JP4540157B2 - High-pressure airflow crusher - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、粉体の微粉化・分級等に用いられ、低コストで、長期に亘って使用可能な、対面衝突型の高圧気流式粉砕装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、微粉化及び分級機能を有する対面衝突型の高圧気流式粉砕機は、各種の用途に用いられている。例えば、前記対面衝突型の高圧気流式粉砕機により、セラミックス粉体を微粉化し、粉体径のバラツキを小さくすることにより、高密度のセラミックス焼結体を得ることができる。
【0003】
しかし、前記対面衝突型の高圧気流式粉砕機においては、粉体の微粉化は、粉体同士を高圧気流により衝突させて行うことから、不純物の混入は効果的に防止されるものの、粉体の衝突により、粉砕機内の摩耗が激しく、特に、高圧気流により粉砕された粉体を分級する分級ロータの羽根ピン(棒状体)等における摩耗が激しく、問題となっていた。
【0004】
また、高圧気流式粉砕機においては、所定の粒度に粉砕された粉体のみを、分級し搬送し得るのが好ましい。
しかし、前記対面衝突型の高圧気流式粉砕機においては、所定の粒度より大きい粒度の粉体が、分級ロータの下面と粉体搬送手段の上端との隙間を通過し、開口部を通って混入することがあり、問題となっていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は前記従来における諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、微粉化・分級により、粒度の均一な粉体を好適に得ることができ、局所的な消耗部材の取り替えが可能であるため、長期に亘って低コストで使用可能な高圧気流式粉砕装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載の高圧気流式粉砕装置は、高圧気流により粉砕された粉体を分級する分級ロータと、前記分級ロータにより分級した粉体を導入し外部に搬送するための開口部を有する粉体搬送手段と、を少なくとも備えてなり、前記分級ロータの下方に該開口部が対向配置され、前記分級ロータの下面と前記開口部との間隙が0.1mm以下であり、前記分級ロータが、転可能に配置される回転体と、該回転体に螺合される棒状体と、該棒状体に螺合される環状体と、を備え、前記棒状体の一端はねじ山構造を有し、前記棒状体の他端は回転体に螺合可能なねじ穴構造を有し、かつ、締結具接続構造を有し、前記環状体は前記棒状体に螺合可能なねじ穴構造を有する、ことを特徴としている。
【0007】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の高圧気流式粉砕装置において、前記締結具接続構造は、他端に形成された溝、または互いに平行に形成された一対の平面である、ことを特徴としている。
請求項3に記載の発明は、請求項1または請求項2に記載の高圧気流式粉砕装置において、金属系不純物含有量が10ppm以下の樹脂材料で内部が被覆されている。
【0008】
請求項1に記載の高圧気流式粉砕装置においては、前記分級ロータは、高圧気流により粉砕された粉体を分級する。また、前記粉体搬送手段は、前記分級ロータにより分級した粉体を外部に搬送する。この時、該粉体搬送手段には、該分級ロータにより分級した粉体を導入するための開口部が備えられており、該開口部が、分級ロータの下方に対向して配置されているので、該分級ロータによって分級された粉体は、該開口部から粉体搬送手段内に導入され、外部に供給される。
また、前記分級ロータの下面と、前記開口部との間隙は、0.1mm以下であるため、該開口部からは、前記分級ロータによって所定の粒度に分級された粉体のみが導入される。
更に、前記分級ロータは、回転可能に配置される回転体と、該回転体に螺合される棒状体と、該棒状体に螺合される環状体と、を備えてなる。従って、それぞれの、回転体、棒状体、及び環状体は、着脱可能である。このため、前記棒状体が摩耗した場合には、該棒状体を着脱方向に螺合をとくことにより取り替え可能である。その結果、前記分級ロータ全体を取り替える必要がなく、低コストで長期に亘って高圧気流式粉砕装置を使用可能である。
【0013】
前記高圧気流供給手段3は、装置本体20の内部において、導入路7より下方に、対向して設けられ、同時に高圧気流を対向噴射し得る。
分級ロータ4は、装置本体20の内部における上方に回転可能に配置され、分級ロータ4の下面には、粉体搬送手段5が配置されている。粉体搬送手段5においては、開口部8が、分級ロータ4の下面9と対向して配置されている。開口部8と、分級ロータ4の下面9との間隙は、0.1mm以下となっている。
