特許 7053633 高水分供給材料を処理するためのプラネタリローラミル

(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】

(24)【登録日】2022-04-04

(45)【発行日】2022-04-12

(54)【発明の名称】高水分供給材料を処理するためのプラネタリローラミル

(51)【国際特許分類】

   B02C 15/08 20060101AFI20220405BHJP

   B02C 23/24 20060101ALI20220405BHJP

【ＦＩ】

B02C15/08 A

B02C23/24

【請求項の数】 13

(21)【出願番号】P 2019538573

(86)(22)【出願日】2017-10-02

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2019-10-24

(86)【国際出願番号】 US2017054731

(87)【国際公開番号】W WO2018067444

(87)【国際公開日】2018-04-12

【審査請求日】2019-04-02

(31)【優先権主張番号】PCT/US2016/055118

(32)【優先日】2016-10-03

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】519118795

【氏名又は名称】レイモンド バートレット スノー エル・エル・シー

【氏名又は名称原語表記】Ｒａｙｍｏｎｄ Ｂａｒｔｌｅｔｔ Ｓｎｏｗ ＬＬＣ

【住所又は居所原語表記】２１５１ Ｆｉｓｈｅｒ Ｄｒ， Ｎａｐｅｒｖｉｌｌｅ， ＩＬ ６０５６３， Ｕｎｉｔｅｄ Ｓｔａｔｅｓ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ

(74)【代理人】

【識別番号】100114890

【弁理士】

【氏名又は名称】アインゼル・フェリックス＝ラインハルト

(74)【代理人】

【識別番号】100098501

【弁理士】

【氏名又は名称】森田 拓

(74)【代理人】

【識別番号】100116403

【弁理士】

【氏名又は名称】前川 純一

(74)【代理人】

【識別番号】100135633

【弁理士】

【氏名又は名称】二宮 浩康

(74)【代理人】

【識別番号】100162880

【弁理士】

【氏名又は名称】上島 類

(72)【発明者】

【氏名】マイケル エム． チェン

(72)【発明者】

【氏名】ジアンロン チェン

(72)【発明者】

【氏名】ジェイムズ アール． ホーグ

(72)【発明者】

【氏名】デイヴィッド エム． ポドモクリー

【審査官】瀧 恭子

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１２－０８６１０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－０７８７０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５５－０１１０８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特公昭３９－００６９３１（ＪＰ，Ｂ１）

【文献】実開昭４９－０１３４６３（ＪＰ，Ｕ）

【文献】実開昭６１－００８４４３（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開昭５２－１１２１６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１０２９８９５５５（ＣＮ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００９／０１２１０５６（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１０－０２４０５０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ０２Ｃ １／００－７／１８；１５／００－１７／２４

Ｂ０２Ｃ ９／００－１１／０８；１９／００－２５／００

Ｂ６５Ｇ １１／００－１１／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

供給材料を処理するプラネタリローラミルであって、
固定のフレームに取り付けられかつ内面を有する容器アセンブリと、
該容器アセンブリと連通した材料供給部と、
該材料供給部の下方で前記容器アセンブリに配置された粉砕アセンブリであって、該粉砕アセンブリは、
環状の粉砕リングであって、該粉砕リングを開口が貫通して延びており、該開口は、半径方向内方に面した粉砕面によって画定されておりかつ第１の領域を有し、前記粉砕リングは前記容器アセンブリの前記内面とシーリング係合している、環状の粉砕リングと、
前記フレームに回転可能に取り付けられた軸と、
前記軸に固定され、かつ第２の領域を規定する第１の軸方向に面した面を有する第１の支持プレートと、
前記軸に固定され、かつ第３の領域を規定する第２の軸方向に面した面を有する第２の支持プレートであって、前記第１の支持プレートから軸方向に離隔させられている、第２の支持プレートと、
前記第１の支持プレートおよび前記第２の支持プレートに回転可能に取り付けられかつ前記第１の支持プレートと前記第２の支持プレートとの間に配置された複数のローラであって、該複数のローラはそれぞれ、前記軸の回転の結果、前記第１の支持プレートと前記第２の支持プレートとの間で移動するように構成されており、前記複数のローラはそれぞれ、前記粉砕リングの前記粉砕面と粉砕係合した半径方向外面を有する、複数のローラと、
を有する、粉砕アセンブリと、
前記開口を通じて空気を供給するために前記粉砕リングにおける前記開口と連通した出口を有する空気供給システムと、
を有し、
前記第１の支持プレートおよび前記第２の支持プレートは、前記粉砕アセンブリにおいて前記供給材料から水分を除去するために所定の量の加熱された空気を提供するために、前記第１の支持プレートの前記第２の領域と、前記第２の支持プレートの前記第３の領域とが、前記第１の領域の少なくとも３０％の前記開口を通る流れ領域を構成する大きさであるように、非円形であり、
前記ローラと、前記第１の支持プレートおよび前記第２の支持プレートのうちの少なくとも一方との間に取外し可能に配置された少なくとも１つの摩耗部材をさらに有する、
プラネタリローラミル。

【請求項2】

供給材料を処理するプラネタリローラミルであって、
固定のフレームに取り付けられかつ内面を有する容器アセンブリと、
該容器アセンブリと連通した材料供給部と、
該材料供給部の下方で前記容器アセンブリに配置された粉砕アセンブリであって、該粉砕アセンブリは、
環状の粉砕リングであって、該粉砕リングを開口が貫通して延びており、該開口は、半径方向内方に面した粉砕面によって画定されておりかつ第１の領域を有し、前記粉砕リングは前記容器アセンブリの前記内面とシーリング係合している、環状の粉砕リングと、
前記フレームに回転可能に取り付けられた軸と、
前記軸に固定され、かつ第２の領域を規定する第１の軸方向に面した面を有する第１の支持プレートと、
前記軸に固定され、かつ第３の領域を規定する第２の軸方向に面した面を有する第２の支持プレートであって、前記第１の支持プレートから軸方向に離隔させられている、第２の支持プレートと、
前記第１の支持プレートおよび前記第２の支持プレートに回転可能に取り付けられかつ前記第１の支持プレートと前記第２の支持プレートとの間に配置された複数のローラであって、該複数のローラはそれぞれ、前記軸の回転の結果、前記第１の支持プレートと前記第２の支持プレートとの間で移動するように構成されており、前記複数のローラはそれぞれ、前記粉砕リングの前記粉砕面と粉砕係合した半径方向外面を有する、複数のローラと、
を有する、粉砕アセンブリと、
前記開口を通じて空気を供給するために前記粉砕リングにおける前記開口と連通した出口を有する空気供給システムと、
を有し、
前記材料供給部は、前記容器アセンブリを通ってその内部領域内へ延びる出口を有し、前記内面に固定され、前記材料供給部の前記出口に対して下方かつ半径方向内方へかつ前記材料供給部の前記出口と前記粉砕リングとの間の少なくとも一部分にわたって延びる、ランプを有し、
前記第１の支持プレートおよび前記第２の支持プレートは、前記粉砕アセンブリにおいて前記供給材料から水分を除去するために所定の量の加熱された空気を提供するために、前記第１の支持プレートの前記第２の領域と、前記第２の支持プレートの前記第３の領域とが、前記第１の領域の少なくとも３０％の前記開口を通る流れ領域を構成する大きさであるように、非円形であり、
前記粉砕リングに対する前記ローラの鉛直方向位置を調節するための手段をさらに有する、
プラネタリローラミル。

【請求項3】

前記材料供給部の出口と、前記ランプの少なくとも一部分とを覆うように配置されたカバーをさらに有する、請求項２記載のプラネタリローラミル。

【請求項4】

供給材料を処理するプラネタリローラミルであって、
固定のフレームに取り付けられかつ内面を有する容器アセンブリと、
該容器アセンブリと連通した材料供給部と、
該材料供給部の下方で前記容器アセンブリに配置された粉砕アセンブリであって、該粉砕アセンブリは、
環状の粉砕リングであって、該粉砕リングを開口が貫通して延びており、該開口は、半径方向内方に面した粉砕面によって画定されておりかつ第１の領域を有し、前記粉砕リングは前記容器アセンブリの前記内面とシーリング係合している、環状の粉砕リングと、
前記フレームに回転可能に取り付けられた軸と、
前記軸に固定され、かつ第２の領域を規定する第１の軸方向に面した面を有する第１の支持プレートと、
前記軸に固定され、かつ第３の領域を規定する第２の軸方向に面した面を有する第２の支持プレートであって、前記第１の支持プレートから軸方向に離隔させられている、第２の支持プレートと、
前記第１の支持プレートおよび前記第２の支持プレートに回転可能に取り付けられかつ前記第１の支持プレートと前記第２の支持プレートとの間に配置された複数のローラであって、該複数のローラはそれぞれ、前記軸の回転の結果、前記第１の支持プレートと前記第２の支持プレートとの間で移動するように構成されており、前記複数のローラはそれぞれ、前記粉砕リングの前記粉砕面と粉砕係合した半径方向外面を有する、複数のローラと、
を有する、粉砕アセンブリと、
前記開口を通じて空気を供給するために前記粉砕リングにおける前記開口と連通した出口を有する空気供給システムと、
を有し、
前記第１の支持プレートおよび前記第２の支持プレートは、前記粉砕アセンブリにおいて前記供給材料から水分を除去するために所定の量の加熱された空気を提供するために、前記第１の支持プレートの前記第２の領域と、前記第２の支持プレートの前記第３の領域とが、前記第１の領域の少なくとも３０％の前記開口を通る流れ領域を構成する大きさであるように、非円形であり、
前記第１の支持プレートおよび前記第２の支持プレートのうちの少なくとも一方は、中央領域と、該中央領域から外方へ延びる少なくとも１つのローブとを有し、該少なくとも１つのローブは、非対称の形状を有し、前記少なくとも１つのローブは、ローラ取付けピンを受け入れるための領域を有し、該領域は中心点を有し、前記非対称の形状は、後縁と、該後縁と概して反対側の前縁とを有し、前記後縁は、前記前縁よりも前記中心点からさらに離れるように延びている、
プラネタリローラミル。

【請求項5】

前記複数のローラはそれぞれ、少なくとも１つの軸方向端部を有し、
前記中心点は、前記後縁から前記前縁への方向での前記第１の支持プレートおよび前記第２の支持プレートの回転中、前記少なくとも１つのローブが、前記前縁および前記後縁に隣接した前記少なくとも１つの軸方向端部の少なくとも一部をカバーするように、前記少なくとも１つのローブに配置されている、請求項４記載のプラネタリローラミル。

【請求項6】

前記複数のローラはそれぞれ、該ローラを貫通して軸方向に延びるボアを有し、該ボアは内径を有し、前記複数のローラはそれぞれ、前記第１の支持プレートおよび前記第２の支持プレートに固定されかつ前記第１の支持プレートと前記第２の支持プレートとの間に延びるピンに取り付けられており、該ピンは、前記ボアの前記内径より小さな外径を有する、請求項１から５までのいずれか１項記載のプラネタリローラミル。

【請求項7】

各ローラの前記半径方向外面は凸面状であり、前記粉砕リングの前記粉砕面は凹面状である、請求項１から６のいずれか１項記載のプラネタリローラミル。

【請求項8】

各ローラは、円錐状の外面を有し、前記粉砕リングの前記粉砕面は、円錐形の前記ローラを受け入れるように傾斜させられている、請求項１から６のいずれか１項記載のプラネタリローラミル。

【請求項9】

前記空気供給システムの前記出口は、前記複数のローラの下方で、前記粉砕リングの前記開口の底部に接続されている、請求項１から８のいずれか１項記載のプラネタリローラミル。

【請求項10】

前記粉砕アセンブリは、前記軸と共に回転可能でありかつ前記粉砕アセンブリの下方から前記複数のローラおよび前記粉砕リングへ前記供給材料を搬送するように構成されたプラウアセンブリを有する、請求項１から９のいずれか１項記載のプラネタリローラミル。

【請求項11】

前記プラウアセンブリは、前記第２の支持プレートに固定されている、請求項１０記載のプラネタリローラミル。

【請求項12】

前記軸に固定された少なくとも１つの付加的な支持プレートをさらに有し、該少なくとも１つの付加的な支持プレートは、前記第１の支持プレートおよび前記第２の支持プレートから軸方向に離隔させられており、
前記少なくとも１つの付加的な支持プレートと、前記第１の支持プレートおよび前記第２の支持プレートのうちの一方とに取り付けられかつ前記少なくとも１つの付加的な支持プレートと、前記第１の支持プレートおよび前記第２の支持プレートのうちの一方との間に配置された付加的な複数のローラをさらに有し、該付加的な複数のローラはそれぞれ、前記軸の回転の結果、前記第１の支持プレートと、前記第２の支持プレートと、前記少なくとも１つの付加的な支持プレートとの間で移動するように構成されており、前記複数の付加的なローラはそれぞれ、前記粉砕リングの前記粉砕面と粉砕係合した半径方向外面を有する、請求項１から１１のいずれか１項記載のプラネタリローラミル。

【請求項13】

前記粉砕アセンブリは、少なくとも摂氏１７７度（華氏３５０度）の粉砕ゾーン空気温度で前記供給材料を粉砕するように構成されている、請求項１から１２のいずれか１項記載のプラネタリローラミル。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、高水分供給材料を処理するためのローラミルに関し、特に、高水分供給材料を粉砕し、乾燥させかつ／またはか焼するためにローラミルに配置された粉砕アセンブリを通る空気流を有するプラネタリローラミルに関する。

