(57)【要約】  本発明は、粉砕された物質および流体の混合物をシフトする方法と、粉砕分級機、特に、本発明に係るプロセスを実行する粉砕分級機とに関する。粉砕−シフトプロセスおよび後段の微粉分離処理を改善し、特に、粉砕設備のエネルギバランスを最適化するために、本発明は、粉砕分級機出口ハウジング内の案内装置（１５）および変位胴体（２０）を用いて、前記ストリームをより均一化すると共に、実質的に直線状の流れに偏向する。粉砕分級機出口ハウジング（１９）内の粉砕分級機の軸と同軸に配置される固定式の案内装置（１５）、および変位胴体（２０）は、一つのユニットとして形成されてよく、前記案内装置（１５）の誘導要素は、前記変位胴体（２０）において、前記粉砕分級機出口ハウジング（１９）の内壁近傍に達するように配置されてよい。
2011530404.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
土壌物質−流体混合物、特にローラグラインディングミルからの土壌物質−流体混合物を分級する方法であって、
粗粒物質は、動的分級機部分を利用して前記土壌物質−流体混合物から分離され、微細物質−流体の流れは、装置を利用して均一化されて排出される前記方法において、
角運動量を持って前記動的分級機部分から出てくる前記微細物質−流体の流れは、前記動的分級機部分の出口断面上部の分級機出口ハウジングに送られ、前記分級機出口ハウジングにおいて、前記分級機出口の手前で均一化されて、渦流低減または渦流除去の処理にかけられ、更に、付加的に変位胴体の作用を受ける、方法。
【請求項２】
前記分級機出口ハウジング内の前記微細物質−流体の流れは、案内装置および前記変位胴体に送られて直線状の流れに偏向され、前記分級機を出た後で、微粉分離部に供給される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記分級機出口ハウジングに進入する前記微細物質−流体の流れは、案内装置の案内板によって集められて偏向される、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
偏向された略直線状の微細物質−流体の流れは、前記分級機出口ハウジングの少なくとも一つの出口開口から排出されて、微粉分離処理にかけられる、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記動的分級機部分の回転の結果として生じる圧力降下は、前記変位胴体によって補償される、請求項１乃至４のいずれか一つに記載の方法。
【請求項６】
動的分級機部分（４）と案内翼リング（６）とを有し、前記案内翼リング（６）の案内翼（７）が、少なくとも複数の領域において前記動的分級機部分（４）を囲繞することで分級室（８）を形成し、更に、粗粒物質除去部と、角運動量を持って前記動的分級機部分（４）から出てくる前記微細物質−流体の流れ（１１）の均一化および渦流除去を行う装置（１０）と、前記微細物質−流体の流れ（１１）の少なくとも一つの排出口（１２）とを有し、特に、請求項１乃至５のいずれか一つに記載の方法を実行するための土壌物質−流体混合物の粉砕分級機であって、
分級機出口ハウジング（１９）は、前記動的分級機部分（４）より後の流動方向に沿って、前記動的分級機部分（４）の出口断面（２７）の上方に配置され、
前記分級機出口ハウジング（１９）内に、角運動量を持って前記動的分級機部分（４）から出てくる前記微細物質−流体の流れ（１１）の均一化および渦流除去を行う装置（１０）として、上昇する前記微細物質−流体の流れ（１１）の案内装置（１５）および変位胴体（２０）が配設され、
均一化された直線状の微細物質−流体の流れ（１１）の出口開口（１２）は、前記分級機出口ハウジング（１９）の上部領域と側方領域の少なくともいずれかに、前記案内装置（１５）から間隔を離して配置される、粉砕分級機。
【請求項７】