開口部8より、粉体搬送手段5に導入された粉体は、粉体収集容器10に収容される。
【0014】
以下に、本発明の高圧気流式粉砕装置1の作用を説明する。
前記高圧気流式粉砕装置1においては、原料粉体供給手段2の開口部6より、原料粉体が供給され、導入路7を通って、原料粉体が装置本体20の内部へ導入される。
前記原料粉体としては、特に制限はないが、例えば炭化ケイ素粉体等のセラミックス粉体が好適に挙げられる。
【0015】
装置本体20の内部へ導入された原料粉体は、導入路7より下方に対向して設けられている高圧気流供給手段3から対向して供給される高圧気流により、加速され、互いに対向衝突することにより粉砕される。
【0016】
粉砕され、微粉化された粉体は、前記高圧気流による上昇流に乗って、装置本体20の上方で高速回転する分級ロータ4へと搬送される。分級ロータ4の回転力により、分級ロータ4へ搬送された粉体のうち、所定の粒径となった粉体のみが分級ロータ4を通過して開口部8から粉体搬送手段5を通って、粉体集容器10内に収容される。
【0017】
ここで、分級ロータ4の下面9と、開口部8との間隙は、0.1mm以下であることが必要とされる。
前記間隙が、0.1mmを超える場合には、分級ロータ4による分級の不完全な粉体までも、分級ロータ4の下面9を通過して、開口部8から粉体搬送手段5を通って、粉体集容器10に収容されてしまうため、均一な粒径の粉体を得ることができないことがある。
【0018】
また、分級ロータ4へ搬送された粉体は、分級ロータ4の高速回転により、分級ロータ4に高速で衝突する。このため、分級ロータ4、特に、分級ロータ4における棒状体(羽根ピン)11の摩耗は激しい。
ここで、分級ロータ4は、図2及び図3に示す通り、棒状体(羽根ピン)11、回転体12、及び環状体13を備えている。棒状体(羽根ピン)11は、図3及び図4に示す通り、回転体12の外周縁部における同一円周上に螺合されて設けられ、環状体13は、図4に示す通り棒状体(羽根ピン)11に螺合され、これらはそれぞれ容易に取り外し可能である。したがって、上記のように摩耗が生じても、棒状体(羽根ピン)11のみを取り替えることができるため、長期に亘って、低コストで粉体の微粉化が可能である。
【0019】
図4に示すように、棒状体(羽根ピン)11の一端は、ねじ山構造を有し、環状体13は、棒状体(羽根ピン)11に螺合可能なねじ穴構造を有する。
棒状体(羽根ピン)11の一端のねじ山構造及び環状体13のねじ穴構造の螺合により、螺合の程度の如何にかかわらず、棒状体(羽根ピン)11及び環状体13は確実に接続される。また、螺合の程度を適宜調節することによって、容易に分級ロータ4の高さ調整を行うことができる。
このような構造を有することによって、棒状体(羽根ピン)11と、環状体13との着脱が一層容易となるため、摩耗した棒状体(羽根ピン)11の取り替えが更に効率良く行われ、長期に亘って低コストで粉体を微粉化し得る高圧気流式粉砕装置を提供することが可能となる。
また、分級ロータ4の高さ調整が容易になるため、高圧気流式粉砕装置1におおける分級ロータ4の下面9と、開口部8との間隙を、容易に0.1mm以下に維持することが可能となる。従って、より高い精度で粒度の均一な粉体を得ることが可能となる。
【0020】
棒状体(羽根ピン)11の他端は、回転体12に螺合可能なねじ穴構造を有し、かつ、締結具接続構造を有するのが好ましい。
棒状体(羽根ピン)11の他端のねじ穴構造としては、回転体12に螺合可能であれば特に制限はなく、公知のねじ穴構造が好適に挙げられる。
図5(A)及び(B)は、このような構造を有する棒状体(羽根ピン)11の他端の一例を示す概略構成図である。
【0021】
図5(A)において、棒状体(羽根ピン)11の他端は、回転体12に螺合可能なねじ穴構造14aを有し、かつ、締結具(マイナスドライバー)接続構造15aを有する。図5(B)において、棒状体(羽根ピン)11の他端は、回転体12に螺合可能なねじ穴構造14bを有し、かつ、締結具(スパナ)接続構造15bを有する。
このような構造を有することによって、棒状体(羽根ピン)11と、回転体12との着脱が一層容易となるため、摩耗した棒状体(羽根ピン)11の取り替えが更に効率良く行われ、長期に亘って低コストで粉体を微粉化し得る高圧気流式粉砕装置を提供することが可能となる。
【0022】
分級ロータ4は、その回転軸に対してバランス調整されているのが好ましい。前記バランス調整の方法としては、特に制限はなく、公知のバランス調整方法が好適に適用される。このようにバランス調整されることによって、分級ロータ4を高速回転させても、長期に亘って、好適に分級ロータ4の下面9と、開口部8との間隙を、0.1mm以下に維持することが可能となる。
