JP2002143705A - 粒子状材料処理装置 - Google Patents

粒子状材料処理装置

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JP2002143705A JP04323899A JP4323899A JP2002143705A JP 2002143705 A JP2002143705 A JP 2002143705A JP 04323899 A JP04323899 A JP 04323899A JP 4323899 A JP4323899 A JP 4323899A JP 2002143705 A JP2002143705 A JP 2002143705A
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rotating
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    • B02CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02CCRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C15/00Disintegrating by milling members in the form of rollers or balls co-operating with rings or discs
    • B02C15/16Disintegrating by milling members in the form of rollers or balls co-operating with rings or discs with milling members essentially having different peripheral speeds and in the form of a hollow cylinder or cone and an internal roller or cone

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Abstract

(57)【要約】 【課題】ケーシング3内での動きの制御が難しい粒子状
材料を処理する場合であっても、該粒子状材料をケーシ
ング3内の一部に滞留させることなく、内壁の全体に移
動させて、ケーシング3内における該粒子状材料の旋回
流を良好な循環流れ状態に保持しながら遠心力に基づく
押圧体5の圧縮力や剪断力などのエネルギーを均一に与
えことができる粒子状材料処理装置1を提供することを
目的とする。 【解決手段】ケーシング3内の押圧体5の旋回に伴って
形成される円筒状領域内に、粒子状材料の旋回流中心の
生成を可能とすべく回転軸201の延設等の無い空間領
域6を形成し、また、ケーシング3の回動と回転体4の
回動とを、異なる回転速度によって同方向に回転制御す
べく構成し、また、押圧体5を前記回転体4に対して横
向き片持ち状に支持させる構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、粒子状材料処理装
置に関し、詳しくは、粉粒体材料の粉砕、粉粒体材料と
液体の混合、または顔料、塗料等のスラリー状物質等の
均一分散などに用いられる装置に関する。
【0002】
【従来技術】一般に、この種の粒子状材料処理装置、例
えば、粉砕装置や混合・分散装置などは、筒状のケーシ
ング内に回転体に装着された複数の押圧体を配設させ
て、該押圧体を、その旋回遠心力によってケーシング内
壁面に押圧させて、押圧体とケーシング内壁面との間に
入った被処理物を挟み込み、粉砕等の処理を行うように
なっており、その際、被処理物をケーシング内の一部に
停滞させることなく、ケーシング内壁面全体に均一に移
動させる必要がある。
【0003】そこで、本出願人は、被処理物をケーシン
グ内壁面全体に均一に移動させるべく、前記押圧体とし
て、複数のリング部材を密状に連続配設して柱状に構成
したものを提案(特開平6−79192号公報)し、固
体物質を短時間で微粉砕する等、粒子状材料の各種処理
を短時間で効率よく行なわれるようにした。しかしなが
ら、例えば、被処理物を乾式で粉砕処理する場合に、該
被処理物はケーシング内での動きが非常に悪く、ケーシ
ング内の一部に滞留しやすいという物性を有している。
このため、押圧体を高速で回転することで粉粒体を攪拌
しながら遠心力を与えて外周方向に移動させ、被処理物
の動きを制御していたが、前記押圧体の旋回に伴って形
成される円筒状領域には、該押圧体を両端で支持するた
めの回転軸が延設されており、回転速度が速すぎると遠
心力の増大と共にケーシング内での被処理物の旋回流が