前記装置（１０）は、前記動的分級機部分（４）から出てくる前記微細物質−流体の流れ（１１）が、流動を促進する方式で集められて、実質的に直線状の流れに偏向されるように形成される、請求項６に記載の粉砕分級機。
【請求項８】
前記粉砕分級機は、ローラグラインディングミル、特に、エアスウェプト式ローラグラインディングミルに配置または組み込まれることに加え、動的分級機部分（４）として、ロータ軸（１４）を中心として同心状に配列されるロータ羽根（５）を備える羽根付きロータを含み、かつ、前記分級室（８）内で分離される粗粒物質粒子の粗流物質除去部として粗粒子円錐体を含み、
前記動的分級機部分（４）から出て前記分級機出口ハウジング（１９）に進入する前記微細物質−流体の流れ（１１）の均一化および渦流除去を行う前記装置（１０）は、固定構造を有する、請求項６または７に記載の粉砕分級機。
【請求項９】
前記変位胴体（２０）は、前記動的分級機部分（４）の回転によって領域内に発生する圧力降下を補償するように配置される、請求項６乃至８のいずれか一つに記載の粉砕分級機。
【請求項１０】
前記変位胴体（２０）および前記案内装置（１５）は、一つのユニットとして形成されて、前記分級機出口ハウジング（１９）内に前記ロータ軸（１４）と同軸に配置される、請求項８または９に記載の粉砕分級機。
【請求項１１】
前記案内装置（１５）は、放射状に配列される案内要素（１６）を含む、請求項８乃至１０のいずれか一つに記載の粉砕分級機。
【請求項１２】
前記案内要素（１６）は、実質的に平面で、前記動的分級機部分（４）に近接した領域にのみ湾曲部を有する流入領域（１７）を有する、請求項８乃至１１のいずれか一つに記載の粉砕分級機。
【請求項１３】
前記動的分級機部分（４）から出てくる前記微細物質−流体の流れ（１１）の流動を継続させる案内要素（１６）は、円弧状、羽根状、または円筒状に形成される、請求項８乃至１１のいずれか一つに記載の粉砕分級機。
【請求項１４】
前記案内要素（１６）は、前記案内装置（１５）の案内筒（１８）、または前記変位胴体（２０）に固定されて、縦型の向きで配置される、請求項８乃至１３のいずれか一つに記載の粉砕分級機。
【請求項１５】
前記変位胴体（２０）は、二連の円錐形状である垂直断面を有し、動的分級機部分（４）の中で、たとえば、分級機出口ハウジング（１９）に向かって配置されるロータコーン（２４）の近くまで延びる下部円錐領域を含む、請求項８乃至１４のいずれか一つに記載の粉砕分級機。
【請求項１６】
前記変位胴体（２０）は、上部円錐領域（２６）を含み、この上部円錐領域（２６）に、動的分級機部分（４）に近接して前記案内要素（１６）が固定され、前記変位胴体（２０）の前記上部円錐領域（２６）は、前記案内要素（１６）を超えて延びる、請求項８乃至１５のいずれか一つに記載の粉砕分級機。
【請求項１７】
前記変位胴体（２０）の前記上部円錐領域（２６）は、前記下部円錐領域（２５）よりも円錐曲線が緩やかで、前記変位胴体（２０）の高さは、前記案内装置（１５）の高さの２倍から５倍である、請求項８乃至１６のいずれか一つに記載の粉砕分級機。
【請求項１８】
前記変位胴体（２０）は、上端においてＤ2の直径を有し、前記直径Ｄ2は、前記分級機出口ハウジング（１９）／前記案内装置（１５）の直径ＤR、または前記動的分級機部分（４）の内径に対して、０．３５〜０．６の比率である、請求項８乃至１７のいずれか一つに記載の粉砕分級機。
【請求項１９】
前記案内装置（１５）、および円筒状の案内筒（１８）または二連円錐形の変位胴体（２０）は、全高さがＨである円筒状の分級機出口ハウジング（１９）内に配置され、前記案内装置（１５）の高さＨLは、前記分級機出口ハウジング（１９）の全高さＨの３分の１から５分の１程度である、請求項８乃至１８のいずれか一つに記載の粉砕分級機。
【請求項２０】
前記案内要素（１６）は、前記案内筒（１８）または変位胴体（２０）から放射状に、前記分級機出口ハウジング（１９）の内壁近くまで延びる、請求項８乃至１９のいずれか一つに記載の粉砕分級機。
