CN103987462B - 横式干式粉碎机 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供一种防止原料等向原料投入部抛起并附着于原料投入部的横式干式粉碎机。本发明的横式干式粉碎机(10)将设置于粉碎罐(14)的原料供给部(13)的直径形成得小于粉碎室(12)的直径。另外，将原料供给部(13)的机械式推力产生单元的直径也形成为与原料供给部的直径对应的较小的直径。并且，将作为机械式推力产生单元的螺杆(26)的外径与原料供给部(13)中的粉碎罐(14)的内径之间的间隙(e1)设定在0.5mm至粉碎介质M的直径的1/3之间。

Description

横式干式粉碎机

技术领域

本发明涉及横式干式粉碎机。本发明的横式干式粉碎机特别适用于将氧化铝、氮化硅、炭化硅、介电材料、磁性材料、氧化铁、二氧化硅、电池材料、碳、氧化镁、碳酸钙、一般陶瓷、无机物、其他干式粉碎物等原料粉碎成微小粒子，但不限定于此。

背景技术

作为现有的横式干式粉碎机公知有日本实公平7-8034号所记载的装置。该公报所记载的横式干式粉碎机具备：圆筒状的粉碎室，其在一端具有原料投入喷嘴，在另一端具有供被粉碎的原料排出的排出部，并在上述排出部的附近分别配置有分离器；作为推力产生部件的螺杆，其配置于该粉碎室的上述一端侧；搅拌部件，其以能够自由旋转的方式设置于上述粉碎室内，并作为搅拌元件具有多个植入设置于旋转轴的周围的臂；以及粉碎介质，其填充于粉碎室内。在上述这样的横式干式粉碎机中，上述螺杆对从原料投入喷嘴投入粉碎室内的原料朝向排出部给予推力，从而与上述粉碎介质一同被搅拌，通过相互摩擦、剪切等而被粉碎，然后，通过分离器与粉碎介质分离，从排出部被排出。

然而，在上述的横式干式粉碎机中，搅拌元件仅为臂，因此在原料流动性良好的情况下，原料不会填充粉碎室的上部而通过粉碎室，到达分离器，因此无法充分利用粉碎室的容积，原料在粉碎室内的滞留时间变短，从而无法有效地利用填充于粉碎室内的粉碎介质，而导致粉碎效率显著地降低。

因此，本申请申请人之前在日本特开2007-319726中提供了一种原料在粉碎室内的滞留时间较长，并且充分地发挥粉碎介质的粉碎能力，能够高效地对原料进行粉碎的横式干式粉碎机。

在该日本特开2007-319726中提出的横式干式粉碎机具备：具有粉碎室的筒状的粉碎罐；设置于该粉碎罐的一端的原料投入部；设置于上述粉碎罐的另一端的介质分离部；放入上述粉碎室内的粉碎介质；以及设置于上述粉碎室的一端与另一端之间并以能够绕水平旋转轴自由旋转的方式进行配置的搅拌部件，该横式干式粉碎机的特征在于，上述搅拌部件交替地具备具有朝向上述粉碎罐的一端侧逐渐变小的锥形面与垂直面的多个圆锥台状的盘件和多个销，在上述盘件形成有沿盘件的厚度方向倾斜地延伸的连通孔，该连通孔在上述垂直面的较靠内周侧具有第一开口，在上述锥形面具有配置于比上述第一开口更靠外周侧的第二开口。

在该日本特开2007-319726中提出的横式干式粉碎机中，如上所述，使用圆锥台形的多个盘件作为搅拌部件的搅拌元件的一部分，在该盘件形成有沿盘件的厚度方向倾斜地延伸的连通孔，将该连通孔构成为在上述垂直面的较靠内周侧具有第一开口，在上述锥形面具有配置于比上述第一开口更靠外周侧的第二开口，因此盘件的下游侧的原料与粉碎介质的一部分通过上述连通孔而回流至盘件的上游侧。通过该回流，碎料在粉碎室内部的滞留时间变长，从而能够进行充分的粉碎。另外，特别地，通过该回流，能够对粉碎介质给予较大的动能，而使粉碎介质之间的接触概率增大，从而也能够增大粉碎能力。通过上述作用，在本横式干式粉碎机中，能够对碎料进行微粉碎。