大きく乱れ、特に比重の小さい粉体や処理量が少ない場
合に、粒子状材料を上方に停滞させてしまい、押圧体の
圧縮力・剪断力としての粉砕エネルギーを均一に与える
ことが難しくなるという問題点を有していた。また、処
理量の少ない粒子状材料を湿式処理する場合も同様であ
った。したがって、押圧体の回動のみに依存して粒子状
材料を処理するようにしておいては、前記旋回流との関
係等を考慮して、種々の粒子状材料の動きを最適な状態
(均一分散)に制御しながら、粉砕等の各種処理を行う
ことができなかった。そこで、粒子状材料を均一に分散
すると共に該粒子状材料に押圧体の圧縮力や剪断力など
によるエネルギーを均一に与えて、粉砕等の各種処理を
効果的に行うべく適正化が図られたケーシング内環境を
有する粒子状材料処理装置の出現が望まれていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の如き
問題点を一掃すべく創案されたものであって、ケーシン
グ内での動きの制御が難しい粒子状材料を乾式または湿
式処理する場合であっても、該粒子状材料をケーシング
内の一部に滞留させることなく、ケーシング内壁の全体
に移動させて、遠心力に基づく押圧体の圧縮力や剪断力
などのエネルギーを均一に与えることができ、良好な状
態での処理を可能とし、もって、粒子状材料の動きを制
御して、粒子状材料を均一に分散すると共に該粒子状材
料に押圧体の圧縮力や剪断力などによるエネルギーを均
一に与えることとのバランスのとれた最適な安定状態で
制御し得て、ケーシング内環境の適正化を図ることので
きる粒子状材料処理装置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明が採用した技術手段は、粒子状材料の処理室を
形成するケーシング内に回転軸に連動連結された回転体
を設け、該回転体の端縁側に所定間隔を存して対向離間
する複数の押圧体を周設支持し、前記回転体の回動に連
携して前記押圧体を旋回せしめてケーシング内壁面に押
圧させて粒子状材料を処理するよう構成された装置であ
って、前記押圧体の旋回に伴って形成される円筒状領域
には、該円筒状領域内に前記粒子状材料の旋回流中心の
生成を可能とすべく前記回転軸の延設等の無い空間領域
を形成してあることを特徴とするものである。また、上
記課題を解決するために本発明が採用した技術手段は、
粒子状材料の処理室を形成するケーシングと該ケーシン
グ内に設けられた回転体とを、それぞれ回転軸に連動連
結して回動可能に構成し、該回転体の端縁側に、所定間
隔を存して対向離間する複数の押圧体を周設支持し、前
記回転体の回動に連携して前記押圧体を旋回せしめてケ
ーシング内壁面に押圧させて粒子状材料を処理するよう
構成された装置であって、前記ケーシングの回動と回転
体の回動とを、異なる回転速度によって同方向に回転制
御すべく構成したことを特徴とするものである。また、
上記課題を解決するために本発明が採用した技術手段
は、粒子状材料の処理室を形成するケーシングと該ケー
シング内に設けられた回転体とを、それぞれ回転軸に連
動連結して回動可能に構成し、該回転体の端縁側に、所
定間隔を存して対向離間する複数の押圧体を周設支持
し、前記回転体の回動に連携して前記押圧体を旋回せし
めてケーシング内壁面に押圧させて粒子状材料を処理す
るよう構成された装置であって、該装置の回転軸芯が横
向きとなるよう前記回転体に前記押圧体を片持ち状に支
持し、前記押圧体の旋回に伴って横向き円筒状領域が形
成されるよう構成してあることを特徴とするものであ
る。
【0006】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を好適
な実施の形態として例示する粒子状材料処理装置に基づ
いて詳細に説明する。図1〜図3において、1は架台1
01上に設けられた粒子状材料処理装置であって、該粒
子状材料処理装置1は、架台101に装着されたハウジ
ング2と、粒子状材料の処理室を形成するケーシング3
とで構成されており、前記ハウジング2には、主回転軸
201と該主回転軸201を内装する状態で嵌挿された
副回転軸202とが一体となって嵌装された、所謂二重
の回転軸機構となっている。そして、前記主回転軸20
1の内部には、軸封ガスG(連続処理の場合にはキャリ
アガスを兼ねる)を供給するガス供給管205と処理物
を連続的に供給する場合の材料供給管206とがそれぞ
れ二重管構造の態様で配管されている。
【0007】それぞれの回転軸201と202の一端側
には、図示しない駆動機構に連動連結されたプーリー2
03と204が設けられていて、それぞれが独立回転可
能な構成となっており、その回転制御は、図示しない制
御装置によって、同一方向または反対方向に個別制御及