【0002】

背景
粉砕機は、鉱物、石灰石、石膏、燐灰岩、塩、コークスおよび石炭などの固体材料を小さい粒子に破砕および微粉砕するために使用される。振り子ローラミルは、固体材料を破砕および微粉砕するために使用することができる典型的な粉砕機の一例である。粉砕機は、一般的に、ハウジング内に配置された粉砕セクションを有する。粉砕機は、基礎に取り付けることができる。粉砕セクションは、粉砕面に可動に係合する、振り子式に取り付けられたローラなどの複数の破砕部材を有することができる。破砕部材は、破砕部材に回転運動を付与するモータなどの駆動装置と作動可能に連係している。粉砕機の作動中、加圧力、重力または遠心力が、破砕部材を粉砕面に対して押し付ける。破砕部材は、粉砕面と接触した結果、固体材料を粉砕面に押し付けて微粉砕する。

【0003】

図６に示したように、従来の振り子ミル１００は、固定のベースアセンブリ１１０を有する。固定のベースアセンブリ１１０には粉砕機アセンブリ１８０が配置されている。ミルの底部１８１は、適切な締結具１８１Ｆによってベースアセンブリに固定されている。ベースアセンブリ１１０は、上側環状プレート１１０Ｕと、下側環状プレート１１０Ｌとを有する。上側環状プレート１１０Ｕと、下側環状プレート１１０Ｌとは、複数の角度付けられたベーン１１０Ｖによって互いから離隔させられておりかつ互いに固定されている。隣接するベーン１１０Ｖは、空気を粉砕機アセンブリ１１０へ搬送するように構成された導管１３２（例えば、ノズル）を画定している。壁部１０５（例えば、円筒状の容器）は、粉砕機アセンブリ１８０を包囲しており、ベースアセンブリ１１０に固定されている。粉砕機アセンブリ１８０は、軸受ハウジング１８４によって回転可能に支持された支持軸１８２を有する。軸受ハウジング１８４は、適切な締結具１８５によって振り子ミル１００の底部１８１に固定されている。軸１８２の一方の端部は、軸１８２を回転させるための駆動ユニット（図示せず）に連結されている。軸１８２の反対側の端部には、ハブ１８６が取り付けられている。複数のアーム１８７がハブ１８６から延びている。各アーム１８７は、ジャーナルアセンブリ１８８を回動可能に支持している。ジャーナルアセンブリ１８８の端部にはローラ１８９が回転可能に結合されている。

【0004】

図７に示したように、ジャーナルアセンブリ１８８はジャーナルヘッド１８８Ｈを有し、ジャーナルヘッド１８８Ｈからカラー１８８Ｃが延びている。カラー１８８Ｃは、カラー１８８Ｃを貫通して延びるボアを画定した内面を有する。内面にはブシュ１９４Ａが固定されている。カラー１８８Ｃは、軸１８７Ｐを介してジャーナルアセンブリ１８８をアーム１８７に回動可能に固定している。軸１８７Ｐはアーム１８７から延びている。軸１８７Ｐは、ボア内へ延びておりかつブシュ１９４Ａの内面に摺動可能に係合している。ブシュ１９４Ａは、オイルなどの潤滑剤に浸されている。潤滑剤は、１つまたは複数のシール（図示せず）によってボアに封入されている。

【0005】

図７に示したように、ジャーナルヘッド１８８Ｈを通って段状のボアが延びている。ジャーナルアセンブリ１８８は、長手方向軸線Ｘ１０を有する軸１９３を有する。軸１９３の一部は段状のボア内へ延びており、ジャーナルヘッド１８８Ｈは、ピン１９７Ｃなどの適切な締結具によって軸１９３に固定されている。軸１９３と、段状のボアによって画定された内面との間には、環状のポケット１８８Ｐが形成されている。

【0006】

ジャーナルアセンブリ１８８は、内部領域を有する環状の上側ハウジング１８８Ｕを有する。上側ハウジング１８８Ｕの上側部分は、環状のポケット１８８Ｐ内へ延びている。上側ハウジング１８８Ｕの半径方向外面には、周方向に延びる複数の溝（例えば、３つの溝）が形成されている。上側ハウジング１８８Ｕの半径方向外面と、ジャーナルヘッド１８８Ｈの段状のボアによって画定された内面とは、間隙Ｇ８８Ｒによって互いに半径方向に離隔させられている。間隙Ｇ８８Ｒは、ジャーナルヘッド１８８Ｈに対する上側ハウジング１８８Ｕの回転を可能にするように十分な大きさである。ジャーナルヘッド１８８Ｈと、上側ハウジング１８８Ｕとは、軸方向間隙Ｇ８８によって互いに軸方向に離隔させられている。軸方向間隙Ｇ８８は、ジャーナルヘッド１８８Ｈに対する上側ハウジング１８８Ｕの回転を可能にするように十分な大きさである。間隙Ｇ８８Ｒを回転においてシールするために、各溝にはラビリンスシール１９５が配置されている。

【0007】

図７に示したように、第１のフランジ付きスリーブ１９４Ｂは、上側ハウジング１８８Ｕの内面へ延びており、ピン１９７Ｂによって上側ハウジング１８８Ｕの内面に固定されている。第１のフランジ付きスリーブ１９４Ｂは、間隙Ｇ８８Ｂによって軸１９３から離隔させられた内面を有する。間隙Ｇ８８Ｂは、軸１９３に対する上側ハウジング１８８Ｕの回転を可能にするように十分な大きさである。上側ハウジング１８８Ｕは、軸１９３から半径方向外方へ延びる軸肩部１９３Ｆによって、軸方向下方への移動が制限されている。軸１９３に対する上側ハウジング１８８Ｈの回転を支持するために、肩部１９３Ｆと、上側ハウジング１８８Ｈの内側肩部との間にスラスト軸受１９８が配置されている。

【0008】

図７に示したように、下側ハウジング１８８Ｌは、複数の締結具１９６Ｂによって上側ハウジング１８８Ｕに固定されている。下側ハウジング１８８Ｌは、第２のフランジ付きスリーブ１９４Ｃを有する。第２のフランジ付きスリーブ１９４Ｃは、上側ハウジング１８８Ｕの内面へ延びており、ピン１９７Ａによって上側ハウジング１８８Ｕの内面に固定されている。第２のフランジ付きスリーブ１９４Ｃは、間隙Ｇ８８Ｃによって軸１９３から離隔させられた内面を有する。間隙Ｇ８８Ｃは、軸１９３に対する下側ハウジング１８８Ｌの回転を可能にするように十分な大きさである。下側ハウジング１８８Ｌは、閉鎖された下端部を有する。ローラ１８９は、下側ハウジング１８８Ｌの周囲に配置されており、締結具１９６Ａによって下側ハウジング１８８Ｌに固定されている。

【0009】

ローラ１８９、下側ハウジング１８８Ｌおよび上側ハウジング１８８Ｕは、軸１９３に対してユニットとして回転可能である。間隙Ｇ８８ＢおよびＧ８８Ｃには、下側充填ラインＬＬと上側充填ラインＬＵとの間まで潤滑剤（例えば、オイルまたは合成油）が充填されている。ラビリンスシール１９５は、オイルを間隙Ｇ８８ＢおよびＧ８８Ｃに封入しており、ごみが間隙Ｇ８８ＢおよびＧ８８Ｃに進入するのを防止している。間隙Ｇ８８ＢおよびＧ８８Ｃならびにピン１８７Ｐとスリーブ１９４Ａとの間における潤滑剤の使用は、オイルを劣化から保護するために、従来の振り子ミル１００において作動温度の制限を課す。例えば、石油ベースのオイルが使用されると、ジャーナルアセンブリ１８８の温度は、華氏約２５０度に制限されなければならない。合成油が使用されると、ジャーナルアセンブリ１８８の温度は、華氏約３５０度に制限されなければならない。

【0010】

このような温度の制約は、１０質量パーセント未満の水分を有する材料を粉砕するための従来の振り子ミル１００を制限する。なぜならば、粉砕される材料を乾燥させるために利用できる熱が不十分であるからである。例えば、石膏（例えば、合成石膏、天然石膏またはそれらの混合物）をか焼するとき、必要とされる出口温度は、華氏約３２５～３５０度であるが、入口温度は、華氏１０００度まで高くなることがある。ジャーナルアセンブリ１８８の領域における温度は、一般的に、出口温度より少なくとも華氏１００度高い。その結果、ジャーナルアセンブリ１８８の温度は、華氏４５０度を超え、これは、石油ベースのオイルおよび合成油を含むあらゆる潤滑剤のための最大作動温度よりも高い。すなわち、従来の振り子ミル１００は、高い水分（例えば、５～１０質量パーセント（ｗｔ％）の表面水および約２０ｗｔ％の化学結合水分）を有する石膏などの供給材料を粉砕し、か焼しかつ乾燥させるように構成されていない。

【0011】

再び図６を参照すると、ローラ１８９は、リング１２２の硬化させられた内方に面した面１２９に転がり係合している。プラウアセンブリ１９０は、プラウ支持体１９１によってハブ１８６に結合されている。しかしながら、ジャーナルアセンブリ１８８はかなり重く、したがって、従来の振り子ミル１００を損傷する可能性があるジャーナルアセンブリ１８８の過剰な振動および揺れを防止するために、軸１８２、ハブ１８６、アーム１８７、ジャーナルアセンブリ１８８およびローラ１８９が回転する速度が所定の大きさよりも低く維持されることを必要とする。従来の振り子ミル１００は、高い粉砕速度において振動を生じる傾向がある。高い粉砕速度は、２５～３５ミクロンの粉砕された製品を製造するために、４０～８０ミクロン以下のサイズを有する供給材料を粉砕するために必要とされる。したがって、従来の振り子ミル１００は、速度制限を有する。この速度制限は、従来の振り子ミル１００が、２５～３５ミクロンまたはより微細なサイズの粉砕された粒子を有する十分なスループットを提供することを妨げる。

【0012】

振り子ミル１００の作動中、軸１８２は、ハブ１８６およびアーム１８７を回転させ、これにより、ジャーナルアセンブリ１８８は振り子式に外方へ揺れ動く。これにより、ローラ１８９は、遠心力によって、硬化させられた面１２９に対して外方へ押し付けられる。粉砕機アセンブリ１１０によって破砕または微粉砕される材料は、粉砕機アセンブリ１８０の上方から、シュート（図示せず）を通って振り子ミル１００の内部領域１８０Ａへ導入され、プラウアセンブリ１９０へ供給される。プラウアセンブリ１９０は、破砕または微粉砕される材料を、ローラ１８９およびリング１２２の領域へ推進する。矢印１９２によって示したように、空気は、導管１３２を通じて振り子ミル１００へ供給される。材料は、ローラ１８９と、リング１２２の硬化させられた面１２９との間で破砕される。

【0013】

図８に示したように、超微細粉砕のための従来のプラネタリミル２００には、粉砕機アセンブリ２８０が配置されている。本明細書で使用される場合、“超微細”という用語は、ｄ５０＜５ミクロンの粒径範囲に粉砕された材料を意味し、ｄ５０は、質量当たりの平均粒径として規定される。外壁２０５（例えば、円筒状の容器）は、粉砕機アセンブリ２８０を包囲している。粉砕機アセンブリ２８０は、軸受ハウジング２８４によって回転可能に支持された支持軸２８２を有する。軸２８２の一方の端部は、軸２８２を回転させるための駆動ユニット（図示せず）に連結されている。軸２８２の反対側の端部は、互いに離隔させられかつ軸２８２に取り付けられた上側プレート（例えば、円形のディスク状プレート）２８６Ｕと、下側プレート（例えば、円形のディスク状プレート）２８６Ｌとを有する。複数のローラ２８９（例えば、図９に示された６つのローラ）は、軸２８２の周囲にプラネタリ配列で上側プレート２８６Ｕと下側プレート２８６Ｌとの間に配置されている。各ローラ２８９は、ピン２８９Ｐによって回転するように支持されている。ピン２８９Ｐは、ローラ２８９を通って延びており、上側プレート２８６Ｕおよび下側プレート２８６Ｌに固定されている。各ローラ２８９は、リング２２２の、硬化させられた内方に面した面２２９に転がり係合している。上側プレート２８６Ｕおよび下側プレート２８６Ｌは、リング２２２と同心状である。上側プレート２８６Ｕおよび下側プレート２８６Ｌそれぞれの最も外側の周面は、それぞれ距離Ｄ１およびＤ２だけリング２２２の硬化させられた内方に面した面２２９から離隔させられており、これにより、それぞれ環状の間隙Ｇ１およびＧ２を形成している。

【0014】

図９に示したように、リング２２２の内方に面した面２２９は、断面領域Ａ１を規定する内径Ｄ５を有する。環状の間隙Ｇ１は、領域Ａ１の約１０パーセント以下の領域Ａ２を有する。

【0015】

図８を参照すると、分配プレート２９１（例えば、円形のディスク状プレート）は、リング２２２の下縁２２２Ｅの下方で軸２８２に取り付けられており、かつ距離Ｄ３だけ下縁２２２Ｅから離隔させられており、これにより、間隙Ｇ３を形成している。分配プレート２９１は上面２９１Ｕを有する。