【請求項２１】
前記案内装置（１５）の前記案内要素（１６）は金属板として形成される、請求項８乃至２０のいずれか一つに記載の粉砕分級機。
【請求項２２】
前記変位胴体（２０）は、端部側の上部円錐領域（２６）が前記排出口（１２）の高さとほぼ同位置にある、請求項８乃至２１のいずれか一つに記載の粉砕分級機。
【請求項２３】
前記変位胴体（２０）は、前記ロータ（４，１４）と一緒に回転する物体として形成される、請求項８に記載の粉砕分級機。
【請求項２４】
前記変位胴体（２０）は、垂直断面において略円筒形である、請求項８乃至１４、請求項１８乃至２１、または請求項２３のうちの一つに記載の粉砕分級機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前文に係る、土壌物質−流体混合物の分粒方法、および請求項６の前文に係る、前記方法を実行する粉砕分級機に関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明は、特に、縦型ローラボールミルまたはローラグラインディングミル、たとえば、エアスウェプト式ローラミル（air-swept roller mill）に組み込む、または搭載できるローラミル分級機に適する。
【０００３】
分級機は、一般に、動的分級機部分、たとえば、ストリップロータ（strip rotor）または羽根付きロータと、前記動的分級機部分の廻りにリング状に配列されて、分級室または分級領域を形成する静的案内翼とを有する。土壌物質−流体混合物は、上向きの旋回流となってハウジング近くで分級室に到達し、その分級室において粗大粒子が分離され、分離された粗大粒子は、粗粒子円錐体を介して粉砕室に送り返されて再び粉砕される。ストリップロータに到達した微細物質は、微細物質−流体の流れとして分級機上部に送られ、微細物質排出部および排出管から微細物質分離部に供給される（例えば、特許文献１から特許文献５参照）。
【０００４】
縦型エアスウェプト式ローラミルに組み込まれた分級機は、例えば、特許文献６により知られており、この分級機には、分粒効果を改善する目的で、付加的な担体ガスまたは分級ガスが、分級室の接線方向に設けられる流体供給路から分級室に追加供給される。
【０００５】
特許文献７には、空気放出室内に配置されて、流動形態に影響を与える装置を有する風力分級機が開示されている。この空気放出室は、分級輪および分級翼で囲まれており、分級室は、前記分級輪の廻りに形成される。この分級室には、分級対象の土壌物質が、分級空気と一緒に、または分級空気とは別に供給される。分級機内の流動形態に影響を与える装置は、径方向に湾曲し、空気放出室の径方向外側境界に沿って配列される案内翼で構成される。空気放出室は、同軸状に形成された微細物質−空気出口内に延び、前記空気出口の内側には、空気放出室の端縁に沿って配列される弓状の案内翼が取り付けられる。分級中、粗大粒子は、分級室において微細粒子から分離されて、粗大粒子排出部に落下する。微細物質−空気の流れは、分級輪の翼の間を通って、隣接する案内翼の領域内に入り、径方向から軸方向の流れへと偏向されて、微細物質−空気出口から排出される。したがって、湾曲した案内翼を用いて渦流の形成を概ね回避して、流動抵抗を低減することが意図されている。
【０００６】
分級機ロータ内で分級機ロータの翼付近の流れに影響を与える装置の構成は、分級室内の分級処理に悪影響を与えて、分級品質を低下させ得る。また、後からの装置の組み込みや交換は、比較的大量のリソースを必要とする。
【０００７】