び/または何れか一方の回転速度に同期した回転制御が
行われるようになっている。この同期回転制御における
回転軸201と202との回転比率は、予め処理物の種
類、処理目的ごとに設定した回転比率を、所定の記憶手
段に記憶させ、任意に選択できるようになっている。反
対方向の回転比率は、主回転軸201(後述する回転体
4)の回転を遅くし、副回転軸202(後述するケーシ
ング3)の回転を速くした約1:5を目安値とし、また
同一方向の回転比率は、主回転軸201の回転を速く
し、副回転軸202の回転を遅くしたそれぞれ約4:1
〜18:1を目安値として、処理物毎に処理時間の変異
に対応して経時的な回転速度の増減変化を1ブロック
(1回分処理)として設定しておく。一方、副回転軸2
02の他端側には、スリーブ211を介して前記ケーシ
ング3を構成する円筒状の容器301がボルト212に
より取り付けられている。また、前記主回転軸201の
他端側には、前記容器301内に設けられた回転体4が
その中心部をナット209により嵌着可能に取り付けら
れており、該回転体4は、その中心部から押圧体5の本
数と同じ数の腕部が放射状に延出された形状となってい
る。そして、前記容器301と前記回転体4は、各々回
転軸202と201の回動に連動して回転可能に構成さ
れている。207はベアリングカバーであり、210
は、材料供給管206に供給された処理物を、ケーシン
グ3内に供給するための供給口である。また、ガス供給
管205から供給された軸封ガスGは、主回転軸201
及び主回転軸201に嵌合されたスリーブ213を貫通
して設けられた複数の供給路を介して、軸封部208よ
り外部に排出されるようになっている。なお、駆動源と
してのモーターは、それぞれの回転軸201、202に
個別に配しても良いが、1つのモーターで前記同期回転
制御を行っても良いことは勿論である。
【0008】前記容器301の内周面には、交換可能な
円筒状内壁302が着脱自在に嵌設されている。303
は保持プレート、304は前カバーであって、保持プレ
ート303は、前カバー304を開けて容器301内に
処理物を投入する回分処理の場合に、該処理物を容器3
01から流出させない堰を形成するためのもので、中央
に円形の開口部を有する略円盤状の部材で、容器301
の開口端面と前カバー304との間に挟持された状態で
ボルト305,305,・・・・によって固定されている。
306は前カバー304の中心に設けられた開孔部に取
付けられたハイロータージョイントであって、該ジョイ
ント306は、処理物を連続処理する場合に、ガス供給
管205から容器301内に供給された前記キャリアガ
スを処理後の粒子状材料(微粉体)と共に連続的に排出
するために、回転している容器301とこれに連接され
る配管(図示省略)とを連結するためのものである。3
07は前カバー304の外周方向に設けられた開口部に
取り付けられた排出用プラグであって、該排出用プラグ
307は、処理物を回分処理する場合にこれを取り外し
て排出口として用いられるようになっている。なお、前
記ナット209は、連続処理の場合には孔開きのもの
(供給口210)を、回分処理の場合には孔無しのもの
を用いる。
【0009】5は押圧体であって、該押圧体5は、主回
転軸201の回転軸芯から等距離にある前記回転体4の
腕部端縁側で、互いに等間隔に対向離間させて、都合3
体がその一端側を片持ち状に支持されており、他端側は
中央に大きな開口部を有するリング状のサポートプレー
ト401に連結支持されている。そして、主回転軸20
1の回転に伴う前記回転体4の回動に連携して前記押圧
体5を旋回したときに、前カバー304側に開口部を有
する横向きの円筒状領域が形成されるようになつてお
り、この円筒状領域には、前記回転軸201の延設など
部材の配設の無い空間領域6が設けられている。回分処
理の場合には、前述のとおり前カバー304を開閉操作
してこの空間領域6に処理物を投入する。連続処理の場
合には、前記供給口210より処理物を投入する。ま
た、連続処理の場合には、供給路である供給口210と
排出路である前記ハイロータージョイント306とが、
前記押圧体5の旋回軸芯上に配設されている。
【0010】また、それぞれの押圧体5は、主回転軸2
01の回転軸芯と平行かつ等距離に位置する支軸502
と、該支軸502に回転かつ揺動可能に等間隔に配設さ
れたリング体としての4つの粉砕リング501と、各粉
砕リング501の間隔を保持すべく介在せしめた粉砕リ
ング501よりも小径の滑りリング503とによって構
成されており、前記回転体4の回動に連携して前記粉砕
リング501、501、・・・・が、遠心力によってそれ自
身回転しながら前記円筒状内壁302面に当接するよう
構成されている。なお、この粉砕リング501は、回動
