JP2003181316A - 媒体撹拌粉砕装置およびこの装置を有する粉砕処理システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 充填物のほぼ全体を撹拌用部材で効率よく均
一に撹拌して被処理物を良好に粉砕することができ、ま
た、撹拌用部材と粉砕媒体の摩耗を低減することができ
る媒体撹拌粉砕装置を提供する。 【解決手段】 媒体撹拌粉砕装置１は、立型で筒状の処
理筒４と、処理筒の内部に設けられて回転駆動される撹
拌用スクリュー６とを備え、ボール９と被処理物１０を
処理筒内に充填して撹拌用スクリューを回転させること
により処理筒内の被処理物を撹拌粉砕する。そして、処
理筒の底部１１に開口部１２を形成し、撹拌用スクリュ
ーの下部には処理筒の底板１３の一部を構成する回転盤
１４を取付け、この回転盤１４を、少なくともボールが
通過しない寸法の間隙ｅを介して開口部１２に回転自在
に配置している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被処理物を撹拌す
るための撹拌用部材を備えた媒体撹拌粉砕装置およびこ
の装置を有する粉砕処理システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】媒体撹拌粉砕装置は、多数のボールなど
粉砕媒体と被処理物を処理筒内に充填し、撹拌用スクリ
ューなど撹拌用部材を回転させることにより、処理筒内
の被処理物を撹拌粉砕するようになっている。たとえ
ば、特許第２９８１４９２号公報には、媒体撹拌粉砕装
置の一種である製粉設備の構成が開示されている。この
公報などに記載されているように、従来の媒体撹拌粉砕
装置は、通常は、処理筒が立型の有底中空筒状で、処理
筒の下端部には底板が固定され、処理筒内には撹拌用ス
クリューが取付けられて回転駆動される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】撹拌用スクリューは処
理筒内で回転するが、撹拌用スクリューの羽根の下端部
と底板との間に、被処理物と粉砕媒体からなる充填物が
滞留してデッドスペースになってしまうことが多い。図
３（Ｂ）は、従来の媒体撹拌粉砕装置２００の概略構成
を示しており、処理筒２０４の下部に、デッドスペース
Ｂができてしまう。しかも、処理筒２０４に充填された
粉砕媒体としてのボール９のうち、有効に機能するボー
ル９の量（すなわち、有効媒体量）Ｊ1が、デッドスペ
ースＢの分だけ少なくなる。そうすると、充填物の全体
を撹拌用スクリュー２０６で効率よく均一に撹拌するの
が困難になる。また、処理筒の底板２１３が固定側であ
るのに対して、撹拌用スクリュー２０６が回転するの
で、撹拌用スクリュー２０６の下部における回転軸や羽
根が摩耗して、撹拌用スクリュー２０６の寿命が短いと
いう課題があった。そのため、羽根の下部に耐摩耗性の
ライナーなどを設ける必要があり、撹拌用スクリュー２
０６の構成が複雑になっていた。また、ボール９自体も
摩耗したり破損する傾向があった。撹拌用スクリュー２
０６の回転動作を安定化させるには、下部軸受部を処理
筒２０４内に設けて撹拌用スクリュー２０６の下部も支
持するのが好ましい。しかし、この下部軸受部は、充填
物内に埋没してしまうのでメンテナンスが困難である。

【０００４】本発明は、このような課題を解決するため
になされたもので、充填物のほぼ全体を撹拌用部材で効
率よく均一に撹拌して被処理物を良好に粉砕することが
でき、また、撹拌用部材と粉砕媒体の摩耗を低減するこ
とができる媒体撹拌粉砕装置およびこの装置を有する粉
砕処理システム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】上述の目的を達成するた
め、本発明にかかる媒体撹拌粉砕装置は、立型で筒状の
処理筒と、この処理筒の内部に設けられて回転駆動され
る撹拌用部材とを備え、粉砕媒体と被処理物を前記処理
筒内に充填して前記撹拌用部材を回転させることによ
り、前記粉砕媒体を介して前記被処理物を撹拌粉砕する
媒体撹拌粉砕装置であって、前記処理筒の底部に開口部
を形成し、前記撹拌用部材の下部には前記処理筒の底板
の一部または全部を構成する回転盤を取付け、この回転
盤を、少なくとも前記粉砕媒体が通過しない寸法の間隙
を介して前記開口部に回転自在に配置している。前記撹
拌用部材は、その上部を撹拌用部材上部支持部により回
転自在に支持されて駆動装置により回転駆動され、前記
処理筒の前記底板の下方には、前記撹拌用部材の下部を
支持するための撹拌用部材下部支持部が配置され、この
撹拌用部材下部支持部には、前記撹拌用部材の回転軸を
回転自在に軸支する下部軸受部が取付けられているのが
好ましい。なお、前記回転盤の外径は、前記撹拌用部材
の羽根の外径とほぼ同じかまたは大きいのが好ましい。
また、平面視での前記間隙の断面積を調整可能な間隙面
積調整手段を、前記処理筒の前記底板の下部に設けるの
が好ましい。一つの好ましい実施態様にかかる媒体撹拌
粉砕装置は、前記撹拌用部材を回転させることにより前
記処理筒内で撹拌粉砕された前記被処理物は、前記間隙
を通って前記処理筒の外部に排出されるようにしてい
る。他の好ましい実施態様にかかる媒体撹拌粉砕装置
は、前記撹拌用部材を回転させることにより前記処理筒
内で撹拌粉砕される前記被処理物のうち、所定の粒径以
下まで粉砕された前記被処理物は、前記間隙を流れて前
記処理筒内に流入する気体の気流により前記処理筒の上
方外部に排出されるようにするのが好ましい。本発明に
かかる粉砕処理システムは、前記媒体撹拌粉砕装置を１
台または複数台組み合わせることにより、所望の粒径の
粉砕品を得るようにするのが好ましい。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、本発明にかかる実施の形態
の一例を、図１ないし図１０を参照して説明する。図１
は、本発明の媒体撹拌粉砕装置の正面断面図、図２は、
前記媒体撹拌粉砕装置による撹拌粉砕の状態を示す概略
図である。図２（Ａ），（Ｂ）は、上部投入，下部排出
時の状態と、上部投入，上部気流排出時の状態をそれぞ
れ示している。図３（Ａ），（Ｂ）は、それぞれ本発明
および従来の媒体撹拌粉砕装置の下部の概略構成図であ
る。