特許文献８から知られる方法、およびロータを利用して２０μｍ未満の分離限界で粒子の螺旋風力分級を行う装置において、微細物質の空気分散物は、動翼のすぐ後ろで、環状吸引チャンネル内、またはロータ下方の吸引パイプ内に流動方向に沿って引き込まれる。環状吸引チャンネルまたは吸引パイプ内に設けられる案内翼装置または拡散装置を利用することで、吸引された微細物質の空気分散物内に依然として存在する渦流の少なくとも一部は、吸引後に流れから除去されることになる。吸引チャンネルまたは吸引パイプと、動翼の配置および寸法の両方またはその一方との間の相互作用は、処理量、分離純度、および分離限界に悪影響を与え得る。
【０００８】
特許文献９には、分級室内で回転する分級輪を有する風力分級機が記載されている。前記分級輪には、カバープレートが設けられており、微細物質−空気の流れは、分級輪のカバープレート内の軸方向の排出口から拡張ハウジングに流れ込む。この拡張ハウジングは、螺旋状のハウジングとして形成され、側面出口チャンネルを備える。拡張槽内に延びるファンブレードは、分級輪と共に回転するカバープレート上に配置されている。このファンブレードは、拡張槽内で微細物質−空気の流れに追加の運動エネルギを付与するためのものである。
【０００９】
特に、微粉のための粉砕プラントは、かなりの量のエネルギを消費する。エネルギの節約は、経済および環境保全の観点からの恒常的な要求事項である。エアスウェプト式ローラ型粉砕プラントは、これまで、エネルギ消費を低減するように継続的に最適化されてきているため、ここでの中心的関心事は、基本的にミルの差圧の低減および気体量の低減である。
【００１０】
分級プロセスは、粉砕プラントの効率に大きな影響を与える。たとえば、分級プロセスは、ミルの円滑な稼働、仕上がり物質の処理量、およびシステム全体の圧力損失に影響する。分級機内の流動抵抗に打ち勝つ差圧、およびロータの電力消費は、粉砕プラント全体のエネルギ利用のかなりの部分を占めている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】欧州特許第１２３９９６６号明細書
【特許文献２】ドイツ特許第４４２３８１５号明細書
【特許文献３】欧州特許第１１５３６６１号明細書
【特許文献４】ドイツ公開特許第３６１７７４６号明細書
【特許文献５】ドイツ特許第３４０３９４０号明細書
【特許文献６】米国特許第４５９７５３７号明細書
【特許文献７】ドイツ特許第４４２９４７３号明細書
【特許文献８】ドイツ特許第４０２５４５８号明細書
【特許文献９】ドイツ公開特許１９９４７８６２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明の目的は、分級プロセスの質を向上させると同時に、エネルギ状況を改善し、かつ破砕プラント全体の投資要求を抑制する分級方法および粉砕分級機を作製することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の目的は、方法については請求項１の特徴によって、粉砕分級機に関しては請求項６の特徴によって達成される。本発明の有用かつ有利な実施形態は、従属請求項および図面の説明に含まれる。
【００１４】
本発明の基本的な概念は、ロータの回転によって回転移動しながら、または渦流となって動的分級機部分から出てくる微細物質−流体の流れが均一化されて、渦流の分解、除去、または少なくとも大幅な低減が達成される点に表れている。
【００１５】
渦流の特徴はロータの周速度に左右され、このことは、分級される粒子径に影響する。より細かい分級には、粗い分級の場合よりも高速の周速度が必要である。
【００１６】
角運動量を持って動的分級機部分から出てくる微細物質−流体の流れは、様々な面において不利である。二相流の微細物質または微粉は、たとえば、渦流から生成される遠心力によって分級機上部の壁面に押しつけられるため、分級機上部の壁面において、摩擦による流動損失および磨滅が生じる。また、いわゆる「微粉のストランド（dust strand）」が形成され、このことは、微細物質−流体の流れに関して、分級機において、また後段の微粉分離器内においても微細物質粒子の分散を不均一にすることが判明している。微粉分離器として、サイクロンと、たとえばバッグフィルタのようなフィルタの両方またはその一方を設けることができる。渦流が除去されないか、または除去が不十分である分級プロセスおよび分級機では、微粉分離機の過剰な寸法設定が利用されることが多い。