然而，在上述的构造的横式干式粉碎机中，原料向粉碎室的供给通过定量供料器送出应该粉碎的原料，并以直接自然落下的方式投入粉碎室而进行。在横式干式粉碎机中，能够通过一个路径(パス)将数百μm的原料粉碎成数μm，但粒子若为10μm以下，则凝集急剧地增强，而再次凝集。因此为了防止凝集，添加粉碎助剂来应对，但存在因由搅拌部件的旋转产生的离心力，介质与粉碎粒子被向上推到原料投入部，凝集力增加了的粒子附着堆积而造成堵塞，而无法运转的趋势。

另外，比重较小的原料存在因离心力而被向上抛起而无法投入粉碎室等的缺点。

上述的缺点在日本特开2007-319726所提出的横式干式粉碎机中，通过不将原料直接投入存在搅拌部件的粉碎室，而在搅拌部件的一端侧设置具有规定长度的原料供给部，将原料投入此处，通过螺杆等将投入的原料供给至粉碎室，从而实现某种程度的改善。

然而，在该原料供给部中，由于使用螺杆等，所以存在因其旋转的离心力产生原料等的向上抛起而附着于原料投入部的担忧。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本实公平7-8034号公报

专利文献2：日本特开2007-319726号公报

发明内容

发明所要解决的课题

因此，本发明的目的在于提供一种能够防止原料等向原料投入部抛起并附着的横式干式粉碎机。

用于解决课题的方法

上述的目的由下述(1)～(7)的结构的本发明的横式干式粉碎机来实现。

(1)

一种横式干式粉碎机，具备：粉碎罐，其具有筒状的粉碎室以及筒状的原料供给部，该筒状的原料供给部与该粉碎室连续，用于将作为干式粉碎物的原料供给至上述粉碎室；原料投入部，其设置于该粉碎罐的一端；原料排出部，其隔着介质分离部件设置于上述粉碎罐的另一端；粉碎介质，其放入上述粉碎室内；水平旋转驱动轴，其在上述粉碎罐的原料供给部以及上述粉碎室内延伸；原料供给部件，其配置于上述原料供给部内，并安装于上述水平旋转驱动轴，被上述水平旋转驱动轴旋转驱动，将从上述原料投入部投入上述原料供给部的原料供给至上述粉碎室；以及搅拌部件，其配置于上述粉碎室内并安装于上述水平旋转驱动轴，被上述水平旋转驱动轴旋转驱动，对从上述原料供给部供给来的原料进行搅拌，上述横式干式粉碎机的特征在于，

上述原料供给部件是通过旋转而对从上述原料投入部投入的原料给予朝向上述粉碎室的推力的机械式推力产生单元，上述原料供给部的直径小于上述粉碎室的直径，并且为了防止从原料投入部投入原料供给部的原料的向上抛起，而将机械式推力产生单元的直径设为与此对应的较小的直径。

(2)

根据上述(1)所记载的横式干式粉碎机，其中上述机械式推力产生单元是螺杆，该螺杆的外径与上述原料供给部中的粉碎罐的内径之间的间隙在0.5mm至粉碎介质的直径的1/3之间。

(3)

根据上述(1)或(2)所记载的横式干式粉碎机，其中，将上述原料供给部的直径设为上述粉碎室的直径1/3～1/2左右。

(4)根据上述(1)至(3)中任一项所记载的横式干式粉碎机，其中，上述螺杆的外径前端形状为，在其输送面的相反一侧设置退让用的锐角倾斜面，作为锐利形状使异物、粉碎介质不会啮入。

(5)

根据上述(1)～(4)中任一项所记载的横式干式粉碎机，其中，上述搅拌部件具备沿着上述水平旋转驱动轴延伸并且从上述水平旋转驱动轴沿径向延伸的多个矩形的板状体，在该板状体具有多个开口，上述板状体的径向外侧边与上述粉碎室中的粉碎罐的内径之间的间隙、以及与上述板状体的与上述介质分离部件邻接的端边与上述介质分离部件之间的间隙均在0.5mm至粉碎介质的直径的1/3之间。