【０００７】まず最初に、媒体撹拌粉砕装置（以下、粉
砕装置と記載）１について説明する。図１ないし図３に
示すように、本実施形態では立型の粉砕装置１の場合を
示している。立型の粉砕装置１は、その中心軸線ＣＬが
床面２に対してほぼ垂直な場合であるが、中心軸線ＣＬ
が、床面２に対して傾斜した場合も含まれる。なお、粉
砕装置１は、乾式運転をする場合を示しているが、広範
囲の湿分域で運転することも可能である。粉砕装置１
は、本体３，処理筒４，駆動装置５，および撹拌用部材
としての撹拌用スクリュー６を備えている。処理筒４は
立型で筒状をなしており、処理筒４は、その内部が外部
から遮断された状態で媒体撹拌粉砕を行うことができる
ようになっている。撹拌用スクリュー６は、中心軸線Ｃ
Ｌが上下方向を向いて処理筒４の内部に設けられてい
る。撹拌用スクリュー６は、その上部をスクリュー上部
支持部２３により回転自在に支持され、駆動装置５によ
り回転駆動される。撹拌用スクリュー６の回転軸７の周
囲には、連続性を有する二条のらせん状の羽根８が設け
られている。粉砕装置１は、粉砕媒体としての多数のボ
ール９と被処理物１０を処理筒４内に充填して、駆動装
置５で撹拌用スクリュー６を回転させることにより、ボ
ール９を介して被処理物１０を撹拌粉砕する。なお、粉
砕媒体は、ボール９以外のものであってもよい。なお、
本実施形態の変形例として、粉砕装置１に設けられる撹
拌用部材は、回転軸７に円筒状の本体部が同心状に且つ
連続性を有して固定され、この円筒状本体部の外周面に
矩形，ひし形などの多数の突出部（撹拌用スクリュー６
の羽根８に相当）が規則的にまたは不規則に並んで突出
形成された場合であってもよい。この場合には、多数の
突出部が並んで配置された結果、突出部の間には、水
平，垂直方向（または、斜め方向）を向く格子状の溝が
形成される場合が多い。

【０００８】粉砕装置１の本体３は、床面２上に設置さ
れたベース２０と、ベース２０に立設された第１のフレ
ーム２１と、第１のフレーム２１の上部に固定され、ほ
ぼ水平方向に設けられた第２のフレーム２２とを有して
いる。第２のフレーム２２の上部には、撹拌用スクリュ
ー６を支持するための撹拌用部材上部支持部としてのス
クリュー上部支持部２３が取付けられている。処理筒４
は、第１のフレーム２１と第２のフレーム２２により支
持されている。駆動装置５は、第１のフレーム２１の上
部に取付けられ出力軸が上方を向く駆動用モータ２４
と、この出力軸に取付けられたモータ側プーリ２５と、
スクリュー側プーリ２６と、１本または複数本のベルト
２７とを有している。ベルト２７は、モータ側プーリ２
５とスクリュー側プーリ２６との間に掛け渡されてい
る。

【０００９】スクリュー上部支持部２３は、スクリュー
支持用シャフト２８を上部軸受部（図示せず）などによ
り回転自在に軸支している。スクリュー支持用シャフト
２８の上端部には、スクリュー側プーリ２６が取付けら
れている。スクリュー支持用シャフト２８の下端部と撹
拌用スクリュー６の回転軸７は、カップリング２９によ
り連結されている。処理筒４の底板１３の下方には、撹
拌用スクリュー６の下部を支持するための撹拌用部材下
部支持部としてのスクリュー下部支持部３５が配置され
ている。スクリュー下部支持部３５には、撹拌用スクリ
ュー６の回転軸７を回転自在に軸支する下部軸受部３６
が取付けられている。スクリュー側プーリ２６，スクリ
ュー支持用シャフト２８および撹拌用スクリュー６は、
スクリュー上部支持部２３の上部軸受部と、スクリュー
下部支持部３５の下部軸受部３６とにより、ラジアル方
向およびスラスト方向に支持されるととともに重量も支
持された状態で、自在に回転することができる。

