JP6419880B2

JP6419880B2 - 回転ミル

Info

Publication number: JP6419880B2
Application number: JP2017060886A
Authority: JP
Inventors: 良幸水野
Original assignee: Kurimoto Ltd
Current assignee: Kurimoto Ltd
Priority date: 2017-03-27
Filing date: 2017-03-27
Publication date: 2018-11-07
Anticipated expiration: 2037-03-27
Also published as: JP2018161625A

Description

本発明は、筒状のミルポットをその軸心のまわりに回転させることにより、ミルポット内の原料を粉砕する回転ミルに関する。

回転ミルは、筒状のミルポットをその軸心のまわりに回転させることにより、ミルポット内の原料を粉砕するものであり、ミルポットに粉砕媒体として鋼製のボールやロッドを入れたものがよく使用されている。

例えば、特許文献１に開示されている遊星ボールミルは、ボールが入れられるミルポットを収納した複数の筒状のミルケーシングを、回転軸のまわりに自転可能に支持し、回転軸と同心の固定軸の外周に嵌合固定した太陽歯車に、ミルケーシングに固定した遊星歯車を噛み合わせて、回転軸を回転駆動することにより、ミルケーシングとともにミルポットを公転させながら自転させて、ミルポット内の原料を粉砕するようになっている。

特開２００８−１９４６５０号公報

ところで、上記のような回転ミルには乾式と湿式の２方式があり、そのうちでは、湿式ミルの方が、原料と液体とが混じって粉砕されるので、粉砕後の原料の取り扱いが簡単になる等の利点があるが、ミルポットのシール部に問題が生じる場合がある。これについて、上記特許文献１に開示されているような遊星ボールミルを例として、以下に説明する。

遊星ボールミルでは、一般に、図４（ａ）に示すように、ミルポット５１を収納したミルケーシング５２が、図示省略した回転軸の周囲で軸受５３、５４により自転可能に支持されている。そのミルポット５１は、両端が開口した円筒状のポット本体５１ａと、ポット本体５１ａの上端側の開口を開閉する円盤状の蓋５５と、ポット本体５１ａの下端側の開口を密閉する底板５６とからなる。そして、図４（ｂ）にも示すように、蓋５５は、その外周部がポット本体５１ａの上端部に重なる状態で、その上方から外周部を貫通してポット本体５１ａにねじ込まれる植込みボルト５７とナット５７ａの締め付けにより、ポット本体５１ａに着脱可能に固定されている。また、ポット本体５１ａの上端面には環状溝５１ｂが設けられており、この環状溝５１ｂにポット本体５１ａと蓋５５との間をシールするＯリング５８が組み込まれている。

ここで、ポット本体５１ａの上端面には、その径方向中央付近に環状溝５１ｂが設けられており、環状溝５１ｂよりも径方向内側に蓋５５の外周部の下面と面接触している部分がある。この環状溝５１ｂよりも径方向内側での面接触部分のシール性は高くないため、原料や粉砕媒体とともにミルポット５１に入れられた液体が、運転中のミルポット５１の公転および自転に伴って生じる遠心力によって、Ｏリング５８の位置までポット本体５１ａ上端面と蓋５５下面の間に入り込んでいきやすい。そして、ポット本体５１ａと蓋５５との間に浸入した液体は運転終了後もその位置に残留するので、その液体の種類によっては、運転終了後の蓋５５の開閉作業やミルポット５１内の液体の処理作業に支障をきたすことがある。

これに対し、ポット本体５１ａの上端面の内周側に座ぐり状の凹部を設け、この凹部にＯリングを組み込むようにすれば、液体の残留をほぼなくすことができるが、Ｏリングが脱落しやすくなるし、運転中にミルポット内の原料や粉砕媒体がＯリングに衝突してＯリングが損傷し、シール性が低下するおそれがある。

そこで、本発明は、湿式の回転ミルにおいて、ミルポットのポット本体と蓋との間で、シール性が確保され、かつ運転後の液体の残留が生じないようにすることを課題とする。

上記の課題を解決するために、本発明は、原料、粉砕媒体および液体を入れる筒状のミルポットを備え、前記ミルポットをその軸心のまわりに回転させることにより、前記ミルポット内の原料を粉砕する回転ミルにおいて、前記ミルポットは、軸方向の一端または両端が開口したポット本体と、前記ポット本体の開口を開閉する蓋とからなり、前記蓋と前記ポット本体の開口の周囲部との互いの対向面のうち、一方の対向面の内周縁部に軸方向断面で先端部がＲ形状となっている環状突部が設けられており、他方の対向面に前記環状突部の先端が全周にわたって線接触している構成を採用した。