【0016】

図８に示したように、環状の隔壁２０５Ｆが、外壁２０５の内側に配置されておりかつ距離Ｄ４だけ外壁２０５から離隔させられており、これにより、外壁２０５と隔壁２０５Ｆとの間に環状の間隙Ｇ４を形成している。隔壁２０５Ｆの下縁は、リング２２２の上縁の近くに配置されている。リング２２２の半径方向外面は、距離Ｄ６だけ外壁２０５の内面から離隔させられており、これにより、外壁２０５とリング２２２との間に環状の間隙Ｇ６を形成している。

【0017】

図８に示したように、分級機アセンブリ２５５が、軸２５５Ｘによって外壁２０５の上端部２０５Ｕに回転可能に取り付けられている。分級機アセンブリ２５５は、軸２５５Ｘに固定された対向するプレートの間に取り付けられた複数の離隔させられたベーン２５５Ｖを有する。ベーンによって画定された内部領域は、ダクト２５５Ｄと通じており、このダクト２５５Ｄは、出口ダクト２３３へ排出する。空気入口ダクト２１１は、粉砕機アセンブリ２８０および分配プレート２９１の下方で外壁２０５の下側部分に取り付けられている。

【0018】

超微細粉砕のための従来のプラネタリミル２００の作動中、粉砕される材料Ｍ１は、隔壁２０５Ｆによって画定された内部領域へ供給され、上側プレート２８６Ｕ上へ落下する。上側および下側のプレート２８６Ｕおよび２８６Ｌは、軸２８２によって回転させられる。上側および下側のプレート２８６Ｕおよび２８６Ｌの回転は、ローラ２８９を、軸２８２およびピン２８９Ｐから半径方向外方へ移動させ、これにより、リング２２２の内方に面した面２２９に回転するように係合する。粉砕される材料Ｍ１は、遠心力によって上側プレート上で半径方向外方へ分散させられる。粉砕される材料は、間隙Ｇ１内へ落下し、ローラ２８９と、リング２２２の内方に面した面２２９との間で、粉砕された材料Ｍ２に粉砕される。粉砕された材料Ｍ２は、分配プレート２９１の上面２９１Ｕ上へ落下し、外壁２０５とリング２２２との間の間隙Ｇ６内へ排出される。

【0019】

矢印Ｆ１によって示したように、空気は入口ダクト２１１へ供給される。入口ダクト２１１は、外壁２０５とリング２２２との間の間隙Ｇ６と連通しており、粉砕アセンブリ２８０をほとんど迂回する。間隙Ｇ１，Ｇ２およびＧ３は最小限にされており、これにより、粉砕アセンブリを通る空気流を最小限にし、粉砕アセンブリにおける通流速度を最小限にしかつ粉砕アセンブリ２８０における粉砕される材料Ｍ１の保持時間を延長させ、これにより、粉砕された材料Ｍ２が超微細状態に粉砕される。粉砕アセンブリ２８０を通る高速の空気流が存在しないことにより、従来のプラネタリミル２００の使用は、５質量パーセント未満の水分を有する材料を粉砕することに制限される。なぜならば、粉砕される材料を乾燥させるために利用できる空気流が不十分だからである。空気は、間隙Ｇ６を通り、さらに、外壁２０５と隔壁２０５Ｆとの間の間隙Ｇ４を通って、粉砕された材料Ｍ２を運搬する。矢印Ｆ３によって示したように、空気は、粉砕された材料Ｍ２を分級機アセンブリ２５５へ搬送する。分級機アセンブリ２５５は、粉砕された材料Ｍ２を超微細状態で出口ダクト２３３から排出し、より大きな、完全に粉砕されていない材料Ｍ３を粉砕アセンブリ２８０へ戻す。

【0020】

米国特許第３０２７１０３号明細書は、ピストンをヨークに対して半径方向外方へ押し付け、これにより、粉砕リングに対するローラの粉砕圧力を増大させるために、ローラのあらゆる移動が、圧力下の流体を圧力チャンバへ進入させることによるものであるように、粉砕リングの内面に対する粉砕ローラの圧力を変化させるための圧力応答手段を有する、固体材料を微粉砕するための粉砕機を開示している。しかしながら、米国特許第３０２７１０３号明細書は、軸の回転の結果としての複数のローラそれぞれの半径方向外方への移動を開示または示唆していない。

【0021】

米国特許第３０２７１０３号明細書は、さらに、スパイダにおいて円弧状に離隔させられた関係で取り付けられたヨークを開示しており、スパイダは、軸と共にヨークが回転するために軸受支持体の上方で軸にスプライン結合またはその他の方法で固定されている。ヨークは、各ヨークのための上側および下側の円筒状のバーにおいてスパイダに対して内方および外方へ半径方向移動を行う。米国特許第３０２７１０３号明細書は、ローラの各対のためにヨークが設けられていることも開示している。ローラはヨークに取り付けられており、各ヨークは、鉛直方向ウェブによって接続された上側および下側のアームを有する。ヨークは、反対に離隔させられた関係で配置されており、回転可能に取り付けられた軸にスプライン結合またはその他の方法で固定された上側および下側の円筒状ブロックに対する内方および外方の半径方向移動を行う。しかしながら、米国特許第３０２７１０３号明細書は、軸に取り付けられたローラのためのいかなる支持プレートも開示または示唆していない。

【0022】

図１０に示したように、米国特許第１６０９５２９号明細書は、タルクを製造するための、粉砕リング３０３を通って延びる周方向入口３０２を通る材料供給部３０１を有する微粉砕機３００に関する。タルクが微粉砕された後、タルクは、排気ファンによって、ローラ３５０の間から引き出される。米国特許第１６０９５２９号明細書に開示された微粉砕機３００は、開口を有する側壁３１４を有する。開口は、微粉砕機の出口の近くの流れ領域ＦＡのサイズを制限する。

【0023】

前記に基づき、高水分量を有する供給材料を乾燥させかつ粉砕するように構成された改良されたローラミルが必要とされている。

【0024】

概要
本明細書において、カオリンクレー、ベントナイト、石灰石、石油コークス、石炭、合成石膏、天然石膏および合成石膏と天然石膏との混合物などの供給材料を処理するためのプラネタリローラミルが開示されている。プラネタリローラミルは、少なくとも摂氏１７７度（華氏３５０度）の粉砕ゾーン空気温度で供給材料を粉砕するように構成された粉砕アセンブリを有する。このような高い空気温度を、提供することができる。なぜならば、本明細書に説明されているように、ローラのための潤滑剤が必要とされないからである。プラネタリローラミルは、固定フレームに取り付けられた容器アセンブリを有する。容器アセンブリは、内面と、容器アセンブリと連通した材料供給部とを有する。粉砕アセンブリは、材料供給部の下方で容器アセンブリに配置されている。粉砕アセンブリは、環状の粉砕リングを有し、この環状の粉砕リングを開口が貫通して延びている。開口は、半径方向内方に面した粉砕面によって画定されており、第１の領域を有する。粉砕リングは、容器アセンブリの内面とシーリング係合している。粉砕アセンブリは、フレームに回転可能に取り付けられた軸を有する。第１の支持プレートは、軸に固定されており、第２の領域を規定する、第１の軸方向に面した面を有する。第２の支持プレートも、軸に固定されており、第３の領域を規定する、第２の軸方向に面した面を有する。第２の支持プレートは、第１の支持プレートから軸方向に離隔させられている。複数のローラは、第１の支持プレートおよび第２の支持プレートに回転可能に取り付けられており、第１の支持プレートと第２の支持プレートとの間に配置されている。複数のローラはそれぞれ、軸の回転の結果、第１の支持プレートと第２の支持プレートとの間で移動するように構成されている。複数のローラはそれぞれ、半径方向外面を有する。半径方向外面は、粉砕リングの粉砕面と粉砕係合し、例えば、外面は粉砕リングの粉砕面と転がり係合するまたは外面は、粉砕を行うために粉砕リングの粉砕面の十分に近くに位置する。プラネタリローラミルは、開口を通じて空気を供給するために粉砕リングにおける開口と連通した出口を有する空気供給システムを有する。例えば、１つの実施の形態では、空気供給システムの出口は、複数のローラの下方で、粉砕リングの開口の底部に接続されている。粉砕アセンブリにおいて供給材料から水分を除去するために所定の量の加熱された空気を提供するために、第１の支持プレートの第２の領域および第２の支持プレートの第３の領域が、第１の領域の少なくとも３０％の開口を通る流れ領域を構成する大きさであるように、第１の支持プレートおよび第２の支持プレートは非円形である。

【0025】

１つの実施の形態では、複数のローラはそれぞれ、各ローラを軸方向に貫通するボアを有する。ボアは、内径を有する。複数のローラはそれぞれ、第１のプレートおよび第２のプレートに固定されかつ第１のプレートと第２のプレートとの間に延びるピンに取り付けられている。ピンは、ボアの内径より小さい外径を有する。

【0026】

１つの実施の形態では、所定の量の加熱された空気が、合成石膏、天然石膏またはそれらの混合物を乾燥させかつ／またはか焼するために十分であるように、流れ領域は、第１の領域の４０～７０パーセントである。

【0027】

１つの実施の形態では、所定の量の加熱された空気が、合成石膏、天然石膏またはそれらの混合物を乾燥させかつか焼するために十分であるように、流れ領域は、第１の領域の４０～５０パーセントである。

【0028】

１つの実施の形態では、所定の量の加熱された空気が、所定の粒径の粉砕されかつか焼された製品を製造するために粉砕領域において十分な滞留時間を提供しながら、約１０ｗｔ％の表面水および約２０ｗｔ％の化学結合水分を有する合成石膏、約５％の表面水および約２０ｗｔ％の結合水分を有する天然石膏または約５ｗｔ％～約１０ｗｔ％の表面水および約２０ｗｔ％の化学結合水分を有する合成石膏と天然石膏との混合物を乾燥させかつ／またはか焼するために十分であるように、流れ領域は、第１の領域の４０～７０パーセントである。

【0029】

１つの実施の形態では、所定の量の加熱された空気が、所定の粒径の粉砕されかつか焼された製品を製造するために粉砕領域において十分な滞留時間を提供しながら、約１０ｗｔ％の表面水および約２０ｗｔ％の化学結合水分を有する合成石膏、約５％の表面水および約２０ｗｔ％の化学結合水分を有する天然石膏または約５ｗｔ％～約１０ｗｔ％の表面水および約２０ｗｔ％の化学結合水分を有する合成石膏と天然石膏との混合物を乾燥させかつ／またはか焼するために十分であるように、流れ領域は、第１の領域の４０～５０パーセントである。

【0030】

１つの実施の形態では、所定の量の加熱された空気は、１ミリメートル未満の粒径を有する供給材料を乾燥させかつ／またはか焼するために十分である。

【0031】

１つの実施の形態において、所定の量の加熱された空気が、カオリンクレー、ベントナイト、石灰石、石油コークスおよび／または石炭などの供給材料から水分を除去するために十分であるように、流れ領域は、第１の領域の３０～６０パーセントである。

【0032】

１つの実施の形態では、所定の量の加熱された空気が、所定の粒径の粉砕されかつ乾燥された製品を製造するために十分な粉砕領域を提供しながら、５ｗｔ％より大きな水分含有率を有する供給材料から水分を除去するために十分であるように、流れ領域は、第１の領域の３０～６０パーセントである。

【0033】

１つの実施の形態では、所定の量の加熱された空気が、約０．０５～約５０ｍｍの粒径を有する供給材料から水分を除去するために十分であるように、流れ領域は、第１の領域の３０～６０パーセントである。

【0034】

１つの実施の形態では、所定の量の加熱された空気が、カオリンクレー、ベントナイト、石灰石、石油コークスおよび／または石炭などの供給材料から水分を除去するために十分であるように、流れ領域は、第１の領域の３０～４０パーセントである。

【0035】

１つの実施の形態では、所定の量の加熱された空気が、所定の粒径の粉砕されかつ乾燥された製品を製造するために十分な粉砕領域を提供しながら、５ｗｔ％より大きな水分含有率を有する供給材料から水分を除去するために十分であるように、流れ領域は、第１の領域の３０～４０パーセントである。

【0036】

１つの実施の形態では、所定の量の加熱された空気が、約０．０５～約５０ｍｍの粒径を有する供給材料から水分を除去するために十分であるように、流れ領域は、第１の領域の３０～４０パーセントである。

【0037】

１つの実施の形態では、各ローラの半径方向外面は凸面状であり、粉砕リングの粉砕面は凹面状である。しかしながら、別の実施の形態では、各ローラの半径方向外面は実質的に直線的であり、粉砕リングの粉砕面は実質的に直線的である。１つの実施の形態では、各ローラは、円錐状の外面を有し、粉砕リングの粉砕面は、円錐形のローラを受け入れるように傾斜させられている。

【0038】

１つの実施の形態では、粉砕アセンブリは、プラウアセンブリを有する。プラウアセンブリは、軸と共に回転可能であり、粉砕アセンブリの下方から複数のローラおよび粉砕リングまで供給材料を搬送するように構成されている。

【0039】

別の実施の形態では、プラネタリローラミルは、軸に固定された１つまたは複数の付加的な支持プレートを有する。付加的な支持プレートは、第１の支持プレートおよび第２の支持プレートから軸方向に離隔させられている。付加的な複数のローラは、付加的な支持プレートのうちの１つと、第１の支持プレートまたは第２の支持プレートとに回転可能に取り付けられており、付加的な支持プレートのうちの１つと、第１の支持プレートまたは第２の支持プレートとの間に配置されている。付加的な複数のローラはそれぞれ、軸の回転の結果、第１の支持プレート、第２の支持プレートおよび付加的な支持プレートの間で移動するように構成されている。複数の付加的なローラはそれぞれ、粉砕リングの粉砕面と粉砕係合した半径方向外面を有する。

