6828144 微粉砕機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6828144

(24)【登録日】2021年1月22日

(45)【発行日】2021年2月10日

(54)【発明の名称】微粉砕機

(51)【国際特許分類】

   B02C 18/06 20060101AFI20210128BHJP

   B02C 18/18 20060101ALI20210128BHJP

   B02C 18/00 20060101ALI20210128BHJP

【ＦＩ】

   B02C18/06 Z

   B02C18/18 Z

   B02C18/00 104Z

【請求項の数】21

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2019-515340(P2019-515340)

(86)(22)【出願日】2017年9月20日

(65)【公表番号】特表2019-529096(P2019-529096A)

(43)【公表日】2019年10月17日

(86)【国際出願番号】EP2017073793

(87)【国際公開番号】WO2018054982

(87)【国際公開日】20180329

【審査請求日】2019年12月18日

(31)【優先権主張番号】202016105242.4

(32)【優先日】2016年9月20日

(33)【優先権主張国】DE

(73)【特許権者】

【識別番号】511230484

【氏名又は名称】フーゴ・フォーゲルザング・マシネンバウ・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング

【氏名又は名称原語表記】ＨＵＧＯ ＶＯＧＥＬＳＡＮＧ ＭＡＳＣＨＩＮＥＮＢＡＵ ＧＭＢＨ

(74)【代理人】

【識別番号】100145403

【弁理士】

【氏名又は名称】山尾 憲人

(74)【代理人】

【識別番号】100111039

【弁理士】

【氏名又は名称】前堀 義之

(72)【発明者】

【氏名】トルステン・ブルホルスト

【審査官】 瀧 恭子

(56)【参考文献】

【文献】 特表２０１３−５３２０５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６０−０１４８３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０６０１２６６２（ＵＳ，Ａ）

【文献】 特開昭４８−０２９０５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 西独国特許第０１２８４２６７（ＤＥ，Ｂ）

【文献】 特表２０１３−５３７１０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１２−５２１２８５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ０２Ｃ １３／００−１３／３１、１８／００−１８／３８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１の円形経路上に配置された、第１の鋸歯状切刃（４０）を有する複数の第１の切断要素（２４）と、
前記第１の円形経路と同心の第２の円形経路上で回転軸（Ａ）を中心に変位可能な第２の切断要素（２６）であって、被切断材料を切断するために前記第１の鋸歯状切刃（４０）に対応する第２の鋸歯状切刃（４４）を有する少なくとも１つの第２の切断要素（２６）と、
前記回転軸（Ａ）に対してそれぞれ角度（α、β）を成す半径方向内側逃げ面（１０２）および半径方向外側逃げ面（１０４）を各鋭角刃が備える、複数の鋭角刃（１００）を備える前記第２の鋸歯状切刃（４４）と、
前記第２の切断要素（２６）を前記回転軸（Ａ）を中心に回転駆動する駆動部（１６）と、
前記複数の第１の切断要素（２４）および前記第２の切断要素（２６）が、それらの間の切断間隙が調整可能であるように前記回転軸（Ａ）の方向で互いに対して軸方向に変位可能である調整機構（６０）と
を備える粉砕デバイス（１）。

【請求項2】

前記鋭角刃（１００）が、前記回転軸（Ａ）に対して角度を成して延びる経路（Ｂ）上に配置される、請求項１に記載の粉砕デバイス。

【請求項3】

前記外側逃げ面（１０４）の前記角度（β）と前記内側逃げ面（１０２）の前記角度（α）とが異なる、請求項１または２のいずれか一項に記載の粉砕デバイス。

【請求項4】

前記複数の鋭角刃（１００）のうちの少なくとも一部の前記外側逃げ面（１０４）の前記角度（β）が、前記内側逃げ面（１０２）の前記角度（α）よりも大きい、請求項２に記載の粉砕デバイス。

【請求項5】

少なくとも１つの半径方向外側鋭角刃（１００）の前記半径方向外側逃げ面（１０４）の前記角度（β）が、半径方向内側鋭角刃（１００）の前記半径方向外側逃げ面（１０４）の前記角度（β）よりも大きい、請求項１から４のいずれか一項に記載の粉砕デバイス。

【請求項6】

前記半径方向外側鋭角刃（１００）の前記半径方向外側逃げ面（１０４）の前記角度（β）が、前記半径方向内側鋭角刃（１００）の前記半径方向外側逃げ面（１０４）の前記角度（β）よりもそれぞれ大きい、請求項５に記載の粉砕デバイス。

【請求項7】

少なくとも１つの鋭角刃（１００）の前記半径方向外側逃げ面（１０４）が前記鋭角刃（１００）の前記半径方向内側逃げ面（１０２）よりも長い、請求項１から６のいずれか一項に記載の粉砕デバイス。

【請求項8】

前記第２の切断要素（２６）が軸方向に変位可能なハブ（４８）に取り付けられ、前記調整機構（６０）が前記ハブ（４８）の軸方向位置を決定するデバイスを備える、請求項１から７のいずれか一項に記載の粉砕デバイス。

