JP2506089B2 - 高速回転衝撃式粉砕機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、プラスチック、粉体塗料、食品あるいは
化学工業薬品等の粉体原料を数μｍから数10μｍ程度の
大きさに微粉砕する高速回転衝撃式粉砕機に関するもの
である。

〔従来の技術およびその問題点〕

上記粉砕機の従来技術として第４図に示したものが存
在する。この粉砕機は、ケーシング20の内側にロータ21
を回転可能に組込み、そのロータ21の一側面外周部に複
数の撹拌羽根22を環状に設け、その撹拌羽根22のまわり
にステータ23を配置してある。また、ロータ21の他側面
外周部には複数の分級羽根24を環状に設けてある。

上記粉砕機は、ケーシング20の原料供給器25からロー
タ21の一側方に形成された粉砕室26の中央部に原料を供
給し、その原料を高速で回転するロータ21の撹拌羽根22
とステータ23とで衝撃粉砕し、その粉砕物を分級羽根24
の回転により分級してロータ21の中心部に移行する微粉
をケーシング20の製品取出口27から搬出し、粗粉を自己
循環路28から粉砕室26に流動させて再度粉砕するように
してある。

ところで、上記粉砕機においては、撹拌羽根22とステ
ータ23とによって粉砕された粉砕物中の粗粒子をリサイ
クルして再度粉砕する構成であるため、処理能力に問題
があり、また、ロータ21の両面に撹拌羽根22および分級
羽根24を取付けた構成であるため、ケーシング20が大型
化するという不都合がある。

〔発明の目的〕

そこで、この発明は上記の不都合を解消し、処理能力
の高い小型コンパクトな高速回転衝撃式粉砕機を提供す
ることを目的としている。

〔発明の構成〕

上記の目的を達成するために、この発明は、ケーシン
グの内部にリング状のライナーを組込み、そのライナー
に、内径面がテーパとされ、その内径面に軸方向の溝を
環状に形成したテーパリングの小内径端面側を重ね、こ
のテーパリングの内側には、外径面がテーパとされ、そ
の外径面がテーパリングの内径面と同方向に傾斜するロ
ータを回転可能に組込んで、ロータの大径端面側方に一
次粉砕室、ロータの外径面のまわりに二次粉砕室および
ロータの小形端面側方に分級室を形成し、上記一次粉砕
室には一次粉砕機構を設け、ロータの外径面には、軸方
向の突条を環状に形成し、上記ケーシングには、一次粉
砕室の中心部に連通する原料供給路および分級室の中心
部に連通する製品取出口を形成した構成としたのであ
る。

〔作用〕

上記原料供給路から一次粉砕室に原料を供給すると、
その原料は、高速で回転するロータにより、一次粉砕室
において粉砕される。その粉砕物は気流の流れにより二
次粉砕室に流入し、その二次粉砕室において、ロータの
回転により加速旋回される。このため、粉砕物はテーパ
リングの内径面に設けた溝に衝突して衝撃粉砕されると
共に、せん断作用および摩擦作用を受けて二次粉砕され
る。このとき、テーパリングの内径面およびロータの外
径面は一次粉砕室に向けて上り勾配をもつテーパであ
り、一方粉砕物は高速旋回されるため、粒子径の大きな
粗粉には、一次粉砕室に向く分力が作用する。このた
め、粗粉は二次粉砕室に滞溜して粉砕作用を受け、所定
の粒度に達すると、下流側の分級室に流れ、製品取出口
から排出される。

〔実施例〕

以下、この考案の実施例を添付図面に基づいて説明す
る。

第１図および第２図に示すように、ケーシング１の内
部には、リング状のライナー２が組込まれ、そのライナ
ー２の片面にテーパリング３の小径端面が重ね合わせら
れている。テーパリング３は、内径面がテーパになり、
その内径面に軸方向の溝４が環状に設けられている。

上記テーパリング３の内部に組込んだロータ５の外径
面は、テーパリング３の内径面と同方向に傾斜するテー
パになっている。このロータ５の組み込みによって、ロ
ータ５の大径端面側方に一次粉砕室６、ロータ５の外径
面のまわりに二次粉砕室７およびロータ５の小形端面側
方に分級室８が形成され、上記一次粉砕室６に一次粉砕
機構10が設けられている。

ここで、一次粉砕機構10は、ロータ５の大径端面に対
向して環状のピンプレート11を配置し、そのピンプレー
ト11の片面外周部に多数の固定ピン12を環状に設けてあ
る。また、ロータ５の大径端面内周部には複数の撹拌羽
根13を設け、外周部には上記固定ピン12のまわりに環状
の櫛歯14を設けてある。さらに、一次粉砕室６のまわり
に配置した前記ライナー２の内径面に軸方向の溝15を環
状に形成してあり、この溝15の溝幅はテーパリング３の
弧状溝４の溝幅より大きくなっている。

前記ロータ５の外径面には、軸方向の突条16が環状に
形成されている。

また、ケーシング１には、一次粉砕室６の中心部に連
通する原料供給路17と、分級室８の中心部に連通する製
品取出口18とが形成されている。

実施例で示す粉砕機は上記の構造から成り、原料の粉
砕に際しては製品取出口18に吸引力を付与し、ロータ５
を高速で回転させた状態において、原料供給路17に原料
を供給する。

いま、原料供給路17に原料を供給すると、この原料は
一次粉砕室６に流れ、高速で回転するロータ５の撹拌羽
根13への衝突により粗粉砕され、さらに遠心力により加
速され、一次粉砕室６の外周部に送りこまれる。

