(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
流動層型対向ジェットミルであって、
−被粉砕材料を受容するための粉砕容器が設けられており、
−半径方向内側に向けられた幾つかの対向ジェットノズルが設けられており、これらの対向ジェットノズルが前記粉砕容器の下位部分に配置されていて、前記粉砕容器内に存在する被粉砕材料を粉砕して流動化するためにジェットが共通位置に生じるように、前記対向ジェットノズルが構成されており、
−前記粉砕容器の上位部分に配置された分級装置が設けられており、該分級装置が、十分に細かく粉砕された材料を被粉砕材料から分離するための、垂直方向軸を中心に回転し、遠心力原理に基づいて作動する分級ホイールを備えており、
−回転式の該分級ホイールのための支承兼駆動装置が設けられており、
−前記粉砕容器に被粉砕材料を供給するための材料充填装置が設けられており、
−十分に細かく粉砕されて分離された材料を前記粉砕容器から排出するために、前記分級ホイールの上方に配置された微細材料搬送部が設けられている形式のものにおいて、
前記分級ホイールが前記支承兼駆動装置と共に１つの構成ユニットを形成しており、該構成ユニットが前記粉砕容器と着脱可能に結合されており、前記分級ホイールが前記微細搬送部を通って上方へ前記粉砕容器から離間できるように、前記構成ユニットが運動学的な装置によって前記粉砕容器に対して可動であるが、引き続き前記微細材料搬送部が前記粉砕容器と結合されたままであることを特徴とする、流動層型対向ジェットミル。
【請求項２】
前記支承兼駆動装置から成る構成ユニットが、ストローク装置によって垂直方向で直線的に移動可能であり、かつ回転装置によって前記垂直方向の移動ラインを含む垂直面に位置する軸線を中心に旋回可能である、請求項１記載の流動層型対向ジェットミル。
【請求項３】
前記ストローク装置が液圧式シリンダであり、前記回転装置が液圧式モータである、請求項２記載の流動層型対向ジェットミル。
【請求項４】
前記支承兼駆動装置から成る構成ユニットが質量重心点を中心に旋回可能である、請求項１から３までのいずれか１項記載の流動層型対向ジェットミル。
【請求項５】
前記支承兼駆動装置から成る構成ユニットが１８０度旋回可能である、請求項１から３までのいずれか１項記載の流動層型対向ジェットミル。
【請求項６】
前記構成ユニットの旋回のあとで洗浄開口が完全に解放されるように、前記構成ユニットのための回転軸線の位置が選択されている、請求項１から３までのいずれか１項記載の流動層型対向ジェットミル。
【請求項７】
粉砕空気リング管路がジェットノズルの上方において前記分級ホイールの高さ位置で配置されている、請求項１から３までのいずれか１項記載の流動層型対向ジェットミル。
【請求項８】
粉砕空気リング管路の外周面に設けられた粉砕空気接続部が、ジェットノズルの粉砕空気接続部に対してずらして配置されている、請求項１から３までのいずれか１項記載の流動層型対向ジェットミル。
【請求項９】
円筒形の粉砕容器壁部と円錐形の粉砕容器底部との間にストッパプレートが設けられており、該ストッパプレートが半径方向内側縁部に移行丸み部を備えていて、かつ円筒形の粉砕容器壁部と、円錐形の粉砕容器底部とに突き合わせ溶接されている、請求項１から３までのいずれか１項記載の流動層型対向ジェットミル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、流動層型対向ジェットミルであって、被粉砕材料を受容するための粉砕容器が設けられており、半径方向内側に向けられた幾つかの対向ジェットノズルが設けられており、これらの対向ジェットノズルが粉砕容器の下位部分に配置されていて、粉砕容器内に存在する被粉砕材料を粉砕して流動化するためにジェットが共通位置に生じるように、対向ジェットノズルが構成されており、粉砕容器の上位部分に配置された分級装置が設けられており、該分級装置が、十分に細かく粉砕された材料を被粉砕材料から分離するための、垂直方向軸を中心に回転し、遠心力原理に基づいて作動する分級ホイールを備えており、回転する分級ホイールのための支承兼駆動装置が設けられており、粉砕容器に被粉砕材料を供給するための材料充填装置が設けられており、十分に細かく粉砕されて分離された材料を粉砕容器から排出するために、分級ホイールの上方に配置された微細材料搬送部が設けられている形式のものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
