JP2008229571A - ボールミルにおけるミルポット開閉機構 - Google Patents

Abstract

【課題】本体部と蓋部との着脱作業を容易かつ短時間で行うことができるボールミルにおけるミルポットを提供する。
【解決手段】ボールミル装置に使用されるミルポット１０であって、ミルポット１０は、その本体部１１と蓋部１２とを有し、両者を固定するための固定機構を備えており、固定機構が、蓋部１２の外周縁に設けられた複数の鍔12aと、本体部１１の上部外周縁に設けられ、蓋部１２の複数の鍔12aを本体部１１に固定する複数のクランプ機構２０とからなり、各クランプ機構２０は、本体部１１に対する蓋部１２の鍔12aの固定解放を、油圧機構により制御するものである。油圧機構によって鍔の固定解放を制御するので、クランプ機構２０が複数箇所存在しても固定解放に要する作業時間を短くすることができ、作業者の労力を軽減することが出きるし、蓋部１２の開閉を遠隔操作することも可能となる。
【選択図】図１

Description

本発明は、ボールミルにおけるミルポット開閉機構に関する。

図４および図５に示すように、ボールミル１は、内部に多数の鋼球を収容した複数のミルポット１０を備えており、ミルポット１０を自転公転させることができるように構成されたものである（例えば、特許文献１）。
このミルポット１０は、被処理物や鋼球が収容される本体部１１と、この本体部１１内を密封し外部から遮断する蓋部１２とを備えている。このため、ミルポット１０の本体部１１内に、汚染された土壌やアスベスト、ＰＣＢ等の有害物質を含有する被処理物を入れて、蓋部１２によって被処理物をミルポット１０内に封入し、ミルポット１０を自転公転させれば、ミルポット１０内で被処理物と鋼球とを衝突させることができる。すると、被処理物は微粉に粉砕され、被処理物およびこの被処理物に含まれる有害物質を分子レベルで破壊でき無害化することができる。

ところで、ミルポット１０内において被処理物を処理しているときには、ミルポット１０の回転によって被処理物や鋼球が本体部１１内面に衝突し、その衝撃は本体部１１と蓋部１２とを固定する固定部分にも加わる。
このため、被処理物の処理作業中に本体部１１と蓋部１２との固定が外れないように両者は強く固定しなければならず、従来のミルポット１０では両者の固定には締結ボルト１３が使用されている。

とくに、図４および図５に示すような一回に５０ｋｇ以上の被処理物を処理する大容量のミルポット１０の場合には、被処理物の処理作業中に加わる衝撃も非常に大きなものとなる。このため、Ｍ４２程度の締結ボルト１３を１０本以上使用し、かつ、一本あたりの３０００Ｎｍ程度の強い締付トルクを加えて本体部１１と蓋部１２とを取り付けている。

特開２００２−１７２３４２号

ところが、ミルポット１０は、被処理物をバッチ処理しているので、一回の処理が終わるたびに締結ボルト１３を全て取り外して蓋部１２を本体部１１から取り外す作業を行わなければならない。そして、本体部１１内の鋼球および処理後の被処理物を取り出し、新たに処理する被処理物と鋼球を本体部１１内に入れると、再び蓋部１２を本体部１１に取り付け締結ボルト１３によって両者を固定する作業を行わなければならない。つまり、被処理物を入れ替えする度に締結ボルト１３の取り付け取り外しを行わなければならず、この締結ボルト１３の取り付け取り外しのために多大な労力と時間を要していた。

本発明は上記事情に鑑み、本体部と蓋部との着脱作業を容易かつ短時間で行うことができるボールミルにおけるミルポットを提供することを目的とする。

第１発明のボールミル装置におけるミルポットは、ボールミル装置に使用されるミルポットであって、該ミルポットは、その本体部と蓋部とを有し、両者を固定するための固定機構を備えており、該固定機構が、前記蓋部の外周縁に設けられた複数の鍔と、前記本体部の上部外周縁に設けられ、前記蓋部の複数の鍔を該本体部に固定する複数のクランプ機構とからなり、各クランプ機構は、前記本体部に対する前記蓋部の鍔の固定解放を、油圧機構により制御するものであることを特徴とする。
第２発明のボールミル装置におけるミルポットは、第１発明において、各クランプ機構は、一対の固定部材を有し、該一対の固定部材間に前記蓋部の鍔が配置される固定部と、前記一対の固定部材を互いに接近する方向に付勢する付勢力を常時発生させる付勢手段と、該付勢手段の付勢力に対抗し、前記一対の固定部材を離間させる解放手段とからなり、該解放手段が油圧駆動されるものであることを特徴とする。
第３発明のボールミル装置におけるミルポットは、第２発明において、前記複数のクランプ機構における各解放手段は、一系統の油圧回路によって駆動されることを特徴とする。
第４発明のボールミル装置におけるミルポットは、第２発明において、前記付勢手段が、バネ機構であることを特徴とする。

