JP4288079B2

JP4288079B2 - 圧縮微粉砕装置

Info

Publication number: JP4288079B2
Application number: JP2003011895A
Authority: JP
Inventors: 恵規兼田
Original assignee: Kitagawa Iron Works Co Ltd
Current assignee: Kitagawa Iron Works Co Ltd
Priority date: 2003-01-21
Filing date: 2003-01-21
Publication date: 2009-07-01
Anticipated expiration: 2023-01-21
Also published as: JP2004223347A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、一つの工程による圧縮微粉砕作業で、原料を微粉砕することのできる圧縮微粉砕装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の圧縮微粉砕装置としては、特許第２５６７３２４号公報（特許文献１参照）があり、ホッパー２８内に供給された原料は、回転しているインペラ２３よりなる供給手段３によって、投入口２４に必要な適量が供給される構造になされている。
このように従来の圧縮微粉砕装置は、図１１に示す如く原料が投入口２４の部分でブリッジを起こし、供給されなくなるのを防ぐ為にできるだけ開口面積の広い投入口２４とし、且つ、インペラ２３によって原料を投入口２４へ向けて強制的に押し付ける構成になされていた。
このために、排出される粉砕物は、摩擦熱により原料から水蒸気を発生しながら、縄のように曲がりながら排出される。この粉砕物は表面が硬くなり、薄い黄色もしくは、こげて茶色になっていた。
【０００３】
【特許文献１】
特許第２５６７３２４号公報（第９−１０段落、第２図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
この粉砕物は、固形燃料や硬い成形棒、吸水剤、吸着剤などの広い利用分野がある。例えば、燃料として使用する場合、使用状況や見栄えによって筒状のものや、小片状のものなどいろいろな形態のものが要求されるようになっている。これらの要求に対応するためにテストを繰り返した結果、原料の供給量を変えることによって、硬いもの、脆いもの、長く連なったもの、短く切れたものなどが可能となることが判明した。しかし、原料の供給量を少なくすると原料がブリッジを起こし、原料の供給が止まってしまうのである。
本発明は、このような問題を解決し、微粉砕手段への原料の供給がブリッジを起こすことなく適量の原料を供給される圧縮微粉砕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】
本発明は、原料を蓄えるホッパーと、該ホッパーの投入口からの原料を供給する供給手段と、翼を備えた回転するローターと該ローターを取り囲むハウジングを有し供給手段から供給された原料を微粉砕する微粉砕手段と、該微粉砕手段により微粉砕された粉砕物を排出する排出手段を備える圧縮微粉砕装置であって、前記供給手段がローター後部の翼間に原料の供給量の増減を行なう調整部材を備え、該調整部材がローターの回転軸の垂直方向へ向けて配設される板状に形成され、調整ボルトによりローター後部のエンドプレートから寸法Ｌの任意な位置へ取り付け可能となされ、前記調整部材とエンドプレートとの間の寸法Ｌを変更することで原料の供給量の増減を行なうことを特徴とする圧縮微粉砕装置である。
また、前記調整部材とエンドプレートとの間に原料を上下方向へ向けて断続的に押し上げる板状に形成されたフィンで構成される押し上げ手段が設けられていることを特徴とする圧縮微粉砕装置である。
また、前記調整部材が翼のリードに添い、ボルトによってローター後部のエンドプレートから寸法Ｌの任意な位置にローターへ直接取り付けられていることを特徴とする圧縮微粉砕装置である。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明は、ローター後部の翼間に供給手段の調整部材を設けることによって、ホッパーの投入口からの原料の供給量を変え、微粉砕手段に送る原料の供給量の増減を行なうものである。
【０００７】
【実施例１】
第１実施例を図面を用いて説明する。
図１は、圧縮微粉砕装置の駆動源を省略した部分断面図、図２は、調整部材を取り付けたローターの斜視図、図３は調整部材の斜視図である。
断面が逆円錐形状のホッパー１の下方に投入口２が設けられ、投入口２の原料を微粉砕手段３に供給する供給手段４が投入口２の下部の微粉砕手段３に備えられており、供給手段４は、原料の供給量の増減を行なう複数の調整部材１１を備えている。
微粉砕手段３は、翼５を備えた回転するローター６とローター６を取り囲むハウジング７から形成されている。
図示しないがローター６の後部にはローターに回転力を与える駆動源が設けられている。他方、ローター６の先端には排出手段であるスクリュー８が設けられており、ハウジング７の先端に取り付けられるスリーブ９と共に排出手段１０を形成している。
【０００８】
図２は、供給手段４の調整部材１１が調整ボルト１２によってローター６の後部のエンドプレート１３に取り付けられているローター６の斜視図を示し、調整ボルト１２の長さを変えることによって調整部材１１をローター６の前後方向へ移動して図に示す寸法Ｌを変更できる構造になされている。
【０００９】
図３は、調整部材１１の斜視図であり、Ｓ面は、ローター６の翼５の形状に一致させ、Ｔ面はハウジング７の内径よりわずか小さい直径の円弧に形成されている。この調整部材１１はその厚さＭが５mm程度になされ、中央部分にローター６に取り付ける為の取り付け穴１４が設けられている。
【００１０】
このように成された圧縮微粉砕装置の作用について説明する。
ホッパー１に移送された原料は、ホッパー１下方の投入口２の幅Ｗ一杯に自然降下する。しかし、投入口２の開口幅は微粉砕手段３のローター６に取り付けられた供給手段４によって図示する寸法Ａに小さくなされ、微粉砕手段３への供給量が制限されることになる。
これによって、ローター６とハウジング７の間に送り込まれる原料の量が減少し、排出手段１０から排出される粉砕物は、従来の粉砕物に比べ硬さの変化した、脆い粉砕物となる。
このように原料の供給量を変えるのは、ローター６に取り付ける調整部材１１とエンドプレート１３との間の寸法Ｌを変えることによって、供給口の幅である寸法Ａを変更することによって可能となる。
【００１１】
元来、供給口の幅を小さくするとブリッジを起こし、原料に空洞部が生じ、原料の降下がストップする。しかし、本実施例のように原料が降下する供給口の幅である寸法Ａの部分と、調整部材１１によって原料の移動が規制される寸法Ｌの部分のふたつから投入口２の幅Ｗを形成することによって、寸法Ｌの部分がローター６の回転に伴う翼５の作用で、原料を断続的に上下方向に動かすことになり、供給口の幅であるＡ寸法の部分から降下しようとする原料は、ブリッジを起こすことなく、降下できることになる。この際、調整部材１１は投入口２の幅Ｗを狭くし供給口とし、エンドプレート１３との間の寸法Ｌの部分では、原料の微粉砕手段３への移動を止め、翼５による原料の上下方向への動きを生み出す働きがある。翼５の働きは、翼５の表面が半径方向の外側へ向けて放物線上に伸び、且つ翼５のリードによってローターの回転に伴い原料を上方ヘ（半径方向の外側）へ押し上げるものです。このために、微粉砕手段３のローター６とハウジング７の隙間部分には常に適量の原料が供給される。従って、従来、排出量よりも過多な供給量によって圧縮時に発生していた熱も低下し、熱に相当する動力が不要となり、圧縮微粉砕装置は小さい馬力の動力源によって使用できるようになる。
【００１２】
【実験例１】
調整部材１１の取り付け位置を変え、供給口の幅である寸法Ａを変化させた場合の実験例を表１に示す。
【００１３】
【表１】