【請求項9】

前記デバイスが前記ハブ（４８）の前記軸方向位置を画定する第１のねじ（６２）と、前記軸方向位置を固定する第２の固定ねじ（６６）とを備える、請求項８に記載の粉砕デバイス。

【請求項10】

第３の円形経路上に配置された第３の鋸歯状切刃（７０）を有する複数の第３の切断要素（２８）をさらに備える、請求項１から９のいずれか一項に記載の粉砕デバイス。

【請求項11】

前記第３の円形経路が、前記第１の円形経路と同心であり、同一直径を有する、請求項１０に記載の粉砕デバイス。

【請求項12】

前記第２の切断要素（２６）が、被切断材料を切断するために前記第３の鋸歯状切刃（７０）に対応する第４の鋸歯状切刃（７２）を備える、請求項１０または１１に記載の粉砕デバイス。

【請求項13】

前記第２の鋸歯状切刃（４４）と前記第４の鋸歯状切刃（７２）とが実質的に鏡面対称に実施される、請求項１２に記載の粉砕デバイス。

【請求項14】

前記調整機構（６０）によって、前記複数の第３の切断要素（２８）および前記第２の切断要素（２６）が、それらの間の切断間隙が調整可能であるように、前記回転軸（Ａ）の方向で互いに対して軸方向に変位可能である、請求項１０から１３のいずれか一項に記載の粉砕デバイス。

【請求項15】

前記第３の切断要素（２８）がハウジング（７４）内に取り付けられ、前記調整機構（６０）が前記ハウジング（７４）の軸方向位置を決定するデバイスを備える、請求項１４に記載の粉砕デバイス。

【請求項16】

前記ハウジング（７４）の前記軸方向位置を決定する前記デバイスが、前記ハウジング（７４）の前記軸方向位置を画定する第１のねじ（７８）と、前記ハウジング（７４）の前記軸方向位置を固定する第２の固定ねじ（８８）とを備える、請求項１５に記載の粉砕デバイス。

【請求項17】

前記第１および第２の切断要素（２４、２６）の上流側に配置された予備粉砕機（１２０）をさらに備え、前記予備粉砕機（１２０）は、
少なくとも１つの第１の予備切刃を備える第１の予備切断要素（１２２）と、
前記第１の予備切断要素（１２２）に対して第４の円形経路上で変位可能であり、少なくとも１つの第２の予備切刃（１２５ａ、１２５ｂ）を備える第２の第２の予備切断要素（１２４）とを備え、
前記第２の予備切断要素（１２４）が前記第２の切断要素（２６）と共に変位するように前記駆動部（１６）に結合される、請求項１から１６のいずれか一項に記載の粉砕デバイス。

【請求項18】

前記少なくとも１つの第２の切断要素（２６）が前記回転軸（Ａ）に対して角度を成して配置される、請求項１から１７のいずれか一項に記載の粉砕デバイス。

【請求項19】

前記少なくとも１つの第２の切断要素（２６）が、０°より大きく９０°までの範囲で前記回転軸（Ａ）と角度（γ）を成す、請求項１８に記載の粉砕デバイス。

【請求項20】

前記第２の切断要素（２６）がハブ（４８）に取り付けられ、前記ハブ（４８）が前記回転軸（Ａ）に対して角度を成して配置される取り付け面（１３２）を有する少なくとも１つの半径方向凹部（１３０）を備え、前記第２の切断要素（２６）が前記取り付け面（１３２）に取り付けられる、請求項１８または１９に記載の粉砕デバイス。

【請求項21】

前記少なくとも１つの第２の切断要素（２６）が流動抵抗を減少させるために通路（１４０）を備える、請求項１から２０のいずれか一項に記載の粉砕デバイス。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、互いに対して回転可能な第１の切断要素と第２の切断要素とを有する粉砕デバイスに関する。

【背景技術】

【0002】

一般的な粉砕デバイスは、例えば、欧州特許第２６１３８８４号から既知である。そのような切断デバイスは、固体、固体塊または固体を含む液体を粉砕するために使用され、特にいわゆる湿式粉砕機として、例えば食品産業で、さらなるエネルギー利用のためのバイオ懸濁液の調製、または他の農業用途で固体と混合された流動性混合物を調製するために、そしてこの場合には含まれている固体を粉砕するために使用される。

【0003】

さらなるそのような切断デバイスは、国際出願番号第ＰＣＴ／ＥＰ２０１０／０５３８００号から既知である。この従来技術の粉砕デバイスでは、第１の切断要素および第２の切断要素は、一方では固定された円形の穿孔ディスクと、穿孔ディスクの中心軸周囲を回転するブレードとによって形成され、ブレードは穿孔ディスク表面の切刃と当接する。被粉砕塊は、穿孔ディスクの孔を通して押し込まれるか、またはその孔を通って流れ、この場合、孔を通過する固体は、ブレード縁部とそれぞれの孔の境界を定める縁部との間のせん断作用によって粉砕される。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかし、そのような粉砕機は実際には粗粉砕によく適していることが示されており、実地でも広く証明されているが、材料をそれ以上に粉砕するなんらかのプロセスが必要である。これは、例えば長繊維材料、肥料または牧草サイレージなど、発酵困難な材料に当てはまる。既知の粉砕機は、この点で繊維の切断は可能だが、非常に短い繊維片への粉砕は概して可能ではない。

