에서, 모터는 속도가변 모터를 포함한다.

적어도 일 구현예에서, 하우징 본체의 장입구 내로 재료를 공급하기 위한 컨베어를 더 포함하고, 프로세서는 센서에 의하여 검출된 상태에 기초해서 컨베어의 속도를 제어하기 위하여 컨베어에 작동하도록 연결된다.

적어도 일 구현예에서, 센서는 진동 센서를 포함하고, 진동이 제1 진동 임계치를 초과하면 컨베어와 모터의 적어도 하나의 속도를 감소시키도록 프로세서는 구성된다.

적어도 일 구현예에서, 프로세서는 진동이 제2 진동 한계를 초과하면 분쇄 로터의 회전을 정지시키도록 구성된다.

적어도 일 구현예에서, 프로세서는 내부 챔버 내의 압력을 제어하도록 구성된다.

적어도 일 구현예에서, 하우징에 동작하도록 연결된 집진 시스템을 더 포함하고, 프로세서는 센서에 의하여 검지된 상태를 기초해서 집진 시스템을 제어하기 위하여 집진 시스템에 동작하도록 연결된다.

적어도 일 구현예에서, 분쇄 로터는 하우징 측벽을 향하여 회전가능한 샤프트로부터 외측으로 연장하는 복수의 암들과 회전가능한 샤프트를 포함하고, 센서는 회전가능한 샤프트의 회전 속도를 감시하기 위하여 회전가능한 샤프트에 동작하도록 연결된 회전가능한 샤프트 속도 센서를 포함한다.

적어도 일 구현예에서, 프로세서는 분쇄기의 성능에 기초해서 암 둘레의 재료의 달라붙음(wrapping)을 검출하도록 구성된다.

적어도 일 구현예에서, 암 둘레의 재료의 감김을 검출하면, 프로세서는 달라붙은 재료를 제거하기 위하여 회전 샤프트의 회전 방향을 역전시키도록 적용된다.

또 다른 측면에 따라, 용기 내부 챔버를 향하고 용기 내에서의 재료의 처리 동안 뭉친(caked) 재료를 수용하는 내면을 포함하고 용기의 적어도 부분을 형성하는 벽; 벽 내부로 연장하는 뭉침 방지기구를 포함하고, 뭉침 방지기구는, 내면을 지나 벽내로 오목하고 내부 공동을 가지는 케이싱; 벽으로부터 멀리 있는 뭉친 재료를, 뭉친 재료의 후방으로부터 내부 챔버 내로 밀기 위하여 용기의 내부 챔버를 향하여 내부 공동 내에서부터 미는 힘을 생성하기 위하여 케이싱에 결합된 미는힘 생성기를 포함하는 재료처리 용기가 제공된다.

적어도 일 구현예에서, 미는힘 생성기는 케이싱의 공동에 구비되고 폐쇄 위치와 개방 위치 사이에서 이동가능하고 벽의 내면으로부터 멀리 재료를 이동시키기 위하여 뭉친 재료의 일 부분을 밀도록 연장하는 고체 부품을 포함한다.

적어도 일 구현예에서, 고체 부품은 개방 위치에서 뭉친 재료의 일 부분을 미는 플런저 헤드를 가지는 플런저를 포함한다.

적어도 일 구현예에서, 고체 부품은 케이싱 내에서 개방위치와 폐쇄 위치 사이로 축방향으로 그리고 벽에 대해 수직으로 이동하도록 구성된다.

적어도 일 구현예에서, 미는힘 생성기는 뭉친 재료를 제거하하도록 지원하기 위하여 유체 흐름을 제공하도록 구성된 유체 유입구를 더 포함한다.

적어도 일 구현예에서, 유체 유입구는 고체 부품이 개방 위치에 있을 때 고체 부품과 케이싱 사이에 갭으로서 형성된다.

적어도 일 구현예에서, 미는 힘 생성기는 유체 흐름을 공급하도록 구성되는 유체 공급부; 케이싱에 결합되고 유체 공급부에 유체 연통하며 벽의 내면으로부터 멀리 재료를 이동시키기 위하여 뭉친 재료의 일 부분을 밀도록 벽의 내면과 뭉친 재료 사이에 공급되도록 유체 흐름을 유체 유입구를 통해 유체 공급부가 공급하는 폐쇄 구조와 개방 구조 사이에서 작동하도록 구성되는 유체 유입구를 포함한다.

적어도 일 구현예에서, 미는 힘 생성기는 케이싱의 내부 공동에 구비되고 벽의 내면으로부터 멀리 재료를 이동시키기 위하여 뭉친 재료의 일 부분을 밀도록 고체 부품이 연장하는 개방 위치와 폐쇄 위치 사이에서 이동가능한 고체 부품을 더 포함하고 개방 위치에서 유체 유입구를 형성하기 위하여 고체 부품과 케이싱 사이에 갭이 형성된다.

적어도 일 구현예에서, 용기는 공급된 장입 재료를 내부에서 분쇄하기 위한 분쇄기로서 구성된다.

또 다른 측면에 따라, 벽 표면으로부터 뭉친 재료를 제거하기 위한 뭉침 방지 장치가 제공되는데, 이 장치는: 벽 내로 오목하게 형성되고 표면을 지나 연장하고, 내부 공동을 가지는 케이싱; 뭉친 재료의 후방으로부터 벽으로부터 멀리 뭉친 재료를 밀기 위하여 벽으로부터 외측으로 내부 공동 내부로부터 미는 힘을 생성하기 위하여 케이싱에 결합된 미는 힘 생성기를 포함한다.

적어도 일 구현예에서, 미는힘 생성기는 케이싱에 수용된 플런저를 포함하고, 플런저는 말단 표면을 구비한 플런저 헤드를 가지며, 플런저는 플런저 헤드와 벽의 표면 사이에 갭을 제공하기 위하여 플런저 헤드가 벽 표면에 대해 정렬되는 제1 위치와 플런저 헤드가 표면으로부터 이격된 제2 위치 사이에서 케이싱 내에서 축방향으로 이동가능하다.

적어도 일 구현예에서, 플런저 헤드의 말단 표면은 제1 위치에 있을 때 벽의 표면과 동일 평면이 되도록 구성된다.

적어도 일 구현예에서, 케이싱은 벽의 표면과 동일 평면이 되는 단부면을 가지며 벽에 접하는 단부 부분을 가진다.

적어도 일 구현예에서, 케이싱의 단부면은 제1 위치에 있을 때 플런저 헤드의 말단면과 동일 평면이 된다.

적어도 일 구현예에서, 플런저는 스프링 바이어스되어 제1 위치로 복귀한다.

적어도 일 구현예에서, 플런저 헤드는 제1 위치에서 케이싱의 대응하는 리세스 내로 고정되도록 형성되는 근접 표면을 포함한다.

적어도 일 구현예에서, 근접 표면은 테이퍼된다.

적어도 일 구현예에서, 미는 힘 생성기는 케이싱의 내부 공동에 연통하는 유체 공급부를 더 포함하고, 플런저가 제2 위치에 있을 때 벽 표면으로부터 뭉친 재료를 제거하는 것을 지원하도록 유체 공급부는 케이싱의 내부 공동을 통해 갭으로부터 유체를 공급하도록 구성된다.

적어도 일 구현예에서, 유체 공급부는 제2 위치로 플런저를 이동시키기 위하여 가압 유체를 제공하도록 구성된다.

적어도 일 구현예에서, 유체는 공기이다.

적어도 일 구현예에서, 유체 공급부는 약 40 psig 이하에서 갭을 통해 유체를 공급하도록 구성된다.

적어도 일 구현예에서, 유체 공급부는 미리 선택된 압력에서 유체를 공급하도록 구성된다.

적어도 일 구현예에서, 유체 공급부는 5 내지 10 psig 압력에서 유체를 공급하도록 구성된다.

적어도 일 구현예에서, 유체 공급부는 미리 선택된 시간동안 가압 유체를 공급하도록 구성된다.

적어도 일 구현예에서, 유체 공급부는 다른 간격에서 가압 유체를 공급하도록 구성되고, 유체는 각 간격에서 다른 유체 압력으로 공급된다.

적어도 일 구현예에서, 유체 압력은 하나의 간격에서 후속 간격에서 점차적으로 증가한다.

적어도 일 구현예에서, 플런저는 제2 위치에 있고 유체의 압력을 제어하도록 제어 시스템을 더 포함한다.

적어도 일 구현예에서, 제어 시스템은 처리 유닛과, 처리 유닛에 작동하도록 연결된 적어도 하나의 밸브를 더 포함하여 처리 유닛은 적어도 하나의 밸브를 제어할 수 있다.

적어도 일 구현예에서, 유체 공급부는 제2 위치에 있을 때 플런저 헤드의 면적보다 더 큰 면적을 가지는 뭉친 유체의 일 부분을 유체가 이동시키도록 구성된다.

또 다른 측면에 따라, 분쇄기의 벽 내부 표면으로부터 뭉친 재료를 제거하는 방법이 제공되며, 이 방법은 벽을 통해 그리고 분쇄기의 내부를 향하여 미는힘 생성기의 축방향 운동에 의하여 분쇄기의 내부를 향하여 뭉친 재료의 일 부분을 이동시키는 것을 포함한다.

적어도 일 구현예에서, 미는힘 생성기가 위에 정의된 바와 같이 제공된다.

도 1은 일 구현예에 따른 분쇄 장치용 모터와 하우징을 나타내는, 분쇄 장치의 좌측 사시도이다.
도 2는 하우징의 하단부에 근접한 배출구를 나타내는, 도 1에 도시된 분쇄 장치의 우측 사시도이다.
도 3은 모터와 회전가능한 샤프트를 연결하는 벨트 연결부를 나타내는, 도 1에 도시된 분쇄 장치의 바닥 사시도이다.
도 4는 하우징 내에 위치된 회전가능한 샤프트와 로터를 나타내는, 도 2에 도시된 하우징의 단면도이다.
도 5는 도 1에 도시된 분쇄 장치의 하우징의 부분적으로 절개된 도면이다.
도 6은 하우징 측벽을 따라 회전가능한 샤프트 둘레에 이격된 복수의 편향기를 나타내는, 도 1에 도시된 분쇄 장치용 하우징의 상부 단면도이다.
도 7은 하우징 내의 다른 높이에서 측벽을 따라 배치된 선반들을 나타내는, 회전가능한 샤프트와 로터가 제거된 도 4에 나타낸 하우징의 단면도이다.
도 8은 하우징 내에 생성된 와류를 나타내는, 도 1에 도시된 분쇄 장치용 하우징 내에 장착된 분쇄 로터의 부분 단면도이다.
도 9는 하우징의 내부 챔버 내의 중첩하는 와류를 나타내는 일 구현예에 따른 하우징의 개략적인 상부도이다.
도 10a는 일 구현예에 따라, 도 1에 도시된 분쇄 장치의 선반 라이너 부분의 사시도이다.
도 10b는 선반 섹션으로부터 로터 암이 이격된, 도 10a에 나타낸 선반 라이너 부분의 측면도이다.
도 11a는 함께 연결된 도 10a에 보이는 한 쌍의 선반 섹션을 나타내는, 또 다른 구현예에 따른, 도 1에 도시된 분쇄 장치용 선반 라이너 부분의 사시도이다.
도 11b는 로터 암이 선반 라이너 부분으로부터 이격된, 도 11a에서 나태내는 선반 라이너 부분의 측면도이다.
도 12는 조립체를 따라 세 개의 로터들이 수직으로 이격된, 일 구현예에 따른 분쇄 로터 조립체의 사시도이다.
도 13은 일 구현예에 따른, 도 12에 나타낸 분쇄 로터의 사시도이다.
도 14는 중심 허브 둘레로 경사되는 로터 암들을 나타내는, 대체적인 구현예에 따른 로터의 상부도이다.
도 15는 각각의 커넥터를 통해 허브에 연결된 로터 암을 나타내는, 도 14에 나타낸 로터의 섹션 사시도이다.
도 16a는 일 구현예에 따라, 허브에 하나의 암을 연결하기 위하여 사용된 커넥터를 나타내는, 도 14에 나타낸 로터의 분리도이다.
도 16b는 도 1에 도시된 분쇄기용 볼트 보호기의 상부 평면도이다.
도 16c는 도 16b에 도시된 볼트 보호기의 사시도이다.
도 16d는 볼트에 볼트 보호기가 장착된, 도 16b에 예시된 볼트 보호기의 측면도이다.
도 16e는 도 16b에 도시된 볼트 보호기의 측면도이다.
도 17은 암의 말단부에 연결된 마모 패드와 암 보호기를 나타내는, 일 구현예에 따른 로터 암의 사시도이다.
도 18 및 도 19는 다른 두께를 가지는 단면과 패드를 따라 연장하는 채널을 나타내는, 일 구현예에 따른 도 17에 나타낸 마모 패드의 후방 사시도이다.
도 20은 일 구현예에 따라, 암 보호기의 다른 단부로부터 연장하는 암 결합 요소와 패드를 나타내는, 도 17에 나타낸 로터 암의 분리도이다.
도 21 및 도 22는 마모 패드의 전면에 구비된 마모 표시기를 나타내는, 가능한 구현예들에 따른 마모 패드의 전면 사시도이다.
도 23은 분쇄 장치의 대체적인 구현예의 사시도이다.
도 24는 내부 공급 컨베어와 외부 공급 컨베어를 가진, 도 1에 도시된 분쇄기의 개략적인 도면이다.
도 25는 일 구현예에 따라, 벽의 표면으로부터 뭉친 재료를 제거하기 위한 뭉침 방지 장치의 단면도이다.
도 26은 뭉침 방지 장치를 에워싸는 내벽 표면 위로 분리된 뭉침 재료의 팽창 영역을 생성하는 장치의 플런저 헤드를 나타내는, 도 25에 도시된 뭉침 방지 장치의 전면도이다.

단순화 및 설명의 명확성을 위하여, 적절한 부위에서는 대응하거나 유사한 요소나 단계를 표시하기 위하여 도면에서 참조번호가 반복되는 것이 이해될 것이다. 더우기, 여기 설명되는 예시적인 구현예의 완전한 이해를 제공하기 위하여 많은 구체적인 상세한 설명이 이루어졌다. 그러나, 이 기술 분야의 통상의 기술자에게는 여기 설명된 구현예는 이들 구체적인 설명 없이도 실시될 수 있는 것이 이해될 것이다. 다른 예에서, 공지의 방법, 절차 및 부품이 여기 설명된 구현예를 불명료하게 하지 않도록 상세하게 설명되지 않았다. 또한, 이러한 상세한 설명은 어떤 방식으로나 여기 설명된 구현예의 범위를 한정하는 것으로 생각되어서는 안되며, 단지 여기 설명된 디양한 구현예의 실행을 설명하는 것으로 생각되어야 한다.