【００１０】処理筒４は、有底円筒状をなして本体３に
取付けられている。処理筒４は、円筒状の側板３７と、
側板３７の上部および下部にそれぞれ設けられた天井板
３８および底板１３とを有している。側板３７は、円筒
状の場合を示したが、筒状であれば、断面が楕円形，長
円形，多角形など他の形状であってもよい。処理筒４の
上部には供給口３９が設けられている。バッチ運転をす
る場合には、供給口３９には、開閉可能な蓋が設けられ
る。供給口３９を介して、ボール９や被処理物１０を処
理筒４の内部に供給することができる。側板３７には、
底板１３の近傍に位置して、処理筒４の内部に連通する
点検口４０が設けられている。点検口４０には、開閉可
能な蓋が取付けられており、点検時には、点検口４０か
らボール９や被処理物１０を排出可能になっている。

【００１１】処理筒４の底部１１には、円形の開口部１
２が形成されている。撹拌用スクリュー６の下部には、
処理筒４の底板１３の一部または全部（本実施形態で
は、一部）を構成する回転盤１４が取付けられている。
底板１３は、側板３７に固定されて開口部１２が形成さ
れた円環状板４１と、回転軸７に固定された回転盤１４
とにより構成されている。スクリュー支持用シャフト２
８，スクリュー側プーリ２６，スクリュー上部支持部２
３，撹拌用スクリュー６，回転盤１４，下部軸受部３６
および開口部１２は、同一の中心軸線ＣＬを有してい
る。回転盤１４は、少なくともボール９が通過しない寸
法の間隙ｅを介して、開口部１２に回転自在に配置され
ている。回転盤１４の外径Ｄは、撹拌用スクリュー６の
羽根８の外径ｄとほぼ同じかまたは大きい。このように
すれば、処理筒４の円環状板４１に対する羽根８の相対
的な移動がほとんどなくなるので、羽根８の摩耗を低減
することができる点で好ましい。

【００１２】円環状板４１の内周部には耐摩耗部材４２
が取付けられ、回転盤１４の外周部にも耐摩耗部材４３
が取付けられている。耐摩耗部材４２，４３は、たとえ
ば、高クロム鋳鉄，高マンガン鋳鋼，高マンガンクロム
鋳鋼，タングステンカーバイド，セラミックス，ウレタ
ン樹脂，繊維強化プラスチック（ＦＲＰ），硬質ゴムな
ど、耐摩耗性を有する材料により円環状に形成されてい
る。半径方向外方側の耐摩耗部材４２と半径方向内方側
の耐摩耗部材４３とが対向して、間隙ｅが形成され、こ
の間隙ｅからはボール９が流出しないようになってい
る。粉砕された被処理物１０は、間隙ｅを通って回転盤
１４の下方に落下することができる。

【００１３】スクリュー下部支持部３５は、底板１３と
ほぼ平行な支持板５０と、側板３７を円環状板４１より
さらに下方に延ばした下部側板５１と、支持板５０の下
面側に取付けられて下方に膨出する箱体５２とを有して
いる。下部側板５１，支持板５０および箱体５２で囲ま
れた内部は、スペース５３になっている。スペース５３
は、支持板５０の上部および下部に位置している。上下
のスペース５３は、支持板５０に形成された複数の貫通
孔５４により連通しており、また、箱体５２の下部に取
付けられた連通口５５により外部と連通している。支持
板５０の中心部上面には、下部軸受部３６が位置決め固
定されている。撹拌用スクリュー６などの荷重を支持す
るために、スクリュー下部支持部３５は、ベース２０に
固定されたサポート材５６により支持されている。

【００１４】次に、粉砕装置１の動作について説明す
る。処理筒４の内部が空の場合には、処理筒４の上部の
供給口３９から、ボール９と被処理物１０からなる充填
物を処理筒４の内部に供給する。このとき、充填物の供
給量が、処理筒４の内部で所定の最大高さを超えないよ
うに注意する。充填物の充填作業が終了すると、供給口
３９の蓋を閉じて、処理筒４の内部を密閉状態にする。
次いで、駆動用モータ２４を駆動すると、その回転力
は、駆動用モータ２４の出力軸からモータ側プーリ２
５，ベルト２７，スクリュー側プーリ２６を介してスク
リュー支持用シャフト２８に伝達され、スクリュー支持
用シャフト２８が、スクリュー上部支持部２３の上部軸
受部に軸支されて回転する。スクリュー支持用シャフト
２８の回転力は、カップリング２９を介して回転軸７に
伝達される。すると、撹拌用スクリュー６と回転盤１４
は、矢印Ｇに示すように、上方から見て中心軸線ＣＬを
中心として時計まわり方向に回転運動を行う。