【0023】
高圧気流式粉砕装置1内は、樹脂材料で被覆されているのが好ましく、特に、高純度の粉体を得る観点からは、金属系不純物含有量が少ない樹脂材料で被覆されているのが好ましい。例えば、B、Na、Al、K、Cr、Fe、Ni、Cu、Zn、Wなどの金属系の不純物が各10ppm以下の樹脂材料等が好適に挙げられる。
【0024】
前記樹脂材料としては、例えば、ポリウレタンゴム、ポリアセタール樹脂、超高分子量ポリエチレン樹脂、ポリカーボネート、アクリル樹脂、シリコンゴム、塩化ビニル樹脂等が挙げられる。これらの中でも、ポリウレタン樹脂及びポリアセタール樹脂等が好適に用いられる。
前記被覆層の厚みとしては、特に制限はないが、1〜15mmが好ましく、2〜10mmがより好ましい。
【0025】
【発明の効果】
本発明によれば、微粉化・分級により、粒度の均一な粉体を好適に得ることができ、局所的な消耗部材の取り替えが可能であるため、長期に亘って低コストで使用可能な高圧気流式粉砕装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の高圧気流式粉砕装置の概略構成図である。
【図2】 分級ロータの概略断面図である。
【図3】 分級ロータの概略構成図である。
【図4】 分級ロータの各部位を取り外した際の概略構成図である。
【図5】 棒状体(羽根ピン)の他端の好ましい態様を表わす概略構成図である。
【符号の説明】
1:高圧気流式粉砕装置
2:原料粉体供給手段
3:高圧気流供給手段
4:分級ロータ
5:粉体搬送手段
6:開口部
7:導入路
8:開口部
9:分級ロータの下面
10:粉体集容器
11:棒状体(羽根ピン)
12:回転体
14a,b:回転体に螺合可能なねじ穴構造
15a,b:締結具接続構造
20:装置本体[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a face-to-face collision type high-pressure airflow pulverizer that is used for pulverization and classification of powders and can be used at low cost for a long period of time.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Face-to-face collision type high-pressure airflow crushers having pulverization and classification functions have been used for various applications. For example, a high-density ceramic sintered body can be obtained by pulverizing the ceramic powder and reducing the variation in the powder diameter by the face-to-face collision type high-pressure airflow pulverizer.
[0003]
However, in the face-to-face collision type high-pressure airflow pulverizer, the powder pulverization is carried out by causing the powders to collide with each other by the high-pressure airflow. Due to this collision, the wear in the pulverizer is severe, and in particular, the blades (rod-like bodies) of the classification rotor that classifies the powder pulverized by the high-pressure airflow are severely problematic.
[0004]
In the high-pressure airflow pulverizer, it is preferable that only the powder pulverized to a predetermined particle size can be classified and conveyed.