【0040】

１つの実施の形態では、粉砕アセンブリは、少なくとも摂氏１７７度（華氏３５０度）の粉砕ゾーン空気温度で供給材料を粉砕するように構成されている。

【0041】

１つの実施の形態では、潤滑剤は、複数のローラのそれぞれによって画定されたボアに配置されていない。

【0042】

１つの実施の形態では、材料供給部は、容器アセンブリを通ってその内部領域内へ延びる出口を有する。ランプは、内面に固定されており、出口に対して下方および半径方向内方へかつ少なくとも部分的に出口と粉砕リングとの間に延びている。１つの実施の形態では、カバーは、出口と、ランプの少なくとも一部との上に配置されている。

【0043】

１つの実施の形態では、ローラは、粉砕リングに対してローラの鉛直方向位置を調節するための手段（例えば、シムスタック）を有する。

【0044】

１つの実施の形態では、第１の支持プレートおよび／または第２の支持プレートは、中央領域と、中央領域から外方へ延びる１つまたは複数のローブを有する。ローブは、非対称の形状を有する。各ローブは、ローラ取付けピンを受け入れるための領域（例えば、開口、凹所または面）を有する。領域は中心点を有する。非対称の形状は、後縁と、後縁と概して反対側の前縁とを有する。後縁は、前縁よりも中心点からさらに離れるように延びている。

【0045】

１つの実施の形態では、複数のローラはそれぞれ、軸方向端部を有する。後縁から前縁の方向での第１の支持プレートおよび第２の支持プレートの回転中、ローブが、前縁および後縁に隣接した、ローラの軸方向端部の少なくとも一部をカバーするように、中心点がローブに配置されている。

【0046】

供給材料を処理するための粉砕機が本明細書に開示されている。粉砕機は、固定のフレームに取り付けられかつ内周面を有する容器アセンブリを有する。粉砕機は、内周面を通って半径方向内方へ延びる出口を介して容器アセンブリの内部領域と連通した材料供給部を有する。粉砕アセンブリ（例えば、振り子構成またはプラネタリ構成）は、容器アセンブリに配置されている。粉砕アセンブリは、半径方向内方に面した粉砕面を有する環状の粉砕リングを有する。軸は、例えば軸受アセンブリを介してフレームに回転可能に取り付けられている。複数のローラは、粉砕面と粉砕係合するように構成されている。ランプは、内面に固定されており、出口に対して下方および半径方向内方へかつ少なくとも部分的に出口と粉砕リングとの間に延びている。１つの実施の形態では、ランプの底部は、粉砕リングの半径方向内縁（例えば、粉砕面の一部）において半径方向外方で終わっており、粉砕ローラの半径方向外側に配置されている。

【0047】

１つの実施の形態では、カバーは、出口と、ランプの少なくとも一部との上に配置されている（例えば、溶接によってまたは機械的な締結具を用いて取り付けられている）。１つの実施の形態では、カバーは、１つまたは複数の側部プレートまたは壁部と、１つまたは複数の前側プレート（例えば、傾斜した、水平および／または鉛直のプレートまたは壁部）とを有する。１つの実施の形態では、カバーは、粉砕ローラの半径方向外側に配置されている。１つの実施の形態では、カバーの一部は、粉砕リングの半径方向内方へ延びている。粉砕アセンブリは、プラネタリ構成において支持プレートの間に配置された粉砕ローラを有するプラネタリ構成であってもよい（例えば、図１Ａおよび図１Ｂ参照）。粉砕アセンブリは、振り子構成を介して支持された粉砕ローラを有する振り子タイプであってもよい（例えば、図６および図７参照）。

【0048】

１つの実施の形態では、支持構造（例えば、スパイダプレート、ハブ、支持プレート、支持アーム、ガセットおよびそれらの組合せ）が軸に固定されている。１つの実施の形態では、複数のローラは、振り子またはプラネタリ構成において支持構造に回転可能に取り付けられている。１つの実施の形態において、粉砕ミルは、プラネタリローラミルまたは振り子ミルである。

【0049】

さらに、本明細書には、振り子ミルなどのローラミルを改造する方法が開示されている。方法は、固定のフレームに取り付けられた容器アセンブリと、容器アセンブリに配置された粉砕アセンブリとを有するローラミルを提供することを含む。粉砕アセンブリは、第１の粉砕リングを有し、第１の粉砕リングを第１の開口が貫通して延びている。第１の開口は、第１の半径方向内方に面した粉砕面によって画定されており、第１の領域を有する。第１の粉砕リングは、容器アセンブリの内面とシーリング係合している。軸は、フレームに回転可能に取り付けられている。ハブは、例えばキーおよびキー溝構成を介して、軸の一方の端部に取り付けられている。複数のアーム（例えば、スパイダプレート）がハブから延びている。粉砕アセンブリは複数のジャーナルアセンブリを有する。複数のジャーナルアセンブリのうちの１つは、複数のアームのそれぞれに回動可能に固定されている。粉砕アセンブリは複数の第１のローラを有する。複数の第１のローラのうちの１つは、各ジャーナルアセンブリに回転可能に結合されている。ローラミルを改造する方法は、複数のアームと、複数のジャーナルアセンブリと、複数の第１のローラとをローラミルから取り外すことを含む。方法は、スリーブと、第１の支持プレートと、第２の支持プレートと、複数の第２のローラとを提供することを含む。スリーブは軸上に配置されており、スリーブはハブを介して軸に固定されている。方法は、第１の支持プレートをスリーブに固定することを含む。第１の支持プレートは、第２の領域を規定する、第１の軸方向に面した面を有する。方法は、第２の支持プレートをスリーブに固定することを含む。第２の支持プレートは、第３の領域を規定する、第２の軸方向に面した面を有する。第２の支持プレートは、第１の支持プレートから軸方向に離隔させられている。方法は、複数のローラがそれぞれ、軸の回転の結果、軸に対して半径方向外方へ移動しかつ／または第１および第２の支持プレートの間で移動するように構成されるように、複数の第２のローラを第１の支持プレートおよび第２の支持プレートにかつ第１の支持プレートと第２の支持プレートとの間に回転可能に取り付けることを含む。複数のローラはそれぞれ、半径方向外面を有する。粉砕アセンブリにおいて供給材料から水分を除去するために所定の量の加熱された空気を提供するために、第１の支持プレートの第２の領域および第２の支持プレートの第３の領域が、第１の領域の少なくとも３０％の第１の開口を通る流れ領域を構成する大きさであるように、第１の支持プレートおよび第２の支持プレートは非円形である。

【0050】

１つの実施の形態では、方法は、ハブに固定された第１のプラウアセンブリを提供することを含む。第１のプラウアセンブリは、ローラミルから取り外される。方法は、１つまたは複数の第２のプラウアセンブリを提供し、第２のプラウアセンブリを第２の支持プレートの底部に固定することを含む。

【0051】

１つの実施の形態では、方法は、第１の粉砕リングをローラミルから取り外すことを含む。第２の粉砕リングが提供される。第２の粉砕リングは、第１の半径方向内方に面した粉砕面によって画定されかつ第１の領域Ａ１を有する第１の開口を有する。第１および第２の粉砕リングの第１の領域の大きさは、等しくてもよいまたは異なってもよい。方法は、第２の粉砕リングをローラミルに据え付けることを含む。

【0052】

１つの実施の形態では、方法は、容器アセンブリの内面とシーリング係合するように第２の粉砕リングを据え付けることを含む。

【0053】

１つの実施の形態では、方法は、例えば、シムスタックの使用により、粉砕リングに対するローラの鉛直方向位置を調節することを含む。

【0054】

さらに、本明細書には、プラネタリローラミルのための支持プレートが開示されている。支持プレートは、回転の中心を有する中心領域と、中心領域から半径方向外方へ延びる１つまたは複数のローブとを有する。各ローブは、非対称の形状を有する。各ローブは、ローラ取付けピンを受け入れるための領域（例えば、凹所、開口または面）を有する。領域は中心点を有する。非対称の形状は、後縁と、後縁と概して反対側の前縁とを有する。後縁は、前縁よりも中心点からさらに離れるように延びている。

【0055】

１つの実施の形態では、後縁から前縁の方向での支持プレートの回転中、ローブが、前縁および後縁に隣接した、ローラの軸方向端部の少なくとも一部をカバーするように構成されるように、中心点がローブに配置されている。

【図面の簡単な説明】

【0056】

【図1A】４つの異形ローラを備える、本発明のプラネタリローラミルの斜視図である。

【図1B】４つの直線的なローラを備える、本発明のプラネタリローラミルの斜視図である。

【図2A】線２Ａ－２Ａに沿って見た、図１Ａのプラネタリローラミルの断面図である。

【図2B】線２Ｂ－２Ｂに沿って見た、図１Ｂのプラネタリローラミルの断面図である。

【図2C】異形ローラの２つの層を備える、プラネタリローラミルの一部の断面図である。

【図2D】線２Ｄ－２Ｄに沿って見た、図２Ａのローラのうちの１つの拡大断面図である。

【図2E】異形ローラと、摩耗プレートと、代替的なプラウ取付け構成とを備えた、本発明のプラネタリローラミルの別の実施の形態の断面図である。

【図2F】円錐形のローラと、摩耗プレートと、代替的なプラウ取付け構成とを備えた、本発明のプラネタリローラミルの別の実施の形態の断面図である。

【図3A】３つのローラを有する、本発明のプラネタリローラミルの粉砕アセンブリの１つの実施の形態の平面図である。

【図3B】３つのローラを有する、本発明のプラネタリローラミルの粉砕アセンブリの別の実施の形態の平面図である。

【図3C】非対称的な支持および摩耗プレートと共に示された、図２Ａのプラネタリローラミルの粉砕アセンブリの別の実施の形態の平面図である。

【図3D】図３Ｃの支持プレートにおいて使用するための摩耗プレートの拡大図である。

【図3E】中立状態で示された、ローラのうちの１つと、図３Ｄの支持プレートのローブとの拡大図である。

【図3F】回転状態で示された、ローラのうちの１つと、図３Ｄの支持プレートのローブとの拡大図である。

【図4A】６つのローラを有する、本発明のプラネタリローラミルの粉砕アセンブリの１つの実施の形態の平面図である。

【図4B】６つのローラを有する、本発明のプラネタリローラミルの粉砕アセンブリの１つの実施の形態の平面図である。

【図5】本発明のプラネタリローラミルの３ローラ実施形態の斜視図である。

【図6】従来の振り子ミルの断面図である。

【図7】図６の振り子およびローラアセンブリのうちの１つの拡大断面図である。

【図8】粉砕機アセンブリの外側の空気流を用いた超微細粉砕のための従来のプラネタリローラミルの概略図である。

【図9】線９－９に沿って見た、図８のプラネタリローラミルの断面図である。

【図10】従来の微粉砕機の断面図である。

【図11】従来の粉砕機の内部領域の斜視図である。

【図12】材料供給シュートから延びたランプと共に示された、本発明の粉砕機の内部領域の斜視図である。

【図13】シュート上に据え付けられたカバーと共に示された、図１２の粉砕機の内部領域の斜視図である。

【図14】図１３の粉砕機の断面図である。

【図15】図１２の粉砕機に据え付けられたランプおよびシュートの別の実施の形態の断面図である。

【0057】

詳細な説明
図１Ａに示したように、合成石膏、天然石膏、合成石膏と天然石膏の混合物、カオリンクレー、ベントナイト、石灰石、石油コークスおよび石炭などの、ただしこれらに限定されない供給材料を処理（例えば、粉砕、乾燥および／またはか焼）するためのプラネタリローラミル（本明細書では“ローラミル”とも呼ばれる）が、概して要素番号１０によって示されている。すなわち、ローラミル１０は、粉砕アセンブリにおいて供給材料から水分を除去するために利用される。ローラミル１０は、固定フレーム２１に取り付けられた容器アセンブリ２０を有する。容器アセンブリ２０は、軸線Ａ１０を中心に鉛直の向きで示されている。容器アセンブリ２０は、１）容器アセンブリの底部に配置された粉砕セクション２０Ａと、２）粉砕セクション２０Ａの軸方向上方に配置された材料供給セクション２０Ｂと、３）供給セクション２０Ｂの軸方向上方に配置された分級機ハウジング２０Ｃと、を有する。材料供給装置２２は、材料供給セクション２０Ｂと連通しておりかつ材料供給セクション２０Ｂに固定されている。材料供給装置２２は、供給される材料を受け入れるための入口２２Ａと、供給材料を供給セクション２０Ｂへ供給するための出口２２Ｂと、を有する。材料供給装置２２の出口２２Ｂは、粉砕セクション２０Ａの軸方向上方に配置されているので、供給材料は、ローラ５０と、粉砕リング３２の軸方向上縁３２Ｘとの軸方向上方において粉砕セクション２０Ａに進入する。タービン分級機４０は、軸４０Ａを介して容器アセンブリ２０の上側部分に回転可能に取り付けられており、軸４０Ａは、軸４０Ａおよびタービン分級機４０を回転させるための駆動アセンブリ４０Ｂに連結されている。タービン分級機４０は、容器アセンブリ２０の出口４１と連通している。タービン分級機４０は、追加的な粉砕を要する材料を粉砕セクション２０Ａへ戻しながら、適切に粉砕された材料を出口４１から排出させる。タービン分級機４０が図示および説明されているが、本発明はこれに関して制限されない。なぜならば、その他の分級機が使用されてもよいからである。その他の分級機は、R.F.O’Maraに１９３８年２月１５日に発行された米国特許第２１０８６０９号明細書に図示および説明されかつまたＰＣＴ出願第ＰＣＴ／ＵＳ２０１７／２３５６０において、それに含まれた図２および図３を参照して説明された、ホイザセパレータを含む。