【００１５】撹拌用スクリュー６の羽根８が回転する
と、羽根８に近い半径方向内方側の位置では充填物の上
昇流が生じ、羽根８から遠い半径方向外方側の位置で
は、充填物の下降流が生じる。このような充填物の流れ
により、被処理物１０は、ボール９とともに撹拌されな
がら粉砕される。こうして撹拌用スクリュー６を回転さ
せることにより処理筒４内でボール９を介して撹拌粉砕
される被処理物１０のうち、所定の粒径以下まで粉砕さ
れた被処理物１０は、その自重などにより間隙ｅを通っ
て回転盤１４の下方に落下し、処理筒４の外部に排出さ
れる。すなわち、間隙ｅを通った被処理物１０は、矢印
Ｅに示すように、支持板５０の上部のスペース５３を通
り、貫通孔５４から支持板５０の下方のスペース５３を
通って、連通口５５から下方外部に排出されることにな
る。なお、粉砕装置１の運転は、上述のようにバッチ運
転でもよいが、被処理物１０の供給と排出を連続的に行
う連続運転であってもよい。

【００１６】図２（Ａ）は、図１の実施形態と同様に、
被処理物１０の上部投入，下部排出を行った場合におけ
る撹拌粉砕の状態を示している。この場合には、被処理
物１０は、矢印Ｈ1に示すように、上部から投入された
後、処理筒４内で撹拌粉砕され、やがて間隙ｅを通過
し、処理筒４の下部から粉砕品１６として排出される。
図２（Ｂ）は、被処理物１０の上部投入，上部気流排出
を行った場合における撹拌粉砕の状態を示している。な
お、図２（Ａ），（Ｂ）で、矢印Ｋはボール９の挙動を
示している。図２（Ｂ）に示す撹拌粉砕では、気体とし
ての空気Ａ1が、矢印Ｈ3に示すように、間隙ｅを流れて
処理筒４内に流入するようになっている。この場合に
は、撹拌用スクリュー６を回転させることにより処理筒
４内でボール９を介して撹拌粉砕される被処理物１０の
うち、所定の粒径以下まで粉砕された被処理物１０は、
処理筒４内に流入した空気Ａ1の気流により、処理筒４
の上方外部に排出される。すなわち、被処理物１０は、
矢印Ｈ2に示すように、処理筒４の上部から投入された
後、処理筒４内で撹拌粉砕される。所定の粒径以下まで
粉砕された被処理物１０は、その比表面積が増大するの
で、矢印Ｈ3に示すような空気Ａ1の気流に乗って、処理
筒４の上方外部に排出されることになる。

【００１７】ところで、上述のように、図３（Ｂ）に示
すような従来の媒体撹拌粉砕装置２００では、処理筒２
０４の下部にデッドスペースＢができてしまう。その結
果、処理筒２０４内のボール９の有効媒体量Ｊ1が、デ
ッドスペースＢの分だけ少なくなり、また、撹拌用スク
リュー２０６とボール９も摩耗する。これに対して、本
発明では、図１ないし図３（Ａ）に示すように、撹拌用
スクリュー６の下部に、処理筒４の底板１３の一部また
は全部（本実施形態では、一部）を構成する回転盤１４
を取付けたので、撹拌用スクリュー６が回転すると回転
盤１４も一体的に回転する。その結果、撹拌用スクリュ
ー６の下部のデッドスペースＢがなくなるので、処理筒
４内に充填されたボール９の全量が有効媒体量Ｊ2とな
る。この有効媒体量Ｊ2は、従来と比べてデッドスペー
スＢとほぼ同じ量Ｂａの分だけ多くなっている。したが
って、充填物のほぼ全体を撹拌用スクリュー６で効率よ
く均一に撹拌して、被処理物１０を良好に粉砕すること
ができる。

【００１８】本発明の撹拌用スクリュー６の下部におい
て、充填物の不動部分をほぼ完全になくすることができ
るので、回転盤１４と撹拌用スクリュー６との間で摩耗
が発生することはない。したがって、撹拌用スクリュー
６とボール９の摩耗を低減することができる。特に、撹
拌用スクリュー６の下部における回転軸７や羽根８の摩
耗を防止して、撹拌用スクリュー６の寿命を延ばすこと
ができる。羽根８の下部に耐摩耗性のライナーなどを設
ける必要がないので、撹拌用スクリュー６の構成が簡略
化する。また、前記摩耗が低減するので、被処理物１０
に金属類などがコンタミナント（汚染物）となって混入
するのを低減することができる。特に、被処理物１０が
電子材料などの場合、金属類が被処理物１０に混入する
のを低減して、粉砕品（製品）の品質を向上させること
ができる。

【００１９】撹拌用スクリュー６の下部に回転盤１４を
設けたので、回転盤１４が処理筒４の内部と外部を仕切
る機能を発揮することになって、回転軸７を回転盤１４
より下方に延ばすことができる。こうすることにより、
回転軸７の下方端が、処理筒４より下方外部に位置する
ので、下部軸受部３６を処理筒４の下方外部に配置し
て、回転軸７の下方端部を軸支することができる。その
結果、下部軸受部３６は、処理筒４内の充填物の内部に
埋没することがないので、故障が起こりにくくメンテナ
ンスが容易になる。撹拌用スクリュー６の上部は、カッ
プリング２９とスクリュー支持用シャフト２８を介し
て、スクリュー上部支持部２３の上部軸受部により軸支
され、撹拌用スクリュー６の下部が、下部軸受部３６に
より回転自在に軸支される。したがって、撹拌用スクリ
ュー６は、両持ち支持されることになり回転動作が安定
する。これにより、回転盤１４は、中心軸線ＣＬまわり
に精度よく安定して回転することができ、間隙ｅの寸法
を常時ほぼ一定に維持することができる。間隙ｅを形成
している一方の円環状板４１は固定で、他方の回転盤１
４は回転動作を行なっている。したがって、間隙ｅが動
的なスペースになるので、粉砕処理された被処理物１０
が間隙ｅを通過するときに、目詰まりを起こす恐れがほ
とんどない。間隙ｅは密封しない構造になっているの
で、この間隙ｅにシール材を取付ける必要がなく、製造
およびメンテナンスが容易である。