可能に構成されているが、これに限定されず、回動しな
い構成のものや、半円形状など任意の形状のものであっ
ても良く、要するに、押圧体5自体は回転体4に対して
回転自在または揺動自在に支持され、該回転体4の回転
に伴って前記円筒状内壁302面に当接し、該内壁30
2面との間に処理物を挟み込んで、該処理物に押圧体の
圧縮力や剪断力などによる(粉砕)エネルギーを付与す
ることができれば良い。また、配設する押圧体5や粉砕
リング501の数量なども、図示したものに限定され
ず、装置の大小によって必然的に増減すれば良いことは
言うまでもない。
【0011】図3は前記粉砕リング501の配置構成を
示すものである。前述の如く隣設する粉砕リング50
1、501間は、前記滑りリング503を介在させるこ
とにより、丁度粉砕リング501の厚さの2倍の間隔で
離間しており、一の押圧体5の隣り合う粉砕リング50
1、501間の対応する位置に、他の2つの押圧体5、
5の粉砕リング501,501がそれぞれ配置されるよ
うに設定されている。すなわち、図3(a)に示す押圧
体5のサポートプレート401側寄り(図中左端)に配
された粉砕リング501を基準とすれば、該粉砕リング
501の厚さ分だけずらした位置に図3(b)に示す押
圧体5の粉砕リング501を配し、同様に粉砕リング5
01の2つの厚さ分だけずらした位置に図3(c)に示
す押圧体5の粉砕リング501を配し、その旋回時に前
記円筒状内壁302面に対する各押圧体5の粉砕リング
501の旋回軌道を位相させた状態で、分散押圧する構
成となっている。このときの粉砕リング501が分散押
圧する構成は、図3(a)に示す粉砕リング501の旋
回によって押圧されない前記円筒状内壁302の面域
を、図3(b)と(c)に示す粉砕リング501が押圧
する配置関係、すなわち、前記円筒状内壁302面に対
して、各押圧体5の夫々の粉砕リング501が順次押圧
する複合した押圧関係で連続した押圧面域を形成するこ
とで、粉砕リング501が押圧しない面域を無くし、何
れの面域も回転体4が1回転する間に少なくとも1つの
粉砕リング501が押圧する配置関係で構成されてい
る。したがって、粉砕リング501の厚さ、及び隣り合
う粉砕リング501間の間隔は、上記図示されたものに
限定されない。また、粉砕リング501の形状は、ここ
に図示したものの他、前記特開平6−79192号公報
に掲載された各種形状を採用することができる。なお、
本実施例における粒子状材料処理装置1は、横置きタイ
プのものを示したが、これを縦置きとしても良く、その
場合は前記プーリー203、204側を下方に、前記ケ
ーシング3側を上方に配置する。その際、処理物が、押
圧体5の遠心力の作用を受けて上方となる前記前カバー
304側に移動した後、これがスムーズに前記空間領域
6に移動するよう、前記保持プレート303と内壁30
2との会合部(コーナー部)を湾曲状とするなどの加工
を施しておくことが好ましい。
【0012】叙述の如く構成された本発明の実施例の形
態において、処理物を前記ケーシング3内に供給するの
であるが、本発明のケーシング3内には前記空間領域6
が設けられており、この空間領域6に処理物が供給され
ることとなり、乾式、湿式の区別無く、また回分処理は
勿論、連続的な処理も可能とする装置1を提供できるよ
うになった。すなわち、処理物を連続的に粉砕処理する
場合には、稼働中の粒子状材料処理装置1の前記材料供
給管206より、前記押圧体5の回転に伴って発生する
遠心力や処理物の旋回流の影響を受けることの少ない空
間領域6の中心部に対して、連続的、または間欠的に処
理物を供給できるようになり、該処理物はケーシング3
内部に均等に供給し得て、押圧体5の遠心力の作用によ
り、瞬時に内壁302全面への均一な分散がなされるよ
うになる。また、回分処理の場合は、前記前カバー30
4を取り外して保持プレート303の開口部から前記空
間領域6に処理物を投入すればよく、処理物が極めて投
入しやすくなっており、特に装置1が横置きであれば内
壁302に均等に投入することを可能とし、投入された
該処理物は、前記前カバー304を取り付けた後、前記
粒子状材料処理装置1の稼動により瞬時に前記円筒状内
壁302の全面に均一に分散されると共に、押圧体5の
旋回(攪拌作用)により、円筒状内壁302面にそった
旋回流を形成する。
【0013】この様に供給された処理物は、押圧体5の
回転による遠心力の作用により、前記円筒状内壁302
面に押圧された押圧体5の圧縮力・剪断力により粉砕処
理される。すなわち、押圧体5が回動すると粉砕リング
501は遠心力を受けて外周方向に揺動し、粉砕リング
501の外周面は円筒状内壁302に押しつけられ、わ
ずかではあるが摺動しながら前記内壁302に沿って主
回転軸201の回転とは反対方向の回転運動を行う。こ