【００１４】
テスト１は、調整部材を取り付けない従来の状態（インペラ２３を削除した状態）である。起動時には原料の大量移動によって動力負荷が高くなり、その結果硬いロールができる。圧縮・擂潰の課程で多量の蒸気が発生し、その蒸気が投入口に付着すると共に籾殻の微分などの付着を誘発し、自然に供給量を減少させ、ブリッジを起こした。
以下は調整部材を取り付け供給口の幅である寸法Ａを変化させた場合である。
テスト２：処理能力は変わらずに負荷のみ減少。テスト１に比べて少し圧縮度の低い粉砕物ができた。投入口先端側の一部の角に少し微紛の付着が見られた。
テスト３：更に負荷が下がり、良好な粉砕物が得られた上、投入口への付着やブリッジの発生はなかった。
テスト４：更に負荷が下がり、やや強度の無い粉砕物ができた。投入口への付着、ブリッジは発生しなかった。
【００１５】
【実施例２】
第２実施例を図を用いて説明する。
本実施例は、調整部材１１Ａの取り付け方法を変えると共に、原料の移動が規制される寸法Ｌの部分で原料を上下方向にさらに動き易くし、ブリッジの防止を図るための押し上げ手段を備えるものである。
図４は圧縮微粉砕装置の部分断面図、図５はスクリュー８を取り付けたローター６Ａの斜視図を示す。
図５は、図４の圧縮微粉砕装置に組み込むローター６Ａであり、ローター６Ａの後部は寸法Ｋによって翼５を切除されている。
図６は、ローター６Ａの後部の翼５が切除された寸法Ｋに取り付ける押し上げ手段１５の斜視図である。押し上げ手段１５は、２つのフランジ１６、フランジ１７の間に５枚のフィン１８が設けられ、フランジ１６、１７の内径は、ローター６Ａの翼５が切除された部分の外径に取り付けられ、フランジ１６・１７の総幅寸法は、翼５の切除された幅Ｋに一致している。
フランジ１６の前面には、ローター６Ａの翼５の間に相当する部分に調整部材１１Ａが取り付けられる。また、フランジ１７には、押し上げ手段１５をエンドプレート１３に取り付けるための取付穴が設けられている。フランジ１６・１７の間に設けられるフイン１８は、ローター６Ａの回転方向に対して後傾すると共に、ローター６Ａの回転軸に対してローター６Ａの前方に向けて２０度の角度で取り付けられている。
図７に押し上げ手段１５、調整部材１１Ａを取り付けたローター６Ａの斜視図を示す。
翼５が切除された寸法Ｋになされる押し上げ手段１５の総幅は一定幅Ｋになされて、原料の上下方向への動きを助長させるものであり、原料を供給する供給口の幅である寸法Ａは、押し上げ手段１５のフランジ１６に取り付ける調整部材１１Ａの厚さＭを変え原料の移動が規制される寸法Ｌの調整をすることによって変更される。
押し上げ手段１５の働きは、一定の総幅Ｋを有し、２つのフランジ１６・１７によって形成される溝１９を備えることによって、原料が微粉砕手段３へ向けて移動するのを止め、複数のフイン１８を備えることによって原料を上下方向へ断続的に動かすものである。これはフイン１８がローター６Ａの回転に伴って回転し、５枚のフインによって原料を上方へ押し上げる力が与えられ、フインが回転により通過した部分では重力により原料が自然降下することによって、断続的に原料を上下方向へ動かすことになるのである。
微粉砕する原料によってフインの数、幅寸法Ｋなどを任意に変更すれば効率よく、フリッジを防ぐことができる。
【００１６】
【実験例２】
この装置を用いた実験例を表２に示す。
【００１７】
【表２】