【0058】

図１１に示したように、供給セクション２０Ｂにおける出口２２Ｂは、材料供給装置２２と出口２２Ｂとの間の連通を提供しており、出口２２Ｂは、容器アセンブリ２０の内面２０Ｄまで延びている。材料供給装置２２によって供給される材料は、出口２２Ｂを通過し、矢印Ｒ２０によって示したように、重力の助けにより、粉砕リング３２の軸方向上縁３２Ｘ上に落下する。粉砕される材料の一部（例えば、より大きなおよび／またはより重い粒子）は、矢印Ｒ２１によって示したように、軸方向上縁３２Ｘから粉砕セクション２０Ａ内へ落下することができる。しかしながら、より小さな粒子およびファイン（例えば、合成石膏および石灰石）は、矢印５１Ａによって示したような上向き通気によって粉砕セクション２０Ａから引き離されることができ、これにより、粉砕セクション２０Ａを迂回する。

【0059】

図１２および図１４に示したように、ランプ４９が出口２２Ｂの下縁部２２Ｘから延びており、図１Ａおよび図１Ｂに示したように、プラネタリタイプローラミルの粉砕リング３２の軸方向上縁３２Ｘまで、下方かつ半径方向内方へ傾斜している。ランプ４９は、プラネタリタイプローラミルに関して使用されるように図示および説明されているが、ランプ４９は、図６および図７に示したような、振り子タイプローラミルにおいて使用されてもよい。１つの実施の形態において、ランプ４９は、あらゆるタイプの粉砕機において使用されてもよい。１つの実施の形態では、ランプ４９の上端４９Ｕは、溶接２２Ｗ、例えば出口２２Ｂの下縁に配置された溶接２２Ｗによって、容器アセンブリ２０の内面２０Ｄに固定されている。１つの実施の形態では、ランプ４９の下端部４９Ｂは、粉砕リング３２の軸方向上縁３２Ｘに載置されている。１つの実施の形態では、下端部４９Ｂおよび上端部４９Ｕを含むランプ４９は、粉砕リング３２の半径方向内縁の半径方向外側（例えば、粉砕面４６の近く）に配置されている。溶接２２Ｗおよび３２Ｗは、ランプ４９を内面２０Ｄと、粉砕リング３２の軸方向上縁３２Ｘとに固定するように図示および説明されているが、本発明は、これに関して制限されない。なぜならばその他の構成が使用されてもよいからである。このその他の構成は、機械的な締結具、内面２０Ｄまたは粉砕リング３２と一体的に形成されたランプを含み、ランプ４９を粉砕リング３２から離隔させることができるおよび／またはランプ４９を、１つまたは複数のブラケット、フィクスチャまたはカバーによって内面２０Ｄおよび／または粉砕リング３２に固定することができる。図１４に示したように、ランプ４９の下端部４９Ｂは、粉砕面４６の縁部から距離Ｇ３０のところで終わっている。この距離Ｇ３０は、粉砕リング３２の許容できる最大の摩耗に基づいて決定される。

【0060】

図１３および図１４に示されているように、カバー５９が、ランプ４９および出口２２Ｂ上に位置決めされている。カバー５９は、対向する三角形の側壁５９Ｅによって支持された傾斜面５９Ｆを有する。傾斜面５９Ｆは、その上縁５９Ｕから下方かつ半径方向内方へ傾斜している。傾斜面５９Ｆは、カバー５９の下縁５９Ｂにおいて終わっている。１つの実施の形態では、下縁５９Ｂは、粉砕リング３２の軸方向上縁３２Ｘの上方の所定の距離Ｇ３３のところで終わっている。１つの実施の形態では、距離Ｇ３３はゼロであり、下縁は、粉砕リング３２の軸方向上縁３２Ｘと同一平面の水平面において終わっている。カバー５９の下縁５９Ｂは、粉砕される材料を排出するための十分な領域を提供するために、距離Ｇ３１だけ粉砕面４６から半径方向内側に延びている。カバー５９の下縁５９Ｂは、粉砕面４６より半径方向内側に延びているように図示および説明されているが、本発明は、これに関して制限されない。なぜならば、カバー５９の下縁５９Ｂは、粉砕面４６より半径方向外側で終わっていてもよいからである。

【0061】

カバーおよびランプは概して、粉砕領域が材料供給部の出口のすぐ下方にある構成（例えば、プラネタリ粉砕機および振り子粉砕機）においては必要とされないが、図１３および図１４に示されたカバー５９は、空気力学的であり、空気流に対する妨害を最小限に減じ、合成石膏および石灰石などの微細な供給材料を粉砕しかつ乾燥させるために有効である、ということを出願人は発見した。ランプ４９およびカバー５９の使用は、粉砕される材料のための、出口２２Ｂと粉砕領域２０Ａとの間の直接的かつ妨害されない流路Ｒ２２を提供するために協働する、ということを出願人は発見した。ランプ４９およびカバー５９は、ランプまたはカバーを有さない図１１に示された構成と比較して、粉砕される材料を出口２２Ｂから粉砕セクション２０Ａへより迅速に移動させる。ランプ４９およびカバー５９の使用は、ランプまたはカバーを有さない図１１に示された構成と比較して、上向き通気５１Ａによって運び去られる材料の量を減じるように協働し、これにより、粉砕セクション２０Ａに進入する、出口２２Ｂを通って排出される材料の割合を増大させる、ということを出願人はさらに発見した。

【0062】

図１５は、図１２および図１４のランプ４９およびカバー５９の構成によって形成されるものと比較して、より大きな内部領域を結果として生じる、ランプ４９’およびカバー５９’の別の実施の形態を示している。ランプ４９’は上縁４９Ｕ’を有し、この上縁４９Ｕ’は、出口２２Ｂの下縁２２Ｘと、粉砕リング３２の軸方向上縁３２Ｘとの間の位置において内壁２０Ｂに固定されている。下縁４９Ｂ’は、ランプ４９の下縁４９Ｂと同様に構成されており、図１４に示された下縁４９Ｂについて説明したのと同様に、粉砕リング３２の軸方向上縁３２Ｘおよび／または内面２０Ｂに固定されている。カバー５９’は、その上縁５９Ｕ’から下方かつ半径方向内方へ延びた傾斜面５９Ｆ’を有する。傾斜面５９Ｆ’は鉛直面５９Ｇ’へ移行している。鉛直面５９Ｇ’は、カバー５９’の下縁５９Ｂ’において終わっている。１つの実施の形態では、下縁５９Ｂ’は、粉砕リング３２の軸方向上縁３２Ｘの上方の所定の距離Ｇ３３のところで終わっている。１つの実施の形態では、距離Ｇ３３はゼロであり、下縁は、粉砕リング３２の軸方向上縁３２Ｘと同一平面の水平面において終わっている。下縁５９Ｂは、粉砕される材料を排出するための十分な領域を提供するために、距離Ｇ３１だけ粉砕面４６から半径方向内側へ延びている。

【0063】

図１５に示されたカバー５９’は、空気力学的であり、空気流に対する妨害を最小限に減じ、微細な供給サイズを有する石灰石を微粉砕するために有効である、ということを出願人は発見した。ランプ４９’およびカバー５９’の使用は、粉砕される材料のための、出口２２Ｂと粉砕領域２０Ａとの間の直接的かつ妨害されない流路Ｒ２２を提供するために協働する、ということを出願人は発見した。ランプ４９’およびカバー５９’は、ランプまたはカバーを有さない図１１に示された構成と比較して、粉砕される材料を出口２２Ｂから粉砕領域へより迅速に移動させる。ランプ４９’およびカバー５９’の使用は、ランプまたはカバーを有さない図１１に示された構成と比較して、上向き通気５１Ａ（例えば、図１３参照）によって運び去られる材料の量を減じるように協働し、これにより、粉砕領域２０Ａに進入する、出口２２Ｂを通って排出される材料の割合を増大させる、ということは出願人はさらに発見した。

【0064】

１つの実施の形態では、斜面４９または４９’は、一体的なワンピースのランプおよびカバーアセンブリを形成するように、カバー５９または５９’に固定（例えば、溶接）されている。１つの実施の形態では、側壁５９Ｅまたは５９Ｅ’は、カバー５９または５９’から外方へ広がっている。１つの実施の形態では、側壁５９Ｅまたは５９Ｅ’は、側壁５９Ｅまたは５９Ｅ’から外方へ延びるフランジを有する。１つの実施の形態では、カバー５９または５９’、ランプ４９または４９’および／または一体的なワンピースのランプおよびカバーアセンブリは、内壁２０Ｂに取外し可能に固定される。例えば、１つの実施の形態では、クランプおよびラグが内壁２０Ｂに固定されており、フランジがクランプ内へ滑り込み、カバー５９または５９’はラグに固定され、これにより、カバー５９または５９’および／またはランプ４９または４９’は内壁２０Ｂに取外し可能に固定されかつ粉砕リング３２から所定の位置に配置される。

【0065】

ランプ４９および４９’および／またはカバー５９および５９’は、図１Ａ、図１Ｂ、図２Ａ～図２Ｆ、図３Ａ～図３Ｃ、図４Ａ、図４Ｂ、図５に示されたプラネタリローラミルならびに図６および図７の振り子ミルにおいて使用することができることを、出願人は発見した。これらは、微細な供給生材料が、重力によって出口ポートから粉砕セクションに向かって供給される粉砕機のあらゆるその他の構成において使用されてもよい。

【0066】

図１Ａに示されているように、粉砕アセンブリ３０は、出口２２Ｂの下方において容器アセンブリ２０の粉砕セクション２０Ａに配置されている。粉砕アセンブリ３０は、適切な締結具３２Ｆを介して容器アセンブリ２０の内面２０Ｄに固定された環状の粉砕リング３２を有する。粉砕リング３２は、容器アセンブリ２０の支持リング３３の内面３３Ｙとシーリング係合しながら配置された外面３２Ｑを有する。すなわち、粉砕リング３２と、容器アセンブリ２０の粉砕セクション２０Ａの支持リング３３との間には、空気を通流させかつ粉砕アセンブリ３０を迂回させるための環状の間隙は存在しない。１つの実施の形態では、粉砕リング３２は、粉砕リング３２を貫通した周方向開口または材料供給入口を有さない、連続的な環状のリングである。支持リング３３と、フレーム２１に固定されたベースプレート３６との間に、複数のベーン３４が配置されている。ベーン３４は、粉砕アセンブリ３０の下方に配置されており、粉砕リング３２の半径方向外側の位置から粉砕リング３２の半径方向内側の位置まで、角度付けられた長さだけ延びている。ベーン３４は、支持リング３３の周囲に周方向構成で配置されている。本明細書において説明されているように、粉砕される材料を乾燥させかつ／またはか焼するために十分な速度および流量で、矢印３５Ａによって示された加熱された空気を粉砕アセンブリ３０内へ搬送するために、隣接するベーン３４の対は、それらの間にチャネル３５（例えば、ノズル）を画定している。

【0067】

図１Ａに示したように、容器アセンブリ２０は、入口４５Ａを有する空気供給マニホールド４５を有する。空気供給マニホールド４５は周方向ダクト４５Ｂ内へ延びている。周方向ダクト４５Ｂは、本明細書において説明される粉砕セクション２０Ａを包囲しておりかつ粉砕セクション２０Ａ内へ開放している。１つの実施の形態では、空気供給マニホールド４５の出口は、複数のローラ５０の軸方向下方で、粉砕リング３２の開口４４の底部に接続されている。

【0068】

図３Ａおよび図４Ａに最も良く示したように、粉砕リング３２は、粉砕リング３２の軸方向上縁３２Ｘから軸方向下縁３２Ｙまで粉砕リング３２を貫通して延びる開口４４を有する。開口４４は、半径方向内方に面した粉砕面４６によって画定されており、第１の領域Ａ１を有する。第１の領域Ａ１は、等式Ａ１＝π／４（Ｄ７）²によって規定される領域であり、ここで、Ｄ７は、半径方向内方に面した粉砕面４６において測定された粉砕リング３２の公称内径である。

【0069】

図１Ａ、図２Ａ、図２Ｅおよび図２Ｆを参照すると、粉砕アセンブリ３０は、フレーム２１に回転可能に取り付けられた駆動軸３９を有する。ハブ４３は、キー接続（図示せず）によって駆動軸３９の上側部分に固定されている。ハブ４３は、ハブ４３の下端部にフランジ４３Ｆを有する。粉砕アセンブリ３０は、別のフランジ４３Ｇから軸方向下方へ延びるスリーブ４３Ｃを有する。フランジ４３Ｆとフランジ４３Ｇとの間にはシムスタック４３Ｊが配置されている。複数の締結具は、フランジ４３Ｆおよび４３Ｇを互いに固定している。複数のガセット４７がスリーブ４３Ｃに固定されており、スリーブ４３Ｃから半径方向に延びている。シムスタック４３Ｊは、所定の数のシム（例えば、環状のディスク、例えば０．０６２５インチ（１．５８７５ｍｍ）の厚さ）を有する。シムスタック４３Ｊにおけるシムの数の変更は、本明細書において説明されるように、粉砕リング３２に対するローラ５０の鉛直方向位置を調節する。シムスタック４３Ｊは、粉砕リング３２に対するローラ５０の鉛直方向位置を調節するために使用されるものとして図示および説明されているが、本発明は、これに関して制限されない。なぜならば、粉砕リング３２に対してローラ５０を調節するためのその他の手段が使用されてもよいからである。その他の手段は、ワッシャおよびジャッキングスクリュまたはさらに粉砕リング３２に対するローラ５０の位置を決定する部材の適切なサイズ決めによることを含むが、それに限定されない。