第１発明によれば、油圧機構によって鍔の固定解放を制御するので、クランプ機構が複数箇所存在しても固定解放に要する作業時間を短くすることができる。しかも、作業者の労力を軽減することができるし、蓋部の開閉を遠隔操作することも可能となる。
第２発明によれば、解放手段を作動させない状態では、鍔は付勢手段からの付勢力によって一対の固定部材に挟まれた状態に保たれるので、蓋部を本体部に安定した状態で固定することができる。
第３発明によれば、複数のクランプ機構を同時に作動させることができるので、複数のクランプ機構を有していても、蓋部の開閉に要する作業時間を短縮することができる。
第４発明によれば、バネ機構によって常時付勢力を発生させているから、蓋部を本体部に安定した状態で固定することができる。しかも、解放手段の作動を停止すれば、瞬時に一対の固定部材によって鍔を挟んで固定することができるので、蓋部の開閉に要する作業時間を短縮することができる。

つぎに、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
図１はミルポット１０の概略断面図である。図２はミルポット１０のクランプ機構２０の概略説明図であり、（Ａ）は拡大平面図であり、（Ｂ）は拡大断面図である。図３はミルポット１０の概略平面図であり、（Ａ）は蓋部１２の鍔12aがクランプ機構２０から外れている状態であり、（Ｂ）は蓋部１２の鍔12aがクランプ機構２０に固定されている状態の説明図である。

本実施形態のミルポット１０は、ボールミル装置１に使用されるものであり（図４参照）、図１に示すように、本体部１１と蓋部１２とから構成されている。本体部１１はその内部に中空な空間10hを有しており、蓋部１２を本体部１１に取り付けると、この空間10hを密封できるように構成されている。
この本体部１１の下端および蓋部１２の上端にはそれぞれ軸部11b,12bが設けられている。両軸部11b,12bは、その中心軸がそれぞれ本体部１１および蓋部１２の中心軸と同軸となるように形成されている。
ここで、ミルポット１０は、蓋部１２を本体部１１に取り付けると、両者の中心軸が同軸となるように形成されている。よって、蓋部１２を本体部１１に取り付ければ、両軸部11b,12bの中心軸はミルポット１０の中心軸と同軸になるのである。

かかるミルポット１０内に鋼球と被処理物を入れて両軸部11b,12bをボールミル装置１の上下のテーブル２，２に取り付ける（図４）。すると、ボールミル装置１を作動させれば上下のテーブル２，２が中心軸まわりに回転し、ミルポット１０を軸３の中心軸まわりに公転させることができる。しかも、ボールミル装置１に設けられた駆動機構によってミルポット１０を自転させることもできる。ミルポット１０が自転公転すると、その回転力を受けて、ミルポット１０内に封入した鋼球が運動し鋼球同士が衝突したりミルポット１０の内壁に衝突したりするので、ミルポット１０内の被処理物を粉砕し無害化処理することができる。

ミルポット１０が自転公転したときにおいて、鋼球がミルポット１０に衝突する衝撃は非常に大きいことから、この衝撃によって本体部１１と蓋部１２との固定が外れないように、両者はクランプ機構２０によって強固に固定されている。

図３に示すように、ミルポット１０の蓋部１２には、その外周縁に複数の鍔12aが形成されている。この鍔12aは、蓋部１２の中心軸周りに等角度間隔で形成されており、その下面が本体部１１の下面11sと面一となるように形成されている。しかも、鍔12aの上面と下面とは、蓋部１２の中心軸と直交する互いに平行な平坦面に形成されている。

一方、本体部１１の上端部外周縁には、蓋部１２の鍔12aと同じ角度間隔となるように、複数のクランプ機構２０が本体部１１の中心軸周りに等角度間隔で設けられている。各クランプ機構２０は、前記蓋部１２の複数の鍔12aをそれぞれ本体部１１に固定するものである。そして、各クランプ機構２０の内端部には、鍔12aを配置し得る隙間を有している。

したがって、図３（Ａ）に示すように、蓋部１２を、その鍔12aがクランプ機構２０からずれた位置となるように本体部１１の上面に配置し、蓋部１２の軸部12bに治具Ｂを取り付けて、蓋部１２をミルポット１１の中心軸周りに回転させる。すると、蓋部１２は、その下面が本体部１１の上面に接触したままこの上面に沿って回転し、各鍔12aはそれぞれ各クランプ機構２０における上述した隙間に配置される（図３（Ｂ））。この状態で各クランプ機構２０によって各鍔12aを本体部１１に固定すれば、蓋部１２を本体部１１に固定することができる。