【課題を解決するための手段】

【0005】

この問題に対処するために、本発明は、長繊維材料、肥料または牧草サイレージなどの発酵困難な材料の微粉砕が効果的かつ効率的に可能な、上述のタイプの粉砕デバイスを提供しようとするものである。

【0006】

この目的は、第１の円形経路上に配置された、第１の鋸歯状切刃を有する複数の第１の切断要素と、第１の円形経路と同心の第２の円形経路上で回転軸を中心に変位可能な第２の切断要素であって、被切断材料を切断するために第１の鋸歯状切刃に対応する第２の鋸歯状切刃を有する少なくとも１つの第２の切断要素と、回転軸に対してそれぞれ角度を成す半径方向内側逃げ面（flank）および半径方向外側逃げ面を各鋭角刃（jag）が備える、複数の鋭角刃を備える第２の鋸歯状切刃と、第２の切断要素を回転軸を中心に回転可能に駆動する駆動部と、複数の第１の切断要素および第２の切断要素が、それらの間の切断間隙が調整可能であるように、回転軸の方向で互いに対して軸方向に変位可能である調整機構とを備えることで、上述のタイプの粉砕デバイスによって達成される。

【0007】

本発明は、一方で、鋸歯状切刃を有する切断要素の実装が繊維材料の粉砕に有利であるという洞察に基づく。他方、切刃の全長が鋸歯状切刃の実装により延長され、それによってもまた切断作用を高める。複数の第１の切断要素の円形配置は、第２の切断要素が回転するときに効率的に切断する目的に役立つ。複数の第１の切断要素はさらに篩として作用するので、分割されていない材料は保持され、第１の切断要素によって分割された後にのみ通過可能となる。本出願での用語「複数」は、２つ以上のこれらの要素が存在することを常に意味する。さらに、本発明は、第１の切刃と第２の切刃との間の切断間隙が調整可能であるという着想に基づく。これは材料をニーズに応じて粗く、または微細に分割するために特に有利である。この場合、切断要素が互いに直接当接するように、切断間隙を縮小して最小限にすることができる。特に微粉砕がそれによって実現される。切断間隙は、当然ながら切断要素が互いに距離を置いて回転するようにも調整可能である。この場合は、それほど微細ではない粉砕が行われ、粗い材料または易発酵性材料に特に適している。

【0008】

切断間隙を調整するための調整機構が本発明によって提供される。第１の切断要素および第２の切断要素は、調整機構を用いて互いに対して軸方向に変位可能である。すなわち、一方では、第２の切断要素のみが軸方向に変位可能であるのに対して、複数の第１の切断要素は固定される。これにより単純な構造が実現されるので、この変形例は特に好ましい。しかし、他の変形例では、第２の切断要素が固定されるのに対して、複数の第１の切断要素を回転軸に沿って相対的に変位させることも可能である。

【0009】

さらなる実施形態では、両方の切断要素を互いに向かって変位させる。好ましくは、複数の第２の切断要素、特に２つ、４つ、６つまたは８つの第２の切断要素が提供される。これらの要素は、好ましくは円形経路上に均等に分布して配置され、それによって均等な粉砕もまた行われて、遠心力は駆動部の駆動軸で平衡を保つ。

【0010】

第２の切断要素は、好ましくは板状の本体を備え、好ましくはその主平面が回転軸と平行になるように配置される。変形例では、主平面が回転軸に対して角度を成して延びることも可能であり、第２の切断要素のこの傾斜によって流体のスクリュー搬送がもたらされ、流動が引き起こされることが可能である。

【0011】

さらに、第２の鋸歯状切刃は複数の鋭角刃を備え、各鋭角刃は、回転軸に対してそれぞれ角度を成す半径方向内側逃げ面と半径方向外側逃げ面とを備える。好ましくは、第２の切刃は、２つ、３つ、４つ、５つ、６つ、７つ、８つ、９つ、または１０の鋭角刃を備える。鋭角刃の数は、処理される体積流量に特に依存する。逃げ面は湾曲していてもまっすぐでもよい。まっすぐの逃げ面は製造が単純化されるという利点を有し、また切断要素の再研磨を単純な方法で行うことができる。第１の切刃と第２の切刃とが互いに対応しているので、上述の第２の切刃の鋭角刃の幾何学的形状も第１の切刃に対応して適合する。これは、したがって鋭角刃を含み、第２の切刃の各鋭角刃の頂点は、第１の切刃の鋭角刃間の谷に係合する。切断間隙は、好ましくは切刃全体に沿って実質的に一定の幅を備える。

【0012】

第１の好ましい実施形態では、鋭角刃は回転軸に対して角度を成して延びる経路上に配置される。したがって、材料の切断は平面ではなく、円錐台形表面または円錐形表面上で行われる。この経路は、好ましくは回転軸に対して４５°から７０°までの範囲、特に約６０°の角度を含む。これは、材料が粉砕デバイス内に軸方向に入ることができ、その後そこから半径方向に流出することができるという特別な利点を有する。ここでの利点はモータの配置が単純化されることであり、これにより軸方向配置および短い軸の装備が可能になる。切断材料がモータの駆動軸周囲を流れることは必要ではない。