(6)

根据上述(1)～(4)中任一项所记载的横式干式粉碎机，其中，上述搅拌部件具备沿着上述水平旋转驱动轴延伸并且从上述水平旋转驱动轴沿径向延伸的多个板状体，在该板状体具有从水平旋转驱动轴朝径向外侧延伸规定长度的矩形开口并呈コ字状，上述板状体的径向外侧边与上述粉碎室中的粉碎罐的内径之间的间隙、以及上述板状体的与上述介质分离部件邻接的端边与上述介质分离部件之间的间隙均在0.5mm至粉碎介质的直径的1/3之间。

(7)

根据上述(5)或(6)所记载的横式干式粉碎机，其中，上述板状体的径向外端部的形状为，在其旋转方向下游侧设置退让用的锐角倾斜面，作为锐利形状使异物、介质不会啮入。

发明的效果

在本发明的横式干式粉碎机中，通过在粉碎罐与粉碎室分体地设置原料供给部，将原料投入部配置于原料供给部，而不配置于粉碎室，因此不存在粉碎后容易凝集的原料不会因搅拌部件的离心力，而直接向上推到原料投入部及其附近的情况。并且，在本发明的横式干式粉碎机中，原料供给部的直径小于粉碎室的直径，并且机械式推力产生单元的直径为与此对应的较小的直径，从而机械式推力产生单元产生的离心力变小，使从原料投入部投入原料供给部的原料的向上抛起、从粉碎室逆流而来的已粉碎原料的上推力降低，能够极大限度地抑制原料投入部的堵塞。

另外，在本发明的横式干式粉碎机中，将作为机械式推力产生单元的螺杆的外径与原料供给部中的粉碎罐的内径之间的间隙设定在0.5mm至粉碎介质的直径的1/3之间，因此不存在已粉碎原料的上述上推、助长向其原料投入部的附着堆积的粉碎介质进入原料供给部等情况，因而能够进一步抑制上述原料的上推、附着堆积。

上述现有的同种类干式介质搅拌粉碎机与粉碎室内壁的间隙隔开介质直径的3倍以上的间隙，虽配置有搅拌部件，但因由搅拌部件的旋转产生的离心力而使处理物附着于粉碎室内壁，而无法运转的情况较多。

在本发明的横式干式粉碎机中，将搅拌部件的构成部件的构造设为技术方案4、5的板状体，将该板状体的径向外侧边与粉碎室中的粉碎罐的内径之间的间隙设定在0.5mm至粉碎介质的直径的1/3之间，因此能够刮下附着于粉碎室内壁的已粉碎原料，不会产生堆积。

并且，将板状体的与介质分离部件邻接的端边与介质分离部件之间的间隙设定在0.5mm至粉碎介质的直径的1/3之间，因此能够刮下附着于介质分离部件的已粉碎原料，不会产生堆积而导致堵塞。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式的横式干式粉碎机的剖视图。

图2是表示图1的螺杆的外径前端部的形状的图。

图3是表示本发明的其他的实施方式的横式干式粉碎机的剖视图。

图4是表示图3的搅拌部件的形状的剖视图。

图5是表示本发明的又一其他实施方式的横式干式粉碎机的剖视图。

图6是表示图5的搅拌部件的形状的剖视图。

图7是表示本发明的又一其他的实施方式的横式干式粉碎机的剖视图。

具体实施方式

以下，参照附图，对本发明的实施方式的横式干式粉碎机进行说明。

图1表示本发明的实施方式的横式干式粉碎机10，该横式干式粉碎机10具有横置式圆筒形的粉碎罐14，该粉碎罐14在内部具有粉碎室12以及以同心状与该粉碎室12连续并用于将原料供给至上述粉碎室12的圆筒状的原料供给部13。该粉碎罐14优选为作为耐热性材料的氧化铝、氧化铝-氧化锆以及氮化硅等陶瓷制造。在该粉碎罐14的一端(在原料的流动中为上游侧，以下对所有部件、构件，将该侧称为一端)安装有外壳16，在另一端(在原料的流动中为下游侧，以下对所有部件、构件，将该侧称为另一端)安装有介质分离部件(分离器)18、排出粉碎后的产品的排出箱20。另外，如图所示，在上述粉碎罐14的一端的原料供给部13设置有原料投入喷嘴22。介质分离部件(分离器)18的构造不被特别限定，能够为例如板状的部件设置多个狭缝、孔的结构。