れにより、内壁302面と粉砕リング501とが擦り合
って、この間に入った処理物が挟み込まれ、処理物は粉
砕リング501の圧縮力・剪断力などの粉砕エネルギー
を受けて粉砕される。その際、押圧体5の旋回によって
形成される円筒状領域には、前記空間領域6が形成され
ているため、粉砕されて小さくなった微粒子は、それに
作用する遠心力も小さくなるので、隣り合う押圧体5の
間隙や、隣り合う粉砕リング501の間隙を通って、押
圧体5の旋回の影響を受けることの少ない空間領域6に
移動する。したがって、ケーシング3内では、押圧体5
の旋回に伴って生じる処理物の旋回流と、該処理物の処
理状況によって各処理物(個々の粉体)に作用する遠心
力の差との共同作用により、中心部が生成された処理物
の良好な循環流れ状態が保持され、処理物の均一分散と
粉砕エネルギーを均一に与えることとのバランスのとれ
た最適な循環環境が生じることとなり、処理物に対して
粉砕リング501の均一な粉砕エネルギーを与えること
が可能となる。これにより、前記円筒状領域を有効に活
用することができるようになり、例え装置1を縦置きと
して前記押圧体5の旋回のみにより処理する場合におい
ても、処理物が、押圧体5の旋回によってもたらされる
遠心力の作用を受けて上方となる前記前カバー304側
に移動しても、該処理物をケーシング3内の一部に滞留
させることなくスムーズに前記空間領域6に移動させ、
繰り返しケーシング内壁302面全体に均一に分散移動
させることができ、粉砕リング501の粉砕エネルギー
を繰り返し処理物に均一に与えことが可能となって、処
理物の動きを均一分散に最適な安定した状態で制御し、
適正化が図られたケーシング3内環境を得ることができ
る。
【0014】回転体4の回動に加え、ケーシング3を回
動させて粒子状材料処理装置1を稼動する場合の回転制
御方法について説明する。この場合において、処理物
は、前記均一分散と粉砕エネルギーを均一に与えること
とのバランスのとれた適正化が図られたケーシング3内
環境の下で、さらに加えて前記ケーシング3の回動よる
遠心力の作用との共同作用を受けるこことなる。回転体
4の回動と前記ケーシング3の回動とを、異なる回転速
度によって同一方向に回転制御する場合には、処理物の
物性、処理目的によっても異なるが、例えば、前記ケー
シング3の回転速度を0.5m/sec〜1.5m/s
ecの範囲内にセットし、前記回転体4の回転速度を
1.5m/sec〜25m/secの範囲内にセットし
て、前記回転体4の回転速度を前記ケーシング3のそれ
よりも高速に設定した回転制御にて行うようにする。こ
れにより、処理物は、回転体4の遠心力の作用と共にケ
ーシング3の遠心力の作用をも受けることとなる。した
がって、処理物の動きの制御のため(動きを良くする)
のみに、必要以上に回転体4の回転数をあげる必要がな
くなると共に、同一方向の旋回を受けるため、前記内壁
302面と粉砕リング501との間に挟み込まれる際
に、処理物の乱れや波たち、あるいは空気の気泡が多く
なってしまうことを防止し、磨り潰し状態を減少せし
め、均一に押しつけて圧縮力・剪断力などによる粉砕エ
ネルギーを与えることのできる環境確保が容易となる。
しかも、粒子状材料処理装置1が横向きに設置されてい
ることにより、一層最適な安定状態で処理物の動きを制
御でき、更なる均一分散化が図れ粉砕リング501の粉
砕エネルギーを処理物に繰り返し与えことができると共
に、特に比重の小さい粉体の場合や処理量が少ない粒子
状材料を湿式処理する場合であっても、処理物をケーシ
ング3内の一部に停滞させてしまうこともなくなる。
【0015】また、前記ケーシング3の回動と回転体4
の回動とを、異なる回転速度によって反対方向に回転制
御する方法にて粒子状材料処理装置1を稼動する場合に
は、上記とは逆に前記ケーシング3の回転速度を前記回
転体4のそれよりも高速に設定した回転制御にて行うよ
うにする。この場合の回転体4の回転速度は、前記ケー
シング3を回転させないものに比し、低速な回転よって
制御するのが望ましい。これにより、例えば、処理物に
必要以上の粉砕エネルギーを与えたり、処理物の旋回流
を乱すなど、回転速度が大きすぎることに起因する問題
点を払拭でき、循環流れ状態を保持することができる。
【0016】上記のようなケーシング3と回転体4の同
一方向または反対方向の回転制御は、所定の対応比率で
前記ケーシング3と前記回転体4を各々回動させる操作
の他に、両者の回動を同期させた回転制御で設定されて
おり、また、種々の処理物の物性や処理目的に対応して
これらの回転比率を所定の記憶手段に記憶しておくよう
になっている。例えば、回分処理を連続して行う場合
に、処理物を投入する工程ではケーシング3と回転体4
を任意の回転速度まで上昇させ(すなわち、相対速度=