【0013】

さらに、外側逃げ面および内側逃げ面の角度は異なることが好ましい。これは、軸方向変位の際に回転軸に対する角度が大きいと、小さくて鋭い角度よりも切断間隙での差が大きくなることから、軸方向変位による切断間隙の変更時に、内縁部と外縁部とに異なる切断間隙幅をもたらす。その結果、半径方向外側逃げ面および半径方向内側逃げ面の切断間隙を異なるように調整することができる。しかし、変形例では、内縁部および外縁部の角度は等しくてもよい。

【0014】

さらなる好ましい実施形態では、少なくとも複数の鋭角刃のいくつかで、外側逃げ面の角度が内側逃げ面の角度より大きい。これは、調整機構を使用して摩耗調整を行う場合に特に有利である。半径方向外側逃げ面はより早く摩耗し、またその原因は半径方向外側への流れおよび遠心力であることが判明している。外側で角度がより平坦である場合、より強力な再調整、すなわち軸方向変位の際の間隙狭小化をここで実施することができる。

【0015】

さらに、少なくとも１つの半径方向外側鋭角刃の半径方向外側逃げ面の角度は、半径方向内側鋭角刃の半径方向外側逃げ面の角度より大きいことが好ましい。これは、半径方向さらに外側に位置する鋭角刃が、半径方向内側の鋭角刃よりも平坦な縁部を備えることを意味する。同じことが既に上述されており、ここでも適用される。半径方向外側に位置する鋭角刃は、一方では遠心力のために、他方ではより高速の切断速度のために、概してより激しい摩耗に曝される。半径方向外側に位置する鋭角刃は、半径方向内側の鋭角刃よりも高速の経路速度で変位し、それによって摩耗が増大する可能性がある。平坦な角度を提供することによって、軸方向調整の際、より高い送り込みがここで起こり、切断間隙を切断要素の耐用年数にわたって実質的に一定に保つことができる。ここでの間隙は、逃げ面に対して垂直に測定される。

【0016】

この場合、半径方向外側鋭角刃の半径方向外側逃げ面の角度は、いずれの場合も半径方向内側鋭角刃の半径方向外側逃げ面の角度よりも大きいことが好ましい。すなわち、鋭角刃が外側に位置するほど、角度は平坦になる。好ましくは、角度は連続的に変化しなければならない。その代わりに、半径方向内側の鋭角刃から半径方向外側の鋭角刃へと角度が緩やかに変化することが好ましい。

【0017】

さらなる好ましい実施形態によれば、少なくとも１つの鋭角刃の半径方向外側逃げ面は、その鋭角刃の半径方向内側逃げ面よりも長い。好ましくは、これは２つ、３つ、４つ、５つ、または好ましくは全ての鋭角刃で提供される。その結果、回転軸に対して角度を成す経路上の鋭角刃の配置は単純化され、切刃の半径方向外側に延在する。

【0018】

特に好ましい実施形態によれば、第２の切断要素は軸方向に変位可能なハブに取り付けられ、調整機構はハブの軸方向位置を決定するデバイスを備える。ハブは、好ましくは駆動軸に支持され、駆動部、特に電気モータに結合される。ハブは、軸方向に再配置可能な軸−ハブ連結で取り付けられ、これには、例えばフェザーキー（feather key）を用いる。ハブの軸方向位置は調整機構によって決定され、それにより第１の切断要素と第２の切断要素との間の距離が決定される。この実施形態によれば、第１の切断要素は、好ましくは駆動軸の軸方向位置に基づいて固定配置される。例えば、第１の切断要素は、駆動軸も支持されているハウジングに恒久的に結合されてもよい。

【0019】

好ましくは、デバイスは、ハブの軸方向位置を画定する第１のねじと、軸方向位置を固定する第２の固定ねじとを備える。軸方向位置は、好ましくは第１のねじによって調整される。第１のねじは、好ましくはハブのセグメントを貫通して延在し、駆動軸に支持される。また、ねじが軸セグメントでねじ付きセグメントによってガイドされ、ハブに支持される逆の場合も好ましい。さらに、他の変形例も考えられる。ハブ自体が軸にねじ山を有して配置され、これによって軸に対して軸方向に調整可能であってもよい。この位置を決定するために、この実施形態によれば、さらなる固定ねじが提供され、第１のねじにナットの形態で、またはデッドロック（deadlock）の形態で実施することができ、第１のねじをそれ以上回転できないようにする。第１および第２の固定ねじはどちらも、好ましくは複数であり、好ましくはハブの外周まわりに提供される。その結果、均等な動力伝達が保証される。

【0020】

本発明のさらなる好ましい実施形態によれば、粉砕デバイスは、第３の円形経路上に配置された第３の鋸歯状切刃を有する複数の第３の切断要素をさらに備える。好ましくは、第３の円形経路は第１の円形経路と同心であり、同一直径を有する。好ましくは、複数の第３の切断要素は、複数の第１の切断要素に対して、特に回転軸に対する垂直平面に対して実質的に鏡面対称に実施される。