단순화와 명확성을 위하여, 즉, 불필요하게 도면에 여러 참조번호를 표시하지 않도록, 모든 도면이 모든 부품과 특징에 참조 번호를 포함하지 않으며 일부 부품과 특징에 대한 참조번호는 단지 하나의 도면에서만 발견되고, 다른 도면에서 예시되는 본 발명의 부품과 특징이 그로부터 용이하게 추측될 수 있다. 도면에 도시된 구현예, 기하학적인 구조, 언급된 재료 및/또는 도시된 치수는 임의적이며, 단지 예시를 위하여 주어진다.

더구나, "위(above)", "아래(below)", "상부(top)", "바닥(bottom)", "전방(forward)", "후방(rearward)", "좌(left)", "우(right)"등은 달리 지시되지 않으면, 도면을 기준으로 설명된 것이며 사용된 때의 분쇄기 및 대응하는 부품의 위치와 정위에 대응한다. 위치 설명은 한정적으로 생각되어서는 아니된다.

도 1 내지 8과 도 12를 참조하면, 일 구현예에 따른 분쇄기(10)가 도시된다. 분쇄기(10)는 장입 재료를 수용하고 장입 재료를 분쇄하거나 세분하도록 구성된다.

여기 사용된 바와 같은 용어 "분쇄하다(pulverize)", "분쇄(pulverization)", "세분하다(comminute)","세분(comminution)"은 장입 재료의 입자 크기를 감소시키는 것을 말한다.

장입 재료는 완전히 고체일 수 있으며, 또는 적어도 부분적으로 고체일 수 있다. 구체적으로, 장입 재료는 폐기물, 유리, 복합체, 플라스틱 필름, 암석, 광석, 무기물(mineral), 시멘트, 세라믹, 금속 조각들, 또는 사용자가 분쇄하기를 바랄 수 있는 다른 재료를 포함할 수 있다.

예시된 구현예에서, 분쇄기(10)는 베이스(12)와, 베이스(12) 위로 장착된 하우징(20)을 포함한다. 구체적으로, 하우징(20)은 베이스(12)에 연결된 하단부(22)와, 하단부(22)의 맞은편 상단부(24)를 포함한다. 하우징(20)은 중공이며 분쇄가 발생하는 내부 챔버(28)를 형성하기 위하여 상단부와 하단부(24, 22) 사이로 연장하는 하우징 측벽(26)을 포함한다. 구체적으로, 하우징(20)은 장입 재료를 수용하기 위하여 상단부(24)에 위치된 장입구(30)와 내부 챔버(26)에서 한 번 분쇄된 분쇄된 재료가 그를 통해 배출될 수 있도록 하단부(22)에 위치된 배출구(32)를 포함한다. 예시된 구현예에서, 배출구(32)에 의하여 분쇄된 재료는 하우징 측벽(26)에 직각인 방향으로 배출될 수 있다. 배출구(32)는 다르게 구성될 수 있음이 이해될 것이다. 예컨대, 배출구(32)는 하우징(20)으로부터 아래로 축방향으로 분쇄된 재료가 배출될 수 있도록 하우징(20)의 바닥면에 위치될 수 있다. 또한, 대신해서 배출구(32)는 하우징(20)의 하단부(22)에 정확하게 위치되지 않을 수 있고 하단부(22)를 향하여 일반적으로 위치될 수 있음이 이해될 것이다. 유사하게, 장입구(30)는 하우징(20)의 상단부(24)에 정확하게 위치되지 않을 수 있고 대신에 일반적으로 상단부(24)를 향하여 위치될 수 있다.

예시된 구현예에서, 하우징(20)은 일반적으로 원통형이며 하우징(20)의 상단부와 하단부(24, 22) 사이로 연장하는 중심축(H)을 형성한다. 분쇄기(10)가 동작할 때 중심 하우징축(H)은 실질적으로 수직으로 연장하도록 하우징(20)이 배치되도록 형성된다. 이러한 구조에서, 장입구(30) 내로 공급된 장입 재료는 최종적으로 중력에 의하여 배출구(32)를 향하여 낙하한다.

예시된 구현예에서, 장입 재료의 분쇄는 비교적 높은 속도에서 장입 재료의 다른 입자들에 충돌하도록 내부 챔버(28) 내에서 잡입 재료의 입자들을 이동시키는 것을 포함한다. 보다 구체적으로, 분쇄기(10)는 내부 챔버(28) 내에서 중심 하우징축(H) 둘레로 회전하는 원형 공기흐름을 생성하도록 적용된 공기흐름 생성기(100)를 포함한다. 장입 재료의 입자는 공기흐름 중에서 실질적으로 부유되고 따라서 공기흐름에 의하여 내부 챔버(28) 내에서 이동된다.

분쇄기(10)는 공기흐름 생성기(100)에 의하여 생성된 공기흐름을 편향시키기 위하여 하우징 측벽(26)으로부터 내부 챔버(28) 내측으로 연장하는 복수의 공기흐름 편향기(deflector)(200)를 더 포함한다. 이로써 공기흐름은 더욱 중심 하우징축(H) 둘레로 회전하는 것이 방지될 수 있고, 이하 추가적으로 설명되는 바와 같이, 복수의 와류들을 생성하도록 분열된다.

예시된 구현예에서, 공기흐름 생성기(100)는 내부 챔버(28) 내에 배치된 분쇄로터 조립체(102)와, 공기흐름을 생성하기 위하여 분쇄로터 조립체(102)를 회전시키도록 분쇄로터 조립체(102)에 동작하도록 결합된 회전 액튜에이터(104)를 포함한다. 구체적으로, 분쇄로터 조립체(102)는 내부 챔버(28) 내에 위치되고 중심 하우징축(H)을 따라 상단부(24)와 하단부(22) 사이로 연장하는 회전가능한 샤프트(106), 및 회전가능한 샤프트(106)가 회전될 때 중심 하우징축(H) 둘레로 회전하도록 회전가능한 샤프트(106)에 고정된 복수의 분쇄 로터(108a, 108b, 108c)들을 포함한다.

회전가능한 샤프트(106)는 하우징의 상단부(24)에 연결된 상단부(110)와 하우징(20)의 하단부(22)를 향하여 위치된 하단부(112)를 포함한다. 회전가능한 샤프트(106)가 중심 하우징축(H)에 대해 회전하면서 회전가능한 샤프트(106)를 중심 하우징축(H)에 정렬시켜 유지하기 위하여 하우징(20)의 상단부 및 하단부(24, 22)에 위치된 베어링을 통해 회전가능한 샤프트(106)는 하우징(20)에 장착될 수 있다.

예시된 구현예에서, 회전 액튜에이터(104)는 하우징(20)의 외측에 위치되고 하우징(20)에 인접해서 베이스(12)에 장착된 모터(105)를 더 포함한다.

여전히 예시된 구현예에서, 분쇄기(10)는 모터(105)의 회전을 회전가능한 샤프트(106)에 전달하기 위한 전달 조립체(114)를 더 포함한다. 구체적으로, 전달 조립체(114)는 회전가능한 샤프트(106)의 하단부(112)와 모터(105)로부터 연장하고 출력 샤프트(118) 둘레로 회전하는 벨트(116)를 포함한다. 대체적으로, 벨트 대신에, 전달 조립체(114)는 회전가능한 샤프트(106)의 하단부(112)와 모터(105)의 출력 샤프트(118) 둘레로 루프 회전하는 체인을 대신해서 포함할 수 있다. 또 다른 구현예에서, 전달 조립체(114)는 대신해서 상호결합 기어나, 모터(105)로부터의 회전 운동을 회전가능한 샤프트(106)에 전달할 수 있는 다른 적절한 회전 전달 부품을 포함할 수 있다. 더욱 또 다른 구현예에서, 분쇄기(10)는 전달 조립체를 포함하지 않을 수 있다. 모터(105)의 출력샤프트(118)는 대신에 회전가능한 샤프트(106)와 동축일 수 있으며 회전가능한 샤프트(106)를 직접 회전시키기 위하여 회전가능한 샤프트(106)에 고정될 수 있다.

예시된 구현예에서, 복수의 분쇄 로터(108a, 108b, 108c)가 하우징(20)의 상단부(24) 근처에 위치된 상부 분쇄로터(108a)와, 하우징(20)의 하단부(22) 근처에 위치된 바닥 분쇄로터(108b) 및 상부 및 하부 로터(108a, 108b) 사이에 위치된 중간 분쇄로터(108c)를 포함한다. 대체적으로, 분쇄로터 조립체(102)는 대신해서 바로 3개의 분쇄 로터를 포함할 수 있다.

여전히 예시된 구현예에서, 분쇄 로터(108a, 108b, 108c)는 서로 이격되고, 중간 분쇄 로터(108c)는 상부 분쇄로터(108a)보다 하부 분쇄로터(108b)에 더 근접하게 위치된다. 달리 말하면, 중간 분쇄로터(108c)는 제1 수직 거리만큼 하부 분쇄로터(108b)로부터 이격되고 제1의 수직거리보다 큰 제2 수직거리만큼 상부 분쇄로터(108a)로부터 이격된다. 대체적으로, 중간 분쇄로터(108c)는 하부 분쇄로터(108b)보다 상부 분쇄로터(108a)에 더욱 근접하게 위치될 수 있으며, 또는 상부 및 하부 로터(108a, 108b)로부터 균등한 거리만큼 위치될 수 있다.

각각의 분쇄 로터(108a, 108b, 108c)는 로터 허브(120)와, 로터 허브(120)로부터 외측으로 하우징 측벽(26)을 향하여 연장하는 복수의 로터 암(122)을 포함한다. 로터 암(122)이 도 10b에 가장 잘 도시된 바와 같이, 중심 하우징축(H)을 수직으로 관통하여 연장하는 회전 평면(R)에 배치되도록 회전가능한 샤프트(106)는 로터 허브(120)를 관통하여 연장한다. 이러한 구조에서, 회전가능한 샤프트(106)가 회전되므로, 로터 암(122)은 회전 평면(R)에 유지되고 회전 평면(R)을 따라 운동한다. 대체적으로, 회전 평면에 배치되는 대신, 로터 암(122)은 회전가능한 샤프트(106)에 대해 위로 또는 아래로 경사되면서 배치될 수 있다. 또 다른 구현예에서, 로터 암(122)이 수동으로 또는 자동으로 하나 이상의 암 액튜에이터들을 사용하여, 원하는 대로, 위로 그리고 아래로 선택적으로 경사될 수 있도록 회전가능한 샤프트(106)에 선회가능하게 연결될 수 있다.

예시된 구현예에서, 복수의 공기흐름 편향기(200)는 실질적으로 서로 유사하고 중심 하우징축(H) 둘레로 방위각 방향으로(즉, 하우징 측벽(26)의 둘레를 따라) 실질적으로 서로 균등하게 이격된 6개의 편향기(200)를 포함한다. 대체적으로, 모든 편향기(200)는 서로 유사하지 않을 수 있고, 서로 균등하게 이격되지 않을 수 있으며 및/또는 분쇄기(10)는 바로 6개의 편향기(202)를 포함할 수 있다. 예컨대, 분쇄기(10)는 2 내지 8개의 편향기(200)를 포함할 수 있다.

예시된 구현예에서, 각 편향기(200)는 길고 하우징축(H)에 실질적으로 평행으로 연장한다. 구체적으로, 중심 하우징축(H)이 실질적으로 수직으로 연장하도록 하우징(20)이 위치되므로, 편향기(200)가 또한 실질적으로 수직으로 연장한다.

도 5 내지 7에 가장 잘 도시된 바와 같이, 각각의 편향기(200)는 하우징(20)의 상단부(24)를 향하여 위치되는 상단부(202)와 하우징(20)의 하단부(22)를 향하여 위치되는 하단부(204)를 포함한다. 예시된 구현예에서, 각 편향기(200)는 상부 분쇄로터(108a) 및 중간 분쇄로터(108c)의 회전 평면(R)에 교차하도록 위치된다. 보다 구체적으로, 편향기(200)의 상단부(202)는 상부 분쇄로터(108a) 위에 위치되고 편향기(200)의 하단부(204)는 중간 분쇄로터(108c)의 아래 위치되고, 편향기(200)는 상단부 및 하단부(202, 204) 사이로 연속으로 연장한다.

로터 암(122)의 회전에 의하여 내부 챔버(28) 내의 공기가 하우징 측벽(26)을 향하여 외측으로 이동하는 것이 이해될 것이다. 이러한 구조에서, 편향기(200)는 상부 및 중간 분쇄 로터(108a, 108c)와 수평으로 일치되므로, 공기가 상부 및 중간 분쇄 로터(108a, 108c)에 의하여 편향기(200)에 접하여 외측으로 편향되어 도 8과 9에 가장 잘 도시된 바와 같은 와류(V)를 형성한다.

예시된 구현예에서, 각 편향기(200)는 일반적으로 쐐기(wedge) 형상이다. 구체적으로, 각각의 편향기(200)는 일반적으로 삼각형 단면을 가지며 회전가능한 샤프트(106)가 회전할 때 공기흐름을 향하는 흐름지향 편향면(flow facing deflecting surface)(206)과 공기흐름으로부터 멀어지는 반대 편향면(208)을 포함한다. 흐름지향 편향면(206)과 반대 편향면(208)은 하우징 측벽(26)으로부터 멀리 연장하고 서로를 향하여 수렴하여 하우징 중심축(H)을 향하는 정점(apex)(210)에서 만난다. 흐름지향 편향면(206)은 제1 편향각(θ₁)으로 하우징 측벽(26)의 내면(34)에 대해 경사되고 반대 편향면(208)은 제2 편향각(θ₂)으로 하우징 측벽(26)의 내면(34)에 대해 경사된다.

예시된 구현예에서, 각각의 편향기(200)는 하우징(20)의 반경을 따라 연장하는 대칭축(S) 둘레로 대칭이다. 이 구현예에서, 따라서 제1 편향각(θ₁)은 제2 편향각(θ₂)과 실질적으로 같다. 일 구현예에서, 제1 및 제2 편향각(θ_1, θ₂)은 약 1 도 내지 89 도와 같으며, 보다 구체적으로 약 30 도 내지 60 도와 같다. 대체적으로, 편향기(200)는 대칭이 아닐 수 있으며 제1 및 제2 편향각(θ_1, θ₂)는 서로 다를 수 있다.

예시된 구현예에서, 각 편향기(200)의 정점(210)은 약 7과 3/4 인치 또는 약 20 cm의 반경 거리만큼 하우징 측벽의 내면(34)으로부터 반경방향 내측으로 이격된다. 여전히 예시된 구현예에서, 정점(210)은 추가로 로터 암(122)의 말단(130)으로부터 약 1/2 인치 또는 약 1cm 내지 약 2 인치 또는 약 5 cm의 반경 거리만큼 반경방향 외측으로 이격된다. 일 구현예에서, 로터 암(122)의 말단(130)과 정점(210) 사이의 반경 거리 또는 "틈새 공간"은 회전가능한 샤프트(106)가 회전할 때 바라는대로 와류(V)가 형성될 수 있도록 선택될 수 있다.