【００２０】次に、本発明者の行なった実験について説
明する。本発明の粉砕装置１としては、図３（Ａ）の概
略構成に対応する図１に示す構成の粉砕装置１を使用
し、従来の媒体撹拌粉砕装置２００としては、図３
（Ｂ）に示す撹拌用スクリュー２０６などを図１に示す
粉砕装置１に取付けて実験を行った。図４は、本発明の
撹拌用スクリュー６と従来の撹拌用スクリュー２０６の
各下端部における摩耗量を示すグラフである。横軸は摩
耗量（摩耗量＝測定値−設計値）を示し、縦軸は撹拌用
スクリュー６，２０６の下端部からの高さを示してい
る。なお、図４中の摩耗量は、撹拌用スクリュー６，２
０６の下端部およびその近傍における羽根の外径（直
径）ｄの値で示している。実験条件は下記の通りであ
る。

【００２１】・処理能力：１５０kg/h ・駆動用モータ２４：７.５kw ・撹拌用スクリュー６，２０６の材質：ＳＳ４００ ・撹拌用スクリュー６，２０６の外径：１９０mm（設計
値） ・撹拌用スクリュー６，２０６の回転速度：８００min
^−１ ・間隙ｅの寸法：５mm ・ボール９：直径２５mmの鉄球 ・使用ボール量：９０kg ・被処理物１０：なし（充填せず） ・運転時間：１６時間

【００２２】図４に示すように、回転盤１４を設けない
場合には、撹拌用スクリュー２０６の下端部およびその
近傍の摩耗量が大きくなっている。たとえば、撹拌用ス
クリュー２０６の下端部では、羽根の外径ｄが摩耗によ
り約６mm小さくなった。これに対して、回転盤１４を撹
拌用スクリュー６に取付けた場合には、撹拌用スクリュ
ー６の下端部およびその近傍の摩耗はほとんど起こって
いないことが分かる。

【００２３】図５は、本発明の実施形態の変形例を示す
図である。図５（Ａ）は、媒体撹拌粉砕装置（以下、粉
砕装置と記載）１ａの下部を示す部分断面図、図５
（Ｂ）は、図５（Ａ）のＶ−Ｖ線断面図である。なお、
図５ないし図１０に示す変形例および実施形態におい
て、前記実施形態と同一または相当部分には同一符号を
付してその説明を省略し、異なる部分のみ説明する。

【００２４】図５（Ａ），（Ｂ）に示すように、粉砕装
置１ａは、平面視での間隙ｅの断面積を調整可能な間隙
面積調整手段６０を有している。この間隙面積調整手段
６０は、処理筒４の底板１３の下部に設けられている。
間隙面積調整手段６０は、ガイド部材６１と複数（ここ
では、合計５個）の移動部材６２とを有している。ガイ
ド部材６１は、円環状板４１の下方に円環状板４１と平
行に配置され、下部側板５１に取付けられて全体が円環
状をなしている。移動部材６２は、円環状板４１とガイ
ド部材６１にサンドイッチ状に挟まれた状態で、中心軸
線ＣＬを中心として矢印Ｍに示すように半径方向に移動
調整可能である。下部側板５１の外方から把持部６３を
操作することにより、矢印Ｍに示すように、移動部材６
２を半径方向に移動させることができる。移動部材６２
は、中心軸線ＣＬ方向（半径方向内方）に移動すると間
隙ｅを部分的に塞ぎ、半径方向外方に移動すると、間隙
ｅから離れて被処理物１０の通過の邪魔をしないように
なっている。これら複数の移動部材６２の位置を、それ
ぞれ独立して位置決めすることにより、平面視での間隙
ｅの断面積を調整できるので、間隙ｅを通ってスペース
５３に落下する被処理物１０の排出量を調整することが
できる。なお、この粉砕装置１ａでは、間隙ｅの上端側
開口が低くなるように、円環状板４１と回転盤１４に、
傾斜面６４，６５をそれぞれ形成している。これによ
り、処理筒４内の被処理物１０が、スムーズに間隙ｅに
流れ込むことができるので好ましい。

【００２５】図６は、本発明の実施形態の他の各種変形
例を示す図である。図６（Ａ）に示すように、回転盤１
４は、その上面が全体的に傾斜しているコーン形であっ
てもよい。このようにすれば、所定の粒径以下に粉砕さ
れた被処理物１０が、回転盤１４上に永く滞留すること
なく間隙ｅにスムーズに移動する。図６（Ｂ）に示すよ
うに、回転盤１４が、処理筒４の底板１３の全部を構成
する場合であってもよい。このようにすれば、部品点数
が少なくなって（たとえば、円環状板４１が不要にな
る）、構成が簡略化する。図６（Ｃ）に示すように、回
転盤１４を、回転軸７の中心軸線ＣＬに対して所定角度
傾斜させて取付けてもよい。このように、回転盤１４を
斜めに取付ければ、間隙ｅで、回転盤１４が回転動作の
ほか上下動作も行うので、間隙ｅでさらに目詰まりが生
じにくくなる。図６（Ｄ）に示すように、回転盤１４の
外径を開口部１２の内径より若干大きくし、回転盤１４
の下面と円環状板４１の上面との間に間隙ｅを形成する
ようにしてもよい。この場合も、回転盤１４は、ボール
９が通過しない寸法の間隙ｅを介して、開口部１２に回
転自在に配置されたことになる。