流動層型対向ジェットミルは、一般的に垂直軸線方向の円筒形の粉砕容器から成っており、この場合粉砕容器の下方部分に複数のジェットノズルが設けられている。これらのジェットノズルは、粉砕容器の内側に存在する被粉砕材料がジェットに吸い込まれてジェットによって加速されるように、互いに方向付けられ、この場合被粉砕材料は相互的な衝突に基づいて、被粉砕材料小片間における衝突によって小さく粉砕される。
【０００３】
粉砕し終えた微細材料をミルから取り出すために、しかしながらこの場合まだ十分に粉砕されていない材料をミルに残したい場合、粉砕容器の上位部分に分級装置が設けられている。分級装置は一般的に、遠心力式分級装置として構成されており、この場合分離粒子サイズより小さい小片は内側に向かってつまり分級装置の回転式の羽根車（Schaufelrad）に搬送されて分離される。これに対して分離粒子サイズより大きい小片は回転式の羽根車によって遠心器にかけられ、粉砕容器に留まる。
【０００４】
冒頭の形式の分級式ミルはドイツ連邦共和国特許第３３３８１３８号明細書によって公知である。この分級式ミルは、流動層型対向ジェットミルとして形成されている。このミルは粉砕に役立つガスジェットをガイドするための組込部材が設けられていない粉砕室を備えており、該粉砕室の底部領域において、垂直方向で上を向いて流出する、粉砕室に存在する材料を粉砕するためにも流動化するためにも役立つガスジェットが配置されている。粉砕室は、材料およびガスが僅かな速度の噴出流として材料層から噴出するような高さまで、粉砕したい材料で完全に充填されている。この場合この噴出流は材料層の表面の上方に設けられた、底部ノズルから噴出するジェットのパルスとは無関係に作動する分級装置に材料を供給するために役立つ。
【０００５】
この場合材料層の表面の下側に配置され、材料層に開口する、所定数の別のジェットノズルが設けられており、ジェットノズルの開口は底部ノズルの軸線に対して垂直に延びる平面において、底部ノズルの軸線に対して共軸的な円に沿って均等に分配されている。ジェットノズルの軸線はノズル開口平面の下側において底部ノズルの軸線上のある１点で交差している。
【０００６】
この場合分級装置は粉砕容器の上位部分に配置されていて、垂直方向軸線を中心に回転する。分級ホイールは遠心力原理に従って作動し、十分に細かく粉砕された材料を被粉砕材料から分離し、粉砕された材料を分級ホイールの上方に配置された微細材料搬送部を介して粉砕容器から搬出する。同様に微細材料搬送部の上方に配置された支承兼駆動装置は回転式の分級ホイールのために設けられている。
【０００７】
今日までに公知の流動層型対向ジェットミルでは、粉砕容器の全体構造および所属の構成要素の配置形式が専ら方法技術的な観点から設計されている。使用者によって簡単に取り付けおよび取り外しを行うことが可能で、徹底的な洗浄のために容易にアプローチ可能でなければならないような、方法技術的な機械に対する需要がますます増えている。
【０００８】
特に製薬産業およびトナー製造においては、回分操作（Chargenbetrieb）から出発する必要があり、この場合少量の製品が粉砕され、その直後に全く別の製品が同一のミルで処理されることが望まれている。
【０００９】
したがってたとえば別の色のトナー製品に交換する場合、または種々異なる作用を有する薬品を交換する場合、必然的に機械全体を徹底的に洗浄することが必要であり、これによって先に使用された製品の残量が、引き続き粉砕したい製品と混成することがない。
【００１０】
従来の分級式ミルの洗浄は手間と時間がかかり、特に洗浄後にも製品が僅かに機械に残るリスクが存在する。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
したがって本発明の課題は、冒頭で述べたような形式の、分級装置を備えた流動層型対向ジェットミルを改良して、容易にアプローチ可能で、あまり手間をかけることなく簡単に完全に洗浄できるようなものを提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するための本発明の装置によれば、分級ホイールが支承兼駆動装置と共に１つの構成ユニットを形成しており、該構成ユニットが粉砕容器と着脱可能に結合されており、分級ホイールが微細搬送部を通って上を向いて粉砕容器から離間できるように、前記構成ユニットが運動学的な装置によって粉砕容器に対して可動であるが、引き続き微細材料搬送部が粉砕容器と結合されたままである。
【００１３】
【発明の効果】
