JP2004516933A

JP2004516933A - 粉砕機

Info

Publication number: JP2004516933A
Application number: JP2002554235A
Authority: JP
Inventors: クァンサンカン
Original assignee: ヒュンジュンパウテックカンパニーリミテッド
Priority date: 2000-12-30
Filing date: 2001-11-28
Publication date: 2004-06-10
Anticipated expiration: 2021-11-28
Also published as: KR20010035134A; CN1406155A; US6877683B2; US20030098374A1; CN1241685C; WO2002053291A1; JP3722800B2

Abstract

原料は、複数の円筒形ケースを水平に結合したケース部の一側上部から吸入される。吸入された原料は水平方向に移動して他側の下部をから排出される。モーターの駆動力は、ケース部の一側と他側の中央を貫通する回転軸の一側に伝達される。粉砕機は、ケース部の中間部の内周面と間隔が保持され、回転軸の中心部に固定されて一方向に回転しながら多段階に乱流を形成させる回転刃部と、ケース部の中間内周面に各々固定されて前記回転刃部の外周縁との間隙を保持して多段階に粉砕領域を形成するリングギヤ部と、回転軸の他端部に固定されて、一方向に回転しながら粉砕済みの粒子を排出する排出ファンと、を含む。

Description

【０００１】
（技術分野）
本発明は、粉砕機に関する。
【０００２】
（背景技術）
周知の如く、粉砕機は、繊維質の原料とスポンジ性原料などは勿論、各種の産業分野に利用される粉砕対象物質を微細な状態に粉砕させるために使用される。
粉砕機には、様々な形式のものが提案されており、その一例には、１９９６年の韓国実用新案登録出願第３４５６８号に開示された粗ぬか粉砕装置がある。
【０００３】
粗ぬか粉砕装置は、図１に示すように、投入口１１１側に形成される粉砕部１２と、吐出口１１２側に形成される排出部１３を有する粉砕筒１１と；粉砕筒１１の中間に設けられる動力軸１４に直結するように設けられて高速回転するカプラー１５と；粉砕部１２側のカプラー１５の一側に固定されて旋風を発生させるインペラ１６と；インペラ１６の外枠に沿って粉砕筒１１に固定されて微粉の粗ぬかが排出部１３を通過するようにするリングフレーム１７と；排出部１３側のカップラー１５の一側に固定されて排出部１３の微粉の粗ぬかを吐出口１１２を通じて排出する排出ファン１８と；から構成される。
【０００４】
このような粗ぬか粉砕機は、粉砕経路が水平型で、粉砕領域が１段で構成されているため、粗ぬかのように比較的粒度の大きい粗粉砕用にしか適用できず、微細な粒度が要求される繊維質の原料とスポンジ性原料を微粉状態に粉砕するのは困難であった。
特に、粉砕された粒子が一方向に進行するため乱流が発生せず、層流になることで粉砕粒子間の相互衝突効果が劣り、均一な粒度が得られない。したがって、粉砕過程を繰り返す必要があり、これが粉砕機の温度上昇を招き、粉砕対象物の物性を変化させる問題があった。
【０００５】
また、インペラと排出ファンが一本の動力軸に連結されているため、粉砕機を長時間稼動すると、動力軸の曲げ歪みによって激しい振動が発生し、軸受けが破損する問題が起こって粉砕機のメンテナンスコストが大幅に上昇すると言うコスト上の問題を抱えていた。
さらに、排出ファンがパイプ外周面に形成されるため、粉砕時に発生する微細粉末がハイプの内周面に付着し、付着した異物が運転中に脱落して正常に粉砕された粒子に混入して品質劣化を招く問題点があった。
【０００６】
一方、本件出願人は、１９９９年韓国特許出願第５９４２７で粉砕機の出願をしている。
この粉砕機は、１次粉砕で乱流を発生させて粒子を相互衝突させ、２次粉砕で、１次粉砕された粒子の滞留時間を遅らせてその間に１次粉砕された粒子を粉砕し、３次粉砕で、２次粉砕された粒子を高速で撹乱させて粒子間の相互衝突で粉砕するものである。
この粉砕機は、ケーシングの放熱面積が大きいため、機器内部から発生した熱を効果的に発散できる。
【０００７】
図２に示すように、前記先出願された粉砕機には、トップケーシング２１の上部中央に粉砕対象物流口２１１が形成され、側方に空気流入口２１２が形成され、リングギヤケーシング２２の下部の側方に粉砕済みの粒子を外部へ吐出させる吐出口２２１が設けられ、リングギヤケーシング２２の中心にはインペラ２３が回転軸４３の上部に取付けられ、吐出口２２１に対応する内側には吐出翼２３１が備えられている。
【０００８】
この粉砕機は、インペラ２３の上部に取付けられた固定部材２３２の上端の内、外側に、中心回転翼２４１と第１回転翼２４２を第１回転プレート２３３と一体に構成し、第１回転翼２４２と対応するリングギヤケーシング２２の内壁に第１リングギヤ２４３を備えた１次粉砕部２１と；