0)、処理工程では回転体4を任意の回転速度まで変化
させた後、両者を同期させて回転の増減を行わせ、排出
工程では、ケーシング3の回転を減速、または停止し
て、回転体4の(低速)回転と共に、必要に応じてハイ
ロータージョイント306からの吸引により排出すると
いう一連の工程を1ブロックとして記憶しておくことが
できる。このように、粉粒体材料の粉砕処理だけでな
く、異なる2つ以上の粉粒体材料の混合粉砕や均一分
散、粉粒体材料と液体の混合分散、または顔料、塗料等
のスラリー状物質等の均一分散処理を含む、各種粒子状
材料の各種処理操作においても、これらの設定から任意
のものを選択すればよく、操作ミスなどを防止し、安定
した製品の調製を効果的に行うことができる。
【0017】さらに、前記各押圧体5を構成する前記粉
砕リング501の配置構成は、一の押圧体5における粉
砕リング501と他の押圧体5における粉砕リング50
1の旋回軌道とが、それぞれ前記内壁面302に対して
位相させた状態で分散押圧する構成で配設されているた
め、前述したとおり、処理物(粉砕されて小さくなった
微粒子)は、隣り合う押圧体5の間隙や、隣り合う粉砕
リング501の間隙を通って、該押圧体5の旋回の影響
を受けることの少ない空間領域6にスムーズ移動するこ
とができる。しかも、各粉砕リング501の旋回軌道を
位相させた状態で分散押圧する構成は、一の押圧体5の
粉砕リング501が押圧する面域と他の押圧体5の粉砕
リング501が押圧する面域との複合した押圧関係で、
前記内壁面302に対して連続した押圧面域を形成する
よう構成されている。換言すれば、一の押圧体5の粉砕
リング501が押圧しない前記内壁面302を、他の押
圧体5の粉砕リング501が必ず押圧する構成となって
いる。したがって、図3(a)に示す粉砕リング501
の旋回軌道と、図3(b)に示す粉砕リング501の旋
回軌道と、図3(c)に示す粉砕リング501の旋回軌
道とが、それぞれ重合しない効率的な押圧が行え、一つ
の支軸502にこれら粉砕リング501を全て密着状に
配設した如きに、円筒状内壁3全域で粉砕リング501
による押圧が行える。また、処理物は、前記各粉砕リン
グ501、501の間から前記空間領域6に移動するこ
とができるため、縦型装置の場合において、処理物を容
器3内に旋回させるために、回転体4の回転速度を殊更
高速として該処理物を上方にまで移動させる必要もなく
なり、前記ケーシング3内で処理物に対して効率的に粉
砕エネルギーを与えことができる。なお、各押圧体5に
おける粉砕リング501の数を1つとして、それらの旋
回軌道を位相させた状態で分散押圧する構成とし、或い
は、一つの押圧体5の粉砕リング501の厚さや配置間
隔を夫々異ならしめるなどしてもよく、また、押圧体5
の配置数量も任意に設定できる。
【0018】この様に処理された粉粒体材料は、連続処
理の場合には、前記ハイロータージョイント306を介
して排出され、回分処理の場合には、前記排出用プラグ
(排出口)307を取り外して排出される。乾式の連続
粉砕処理の場合には、空間領域6にはガス供給管205
を介して供給口201からキャリアガスが連続的に供給
されており、該キャリアガスは押圧体5の旋回に伴って
前記空間領域6内を旋回流(渦流)を形成しながら回転
軸芯方向(前カバー304の方向)に移動し、ハイロー
タージョイント306を介して、これに連接されている
前記配管を経て、系外に排出されている。前記粉砕され
て空間領域6に移動してきた微粒子は、前記キャリアガ
スの渦流に同伴されて系外に排出され、前記配管に連接
されたバグフィルター等の気固分離装置(図示省略)
で、キャリアガスと分離・回収される。なお、必要に応
じて吸引手段を連接しても良い。回分処理の場合には、
ケーシング3の回動を停止した状態で、前記回転体4の
みを約2m/sec以下の低速で回転させることによ
り、ケーシング3内の処理物が自動的に排出されること
になる。この時、処理後の処理物の物性によっては排出
しにくい場合もあり、その様な場合には外部から吸引す
ることによって排出するか、前カバー304と保持プレ
ート303とを取り外して、掻き出しても良い。
【0019】
【発明の効果】本発明は、粒子状材料の処理室を形成す
るケーシング3内に回転軸201に連動連結された回転
体4を設け、該回転体4の端縁側に所定間隔を存して対
向離間する複数の押圧体5を支持し、前記回転体4の回
動に連携して前記押圧体5を旋回せしめてケーシング3
内壁302面に押圧させて粒子状材料を処理するよう構
成された装置であって、前記押圧体5の旋回に伴って形
成される円筒状領域には、該円筒状領域内に前記粒子状
材料の旋回流中心の生成を可能とすべく前記回転軸20
1の延設等の無い空間領域6を形成してあることによ
り、押圧体5の遠心力の作用とケーシング3内における