逆に、蓋部１２を本体部１１から取り外す場合には、クランプ機構２０による鍔12aの固定を解放する。すると、蓋部１２が本体部１１に対して移動可能となる。ついで、蓋部１２の軸部12bに治具Ｂを取り付けて、蓋部１２をミルポット１１の中心軸周りに回転させる。そして、鍔12aがクランプ機構２０からずれた位置となるまで移動させれば（図３（Ａ））、蓋部１２を本体部１１から取り外すことができる。

なお、蓋部１２の複数の鍔12aおよび、本体部１１の複数のクランプ機構２０を、それぞれ蓋部１２および本体部１１の中心軸周りに等角度間隔で設けているので、クランプ機構２０によって鍔12aを固定したときに、本体部１１と蓋部１２の接触面にほぼ均一な圧力を発生させることができる。すると、本体部１１と蓋部１２を固定したときに、本体部１１内や蓋部１２内に不均一な応力が発生しないので、本体部１１や蓋部１２の強度や耐久性を高く保つことができる。

つぎに、クランプ機構２０について詳細に説明する。
図２に示すように、クランプ機構２０は、上下一対の固定部材２２，２３を有する固定部２１を備えている。

下方固定部材２２は、本体部１１と一体に形成されている。この下方の固定部材２２は段差を有しており、その内側下部に形成された鍔支持面22fと、この鍔支持面22fよりも外側上部に形成された上端面22sと、両者を繋ぐ内側面22wを備えている。
前記鍔支持面22fは、本体部１１の上面11s(図１参照)と面一となるように形成されており、蓋部１２を固定する際には、蓋部１２の鍔12aが配置される面である。
内側面22wは、本体部１１の中心軸に対して前記鍔支持面22fよりも外方に位置している。この内側面22wは、本体部１１の中心軸からの距離が前記蓋部１２の鍔12a外端縁から蓋部１２の中心軸までの距離（以下、鍔先端径という）よりも僅かに長くなるように形成されている。
上端面22sは、前記鍔支持面22fと互いに平行な平坦面であって、鍔支持面22fよりも上方に位置している。この上端面22sは、本体部１１の軸方向における前記鍔支持面22fとの距離（以下、単に上端面22sの高さという）は、前記蓋部１２の鍔12aの厚さよりも短くなるように形成されている。

図２に示すように、下方固定部材２２の上端面22s上には、上方固定部材２３と付勢手段２４が、ともにボルト２５によって前記下方固定部材２２に取り付けられている。つまり、上方固定部材２３と付勢手段２４とは、ボルト２５の頭部と下方固定部材２２との間に挟まれた状態で取り付けられている。
なお、上方固定部材２３と付勢手段２４を取り付けるときに、ボルト２５は、その中心軸が上端面22sと垂直、つまり、本体部１１の中心軸と平行となるように配設される。

図２に示すように、付勢手段２４は、上方固定部材２３における狭持部材23aの上面に載せられた状態で取り付けられている。この付勢手段２４は、バネケース24aと、皿バネ等のバネ部材24bとから構成されている。
バネケース24aは、ボルト２５に対してその軸方向に沿って移動可能手段に取り付けられた部材であり、その下面から凹んだ空間24hが形成されている。この空間24hにはバネ部材24bが配置されている。このバネ部材24bは、その自由長が空間24hの深さより長いものであり、空間24hの内部上面と上方固定部材２３の狭持部材23aの上面との間に縮められた状態で取り付けられている。
したがって、ボルト２５によって付勢手段２４を上方固定部材２３とともに下方固定部材２２に取り付ければ、バネ部材24bによって、バネケース24aをボルト２５の頭部に常時に付勢しておくことができ、上方固定部材２３も下方固定部材２２に向かって常時に付勢しておくことができる。

図２に示すように、上方固定部材２３は、一対の部材23a,23bによってシリンダ機構を構成しており、いずれもボルト２５に対してその軸方向に沿って移動可能に取り付けられている。

前記狭持部材23aは、付勢手段２４によって下方固定部材２２に向かって付勢されており、通常は、その下面23sが下方固定部材２２の上端面22sに接した状態に配置されている。
この狭持部材23aは、その下面23sが上端面22sに接した状態において、その上面と付勢手段２４のバネケース24aの下面との間に僅かに隙間ができるように形成されている。この狭持部材23aの上面と下面とは、互いに平行な平坦面に形成されている。そして、狭持部材23aの下面23sは、ボルト２５によって下方固定部材２２に固定された状態において、上端面22sと平行、言い換えれば、鍔支持面22fと平行となるように形成されている。