대신해서, 편향기(200)는 다르게 형성되거나 및/또는 크기가 선택될 수 있다. 예컨대, 흐름지향 편향면(206)과 반대 편향면(208)은 평면이 아닐 수 있으나, 대신에 굽혀질 수 있다. 또 다른 구현예에서, 편향기(200)는 반대 편향면(208)을 포함하지 않을 수 있다. 또 다른 구현예에서, 쐐기 형상 대신에, 편향기(200)는 대신에 직사각형 단면을 가지거나 또는 통상의 기술자가 적절하다고 생각하는 다른 형상과 크기를 가질 수 있다.

도 9는 분쇄기(10)가 동작 중일 때 내부 챔버(28) 내에서 생성된 와류(V)의 개략적인 표현이다.

분쇄기(10)의 동작 동안, 로터 암(122)이 하우징 축(H) 둘레로 회전하는 원형 공기흐름을 형성하도록 회전가능한 샤프트(106)는 하우징 축(H) 둘레로 회전한다. 도 9에 예시된 실시예에서, 내부 챔버(28) 내에서 반시계방향 공기흐름을 형성하도록 위로부터 볼 때 회전가능한 샤프트(106)는 시계 방향으로 회전된다.

회전가능한 샤프트(106)가 분쇄기에서 소정의 분쇄 효과를 제공하기 위하여 비교적 높은 속도에서 회전될 수 있다. 일 구현예에서, 회전가능한 샤프트(106)는 약 700 rpm과 약 1100 rpm 사이, 보다 구체적으로 약 1000 rpm과 약 1100 rpm 사이의 회전 속도에서 회전된다. 대체적으로, 회전가능한 샤프트(106)는 이하 설명되는 바와 같이 와류를 형성할 수 있는 다른 회전 속도에서 회전될 수 있다.

공기흐름은 하우징 측벽(26)의 내면(34)을 따라 일반적으로 이동하나, 와류(V)를 형성하기 위하여 로터 암(12), 보다 구체적으로 로터 암(122)의 말단과 협력해서 작용하는 편향기(200)의 흐름 지향 편향면(206)에 의하여 중단된다. 도 9에 나타낸 바와 같이, 와류(V)는 인접한 편향기(200')에 의하여 중심 하우징축(H)을 향하여 내측으로 복귀 안내될 수 있다.

여전히 도 9를 참조하면, 각각의 와류(v)는 추가로 적어도 하나의 인접한 와류(V_1, V₂)에 중첩하여 와류(V) 중에서 부유되는 장입 재료 입자들을 인접한 와류(V) 또는 와류(V_1, V₂) 속에 부유된 장입 재료 입자들과 충돌시킨다. 보다 구체적으로, 일반적으로 생성된 각각의 와류(V)는 샤프트(106)로부터 하우징 측벽(26)을 향하여 순환하는 공기흐름에 의하여 일반적으로 형성되는 외측으로의 이동 부분(500)과 하우징 측벽(26)으로부터 샤프트(106)를 향하여 순환하는 공기흐름에 의하여 일반적으로 형성된 공기흐름(502)을 포함한다. 도 9에 나타낸 바와 같이, 각각의 와류(V)의 외측으로의 이동 부분(500)은 제1의 인접 와류(V₁)의 내측으로의 이동 부분(502)과 중첩하고, 각 와류의 내측으로의 이동 부분(502)은 제2의 인접 와류(V₂)의 외측으로의 이동 부분(500)에 중첩한다.

이러한 구조에서, 따라서 와류 중의 장입 재료 입자는 와류(V)의 입자의 이동 속도에서 두 배로 이동하는 장입 재료 입자와 충돌한다. 예컨대, 일 구현예에서, 와류(V, V_1, V₂)는 소리의 속도의 약 1/3로 회전한다. 제1 및 제2의 인접 와류(V_1, V₂)로부터의 장입 재료 입자가 동일한 속도이나 반대 방향인 와류(V)에 부유되는 장입 재료 입자에 충돌하고, 입자는 소리 속도의 약 2/3에서 서로 충돌한다.

일 구현예에서, 공기흐름과 와류(V)를 통한 장입 재료 입자의 충돌에 추가해서, 장입 재료는 추가로 회전가능한 샤프트(106)가 회전함에 따라 내부 챔버(28) 내의 장입 재료 입자와 로터 암(122)에 의하여 분쇄된다. 이 구현예에서, 중첩 와류(V, V_1, V₂)의 서로 충돌하는 장입 재료 입자와 장입 재료 입자를 충격하는 로터 암(122)의 결합 효과에 의하여 분쇄기의 효율이 증대될 수 있다. 또한, 중첩 와류(V)에 의하여 입자가 하우징(20) 내측보다 표면에서 서로 충돌하므로, 하우징(20) 내부 부품의 마모는 감소될 수 있다.

도 8과 9에서 도시된 와류(V)들은 이해를 쉽게 하도록 단순화되었으며, 실제로 와류(V)들은 예시된 바와 같이 정확한 원형이 아닐 수 있으며 또는 도 9에 표시된 바와 같이 정확하게 위치되지 않을 수 있다.

분쇄기(10)는 하우징 측벽(26)으로부터 내측으로 연장하는 선반(shelf)(300a, 300b)을 더 포함한다. 구체적으로, 복수의 선반(300a, 300b)은 상부 선반(300a)과, 상부 선반(300a)으로부터 아래로 이격된 하부 선반(300b)을 포함한다. 각 선반(300a, 300b)은 하우징 축(H) 둘레로 원주방향으로 그리고 하우징 측벽(26)을 따라 연장한다. 따라서 선반은 편향기(200)에 실질적으로 직각으로 연장하는 것이 이해될 것이다. 구체적으로, 편향기(200)는 하우징 축(H)에 일반적으로 평행으로 연장하고 따라서 하우징(20)에 대해 축방향으로 연장하는 것으로 말해질 수 있으며, 선반은 하우징(20)에 대해 방위각 방향으로 연장한다고 말해질 수 있는 것이 이해될 것이다. 예시된 구현예에서, 편향기(200)는 일반적으로 수직으로 연장하고 각각의 선반(300a, 300b)은 일반적으로 수평면에 배치되며 따라서 일반적으로 수평으로 연장한다.

여전히 예시된 구현예에서, 각각의 선반(300a, 300b)은 하우징 측벽(26) 둘레로 실질적으로 연속으로 연속한다. 대체적으로, 선반(300a, 300b)은 하우징 측벽(26) 둘레에 연속으로 연장하지 않으며 대신에 인접한 선반 세그먼트 사이로 갭을 형성하기 위하여 서로로부터 이격된 복수의 선반 세그먼트를 포함할 수 있다.

예시된 구현예에서, 상부 선반(300a)은 상부 분쇄로터(108a)에 실질적으로 수평으로 정렬되고 하부 선반(300b)은 중간 분쇄 로터(108c)에 실질적으로 수평으로 정렬된다. 대신해서, 각각의 선반(300a, 300b)은 대응하는 분쇄 로터(108a, 108c) 바로 아래에 위치될 수 있다.

예시된 구현예에서, 각각의 선반(300a, 300b)들은 하우징 측벽(26)으로부터 아래로 멀리 연장하는 상부 선반면(302)을 포함한다. 구체적으로, 선반(300a, 300b)들은 하우징 측벽(26)을 따라 하우징 축(H) 둘레로 연장하므로, 상부 선반면(302)은 실질적으로 원추형이다. 여전히 예시된 구현예에서, 상부 선반면(302)이 하우징 측벽(26)에 대해 거의 평평한 약 1 도와, 상부 선반면(302)이 하우징 축(H)에 대해 거의 직각인 약 89 도 사이의 각도에서 상부 선반면(302)은 하우징 측벽(26)에 대해 각도를 형성한다. 일 구현예에서, 상부 선반면(302)은 30 도와 60 도 사이의 각도에서 하우징 측벽(26)에 대해 경사될 수 있다.

선반(300a, 300b)은 선반으로 향하는 공기흐름을 위로 편향시키도록 구성된다. 이로써 장입 재료 입자들은 임시로 선반(300a, 300b) 위에 부유 유지될 수 있다. 장입 재료 입자들은 따라서 와류의 영향을 받으며 긴 시간 동안 로터 암(122)과의 충돌에 의하여 분쇄되는 결과, 다음 로터 단계 또는 배출구(32)를 향하여 아래로 재료들이 이동함에 따라 장입재료 입자들의 크기가 추가로 감소된다.

공기흐름의 상향 편향에 의하여 내부 챔버(28) 내에서 와류(V)는 추가로 편향될 수 있다. 보다 구체적으로, 도 8에 나타낸 바와 같이, 도 9에 예시된 하우징 축(H)에 직각인 평면에서 회전하는 것에 부가해서, 와류(V)는 하우징 축에 일반적으로 평행으로, 즉, 상향으로-하향으로 회전한다. 따라서, 선반(300a, 300b)과 편향기(200)의 결합 효과에 의하여 와류(V) 내의 공기가 3차원 경로를 따라 이동할 수 있도록 3차원인 와류(V)를 형성하도록 기여하며, 이는 추가로 인접하는 겹치는 와류(V)들 내의 장입 재료 입자들의 충돌을 증대시킬 수 있다.

이러한 구조에 의하여 편향기(200)에 의하여 생성된 와류(V)의 수는 하우징(20) 내의 선반(300a, 300b)의 수에 의하여 곱해질 수 있다. 예컨대, 예시된 구현예에서, 분쇄기(10)는 각 선반(300a, 300b) 위에 6개의 와류(V)를 형성할 수 있는 6개의 편향기(200)를 포함하므로, 전체 내부 챔버(28) 내에서 12개의 와류를 형성할 수 있다.

도 1에 예시된 구현예에서, 하우징 측벽(26)은 내면(402)과 외면(404) 및 외측 구조벽(400)의 내면(402) 위로 연장하는 하우징 라이너(406)를 가지는 외측 구조벽(400)을 포함한다. 하우징 라이너(402)는 외측 구조벽(400)을 내부 챔버(28) 내측의 장입 재료 입자의 충격으로부터 보호하기 위하여 사용되었다.

예시된 구현예에서, 외측 구조벽(400)은 단일의 유닛의 원통체로 제조되지 않으며, 대신에 하우징(20)의 상단부와 하단부(24, 22) 사이로 실질적으로 연장하고 외측 구조벽(400)을 형성하기 위하여 나란히 배치된 복수의 벽 섹션(section)(450)을 포함한다.

구체적으로, 각각의 벽 섹션(450)은 내부 챔버(28)를 향하는 오목한 내면(452)과 오목한 내면(452)으로부터 멀어지는 볼록한 외면(454)을 가진다. 도 5에 가장 잘 나타낸 바와 같이, 각 벽 섹션(450)은 서로 인접해서 배치되고 오목한 내면(452)을 형성하기 위하여 서로에 대해 경사되는 복수의 평탄 부분(462, 464)들을 포함한다. 예시된 구현예에서, 복수의 평탄 부분(462, 464)들은 중앙 평탄 부분(462)과 중앙 평탄 부분(462)의 양측으로 연장하는 한 쌍의 측방향 평탄 부분(464)을 포함한다.

예시된 구현예에서, 외측 구조벽(400)은 6개의 벽 섹션(450)을 포함하고 각 벽 섹션(450)의 평탄 부분(462, 464)은 약 10 도와 약 30 도 사이의 각도에서 서로에 대해 경사된다. 대신해서, 평탄 부분(462, 464)은 10 도보다 작은 각도 또는 30 도보다 큰 각도에서 경사될 수 있고, 이 경우 외측 구조벽(400)은 바로 6개의 벽 섹션(450)을 포함하여 전체 외측 구조벽(400)을 형성할 수 있다.

예시된 구현예에서, 각각의 벽 섹션(450)은 한 쌍의 측면 플랜지(470)를 더 포함한다. 각각의 측면 플랜지(470)는 벽 섹션(450)의 대응하는 횡방향 평탄 부분(464)으로부터 횡방향으로 연장하고 추가로 오목 내면(452)으로부터 멀어지게 연장한다. 구체적으로, 각각의 측면 플랜지(470)는 횡방향 평탄 부분(464)과 대응하는 중앙 평탄 부분(462) 사이의 각도보다 실질적으로 더 큰 각도에서 대응하는 횡방향 평탄 부분(464)에 대해 경사된다. 예시된 구현예에서, 각각의 측면 플랜지(470)는 약 30 도와 89 도 사이의 각도에서 대응하는 횡방향 평탄 부분(464)에 대해 경사된다. 대신해서, 측면 플랜지(470)는 대응하는 횡방향 평탄 부분(464)에 대해 30 도보다 작거나 또는 89 도보다 더 큰 각도에서 경사될 수 있다.

도 6에 가장 잘 나타낸 바와 같이, 벽 섹션(450)이 외측 구조벽(400)을 형성하기 위하여 나란히 배치될 때, 측면 플랜지(470)는 따라서 내부 챔버(28) 내측으로 연장한다. 예시된 구현예에서, 벽 섹션(450)의 각각의 측면 플랜지(470)는 인접한 벽 섹션(450)의 대응하는 측면 플랜지(470)에 인접하게 연장하며, 대응하는 측면 플랜지(470)와 함께, 대응하는 편향기(200)들의 하나를 형성한다. 이러한 구조에 의하여 하우징 측벽(26)의 내면(34)에 다시 고정되는 것이 필요한 별개 부재들로서 편향기(200)들을 제공할 필요가 없다. 더우기, 이러한 구조에 의하여 분쇄기(10)의 작동 동안 하우징 측벽(26)으로부터 편향기(200)들이 해제될 위험을 제거하므로, 편향기(200)는 내부 챔버(28) 내측에서 더욱 양호하게 힘에 대항할 수 있다.

벽 섹션(450)이 위에서 설명된 것과 다르게 구성될 수 있는 것이 이해될 것이다. 예컨대, 하우징(20)의 상단부(24)로부터 하단부(22)로 연속으로 연장하는 대신, 벽 섹션(450)은 하우징(20)의 하단부(22)로부터 상단부(24)까지 실질적으로 수직으로 적층되어 벽 섹션(450)을 형성할 수 있는 복수의 벽 보조부분들을 포함할 수 있다.