旋回流を良好な循環流れ状態に保持する作用との共同作
用により、粒子状材料の動きを制御でき、しかも、回分
処理のみならず連続した処理をも容易に行えるようにな
る。また、前記ケーシング3をも回動可能とし、ケーシ
ング3の回動と回転体4の回動とを、異なる回転速度に
よって同方向に回転制御すべく構成したことにより、押
圧体5とケーシング3とのそれぞれの遠心力の作用を個
別に調整でき、かつ、ケーシング3内の粒子状材料を同
方向の良好な循環流れ状態の旋回流としてその動きを制
御できる。また、その様な粒子状材料処理装置1が横向
きとなるよう前記押圧体5を前記回転体4に対して片持
ち状に支持させ、前記押圧体5の旋回に伴って横向き円
筒状領域が形成されるよう構成してあることによって、
ケーシング内壁302面に対して粒子状材料を均等に分
散して押圧体5の遠心力の作用を与えることができ、し
かも、押圧体5の旋回に伴って形成される円筒状領域の
有効利用を図り得る構成とすることができ、空間領域6
の形成を可能ならしめることができる。したがって、ケ
ーシング3内での動き制御が難しい粒子状材料を乾式ま
たは湿式処理する場合であっても、該粒子状材料をケー
シング3内の一部に滞留させることなく、ケーシング3
内壁の全体に移動させて、遠心力に基づく押圧体5の圧
縮力や剪断力などのエネルギーとして均一に与えことが
でき、良好な状態での処理を可能とし、もって、粒子状
材料の動きを制御して、粒子状材料を均一に分散すると
共に、該粒子状材料に押圧体5の圧縮力や剪断力などに
よるエネルギーを均一に与えることとのバランスのとれ
た最適な安定状態で制御し得て、ケーシング6内環境の
適正化を図ることができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】粒子状材料処理装置の全体断面図
【図2】粒子状材料処理装置の前カバーを取り外した状
態の側面図
【図3】押圧体における粉砕リングの配設状態の説明図
【符号の説明】
1 粒子状材料処理装置 101 架台 2 軸封ハウジング 201 主回転軸 202 副回転軸 203 プーリー 204 プーリー 205 ガス供給管 206 材料供給管 207 ベアリングカバー 208 軸封部 209 ナット 210 供給口 211 スリーブ 212 ボルト 213 スリーブ 3 ケーシング 301 円筒状ケース 302 円筒状内壁 303 保持プレート 304 前カバー 305 ボルト 306 ハイロータージョイント 307 排出用プラグ(排出口) 4 回転体 401 サポートプレート 5 押圧体 501 粉砕リング 502 支軸 503 滑りリング 6 空間領域
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4D063 EE06 EE13 EE15 EE21 GA10 GC05 GC12 GC14 GC16 GC21 GC32 GD11

Claims (17)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 粒子状材料の処理室を形成するケーシン
    グ内に回転軸に連動連結された回転体を設け、該回転体
    の端縁側に所定間隔を存して対向離間する複数の押圧体
    を支持し、前記回転体の回動に連携して前記押圧体を旋
    回せしめてケーシング内壁面に押圧させて粒子状材料を
    処理するよう構成された装置であって、前記押圧体の旋
    回に伴って形成される円筒状領域には、該円筒状領域内
    に前記粒子状材料の旋回流中心の生成を可能とすべく前
    記回転軸の延設等の無い空間領域を形成してあることを
    特徴とする粒子状材料処理装置。
  2. 【請求項2】 請求項1において、前記ケーシングを回
    転軸に連動連結して回動可能に構成し、前記ケーシング
    の回動と回転体の回動とを、それぞれ個別に回転制御す
    べく構成してあることを特徴とする粒子状材料処理装
    置。
  3. 【請求項3】 粒子状材料の処理室を形成するケーシン
    グと該ケーシング内に設けられた回転体とを、それぞれ
    回転軸に連動連結して回動可能に構成し、該回転体の端
    縁側に、所定間隔を存して対向離間する複数の押圧体を
    支持し、前記回転体の回動に連携して前記押圧体を旋回
    せしめてケーシング内壁面に押圧させて粒子状材料を処
    理するよう構成された装置であって、前記ケーシングの
    回動と回転体の回動とを、異なる回転速度によって同方
    向に回転制御すべく構成したことを特徴とする粒子状材
    料処理装置。
  4. 【請求項4】 請求項3において、前記回転制御は、前
    記回転体の回動を前記ケーシングの回動よりも高速に設