【００２６】図６（Ｅ）に示すように、円形の開口部１
２に対して、回転盤１４を円形以外の形状（たとえば、
図示するように若干の楕円形）にして、間隙ｅの寸法が
変化するようにしてもよい。なお、回転盤１４を、長円
形，多角形，偏心した円形，歯車状のような、円形以外
の形状にしてもよい。これとは逆に、回転盤１４を円形
にし、開口部１２を円形以外の形状（たとえば、若干の
楕円形，長円形，多角形，偏心した円形，歯車状）にし
てもよい。また、回転盤１４の外周部に一つまたは複数
（複数の場合を図示）の凹部７０を形成する場合や（図
６（Ｆ））、回転盤１４の外周部に一つまたは複数（一
つの場合を図示）の凸部７１を設ける場合であってもよ
い（図６（Ｇ））。この凸部７１は間隙ｅ内を回転する
ことになる。図６（Ｅ）〜（Ｇ）に示すようにすれば、
回転盤１４の回転中に間隙ｅの寸法が変化するので、さ
らに間隙ｅでの目詰まりを防止することができる。

【００２７】図５および図６に示す変形例の媒体撹拌粉
砕装置においても、前記実施形態の粉砕装置１と同様の
作用効果を奏する。図１ないし図３（Ａ），図５および
図６に示す粉砕装置１，１ａは、被処理物１０を、処理
筒４の下方外部および上方外部のいずれであっても排出
することができるので、粉砕装置１，１ａを連続運転す
ることができる。

【００２８】図７ないし図１０は、本発明の媒体撹拌粉
砕装置１，１ａを有する粉砕処理システムの工程図であ
る。この粉砕処理システムは、媒体撹拌粉砕装置１（ま
たは、１ａ）を１台または複数台組み合わせることによ
り、所望の粒径の粉砕品１６を得るようにしている。図
７は、１台の粉砕装置１，１ａを有して下部排出を行う
粉砕処理システムを示しており、図７（Ａ）は、下部排
出を行う１パス粉砕処理システム８０を示している。こ
の粉砕処理システム８０では、粉砕装置１，１ａの上部
から、供給装置８１で被処理物１０を連続的（または、
間欠的）に供給する。粉砕装置１，１ａで所望の粒径に
粉砕処理された粉砕品１６は、粉砕装置１の下部に設け
られた搬送装置８２で排出される。供給装置８１に被処
理物１０を連続的に供給することにより、粉砕処理シス
テム８０を連続運転することができる。

【００２９】図７（Ｂ）は、下部排出を行う循環バッチ
粉砕処理システム８０ａを示している。この粉砕処理シ
ステム８０ａでは、粉砕装置１の下部に排出された被処
理物１０を、搬送装置８２で循環タンク８３に一旦貯留
する。循環タンク８３に貯留された被処理物１０は、循
環装置８４により連続的（または、間欠的）に抜き出さ
れ、再び供給装置８１を通って粉砕装置１，１ａに供給
されて、再び撹拌粉砕処理される。こうして、被処理物
１０を循環させることにより、被処理物１０が所望の粒
径まで撹拌粉砕された後、循環タンク８３の下部から粉
砕品１６を得ることができる。図７（Ｃ）は、下部排出
を行う閉回路粉砕処理システム８０ｂを示している。こ
の粉砕処理システム８０ｂでは、粉砕装置１，１ａの下
部から抜き出された被処理物１０を搬送装置８２で分級
機８５に搬送する。分級機８５で分級された所望の粒径
の粉砕品１６は、製品として排出される。粒径の大きい
被処理物１０は、分級機８５から粗流搬送装置８６で供
給装置８１に搬送され、供給装置８１から粉砕装置１，
１ａに再び供給されて撹拌粉砕される。なお、供給装置
８１に新たな原料（被処理物１０）を連続的に供給すれ
ば、粉砕処理システム８０ｂを連続運転することができ
る。

【００３０】図８は、１台の粉砕装置１（または、粉砕
装置１ａ）を有して上部気流排出を行う粉砕処理システ
ムを示している。図８（Ａ）は、上部気流排出を行う１
パス粉砕処理システム８０ｃを示している。この粉砕処
理システム８０ｃでは、粉砕装置１，１ａに排気ブロア
８７を接続することにより、粉砕装置１，１ａの下部か
ら空気Ａ1を間隙ｅを介して処理筒４の内部に供給する
ようにしている。これは、図２（Ｂ）に示す概略構成と
ほぼ同じである。供給装置８１から処理筒４の内部に供
給された被処理物１０は、所定の粒径以下まで粉砕され
ると、この所定の粒径以下の被処理物１０は、処理筒４
内に流入する空気Ａ1の気流により、処理筒４の上方外
部に排出される。そして、被処理物１０と空気Ａ1は、
排出ダクト８８を通って捕集装置８９に流れる。捕集装
置８９では、粉砕品１６が捕集されて下方に排出され、
空気Ａ1は排気ブロア８７により排出される。