在上述粉碎罐14内部延伸有从上述外壳16经由原料供给部13朝粉碎室12水平地延伸的旋转驱动轴24。该旋转驱动轴24配置为与粉碎罐14同轴。在上述原料供给部13内，在旋转驱动轴24的一端侧(原料投入喷嘴22的下方)设置有作为机械式推力产生单元的螺杆26，该螺杆26对从原料投入喷嘴22投入的作为原料的碎料给予朝另一端方向亦即粉碎室12方向的推力。在旋转驱动轴24上的比该螺杆26更靠另一端侧即粉碎室12内沿轴向隔开间隔地交替配置有作为构成搅拌部件28的搅拌元件的第一搅拌臂30与第二搅拌臂32。上述第一搅拌臂30是植入设置在旋转驱动轴24上的销状部件。另外，上述第二搅拌臂32是具有朝向粉碎罐14的一端侧逐渐变小的锥形面34与垂直面36的圆锥台状的盘件38。如图所示，在该盘件38形成有沿盘件的厚度方向倾斜地延伸的多个连通孔40。该连通孔40优选设置有多个，并沿盘件38的周向等间隔地配置。该连通孔40在上述垂直面36的较靠内周侧具有第一开口42，在上述锥形面34具有配置于比上述第一开口42更靠外周侧的第二开口44。通过设置于该盘件38的连通孔40，填充于粉碎室12内的粉碎介质M与碎料的混合物在盘件38的周围引起回流。此外，搅拌部件28优选在其前端(最靠近介质分离部件18侧)具备图示的前端臂38a。上述搅拌部件28优选为作为耐磨损材料的氧化锆、氮化硅以及氧化铝等陶瓷制。

上述粉碎介质M是直径数mm左右的粒状物，优选在粉碎室12填充有粉碎室12的容量的50～75％左右。

在该横式干式粉碎机10中，如图所示，原料供给部13的直径小于粉碎室12的直径，并且作为机械式推力产生单元的螺杆26的直径为与此对应的较小的直径。原料供给部13的直径优选为粉碎室12的直径1/3～1/2左右。若使原料供给部13的直径小于上述范围，则碎料(原料)向粉碎室12的供给不充分，作业不高效，若大于上述范围，则螺杆26的直径变大，抑制离心力的效果不充分。

上述螺杆26的外径与上述原料供给部13中的粉碎罐14的内径之间的间隙e1优选设定在0.5mm至粉碎介质的直径的1/3之间。若e1的值不足0.5mm，则机械的设定变得更难，若超过粉碎介质的直径的1/3的值，则存在在螺杆26的外径前端与粉碎罐14的内壁之间啮入粉碎介质M的担忧。

如图2所示，螺杆26的外径前端形状优选在其输送面26a的相反一侧设置成退让用的锐角的倾斜面26b，作为锐利形状使得异物、粉碎介质不会啮入。

上述旋转驱动轴24被轴承46以能够自由旋转的方式支承于外壳16，并经由未图示的公知的驱动机构连接于驱动源，而被旋转驱动。旋转驱动轴24在上述的轴承46与螺杆26之间的部分被油封48等轴密封，从而将粉碎室12内部保持为密闭状态。在该旋转驱动轴24的比油封48更靠粉碎室12侧的部分(与油封邻接的部分)设置有套环50(lanternring)，在该套环50连通有气体导入通路52。从该气体导入通路52导入有空气等气体。该被导入的气体经由套环50流入粉碎室12内，防止了原料侵入油封48内。另外，该气体也发挥了使碎料(粉体)流动，提高流动性的作用。