上記構成では、ミルポットの蓋とポット本体の開口の周囲部との互いの対向面の間が、その一方の対向面の内周縁部に設けられた環状突部と他方の対向面との線接触によってシールされているので、従来の面接触によるシールよりもシール性が高まり、ミルポット内の液体が環状突部よりも径方向外側へ漏出しにくくなって、運転終了後の液体の残留を防止することができる。

さらに、前記蓋と前記ポット本体の開口の周囲部との間で前記環状突部の外側面に隣接する位置に、環状の弾性シール部材が組み込まれており、前記弾性シール部材は、弾性変形により、前記環状突部の外側面と環状突部が線接触している面との間に形成されている断面楔形の空間へ入り込んでいる構成を採用すれば、蓋とポット本体の間のシール性を一層向上させることができ、運転終了後の液体の残留をより確実に防止できるようになる。

本発明の回転ミルは、上述したように、ミルポットの蓋とポット本体の開口周囲部との互いの対向面の間を、その一方の対向面の内周縁部に設けた環状突部と他方の対向面との線接触によってシールしたものであるから、ミルポット内の液体が環状突部よりも径方向外側へ漏出しにくく、十分なシール性を確保できるとともに、運転終了後の液体の残留を防止することができる。

実施形態の回転ミルの縦断正面図図１のミルケーシングとミルポットを拡大して示す縦断正面図図２の要部を拡大して示す縦断正面図ａは従来の回転ミルのミルケーシングとミルポットの縦断正面図、ｂはａの要部を拡大して示す縦断正面図

以下、図１乃至図３に基づき、本発明の実施形態を説明する。図１は実施形態の回転ミルとしての湿式の遊星ボールミルを示す。この遊星ボールミルは、ミルフレーム１と、縦方向に延びる姿勢でミルフレーム１に回転自在に取り付けられた回転軸２と、回転軸２と一体回転する上下一対の回転テーブル３、４と、各回転テーブル３、４の外周部に回転可能に支持された複数の円筒状のミルケーシング５と、各ミルケーシング５に収納されるミルポット６と、ミルケーシング５とミルポット６との間に上方から挿入される楔７とを備えている。

前記回転軸２は、その下端部の外周に嵌合固定されたプーリ８を介して回転駆動されるようになっており、ミルフレーム１の上部に形成された筒状のハウジング部９に上下の軸受１０、１０を介して回転可能に支持されている。また、回転軸２の上部には、回転軸２と同心に配された固定軸２０の下端部が挿入されている。固定軸２０は、上端部が固定部材に回転不能に固定されており（図示省略）、下端部が回転軸２の内部に配された上下の軸受１１、１１を介して回転軸２に支持されている。そして、この固定軸２０の軸方向中央部の外周に太陽歯車１２が嵌合固定されている。

前記各回転テーブル３、４は円板状をなし、太陽歯車１２よりも下方で、回転軸２の外周に一体回転可能に嵌合固定されている。また、各回転テーブル３、４の外周部には、その回転中心に対して同心円上に１８０°の位相で貫通孔１３、１４が形成されており、その貫通孔１３、１４に通されたミルケーシング５が、軸受１５、１６を介して回転テーブル３、４に回転可能に支持されている。

前記各ミルケーシング５の外周には遊星歯車１７が嵌合固定されており、その遊星歯車１７が前述のように固定された太陽歯車１２に噛み合わされている。これにより、プーリ８を介して回転軸２を回転駆動すると、各ケーシング５とその内部のミルポット６が、回転軸２とともに公転しながら自転するようになっている。

また、ミルケーシング５の外周には、上下の回転テーブル３、４の間に冷却フィン１８が取り付けられており、運転時には、この冷却フィン１８がミルケーシング５からの熱を放出することにより、ミルケーシング５を冷却できるようになっている。

前記ミルポット６は、図２に示すように、上端が開口する有底円筒状に形成され、ミルケーシング５内に上方から嵌め込まれるポット本体６ａと、ポット本体６ａの上端開口を開閉する円盤状の蓋１９とからなる。

ポット本体６ａは、その上部の外周から張り出す複数の張出部６ｂが、ミルケーシング５の上端部に形成されたつば部５ａに重なる状態で、その上方から張出部６ｂを貫通してミルケーシング５のつば部５ａにねじ込まれる植込みボルト２１とナット２１ａの締め付けにより、ミルケーシング５に着脱可能に固定されている。

また、ポット本体６ａの外周面とミルケーシング５の内周面との間には、ミルケーシング５上端の内周側に形成された複数の凹部５ｂの位置に、前記楔７が差し込まれている。これらの各楔７は、差込側と反対の側に平板状の取付部７ａが形成されており、その取付部７ａの上方から取付部７ａを貫通してミルケーシング５のつば部５ａにねじ込まれる植込みボルト２２とナット２２ａの締め付けにより、ミルケーシング５に着脱可能に固定されている。これにより、ミルポット６は、運転中に遠心力を受けてもミルケーシング５内で安定して支持されるようになっている。