【００３１】図８（Ｂ）は、上部気流排出を行う閉回路
粉砕処理システム８０ｄを示している。この粉砕処理シ
ステム８０ｄにおいては、排出ダクト８８の出口側に、
分級機９０が接続されている。分級機９０に流入した空
気Ａ1と被処理物１０のうち、被処理物１０が分級され
る。所定の粒径以上の被処理物は、粗粒搬送装置８６で
供給装置８１に搬送され、供給装置８１で粉砕装置１，
１ａに再び供給されて撹拌粉砕される。分級機９０で分
級された所定の粒径以下の被処理物は、捕集装置８９で
捕集されて粉砕品１６として下方外部に排出される。な
お、供給装置８１に新たな原料（被処理物１０）を連続
的に供給することにより、粉砕処理システム８０ｃ，８
０ｄを連続運転することができる。

【００３２】図９は、２台の粉砕装置１（または、粉砕
装置１ａ）を有して下部排出を行う粉砕処理システム８
０ｅ，８０ｆを示している。この粉砕処理システム８０
ｅ，８０ｆは、第１の工程と第２の工程を有する構成に
なっている。図９（Ａ）は、下部排出を行う複数パス粉
砕処理システム８０ｅを示している。この粉砕処理シス
テム８０ｅは、図７（Ａ）に示す１パス粉砕処理システ
ム８０を直列に二つ接続した構成である。図９（Ｂ）
は、下部排出を行う閉回路粉砕処理と１パス粉砕処理と
を組み合わせた粉砕処理システム８０ｆを示している。
この粉砕処理システム８０ｆは、図７（Ｃ）に示す閉回
路粉砕処理システム８０ｂ（第１の工程）と、図７
（Ａ）に示す１パス粉砕処理システム８０（第２の工
程）とを直列に接続し、両方の粉砕処理システム８０
ｂ，８０を微粉搬送装置９１で接続した構成である。し
たがって、閉回路粉砕処理システム８０ｂの分級機８５
で分級された被処理物１０は、微粉搬送装置９１で１パ
ス粉砕処理システム８０に一次処理品として搬送され
る。この一次処理品としての被処理物１０は、１パス粉
砕処理システム８０において、供給装置８１により粉砕
装置１（または、粉砕装置１ａ）に供給されて、さらに
撹拌粉砕される。こうして、さらに微細な粒径になった
後の粉砕品１６は、製品として排出される。

【００３３】図１０は、下部排出を行う１パス粉砕処理
（第１の工程）と、上部気流排出を行う閉回路粉砕処理
（第２の工程）とを組み合わせた粉砕処理システム８０
ｇを示している。この粉砕処理システム８０ｇは、図７
（Ａ）に示す１パス粉砕処理システム８０と、図８
（Ｂ）に示す閉回路粉砕処理システム８０ｄとを直列に
接続した構成である。１パス粉砕処理システム８０で排
出された被処理物１０は、搬送装置８２で閉回路粉砕処
理システム８０ｄに搬送される。こうして、一次処理品
として搬送された被処理物１０は、閉回路粉砕処理シス
テム８０ｄの分級機９０に供給されて分級される。その
後、被処理物１０は、閉回路粉砕処理システム８０ｄ
で、所望の粒径になるまで撹拌粉砕されて、最終的に、
捕集装置８９で粉砕品１６として捕集されて排出され
る。図９および図１０に示す粉砕処理システム８０ｅ〜
８０ｇにおいて、第１の工程の粉砕処理システムの供給
装置８１に新たな原料（被処理物１０）を連続的に供給
することにより、粉砕処理システム８０ｅ〜８０ｇを連
続運転することができる。なお、粉砕処理システム８０
ｅ〜８０ｇは、粉砕装置１（または、粉砕装置１ａ）が
それぞれ２台設置されているが、３台以上設置した場合
であってもよい。

【００３４】本発明では、各粉砕処理システム８０〜８
０ｄをユニット化して、ユニット８０〜８０ｄどうしを
自在に組み合わせることができる。たとえば、図９およ
び図１０に示すように、ユニット（粉砕処理システム８
０，８０ｂ，８０ｄ）を組み合わせて接続することによ
り、所望の能力を有する粉砕処理システム８０ｅ〜８０
ｇを容易に構築することができる。本発明の粉砕処理シ
ステム８０〜８０ｇによれば、所望の処理量で所望の粒
径を有する粉砕品１６を得ることができる。なお、各図
中同一符号は同一または相当部分を示す。

【００３５】

【発明の効果】本発明は上述のように構成したので、粉
砕媒体と被処理物からなる充填物のほぼ全体を撹拌用部
材で効率よく均一に撹拌して被処理物を良好に粉砕する
ことができ、また、撹拌用部材と粉砕媒体の摩耗を低減
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１ないし図１０は本発明の実施形態を説明す
るための図で、図１は本発明にかかる媒体撹拌粉砕装置
の正面断面図である。