在上述粉碎罐14的外周侧以与上述粉碎罐14隔开间隔的方式设置有套54，在该套54内流通对粉碎罐、粉碎室进行冷却的冷却水。在附图中，附图标记56示出了冷却水入口喷嘴，附图标记58示出了冷却水出口喷嘴。

接下来，对以上的横式干式粉碎机10的动作进行说明。

首先，若通过适当的定量供料器(未图示)向原料供给喷嘴22定量供给碎料，则该碎料向粉碎室12内的螺杆26落下，通过该螺杆26而进入粉碎室12的另一端侧。此时，借助来自气体导入通路52的气体，也能够促进碎料的推力。

原料在粉碎室12内部一边朝向另一端输送，一边通过搅拌部件28与粉碎介质M一同被旋转搅拌，在粉碎介质M之间被夹击，承受冲击力、磨碎作用，而逐渐被粉碎。在该粉碎时，原料与粉碎介质M的一部分产生进入盘件34的第一开口42，通过连通孔40从第二开口44排出的动作，由此引起回流。通过该回流，原料在粉碎室内部的滞留时间变长，从而能够进行充分的粉碎。另外，特别地，通过该回流，能够对粉碎介质给予较大的动能，而使粉碎介质之间的接触概率增大，增大粉碎能力。

被充分粉碎，微细化了的碎料利用介质分离部件(分离器)18与粉碎介质M分离，通过介质分离部件，作为产品回收至排出箱20内。

此外，碎料(粉体)若被微细化则产生凝集，即使施加粉碎能量也无法变小，相反产生变大的问题。该问题能够通过从原料投入喷嘴22施加乙醇等粉碎助剂来消除。

另外，在粉碎作业中，使冷却水在上述套54内流动，而将粉碎室12内的温度保持在规定的温度。

在上述的实施方式中，由安装于旋转驱动轴24的第一搅拌臂30以及上述第二搅拌臂32构成搅拌部件28，但搅拌部件28也能够由图3以及图4所示的板状体100、图5以及图6所示的板状体200构成。

图3以及图4所示的板状体100是沿着水平旋转驱动轴24延伸，并且从上述水平旋转驱动轴沿径向延伸的多个矩形板状体。在该板状体100设置有多个圆形的开口102，以实现原料与粉碎介质M的回流。

图5以及图6所示的板状体200是沿着水平旋转驱动轴24延伸，并且从上述水平旋转驱动轴沿径向的延伸的板状体。在该板状体200设置有从水平旋转驱动轴24朝径向外侧延伸规定长度的矩形开口202，以实现原料与粉碎介质M的回流。

上述板状体100以及200的径向外侧边与上述粉碎室的粉碎罐的内径之间的间隙e2、以及上述板状体的与上述介质分离部件邻接的端边与上述介质分离部件18之间的间隙e3均优选设定在0.5mm至粉碎介质的直径的1/3之间。能够刮下附着于粉碎室内壁、介质分离部件的已粉碎原料，从而不会产生堆积。另外，粉碎介质等不会啮入上述的间隙。

并且，如图4以及图6所示，优选将上述板状体100以及200的径向外端部的形状设定为，在其旋转方向下游侧设置退让用的锐角的倾斜面104、204，作为锐利形状不使异物、介质啮入。

在以上的实施方式中，对在上述旋转驱动轴从驱动源侧按顺序配置螺杆26、搅拌部件28的构造进行了说明，但如图7所示，也可以使螺杆26与搅拌部件28的配置关系颠倒。

根据以上说明的本发明的横式干式粉碎机，使原料供给部的直径小于粉碎室的直径，并且机械式推力产生单元的直径为与此对应的较小的直径，从而机械式推力产生单元产生的离心力变小，使从原料投入部投入至原料供给部的原料的向上抛起、从粉碎室逆流而来的已粉碎原料的向上推压力降低，能够极大限度地抑制原料投入部的堵塞。