【００１７】
本発明に係る分級方法において、動的分級機部分から出てくる二相流における渦状は、除去されるか、または少なくとも大幅に抑制されて、ほぼ直線状の流動形状で、分級機から後段の分離器ユニットに送られる。渦流の除去によって、流動エネルギの不都合な蓄積が回避されて、差圧またはエネルギ消費が大幅に節約される。
【００１８】
したがって、本発明に係る、動的分級機部分から出た後の微細物質−流体の流れの均一化は、動的分級機部分の出口断面の真上でロータから離脱する微細物質−流体の流れの角運動量を低減または除去すること、ならびに分級機の出口開口および後段のユニットまでの直線状の流れを形成することを含む。
【００１９】
同時に、微細物質−流体の流れの均一化は、動的分級機部分の出口断面上部の分級機出口ハウジング内に設けられる案内装置を用いて、螺旋状に上昇する流れの向きを変えて実質的に垂直な流れにすることを含む。
【００２０】
本発明によれば、微細物質−流体の流れは、案内装置に加えて、変位胴体（displacement body）からの作用を受けることも提供される。この変位胴体は、動的分級機部分の回転によってもたらされる圧力降下の欠点が概ね回避される方式で有用に構成および配置される。圧力降下または生じ得る渦流減圧は、角運動量の形で流動エネルギを蓄える。同時に、微細物質−流体の流れは、その一部がロータの内部空間に移動するため、ロータ中心部への逆流が生じて、土壌物質粒子がロータ下部に落下する。圧力降下が補われ、その結果、圧力降下の影響が波及し得ないように変位胴体を形成および配置することで、更なる均一化と、動的分級機部分への逆流を伴わない効率的な微細物質−流体の排出とが達成される。
【００２１】
本発明に係る粉砕分級機には、案内翼リングおよび動的分級機部分が設けられて分級室または分級領域を形成すると共に、粗粒物質除去部、および微細物質−流体の流れのための少なくとも一つの排出口が設けられ、更に、前記粉砕分級機は、動的分級機部分より下流で均一化、および渦流の除去または分解を行う装置を分級機出口ハウジング内に含む。
【００２２】
本発明に係る粉砕分級機は、エアスウェプト式ローラミルに組み込まれる、または配置される分級機であると好ましく、動的分級機部分としてストリップロータまたは羽根付きロータを備えると共に、分級室から粗大物質粒子を除去し、除去した粒子を再び縮小または粉砕するプロセスにかけるために粉砕室に送り返す粗粒子円錐体を備える。本発明によれば、流動を促進する方式で微細物質−流体の流れに影響を与える案内要素を有する案内装置は、動的分級機部分から出てくる微細物質−流体の流れの均一化および渦流除去を行う装置として配設される。
【００２３】
また、変位胴体は、本発明に従って、特に、分級機またはロータの軸と同軸に配置される。
【００２４】
動的分級機部分から出てくる微細物質−流体の流れの均一化および渦流除去を行う装置が固定構造であることに加え、案内装置が、変位胴体と共に一つのユニットを形成すると有利である。
【００２５】
案内装置は、本発明に従って、分級機出口ハウジング内で、動的分級機部分の出口断面の上方に配置される。変位胴体は、案内装置を超えて延びると有用であり、たとえば、案内装置の高さの２倍から５倍の高さであってよい。
【００２６】
変位胴体は、下部の、たとえば円錐状の領域と共に、動的分級機部分の中に突出して、圧力降下の発生を防止する。動的分級機部分が、上向きのロータコーンを有するストリップロータまたは羽根付きロータである場合、変位胴体の下部円錐状領域は、前記ロータコーンの近くまで延びることができる。好ましい実施形態において、変位胴体は、二連の円錐体として形成され、この二連の円錐体において、上部の円錐状または円錐台状の領域は、下部の円錐状または円錐台状の領域よりも円錐曲線が緩やかである。