【図２】前記媒体撹拌粉砕装置による撹拌粉砕の状態を
示す概略図である。

【図３】図３（Ａ），（Ｂ）は、それぞれ本発明および
従来の媒体撹拌粉砕装置の下部の概略構成図である。

【図４】本発明および従来の撹拌用スクリューの下端部
における摩耗量を示すグラフである。

【図５】本発明の実施形態の変形例を示す図である。図
５（Ａ）は、媒体撹拌粉砕装置の下部を示す部分断面
図、図５（Ｂ）は、図５（Ａ）のＶ−Ｖ線断面図であ
る。

【図６】本発明の実施形態の他の各種変形例を示す図で
ある。

【図７】図７ないし図１０は、本発明の媒体撹拌粉砕装
置を有する粉砕処理システムの工程図である。図７は、
１台の媒体撹拌粉砕装置を有して下部排出を行う粉砕処
理システムの工程図である。

【図８】１台の媒体撹拌粉砕装置を有して上部気流排出
を行う粉砕処理システムを示す工程図である。

【図９】２台の媒体撹拌粉砕装置を有して下部排出を行
う粉砕処理システムを示す工程図である。

【図１０】下部排出を行う１パス粉砕処理と、上部気流
排出を行う閉回路粉砕処理とを組み合わせた粉砕処理シ
ステムを示す工程図である。

【符号の説明】

１，１ａ 媒体撹拌粉砕装置 ４ 処理筒 ５ 駆動装置 ６ 撹拌用スクリュー（撹拌用部材） ７ 回転軸 ８ 羽根 ９ ボール（粉砕媒体） １０ 被処理物 １１ 底部 １２ 開口部 １３ 底板 １４ 回転盤 １６ 粉砕品 ２３ スクリュー上部支持部（撹拌用部材上部支持
部） ３５ スクリュー下部支持部（撹拌用部材下部支持
部） ３６ 下部軸受部 ６０ 間隙面積調整手段 ８０〜８０ｇ 粉砕処理システム Ａ1 空気（気体） Ｄ 回転盤の外径 ｄ 羽根の外径 ｅ 間隙

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三枝 幸治 埼玉県北足立郡伊奈町栄２丁目61番３号 株式会社エムアイジー内 Ｆターム(参考） 4D063 FF15 FF35 GC12 GC14

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 立型で筒状の処理筒と、この処理筒の内
   部に設けられて回転駆動される撹拌用部材とを備え、 粉砕媒体と被処理物を前記処理筒内に充填して前記撹拌
   用部材を回転させることにより、前記粉砕媒体を介して
   前記被処理物を撹拌粉砕する媒体撹拌粉砕装置であっ
   て、 前記処理筒の底部に開口部を形成し、前記撹拌用部材の
   下部には前記処理筒の底板の一部または全部を構成する
   回転盤を取付け、この回転盤を、少なくとも前記粉砕媒
   体が通過しない寸法の間隙を介して前記開口部に回転自
   在に配置したことを特徴とする媒体撹拌粉砕装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の媒体撹拌粉砕装置であ
   って、 前記撹拌用部材は、その上部を撹拌用部材上部支持部に
   より回転自在に支持されて駆動装置により回転駆動さ
   れ、 前記処理筒の前記底板の下方には、前記撹拌用部材の下
   部を支持するための撹拌用部材下部支持部が配置され、 この撹拌用部材下部支持部には、前記撹拌用部材の回転
   軸を回転自在に軸支する下部軸受部が取付けられている
   ことを特徴とする媒体撹拌粉砕装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２に記載の媒体撹拌粉砕
   装置であって、 前記回転盤の外径は、前記撹拌用部材の羽根の外径とほ
   ぼ同じかまたは大きいことを特徴とする媒体撹拌粉砕装
   置。
4. 【請求項４】 請求項２または３に記載の媒体撹拌粉砕
   装置であって、 平面視での前記間隙の断面積を調整可能な間隙面積調整
   手段を、前記処理筒の前記底板の下部に設けたことを特
   徴とする媒体撹拌粉砕装置。
5. 【請求項５】 請求項１ないし４のいずれかの項に記載
   の媒体撹拌粉砕装置であって、 前記撹拌用部材を回転させることにより前記処理筒内で
   撹拌粉砕された前記被処理物は、前記間隙を通って前記
   処理筒の外部に排出されるようにしたことを特徴とする
   媒体撹拌粉砕装置。
6. 【請求項６】 請求項１ないし４のいずれかの項に記載
   の媒体撹拌粉砕装置であって、 前記撹拌用部材を回転させることにより前記処理筒内で
   撹拌粉砕される前記被処理物のうち、所定の粒径以下ま
   で粉砕された前記被処理物は、前記間隙を流れて前記処
   理筒内に流入する気体の気流により前記処理筒の上方外
   部に排出されるようにしたことを特徴とする媒体撹拌粉
   砕装置。
7. 【請求項７】 請求項５または６に記載の媒体撹拌粉砕
   装置を１台または複数台組み合わせることにより、所望
   の粒径の粉砕品を得るようにしたことを特徴とする媒体
   撹拌粉砕装置を有する粉砕処理システム。