However, in the face-to-face collision type high-pressure gas pulverizer, powder having a particle size larger than a predetermined particle size passes through the gap between the lower surface of the classification rotor and the upper end of the powder conveying means and is mixed through the opening. There was a problem.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to solve the conventional problems and achieve the following objects. That is, according to the present invention, it is possible to suitably obtain a powder having a uniform particle size by pulverization and classification, and the local consumable member can be replaced. An object of the present invention is to provide an airflow type pulverizer.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The high-pressure airflow pulverizer according to claim 1 is a powder having a classification rotor for classifying powder pulverized by the high-pressure airflow , and an opening for introducing the powder classified by the classification rotor and transporting the powder to the outside. it at least comprises a body conveying means, and opening is opposed below the classifying rotor, the gap between the lower surface and the opening of the classification rotor is at 0.1mm or less, the classification rotor, A rotating body that is rotatably arranged, a rod-like body that is screwed to the rotating body, and an annular body that is screwed to the rod-like body, and one end of the rod-like body has a thread structure. The other end of the rod-shaped body has a screw hole structure that can be screwed to the rotating body, and has a fastener connection structure, and the annular body has a screw hole structure that can be screwed to the rod-shaped body. It is characterized by.
[0007]
The invention according to claim 2 is the high-pressure airflow crusher according to claim 1, wherein the fastener connection structure is a groove formed at the other end, or a pair of planes formed in parallel to each other. It is characterized by that.
According to a third aspect of the present invention, in the high-pressure airflow pulverizer according to the first or second aspect, the interior is coated with a resin material having a metal impurity content of 10 ppm or less.
[0008]
In the high-pressure airflow pulverizer according to claim 1, the classification rotor classifies the powder pulverized by the high-pressure airflow. The powder conveying means conveys the powder classified by the classification rotor to the outside. At this time, the powder conveying means is provided with an opening for introducing the powder classified by the classification rotor, and the opening is arranged facing the lower side of the classification rotor. The powder classified by the classification rotor is introduced into the powder conveying means from the opening and supplied to the outside.
Further, since the gap between the lower surface of the classification rotor and the opening is 0.1 mm or less, only the powder classified to a predetermined particle size by the classification rotor is introduced from the opening.
Furthermore, the classifying rotor includes a rotating body that is rotatably arranged, a rod-like body that is screwed to the rotating body, and an annular body that is screwed to the rod-like body. Therefore, each rotary body, rod-shaped body, and annular body are detachable. For this reason, when the rod-shaped body is worn, it can be replaced by screwing the rod-shaped body in the attaching / detaching direction. As a result, it is not necessary to replace the entire classifying rotor, and the high-pressure airflow crusher can be used at low cost for a long time.
[0013]
The high-pressure air flow supply means 3 is provided opposite to the inside of the apparatus
The classification rotor 4 is rotatably arranged above the apparatus
The powder introduced into the powder conveying means 5 from the
[0014]
Below, the effect | action of the high-pressure-air-flow-type grinding | pulverization apparatus 1 of this invention is demonstrated.
In the high-pressure airflow pulverizer 1, the raw material powder is supplied from the opening 6 of the raw material powder supply means 2, and the raw material powder is introduced into the apparatus
Although there is no restriction | limiting in particular as said raw material powder, For example, ceramic powders, such as a silicon carbide powder, are mentioned suitably.
[0015]
The raw material powder introduced into the inside of the apparatus
[0016]
The pulverized and pulverized powder rides on the upward flow caused by the high-pressure airflow and is conveyed to the classification rotor 4 that rotates at a high speed above the apparatus
[0017]
Here, the gap between the lower surface 9 of the classifying rotor 4 and the
If the gap exceeds 0.1 mm, even powder that is incompletely classified by the classification rotor 4 passes through the lower surface 9 of the classification rotor 4 and passes through the powder conveying means 5 from the
[0018]
Further, the powder conveyed to the classification rotor 4 collides with the classification rotor 4 at a high speed by the high-speed rotation of the classification rotor 4. For this reason, the wear of the classifying rotor 4, particularly the rod-like body (blade pin) 11 in the classifying rotor 4 is severe.