ミルポット６の蓋１９は、外径がポット本体６ａと同じ寸法に形成されており、その外周部１９ａがポット本体６ａの上端部（上端開口の周囲部）に重なるようになっている。そして、その外周部１９ａの上方から外周部１９ａを貫通してポット本体６ａにねじ込まれる植込みボルト２３とナット２３ａの締め付けにより、ポット本体６ａに着脱可能に固定されている。

ここで、図３に示すように、ポット本体６ａの上端面（上端開口の周囲部が蓋１９の外周部１９ａと対向する面）には、内周側に環状の弾性シール部材としてのＯリング２４を組み込むための座ぐり状の凹部６ｃが設けられている。一方、ポット本体６ａの上端面と対向する蓋１９の外周部１９ａの下面には、その内周縁部から下向きに突出する環状突部１９ｂが設けられている。環状突部１９ｂは、軸方向断面で先端部がＲ形状に形成されており、その先端が全周にわたってポット本体６ａの凹部６ｃの上向き面（環状突部１９ｂが線接触している面）の内周縁部に線接触している。

前記Ｏリング２４は、蓋１９とポット本体６ａの開口周囲部との間で蓋１９の環状突部１９ｂの外側面に隣接する位置に組み込まれている。そして、弾性変形により、環状突部１９ｂの外側面とポット本体６ａの凹部６ｃの上向き面との間に形成されている断面楔形の空間（以下、単に「楔形空間」と称する。）へ入り込んだ状態で保持されている。なお、Ｏリング２４に代えて、ほかの環状の弾性シール部材を用いることもできる。

この遊星ボールミルは、上記の構成であり、ミルポット６の蓋１９とポット本体６ａの上端開口周囲部との互いの対向面の間が、蓋１９の下面の環状突部１９ｂとポット本体６ａとの線接触によってシールされているうえ、Ｏリング２４が環状突部１９ｂの外側面とポット本体６ａの凹部６ｃの上向き面との間の楔形空間へ入り込んでいるので、シール性が高く、ミルポット６内の液体が環状突部１９ｂよりも径方向外側へ漏出しにくい。したがって、運転終了後にミルポット６の蓋１９とポット本体６ａとの間に液体が残留することがなく、その液体の種類によらず、運転終了後の蓋１９の開閉作業やミルポット６内の液体の処理作業を効率よく行うことができる。

上述した実施形態では、ミルポット６の蓋１９に設けた環状突部１９ｂの先端をポット本体６ａの凹部６ｃの上向き面に線接触させたが、これと逆に、ポット本体６ａの上端面に軸方向断面で先端部がＲ形状となっている環状突部を設け、その環状突部の先端を、蓋１９の外周部の下面に設けた凹部の下向き面に線接触させるようにしてもよい。その場合は、Ｏリング２４等の環状の弾性シール部材を、ポット本体６ａの環状突部の外側面と蓋１９の凹部の下向き面との間の楔形空間へ入り込むように、弾性変形させた状態で組み込むとよい。

また、実施形態のミルポット６では、ポット本体６ａが有底円筒状に形成されて下端側を密閉されているが、両端が開口するポット本体を用い、その両端の開口を蓋で塞ぐ場合は、ミルポットの上端側と下端側の両方に実施形態と同様のシール構造を設けるようにすればよい。

なお、本発明は、実施形態のような遊星ボールミルに限らず、湿式の回転ミルに広く適用でき、特にミルポットに入れる液体が処理しにくいものである場合に効果的に適用することができる。

１ミルフレーム
２回転軸
３、４回転テーブル
５ミルケーシング
６ミルポット
６ａポット本体
６ｃ凹部
７楔
８プーリ
１２太陽歯車
１７遊星歯車
１９蓋
１９ａ外周部
１９ｂ環状突部
２４Ｏリング（弾性シール部材）

Claims

原料、粉砕媒体および液体を入れる筒状のミルポットを備え、前記ミルポットをその軸心のまわりに回転させることにより、前記ミルポット内の原料を粉砕する回転ミルにおいて、
前記ミルポットは、軸方向の一端または両端が開口したポット本体と、前記ポット本体の開口を開閉する蓋とからなり、前記蓋と前記ポット本体の開口の周囲部との互いの対向面のうち、一方の対向面の内周縁部に軸方向断面で先端部がＲ形状となっている環状突部が設けられており、他方の対向面に前記環状突部の先端が全周にわたって線接触しているものであり、
前記蓋と前記ポット本体の開口の周囲部との間で前記環状突部の外側面に隣接する位置に、環状の弾性シール部材が組み込まれており、前記弾性シール部材は、弾性変形により、前記環状突部の外側面と環状突部が線接触している面との間に形成されている断面楔形の空間へ入り込んでいることを特徴とする回転ミル。