第１回転プレート２３３の底面の縁部と、固定部材２３２の下端に水平方向に固定された第２回転プレート２３４の上面の縁部との間に放射状に一定間隔で配列された第２回転翼２５１を備え、第２回転翼２５１に対応するリングギヤケーシング２２の中間部の内壁に第２リングギヤ２５２を含む２次粉砕部２５と；
第２回転プレート２３４の底面の縁部に２重に段をなし、放射状に一定間隔で配列された第３回転翼２６１を備え、第３回転翼２６１と対応するリングギヤケーシング２２の下部の内壁に第３リングギヤ２６２を備えた３次粉砕部２６と；
からなり、リングギヤケーシング２２の表面には放熱溝２２２が形成される。
【０００９】
前記先出願された粉砕機は、１、２、３次粉砕部が垂直型で重力沈降式の構成を有するため、粉砕物の滞留時間が短く、その分だけ粉砕効果が劣り、３次粉砕部が半円形に構成されているため、繊維質を多く含有した粉砕対象物の粉砕効率が劣る問題点があった。
また、各回転体が一つの固定部材として連結されているため、激しい振動が発生し、回転軸を支持する軸受けの一部が粉砕部の内側に位置し、その摩擦運動によって粉砕部内の温度を上昇させて、軸受けに注入されたグリース（ｇｒｅａｓｅ）の粘度が短期間に低下して軸受け焼損の原因となる。また、運転時、回転方向と軸方向に荷重が各々作用するため、負荷が多く生じる問題点があった。
【００１０】
また、吐出翼がパイプの外周に放射状に連結されるため、微細に粉砕された粒子がパイプ内に付着し、これが運転中に脱落して正常に粉砕された粒子に混入して品質劣化を招くだけでなく、機器内部を掃除するためには上下多段に結合された多数のケースを解体した後、その内部の部品全体を分解する必要があった。
【００１１】
（発明を実施するための最良の形態）
以下、添付図面を参照しつつ本発明の一実施例の構成を詳細に説明する。図３は本発明の正断面図であり、図４は本発明の側面図である。
【００１２】
本発明の粉砕機は、一側上部から原料が吸入され、吸入された原料が水平方向に移動して他側下部を通じて排出されるように円筒形空間を形成するケース部３０と、このケース部３０の中央を貫通して装備された回転軸４３にモータの駆動力を伝達する動力伝達部４０と、回転軸の中心部に固定されて一方向に回転しながら多段階に乱流が発生させるようにする回転刃部５０と、回転刃部５０の外周との間隙を保持して多段階に粉砕領域を形成するリングギヤ部６０と、回転軸の他端部に固定されて一方向に回転しながら粉砕済みの粒子を排出するために送風する排出ファン７０と、からなる。
【００１３】
ケース部３０は、両側が開いた円筒の上部一側に流入口３２が連結され、両側の外周にフランジが形成され、他側の内周面には流入口３２から流入する原料を他側の中心に案内するように所定直径の案内穴３３１が形成された送風案内部材３３が備えられた第１ケース３１と、両側が開いており、両側の外周にフランジが形成された第２ケース３４と、両側が開いている円筒の下部一側に排出口３５１が連結され、両側の外周にフランジが形成された第３ケース３５と、を含む。
【００１４】
これら第１ないし第３ケース３１、３４、３５は、一直線となるように各フランジを相互一致させており、また、第１ケース３１の一側フランジと第３ケース３５の他側フランジには中心に開口部を有するカバー３６、３６’を密着させ、一側カバー３６から他側カバー３６’まで固定軸３７を貫通させた後、他側はナット３７１で締結している。
【００１５】
動力伝達部４０は、カバー３６、３６’の中心部外側に各々カップリング部材４１、４１’を固定し、カップリング部材４１、４１’の中心を貫通する回転軸４３を取付ける。また、回転軸４３の一側端部にプーリ４２を連結してモータ（図示せず）の動力を回転軸に伝達できるようにする。
【００１６】
回転刃部５０は、回転軸４３の外郭に固定される。このために中央が貫通し、両側に同一直径の円板５１１、５１１’が対向して備えられた回転ボス５１を備える。この回転ボス５１の一側の円板５１１の外周面には、図５ａに示すように、一方向に所定角度傾いて形成された多数の第１回転刃５２と、これら第１回転刃５２の内側の円周上に第１回転刃５２と同一の方向に所定角度傾いて形成された多数の第２回転刃５３が形成されている。これら第１および第２回転刃５２，５３の外側面には支持板５６を取付けてそれらを固定している。
【００１７】
また、図５ｂに示すように、回転ボス５１の円板５１１、５１１’間の外周には、同一間隔で放射状に多数形成され、その外側に不均一な表面が形成された第３回転刃５４が形成される。図５ｃに示すように、回転ボス５１の他側円板５１１’の外周面に、一方向に所定角度傾いて形成された多数の第４回転刃５５が形成される。この第４回転刃５５の外周縁の刃先は、回転ボス５１の他側円板５１１’の直径より外側に突出させる。
【００１８】
図５ａに示すように、リングギヤ部６０では、第１リングギヤ６１が回転刃部５０の第１回転刃５２の外周縁と対応する第２ケース３４の一側内周壁に固定される。図５ｂに示すように、