本発明のように構成されていると、要するに粉砕容器は、粉砕室が存在する下位部分と、分級装置が存在する上位部分との間の平面において分割されてアプローチできるようにされるのではなく、分割平面が分級装置の領域の下側に位置している。これによって粉砕室が完全にアプローチ可能になるだけではなく、分級装置が外側からも内側からもアプローチ可能になるという利点が得られる。
【００１４】
本発明に基づいて粉砕容器から分級装置を分離するとによって、分級ホイールも、微細材料搬送室の内側も、分級ホイール軸も自由にアプローチ可能である。
【００１５】
さらに微細材料搬送室および微細材料管路が粉砕容器と結合されたままであるので、粉砕容器を開放してアプローチ可能にするために、供給管路を遮断する必要がない。
【００１６】
有利な実施形態によれば、分級ホイールが１８０度旋回可能であるので、分級ホイールおよび粉砕容器が最適にアプローチ可能で、しかも簡単に洗浄可能である。
【００１７】
分級ホイールが支承兼駆動装置と共に先ず垂直方向で上方に移動し、次いで９０度以上で有利には１８０度までの角度で、水平平面にて存在する１軸線を中心に旋回するような運動学によって、旋回性が得られる。理想的な場合、回転軸線は分級ホイールと支承兼駆動装置とから成る構成ユニットの質量重心を通過して延びている。
【００１８】
この開放原理は、流動層型対向ジェットミルの場合に有利であるだけではなく、たとえば回転式の打撃装置を備えた衝撃式ミルの場合でも使用することもできる。この場合機能的に分級ホイールが回転式打撃装置によって代用され、容器壁部が打撃装置の高さで、ケーシングの外周面に沿って内側に位置する衝突リブまたは粉砕レールを有している。管路接続部を備えた、回転式打撃装置の上方に配置されたスペースは、被粉砕材料入口として役立つ。
【００１９】
本発明の別の実施形態によれば、粉砕空気リング管路が、個々のジェットノズルの接続部に粉砕空気を分配するために、ジェットノズルの上方に配置されており、有利には分級ホイールの高さ位置に配置されている。このような配置形式によって、製品微粒子による粉砕空気リング管路の汚染が防止される。従来の対向ジェットミルでは、粉砕空気管路はジェットノズルと同じ高さもしくはその下方に配置されているので、空気管路における逆流に基づいて、被粉砕材料が粉砕空気リング管路に吸い込まれることになる。ノズルに対する簡単なアプローチを可能にするために、本発明によれば、フレキシブルなホース管路の、粉砕空気リング管路における接続部材がノズルにおける接続部材に対してずらして配置されている。この配置のずれによって、ノズルにおける接続部材を弛めると、ホースが重力に基づいて垂直位置に向けられ、この場合弛められた接続部材は側方に離間旋回される。これによってノズルおよび粉砕容器におけるノズル保持体は、洗浄目的で簡単にアプローチ可能である。
【００２０】
粉砕容器の内面を簡単に洗浄するために、分割平面の数が最小限にされている。必要な溶接シームは、製品が付着する可能性が低く、したがって同様に簡単に洗浄可能である位置に設けられている。本発明によれば、角隅溶接シームが、円筒形の粉砕容器壁部と円錐形の底部との間の移行領域において、垂直方向の粉砕容器壁部と底部の円錐形の壁部との間の１平面の溶接シームによって代用される。このためにリング状のストッパプレートが粉砕容器壁部と底部との間で溶接され、このストッパプレートはその内側リング面で大きな半径を有する移行縁部を備えており、この移行縁部に材料が固着されることはなく、しかも移行縁部は容易に洗浄可能である。
【００２１】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態を図示の実施例を用いて詳しく説明する。
【００２２】
図１には、微細材料搬送室１が示されており、分級ホイール３（Sichterrad）と分級ホイール支承部４（Sichterradlagerung）との間の空間位置において、微細材料搬送室１に微細材料出口２が接続されている。分級ホイール３は、分級ホイール支承部４と駆動装置１４と共に１つの構成ユニットを形成しており、この構成ユニットは支承部フランジ５によってねじ８を介してミル１５と着脱可能に結合されている。この場合支承部フランジ５は微細材料搬送室１のための密な閉鎖部分を形成する。支承部フランジ５は嵌合部６を介してミルケーシング７に対してセンタリングされている。
【００２３】