また、狭持部材23aの下面23sには凹んだ空間23hが形成されており、この空間23h内にはピストン部材23bが液密に収容されている。このピストン部材23bは、その高さが空間23hの深さよりも短くなるように形成されている。つまり、ピストン部材23bは、該ピストン部材23bが空間23h内に配設されても、狭持部材23aの下面23sが下方固定部材２２の上端面22sに面接触できる状態となるように形成されているのである。

そして、狭持部材23aの空間23hは、空間23h上面とピストン部材23bとの間に作動油を供給できるように油通路23pと連通されており、この油通路23pには、狭持部材23aの空間23hと外部とを連通遮断できるバルブが設けられている。

したがって、狭持部材23aは、通常、その下面23sが下方固定部材２２の上端面22sに接した状態に配置される。
一方、油通路23pを通して狭持部材23aの空間23h内に作動油を供給すれば、その作動油の圧力によって、狭持部材23aとピストン部材23bとを離間させる力が発生する。ピストン部材23bはその下方への移動が下方固定部材２２の上端面22sによって規制されているので、作動油の圧力によって狭持部材23aを上方に移動させる力が発生する。すると、狭持部材23aの下面23sと付勢手段２４のバネケース24aの下面との間に僅かに隙間があるので、狭持部材23aを上方に移動させる力が前記付勢手段２４のバネ部材24bによる付勢力よりも大きければ、この付勢力に対抗して、狭持部材23aを、鍔支持面22fと平行に保ったまま上方に移動させることができるのである。
そして、狭持部材23aの空間23h内より作動油を排出して空間23h内の圧力を低下させれば、再び、狭持部材23aを、その下面23sが下方固定部材２２の上端面22sに接した状態に配置することができる。
つまり、上方固定部材２３は、その狭持部材23aの空間23h内に対する作動油の供給排出を制御すれば、狭持部材23aを下方固定部材２２に対して接近離間させることができるのである。

そして、図２に示すように、狭持部材23aは、下方固定部材２２に固定された状態において、本体部１１の中心軸からの距離が鍔先端径よりも短くなるように形成されている。つまり、狭持部材23aは、その内方の端部が下方固定部材２２の内側面22wから本体部１１の中心軸に向かって突出する形状に形成されている。
したがって、上述したように狭持部材23aを下方固定部材２２に対して接近離間させれば、狭持部材23aにおける内方端部の下面23sを、鍔支持面22fに対して接近離間させることができる。
上述した狭持部材23aにおける内方端部の下面23sと、下方固定部材２２の鍔支持面22fとの間に形成される空間が、上述した蓋部１２の鍔12aが配置されるクランプ機構２０の隙間である。

以上のごとき構成であるから、クランプ機構２０は以下のように作動して、蓋部１２の鍔12aを固定解放することができる。

鍔12aを固定する場合には、まず、油通路23pを通して狭持部材23aの空間23h内に作動油を供給し、狭持部材23aを上方に移動させておく。このとき、狭持部材23aの下面23sと鍔支持面22fとの距離が蓋部１２の鍔12aの厚さよりも長くなるように、狭持部材23aを上方に移動させる。
なお、バルブによって油通路23pを外部から遮断しておけば、作動油を油通路23pに供給し続ける必要がない。

ついで、蓋部１２を回転させて、鍔12aを、狭持部材23aの下面23sと下方固定部材２２の鍔支持面22fとの間に配置する(図３（Ｂ）参照)。
そして、狭持部材23aの空間23h内から作動油を排出すると、付勢手段２４のバネ部材24bによって狭持部材23aが下方に付勢されるので、狭持部材23aは下方に移動する。
ここで、上端面22sの高さは、蓋部１２の鍔12aの厚さよりも短いから、狭持部材23aの下面23sは、上端面22sと接触する前に鍔12aの上面に接触する。すると、蓋部１２の鍔12aを狭持部材23aの下面23sと鍔支持面22fとの間に挟むことができるから、蓋部１２の鍔12aを狭持部材23aと鍔支持面22fとの間に挟んで固定することができる。

また、鍔12aを解放する場合には、油通路23pを通して狭持部材23aの空間23h内に作動油を供給する。すると、狭持部材23aが上方に移動させ、狭持部材23aの下面23sと鍔支持面22fとの距離が鍔12aの厚さよりも長くすることができるから、鍔12aを本体部１１から解放することができる。