【0070】

図１Ａ、図２Ａ、図２Ｅおよび／または図２Ｆに示したように、粉砕アセンブリ３０は、ハブ４３、スリーブ４３Ｃおよびガセット４７を介して軸３９に固定された第１の支持プレート５２を有する。第１の支持プレート５２は、第２の領域Ａ２を規定する、第１の軸方向に面した面５２Ａを有する。第１の支持プレート５２は、領域Ａ２の最適な大きさを確立するように構成された、概して非円形ものである。１つの実施の形態において、図３Ｂおよび図４Ｂに示したように、流れ領域ＦＡを減じることなく各ローラ５０の軸方向端部５０Ｚ全体をカバーするように領域Ａ２’を外方へ延長させることによって、第１の支持プレート５２の領域Ａ２’は、図３Ａおよび図４Ａに示された領域Ａ２より増大させられている。増大させられた領域Ａ２’の使用は、軸方向端部５０Ｚと、各ローブ５２Ｌの第１の軸方向に面した面５２Ａ（すなわち、下側）との間の接触圧を減じる。第１の支持プレート５２の領域Ａ２’は、増大されるように図示および説明されているが、本発明は、これに関して制限されない。なぜならば、第２の支持プレート５４の領域は、第１の支持プレート５２に関して説明したものと同様の形式で増大させることができるからである。領域Ａ２の最適な大きさを提供するためには円形の支持プレートは適していないことを出願人は発見した。１つの実施の形態では、図３Ａに示したように、支持プレート５２は中央領域５２Ｃを有し、この中央領域５２Ｃから３つのローブ５２Ｌが半径方向外方へ延びている。図３Ａは、３つのローブ５２Ｌを有する支持プレート５２を示しているが、本発明は、これに関して制限されない。なぜならば、支持プレートは、あらゆる数のローブを有してもよいからである。例えば、図４Ａに示したように、支持プレート５２は中央領域５２Ｃを有し、この中央領域５２Ｃから６つのローブ５２Ｌが半径方向外方へ延びている。

【0071】

図１Ａ、図２Ａ、図２Ｅおよび図２Ｆに示したように、粉砕アセンブリ３０は、ハブ４３、スリーブ４３Ｃおよびガセット４７を介して軸３９に固定された、第２の支持プレート５４を有する。第２の支持プレート５４は、第３の領域Ａ３を規定する、第２の軸方向に面した面５４Ａを有する。第２の支持プレート５４は、領域Ａ３の最適な大きさを確立するように構成された、概して非円形ものである。領域Ａ３の最適な大きさを提供するためには円形の支持プレートは適していないことを出願人は発見した。第２の支持プレート５４は、間隙Ｇ１０によって第１の支持プレート５２から軸方向に離隔させられている。第２の支持プレート５４は、第１の支持プレート５２に関して図示（例えば、図３Ａ、図３Ｂ、図４Ａおよび図４Ｂ）および説明されたものと同様の形状で構成されている。

【0072】

図１Ａおよび図２Ａに示したように、複数のローラ５０は、第１の支持プレート５２および第２の支持プレート５４に回転可能に取り付けられておりかつ第１の支持プレート５２と第２の支持プレート５４との間に配置されている。シムスタック４３Ｊにシムを加えることにより、スリーブ４３Ｃと、第１および第２の支持プレート５２および５４と、ローラ５０とは鉛直方向下方へ移動し、粉砕リング３２においてローラ５０を鉛直方向で整列させる。シムスタック４３Ｊにおけるシムの数を減じることにより、スリーブ４３Ｃと、第１および第２の支持プレート５２および５４と、ローラ５０とは鉛直方向上方へ移動し、粉砕リング３２においてローラ５０を鉛直方向で整列させる。

【0073】

図２Ｄに示したように、第１の支持プレート５２は、ローラ５０の軸方向端部５０Ｚを露出させるように破断図で示されている。複数のローラ５０はそれぞれ、第１および第２の支持プレート５２および５４の間で移動するように、例えば、矢印Ｒ９の時計回り方向への軸３９の回転の結果として（ローラ５０の点線５０の状態によって示されているように）矢印Ｒ１の方向へ第１および第２の支持プレート５２および５４の間で移動するように、構成されている。複数のローラ５０はそれぞれ、各ローラ５０を軸方向に貫通するボア５０Ｂを有する。ボア５０Ｂは、内径Ｄ５０を有する。複数のローラ５０はそれぞれ、ピン６０に取り付けられている。ピン６０は、それぞれのローブ５２Ｌの領域において第１の支持プレート５２および第２の支持プレート５４に固定されておりかつ第１の支持プレート５２と第２の支持プレート５４との間に延びている（例えば、図３および図４参照）。再び、図２Ｄを参照すると、ピン６０は、ボア５０Ｂの内径Ｄ５０より小さな外径Ｄ６０を有する。複数のローラはそれぞれ、半径方向外面５０Ｘを有する。時計回り方向Ｒ９への軸３９の回転により、ローラ５０は、矢印Ｒ１によって示したように、第２の支持プレート５４の後縁５４Ｔに向かって、ピン６０から離れるように、周方向で後方へ移動する。軸３９の回転の結果、ローラ５０は、第１および第２の支持プレート５２および５４の間で移動する。例えば、ローラ５０は、第１の支持プレート５２と第２の支持プレート５４との間で、矢印Ｒ１（図２Ｄ参照）の方向へ、点線５０によって示されたローラ位置まで移動し、これにより、半径方向外面５０Ｘは、粉砕リング３２の粉砕面４６と粉砕係合し、例えば、外面５０Ｘ’は粉砕リング３２の粉砕面４６と転がり係合するまたは外面５０Ｘ’は、粉砕を行うために粉砕リング３２の粉砕面４６の十分に近くに位置する。１つの実施の形態において、軸３９の回転の結果、ローラ５０は、ローラの外面５０Ｘと粉砕面４６との間の接触圧を増大させるように遠心力によって矢印Ｒ２の方向へ半径方向外方に押し付けられる。ローラ５０が、極めて大きなまたは異常に硬い材料塊に衝突すると、ローラ５０は、一時的に、矢印Ｒ２と反対方向に半径方向内方へ移動する。

【0074】

図２Ｄに示したように、軸３９が回転していないとき、ローラは、ボア５０Ｂがピン６０と中心合わせされた中立状態に達してもよい。中立状態において、ローラ５０の半径方向外面５０Ｘは、距離Ｄ１０およびＤ１１によって示したように、ローブの側縁５２Ｌおよび５４Ｌから等距離である。しかしながら、軸３９が矢印Ｒ９の方向へ回転すると、ローラ５０は、概して矢印Ｒ１の方向へ移動する。その結果、ローラ５０の半径方向外面５０Ｘは、等しくない距離Ｄ１２およびＤ１３によって示したように、ローブ５４Ｌの側縁（すなわち、前縁５４Ｕおよび後縁５４Ｔ）から非対称に離隔させられる。Ｄ１３がＤ１２より大きいため、中立位置と比較して、第２の軸方向に面した面５４Ａのより少ない領域が、ローラ５０の軸方向端部５０Ｙ（例えば、図２Ｅ参照）と滑りながら係合する。この結果、第２の軸方向に面した面５４Ａの領域のより大きな割合がローラ５０の軸方向端部５０Ｙと滑りながら係合する構成と比較して、軸３９が回転しているときの作動中、より大きな接触圧と、より大きな摩耗を生じる。ローラ５０の半径方向外面５０Ｘに対するローブ５４Ｌの側縁（すなわち、前縁５４Ｕおよび後縁５４Ｔ）の非対称の離隔は、図示および説明したように、第２の軸方向に面した面５４Ａとローラ５０の軸方向端部５０Ｙとの間の接触領域を減じるように示されているが、同様の構成は、ローラ５０の軸方向端部５０Ｘと、第１の軸方向に面した面５２Ａとの間に存在する。

【0075】

図３Ｃに示したように、支持プレート１５２は、図３Ａおよび図３Ｂの第１および第２の支持プレート５２および５４と同様であり、これにより、第１の支持プレート５２の同様の要素は、同じ要素番号の前に数字１を加えたものによって示されている。図３Ｃに示されたローラ５０は、図２Ｅに示されたローラ５０と同様に、凸状外面５０Ｘを備えた形状である。

【0076】

図３Ｃに示したように、流れ領域ＦＡを減じることなく各ローラ５０の軸方向端部５０Ｚの一部（すなわち、図３Ｂに示された領域Ａ２’より小さく、図３Ａの領域Ａ２より大きい）をカバーするように領域Ａ２’’を非対称に外方へ延長させることによって、第１の支持プレート１５２の領域Ａ２’’は、図３Ａに示された領域Ａ２より増大させられている。増大させられた領域Ａ２’’の使用は、本明細書に説明されているように、軸方向端部５０Ｚと、各ローブ１５２Ｌの第１の軸方向に面した面１５２Ａとの間の接触圧を減じる。

【0077】

図３Ｃに示したように、軸３９、第１の支持プレート１５２および第２の支持プレート１５４（第２の支持プレート１５４の一部のみが、第１の支持プレート１５２の破断部分の下側に示されている）の回転方向は、固定された粉砕リング３２に対して時計回りであり、矢印Ｒ９によって示されている。第１の支持プレート１５２は、軸線Ａ１０に沿った回転中心を規定する中央領域１５２Ｃを有する。３つのローブ１５２Ｌは、中央領域１５２Ｃから半径方向外方へ延びている。図３Ｅおよび図３Ｆに示したように、各ローブ１５２Ｌは、非対称の形状を有し、ローラ取付けピン６０を受け入れるための領域１５２Ｑ（例えば、凹所、開口または面）を有する。ローラ取付けピン６０を受け入れるための領域は、中心点６０Ｐを有する。ローブ１５２Ｌの非対称の形状は、後縁１５２Ｔと、後縁１５２Ｔと概して反対側の前縁１５２Ｕとによって規定される。後縁１５２Ｔは、前縁１５２Ｕよりも中心点６０Ｐからさらに離れるように延びている。例えば、図３Ｅに示したように、後縁１５２Ｔは、中心点６０Ｐから距離Ｄ２１だけ延びており、前縁１５２Ｕは、中心点６０Ｐから距離Ｄ２０だけ延びている。距離Ｄ２１は、距離Ｄ２０より大きい。

【0078】

図３Ｅおよび図３Ｆに示したように、ローブ１５２Ｌは、移行点Ｒ１２において後縁１５２Ｔへ移行する直線セクション１５２Ｖを有する。後縁１５２Ｔは前縁１５２Ｕへ移行しており、前縁１５２Ｕは、移行点Ｒ１３において直線セクション１５２Ｗへ移行している。後縁１５２Ｔおよび前縁１５２Ｕは、ローブ１５２Ｌの中心点１５２Ｐから測定された曲率半径Ｒ１５を有する。移行点Ｒ１２は、ほぼ１０時の位置から１１時の位置までに配置されており、移行点Ｒ１３は、ほぼ７時の位置に配置されている。

【0079】

図３Ｆに示したように、中心点６０Ｐはローブ１５２Ｌに配置されており、後縁１５２Ｔから前縁１５２Ｕへの方向（すなわち、矢印Ｒ９の方向）への支持プレートの回転中、ローブ１５２Ｌは、前縁１５２Ｕおよび後縁１５２Ｔに隣接した、ローラ５０の軸方向端部５０Ｚの少なくとも一部をカバーするように構成されており、これにより、軸方向端部５０Ｚの円弧状セグメント１５７Ａがカバーされないままにしておく。図３Ｆに示したように、カバーされないセグメント１５７Ａは、ローラ５０の軸方向端部５０Ｚの縁部と、ローラ５０の外面５０Ｚへの移行部５０ＺＺとの間の実質的に均一な幅Ｗ５７で、ローブ１５２Ｌの周囲に移行点Ｒ１２から移行点Ｒ１３まで延びている。すなわち、図３Ｆに示したように、ローブ１５２Ｌは、前縁１５２Ｕおよび後縁１５２Ｔに隣接した軸方向端部５０Ｚの部分をカバーする。

【0080】

図３Ｅに示したように、中立状態において中心点６０Ｐがローラ５０の軸方向中心線５０Ｐと同軸に位置決めされるように、中心点６０Ｐはローブ１５２Ｌに位置決めされている。ローブ１５２Ｌは、前縁１５２Ｕに隣接したローラ５０の軸方向端部５０Ｚの少なくとも一部をカバーするが、後縁１５２Ｔに隣接した軸方向端部５０Ｚを全くカバーしないまたはより小さくカバーするように構成されており、これにより、軸方向端部５０Ｚの円弧状セグメント１５７Ｂがカバーされないままにしておく。図３Ｅに示したように、カバーされない円弧状セグメント１５７Ｂは、ローブ１５２Ｌの前縁１５２Ｕに沿って、ローラ５０の軸方向端部５０Ｚの縁部と、ローラ５０の外面５０Ｚへの移行部５０ＺＺとの間の不均一な幅Ｗ５６で延びている。すなわち、図３Ｅに示したように、ローブ１５２Ｌは、前縁１５２Ｕに隣接した軸方向端部５０Ｚの一部をカバーする。図３Ｆに示したように、回転状態において、ローラ５０は矢印Ｒ１の方向へ移動し、カバーされないセグメント１５７Ａは、ローブ１５２Ｌの前縁１５２Ｕおよび後縁１５２Ｔに沿って、ローラ５０の軸方向端部５０Ｚの縁部と、ローラ５０の外面５０Ｚへの移行部５０ＺＺとの間の均一な幅Ｗ５７で延びている。