특히 재료 분쇄에 적합한 크기의, 단일의 연속적인 원통-형상의 부재로서 하우징 측벽(26)을 제공하는 것은 비용이 고가인 것이 입증된 것이 이해될 것이다. 용이하게 제작될 수 있고 같이 조립될 수 있는 복수의 평탄 부재들로서 하우징(20)을 제공함으로써 본 구조는 하우징(20)의 제작 비용을 절감할 수 있다. 더욱이, 하우징(20)에 접근할 수 있도록 각각의 벽 섹션(450)이 다른 벽 섹션(450)으로부터 개별적으로 분리될 수 있으므로, 이러한 구조에 의하여 분쇄기(10)의 보수가 용이해질 수 있다.

도 23을 참조하면, 또 다른 구현예에 따라 하우징(20')을 가진 분쇄기(10)가 도시된다. 이 구현예에서, 다수의 벽 섹션(450)들을 이용하여 제조되는 대신, 하우징(20')은 원통 형상으로 형상화된 단일의 연속적인 재료 부재로 제조된 구조 벽(400')을 포함한다.

도 5 내지 7을 다시 참조하면, 하우징 라이너(406)는 외측 구조벽(400)에 부착되고 그를 따라 연장하는 복수의 하우징 라이너 부분(480)들을 포함한다.

구체적으로, 각각의 하우징 라이너 부분(480)은 다른 하우징 라이너 부분(480)과 관계없이 외측 구조벽(400)으로부터 분리가능하다. 이로써 각각의 하우징 라이너 부분(480)은 전체 하우징 라이너(406)를 제거할 필요 없이 분리되어 보수되거나 교체될 수 있다.

예시된 구현예에서, 각각의 하우징 라이너 부분(480)은 적어도 하나의 패스너를 사용하여 외측 구조벽(400)에 부착된다. 적어도 하나의 패스너는 통상의 기술자가 적합하다고 생각하는 어느 다른 유형의 패스너들이나, 스크류, 리벳, 볼트를 포함한다.

예시된 구현예에서, 복수의 하우징 라이너 부분(480)들은 벽 섹션(400)의 평탄한 부분(462, 464)들에 접해서 연장하는 복수의 측벽 라이너 패널(482)들을 포함한다. 구체적으로, 측벽 라이너 패널(482)은 일반적으로 직사각형이고 벽 섹션(400)의 평탄 부분(462, 464)의 폭에 일반적으로 대응하는 폭을 가진다. 측벽 라이너 패널(482)은 부착되는 벽 섹션(400)의 대응하는 평탄 부분(462, 464)들에 접해서 연장하도록 추가로 일반적으로 평탄하다.

예시된 구현예에서, 복수의 하우징 라이너 부분(480)은 흐름지향 편향면(206)과 반대측 편향면(208)에 접해서 연장하는 복수의 편향기 라이너 패널(482)을 더 포함한다. 구체적으로, 흐름지향 편향면(206)과 반대측 편향면(208)은 예시된 구현예에서 실질적으로 평탄하므로, 편향기의 라이너 패널(484)은 또한 부착된 대응하는 편향면(206, 208)에 접해서 평탄하게 연장하도록 실질적으로 평탄하다.

여전히 예시된 구현예에서, 복수의 하우징 라이너 부분(480)은 선반(380a, 380b)을 형성하기 위하여 하우징 측벽(26)에 접해서 나란히 배치된 복수의 선반 라이너 패널(486a, 486b)을 더 포함한다. 구체적으로, 복수의 선반 라이너 패널(486a, 486b)은 상부 선반(300a)을 형성하도록 실질적으로 수평인 열로 나란히 배치된 제1 세트의 선반 라이너 패널(486a)과 하부 선반(300b)을 형성하도록 실질적으로 수평인 열로 나란히 배치된 제2 세트의 선반 라이너 패널(486b)을 포함한다.

서로로부터 분리가능한 다수의 분리된 부분들로서 선반(300a, 300b)을 제공하면, 전체 선반(300a, 300b)이 제거되는 대신에, 선반(300a, 300b)의 부품들만이 보수 또는 교체를 위하여 제거될 수 있음이 이해될 것이다.

예시된 구현예에서, 복수의 선반 라이너 패널(486a, 486b)은 대응하는 벽 섹션(450)의 중앙 평탄 부분(462)에 접하도록 배치되도록 구성된 복수의 중앙 횡방향 선반 라이너 패널(490)과, 중앙 평탄 부분(462)의 양측에서 대응하는 벽 섹션(450)의 횡방향 평탄 부분(464)에 접해서 배치되도록 구성된 복수의 횡방향 선반 라이너 패널(492)을 도 포함한다.

도 10a에 나타낸 바와 같이, 각각의 중앙 횡방향 선반 라이너 패널(490)은 대응하는 벽 섹션(450)의 중앙 평탄 부분(462)을 따라 연장하도록 구성된 상부 평탄 부분(494)과 상부 평탄 부분(494)에 대해 경사되는 하부 경사 부분(496)을 포함한다. 하부 경사 부분(496)은, 대응하는 세트의 선반 라이너 패널(486a, 486b)의 다른 선반 라이너 패널(490, 492)의 상부면(497)을 따라, 대응하는 선반(300a, 300b)의 상부 선반면(302)을 형성한다. 하부 경사 부분(496)은 추가로 상부 평탄 부분(494)으로부터 멀어지게 연장함에 따라 서로를 향하여 테이퍼되는 한 쌍의 횡방향 에지(498a, 498b)를 포함한다.

도 7에 나타낸 같이, 각각의 횡방향 선반 라이너 패널(492)은 추가로 편향기(200)들에 인접 위치된다. 각각의 횡방향 선반 라이너 패널(492)은 일반적으로 중앙 선반 라이너 패널(490)에 유사하나, 횡방향 선반 라이너 패널(492)은 인접한 편향기(200)에 접하도록 하부 경사 부분(496)으로부터 횡방향으로 연장하는 실질적으로 삼각형의 날개 부분(499)을 더 포함하여 하부 경사 부분(496)과 인접 편향기(200) 사이의 갭을 연결하는 점에서 다르다.

일부 구현예들에서, 하우징 라이너(406)는 파이버글라스, 고밀도 폴리에틸렌(HDPE), 세라믹, 강, 또는 통상의 기술자가 적절하다고 생각할 수 있는 소정의 다른 재료로 제조될 수 있다. 추가적으로, 적어도 일부의 하우징 라이너 부분(480)은, 하우징 라이너(406)에 내마모성을 추가로 제공하는, 크롬 카바이드 보호층(overlay), 카바이드 보호층 등의 보호층에 의하여 커버될 수 있다. 예컨대, 편향기(200)의 흐름지향 편향면(206)은 편향기(200)의 마모를 방지하기 위하여 이러한 보호층에 의하여 덮혀질 수 있다.

도 11a와 11b를 참조하면, 또 다른 구현예가 도시되는데, 여기에서는 복수의 선반 라이너 패널(486a, 486b)에 부가해서, 복수의 하우징 라이너 부분(480)이 각각의 선반(300a, 300b) 위로 아래로 향하는 수평 편향기(552)를 형성하고 나란히 배치된 복수의 하향 패널(550)을 더 포함할 수 있다. 구체적으로, 각각의 하향 패널(550)은 대응하는 선반 라이너 패널(486a, 486b)의 대칭 형상이고 하부 평탄 부분(554)에 대해 경사되는 상부 경사 부분(556)과 하부 평탄 부분(554)을 포함한다. 구체적으로, 상부 경사 부분(556)은 일반적으로 아래로 향하는 바닥면(558)을 포함한다. 이러한 구조는 도 11b 도시와 같이 수직방향으로 공기흐름이 이동하는 3차원 와류로서 공기흐름을 편향시키도록 작동할 수 있다. 대신해서, 하향 패널(550)과 대응하는 선반 라이너 패널(486a, 486b)이 두 개의 분리된 부재들로 제공되는 대신 단일의, 유닛 부재로서 제공될 수 있다.

도 6을 다시 참조하면, 일정한 분쇄 로터(108)의 로터 암(122)이 다른 분쇄 로터(108)의 로터 암(122)에 대해 회전가능한 샤프트 둘레로 각도상 오프셋될 수 있음이 이해될 것이다. 따라서, 상부 분쇄 로터(108a)의 암에 의하여 생성된 와류는 중간 또는 하부 분쇄 로터(108b, 108c)에 의하여 생성된 와류와 수직으로 정렬되지 않을 것이다. 이러한 구조에 의하여 충격 없이 재료가 분쇄기를 관통하여 진행하는 기회가 감소될 수 있다. 예컨대, 재료가 상부 로터 암들을 충격 없이 통과하려면(예컨대, 와류 내로 끌려 들어감이 없이), 이어서 상부 레벨 아래 생성된 와류는 보다 더 재료와 상호 작용하고 효과적으로 재료를 분쇄할 수 있다.

도 13 내지 15를 참조하면, 단일 분쇄 로터(108)의 임의 구현예들, 및 대응하는 부품들이 이제 설명될 것이다. 복수의 로터 암(122)은 내부 챔버 내에서 회전가능한 샤프트 둘레로 유사하게 이격된 다수의 와류를 생성하므로 로터 허브(120)와 회전가능한 샤프트 둘레에 실질적으로 균등하게 이격되는 것이 이해되어야 한다. 로터 허브(120) 둘레로의 암들의 각도 이격은 허브(예컨대, 회전가능한 샤프트 둘레로 360도의 균등하게 이격된 각도를 로터 암들이 가지도록)에 연결된 암(122)의 수에 의존할 수 있다. 예컨대, 로터 암은 4개의 로터 암들을 가지는 로터 허브의 경우의 약 90 도, 또는 연결된 6개의 로터 암들을 가지는 가지는 로터 허브의 경우의 약 60 도 만큼 이격될 수 있다. 그러나, 로터 암(122)은 어떤 적절한 위치에서, 그 사이의 적절한 각도를 가지면서, 로터 허브(120)에 연결될 수 있음이 이해될 것이다.

일부 구현예들에서, 로터 허브(120)는 로터 암(122)이 연결될 수 있는 하나 이상의 판들을 포함할 수 있다. 이 구현예에서, 로터 허브(120)는 서로 이격되고 그 사이에 로터 암(122)이 연결된 상부판(600)과 바닥판(602)을 포함한다. 보다 구체적으로, 로터 암(122)은 상부판 및 바닥판(600, 602) 사이에 개재된 근접 부분(122a)(도 16a에 가장 잘 도시)과, 허브로부터 내부 챔버 내로 연장하는 말단 부분(122b)을 포함할 수 있다. 도 12를 참조하면, 다른 구조들이 가능한 것이 이해되지만, 각각의 허브의 암은 대략 같은 거리만큼 외측으로 연장할 수 있다. 예컨대, 이 구현예에서, 하부 분쇄 로터(108b)의 암은 중간 또는 상부 분쇄 로터(108a, 108c)의 암보다 더 짧다. 하우징 측벽(26)은 유사하게 하부 분쇄 로터(108b) 둘레에 더 짧은 직경을 가지므로, 하우징 측벽들 사이, 또는 보다 구체적으로 편향기의 정점과 로터 암(122)의 말단(130) 사이의 거리는 일반적으로 동일하게 유지된다.

로터 암(122)들은, 이하 추가로 설명되는 바와 같이, 암들과 허브 판들의 적어도 하나를 관통해서 연장하는 하나 이상의 커넥터들을 거쳐 상부판 및 바닥판(600, 602) 사이에 연결될 수 있다. 분쇄기의 동작 동안(즉, 회전가능한 샤프트, 로터 허브들과 로터 암들의 회전 동안) 로터 허브의 판이 바람직하게 동력을 증대하기 위하여 원형인 것이 이해된다. 그러나, 다른 적절한 다각형 형상을 허브 판이 가지거나, 또는 서로 다른 형상을 가지는 상부판 및 바닥판과 같은, 다른 형상과 구조가 가능함이 이해될 것이다.

로터 암(122)은 내부 챔버(28) 내로 실질적으로 반경으로(예컨대, 회전가능한 샤프트에 대해) 또는 일정한 각도에서 연장할 수 있음이 이해된다. 도 14의 도시된 구현예에서, 로터 암(122)은 로터 허브(1200)에 대해 기울어지거나, 또는 경사되므로, 각도가 로터 암의 길이방향 축(L)과 로터 암의 근접 단부에서의 허브(120)로부터 반경 외측으로 연장하는 대응하는 축(R') 사이에 형성된다. 각각의 암의 길이방향 축을 따라 외측으로 이동하는 흐름의 생성이 증대됨에 따라 이러한 구조에 의하여 내부 챔버 내의 와류의 생성이 촉진될 수 있다. 더우기, 기울어진 로터 암(122)은 그의 회전 동안 로터 암(122) 둘레로의 재료의 달라붙음을 방지하거나 적어도 감소시킬 수 있다. 예시된 구현예에서, 로터 암(122)은 약5도 내지 약90도 사이의 경사 각도(θ₃), 바람직하기에 약20도와 약60도 사이의 경사 각도(θ₃)를 형성하도록 경사될 수 있다. "경사 각도"라는 표현은 일정한 로터 암의 길이방향 축과 동일한 로터 암의 근접 단부를 관통하여 연장하는 허브의 반경방향 축 사이에 형성된 각도를 지칭하는 것으로 이해된다.

이제 도 14에 추가해서, 도 15와 16a를 참조하면, 허브에는 다른 부품들 중에서 로터 암, 로터 허브, 회전가능한 샤프트, 하우징, 편향기 및/또는 선반과 같은 분쇄기의 부품들을 보호하도록 구성된 안전 특징들이 구비될 수 있다. 본 구현예에서, 각각의 로터 허브(120)에는 정해진 크기의 힘이 그 위에 적용될 때(즉, 힘의 한계가 도달된 때), 로터 암(122)을 이동시킬 수 있도록 구성된 해제 메카니즘(610)이 구비된다. 예컨대, 크고, 치밀한, 단단하거나 달리 적절하지 않은 재료가 분쇄기에 도입되면, 해제 메카니즘(610)은 로터 암에 미치는 손상을 방지하도록 로터 암을 이동시키도록 형성된다.

일부 구현예들에서, 로터 암(122)은 상기 설명한 경사 위치와 같은 제1 위치와, 정해진 힘의 적용시의 제2 위치 사이에서 작동될 수 있다. 제2 위치에 있을 때의 경사 각도(θ₃)는 제1 위치에 있을 때의 경사각도(θ₃)와 다른 것이 이해되어야 한다. 보다 구체적으로, 로터 암(122)은 로터 암 및/또는 로터 허브에 대한 손상을 피하거나 적어도 부분적으로 감소시키기 위하여 일정한 힘이 적용될 때, 일 점 둘레로 회전할 수 있다. 둘 이상의 로터 암의 동시 운동을 허용하는 것과 같은 다른 구조가 가능하지만, 이러한 해제 메카니즘(610)은 서로 별개로 각각의 로터 암이 이동할 수 있도록 구성될 수 있다.