以上のごとく、本実施形態のミルポット１０では、クランプ機構２０によって、上方固定部材２３における狭持部材23aの空間23hに対する作動油の供給排出を制制御するだけで、蓋部１２の鍔12aの固定解放を制御することができる。すると、クランプ機構２０が複数箇所存在しても固定解放に要する作業時間を短くすることができる。しかも、作動油の供給排出をコントロールするだけであり、クランプ機構２０の作業者が固定解放作業を直接行うわけではないので、作業者の労力を軽減することができる。

また、クランプ機構２０はバネ部材24bによって常時付勢力を発生させているから、狭持部材23aと鍔支持面22fとによって鍔12aを安定した状態で挟んでおくことができ、蓋部１２を本体部１１に安定した状態で固定することができる。
しかも、作動油を排出すれば、付勢手段２４のバネ部材24bの付勢力によって、瞬時に狭持部材23aの下面23sと鍔支持面22fとによって鍔12aを挟んで固定することができるから、蓋部１２を本体部１１に固定解放する時間を短縮でき、被処理物の入れ替えに要する作業時間も短縮することができる。

さらに、鍔12aの上面および下面は蓋部１２の中心軸と直交する互いに平行な平坦面であり、狭持部材23aの下面23sおよび鍔支持面22fも本体部１１の上面11sと平行に形成されている。このため、鍔12aの上下面を、狭持部材23aの下面23sおよび鍔支持面22fによっていずれも面接触した状態で挟むことができるので、クランプ機構２０による鍔12aの固定を強固なものとすることができる。

また、図３に示すように、クランプ機構２０の油通路23p同士を配管３０で接続し、一本の経路で全てのクランプ機構２０における狭持部材23aの空間23h内に作動油を供給することができるようにしてもよい。この場合には、複数のクランプ機構２０を同時に作動させることができるので、複数のクランプ機構２０を有していても、蓋部１２の開閉に要する作業時間を短縮することができる。

なお、図２に示すように、狭持部材23aの下面23sにおいて、鍔12aと接触する部分に着脱可能なライナー23cを設けてもよい。ライナー23cを設ければ、クランプ機構２０を補修する場合において、狭持部材23aにおける鍔12aと接触する部分のみが損傷しているときに、ライナー23cのみの交換で対応することができる。しかも、狭持部材23aの材質にかかわらず、鍔12aのクランプに最適な材質をライナー23cに使用することができ、また、ライナー23cの材質のみを適宜変更できるという利点もある。

ミルポット１０の概略断面図である。 ミルポット１０のクランプ機構２０の概略説明図であり、（Ａ）は拡大平面図であり、（Ｂ）は拡大断面図である。 ミルポット１０の概略平面図であり、（Ａ）は蓋部１２の鍔12aがクランプ機構２０から外れている状態であり、（Ｂ）は蓋部１２の鍔12aがクランプ機構２０に固定されている状態の説明図である。 大容量竪型ボールミル装置１の概略断面図である。 大容量竪型ボールミル装置１に取り付けられる従来のミルポット１０の概略説明図である。

符号の説明

１ ボールミル装置
１０ ミルポット
１１ 本体部
１２ 蓋部
１２ａ 鍔
２０ クランプ機構
２１ 固定部
２２ 下方固定部材
２３ 上方固定部材
２４ 付勢手段
３０ 配管

Claims (4)

1. ボールミル装置に使用されるミルポットであって、
   該ミルポットは、その本体部と蓋部とを有し、両者を固定するための固定機構を備えており、該固定機構が、
   前記蓋部の外周縁に設けられた複数の鍔と、
   前記本体部の上部外周縁に設けられ、前記蓋部の複数の鍔を該本体部に固定する複数のクランプ機構とからなり、
   各クランプ機構は、
   前記本体部に対する前記蓋部の鍔の固定解放を、油圧機構により制御するものである
   ことを特徴とするボールミル装置におけるミルポット。
2. 各クランプ機構は、
   一対の固定部材を有し、該一対の固定部材間に前記蓋部の鍔が配置される固定部と、
   前記一対の固定部材を互いに接近する方向に付勢する付勢力を常時発生させる付勢手段と、
   該付勢手段の付勢力に対抗し、前記一対の固定部材を離間させる解放手段とからなり、
   該解放手段が油圧駆動されるものである
   ことを特徴とする請求項１記載のボールミル装置におけるミルポット。
3. 前記複数のクランプ機構における各解放手段は、一系統の油圧回路によって駆動される
   ことを特徴とする請求項２記載のボールミル装置におけるミルポット。
4. 前記付勢手段が、バネ機構である
   ことを特徴とする請求項２記載のボールミル装置におけるミルポット。

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