附图标记的说明

10—横式干式粉碎机，12—粉碎室，13—原料供给部，14—粉碎罐，16—外壳，18—介质分离部件，20—排出箱，22—原料投入喷嘴，24—旋转驱动轴，26—螺杆，26a—输送面，26b—倾斜面，28—搅拌部件，30—第一搅拌臂，32—第二搅拌臂，34—锥形面，36—垂直面，38—盘件，40—连通孔，42—第一开口，44—第二开口，46—轴承，48—油封，50—套环，52—气体导入通路，54—套，56—冷却水入口喷嘴，58—冷却水出口喷嘴，100—板状体，102—开口，104—倾斜面，200—板状体，202—开口，204—倾斜面。

Claims (7)

1.一种横式干式粉碎机，其特征在于，具备：

粉碎罐，其具有筒状的粉碎室以及筒状的原料供给部，该筒状的原料供给部与该粉碎室连续并用于将作为干式粉碎物的原料供给至上述粉碎室；原料投入部，其设置于该粉碎罐的一端；原料排出部，其隔着介质分离部件设置于上述粉碎罐的另一端；粉碎介质，其放入上述粉碎室内；水平旋转驱动轴，其在上述粉碎罐的原料供给部以及上述粉碎室内延伸；原料供给部件，其配置于上述原料供给部内，并安装于上述水平旋转驱动轴，被上述水平旋转驱动轴旋转驱动，将从上述原料投入部投入上述原料供给部的原料供给至上述粉碎室；以及搅拌部件，其配置于上述粉碎室内并安装于上述水平旋转驱动轴，被上述水平旋转驱动轴旋转驱动，对从上述原料供给部供给来的原料进行搅拌，

上述原料供给部件是通过旋转而对从上述原料投入部投入的原料给予朝向上述粉碎室的推力的机械式推力产生单元，上述机械式推力产生单元是螺杆，上述螺杆的外径前端形状为，在其输送面的相反一侧设置退让用的锐角倾斜面，作为锐利形状使异物、粉碎介质不会啮入，

上述原料供给部的直径小于上述粉碎室的直径，并且为了防止从原料投入部投入原料供给部的原料的向上抛起，而机械式推力产生单元的直径设为比上述原料供给部中的粉碎罐的内径小。

2.根据权利要求1所述的横式干式粉碎机，其特征在于，

上述螺杆的外径与上述原料供给部中的粉碎罐的内径之间的间隙在0.5mm至粉碎介质的直径的1/3之间。

3.根据权利要求1或2所述的横式干式粉碎机，其特征在于，

将上述原料供给部的直径设为上述粉碎室的直径1/3～1/2。

4.根据权利要求1所述的横式干式粉碎机，其特征在于，

上述搅拌部件具备沿着上述水平旋转驱动轴延伸并且从上述水平旋转驱动轴沿径向延伸的多个矩形的板状体，在该板状体具有多个开口，上述板状体的径向外侧边与上述粉碎室中的粉碎罐的内径之间的间隙以及上述板状体的与上述介质分离部件邻接的端边与上述介质分离部件之间的间隙均在0.5mm至粉碎介质的直径的1/3之间。

5.根据权利要求1所述的横式干式粉碎机，其特征在于，

上述搅拌部件具备沿着上述水平旋转驱动轴延伸并且从上述水平旋转驱动轴沿径向延伸的多个板状体，在该板状体具有从水平旋转驱动轴朝径向外侧延伸规定长度的矩形开口并呈コ字状，上述板状体的径向外侧边与上述粉碎室中的粉碎罐的内径之间的间隙以及上述板状体的与上述介质分离部件邻接的端边与上述介质分离部件之间的间隙均在0.5mm至粉碎介质的直径的1/3之间。

6.根据权利要求4所述的横式干式粉碎机，其特征在于，

上述板状体的径向外端部的形状为，在其旋转方向下游侧设置退让用的锐角倾斜面，作为锐利形状使异物、介质不会啮入。

7.根据权利要求5所述的横式干式粉碎机，其特征在于，

上述板状体的径向外端部的形状为，在其旋转方向下游侧设置退让用的锐角倾斜面，作为锐利形状使异物、介质不会啮入。