【００１８】
テスト５は、前述のテスト１に相当するものであり、ローターの翼は後端まで設けられている従来のものを使用した。粉砕物の状態は硬く、動力負荷も２２kwが必要であった。また、ブリッジの発生が見られた。
テスト６は、ローターの後部を切除する寸法Ｋが３３mmになるように切除し、調整部材の幅Kが３３mmのものを組み込んで使用したものであり、供給口の幅である寸法Ａは３０mmになされている。粉砕物の状態はテスト５より脆く、表面の色も若干茶色が薄くなっている。ブリッジは全く発生しない。この場合は、調整部材は取り付けていないが、押し上げ手段のフランジ１６が調整部材の役目をするものであり、押し上げ手段のフランジ１６の一部で調整部材を代用するものである。
テスト７は、押し上げ手段の前方に厚さ５mmの調整部材を取り付けて供給口の幅である寸法Ａを小さくし２５mmとした場合である。ブリッジの発生もなく、動力負荷の更なる低下により順調な作業が可能である。
テスト８は、調整部材の厚さをさらに厚くして供給口の幅である寸法Aを２０mmに設定した場合である。この場合は、粉砕物の状態が脆く連続したものは得られにくく、小片に分かれるものである。動力負荷もさらに低下し、ブリッジも全く発生しなかった。
【００１９】
【実施例３】
図８は第３実施例における圧縮微粉砕装置の部分断面図、図９は先端にスクリューを備え後部に調整部材１１Ｂを取り付けたローター６Ｂの斜視図、図１０は図９のＺ―Ｚ部分における断面図である。
本実施例における調整部材１１Ｂは、ローター６Ｂの回転軸方向に略並行に翼５のリードに添い、ボルトによって取り付けられる。この調整部材１１Ｂは原料が微粉砕手段３に移動するのを供給口の幅である寸法Aと、翼間における調整部材１１Ｂの厚さＢの残りの部分である二点鎖線で示すハウジングの内径よりわずか小さい直径の円弧に囲まれる略三角形状部Ｃとで形成する構成になされている。原料の移動量の増減は主に寸法Ｌを大きくすることで行い、略三角形状部Ｃは原料のブリッジを防ぐために原料を上下方向へ断続的に動かす働きがあり、望ましくは、原料が微粉砕手段３へ移動するのを止めるために、図９に示すように調整部材１１Ｂはエンドプレート１３側を切除されている。したがって、調整部材１１Ｂの厚さＢは、翼の半径方向の高さの半分程度以下になされるように設定されることが望ましい。
【００２０】
【発明の効果】
請求項１によると、回転するローターに原料の増減を行なう調整手段を設けたことにより、微粉砕手段への原料の供給量を簡単に変えることができると共にローターの回転力によって投入口の原料を上下方向へ動かせ、ブリッジを防止することができる。また、得ようとする粉砕物に必要な量の原料を供給できることにより、動力負荷の大幅な削減が可能となる。
請求項２によると、ローターの回転力を利用して原料の投入口内での上下方向への動きがより活発に行なわれ、ブリッジが完全に防止できる。
請求項３によると、簡単な構成で微粉砕手段への原料の供給量を増減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】圧縮微粉砕装置の駆動源を省略した第１実施例の部分断面図。
【図２】調整部材を取り付けたローターの斜視図。
【図３】調整部材の斜視図。
【図４】圧縮微粉砕装置の第２実施例の部分断面図。
【図５】スクリュー８を取り付けたローター６Ａの斜視図。
【図６】ローター６Ａの後部に取り付ける押し上げ手段１５の斜視図。
【図７】押し上げ手段１５、調整部材１１Ａを取り付けたローター６Ａの斜視図。
【図８】第３実施例における圧縮微粉砕装置の部分断面図。
【図９】調整部材１１Ｂを取り付けたローター６Ｂの斜視図。
【図１０】図９のＺ―Ｚ部分における断面図。
【図１１】従来の圧縮微粉砕装置を示すの部分断面図。
【符号の説明】
１ホッパー
２投入口
３微粉砕手段
４供給手段
５翼
６、６Ａ、６Ｂローター
７ハウジング
８スクリュー
９スリーブ
１０排出手段
１１、１１Ａ、１１Ｂ調整部材
１５押し上げ手段