第２リングギヤ６２は、第３回転刃５４の外周縁と対応する第２ケース３４の他側内周壁に固定される。これら第１および第２リングギヤ６１，６２は、先出願したリングギヤの構成と同一である。
【００１９】
また、図５ｃに示すように、第３リングギヤ６３は、第４回転刃５５の外周面と対応する第３ケース３５の一側内周壁に固定される。この第３リングギヤ６３では、第４回転刃５５の外周縁の端部を収容できる幅を有する環状のボディー６３１の内側面に円形に凹入された摩擦溝６３２が連続的に形成される。このような第３リングギヤ６３の構成は、パウダーのように固体を微粉に粉砕するときに使用される。
【００２０】
図６に示すように、第３リングギヤ６３の別の好ましい実施例では、第４回転刃５５の外周縁の端部を収容できる幅を有する環状のボディー６３１の内側面に鋭利な刃先をもち、不均一に形成された摩擦溝６３３が連続的に形成される。この第３リングギヤ６４は、繊維質を微粉に粉砕するときに選択的して使用される。
【００２１】
次いで、前述のように構成された本発明の粉砕機の作動過程を説明する。
モータ（Ｍ）の駆動によってプーリ４２に連結された回転軸４３が一方向に回転すると、回転軸４３の中心部側に固定された回転刃部５０が回転して機器の内部に吸入力が発生し、これにより第１ケース３１の一側上部に形成された流入口３２から粉砕対象物が流入すると同時に外部から空気が吸入され、この流入した粉砕対象物と空気は第１ケース３１の他側に設けられた送風案内部材３３の案内穴３３１を経由して第２ケース３４の一側中心部に迅速に流入する。
【００２２】
空気とともに第２ケース３４に流入した粉砕対象物は、回転刃部５０の第１および２回転刃部５２、５３によって順次に加速されたエネルギーを受けて第１リングギヤ６１間の粉砕領域で１次粉砕され、第３回転刃５４によって加速されたエネルギーを受けて第２リングギヤ６２間の粉砕領域で２次粉砕された後、第４回転刃５５と第３リングギヤ６３との間の粉砕領域で３次粉砕された後、排出ファン７０の送風力によって第３ケース３５の一側下部に連結された排出口３５１を通じて外部へ排出される。
【００２３】
したがって、本発明の粉砕機において、粉砕過程で空気とともに流入した粉砕対象物は、水平方向に螺旋状に回転しながら強い気流を形成すると同時に、４個の回転刃５２，５３，５４，５５が順次構成する回転刃部５０と、３個のリングギヤ６１，６２，６３が順次構成するリングギヤ部６０との間に形成された粉砕領域で均一に粉砕される。
このような水平型構造は、運転時に発生する荷重が回転方向にのみ作用するので駆動力の負荷と騒音を減らすことができ、高速で回転する部品の間に粉砕粒子が付着するのを防止し、また、掃除および部品の入れ替え時に各部品を順次容易に解体することができる。
【００２４】
上記実施例は一例であり、本発明の限界と解釈すべきものではない。本説明は、他の型の設備にも使用できるものである。本発明の説明は理解し易いことを狙ったもので、請求項の範囲を制限するものではない。多くの代替法、改良案、およびバリエーションが可能なことは明らかである。
【００２５】
（産業上の利用可能性）
上述の如く、本発明の粉砕機では、多数のケースを水平に結合したケース部の一側上部から原料が吸入される。吸入された原料は水平方向に移動して他側の下部から排出される。モータの駆動力は、ケース部の一側と他側の中央を貫通する回転軸の一側に伝達される。
【００２６】
粉砕機は、ケース部の中間部の内周面と間隔が保持され、回転軸の中心部に固定されて一方向に回転しながら多段階に乱流を発生させる回転刃部と、
ケース部の中間内周面に各々固定されて前記回転刃部の外周と間隙を保持して多段階に粉砕領域を形成するリングギヤ部と、
回転軸の他端部に固定され、一方向に回転しながら粉砕済みの粒子を排出する排出ファンとを含む。
【００２７】
本発明の粉砕機は、外部から空気とともに流入された原料が水平方向に螺旋状に回転しながら強い気流を形成することによって粉砕のばらつきを最小にし、繊維質の多い原料と高分子原料を効率的に粉砕することが出来る。
このため本発明の粉砕機は、メンテナンスが容易であるとともに、運転時に発生する荷重が回転方向にのみ作用するため駆動力の負荷と騒音を最小化し、設備の寿命を延すことが出来る。
また、回転する部品の間に粉砕粒子が付着するのを防止することによって、粒子の品質を向上させるとともに、掃除および部品の入れ替えを容易にできる利点がある。
【図面の簡単な説明】
本発明の目的と有利性は、以下の図面による詳細な説明によって十分理解することが出来る。
【図１】
従来の粗ぬか粉砕機の構成図であって、（ａ）は断面図、（ｂ）は側面図である。
【図２】
先出願された粉砕機の断面図である。
【図３】
本発明の正断面図である。
【図４】
本発明の側面図である。
【図５】
図３の側断面図であって、（ａ）はＡ−Ａ線断面図、（ｂ）はＢ−Ｂ線断面図、（ｃ）はＣ−Ｃ線断面図である。
【図６】
本発明の第３リングギヤの他の実施例を示す側断面図である。