【0021】

同時に、第２の切断要素が被切断材料を切断するために、第３の鋸歯状切刃に対応する第４の鋸歯状切刃を備えることがここでは好ましい。あるいは、第４の切刃を備える少なくとも１つの第４の切断要素が提供されることも考えられる。しかし、好ましくは第４の切刃は第２の切断要素に実施され、第２の切断要素が合計２つの切刃、すなわち第２の切刃と第４の切刃とを備える。したがって、第２の切断要素は両刃で実施される。第２の切刃に対して上記で定義されたことが、同様に第４の切刃の鋸歯状形状に関しても適用される。これに関しては、第２の切刃の上記説明が完全に参照される。

【0022】

また、第２の切刃と第４の切刃とは、好ましくは実質的に鏡面対称に実施される。対称面は、好ましくは回転軸に対して実質的に垂直に配置される。対称的な実施態様によって第２の切断要素の両側で均等な切断が行われ、第１の切刃と第２の切刃との間、および第３の切刃と第４の切刃との間の切断が均等に行われる。その結果、両側の摩耗はほぼ均等になり、それによってメンテナンスが単純化される。

【0023】

さらなる好ましい実施形態によれば、調整機構によって、複数の第３の切断要素および第２の切断要素は、それらの間の切断間隙が調整可能であるように、回転軸の方向で互いに対して軸方向に変位可能である。その結果、第３の切刃と第４の切刃との間の切断間隙は、すなわち調整機構によって調整可能である。第２の切断要素が固定して取り付けられる場合、第１の切刃と第２の切刃との間、および第３の切刃と第４の切刃との間の切断間隙を均等に実施するためには、複数の第１の切断要素および複数の第３の切断要素が、第２の切断要素に向かって軸方向に実質的に均等に変位される必要がある。

【0024】

しかし、本発明の好ましい変形例では、複数の第１の切断要素は固定して取り付けられており、この場合、第２の切断要素が第１の切断要素に対して変位される。したがって、切断間隙の狭小化を均等に実施するためには、複数の第３の切断要素が軸方向で二倍送り込まれる必要がある。調整機構はこれを考慮に入れ、常に第３の切断要素を二倍送り込むことが好ましい。

【0025】

好ましくは、第３の切断要素はハウジング内に取り付けられ、調整機構はハウジングの軸方向位置を決定するデバイスを備える。好ましくは、ハウジングの軸方向位置を決定するデバイスは、ハウジングの軸方向位置を画定する第１のねじと、ハウジングの軸方向位置を固定する第２の固定ねじとを備える。したがって、この機構は、上述の第１の切断間隙を調整するデバイスと同様に実施される。ハウジングの軸方向位置を画定するねじのねじ山は、ハブの軸方向位置を画定するねじのように、二倍のねじ山ピッチを有することができる。さらに、同じ意味でねじを調整し、第３の切断要素に二倍の送り込みを提供してもよい。

【0026】

本発明のさらなる好ましい実施形態によれば、粉砕デバイスは、第１の切断要素および第２の切断要素の上流側に配置された、少なくとも１つの第１の予備切断切刃を備える第１の予備切断要素と、少なくとも１つの第２の予備切断切刃を備え、第１の予備切断要素に対して第４の円形経路上で変位可能な第２の第２の予備切断要素とを備える予備粉砕機をさらに備え、第２の予備切断要素は、第２の切断要素と共に変位するために駆動部に結合される。予備粉砕機は、好ましくは欧州特許第２６１４８８４号に記載の粉砕デバイスと実質的に同一に実施される。予備粉砕機を第２の切断要素を駆動する駆動軸に結合することによって、第１の予備切断要素と第２の予備切断要素とによる予備粉砕が、本発明による第１の切断要素、第２の切断要素、および任意選択で第３の切断要素によって実行される微粉砕の前に付加的に行われる。このような実施形態では、粉砕デバイスが２つの粉砕段階を含むので、単一の粉砕デバイスを用いて粗い材料を直接微粉砕することも可能である。２つの粉砕段階を結合するために必要とされるのは単一の駆動部のみとなる。

【0027】

好ましい改良形態では、第２の切断要素は回転軸に対して角度を成して配置される。これは、好ましくは、粉砕デバイスの全ての第２の切断要素に適用される。好ましくは、全ての第２の切断要素は同一方向に角度を成して配置される。第２の切断要素は、好ましくは実質的に板状であり、板状の切断要素の平面は角度を成して配置される。この実施形態では、切断用鋭角刃もまた、好ましくは切断要素に対して角度を成して配置され、その結果、切断用鋭角刃は、好ましくは回転軸に対して垂直な平面を画定する。

【0028】

第２の切断要素の傾斜により、個々の切断用鋭角刃が同時にではなく連続的に係合するので、より均等な負荷が実現される。その結果、負荷トルクの変動が減少するので、駆動部の消費電流をより均等にすることができる。さらに、この実施形態によって耐用年数、特に任意のギアボックスの耐用年数を延ばすことができ、また騒音の発生を減らすことができる。