이 구현예에서, 해제 메카니즘(610)은 제1 위치에 유지하고 정해진 힘이 그 위에 적용된 때 로터 암을 해제하도록 형성되고 구성되는 각각의 로터 암(122)에 대한 기계적인 퓨즈(612)를 포함한다. 위에서 설명된 바와 같이, 로터 암(122)은 관통하여 연장하는(즉, 암과 적어도 하나의 판을 통해) 커넥터를 통해 상부판 및 바닥판(600, 602) 사이에 연결된다. 이 구현예에서, 커넥터는 로터 암을 따라 이격되고 로터 암과 상부판 및 바닥판(600, 602)을 관통하여 연장하는 제1 커넥터(614)와 제2 커넥터(616)를 포함한다. 로터 암은 예시적으로 근접 단부(122a)에서 제2 커넥터(616)를 수용하도록 형성된 근접 오목부(620)를 포함하고, 제1 커넥터(614)는 로터 암을 따라 제2 커넥터로부터 이격된다.

이 구현예에서, 제2 커넥터(616)는 기계적인 퓨즈(612)로서 작용하고 제1 커넥터(614)는 피벗 점으로 작용하는 볼트를 포함할 수 있다. 즉, 기계적인 퓨즈(612)가 로터 암을 해제시키면, 로터 암(122)은 제1 커넥터(614) 둘레로 선회할 수 있다. 예시적인 구현예에서, 기계적인 퓨즈(즉, 제2 커넥터)는 로터 암에 대한 임계 힘이 도달하면 파괴되도록 구성된 전단핀(618)이다. 로터 암이나 주위 부품에서 손상이 발생하기 전에 전단핀(614)은 파괴되도록 구성되므로 전단핀(618)은 일반적으로 제1 커넥터(614)보다 더 작은 작은 직경을 가진다. 따라서, 다른 적절한 한계가 가능하지만, 정해진 힘의 한계는, 로터 암의 전단 강도의 약 절반일 수 있다.

내부 챔버 내의 와류의 높은 속도는 고장이나 추가적인 손상을 방지하기 위하여 교체를 필요로 할 수 있는 내부 부품(예컨대, 패널, 암, 허브, 다양한 연결 부재들, 등)의 마모 또는 품질 저하를 증대시킬 수 있다. 도 15에 도시된 바와 같이, 해제 메카니즘의 제1 및 제2 커넥터(614, 616)는 그 위로 연장하거나 로터 허브(120)의 상부판(600) 위에 지지되는 부분(예컨대, 볼트 헤드(622))를 가질 수 있다. 이와 같이, 로터 허브에는 볼트 헤드(622)를 마모로부터 보호하도록 형성된 추가적인 안전 특징이 구비될 수 있다.

이 구현예에서, 로터 허브는 해제 메카니즘의 각각의 커넥터의 볼트 헤드(622)를 적어도 부분적으로 에워싸도록 형성된 상부판(600)에 장착된 커버판(624)을 포함한다. 보다 구체적으로, 커버판(624)은 한 쌍의 제1 및 제2 커넥터 볼트 헤드(622)를 각각 수용하기 위하여 복수의 리세스(625)를 가진다. 게다가, 커버판(624)은 볼트 헤드(622)의 두께보다 일반적으로 더 큰 두께를 가지므로 볼트 헤드(622)는 커버판(624)의 리세스(625)에 수용되어, 커버판(624)의 표면을 가로질러 볼트 헤드(622)의 일반적으로 위로 공기 흐름이 흐를 수 있도록 한다. 예시된 구현예에서, 커버판(624)은 회전가능한 샤프트 둘레에 커버판(624)을 용이하게 장착하도록 상부판(600) 위에 장착되어 같이 연결된 한 쌍의 커버판 부분(624a, 624b)들을 포함한다. 커버판 부분(624a, 624b)은 소정의 적절한 연결 수단을 통해 같이 연결될 수 있으며, 예컨대, 이 구현예에서는 이 부분은 조각 연결부(예컨대, 각 부분의 상호 결합 부품)를 통해 연결된다. 커버판(624)이 소정의 적절한 방법/수단을 사용하여 연결될 수 있는 둘 이상의 부분을 포함할 수 있는 것이 이해될 것이다.

이제 도 16b 내지 16e를 참조하면, 볼트 헤드(622)를 추가로 또는 대체적으로 보호하도록 구성된 볼트 보호기(650)가 제공된다. 볼트 보호기(650)는 내부에 볼트를 수용하기 위한 리세스를 형성하는 웰(well)(652)을 포함할 수 있으며, 웰 바닥의 돌출부에 의하여 볼트 샤프트는 웰을 관통하여 연장할 수 있다. 웰(652)은 볼트 헤드(622)를 수용하여 보관할 수 있도록 형상화된 적절한 형상, 예컨대, 육각 형상을 가질 수 있으므로, 이는 추가로 볼트 헤드(622)가 웰(652) 내부에서 회전하는 것을 방지할 수 있다. 이와 같이, 볼트 보호기(650)는 상부판의 구멍 내에 볼트(예컨대, 제1 또는 제2 커넥터)를 삽입하기 전에 상부판(600)(또는 소정의 다른 구조) 위의 구멍에 삽입될 수 있음이 이해될 것이다. 비교적 딱 맞고 장착된 때 웰(652)이 회전하는 것을 방지하도록 볼트 보호기(650)는 마찰 고정으로 구조물에 연결될 수 있다.

볼트 보호기(650)는 예시적으로 상단부에서 웰(652)을 에워싸고, 볼트가 연결되는 구조물 표면에 지지되도록 구성된 베이스 부분(654)을 포함한다. 다시 말해, 베이스 부분(654)은 볼트 보호기(650)를 배치하기 위하여 웰(652) 둘레에 외측으로 연장하는 립부를 제공한다. 내부 챔버(28) 내에서 둘레를 선회하는 장입 재료 입자들을 보호하기 위하여 베이스 부분(654)이 볼트 헤드(622) 위로 연장하도록 볼트는 웰(652) 내에 수용될 수 있다. 볼트 보호기(650)는 바람직하게 내마모성 재료를 사용하여 제작된다.

일부 구현예들에서, 볼트 보호기(650)의 베이스(654)는 볼트 헤드(622)로부터 적어도 부분적으로 멀리 흐름을 안내하도록 형성될 수 있다. 예컨대, 베이스(654)는 웰로부터 멀리 연장하는 더 좁은 부분(즉, 말단부(656))을 가지는 눈물 방울과 같은 유선 형상을 가질 수 있다. 내부 챔버(28) 내의 볼트 보호기(650)가 연결되는 구조물의 표면을 따라 공기흐름은 말단(656)에서 베이스(654) 측면을 향하여 전환될 수 있다. 일부 구현예들에서, 말단(656)은 볼트 헤드(622) 둘레로 및/또는 위로 공기를 전환하도록 지원하기 위하여 예측된 공기흐름 방향에 위치될 수 있다.

일부 구현예들에서, 로터 암(122)의 다른 부품들을 보호하기 위하여 각각의 로터 암(122)은 보호 특징을 포함할 수 있다. 일부 구현예들에서, 보호 특징들은 마모량이 일정한 레벨에 도달할 때, 교환되거나 교체될 수 있다.

도 16a와 도 17 내지 20을 참조하면, 각각의 로터 암(122)은 말단에서 제거가능하게 연결된 마모 패드(700)를 포함할 수 있다. 마모 패드(700)는 암의 회전 동안 분쇄기 내로 공급되는 재료에 충격을 가하도록 구성되며, 손상되거나 마모되면 교체될 수 있다. 도 16a에 도시된 바와 같이, 마모 패드(700)는 실질적으로 직사각형이며 패스너(예컨대, 볼트, 스크류, 접착제,등)를 통해 말단부(122b)에 연결될 수 있다. 예시된 구현예에서, 패스너들은 마모 패드(700)의 전면(702)과 로터 암(122)을 관통하여 연장하는 볼트들이다. 또한, 전면(702)은 마모 패드(700)에 충돌할 때 재료의 분쇄를 증대할 수 있도록 일반적으로 평탄하다. 마모 패드의 다른 구조가 가능하고 이하 추가로 설명될 것이다.

마모 패드(700)에 부가해서, 각각의 로터 암(122)에는 그에 연결되고, 로터 암(122)의 대응하는 부품을 보호하기 위하여 로터 허브(120)와 마모 패드(700) 사이로 연장하는 암 보호기(704)가 구비될 수 있다. 암 보호기(704)는 적절한 패스너들을 사용하거나 소정의 적절한 방법을 통해 로터 암(122)에 연결될 수 있다. 예컨대, 이 구현예에서, 각각의 로터 암(122)은 근접 단부 근처에 위치하고 허브로부터 멀리 향하는 보호기 슬롯(706)(도 18)을 포함한다. 보호기 슬롯(706)은 암 보호기(704)의 제1 단부를 수용하도록 형성되고 내부에 제1 단부를 유지하도록 형성된다. 암 보호기(704)는 로터 암(122)의 전면을 따라 마모 패드(704)를 향하여 축방향으로 연장하므로, 암 보호기(704)의 제2 단부는 마모 패드(704)에 결합하여 로터 암(122)의 말단 부분(122b)과 마모 패드(700) 사이에 위치되고, 실질적으로 고정된다. 그러므로, 암 보호기(704) 자체를 관통하여 연장하는 패스너를 사용하지 않고 암 보호기(704)는 로터 암(122) 위에 효과적으로 제 위치에 유지될 수 있다.

여전히 도 17과 18을 참조하면, 로터 암(22)의 예시적인 구현예가 도시된다. 이 구현예에서, 마모 패드(700)는 그의 내면(702) 둘레로 연장하는 둥근 또는 굽혀진 에지(708a, 708b, 708c, 708d)를 가진다. 굽혀진 에지는 드래그를 감소시키도록 지원할 수 있으므로 로터 암(122)의 동력을 증대시키며, 또한 마모 패드(700) 둘레에 달라붙은 재료 양을 감소시킨다. 더욱이, 마모 패드(700)는 로터 암(122)의 높이를 초과하는 높이(즉, 상부 및 바닥 에지(708c, 708d)들 사이의 거리)를 가질 수 있어서 패드의 전면(702)을 충격하는 재료를 증대시킨다. 다시 말해, 마모 패드(700)의 상부 및 바닥 에지(708c, 708d)들은 예시적으로 말단부(122b) 둘레로 로터 암(122) 위에 위치한다. 예컨대, 다른 구조들이 가능하지만, 마모 패드(700)의 높이는 300%보다는 작으나 적어도 150% 만큼 암의 높이를 초과할 수 있다. 유사하게, 말단부(122b)보다 더 멀리 연장하는 전방 에지(708a)를 또한 가지면서, 마모 패드(700)가 로터 암(122)에 고정될 수 있도록 마모 패드(700)는 적절한 길이(즉, 후방 및 전방 에지(708a, 708b) 사이의 거리)를 가질 수 있다.

일부 구현예들에서, 로터 암(122)에 마모 패드(700)를 연결하기 위하여 사용되는 패스너의 헤드가 전면(702)에 형성된 공동(710)에 수용될 수 있다. 볼트 헤드는 전면(702)에 대해 오목하게 형성된 공동에 결합할 수 있거나 그들과 동일 평면일 수 있다. 더욱이, 공동(710)에 결합될 때, 볼트 헤드의 회전은 방지되거나 적어도 로터 암(122)으로부터의 마모 패드(700)의 우연한 분리를 피하도록 적어도 방지된다.

도 19와 20에서 보여진 바와 같이, 전면에 대향해서, 마모 패드(700)는 연결된 때 로터 암의 전면에 결합하도록 형성된 후면(712)을 가진다. 마모 패드(700)는 암의 적어도 일부를 내부에 수용하도록 후면(712)의 길이에 걸쳐 연장하는 채널(714)을 가질 수 있다. 이 구현예에서, 후면(712)은 채널(714)의 어느 일측에 형성되고 마모 패드의 길이를 따라 연장하는 상부 및 바닥 플랜지(716, 718)를 포함한다. 상부 및 바닥 플랜지(716, 718)는 암 위의 소정의 위치에 마모 패드(700)를 유지하도록 지원하기 위하여 채널(714)에 결합될 때 로터 암 둘레에 적어도 부분적으로 감기도록 형성되고 구성된다. 마모 패드가 로터 암 둘레에 적어도 부분적으로 감기도록 제작되면, 예컨대 마모 패드 위의 재료에 충격을 가하는 것으로부터 로터 암에 적용되는 힘의 분포를 증가시킬 수 있다.

예시된 구현예에서, 마모 패드의 수명을 증가시키기 위하여 더욱 큰 손상이 예측되는 마모 패드(700)의 부위에 추가적인 재료가 제공된다. 본 구현예에서, 마모 패드의 전면(702)에서 충격이 발생하는 것이 이해된다. 로터 암의 회전이 반경 외측으로의(예컨대, 하우징 측벽(26)을 향하여) 흐름을 생성하므로, 전방 에지(708b)는 마모 패드의 다른 위치들보다 더욱 신속하게 마모될 수 있다. 보다 구체적으로, 전방 에지(708b)의 상부 코너(720)는 더욱 신속한 속도로 손상되는 마모 패드(700)의 위치에 대응하는 것이 인식된다. 따라서, 상부 코너(720) 및/또는 부근에 추가적인 재료가 제공될 수 있다. 도 20에 도시된 바와 같이, 상부 코너(720)로의 재료 첨가에 의하여 마모 패드(700)의 길이를 따라(예컨대, 채널(714)을 따라) 상부 플랜지(716)는 두께가 감소된다. 즉, 전방에지(720)의 상부 코너는 후방 에지(708a)의 코너(722)보다 더 큰 두께를 가진다.

일부 구현예들에서, 마모 패드가 로터 암 위에서 회전될 수 있도록 마모 패드(700)의 대각선 반대 코너에 추가적인 재료가 제공될 수 있다. 보다 구체적으로, 전방 에지의 상부 코너가 후방 에지의 바닥 코너가 되고, 그리고 역으로 구성되도록 마모 패드는 회전된다. 그러므로, 전방 에지(708b)가 일단 마모되면(예컨대, 상부 코너(720)의 두께가 정해진 임계까지 감소되면), 마모 패드는 교체되는 대신 간단히 접혀질 수 있으므로, 패드의 수명을 효과적으로 증가시킨다(예컨대, 배가시킨다). 이와 같이, 후방 에지의 바닥 코너(724)에서의 추가된 재료에 기인해서, 바닥 플랜지(718)는 후방 에지(708a)로부터 전방 에지(708b)까지 감소된 두께를 가질 수 있음이 이해되어야 한다. 더구나, 마모 패드의 총 중량을 감소시키기 위하여 손상이 최소인 위치에서 감소된 양의 재료가 제공되고, 따라서 내부 챔버(28) 내에서의 회전 동안 암에 가해진 힘을 감소시키는 것이 이해된다.