Claims

空気とともに流入する粉砕対象物を、高速で回転する刃とこれに近接するように固定されるリングギヤとの間で粉砕して排出する粉砕機において、
一側上部から原料を吸入し、吸入した原料を水平方向に移動して他側下部を通じて排出するように円筒形の空間を形成するケース部と；
前記ケース部の中央に設置された回転軸にモータの駆動力を伝達するように設けられる動力伝達部と；
前記回転軸の中心部に固定されて一方向に回転しながら多段階に乱流を形成させる回転刃部と；
前記回転刃部の外周縁と間隙を保持して多段階に粉砕領域を形成するように構成されるリングギヤ部と；
前記回転軸の他端部に固定されて一方向に回転しながら粉砕済みの粒子を排出する排出ファンと；
からなることを特徴とする粉砕機。
ケース部は、
上部一側に流入口が連結され、他側の内周面に所定直径の案内穴を有する送風案内部材を装備した第１ケースと；
前記第１ケースの他側に連結される第２ケースと；
下部一側に排出口を備え、前記第２ケースの他側に連結された第３ケースと；
を含むことを特徴とする請求項１記載の粉砕機。
回転刃部５０は、
回転軸の外壁に固定され、中心に開口部を有し、両側に相対する同一直径の円板を備える回転ボスと；
前記回転ボスの一側円板の外側面の周りに一方向に所定角度傾いて配置される多数の第１回転刃と；
第１回転刃の内側の円周上に前記第１回転刃５２と同一方向に所定角度傾いて配置される多数の第２回転刃と；
前記回転ボスの円板の間の外壁の周りに同一間隔で放射状に配置され、不均一な外側表面を有する第３回転刃と；
前記回転ボスの他側の円板の外側面に一方向に所定角度傾いて配置される多数の第４回転刃と；を含むことを特徴とする請求項１記載の粉砕機。
リングギヤ部は、
第１回転刃の外周面に対応する第２ケースの一側の内周壁に固定された第１リングギヤと；
前記第３回転刃の外周面に対応する第１リングギヤの他側の内周壁に固定される第２リングギヤと；
前記第４回転刃の外周面に対応する第３ケースの一側の内周壁に、環状ボディーの内側面に連続形成された環状摩擦溝を有する第３リングギヤと；を備えることを特徴とする請求項１記載の粉砕機。
第３リングギヤは、
環状ボディーの内側面に鋭利な刃先を有し、表面が不均一に形成された摩擦溝が連続的に設けられることを特徴とする請求項４記載の粉砕機。