【0029】

好ましくは、少なくとも１つの第２の切断要素は回転軸と角度を成し、その角度は０°より大きく９０°まで、好ましくは０°より大きく４５°まで、より好ましくは５°から４５°までの範囲である。わずかな傾斜でも上記の効果を実現するのに十分であり得ることが判明している。多くの用途に最適であるのは４５°の角度である。

【0030】

第２の切断要素がハブに取り付けられ、ハブが回転軸に対して角度を成して配置された取り付け面を有する少なくとも１つの半径方向凹部を含み、第２の切断要素が取り付け面に取り付けられることがさらに好ましい。このようにして、第２の切断要素を構造的に単純に保つことができる。第２の切断要素は摩耗し交換される必要があるので、可能な限り単純であると有利である。したがって、費用効果の高い製造は特に好ましい。この実施例によれば、傾斜によって生じる複雑性の増大はハブに伝達され、ハブは通常交換される必要はない。ハブの取り付け面の傾斜は、好ましくは第２の切断要素の傾斜を画定する。

【0031】

好ましい改良形態では、少なくとも１つの第２の切断要素は流動抵抗を減少させる通路を備える。これは、第２の切断要素が板状である場合に特に好ましい。その結果、流動抵抗が減少し、粉砕デバイスのエネルギー必要量を縮小することができる。これは、好ましくは切断用鋭角刃が常に係合しているので、第２の切断要素が角度を成して配置されている場合に特に好ましい。
以下では、関連する図面を参照し、２つの実施例を用いて、本発明をより詳細に説明する。

【図面の簡単な説明】

【0032】

【図1】第１の実施例による、設置状態の粉砕デバイスの断面図である。

【図2】図１のＺの詳細図である。

【図3】粉砕デバイスの断面図である。

【図4】第２の切断要素の詳細図である。

【図5】図５によるＢ−Ｂの断面図である。

【図6】図１によるデバイスの部分破断平面図である。

【図7】第２の実施例による、設置状態の粉砕デバイスの図である。

【図8】第３の実施例による、粉砕デバイスのハブならびに第２の切断要素の斜視図である。

【図9】図８のハブの側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0033】

粉砕デバイス１は、配管系のポット２に配置される。ポット２は入口４および出口６を備え、対応する管にフランジを付けることができる。内部には、ポット２は、入口４と出口６とを互いに分離する分離板８を備える。分離板８には通路１０が設けられており、この通路に粉砕デバイス１が挿入される。さらなる図面を参照して粉砕デバイス１をより詳細に説明する。粉砕デバイス１はメインハウジング１２を備え、その中に駆動軸１４が支持されて、駆動部１６に結合される。粉砕デバイス１全体は、枢動機構１８を介してポット２に枢動可能に取り付けられ、図１を参照して、枢動点２０を中心にポット２から離れるように枢動することができる。これは、例えば個々の部品が詰まった場合に、粉砕デバイス１およびポット２のメンテナンスを実行するために使用される。

【0034】

粉砕デバイス１（図２参照）は、複数の第１の切断要素２４と、少なくとも１つの第２の切断要素２６と、この実施例によれば複数の第３の切断要素２８とが相互作用する切断ユニット２２を備える。第３の切断要素２８によって環状に囲まれた下部セグメントには、切断ユニット２２は円形の入口開口部３０を備え、これを通って被切断材料が切断ユニット２２に入ることができる。材料は切断ユニットを通過した後、複数の第１の切断要素２４と複数の第３の切断要素２８との間の間隙３２（図２では１つのみに参照番号が付されている）から半径方向に出ることができる。材料の流路は、図２で破線矢印Ｐによって示される。従って、材料は入口４から流入し、その後わずかに上向きに開口部３０を通って切断ユニット２２内に入り、そこから半径方向に出て、分離板８の後ろをこのように粉砕されて通過して、出口６から流出することができる。材料のわずかな上向きの流れはまた、石などのような切断されない固体成分を分離するという役割も有する。これらは落下して、その後ポット２の底から取り除くことができる。

【0035】

図３、図４および図５を参照して、切断機構および調整機構をここでさらに詳細に説明する。

【0036】

駆動部１６は、メインハウジング１２に配置される。駆動軸１４は、駆動部１６または駆動部１６の出力軸（詳細には図示せず）に回転可能に固定されて取り付けられる。一方で、中央ねじ３２がこの目的のために、およびフェザーキーが回転力を伝達するために提供される。駆動軸１４は、メインハウジング１２にベアリング３６によって支持される。

【0037】

複数の第１の切断要素２４は、最初にメインハウジング１２に対して正面側に取り付けられる。さらなるねじ連結３８がこの目的のために提供される。複数の第１の切断要素２４は全体として一体的に実装され、個々の切刃４０は本体から切削加工されるので、切断要素２４は共通のハウジングセグメント４２を含み、ユニットとしてメインハウジング１２に取り付けることができる。切断要素２４は円形経路上に配置され、それぞれ回転軸Ａに対して放射状に主平面を位置合わせする。円形経路の中心軸は回転軸Ａと同一である。