粉砕空気リング管路１６はミルケーシング７の外側において分級ホイール３の高さ位置で取り付けられている。粉砕空気リング管路１６の周囲に沿って複数の接続部材１７が配置されており、これらの接続部材１７に弾性的な圧力ホース９が接続されている。圧力ホース９は、接続部２１を介して粉砕空気リング管路１６に沿って供給された圧縮空気を、それぞれ個々のジェットノズル１２に案内する。圧力ホース９は追加的な接続部材１０を介してジェットノズル１２と着脱可能に結合されている。上位の接続部材１７は周面において下位の接続部材１０に対してずらして配置されているので、下位の接続部材１０に設けられたねじ締結部１３が弛められると、圧力ホース９は重力に基づいて垂直方向位置に旋回し、ジェットノズル１２に向かう入口開口を解放する（図５参照）。
【００２４】
図２には、閉鎖された状態の、支承部フランジ５と、支承兼駆動装置（支承部４と駆動装置１４とから形成される）とから成る構成ユニットが示されている。ベルト式伝動装置１８が駆動装置１４を支承部４と接続しており、かつ駆動装置１４の回転数を分級ホイールにとって適当な回転数に増速する。
【００２５】
図３に示された旋回装置によれば、分級ホイール３と支承兼駆動装置とから成る構成ユニットが、回転軸線１９を中心にほぼ１８０度回転することができる。この場合分級ホイール３の回転軸線は垂直方向に向けられており、分級ホイール３は上を向いて開放している位置でアプローチ可能である。洗浄開口２０の中心点から回転軸線１９までの間隔ＬおよびＨは、洗浄開口２０が完全に解放されていて、内室が良好にアプローチ可能であるように、選択されている。
【００２６】
図４に基づく開放過程は、旋回装置の回転駆動装置および垂直方向駆動装置が同時に作動できるように、制御されている。有利には、旋回装置の回転軸線は質量重心に位置するか、もしくは質量重心にできるだけ近くに位置している。
【００２７】
図６によれば、ミル１５の円筒形の粉砕容器壁部と円錐形の粉砕容器底部２２との間の移行部にストッパプレート２３が設けられており、このストッパプレート２３は半径方向内側縁部に移行丸み部２４を備えている。円錐形の粉砕容器底部２２と粉砕容器壁部との間の、溶接技術的に有利な移行部を得るために、ストッパプレート２３の上面および下面にミル１５の周囲を延びるリング状のアンダカット２５が設けられており、このアンダカット２５はストッパプレート２３を、粉砕容器壁部の必要な壁厚に減少する。
【００２８】
図７に基づいて、本発明の構成ユニットは、打撃機構を備えたミルとして使用することもできる。このために回転する作業部分２６は衝突式打撃機構２７を装備しており、この衝突式打撃機構２７は粉砕容器の内周面に取り付けられた粉砕レール２８と協働する。この場合被粉砕材料充填は供給路２９を介して充填室３０に行われ、この充填室３０から被粉砕材料は衝突式打撃機構２７に分配される。作業室のシール３１は充填室３０と粉砕室３２との間に設けられている。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の流動層型対向ジェットミルを示す横断面図である。
【図２】閉鎖された状態の、分級ホイールと支承兼駆動装置とから成る構成ユニットを示す図である。
【図３】開放された状態で１８０度の位置にある分級ホイールと支承兼駆動装置とから成る構成ユニットを示す図である。
【図４】本発明に基づく運動学の開放順序を示す図である。
【図５】ずらして配置されたミル接続部を示す図である。
【図６】本発明に基づくストッパプレートを示す図である。
【図７】打撃式ミルにおける、本発明に基づく開放原理を示す図である。
【符号の説明】
１  微細材料搬送室、  ２  微細材料、  ３  分級ホイール、  ４  分級ホイール支承部、  ５  支承部フランジ、  ６  嵌合部、  ７  ミルケーシング  ８ねじ、  ９  圧力ホース、  １０  接続部材、  １２  ジェットノズル、  １３  ねじ締結部、  １４  駆動装置、  １５  ミル、  １６  粉砕空気リング管路、  １７  接続部材、  １８  ベルト式伝動装置、  １９  回転軸線、  ２０洗浄開口、  ２１  接続部、  ２２  粉砕容器底部、  ２３  ストッパプレート、  ２４  移行丸み部、  ２５  アンダカット、  ２６  作業部分、  ２７  衝突式打撃機構、  ２８  粉砕レール、  ２９  供給路、  ３０  作業室、  ３１  シール、  ３２  粉砕室
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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