여전히 도 19와 20을 참조하면, 마모 패드(700)에는 후방 및/또는 전방 에지(708a, 708b)를 따라 위치되고 후방 표면(712)에서 개구되는 패드 슬롯(730)이 제공될 수 있다. 패드 슬롯(730)은 이하에서 추가로 설명되는 바와 같이, 로터 암 위에 암 보호기를 적어도 부분적으로 고정하기 위하여 암 보호기(704)의 대응하는 부분을 수용하도록 형성될 수 있다. 마모 패드(700)가 접혀질 때, 암 보호기는 여전히 동일한 방식으로 마모 패드에 결합하도록 패드 슬롯(730)은 후방 에지와 전방 에지에 모두 제공될 수 있는 것을 유념할 필요가 있다.

도 17과 18을 다시 참조하면, 암 보호기(704)는 분쇄기의 작동 동안 로터 암의 동력을 증가시키고 끌림을 감소시키도록 형성된 굽혀지거나 둥근 전면(732)을 가질 수 있다. 90 도보다 작은 각도에서 재료가 전면에 접촉하여, 로터 암의 위 및/또는 아래의 재료의 편향을 증대시킴에 따라, 둥근 전면(732)은 추가로 로터 암 둘레의 재료의 달라붙음 가능성을 감소시킬 수 있다. 이 구현예에서, 암 보호기(704)는, 마모 패드(700)와 로터 허브 사이에서 로터 암을 덮도록 상당히 길다. 위에서 설명된 바와 같이, 암 보호기(704)의 제1 단부는 로터 암(보호기 슬롯(706) 내)에 결합하도록 구성되고, 제2 단부는 마모 패드(700)(패드 슬롯(730)에서)에 결합하도록 구성된다.

보다 특별히, 암 보호기(704)는 암의 보호기 슬롯(706)과 효과적으로 결합하도록 형상화되고 구성된 제1 단부로부터 연장하는 암-결합 요소(734)를 포함한다. 암-결합 요소(734)는 암 보호기(704)의 제1 단부로부터 반경 외측으로 연장하는 돌출부(prong)(735), 또는 태브들을 포함할 수 있다. 다른 구조가 가능한 것(예컨대, 돌출부(735)가 서로로부터 멀어지게 또는 서로를 향하여 경사되는)으로 이해되지만, 돌출부(735)는 서로 평행일 수 있다. 제1 단부가 보호기 슬롯(706)에 결합된 때 암 보호기(704)의 돌출부(735) 사이로 연장하도록 형성된 대응하는 내부 태브(도시 없음)을 보호기 슬롯(706)이 포함할 수 있다. 따라서, 내부 태브는 암 보호기(704)가 결합된 때 위 및/또는 아래로 암 보호기(704)가 이동하는 것을 방지하도록 지원할 수 있음을 유의하여야 한다.

유사하게, 암 보호기는 마모 패드의 패드 슬롯(730)에 효과적으로 결합하도록 형성되고 구성되는 제2 단부로부터 연장하는 패드-결합 요소(736)를 포함할 수 있다. 패드-결합 요소(736)는 암 보호기(704)의 제2 단부로부터 반경 외측으로 연장하는 돌출부, 또는 태브(737)들일 수 있다. 이 구현예에서, 패드-결합 요소(736)와 암-결합 요소(734)들은 실질적으로 동일하므로 암 보호기(704)는 마모 패드 또는 암의 어느 하나와 결합하는 하나의 단부와 같이 설치될 수 있다. 이 구현예에서, 암 보호기(704)에는 또한 내구성을 증대시키기 위하여 손상이 더 큰 위치들에 추가적인 재료가 제공되고, 다른 어느 하나의 부위에 감소된 재료가 제공되어 전체 중량으르 감소시킨다. 암 보호기가 로터 암 위에서 접히고, 이로써 암 보호기를 교체하기 전에 수명을 증가시킬 수 있도록 대각선 반대측 부분에 유사한 특징들을 가지도록 암 보호기는 구성될 수 있다.

이제 도 17, 도 21 및 도 22를 참조하면, 마모 패드(700) 및/또는 암 보호기(704)의 마모 량을 판단하기 위하여, 마모 패드(700) 및/또는 암 보호기(732)의 대응하는 전면에 마모 표시기(740)가 제공될 수 있다. 이러한 마모 표시기(740)는 바람직하게, 위에서 설명된 추가 재료에 유사하게, 예측된 높은 마모 위치들에 위치되고, 마모 패드 또는 암 보호기에 의하여 진행된 손상(즉, 마모) 량에 대한 정보를 제공할 수 있다. 도 21의 구현예에서, 마모 표시기(740)는 더 큰 손상이 예측되는 코너(예컨대, 전방 에지의 상부 코너)에서의 마모 패드의 전면(702)을 가로질러 연장하는 홈(741)을 포함할 수 있다. 사용 동안 마모 패드(700)가 마모됨에 따라, 홈(741)의 깊이는, 홈이 사라져서 비교적 평탄한 전면(702)을 남겨서, 마모 패드(700)가 교체되거나 회전되는 것이 필요하다는 표시를 제공하기까지 점차로 감소할 것이다.

대신해서, 마모 패드는 제1 홈에 대각선으로 반대측에 위치하는 제2 홈(741)을 포함할 수 있으므로 로터 암 위에서 마모 패드를 편향시키면 제2 홈을 제1 홈의 위치에 위치시킬 수 있다. 따라서, 손상에 기인하여 제1 홈이 사라지면, 마모 패드는 교체되는 대신 단순히 접혀지고, 분쇄기의 작동은 제2 홈이 완전히 마모하기까지 유지될 수 있음이 이해된다. 도 22는 이미 설명한 홈(741)에 유사하게 작용하도록 형성된 보어(742)를 포함하는 마모 표시기(740)의 또 다른 예시적인 구현예를 도시한다. 마모 표시기(740)의 다른 적절한 구조가 마모 패드에 의하여 진행된 손상 량을 표시하기 위하여 가능한 것이 이해된다. 도 17에 보여지는 바와 같이, 암 보호기(704)는, 일정한 암 보호기가 접히거나 교체될 때를 표시하도록 지원하기 위하여 그 전면(732)에 제공된 마모 표시기(740)를 포함할 수 있다.

마모 패드(700) 및/또는 암 보호기(704)는 필요한 형상을 제조하고, 패드 또는 보호기의 정해진 부분에 추가적인(또는, 감소된) 재료를 제공하기 위하여 주조에 의하여 제조될 수 있다. 부가적으로, 다른 적절한 재료가 가능하지만, 마모 패드와 암 보호기는 강, 보다 구체적으로 AR강 또는 HX 강과 같은 경화강으로 제조될 수 있다.

넓게 도 1 내지 도 23을 참조하는 것에 부가해서, 도 24를 참조하면, 분쇄기(10)는, 분쇄기의 하나 이상의 동작가능한 부품을 제어하도록 구성된 제어 시스템을 포함할 수 있다. 분쇄기는 세척을 위한 집진 시스템, 분쇄기 하우징의 특정 영역 내에 진공 시스템 및/또는 다른 것들 중에서 분쇄기로부터 그리고 분쇄기 내로 재료를 운반하기 위한 운송 시스템(802)과 같은 보조 시스템을 포함할 수 있다. 따라서, 제어 시스템은 시스템들의 어느 하나를 제어하도록 구성될 수 있다. 더욱이, 제어 시스템은 추가로 다른 특징들 중에서 재료의 공급 속도, 회전가능한 샤프트(106)의 회전 속도 또는 모터(105)의 전력 소비를 제어할 수 있으며, 이로써 분쇄기(10)의 성능 특성을 증가시킬 수 있다.

제어 시스템은 또한 오작동이 인식된 때 재료의 공급 속도를 감소(또는, 정지)시킴으로써(예컨대, 해제 메카니즘(610)이 하나 이상의 로터 암(122)들을 작동시킴) 또는 로터 암(122) 또는 허브(120) 둘레에 들러붙은 재료를 제거하도록 지원함으로써 분쇄기의 일부 안전 특성을 향상시킬 수 있다. 운송 조립체를 통해 재료가 하우징 내로 공급될 수 있고, 공급 속도는 장입 컨베어(804)의 속도를 제어함으로써 제어될 수 있는 것이 이해된다. 배출 컨베어(806)는 또한 분쇄기로부터 멀리 감소된 재료를 수용하여 운송하기 위한 하우징의 배출구에 근접해서 제공될 수 있다. 배출 컨베어(806)는 재료가 추가적인 연마/분쇄를 필요로 하는 부위로의 장입 컨베어(804)로 재료를 다시 이송하도록 할 수 있는 것이 이해된다. 배출 컨베어의 방향은 제어 시스템에 의하여 제어될 수 있는 것이 이해되어야 한다.

이 구현예에서, 제어 시스템은 적어도 하나의 회전가능한 샤프트(106), 속도를 제어하기 위한 운송 조립체(802)와 모터(105)에 작동하도록 연결된 프로세서를 포함한다. 프로세서는 추가적으로 예컨대, 선반과 같은 분쇄기의 다양한 부품이나 시스템에 작동하도록 연결되어, 각도 또는 수직 위치가 조정될 수 있는 것을 유의하여야 한다. 제어 시스템은 분쇄기의 하나 이상의 조건들을 감시하도록 분쇄기 내부 또는 둘레의 다양한 위치들에 배치된 하나 이상의 센서들을 더 포함한다. 센서에 의하여 제공된 입력에 기초해서 상기 설명된 부품을 제어하도록 프로세서(810)에 동작하도록 센서는 연결될 수 있다.

일부 구현예들에서, 센서는 샤프트의 회전 속도를 프로세서에 효과적으로 통신하기 위한 속도 센서를 포함할 수 있다. 대신해서, 다른 구조들이 가능하지만, 속도 센서는 회전가능한 샤프트 대신에 로터 암의 회전 속도를 검출하도록 구성될 수 있다. 속도 센서는 하우징 내에서 회전가능한 샤프트의 실질적으로 일정한 회전 속도를 유지하도록 지원할 수 있다. 예컨대, 정상 동작 동안, 특히 단단한 제품이 장입구를 통해 하우징 내로 공급되면, 샤프트의 회전 속도는 감소할 수 있다. 정상 동작 상태로 복귀 이동하기 위하여, 프로세서에는 속도 상승 루틴이 제공되어, 속도를 순간적으로 유지하려고 하는 대신, 속도를 점차로 증가시키도록 상승 루틴이 선택될 수 있다. 일부 구현예들에서, 모터는 가변 주파수 구동기구를 가지는 가변 속도 모터이며, 프로세서는 모터의 속도 제어를 지원할 수 있다.

속도 센서들은 또한 분쇄기의 성능에 대한 정보를 제공할 수 있다. 예컨대, 로터 암(122)이나 모터(105)의 검출된 속도가 감소하면, 하나 이상의 모터 암들의 둘레에 재료가 둘러붙은 표시일 수 있다. 달리 말하면, 프로세서는, 센서들의 지원과 함께, 분쇄기(10)의 성능에 기초해서 로터 암의 둘레에의 재료의 들러붙음을 검출하도록 형성될 수 있다. 그러한 경우, 제어 시스템(800)은 들러붙은 재료를 제거하기 위하여 회전가능한 샤프트(106)의 회전 방향을 역전시키기 위하여 모터(105)를 제어하도록 구성될 수 있다. 대신해서, 회전가능한 샤프트의 속도는 재료의 들러붙음을 제거하기 위하여 증가될 수 있다(예컨대, 재료에 의하여 야기된 저항이 회전 방향을 역전시키기에 너무 낮으면). 재료의 들러붙음이 또한 회전가능한 샤프트에 연결된 모터(105)를 감시함으로써 검출될 수 있다. 일정 속도에서 분쇄기를 동작시키기 위하여 필요한 전류의 증가는 재료의 들러붙음의 표시일 수 있다.

부가적으로, 샤프트 들러붙음(wrapping) 제거 시스템(도시 없음)이 회전가능한 샤프트의 상부 근처에 들러붙은 재료를 제거하기 위하여 제공될 수 있다. 회전가능한 샤프트로부터 재료를 멀리 편향시키도록 형성된 이격 리브가 회전가능한 샤프트에 제공될 수 있다. 이격 리브(들)를 따라 재료가 이동함에 따라, 재료를 관통하여 절삭하도록 구성된 하나 이상의 칼날들을 만날 수 있다. 부가적으로 또는 대신해서, 샤프트 달라붙음 제거 시스템은 하우징의 내부 챔버 내로, 또는 리브들에 근접한 칼날을 향하여 재료를 다시 인도하도록 지원하기 위하여 샤프트로부터 외측으로 연장하는 적재 콘(shedding cone)을 포함할 수 있다.

일부 구현예들에서, 분쇄기의 둘 이상의 부품들은 제1 부품의 속도가 감소하면, 연결된 부품의 속도가 그를 따라 감소하도록 서로 동작하게 연결될 수 있다. 예컨대, 장입 컨베어(804)는 회전가능한 샤프트(106)에 연결될 수 있으므로 물체가 샤프트의 성능을 방해함으로써 회전 속도를 감소시키면, 장입 컨베어(804)의 속도는 샤프트(106) 및/또는 로터 암(122)의 속도를 조정하도록 대응해서 감소한다. 다른 구조들이 가능하지만, 하우징 내로 공급된 재료의 속도를 제어하기 위하여 유용할 수 있는 프로세서에 작동적으로 연결된 또 다른 속도 센서를 통해 컨베어들의 속도가 또한 감시될 수 있다. 회전가능한 샤프트(106)의 회전 속도 및 장입 속도(즉, 컨베어 속도)의 감시 및/또는 제어에 의하여 제어 시스템은 다양한 동작 조건들을 처리할 수 있다. 더욱이, 장입구를 통해 공급되는 재료의 형태에 따라, 컨베어의 속도는 재료를 효과적으로 분쇄하기 위하여 필요한 샤프트와 로터 암의 회전 속도에 대해 선택될 수 있다.

부가적으로, 또는 대신해서, 센서들은 하우징의 내부 압력을 제어하거나 및/또는 감시하기 위한 압력 센서들을 포함할 수 있다. 이와 같이 압력은, 예컨대, 집진 시스템 또는 또 다른 시스템의 진공을 형성시킴으로써 제어될 수 있다. 일부 구현예들에서, 하우징 내로 공급되는 재료의 크기 감소를 증대시키기 위하여 내부 압력을 대기압 이하로 유지하는 것이 바람직하다. 프로세서는 배출구 근처와 같은 일정한 영역에서 실질적으로 일정한 진공을 유지하는 것과 같이 압력을 제어할 수 있으며, 이는 더욱 배출구를 향하여 그리고 배출 컨베어(806) 위로 재료를 인도하는 것을 지원할 수 있다.