【0038】

第２の切断要素２６は、第１の切断要素２４の第１の鋸歯状切刃４０に対応して提供される。これらの実施例によれば、参照番号２６が付された切断要素が１つのみであっても、全体で７つの第２の切断要素２６が提供される。第２の切断要素２６は、鋸歯状に実施されて第１の切刃４０に対応する第２の切刃４４を備える。第２の切断要素２６は、締め付け連結４６によってハブ４８に取り付けられる。ハブ４８が次に軸１４に軸方向に支持され、フェザーキー５０がトルク伝達のために提供される。ハブ４８は回転軸Ａの方向で軸方向に再配置可能であり、したがって駆動軸１４の軸肩部５２とハブ４８の端面５４との間に距離が提供される。図３から容易にわかるように、端面５４が肩部５２と接触するように、ハブ４８を図３に関しては上方へさらに押し上げることが可能である。

【0039】

図３に示すハブ４８の位置では、切刃４０、４４は、それらが実質的に当接し、わずか十分の数ミリメートルの切断間隙を形成するように位置合わせされる。切刃４０、４４に摩耗がある場合は、調整を必要とする可能性がある。より粗い粉砕を提供するために、切断間隙を拡大させる必要があることも考えられる。この目的のために、本発明による粉砕デバイス１は調整機構６０を備えており、これを次に説明する。

【0040】

この実施例による調整機構６０は、第一に、１つまたは複数の第２の切断要素２６を担持する再配置可能なハブ４８を備える。ハブ４８の軸方向位置を調整するために、この実施例によれば、第１のねじ６２が提供され、ねじはハブ４８で対応するねじ孔６４を通って延在する。図３に見られるように、ねじ６２の軸部は、ハブ４８の端面５４からある程度まで延在し、軸肩部５２と接触する。同様に、ねじ６２の頭部は、ねじ孔６４の環状肩部に位置するのではなく、そこから一定の距離を有する。端面５４からのねじ軸部の余分の長さの範囲によって、端面５４の距離を軸肩部５２に対して調整し、それにより画定することができる。この位置を固定するために、カバー６８をハブ４８および駆動軸１４に対して固定し、それによりハブ４８を画定する第２の固定ねじ６６が提供される。図３には１つの第１のねじ６２および１つの第２の固定ねじ６８のみが示されるが、均等な緊張力を実現するために、ハブ４８およびカバー６８の外周まわりに複数のそのようなねじを提供可能であることを理解されたい。

【0041】

この実施例（図３）によれば、切断ユニット２２は、第１の切断要素２４と実質的に同一に形成された、複数の第３の切断要素２８をさらに備える。この第３の切断要素はまた、鋸歯状切刃７０を備える。第３の切断要素２８は任意選択であるが、粉砕速度はより高速になる。この実施例による第３の切断要素２８は、第２の切断要素２６の第４の切刃７２に対応する。第３の切断要素２８は１つの材料から切削加工され、したがって共通のハウジング７４を備える。入口３０もまたハウジング７４によって画定される。

【0042】

第３の切断要素２８は、ハウジング７４を介して第１の切断要素２４のハウジング４２に取り付けられる。第３の切刃７０と第４の切刃７２との間の距離は調整機構６０によって調整可能である。この目的のために、ねじ孔７６がハウジング７４に提供され（図５参照）、ねじ６２のねじ孔６４と同様の原理を有する。ねじ７８はねじ孔７６に挿入され、このねじは第１の切断要素２４のハウジング４２でストップ８０に対して軸部端で支持される。第３の切断要素２８の外径は、第１の切断要素２４のセグメント８２の内径よりもわずかに小さいので、第３の切断要素２８を有するハウジング部分７４は、第１の切断要素２４を有する第１のハウジング部分４２に差し込むことができる。ねじ７８による軸方向調整時にハウジング７４をガイドするためにガイドタブ８４が提供され、凹部８６に係合する。さらなるねじ８８が軸方向位置を決定し固定するために提供され、このねじはハウジング４２でねじ孔９０に係合して、２つのハウジング部分７２、７４を互いに固定し、ねじ７８に圧力をかける。

【0043】

図４に単独の第２の切断要素２６が示され、前述の鋭角刃１００の幾何学的形状を見ることができる。図４では、１つの鋭角刃１００のみが参照番号を付され提供されているが、他の鋭角刃も同様に実施されている。鋭角刃１００は２つの逃げ面１０２、１０４を備え、１０２は半径方向内側逃げ面を指し、１０４は半径方向外側逃げ面を指す。半径方向内側逃げ面１０２は、回転軸Ａまたはそれと平行に延びる軸線Ａ’と角度αを成す。対応する角度βは逃げ面１０４を軸線Ａ’で囲む。半径方向外側逃げ面１０４は半径方向内側逃げ面１０２よりも長いので、鋭角刃１００は全体として回転軸に対して傾斜した経路Ｂ上に配置される。この実施例では、回転軸Ａに対して垂直な平面Ｅに基づいて、角度γはほぼ３０°の範囲で描出される。