【0081】

本明細書に開示されたローブ１５２Ｌの非対称形状の使用により、ローラ５０の軸方向端部５０Ｚが部分的にカバーされたまま、ボア５０Ｂが半径方向外方へ摩耗することができることを、出願人は発見した。なぜならば、摩耗が生じ、ローラ５０が後縁１５２Ｔから、距離Ｄ２２と比較して後縁１５２Ｔが中心点６０Ｐから延びるより大きな距離Ｄ２１だけ移動するとき、図３Ａに示されたローブ５２Ｌと比較してローブ１５２Ｌは軸方向端部５０Ｚのより大きなカバーを維持するからである。

【0082】

非対称のローブ１５２Ｌは、第１の支持プレート１５２のために図示および説明されているが、同様の非対称のローブは、第２の支持プレート１５４のために使用されてもよい。

【0083】

図３Ｄに示したように、摩耗プレート１６９Ａおよび１６９Ｂは、摩耗プレート１６９Ａおよび１６９Ｂが、図３Ｃ、図３Ｅおよび図３Ｆに関して本明細書において説明されたローブ１５２Ｌの非対称形状に対して相補的な非対称形状を有することを除き、図２Ｅおよび図２Ｆに示された摩耗プレート６９Ａ，６９Ｂと同様である。摩耗プレート１６９Ａ，１６９Ｂは、摩耗プレート６９Ａおよび６９Ｂについて図２Ｅおよび図２Ｆを参照して本明細書において図示および説明されたものと同様に、粉砕セクション２０Ａに据え付けられている。摩耗プレート６９Ａおよび６９Ｂと同様に、摩耗プレート１６９Ａ，１６９Ｂは、締結具６９Ｆを受け入れるための、摩耗プレートを貫通して延びる孔１７１Ｈを有する。締結具６９Ｆは、摩耗プレート１６９Ａ，１６９Ｂを第１および／または第２の支持プレート５２，１５２，５４，１５４固定するために、それぞれの第１および／または第２の支持プレート５２，１５２，５４，１５４にねじ込まれる。支持プレートの半径方向外縁においてスポット溶接を使用しながら支持プレートの半径方向内縁の近くで締結具６９Ｆを使用することによって、摩耗部材６９Ａおよび６９Ｂを第１の支持プレート５２および第２の支持プレート５４のそれぞれに取り付けるときの困難さを出願人は克服した（例えば、摩耗プレートは、摩耗プレートにねじ山を形成するには硬すぎ、周期的な交換を必要とすることがある）。

【0084】

図１Ａに示したように、空気供給マニホールド４５は、周方向ダクト４５Ｂの形式の出口を有する。周方向ダクト４５Ｂは、粉砕される湿った材料を乾燥させかつか焼するために十分な速度および流量で開口４４を通じて加熱された空気を供給するために、粉砕リング３２における開口４４と連通している。図１Ａ、図１Ｂ、図２Ａおよび図２Ｂに示したように、加熱された空気は、矢印５１Ａによって示したように粉砕セクション２０Ａおよび供給セクション２０Ｂを通って上方へ流れる。供給材料は、供給出口２２Ｂから概して下方へ、概して矢印５１Ｆの方向へかつ概して矢印５１Ａによって示された方向とは反対の方向へ流れる。

【0085】

図２Ｅおよび図２Ｆに示したように、第１の摩耗部材６９Ａ（例えばプレート）は、適切な締結具６９Ｆによって第１の支持プレート５２の各ローブ５２Ｌの第１の軸方向に面した面５２Ａに取外し可能に固定されている。第１の摩耗部材６９Ａは、約５００～６００ＢＨＮの硬さを有する、熱処理された合金鋼から製造されている。ローラ５０の軸方向端部５０Ｚは、第１の摩耗部材６９Ａに摺動可能に係合する。各第１の摩耗部材６９Ａは、ローブ５２Ｌの一部の形状に対して相補的な形状を有する。

【0086】

図２Ｅおよび図２Ｆに示したように、第２の摩耗部材６９Ｂ（例えばプレート）は、適切な締結具６９Ｆによって第２の支持プレート５４の各ローブ５４Ｌの第２の軸方向に面した面５４Ａ（すなわち、上側）に取外し可能に固定されている。第２の摩耗部材６９Ｂは、約５００～６００ＢＨＮの硬さを有する、熱処理された合金鋼から製造されている。ローラ５０の軸方向端部５０Ｙは、第２の摩耗部材６９Ｂに摺動可能に係合しており、第２の摩耗部材６９Ｂに固定されている。各第２の摩耗部材６９Ｂは、ローブ５２Ｌの一部の形状に対して相補的な形状を有する。１つの実施の形態では、摩耗部材６９Ａおよび／または６９Ｂの厚さは、約２分の１インチである。１つの実施の形態では、第１の摩耗部材６９Ａの下側と、ローラ５０の軸方向端部５０Ｚとの間に小さな間隙Ｇ９（例えば、約０．１０～０．１５インチ）が存在する。

【0087】

図２Ｆに示したように、粉砕アセンブリ４３０は、半径方向外面４５０Ｘを有する円錐形ローラ４５０を有する。半径方向外面４５０Ｘは、ローラ４５０の軸方向中心線Ａ１１に対して平行な基準線Ａ１２に対して角度δで傾斜させられている。粉砕リング４３２は、円錐形の粉砕面４４６を有する。粉砕面４４６は、粉砕リング４３２の軸方向上縁４３２Ｘから、粉砕リング４３２の軸方向下縁４３２Ｙまで、鉛直方向基準線Ａ１２に対して測定された角度δで、半径方向内方かつ軸方向下方へ傾斜させられている。ローラ４５０は、軸方向端部４５０Ｙ（すなわち、軸方向端部４５０Ｚと比較してより小さな直径の端部）が下向きにかつ軸方向端部４５０Ｚの下方に位置しながら、粉砕リング４３２に据え付けられている。角度δは５～１５度である。円錐形ローラ４５０および円錐形粉砕面４４６の使用は、摩耗部材６９Ｂに加えられる鉛直方向の力（例えば、ローラ４５０の重量の５０～１００％にほぼ等しい）を減じるようにローラ４５０を持ち上げる鉛直方向持上げ力を提供することに有効である。摩耗プレート６９Ｂに加えられる鉛直方向の力の減少は、摩擦、摩耗および電力消費量を減じる。円錐形ローラ４５０および円錐形粉砕面４４６の使用は、組立て中の粉砕リング４３２に対するローラ４５０の不整列を補償することにも有効である。なぜならば、所定の作動期間の後、ローラ４５０は、粉砕性能にとって好ましい位置へ移動するからである。円錐形ローラ４５０および円錐形粉砕面４４６は、例えば、図２Ａ、図２Ｂおよび図２Ｃの粉砕アセンブリ３０において、摩耗プレート６９Ａおよび６９Ｂを有さない構成において使用することもできる。円錐形ローラ４５０は、コバルトベース溶接オーバーレイなどの、円錐形ローラ４５０に提供されたオーバーレイ４５０Ｋを有する（例えば、Stoody Companyに登録されたStoody（登録商標）１００またはKennametal Inc.に登録されたStellite（登録商標））。オーバーレイ４５０Ｋは、円錐形ローラ４５０に適用されているものとして図示および説明されているが、本発明は、これに関して制限されない。なぜならば、オーバーレイ４５０Ｋは、図１Ａ、図１Ｂ、図２Ａ、図２Ｂ、図２Ｃおよび図２Ｅに示されたローラ５０のいずれかに適用することができるからである。オーバーレイ４５０Ｋは、ローラ４５０，５０の表面粗さを増大しかつ寿命を延ばし、粉砕面４４６，４６におけるローラ４５０，５０のスキッドまたはスライディングを防止することを助ける。

【0088】

本明細書において説明されかつ図２Ｆに示されたシムスタック４３Ｊを使用することは、円錐形ローラ４５０と粉砕リング４３２との間の粉砕表面積を最大化するように粉砕リング４３２に対して円錐形ローラ４５０の位置決めするために有効である。シムスタック４３Ｊを使用することは、ローラ５０と粉砕リング３２との間の粉砕表面積を最大化するように粉砕リング３２において図２Ｅの異形ローラ５０を鉛直方向で位置決めするためにも有効である。

【0089】

粉砕アセンブリ３０において供給材料を乾燥させかつ／またはか焼しかつ粉砕アセンブリ３０を通って上方へ流れる空気流において粉砕された材料を運搬するために十分な速度（例えば、約２０フィート毎秒～４０フィート毎秒の速度）で粉砕アセンブリ３０を通って上方へ粉砕された材料を搬送するために、第１の支持プレート５２の最適な第２の領域Ａ２および第２の支持プレート５４の最適な第３の領域Ａ３が、乾燥される材料の質量流量に対する空気の２～４質量流量の比で、加熱された空気の所定の量を提供するために、第１の領域Ａ１の少なくとも３０％の開口を通る流れ領域ＦＡ（例えば、領域Ａ１マイナス領域Ａ２として流れ領域ＦＡを示している図３および図４参照）を構成する大きさであるように、第１の支持プレートおよび第２の支持プレートは非円形である。１つの実施の形態において、所定の量の加熱された空気が、合成石膏、天然石膏または合成石膏と天然石膏との混合物を乾燥させかつか焼するために十分であるように、流れ領域ＦＡは、第１の領域Ａ１の４０～７０パーセントである。１つの実施の形態において、所定の量の加熱された空気が、合成石膏および天然石膏を乾燥させかつか焼するために十分であるように、流れ領域ＦＡは、第１の領域Ａ１の４０～５０パーセントである。流れ領域ＦＡは、第１の支持プレート５２の半径方向外縁５２Ｅ（図１Ａ、図１Ｂ、図２Ａ、図２Ｂ、図２Ｃ、図３Ａ、図３Ｂ参照）から粉砕面４６まで延びている。流れ領域ＦＡは、第２の支持プレート５４の半径方向外縁５４Ｅ（図１Ａ、図１Ｂ、図２Ａ、図２Ｂ、図２Ｃ、図３Ａ、図３Ｂ参照）から粉砕面４６まで延びている。流れ領域ＦＡは、第３の支持プレート５６の半径方向外縁５６Ｅ（図２Ｃ参照）から粉砕面４６まで延びている。流れ領域ＦＡは、供給セクション２０Ｂへ移行する粉砕セクション２０Ａの出口を有する。

【0090】

第１の領域Ａ１の４０～７０パーセントまたは４０～５０パーセントから流れ領域ＦＡを構成することは、約１０ｗｔ％（すなわち、質量パーセント）の表面水および約２０ｗｔ％の化学結合水分（すなわち、集合的に高い水分と呼ばれる）を有する合成石膏を乾燥させかつか焼するために十分な所定の量の加熱された空気を提供するという驚くべき結果を生じる。第１の領域Ａ１の４０～７０パーセントまたは４０～５０パーセントから流れ領域ＦＡを構成することは、約５ｗｔ％（すなわち、質量パーセント）の表面水および約２０ｗｔ％の化学結合水分（すなわち、集合的に高い水分と呼ばれる）を有する天然石膏を乾燥させかつか焼するために十分な所定の量の加熱された空気を提供するという驚くべき結果を生じる。第１の領域Ａ１の４０～７０パーセントまたは４０～５０パーセントから流れ領域ＦＡを構成することは、約５ｗｔ％～約１０ｗｔ％（すなわち、質量パーセント）の表面水および約２０ｗｔ％の化学結合水分（すなわち、集合的に高い水分と呼ばれる）を有する合成石膏と天然石膏との混合物を乾燥させかつか焼するために十分な所定の量の加熱された空気を提供するという驚くべき結果を生じる。加えて、第１の領域Ａ１の４０～７０パーセントまたは４０～５０パーセントから流れ領域ＦＡを構成することは、約１０ｗｔ％の表面水および約２０ｗｔ％の化学結合水分を有する供給材料を乾燥させかつか焼するために十分な所定の量の加熱された空気を提供するという驚くべき結果を生じる。１つの実施の形態では、所定の量の加熱された空気は、１ミリメートル未満の粒径を有する供給材料を乾燥させかつか焼するために十分である。１つの実施の形態では、所定の量の加熱された空気は、約４０～約８０ミクロンの粒径を有する供給材料を乾燥させかつか焼するために十分である。