【００２７】
特に、小型の粉砕分級機では、変位胴体は、軸方向断面が基本的に円筒である単純な方式で形成されてもよい。
【００２８】
粉砕分級機の仕様によっては、ロータと共に回転する変位胴体を設けることもできる。
【００２９】
案内装置および変位胴体が収容される分級機出口ハウジングの直径に関して、変位胴体の上端の直径Ｄ2は、分級機出口ハウジングの直径、またはロータの内径ＤRに対する比率が、０．３５から０．６の範囲であってよい。
【００３０】
原則的に、案内装置は、角運動量を持って動的分級機部分から出てくる微細物質−流体の流れを収集し、その向きを変えて基本的に垂直な直線状の流れにするために、極めて変化に富んだ形態を取ることができる。
【００３１】
案内装置は、放射状に配列される平面また板状の案内要素を含むことができる。たとえば、案内要素は、金属板として形成することができ、ロータ軸と同軸に設けられると有用である案内管に固定することができる。渦流の除去および回転する微細物質−流体の流れの偏向を行うためには、流入領域を備える案内要素を設計することが適しており、前記流入領域は、微細物質−流体混合物の進入流のために、ロータ近くの下部領域に渦流方向に逆らう湾曲部を備えて形成される。
【００３２】
案内要素は、流動を促進する方式で微細物質−流体の流れを集めて、その向きを摺動的または円滑に垂直な流動方向に変えるために、弓形と羽根の少なくともいずれかの形式、または球状に形成することもできる。
【００３３】
案内装置と変位胴体を備え、均一化、および渦流の低減または除去を行う装置の好ましい実施形態において、案内要素は、その整流面と一緒に変位胴体の外周に固定できると特に有利である。この固定は、変位胴体の上部の円錐状または円錐台状領域の下部領域において行われると有用で、これにより、より大きい領域が案内要素の上方に延びて、微細物質−流体混合物の均一化および線形流動に貢献する。
【００３４】
渦流が除去されるか、または角運動量が大幅に低減されると、乱流の形成が抑制されて、微細物質粒子または微粉粒子と、流体、たとえば空気との混合が効果的に支援される。
【００３５】
分級機出口ハウジングを設けると有用であり、この分級機出口ハウジングは、変位胴体と分級機出口ハウジングの間における均一化された直線状の微細物質−流体混合物の更に垂直な上方への流動を促進する。たとえば、分級機出口ハウジングは、案内装置と一体の構造に形成でき、変位胴体とも一体の構造に形成されると有利である。また、分級機出口ハウジングの全高さＨは、案内装置の高さＨLの２倍〜４倍である。分級機出口ハウジングは、円筒状または円錐状に形成されると有用で、上部領域と側面領域の両方またはその一方に、偏向された直線状の微細物質と流体の流れのための出口開口を少なくとも一つ含む。微粉分離器の方向に流動する微細物質−流体の流れの出口ノズルは、特に、横方向に傾斜した方式または水平に配置される。
【００３６】
出口ノズルが横方向に配置される場合、変位胴体は、その出口ノズルの下部端まで達していると有利である。
【００３７】
本発明に係る分級方法の利点、および本発明に係る粉砕分級機の利点は、渦流がほぼ存在しない十分に混合された微細物質−液体混合物、または微粉−空気の流れが、分級機出口において均一な微粉分散を有し、その結果、後段の微粉分離器の入口断面においても均一であることを含む。本発明に係る装置の変位胴体を用いて、微細物質−流体の流れの一部がロータ中心部に逆流することを防止すれば、圧力低下の発生が実質的に補償されるため、粉砕物質粒子のロータ底部への落下が防止されて、分級プロセスの効率が向上する。
【００３８】