【0044】

半径方向さらに外側、すなわち図４に関してはさらに右側に位置する鋭角刃１００の角度βは、半径方向にさらに内側、すなわち図４に関してはさらに左側に位置する鋭角刃の角度βよりも大きい。これには、半径方向さらに外側に位置する鋭角刃の逃げ面１０４が、半径方向さらに内側に位置する鋭角刃１００の逃げ面１０４よりも平坦になるという影響がある。ここで第２の切断要素２６と第１の切断要素２４との間の軸方向距離が減少した場合、半径方向さらに外側に位置する逃げ面１０４と、切刃４０の対応する逆向きの逃げ面との間の距離は、半径方向さらに内側に位置する逃げ面１０４と対応する逆向きの逃げ面との間の距離よりも過度に小さくなり、どちらも逃げ面の表面に垂直な距離として見られる。これにより、摩耗調整が行われ、かつ、この目的のために軸方向調整が行われると、半径方向さらに外側に位置する鋭角刃１００の激しい摩耗を補償することが可能になる。

【0045】

粉砕デバイス１の第２の実施例を図７に示す。同一部分には同一参照番号を付して提供されており、その限りにおいて、第１の実施例の上記説明が完全に参照される（図１〜図６参照）。

【0046】

第１の実施例（特に図２参照）とは対照的に、この実施例による粉砕デバイス１は予備粉砕機１２０を備える。予備粉砕機１２０は、第１の予備切断要素１２２および第２の予備切断要素１２４を備える。第１の予備切断要素１２２は、穿孔ディスクとして実施され、入口開口部３０の前に取り付けられる。第２の予備切断要素１２４は、その上に配置された合計４つのブレード１２５ａ、１２５ｂを有するブレードホルダである（図７では２つのブレードのみ見ることができる）。ブレードホルダは、軸延長部１２６を介して駆動軸１４に連結されているので、ブレードホルダは駆動軸１４、ハブ４８、ひいては少なくとも１つの第２の切断要素２６とも共に回転する。予備切断要素１２２は、好ましくは、欧州特許第２６１３８８４号の穿孔ディスクに従って実施され、第２の予備切断要素１２４は、好ましくは、欧州特許第２６１３８８４号のブレードホルダと同様に実施される。穿孔ディスクの孔の縁部は、ブレードホルダのブレード１２５ａ、１２５ｂと共に対応する切断部を形成し、被切断材料をブレードホルダの回転によってその上で解体することができる。そのような製品はすでに市場で知られており、「ＲｏｔａＣｕｔ」の名称で特許所有者によって販売されている。

【0047】

図８および図９は、第３の実施例を示す。より具体的には、図８および図９では、ハブ４８および第２の切断要素２６のみを示す。粉砕デバイス１の残りの要素については、最初の２つの実施例と同一であり、明確にするためにここでは示さない。したがって、図８および図９に示すユニットは、最初の２つの実施例の粉砕デバイス１（図１〜図７）にも使用可能である。

【0048】

ハブ４８は、取り付け面１３２を画定する複数の半径方向凹部１３０を備える。それぞれの第２の切断要素２６はこの取り付け面１３２のように取り付けられる。これは、この第３の実施例では、２つのねじ１３４、１３６によって実現され、それぞれのねじは第２の切断要素２６の対応する貫通孔（図示せず）を貫通し、雌ねじ付き止まり穴（図示せず）でハブ４８にねじ止めされる。このねじ連結の代替として、他の連結、特に締め付け連結および／またはプラグ連結が考えられ、かつ、好ましい。

【0049】

第２の切断要素２６は全て回転軸Ａに対して角度をなして配置される。第１の実施例では切断要素２６は回転軸Ａを有する平面に共に、または少なくともそれと平行に位置するが、この実施例では、角度γを成す（図８および図９）。角度γは、板状の第２の切断要素によって画定される平面Ｅと回転軸Ａとの間で測定される。本実施例では角度γは約４５°である（図９参照）。しかし、好ましくは０°より大きく９０°までの範囲内で、異なる値を有することも可能である。個々の切断用鋭角刃１００も同様にして、好ましくは角度を、実際には相補的な角度ε（図９参照）を成しているので、切断用鋭角刃は回転軸Ａに対してほぼ垂直に位置合わせされる。これにより効果的な切断が容易になる。切断用鋭角刃１００の傾斜は、図９の中央に示す第２の切断要素２６で最もよく見られ、それに基づいて角度が描画されている。

【0050】

この実施例でのさらなる相違点は、第２の切断要素がそれぞれ通路１４０を備えることである。通路１４０は基本的に第２の切断要素２６の外側輪郭にほぼ適合するように実施されるが、第２の切断要素２６のハブ４８への取り付け、ならびに切断のどちらにも十分な壁厚を考慮する。効率的な流体の流れを可能にするために、あるいは通路１４０の特定の幾何学的形状によって流れに積極的に影響を与えるためにも、ここではさまざまな幾何学的形状が考えられる。通路１４０は、最初の２つの実施例（図１〜図７）の第２の切断要素２６でも提供可能であり、第３の実施例（図８および図９）では、任意選択であるが好ましいというに過ぎないことを理解されたい。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】