JPH0418939A - 遊星ボールミルによる微粉製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本願発明は遊星ボールミルの使用による微粉の製造方法
に係る。

［従来の技術］ 遊星ボールミルの一般構造は主軸の回転を受けて公転す
る複数のミルポットを主軸の周囲に均等（２ケならば対
称的に、３ケ以上ならば主軸から等距離放射状に）に配
設し、該ミルポット自体も自己の回転軸を中心に自転す
るものである。

具体的には主軸と共に回転するミルポットの外周に遊星
歯車を周設し、この″Ｍ星歯車と噛合する太陽歯車を別
に回転または停止させて、ポットを公転しつつ自転させ
る例などが典型である。

通常の転勤式ボールミルは粉砕媒体のボールと砕料とが
１本の転動する円筒内でカスケード運動を起し、その小
力落下による圧潰と厚誠によって粉砕させるものである
のに対し、遊星ボールミルは高速の公転、自転運動によ
る遠心力と、コリオリス力とが相乗的に動いて粉砕速度
は扱群に向上し、かつ粒度分布の優れた微粉を短時間に
得ている。

第４図イ１口はこのうち回分式と呼ばれるバッチタイプ
の遊星ボールミルの一例で、主軸２２ａがモータ６の駆
動力を受けて回転し、ミルポット２１ａは主軸に外嵌し
た歯車７と噛合プる歯車８の回転力を受けて公転しつつ
自転もする。

ミルポット２１ａの内部には粉砕媒体であるボールＢと
所定量の砕料Ｍが収納され、密閉状態において粉砕作用
を受けた後ミルポットの密封を解いて微粉を回収する。

また連続式の遊星ボールミルも開発されていて、この場
合はフィーダから定量づつ砕料がミルポット内の一方へ
送り込まれ、使方から定量づつ排出されるもので基本的
な原理において特に異るものではない。

［発明が解決しようとする課題］ 遊星ボールミルは既に述べたように他の種類の粉砕機と
比へて格段に微細な粉体を製品として回収できる特徴が
あるが、微粉のレベルが高まるに従って特有の課題が持
ち上る。

第５図は回分式の遊星ボールミルに８号珪砂を所定ｍ（
２０Ｃ］＞収容し、粉砕時間を１分乃至８分に変えてそ
れぞれ製品の累積Ａ−バサイズ重量割合Ｙ（％）と粒子
径Ｘ（μｍ）とを縦横に取ってプロットしたロージンラ
ムラー図と呼ばれるグラフである。

また下に掲げる第１表は粉砕時間ごとの各微粉について
平均粒子径Ｘ５０　（μ）と１μ以下の超微粉の含まれ
る割合（％）とを示したものである。

第１表 図及び表から明らかなように回分式のミルポットの中で
粉砕を続けると、ある時間までは効率的に急速微細化が
進むが、この場合では４分間の粉砕で平均粒子径は最小
に達し、これ以後の粉砕は逆粉砕効果が作用して平均粒
子径はむしろ増大する傾向にある。このような微粉化の
限界はもちろん供給される砕料の種類によって異なるが
、一般に砕料が密封状態で微粉化が進むと、転勤するポ
ルに巻き込まれ、この外力のために再凝集して、再び粗
粒に戻る現象が生じるためと考えられ、微粉化と粗大化
とか同時進行すると一定限界を超えた微粉化を妨害し、
平均粒径を限界以上に微細化することが大変困難である
という課題に遭遇する。

連続式の場合には回分式よりも大量処理の能力は望める
が、粒径の微粉化について回分式より不利４ρ条件にあ
ることは、その構成から兄て当然と理解できるし、供給
、粉砕、排出を円滑に連続するためにはミルポット内で
の滞溜でさる時間に大きな制約があり、回分式の粒径レ
ベルへ到達すること自体が非常に困館である。

本願発明は以上の課題を解決するために、遊星ボールミ
ルによる微粉化の限界粒子径を超えた微粉の製造方法の
提供を目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本願発明に係る遊星ボールミルによる微粉製造方法は、
遊星ボールミルのフィーダへ砕料を供給し、吸引される
空気とともに好転しつつ自転するミルポット内へ進入さ
せ、ボールの圧潰粉砕作用を与えた後、気流に乗ってバ
グフィルタ内へ吸引し、フィルタで分離回収した砕料を
再度フィーダへ戻入し、ミルポット内で戻人材のうち特
に残存する粗粉を主対象に粉砕作用を与えて排出し、以
下前記の手順を重ねて所定回数系内を循環することによ
って前記の課題を解決した。