上記撹拌羽根13のまわりには、固定ピン12と環状の櫛
歯14とが設けられているため、一次粉砕室６の外周部に
送り込まれた原料は、固定ピン12に衝突して粉砕し、そ
の固定ピン12と、櫛歯14とにより剪断され、かつ衝撃粉
砕され、さらにライナー２の内径面に衝突する。

このとき、ライナー２の内径面には溝15が形成されて
いるため、溝15の内面に衝突する粉砕物は、内方に向け
てはね返り、櫛歯14により再び剪断され、衝撃粉砕され
る。

上記のようにして一次粉砕された粉砕物は、次に気流
の流れに乗り、二次粉砕室７に流入し、ロータ５の回転
作用を受けて急速に加速旋回される。このため、粉砕物
は、テーパリング３の溝４に衝突して衝撃により粉砕さ
れると共に、上記溝４とロータ５の突条16により、剪断
され、かつ摩擦され、微粉砕される。

また、二次粉砕室７において粉砕物が粉砕されると
き、その粉砕物の粒子には、第３図に示すように、遠心
力Ｆが作用し、ロータ５の外径面に直角な方向の分力Ｆ
₁とロータ５の外径面に沿う方向の分力Ｆ₂が作用する。

分力Ｆ₂は、粒子を上流側に移動させる力として作用
するため、粒子径の大きな粒体は二次粉砕室７に滞溜し
て粉砕作用を受け、ある粒度以下の流体は気流の流れに
のって下流側に移動し、分級室８に流入する。その分級
室８内においては、ロータ５の高速回転により旋回気流
が形成されているため分級室８に流入した粒体は旋回
し、粒子に作用する遠心力によって微粉と粗粉とに遠心
分離され、粗粉は分級室８の外方向に移動して二次粉砕
室７に戻り、微粉は分級室８の内方向に移動して製品取
出口18から排出される。

このように、分級室８に流入した粉体は遠心分離によ
って微粉と粗粉とに分級されるため、製品取出口18の口
径を調整することによって、製品取出口18から取り出さ
れる粒子径が変化し、上記口径を小さくすることによ
り、細かい粒子を取り出すことができる。

実施例の場合は、一次粉砕室６に設けた一次粉砕機構
10として、撹拌羽根13、固定ピン12、櫛歯14および内径
面に溝15を備えるライナー２から成るものを示したが、
一次粉砕機構10はこれに限定されず、例えば、撹拌羽根
13とライナー２の組合わせから成るもの、固定ピン12と
櫛歯14の組合わせから成るもの、その組合せにライナー
２を組合わせたもの等であってもよい。また、溝４、15
の形状及び櫛歯14、突条16の形状は実施例に限定されな
い。

〔効果〕

以上のように、この発明は、ロータの大径端面側方に
形成された一次粉砕室に原料を供給して一次粉砕したの
ち、ロータの外径面のまわりに形成された二次粉砕室に
おいて二次粉砕し、その粉砕物を分級室において遠心分
離して微粉を製品取出口から取り出すようにしたので、
原料の流れは一方向であり、上記原料をきわめて効果的
に能率よく粉砕することができる。また、原料を段階的
に粉砕するため発熱が少なく、弱熱性物質の粉砕が可能
であると共に、ロータの大端面側に一次粉砕室を形成
し、ロータの外径面のまわりに二次粉砕を設けた構成で
あるため、小型コンパクトな微粉砕機を提供することが
できる。

さらに、ロータの外径面およびテーパリングの内径面
を一次粉砕室に向けて上り勾配をもったテーパとして、
二次粉砕室の断面積を入口側から出口側に向けて順次小
さくなるようにしたので、二次粉砕室における粉砕物の
流れはゆるやかであると共に、粒子に作用する遠心力の
分力は粒子を上流側に向けて移動させるように作用する
ため、二次粉砕室において粉砕物は滞溜し易く、ロータ
の歯とテーパリングの溝とで粉砕物をきわめて効果的に
粉砕することができる。

また、分級室の中心部に連通して製品取出口を設けた
ことにより、分級室において遠心分離された微粉のみを
製品取出口から排出させることができる。このため、粒
度分布の略均一な製品のみを取り出すことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明に係る粉砕機の一実施例を示す縦断
正面図、第２図は第１図のII-II線に沿った断面図、第
３図は同上の二次粉砕室における粒子の挙動を示す断面
図、第４図は従来の粉砕機を示す断面図である。 １……ケーシング、２……ライナー、３……テーパリン
グ、４……溝、５……ロータ、６……一次粉砕室、７…
…二次粉砕室、８……分級室、10……一次粉砕機構、17
……原料供給路、18……製品取出口。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ケーシングの内部にリング状のライナーを
   組込み、そのライナーに、内径面がテーパとされ、その
   内径面に軸方向の溝を環状に形成したテーパリングの小
   内径端面側を重ね、このテーパリングの内側には、外径
   面がテーパとされ、その外径面がテーパリングの内径面
   と同方向に傾斜するロータを回転可能に組込んで、ロー
   タの大径端面側方に一次粉砕室、ロータの外径面のまわ
   りに二次粉砕室およびロータの小径端面側方に分級室を
   形成し、上記一次粉砕室には一次粉砕機構を設け、ロー
   タの外径面には、軸方向の突条を環状に形成し、上記ケ
   ーシングには、一次粉砕室の中心部に連通する原料供給
   路および分級室の中心部に連通する製品取出口を形成し
   た高速回転衝撃式粉砕機。
2. 【請求項２】前記製品取出口の口径を可変とした特許請
   求の範囲第１項記載の高速回転衝撃式粉砕機。