Claims

原料を蓄えるホッパーと、該ホッパーの投入口からの原料を供給する供給手段と、翼を備えた回転するローターと該ローターを取り囲むハウジングを有し供給手段から供給された原料を微粉砕する微粉砕手段と、該微粉砕手段により微粉砕された粉砕物を排出する排出手段を備える圧縮微粉砕装置であって、前記供給手段がローター後部の翼間に原料の供給量の増減を行なう調整部材を備え、該調整部材がローターの回転軸の垂直方向へ向けて配設される板状に形成され、調整ボルトによりローター後部のエンドプレートから寸法Ｌの任意な位置へ取り付け可能となされ、前記調整部材とエンドプレートとの間の寸法Ｌを変更することで原料の供給量の増減を行なうことを特徴とする圧縮微粉砕装置。
前記調整部材とエンドプレートとの間に原料を上下方向へ向けて断続的に押し上げる板状に形成されたフィンで構成される押し上げ手段が設けられていることを特徴とする請求項１記載の圧縮微粉砕装置。
原料を蓄えるホッパーと、該ホッパーの投入口からの原料を供給する供給手段と、翼を備えた回転するローターと該ローターを取り囲むハウジングとを備え供給手段から供給された原料を微粉砕する微粉砕手段と、該微粉砕手段により微粉砕された粉砕物を排出する排出手段を備える圧縮微粉砕装置であって、前記供給手段がローター後部の翼間に原料の供給量の増減を行なう調整部材を備え、該調整部材が翼のリードに添い、ボルトによってローター後部のエンドプレートから寸法Ｌの任意な位置にローターへ直接取り付けられていることを特徴とする圧縮微粉砕装置。