より均一な微粉分散によって、微粉または微細物質粒子の空気輸送のための空気必要量が減り、これに対応して、分級機ハウジングの壁面における摩耗が抑制される。本発明に係る渦流の除去または分解は、分級機における圧力損失を抑制し、その結果、分級機駆動部の電力消費も抑制する。同時に、後段の微粉分離器、たとえばフィルタに進入する流れが改善されるため、微粉分離器を過大に寸法設定せずにすむ。分級機出口ハウジングも単純な構造を持つことができる。基本的な特徴は、各フィルタチャンバ（モジュール）間のより均一な微粉分散、および分離サイクロン全体でのより均質な分散の結果として、エネルギが再利用および抑制されると共に、後段の微粉分離器の効率が大幅に改善されることである。分級プロセス、ひいては粉砕プロセスが向上することに加え、粉砕プラントの動作効率の大幅な向上が実現する。
【００３９】
本発明に係る方法は、組み込み型の分級機を備えるエアスウェプト式ローラミルに好ましく適合するが、これに限定されるものではない。渦流除去装置、または渦流抑制装置は、原則的に、動的に回転する分級機部分を有する全ての分級機で利用できる。本発明に係る、案内装置および変位胴体を有する渦流除去装置の機構は、事前に製造することができ、また、後から分級機内に組み込む、または分級機に配置することもできる。
【００４０】
次に、本発明について、図面を参照しながら更に詳細に説明する。図面において、下記の図は、大幅に模式化された表現で示されている。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】案内装置を備える粉砕分級機を示す図である。
【図２】案内装置および変位胴体を備える、本発明に係る粉砕分級機を示す図である。
【図３】図１の線ＩＩ−ＩＩに沿った水平方向の断面図である。
【図４】本発明に係る粉砕分級機の案内装置の案内要素を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
図１に、ローラミルに組み込まれた粉砕分級機２を示す。ローラミルのミルハウジング２１の上部領域のみが、側面の粉砕物質供給部２３と共に示されている。分級機ハウジング２２は、粉砕物質ハウジング２１に連結されている。
【００４３】
粉砕分級機２は、動的分級機部分４を含み、この動的分級機部分４は、本実施形態において、ストリップロータまたは羽根付きロータであり、ロータ軸１４の廻りに同心に設けられた回転羽根５を備える。動的分級機部分４と同軸に、案内翼７を備える案内翼リング６が設けられており、この案内翼７は、固定式に配設されるが、場合によっては調整可能に設けることもできる。粉砕室から上昇してくる土壌物質−流体混合物３は、回転流として粉砕室から分級室８内に入り、粗大物質粒子１３は、前記分級室８において分離され、粗粒子円錐体９によって、粗大粒子排出物として再度の粉砕処理に提供される。
【００４４】
微粉−空気混合物とも記載される微細物質−流体の流れ１１は、動的分級機部分４の出口断面２７を通って分級機出口ハウジング１９に入る。この分級機出口ハウジング１９は、高さＨを有し、動的分級機部分４の出口断面２７から上方に延びる。
【００４５】
動的分級機部分４と実質的に直接接続される分級機出口ハウジング１９の下部領域には、角運動量を持って動的分級機部分４から出てくる微細物質−流体の流れ１１の均一化および渦流除去を行う装置１０が配設される。
【００４６】
図１は、本実施形態における装置１０の高さＨLが、分級機出口ハウジング１９の全高さＨの約３分の１であることを示している。
【００４７】
角運動量を持って動的分級機部分４から出てくる微細物質−流体の流れ１１の均一化と、渦流の除去または分解とを行う装置１０は、固定式の静止案内装置１５として構成され、この案内装置１５には、所定の方式で配列および形成される案内要素１６が設けられる。
【００４８】
本実施形態において、微細物質−流体の流れ１１を回転および上昇させる案内要素１６は、基本的に垂直かつ放射状に配設されて、案内装置１５の案内筒１８に固定される。したがって、案内装置１５の案内筒１８は、円筒状に形成されて、ロータ軸１４と同軸に配置される。