    定してあることを特徴とする粒子状材料処理装置。
  5. 【請求項5】 請求項3乃至4において、前記押圧体の
    旋回に伴って円筒状領域が形成されるよう構成してある
    ことを特徴とする粒子状材料処理装置。
  6. 【請求項6】 粒子状材料の処理室を形成するケーシン
    グと該ケーシング内に設けられた回転体とを、それぞれ
    回転軸に連動連結して回動可能に構成し、該回転体の端
    縁側に、所定間隔を存して対向離間する複数の押圧体を
    支持し、前記回転体の回動に連携して前記押圧体を旋回
    せしめてケーシング内壁面に押圧させて粒子状材料を処
    理するよう構成された装置であって、該装置の回転軸芯
    が横向きとなるよう前記回転体に前記押圧体を片持ち状
    に支持し、前記押圧体の旋回に伴って横向き円筒状領域
    が形成されるよう構成してあることを特徴とする粒子状
    材料処理装置。
  7. 【請求項7】 請求項2または6において、前記ケーシ
    ングの回動と回転体の回動とを、異なる回転速度によっ
    て同方向または反対方向に回転制御すべく構成したこと
    を特徴とする粒子状材料処理装置。
  8. 【請求項8】 請求項7において、前記同方向の回転制
    御は、前記回転体の回動を前記ケーシングの回動よりも
    高速に設定して構成し、前記反対方向の回転制御は、前
    記ケーシングの回動を前記回転体の回動よりも高速に設
    定して構成してあることを特徴とする粒子状材料処理装
    置。
  9. 【請求項9】 請求項2乃至8において、前記回転制御
    は、前記ケーシングの回動と回転体の回動とを所定の対
    応比率で同期回転可能に構成してあることを特徴とする
    粒子状材料処理装置。
  10. 【請求項10】 請求項2乃至9において、前記回転制
    御は、前記ケーシングと前記回転体との回転の対応比率
    を予め複数設定し、該設定値を記憶する記憶手段を有
    し、処理する粒子状材料に対応して前記設定値を選択可
    能に構成してあることを特徴とする粒子状材料処理装
    置。
  11. 【請求項11】 請求項2乃至10において、前記円筒
    状領域には、該円筒状領域内に前記粒子状材料の旋回流
    中心の生成を可能とすべく前記回転軸の延設等の無い空
    間領域を形成してあることを特徴とする粒子状材料処理
    装置。
  12. 【請求項12】 請求項1、2または11において、前
    記粒子状材料の供給排出を、連続的に行うことを可能と
    すべく前記回転体側に設けた供給路と前記回転体と対面
    するケーシング側に設けた排出路によって行わしめ、か
    つ、前記空間領域に対して粒子状材料を供給する構成と
    したことを特徴とする粒子状材料処理装置。
  13. 【請求項13】 請求項12において、前記供給路と排
    出路とは、前記押圧体の旋回軸芯上に配設されているこ
    とを特徴とする粒子状材料処理装置。
  14. 【請求項14】 請求項13において、前記粒子状材料
    の供給排出を、前記回転体と対面する側のケーシング部
    を開閉可能に構成し、該開閉体の開閉操作により前記空
    間領域に対して粒子状材料を供給せしめ、該開閉体に設
    けられた排出口によって粒子状材料の排出を行わしめる
    構成としたことを特徴とする粒子状材料処理装置。
  15. 【請求項15】 請求項1乃至14において、前記押圧
    体を、前記回転体に支持させた支軸と該支軸に前記ケー
    シング内壁面に押圧するよう配設されたリング体とで構
    成して複数設けると共に、前記リング体は、一の押圧体
    におけるリング体と他の押圧体におけるリング体の旋回
    軌道が、それぞれケーシング内壁面に対して位相させた
    状態で分散押圧する構成で配設してあることを特徴とす
    る粒子状材料処理装置。
  16. 【請求項16】 請求項15において、前記リング体の
    分散押圧構成は、一の押圧体のリング体が押圧する面域
    と他の押圧体のリング体が押圧する面域との複合した押
    圧関係で、ケーシング内壁面に対して連続した押圧面域
    を形成するよう構成されていることを特徴とする粒子状
    材料処理装置。
  17. 【請求項17】 請求項1乃至16において、前記回転
    体側を下側とし該回転体と対応するケーシング壁面側を
    上側として、前記処理装置を縦置きとすべく構成したこ
    とを特徴とする粒子状材料処理装置。
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