【0091】

１つの実施の形態において、所定の量の加熱された空気が、カオリンクレー、ベントナイト、石灰石、石油コークスおよび石炭のうちの１つまたは複数を含む供給材料を乾燥させるために十分であるように、流れ領域ＦＡは、第１の領域Ａ１の３０～６０パーセントである。第１の領域Ａ１の３０～６０パーセントから流れ領域ＦＡを構成することは、５ｗｔ％より大きな含水率を有する供給材料を乾燥させるために十分な所定の量の加熱された空気を提供するという驚くべき結果を生じる。第１の領域Ａ１の３０～６０パーセントから流れ領域ＦＡを構成することは、５ｗｔ％より大きな含水率を有しかつ約０．０５ｍｍ～約５０ｍｍの粒径を有する供給材料を乾燥させるために十分な所定の量の加熱された空気を提供するという驚くべき結果を生じる。

【0092】

１つの実施の形態において、所定の量の加熱された空気が、カオリンクレー、ベントナイト、石灰石、石油コークスおよび石炭のうちの１つまたは複数を含む供給材料を乾燥させるために十分であるように、流れ領域ＦＡは、第１の領域Ａ１の３０～４０パーセントである。第１の領域Ａ１の３０～４０パーセントから流れ領域ＦＡを構成することは、５ｗｔ％より大きな含水率を有する供給材料を乾燥させるために十分な所定の量の加熱された空気を提供するという驚くべき結果を生じる。第１の領域Ａ１の３０～４０パーセントから流れ領域ＦＡを構成することは、５ｗｔ％より大きな含水率を有しかつ約０．０５ｍｍ～約５０ｍｍの粒径を有する供給材料を乾燥させるために十分な所定の量の加熱された空気を提供するという驚くべき結果を生じる。

【0093】

合成または天然石膏またはそれらの混合物を粉砕し、乾燥させかつか焼するために、所定の粒径の粉砕されかつか焼された製品を製造するために粉砕領域における十分な滞留時間を提供しながら、十分な加熱能力を有する十分な空気流を提供するために、４０～７０％の流れ領域が必要とされることを出願人は発見した。カオリンクレー、ベントナイト、石灰石、石油コークスおよび石炭などのその他の材料の粉砕および乾燥のために、所定の粒径の粉砕されかつ乾燥された製品を製造するための十分な粉砕領域を提供しながら、十分な加熱能力を有する十分な空気流を提供するために、３０～６０％の流れ領域が必要とされることを出願人は発見した。

【0094】

図１Ａおよび図２Ａに示したように、各ローラの半径方向外面５０Ｘは異形であり（例えば、凸面状）、粉砕リングの粉砕面４６は異形である（例えば、凹面状）。本発明は、これに関して制限されない。なぜならば、図１Ｂおよび図２Ｂに示したように、１つの実施の形態では、各ローラ５０’の半径方向外面５０Ｘ’は実質的に直線的であり、粉砕リング３２’の粉砕面４６’は、実質的に直線的であるからである。前記直線的な構成を除いて図１Ｂおよび図２Ｂは図１Ａおよび図２Ａと同様であり、したがって、同じ構成部材に対して同じ要素番号を有する。計算分析により、凸面状の半径方向外面５０Ｘを有するローラ５０と、凹面状の粉砕面４６とを有するローラミル１０（図１Ａ）は、直線的な半径方向外面５０Ｘ’および直線的な粉砕面４６’を有するローラミル１０’（図１Ｂ）と比較して、より少ないエネルギを消費するということを、出願人は発見した。

【0095】

図５に最も良く示したように、粉砕アセンブリ３０は、プラウアセンブリ７０を有する。プラウアセンブリ７０は、軸３９と共に回転可能であり、粉砕アセンブリ３０の下方から上方へ複数のローラ５０’および粉砕リング３２’まで供給材料を搬送するように構成されている。図２Ｅおよび図２Ｆに示したように、第２の支持プレート５４は、プラウアセンブリ７０を受け入れるようにプラウ支持構造７７のための取付け部位として利用される。シムスタック４３Ｊにおけるシムの数を調節することは、ローラ５０の鉛直方向位置を調節するために本明細書に説明されたものと同様に、プラウアセンブリ７０の鉛直方向位置も調節する。

【0096】

図２Ｃに示したように、１つの実施の形態では、ローラミル３０’’は、複数ローラ層状構成を有し（例えば、異形ローラの２つの層が示されている）、スリーブ４３Ｃ（および図２Ａに示されたハブ４３）を介して軸３９に固定された第３の支持プレート５６を有する。第１の支持プレートと第２の支持プレート５４との間に配置された複数の異形ローラ５０が示されている。異形ローラ５０は、円弧状の湾曲した周面５０Ｘを有する。第３の支持プレート５６は、第１の支持プレート５２および第２の支持プレート５４から軸方向に離隔させられている。異形ローラ５０と類似の、付加的な複数の異形ローラ５０’’は、第３の支持プレートおよび第２の支持プレート５４に取り付けられておりかつ第３の支持プレートと第２の支持プレート５４との間に配置されている。付加的な複数のローラ５０’’はそれぞれ、軸３９の回転の結果、第１の支持プレート、第２の支持プレートおよび／または付加的な支持プレートの間で移動するように構成されている。複数の異形ローラ５０はそれぞれ、半径方向外面５０Ｘを有する。半径方向外面５０Ｘは、粉砕リング３２の異形粉砕面４６と粉砕係合し、例えば、外面５０Ｘは粉砕リング３２’’の粉砕面４６と転がり係合するまたは外面５０Ｘは、粉砕を行うために粉砕リング３２の異形粉砕面４６の十分に近くに位置する。複数の付加的なローラ５０’’はそれぞれ、半径方向外面５０Ｘ’’を有する。半径方向外面５０Ｘ’’は、粉砕リング３２’’の異形粉砕面４６’’と粉砕係合し、例えば、外面５０Ｘ’’は粉砕リング３２’’の異形粉砕面４６’’と転がり係合するまたは外面５０Ｘ’’は、粉砕を行うために粉砕リング３２’’の異形粉砕面４６’’の十分に近くに位置する。粉砕アセンブリ２８０を通って供給される材料のための上から下への通路を使用する従来のミル２００（図８）と比較して、２つの層は、プラウアセンブリ７０によって提供される粉砕される材料の上方への流れを妨げないので、図２Ｃに示された複数ローラ層状構成、好適には２層の制限、の使用が十分であること、出願人は発見した。

【0097】

図２Ｃは、第１の支持プレート５２と、第２の支持プレート５４と、第１の支持プレート５２と第２の支持プレート５４との間の複数のローラ５０と、第２の支持プレート５４と第３の支持プレート５６との間に配置された複数の付加的なローラ５０’’とを示しているが、本発明は、これに関して制限されない。なぜならば、本発明のより広い態様から逸脱することなく、あらゆる数の支持プレートの間に、複数のローラのあらゆる数の列または層が使用されてもよいからである。

【0098】

粉砕アセンブリ３０は、ピン６０またはローラ５０，５０’または５０’’のボア５０Ｂにオイルなどの潤滑剤を提供する潤滑システムを有さない。その結果、粉砕アセンブリ３０は、供給材料を粉砕するために構成されており、摂氏１７７度（華氏３５０度）より大きいまたはより高い（例えば、摂氏２３２度（華氏４５０度））においてピン６０およびローラ５０，５０’または５０’’のボア５０Ｂが作動する温度で供給される空気流を要求する。さらに、ローラ５０，５０’または５０’’の重量は、図６および図７を参照して図示および説明された従来技術の振り子ミル１００の同等にサイズ決めされたジャーナルアセンブリ１８８よりも著しく小さく（例えば、その４０％）、より小さい粉砕圧力、ひいてはより小さい振動を生じるが、依然として、必要とされるスループットを達成することができる。その結果、粉砕アセンブリ３０を備えるプラネタリローラミル１０は、４０～８０ミクロンの供給材料粒径および２５～３５ミクロンの粉砕粒径を有する合成石膏、天然石膏または合成石膏および天然石膏の混合物などの材料を粉砕し、乾燥させかつか焼するように構成されている。

【0099】

本発明は、図６に示された振り子ミル１００などのローラミルを改造する方法を含む。方法は、固定のフレームまたはベースアセンブリ１１０に取り付けられた容器アセンブリ１０５と、容器アセンブリ１０５に配置された粉砕アセンブリ１８０とを有する、振り子ミル１００などのローラミルを提供することを含む。粉砕アセンブリ１８０は、第１の粉砕リング１３３を有し、第１の粉砕リング１３３を第１の開口が貫通している。第１の開口は、第１の半径方向内方に面した粉砕面１２９によって画定されており、第１の領域を有する。第１の粉砕リング１３３は、容器アセンブリ１０５の内面とシーリング係合している。軸１８２は、例えば適切な軸受によって、フレーム１１０に回転可能に取り付けられている。ハブ１８６は、例えばキーおよびキー溝構成を介して、軸１８２の一方の端部に取り付けられている。複数のアーム１８７（例えば、スパイダプレート）がハブ１８６から延びている。粉砕アセンブリ１８０は、図７に詳細に示された複数のジャーナルアセンブリ１８８を有する。複数のジャーナルアセンブリ１８８のうちの１つは、複数のアーム１８７のそれぞれに回動可能に固定されている。粉砕アセンブリ１８０は複数の第１のローラ１８９を有する。複数の第１のローラ１８９のうちの１つは、各ジャーナルアセンブリ１８８に回転可能に結合されている。ローラミルを改造する方法は、複数のアーム１８７と、複数のジャーナルアセンブリ１８８と、複数の第１のローラ１８９とをローラミルから取り外すことを含む。軸１８９およびハブ１８６は、改造されたローラミルにおいて使用されてもよく、改良され、例えば図１Ａ、図２Ａ、図２Ｅおよび図２Ｆに示されたハブ４３および軸３９と交換されてもよい。方法は、例えば、図１Ａ、図２Ａ、図２Ｅおよび図２Ｆに示されたような、スリーブ４３Ｃ、第１の支持プレート５２、第２の支持プレート５４および複数の第２のローラ５０を提供することを含む。スリーブ４３Ｃは軸３９上に配置されており、スリーブ４３Ｃはハブ４３を介して軸３９に固定されている。方法は、例えば溶接およびガセット４７を使用することによって、第１の支持プレート５２をスリーブ４３Ｃに固定することを含む。第１の支持プレート５２は、第２の領域Ａ２を規定する、第１の軸方向に面した面５２Ａを有する。方法は、例えば溶接によって、第２の支持プレート５４をスリーブ４３Ｃに固定することを含む。第２の支持プレート５４は、第３の領域Ａ３を規定する、第２の軸方向に面した面５４Ａを有する。第２の支持プレート５４は、第１の支持プレート５２から軸方向に離隔させられている。方法は、図２Ｄを参照して本明細書に図示および説明されたように、複数のローラ５０がそれぞれ、軸の回転の結果、第１の支持プレート５２と第２の支持プレート５４との間で移動するように構成されるように、複数の第２のローラ５０を第１の支持プレート５２および第２の支持プレート５４にかつ第１の支持プレート５２と第２の支持プレート５４との間に、回転可能に取り付けることを含む。複数のローラ５０はそれぞれ、半径方向外面５０Ｘを有する。粉砕アセンブリ２０Ａにおいて供給材料から水分を除去するために所定の量の加熱された空気を提供するために、第１の支持プレート５２の第２の領域Ａ２および第２の支持プレート５４の第３の領域Ａ３が、第１の領域Ａ１の少なくとも３０％の第１の開口４４を通る流れ領域ＦＡを構成する大きさであるように、第１の支持プレート５２および第２の支持プレート５４は非円形である。

【0100】

１つの実施の形態では、方法は、図６に示したように、プラウ支持体１９１によってハブ１８６に固定された第１のプラウアセンブリ１９０を提供することを含む。第１のプラウアセンブリ１９０は、振り子ミル１００から取り外される。方法は、１つまたは複数の第２のプラウアセンブリ７０を提供し、第２のプラウアセンブリ７０を第２の支持プレート５４の底部に固定することを含む。

【0101】

１つの実施の形態では、方法は、第１の粉砕リング１３３（図６）をミル１００から取り外すことを含む。図１Ａ、図２Ａ、図２Ｅおよび図２Ｆに示されたような第２の粉砕リング３２が提供される。第２の粉砕リング３２は、第１の半径方向内方に面した粉砕面４６によって画定された第１の開口を有し、第１の領域Ａ１を有する。第１および第２の粉砕リング１３３，３２の第１の領域Ａ１の大きさは、等しくてもよいまたは異なってもよい。方法は、容器アセンブリの内面とシーリング係合するように第２の粉砕リング３２を据え付けることを含む。

【0102】

１つの実施の形態では、方法は、容器アセンブリ２０の内面２０Ｄとシーリング係合するように第２の粉砕リング３２を据え付けることを含む。

【0103】

１つの実施の形態では、方法は、例えば、シムスタック４３Ｊの使用により、粉砕リング３２に対するローラ５０の鉛直方向位置を調節することを含む。

【0104】

本発明は、本発明の詳細な実施の形態に関して図示および説明されているが、発明の範囲から逸脱することなく、様々な変更が加えられてよく、実施の形態の要素の代わりに均等物が代用されてよいことが当業者によって理解されるであろう。加えて、発明の基本的な範囲から逸脱することなく、特定の状況または材料を発明の開示に適応させるために、変更がなされてよい。したがって、発明は、上記の詳細な説明に開示された特定の実施の形態に限定されないが、発明は、添付の請求項の範囲に包含される全ての実施の形態を含むことが意図されている。

【図1A】

【図1B】

【図2A】

【図2B】

【図2C】

【図2D】

【図2E】

【図2F】

【図3A】

【図3B】

【図3C】

【図3D】

【図3E】

【図3F】

【図4A】

【図4B】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】