【００４９】
図３に、案内装置１５の案内筒１８上の案内要素１６の噴流形成配列を示す。また、図３には、案内要素１６が、案内筒１８から放射状に延びること、および案内装置１５が、動的分級機部分４の出口断面２７のほぼ全体に延びて、分級機出口ハウジング１９の入口断面とほぼ同じ大きさであることが示されている。このため、対応する大きさの直径を持つ案内筒１８は、この状態で既に、動的分級機部分４に生じる圧力降下を補える機能を持っている。
【００５０】
噴流を形成するように、または放射状に並べられた、案内装置１５の案内要素１６により、微細物質−流体の流れ１１が均一化されて実質的に直線状に方向設定されると共に、角運動量が低減されて、渦流が除去される。
【００５１】
図４の案内要素１６の模式図に、基本的に平面状または板状の形状と、組み込み状態において、動的分級機部分４の下部領域に位置する流入領域１７とを示した。この流入領域１７は、動的分級機部分４から出てきた微細物質−流体の流れ１１を集めてその方向を変えるために、流動する微細物質−流体の流れ１１に沿った方向、すなわち、渦流方向に逆らう方向に湾曲して形成される。
【００５２】
図１に係る分級機２において、直線状の微細物質−流体の流れ１１の排出口１２は、分級機出口ハウジング１９上部の側方領域に、上方に傾斜した向きで配置される。微細物質−流体の流れは、大幅に向上した微粉すなわち微細物質粒子の分散状態で、管路（図示せず）を通って後段の微細物質分離部（図示せず）に供給される。
【００５３】
図２に、本発明に係る分級機２の好ましい実施形態を示す。図において、均一化および渦流の低減または除去を行う装置１０は、前述の案内装置１５の他に変位胴体２０を含む。
【００５４】
図２に係る分級機２の構成要素のうち、図１の分級機の構成要素と同じものは、同じ参照番号を有する。
【００５５】
変位胴体２０は、ロータ軸１４またはミル軸と同軸に配置され、垂直断面が二連の円錐体として形成されるため、下部の円錐状または円錐台状領域２５は、動的分級機部分４の中でロータコーン２４の近くまで延びる。
【００５６】
上部の円錐状または円錐台状領域２６は、下部の円錐状領域２５よりも高さがかなり高いが、より緩やかな円錐曲線に形成されており、その高さは案内装置の高さの約２〜５倍である。分級機出口ハウジング１９に関して、変位胴体２０は、出口開口１２の下部端を超えて前記分級機出口ハウジング１９の高さの半分まで延びて、直線状に流動する微細物質−流体混合物１１を均一にする。
【００５７】
変位胴体２０は、本実施形態ではストリップロータである動的分級機部分４の回転の結果として生じる圧力降下が作用しないように配置および形成されるため、微細物質−流体の一部がロータ中心に逆流することはない。
【００５８】
案内装置１５の案内要素１６は、変位胴体２０の上部円錐台状領域２６の下部領域に固定されるため、図３および図４に示すように、整流面を有する案内要素１６の構成および配置は、湾曲した流入領域１７を備える噴出口の形式で提供することができる。
【００５９】
図２の実施形態に係る変位胴体２０の上端の直径Ｄ2は、案内装置１５の直径ＤRに対する比率が０．３５から０．６であってよく、この案内装置１５の直径ＤRは、その大部分が分級機出口ハウジング１９および動的分級機部分４の出口断面２７の内径と一致している。
【００６０】
小さい分級機では、特に、垂直断面が略円筒状になるように変位胴体を形成することもできる。
【００６１】
粉砕分級機のタイプによって異なるが、変位胴体は、回転軸１４を中心としてロータと共に回転するように形成されてもよい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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