또 다른 구현예에서, 센서(822)는 분쇄기의 다양한 부품(예컨대, 하우징, 선반, 편향기, 암, 허브, 등)에서 발생하는 진동을 검출하도록 구성된 진동 센서를 포함할 수 있다. 따라서, 정해진 진동 한계를 초과하는 진동을 검출할 때, 프로세서는 모터(105), 컨베어(804, 806), 또는 회전가능한 샤프트(106)의 속도를 감소시키도록 구성될수 있다. 더욱이, 프로세서는 정해진 비상 진동 한계를 초과하는 진동을 검출할 때, 분쇄기(10)를 완전히 정지시키도록 구성될 수 있다. 로터 암(122)의 해제 메카니즘(610)이 가동될 때(예컨대, 전단핀의 파괴), 암의 마모 패드(700)가 손상될 때, 또는 하나 이상의 로터 암의 둘레에 재료가 달라붙을 때, 또는 어떤 다른 복잡화 요인들에 의하여 야기될 때, 진동이 발생할 수 있다.

다른 센서 및/또는 시스템이 포함될 수 있다. 예컨대, 도어 잠금 장치는 도어를 우연히 개방하는 것을 방지하기 위하여 하우징의 출입 도어를 제어하도록 제공될 수 있다. 일부 구현예에서, 도어 잠금 장치는 회전가능한 샤프트의 회전 동안 도어를 폐쇄 유지하도록 구성될 수 있다. 달리 말하면, 출입 도어는 회전가능한 샤프트가 고정될 때 개방될 수 있다.

이제 도 25 및 26을 다시 참조하면, 일 구현예에 따라 벽(1500)에서 뭉친 재료를 제거하기 위한 뭉침 방지 장치(1000)가 도시된다.

뭉침 방지 장치(1000)는 재료가 고착될 수 있는 용기의 표면으로부터 "뭉친(caked-on)" 재료를 제거하기 위하여 사용된다. 뭉침 방 지장치(1000)는 용기 표면의 적어도 일 부분 위로 뭉친 재료의 연속층을 형성할 때 뭉친 재료를 제거하기 위하여 특히 유용할 수 있다.

분쇄기(10)의 동작 동안 하우징 라이너(406)에 장입 재료의 입자들이 고착되므로, 용기는 분쇄기(10), 보다 구체적으로 분쇄기(10)의 하우징(20)을 포함할 수 있다.

대신해서, 용기는 쓰레기/폐기물 트럭, 시멘트 혼합기, 페인트 도포 부스(booth), 등, 또는 재료가 그 표면에 고착되거나 들러붙을 수 있는 벽이나 표면을 갖는 완전한 방, 용기 또는 밀봉체를 포함할 수 있다.

용기의 벽으로부터 뭉친 재료를 제거하기 위한 종래의 방법들은 뭉친 재료의 노출 표면에 물이나 다른 세척액을 도포하기 위하여 압력 워셔 또는 유사한 장치를 이용하는 것을 포함하는 것이 이해될 것이나. 이 방법은 일반적으로 시간 소비적이며, 많은 양의 물이나 세척액의 폐수를 발생할 수 있으며, 및/또는 용기 표면으로부터 뭉친 재료를 효과적으로 제거하지 못할 수 있다.

도 25와 도 26에 예시된 구현예들에서, 장치(1000)는 용기의 벽(1500) 내부로 연장한다. 위에서 설명한 바와 같이, 용기의 벽(1500)은 예컨대, 분쇄기(10)의 하우징 측벽(26)에 대응할 수 있다.

구체적으로, 장치(1000)는 용기의 내부 챔버(1504)를 향하는 벽(1500)의 내부 표면(1502)을 지나 벽(1500) 내부로 연장한다.

여전히 도 25와 도 26을 참조하면, 장치(1000)는 벽(1500) 내부로 요입 설치된 케이싱(1002)을 포함한다. 구체적으로, 케이싱(1002)은 내부 벽면(1502)을 지나 벽(1500) 내로 연장하는 보어(1506)에 꼭맞게 수용된다. 일 구현예에서, 케이싱(1002)과 보어(1506)는 모두 일반적으로 원통형이다. 대신해서, 케이싱(1002)과 보어(1506)는 모두 직사각형 단면, 또는 어느 다른 적절한 형상을 가질 수 있다.

예시된 구현예에서, 케이싱(1002)은 케이싱 본체(1200)와, 케이싱 본체(1200)로부터 반경 외측으로 연장하는 단부 부분(1202)을 포함한다. 구체적으로, 케이싱 본체(1200)는 내부 벽면(1502)으로부터 멀리 위치되는 말단 단부(1204)와 내벽면(1502)을 향하여 위치되는 근접 단부(1206)를 포함하고, 단부 부분(1202)은 케이싱(1202)의 근접 단부(1206)에 위치된다.

단부 부분(1202)은 케이싱 본체(1200)의 말단 단부(1204)로부터 멀리 향하는 단부면(1208)을 더 포함할 수 있다. 케이싱(1202)이 보어(1506) 내에 수용될 때, 단부 부분(1202)은 벽(1500) 내부로 보어(1506) 둘레로 연장하는 벽 리세스(1510)에 수용되고, 단부면(1208)이 단부 부분(1202)은 실질적으로 내벽면(1502)에 맞닿도록 형성된다.

이 장치(1000)는 케이싱(1002)으로부터, 보다 구체적으로 뭉친 재료의 후방으로부터 내부 챔버(1504) 내로 벽(1500)으로부터 멀리 있는 내벽면(1502)에 수용된 달라붙은 재료를 밀어 내기 위하여, 케이싱(1002)의 내부 공동(1006) 내로부터 미는힘을 생성하도록 케이싱(1002)에 결합된 미는힘 발생기(1004)를 더 포함한다.

예시된 구현예에서, 미는힘 생성기(1004)는 고체 부품, 보다 구체적으로 케이싱(1002)의 내부 공동(1006)에 이동가능하게 수용된 플런저(1008)를 포함한다. 플런저(1008)는 내부 공동(1006)에 일반적으로 동축으로 위치된 긴 플런저 본체(1010)와 내벽면(1502)을 향하여 위치된 플런저 헤드(1012)를 포함한다.

플런저(1008)는 플런저 헤드(1012)가 내벽면(1502)에 실질적으로 일치되는 폐쇄 위치와 플런저 헤드(1012)가 내벽면(1502)을 지나 내부 챔버(1504) 내로 연장하는 개방 위치 사이에서 내부 공동(1006) 내에서 축방향으로 이동하도록 구성된다. 구체적으로, 플런저 헤드(1012)는 케이싱(1002)으로부터 멀리 위치되는 말단면(1014)과 케이싱(1002)을 향하여 위치된 근접면(1016)을 포함한다. 예시된 구현예에서, 말단면(1014)은 실질적으로 평탄하다. 플런저(1008)가 폐쇄 위치에 있을 때, 말단면(1014)은 벽(1500)의 내면(1502)에 실질적으로 맞추어진다. 예시된 구현예에서, 말단면(1014)은 또한 케이싱(1002)의 단부면(1208)에 실질적으로 맞추어진다. 이 위치에서, 근접면(1016)은 또한 케이싱(1002)의 단부 부분(1202)에 형성된 대응하는 리세스(1210)에 수용된다. 예시된 구현예에서, 근접면(1016)은 테이퍼되고 대응하는 리세스(1210)는 유사하게 테이퍼된다. 대신해서, 근접면(1016)과 대응하는 리세스(1210)는 다른 적절한 형상을 가질 수 있다.

용기가 작동될 때, 플런저(1008)는 폐쇄 위치에 있으므로 말단면(1014)은 내벽면(1502)에 맞추어진다. 따라서 재료는 말단면(1014)을 에워싸는 내벽면(1502)과 말단면(1014) 위로 실질적으로 균일하게 그리고 연속으로 수용되어 뭉쳐진다. 플런저(1008)가 폐쇄 위치로부터 개방 위치로 이동될 때, 플런저 헤드(1012)는 벽(1500)으로부터 멀리 플런저 헤드(1012) 위로 근접한 내벽면에 위치된 뭉친 재료의 적어도 일부분을 밀어 낸다.

뭉친 재료를 관통해서 플런저 헤드(1012)가 간단히 구멍을 천공하는 것을 방지하기 위하여 비교적 낮은 미는힘 및/또는 비교적 낮은 속도에서 플런저 헤드(1012)를 개방 위치로 이동시키는 것이 효과적일 수 있는 것이 이해될 것이다. 대신, 플런저 헤드(1012)에 의하여 벽(1500)으로부터 멀리 밀린 달라붙은 재료는 인접 달라붙은 재료에 부착 유지될 수 있으므로 개방 위치를 향한 플런저 헤드(1012)의 추가적인 외측으로의 운동은 도 26에 가장 잘 도시된 바와 같이, 플런저 헤드(1012)보다 더 넓은 면적을 가지는 팽창 영역(R)의 내벽면(1502)으로부터 달라붙은 재료를 분리시킬 것이다. 마지막으로, 균열(fissure)이나 파열(fractures)은 분리된 달라붙은 재료에서 형성될 수 있고 하나 이상의 분리된 달라붙은 재료는 용기 내부로 낙하할 수 있으며 여기서 용이하게 수집될 수 있다.

일 구현예에서, 미는힘 발생기(1004)는 케이싱(1002)의 내부 공동(1006)에 연통하는 유체 공급부(1300)를 더 포함한다. 유체 공급부(1300)는 벽(1500)으로부터 달라붙은 재료를 더욱 밀어내기 위하여 케이싱(1002)의 내부 공동(1006)을 통하여 공기나 물과 같은 유체를 제공하도록 구성된다. 보다 구체적으로, 플런저(1008)가 개방 위치로 이동될 때, 갭(1550)은 플런저 헤드(1012)와 케이싱(1002)의 단부 부분(1202) 사이에 형성된다. 갭(1550)은 내벽면(1502)으로부터 달라붙은 재료를 제거하도록 지원하기 위하여 유체가 갭(1550)으로부터 제공될 수 있도록 유체 장입구를 형성한다. 유체는 추가로 분리된 재료의 팽창 영역(R)을 확장하도록 작용하고 및/또는 달라붙은 재료 요소를 분리하도록 작용할 수 있다.

예시된 구현예에서, 유체 공급부(1300)는 폐쇄 위치로부터 개방 위치로 플런저(1008)를 이동시키기 위하여 가압 유체를 제공하도록 더 구성된다. 여전히 예시된 구현예에서, 플런저(1008)는 추가로 탄성-가압되어 플런저 본체(1010)에 동축으로 장착된 스프링(1302)에 의하여 폐쇄 위치로 복귀한다. 폐쇄 위치로부터 개방 위치로 플런저(1008)를 이동시키기 위하여, 유체 압력은 따라서 스프링(1302)의 힘에 반발하기에 충분하여야 한다. 일 구현예에서, 스프링(1302)은 소망하는 바와 같이 강성이 개선될 수 있도록 조정가능하다. 대신해서, 스프링(1302)은 조정가능하지 않을 수 있다.

일 구현예에서, 유체 공급부(1300)는 미리 선택된 압력에서 유체를 제공하도록 구성된다. 예컨대, 유체 공급부(1300)는 5 psig 또는 약 34.47 kPa 내지 10 psig 또는 약 68.95 kPa의 압력에서 유체를 제공하도록 구성될 수 있다. 대신해서, 장치(1000)는 유체 압력을 변화시키도록 구성될 수 있다.

예시된 구현예에서, 장치(1000)는 유체의 압력을 제어하기 위하여 유체 공급부(1300)에 작동하도록 연결된 제어 시스템(1700)을 더 포함한다. 구체적으로, 제어 시스템(1700)은 개인용 컴퓨터 등과 같은 처리 유닛(1702)과, 처리 유닛이 밸브(1704)들을 제어할 수 있도록 처리 유닛(1702)과 유체 공급부(1300)에 결합된 하나 이상의 밸브(1704)를 포함한다.

밸브를 사용하면, 용기 내측의 조건에 따라 들러붙은 재료를 제거하도록 유체 압력이 변경될 수 있다. 일 구현예에서, 유체 압력은 위에서 설명한 바와 같은 들러붙은 재료의 천공을 피하기 위하여 40 psig 또는 275.79 kPa의 상한값까지 변동될 수 있다. 대신해서, 장치(1000)는 유체 압력이 다른 상한값을 가지거나 상한값을 갖지 않도록 구성될 수 있다.

일 구현예에서, 제어 시스템(1700)은 플런저(1008)가 개방 위치에 있을 때, 다른 간격으로 시간에 걸쳐 유체 압력이 변하는 소정 패턴에 따라 유체가 제공될 수 있도록 구성된다. 구체적으로, 유체 압력은 하나의 간격에서 후속 간격으로 점차적으로 증가한다. 예컨대, 제어 시스템(1700)은 2초간 0 내지 5 psig에서, 2초간 5 내지 10 psig에서, 2초간 20 psig에서 그리고 40초간 40 psig에서 유체를 제공하도록 구성될 수 있다. 다양한 다른 패턴들이 고려될 수 있음이 이해될 것이다.

상기 구현예는 단지 실시예로서 제공되고 많은 다른 변화들이 가능한 것이 이해될 것이다. 예컨대, 미는힘 발생기(1004)는 플런저를 포함하지 않을 수 있고 단지 유체 공급부(1300)만을 포함할 수 있다. 단일 뭉침 방지 장치가 도시되고 설명되었지만, 내벽면(1502)의 비교적 넓은 표면 영역을 관리하기 위하여 서로 이격된 복수의 뭉침 방지 장치를 사용하는 것이 더욱 효율적일 수 있는 것이 추가로 인식될 것이다.

상기 설명이 구현예들의 실시예를 제공하지만, 설명된 구현예들의 일부 특징 및/또는 기능은 설명된 구현예의 동작 사상과 원리로부터 벗어나지 않고 수정될 수 있음이 인식될 것이다. 따라서, 위에서 설명된 것은 예시적인 것이며 비제한적이고 이 기술 분야의 통상의 기술자에게는 여기 첨부된 특허청구범위에서 규정된 발명의 범위로부터 벗어나지 않고 다른 변형 및 수정이 이루어질 수 있음이 이해될 것이다.