［作用・実施例］ 第１図は本願発明の実施例を示す系統図であり、第２図
はこの光路に使用される遊星ボールミルの実施例を示す
。

これらの図において砕料Ｍはフィーダ１へ供給され、人
気とともに遊星ボールミル２のミルポット２１の中へ進
入する。ミルポット２１は主軸２２の回転を受けてその
周囲を高速で公転するとともに、自身の中心軸を中心と
して自転もするので砕料Ｍはミルボッ１〜内を軸方向へ
案内されつつ強力な遠心力を受けてボールＢとミルポッ
トの外周側内壁との間に挾まれ、または転動覆゛るボー
ルとボールとの間で押し潰されて急速に微粉化が進行覆
る。しかしミルポット内には常に気流が動いているから
程なく供給された砕料Ｍは全量排出口２３からミル外へ
排出される。この段階では微粉とまだ粉砕の進んでいな
い粗粉とが混合して輸送管３の管内を気流とともに流動
しバグフィルタ４内に進入する。バグフィルタ４のフィ
ルタによって粉体と気体とは分離され、気体はメインフ
ァン５へ誘引されて大気中へ戻り、粉体Ｐは粗細混合の
まま再びフィーダ１へ戻入され、再び同じ糸路を辿って
ミルポット２１内へ進行する。

もちろんここでは強力な遠心力を再び受けるから粉体Ｐ
はミルポットの外周側内壁へ向けて誘導されることに変
りはないが、既に微細化した微粉にはこの遠心力のかか
り方は小さいから、比較的内壁からは離れてほとんど素
通りの状態で排出口から排出されるのに対し、粉体Ｐの
中に残されていた粗粉はより大きな遠心力を受けてボー
ルＢの間へ挾み込まれて圧潰粉砕作用の主対象となる。

このように最初の一巡目に比べると微粉の割合が増大し
、砕料金体の粒度分布は微粉側へ寄るが、なお平均的に
目標とする粒度に達していないときには何度も繰返して
糸路を循環させる。ミルポット内での粉砕はあくまで相
対的に粗い粒子だけが選択的に粉砕作用を受け、微粉は
ボッ１〜内から早々に気流に乗って排出するから、過粉
砕による凝集粗大化する虞れはなく、過去の微粉化の限
界を容易に突破した微粉を回収する作用が発現する。

［発明の効果］ 第３図は先の第５図と同様に作成したロージンラムラー
図である。本願発明による微粉の粒径の分布状態を実線
で示し、比較のために従来の技術における限界粒子（第
１表における比較例３）のそれを破線で示した。

また第２表は平均粒子径Ｘ５０　（μ）と１μ以下の超
微粉の含まれる割合（％）とを示したものである。

第２表 すなわち第３図、第２表に示されるように本願発明は従
来の限界を破り、はとんど２倍に近い微粉化に到達した
と評価できる。

なお若干評釈を加えると、比較例、実施例ともに同じ８
号珪砂を砕料とし、比較例は２０ｇを４分処理したのに
対し、実施例は２０００　’ｊを約７時間（糸路として
は１２回の循環）処理したもので単位時間当りの処理量
をほぼ同一の水準に統一した。

回分式は少量微粉化に適し、連続式は大間処理に適する
本質上、効果の比較のために前提となる条件の整合は、
上記の項目でほぼ叶えられたと考えられる。

この実施例の効果が示すように本願発明による遊星ボー
ルミルの微粉製造法は特定の超微粉の要請に応え得る新
規な技術を提供し、しかも容易に自動化、無人化を可能
とし、既存の設備を組合せるだけで実施を可能とするな
ど多くの利点をもたらす効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本願発明の実施例を示す系統図、第２図はその
うち遊星ボールミルの実施例を示す垂直断面図、第３図
は効果の一例を示す図表、第４図イ１口は従来の技術を
示す垂直断面図と側面図、第５図は従来技術を例示づる
図表。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 遊星ボールミルのフィーダへ砕料を供給し、吸引される
   空気とともに好転しつつ自転するミルポット内へ進入さ
   せ、ボールの圧潰粉砕作用を与えた後、気流に乗せてバ
   グフィルタ内へ吸引し、フィルタで分離回収した中間粉
   体を再度フイーダへ戻入し、ミルポット内で戻入したう
   ち特に残存する粗粉を主対象に粉砕作用を与えて排出し
   、以下前記の手順を重ねて所定回数系内を循環すること
   を特徴とする遊星ボールミルによる微粉製造方法。