Here, the classification rotor 4 includes a rod-shaped body (blade pin) 11, a rotating
[0019]
As shown in FIG. 4, one end of the rod-shaped body (blade pin) 11 has a screw thread structure, and the
By screwing the thread structure of one end of the rod-shaped body (blade pin) 11 and the screw hole structure of the
By having such a structure, the rod-shaped body (blade pin) 11 and the
In addition, since the height of the classification rotor 4 can be easily adjusted, the gap between the lower surface 9 of the classification rotor 4 and the
[0020]
It is preferable that the other end of the rod-shaped body (blade pin) 11 has a screw hole structure that can be screwed to the
The screw hole structure at the other end of the rod-shaped body (blade pin) 11 is not particularly limited as long as it can be screwed onto the rotating
5A and 5B are schematic configuration diagrams showing an example of the other end of the rod-shaped body (blade pin) 11 having such a structure.
[0021]
5A, the other end of the rod-shaped body (blade pin) 11 has a screw hole structure 14a that can be screwed to the
By having such a structure, the rod-shaped body (blade pin) 11 and the
[0022]
The classifying rotor 4 is preferably balanced with respect to its rotation axis. There is no restriction | limiting in particular as the method of the said balance adjustment, A well-known balance adjustment method is applied suitably. By adjusting the balance in this manner, the gap between the lower surface 9 of the classifying rotor 4 and the
[0023]
The inside of the high-pressure airflow type pulverizer 1 is preferably coated with a resin material. In particular, from the viewpoint of obtaining a high-purity powder, it is preferably coated with a resin material having a low metal impurity content. . For example, resin materials having 10 ppm or less of metallic impurities such as B, Na, Al, K, Cr, Fe, Ni, Cu, Zn, and W are preferable.
[0024]
Examples of the resin material include polyurethane rubber, polyacetal resin, ultrahigh molecular weight polyethylene resin, polycarbonate, acrylic resin, silicon rubber, and vinyl chloride resin. Among these, a polyurethane resin and a polyacetal resin are preferably used.
Although there is no restriction | limiting in particular as thickness of the said coating layer, 1-15 mm is preferable and 2-10 mm is more preferable.
[0025]
【The invention's effect】
According to the present invention, a powder having uniform particle size can be suitably obtained by pulverization and classification, and the local consumable member can be replaced. Therefore, the high pressure that can be used at low cost over a long period of time. An airflow crusher can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a high-pressure airflow crusher of the present invention.
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a classification rotor.
FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a classification rotor.
FIG. 4 is a schematic configuration diagram when each part of the classification rotor is removed.
FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing a preferred embodiment of the other end of the rod-like body (blade pin).
[Explanation of symbols]
1: High-pressure airflow pulverizer 2: Raw material powder supply means 3: High-pressure airflow supply means 4: Classification rotor 5: Powder conveying means 6: Opening part 7: Introduction path 8: Opening part 9:
12: Rotating body 14a, b: Screw hole structure 15a, b: Fastener connecting structure 20: Device main body
Claims (3)
前記分級ロータが、回転可能に配置される回転体と、該回転体に螺合される棒状体と、該棒状体に螺合される環状体と、を備え、
前記棒状体の一端はねじ山構造を有し、
前記棒状体の他端は回転体に螺合可能なねじ穴構造を有し、かつ、締結具接続構造を有し、
前記環状体は前記棒状体に螺合可能なねじ穴構造を有する、ことを特徴とする高圧気流式粉砕装置。A classification rotor of classifying the milled powder by high pressure air flow, it comprises at least, a powder conveying means having an opening for conveying to the outside by introducing classified powder by the classifying rotor, the classification The opening is arranged oppositely below the rotor , and the gap between the lower surface of the classification rotor and the opening is 0.1 mm or less,
The classification rotor includes a rotating body that is rotatably arranged, a rod-like body that is screwed to the rotating body, and an annular body that is screwed to the rod-like body ,
One end of the rod-shaped body has a thread structure,
The other end of the rod-shaped body has a screw hole structure that can be screwed into the rotating body, and a fastener connection structure,
The annular body has a screw hole structure that can be screwed into the rod-like body, and is a high-pressure airflow type pulverizer.
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