カーの分解装置

カーは1873年に「粉砕機の改良」の発明で特許状を受け取った。この発明の主な目的は、彼の特許粉砕機（特許番号778、1859年3月29日、また特許番号3235、1868年10月22日）を、一方向に回転するケージのセットを、清掃や修理のためにバーやケージに簡単にアクセスする必要がある場合に、逆方向に回転するケージから簡単な手段で容易に分離できるように配置および構築することであった。^{[ 8 ]}

この粉砕式製粉機は、シャフトdとe上で互いに逆方向に回転する一対の円盤aとbから構成されていた。円盤の対向面には、連続する同心円状のリングまたはケージに配置された一連の短い突起棒が取り付けられており、一方の円盤に固定されたリングは、もう一方の円盤に固定されたリングの間に交互に配置され、反対方向に回転する。穀物は固定シュートgを通って最も内側のケージに供給され、そこから瞬時に機械を通して送り出され、高速回転する各ケージの棒によって左右交互に叩かれることで、ほぼ瞬時に粉状になる。機械は毎分約400回転の速度で駆動され、最も外側のリングの 直径は6フィート10インチであったため、最後の叩き棒の速度は 毎秒140フィートであった。これは速度が2倍であり、その結果、最も内側のリングのビーターの打撃力が4倍になった。打撃力は速度の2乗に比例する。使用された動力はすべて材料の粉砕に有効に使われ、ビーターの回転に対する空気抵抗によって吸収される動力の部分だけは例外であると主張された。直径7フィート（2.1メートル）のこの種の機械は、1時間に160ブッシェルの小麦を定期的に粉砕した。 ^{[ 9 ]} 

このモデルは1873年のウィーン万国博覧会に出品され、2位を受賞した。^{[ 10 ]}

カー・トゥフリン粉砕機は、基本的に1873年のカー装置と同じで、改良点はケース内の真空を維持する手段であった。穀物はホッパーに投入され、そこからシリンダーに送られた。シリンダーは、シリンダーの中心を通るシャフトに取り付けられた放射状の仕切りによって、ほぼ気密な複数の区画に分割されていた。この仕切りは、主駆動シャフトに接続されたベルトによって駆動されるプーリーによって回転した。各区画が順番にホッパー底部の開口部に提示されると、粉砕または縮小される穀物またはその他の物質が充填された。そして、回転を続けると、同じものが供給パイプ上部の開口部に運ばれ、そこに内容物が排出された。このとき、穀物または顆粒の隙間に含まれる空気以外のすべての空気は効果的に排除された。^{[ 9 ]}

機械の両端にある2つの駆動プーリーの様子

一方のシャフトを中空にすることで、2つの駆動プーリーを同じ端に取り付けた図。

このカーの粉砕機モデルは、2枚の鉄製円盤で構成されており、それぞれが適切なベアリングで支持された短い水平軸によって支えられ、駆動プーリーが取り付けられていた。2つの駆動プーリーは機械の両端にある場合もあれば、一方の軸を中空にして両方のプーリーを同じ端に取り付ける場合もあったが、前者の方式が一般的に好まれた。プーリーは、一方はオープンベルト、もう一方はクロスベルトで駆動され、2つの軸は互いに逆方向に回転した。2枚の円盤は数インチ離れており、互いに向き合う面には、反対側の円盤にほぼ届く同心円状の鉄製ピンまたは歯のリングが設けられており、一方の円盤の環状の歯列はもう一方の円盤の歯列と交互に配置されていた。通常、一方の円盤には3つの歯列があり、反対側の円盤には2つの歯列があった。

ディスクは頑丈な鉄製のケーシングに収められており、上部には粉砕する鉱物を機械の中央に投入するためのホッパーがあり、排出はケーシング底部のシュートから行われる。2枚のディスクは反対方向に高速で回転し、外側の歯の速度は通常毎分約7,000フィート（2,100メートル）であった。落下する鉱物の破片は歯に当たってかなりの速度で接線方向に飛び出し、反対方向に高速で動いている次の歯に衝突して衝撃で粉砕される。この動作は粉砕された粒子が外側の歯の輪から飛び出すまで続く。^{[ 3 ]} 

正面図

側面図：C、ふるい；F、エレベーター；G、H、伝動軸

このカーの粉砕機モデルは、基本的に2つ、4つ、6つ、または8つの同心円状のケージで構成されており、その円筒形の側面は金属棒bで構成され、片面は平らな円盤aで覆われ、もう片面はクラウンで覆われていた。第1（内側）、第3、および第5のケージは一体となって、円盤のボスで駆動軸にねじ止めされていた。同様に、第2、第4、および第6のケージは、もう一方の軸に取り付けられた一体となっていた。この機械は、同じ軸から2本のベルトによって駆動され、一方のベルトは直線状、もう一方のベルトは交差状になっており、ドラムの要素の1つによって形成されるケージが、もう一方の要素の環状空間に嵌合し、反対方向に回転するようになっていた。この機械は通常、密閉されたカバーで覆われ、粉砕する材料を投入するためのホッパーeが上部に設置されていた。これは内部のケージに落ち込み、機械が動いていたため、遠心力によって最初のケージのバーを越えて2番目のケージに押し出されました。2番目のケージとは反対方向に回転しながら、同じように3番目のケージに押し出され、3番目のケージは最初のケージと同じ方向に回転し、次に4番目のケージへと押し出され、以下同様に続きます。最後に、バーを通して外周のすべての点に外側に押し出されました。この動作は1秒もかかりませんでした。この物質が受ける衝撃の数の多さを考慮すれば、研削の速さは驚くべきことではありませんでした。

これらの衝撃の力は、物質の一方向の速度とケージのバーの反対方向の速度の合計によって決まります。粉砕機から排出された物質は、機械の基礎からくり抜かれた側溝に落ち、そこからエレベーターの受容器に集められ、エレベーターによって取り出されます。ドラムのサイズ、毎分の回転数、力、バーの数は、処理する材料の性質と量、および与えるべき細かさに応じて変化します。ドラムをより大きな速度またはより小さな速度で回転させ、バー間の適切な距離を設けることにより、どんなサイズの顆粒からなる製品も得ることができます。^{[ 2 ]}