Claims (133)

1. 분쇄기로서,
   상단부 및 하단부를 가지며, 세분하기 위한 장입 재료를 수용하기 위하여 상단부를 향하여 배치된 장입구와 하우징으로부터 분쇄된 장입 재료를 배출하기 위하여 하단부를 향하여 위치된 배출구를 추가로 가지며, 상단부와 하단부 사이로 연장하고 내부 챔버를 형성하는 하우징 측벽을 포함하고, 중심 하우징축을 가지는 하우징; 및
   장입 재료가 장입구로부터 배출구로 하우징을 통과하여 진행할 때 장입구를 통해 하우징 내로 공급된 장입 재료를 분쇄하기 위하여 하우징의 내부 챔버에 회전가능하게 장착된 분쇄 로터를 포함하고, 분쇄 로터는:
   중심 하우징 축을 따라 하우징의 상단부와 하단부 사이로 연장하는 회전가능한 샤프트; 및
   각각의 암이 회전가능한 샤프트를 향하여 위치된 근접 단부와 회전가능한 샤프트로부터 멀리 위치되는 말단부를 가지며, 암의 회전 동안 분쇄기 내로 공급되는 재료에 충격을 가하도록 형성되는 전면을 가지며 그의 말단부에 연결된 마모 패드를 포함하고, 하우징 측벽을 향하여 회전가능한 샤프트로부터 외측으로 연장하는 복수의 암들을 포함하고;
   여기서 마모 패드는 전면에 대향하는 후면을 가지며 패드의 길이를 따라 후면 위로 연장하는 채널을 더 포함하며, 상기 채널은 암의 말단 부분을 적어도 부분적으로 수용하도록 형성되고; 그리고
   패드의 후면은 채널의 각 측면에 구비되고 횡방향 측면들 사이로 연장하는 상부 플랜지와 바닥 플랜지를 포함하며, 상부 플랜지와 바닥 플랜지는 암의 말단 부분을 적어도 부분적으로 감싸도록 형성되는 분쇄기.
2. 제1항에 있어서, 상기 마모 패드는 둥글게 가공된 둘레 에지를 가지는 분쇄기.
3. 제1항에 있어서, 상기 마모 패드는 암의 말단부를 따라 연장하고 대향하는 후면과 전면 사이에 형성된 길이를 가지며, 마모 패드는 암의 높이를 초과하는 높이를 가지는 분쇄기.
4. 제1항에 있어서, 상기 복수의 암들 중 적어도 하나는 이에 연결되고 마모 패드와 회전가능한 샤프트 사이로 연장하는 암 보호기를 포함하는 분쇄기.
5. 제4항에 있어서, 하기 중 적어도 하나:
   - 상기 복수의 암들 중 적어도 하나는 암 보호기를 이에 연결하기 위해 암 보호기의 제 1 단부를 수용하도록 형성되는 근접 단부에 위치된 보호기 슬롯을 포함하는 것; 및
   - 상기 마모패드는 암 보호기의 대응하는 부분을 수용하도록 형성되는 적어도 하나의 횡방향 측면들을 따라 위치된 적어도 하나의 패드 슬롯을 포함하는 것
   인 분쇄기.
6. 제4항에 있어서, 암 보호기는 수명을 증가시키기 위하여 암 위에서 접히도록 구성되는 분쇄기.
7. 제4항에 있어서, 암 보호기는 암 보호기의 마모도를 표시하기 위하여 외향측에 구비된 하나 이상의 마모 표시기들을 포함하는 분쇄기.
8. 제1항에 있어서, 상부 플랜지와 바닥 플랜지의 두께는 패드의 길이를 따라 변하는 분쇄기.
9. 제8항에 있어서, 상부 플랜지와 바닥 플랜지의 하나의 두께는 암의 말단부를 향하여 증가하고, 상부 플랜지와 바닥 플랜지의 다른 하나의 두께는 암의 말단부를 향하여 감소하는 분쇄기.
10. 분쇄기로서,
    상단부 및 하단부를 가지며, 세분하기 위한 장입 재료를 수용하기 위하여 상단부를 향하여 배치된 장입구와 하우징으로부터 분쇄된 장입 재료를 배출하기 위하여 하단부를 향하여 위치된 배출구를 추가로 가지며, 상단부와 하단부 사이로 연장하고 내부 챔버를 형성하는 하우징 측벽을 포함하고, 중심 하우징축을 가지는 하우징; 및
    장입 재료가 장입구로부터 배출구로 하우징을 통과하여 진행할 때 장입구를 통해 하우징 내로 공급된 장입 재료를 분쇄하기 위하여 하우징의 내부 챔버에 회전가능하게 장착된 분쇄 로터를 포함하고, 분쇄 로터는:
    중심 하우징 축을 따라 하우징의 상단부와 하단부 사이로 연장하는 회전가능한 샤프트; 및
    각각의 암이 회전가능한 샤프트를 향하여 위치된 근접 단부와 회전가능한 샤프트로부터 멀리 위치되는 말단부를 가지며, 암의 회전 동안 분쇄기 내로 공급되는 재료에 충격을 가하도록 형성되는 전면을 가지며 그의 말단부에 연결된 마모 패드를 포함하고, 하우징 측벽을 향하여 회전가능한 샤프트로부터 외측으로 연장하는 복수의 암들을 포함하고;
    여기서 마모 패드는 수명을 증가시키기 위하여 암 위에서 접히도록 구성되어, 마모 패드의 제1 측면 및 제2 측면이 마모 패드의 근접 단부가 되도록 구성되는 분쇄기.
11. 제10항에 있어서, 마모 패드는 보강된 대각선 반대 코너를 포함하여, 마모 패드가 수명을 증가시키기 위하여 암 위에서 접히도록 구성되는 분쇄기.
12. 제1항에 있어서, 마모 패드는 강과 그 합금, 텅스텐 카바이드, 크롬 카바이드, 세라믹, 주철로 구성되는 그룹에서 선택된 내마모 재료로 제조되는 분쇄기.
13. 제1항에 있어서, 패드는 AR 강으로 제조되는 분쇄기.
14. 제1항에 있어서, 마모 패드는 마모 패드의 마모도를 표시하기 위하여 대응하는 전면에 구비된 하나 이상의 마모 표시기들을 포함하는 분쇄기.
15. 제11항에 있어서, 마모 표시기들은 일정한 깊이를 가지는 홈들과 보어들의 하나를 가지며, 마모 패드의 마모에 의하여 적어도 하나의 마모 표시기의 깊이가 감소하는 분쇄기.
16. 상단부 및 하단부를 가지며, 세분하기 위한 장입 재료를 수용하기 위하여 상단부를 향하여 배치된 장입구와 하우징으로부터 분쇄된 장입 재료를 배출하기 위하여 하단부를 향하여 위치된 배출구를 추가로 가지며, 상단부와 하단부 사이로 연장하고 내부 챔버를 형성하는 내면을 가지는 하우징 측벽을 포함하고, 중심 하우징축을 가지는 하우징;
    중심 하우징 축을 따라 하우징의 상단부와 하단부 사이로 연장하는 회전가능한 샤프트;
    회전가능한 샤프트가 회전될 때 내부 챔버 내에서 중심 하우징축 둘레로 회전하는 공기 흐름을 생성하기 위하여 회전가능한 샤프트로부터 하우징 측벽을 향하여 회전가능한 샤프트의 외측으로 연장하는 적어도 하나의 로터 암; 및
    하우징 측벽으로부터 내부 챔버 내측으로 연장하며, 양측의 중첩하는 와류에서 부유하는 장입 재료 입자들이 서로 충돌하여 분쇄되도록 내부 챔버 내에서 적어도 두 개의 중첩하는 와류들을 형성하기 위한 적어도 하나의 로터 암에 의하여 생성되는 공기흐름을 편향시키기 위하여 적어도 하나의 로터 암과 협력하여 작용하는 적어도 하나의 공기흐름 편향기를 포함하는 분쇄기.
17. 제16항에 있어서, 적어도 두개의 중첩하는 와류들은 중심 하우징 축에 직각인 평면에서 회전하는 분쇄기.
18. 제16항에 있어서, 상기 각각의 적어도 하나의 공기흐름 편향기는 하우징 측벽으로부터 멀리 내부 챔버 내측으로 연장하는 흐름 지향 편향면과 하우징 측벽으로부터 멀리 내부 챔버 내측으로 연장하는 대향하는 편향면을 포함하고, 흐름 지향 편향면과 대향하는 편향면은 서로를 향하여 수렴하고 하우징 측벽으로부터 내측으로 이격된 정점에서 만나는 분쇄기.
19. 제18항에 있어서, 상기 적어도 하나의 공기흐름 편향기의 정점은 틈새 공간만큼 각각의 적어도 하나의 로터 암의 말단으로부터 이격되는 분쇄기.
20. 제19항에 있어서, 상기 각각의 적어도 하나의 로터 암의 말단과 정점사이의 틈새 공간은 1cm와 5 cm 사이인 분쇄기.
21. 제18항에 있어서, 흐름 지향 편향면은 하우징 측벽의 내면에 대해 1 도 내지 89 도 사이 각도로, 선택적으로 30 도와 60 도 사이의 각도에서 경사되는 분쇄기.
22. 제18항에 있어서, 대향하는 편향면은 하우징 측벽의 내면에 대해 1 도 내지 89 도 사이 각도로, 선택적으로 30 도와 60 도 사이의 각도에서 경사되는 분쇄기.
23. 제18항에 있어서, 흐름 지향 편향면은 제1 편향각으로 하우징 측벽의 내면에 대해 경사되고 대향하는 편향면은 제2 편향각으로 하우징 측벽의 내면에 대해 경사되고, 여기서 제1 편향각과 제 2 편향각은 서로 다른 분쇄기.
24. 제16항에 있어서, 상기 회전가능한 샤프트는 상부 조립체, 중간 조립체, 및 하부 조립체를 가지는 적어도 세개의 로터 조립체들을 포함하고 상기 적어도 하나의 공기흐름 편향기는 이의 상단부로부터 이의 하단부까지 연속으로 연장하고; 여기서 상단부는 상부 로터의 위에 위치되고 하단부는 중간 로터의 아래에 위치되는 분쇄기.
25. 제16항에 있어서, 하우징 측벽으로부터 내측으로 그리고 하우징 측벽 둘레로 연장하는 적어도 하나의 선반을 추가로 포함하고, 각각의 선반은 선반 위로 걸리게 장입재료 입자들을 위로 임시로 유지하기 위하여 선반을 향하는 공기흐름을 위로 굽히도록 구성되는 분쇄기.
26. 제25항에 있어서, 상기 적어도 하나의 선반은 하우징 측벽을 따라 연장하도록 구성된 상부 평탄 부분 및 상부 평탄 부분에 대해 경사되는 하부 경사 부분을 포함하는 분쇄기.
27. 제26항에 있어서, 상기 하부 경사 부분은 상부 평탄 부분으로부터 멀어지게 연장함에 따라 서로를 향하여 테이퍼되는 한 쌍의 횡방향 에지를 포함하는 분쇄기.
28. 분쇄기로서,
    상단부 및 하단부를 가지며, 세분하기 위한 장입 재료를 수용하기 위하여 상단부를 향하여 배치된 장입구와 하우징으로부터 분쇄된 장입 재료를 배출하기 위하여 하단부를 향하여 위치된 배출구를 추가로 가지며, 상단부와 하단부 사이로 연장하고 내부 챔버를 형성하는 하우징 측벽을 포함하고, 중심 하우징축을 가지는 하우징을 포함하고, 하우징 측벽은;
    내면과 외면을 가지는 외측 구조벽; 및
    외측 구조벽의 내면에 접하여 연장하고, 외측 구조벽에 부착되고 외측 구조벽을 따라 연장하는 복수의 하우징 라이너 부분을 포함하는 하우징 라이너로서, 각 하우징 라이너 부분은 다른 하우징 라이너 부분들과 독립적으로 구조벽으로부터 분리가능한 하우징 라이너를 포함하고, 복수의 하우징 라이너 부분은 하우징 측벽으로부터 내부 챔버로 내측으로 연장하는 적어도 하나의 선반을 형성하기 위하여 나란히 배치된 선반 라이너 패널을 포함하고; 및
    장입 재료가 장입구로부터 배출구로 하우징을 통과하여 진행할 때 장입구를 통해 하우징 내로 공급된 장입 재료를 분쇄하기 위하여 하우징의 내부 챔버에 회전가능하게 장착된 적어도 하나의 분쇄 로터를 포함하고;
    여기서 각 선반 라이너 패널은 하우징 측벽을 따라 연장하도록 구성된 상부 평탄 부분 및 상부 평탄 부분에 대해 경사되는 하부 경사 부분을 포함하는 분쇄기.
29. 제28항에 있어서, 각 하우징 라이너 부분은 적어도 하나의 패스너를 사용하여 외측 구조벽에 부착되는 분쇄기.
30. 제28항에 있어서, 각 하우징 라이너 부분은 하우징 측벽의 내면의 대응하는 평면 부분에 접해서 연장하도록 형성되는 적어도 하나의 평면 부분을 포함하는 분쇄기.
31. 제28항에 있어서, 상기 하부 경사 부분은 상부 평탄 부분으로부터 멀어지게 연장함에 따라 서로를 향하여 테이퍼되는 한 쌍의 횡방향 에지를 포함하는 분쇄기.
32. 제28항에 있어서, 하우징 측벽으로부터 내부 챔버 내측으로 연장하는 적어도 하나의 공기 흐름 편향기를 더 포함하고, 각 공기 흐름 편향기는 길고 상기 중심 하우징축에 평행으로 연장하며, 각 공기 흐름 편향기는 하우징 측벽의 내면에 대해 경사되는 편향면을 포함하는 분쇄기.
33. 제32항에 있어서, 복수의 선반 라이너 패널은 공기 흐름 편향기의 대응하는 하나의 편향면에 인접 위치된 적어도 하나의 횡방향 선반 라이너 패널을 포함하고, 적어도 하나의 횡방향 선반 라이너 패널은 대응하는 공기 흐름 편향기의 반대측에 위치된 인접한 선반 라이너 패널을 향하는 편향면을 따라 연장하도록 형성되는 분쇄기.
34. 제33항에 있어서, 각 횡방향 선반 라이너 패널은 대응하는 공기 흐름 편향기의 편향면에 접하도록 횡방향 선반 라이너 패널의 하부 경사 부분으로부터 횡방향으로 연장하는 실질적으로 삼각형의 날개 부분을 포함하는 분쇄기.
35. 제28항에 있어서, 복수의 선반 라이너 패널은 상부 선반을 형성하도록 실질적으로 수평인 열로 나란히 배치된 제1 세트의 선반 라이너 패널과 상부 선반으로부터 아래로 이격된 하부 선반을 형성하도록 실질적으로 수평인 열로 나란히 배치된 제2 세트의 선반 라이너 패널을 포함하는 분쇄기.
36. 제28항에 있어서, 하우징 라이너 부분은 파이버글래스, 고밀도 폴리에틸렌(HDPE), 세라믹, 강으로 이루어진 군으로부터 선택된 강성 재료로 제조된 분쇄기.
37. 제28항에 있어서, 하우징 라이너 부분은 적어도 하나의 크롬 카바이드 보호층(overlay) 및 텅스텐 카바이드 보호층을 포함하는 분쇄기.
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39. 제28항에 있어서, 하우징 라이너 부분은 세라믹 보호층을 포함하는 분쇄기.
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