JPH0513405Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は粉砕装置に関するものである。詳しく
は、外周環及び回転皿を備えており、装置内部に
収容した鋼球等の粉砕媒体を遠心流動させて原料
の粉砕を行なうようにした遠心流動粉砕装置に関
するものである。

［従来の技術］ 粉砕装置は、チユーブミル、竪型ミル等各種の
形式のものがあるが、回転皿を上向きに設置し、
この回転皿を回転させることにより、内部に収容
した鋼球等の粉砕媒体（以下、ボールということ
がある。）を循環運動させて原料の粉砕ならびに
摩砕を行なうようにした竪型ボールミルと通称さ
れるものが知られている。

古くから用いられているこの種の竪型ボールミ
ルにおいては、粉砕ならびに摩砕作用が弱い、或
は装置に投入されたエネルギーが粉砕ならびに摩
砕作用以外に消費され易く、エネルギー効率が低
いなどの問題があつた。

そこで、本出願人により、特願昭60−265379号
等において遠心流動粉砕装置と称される格段に高
効率の粉砕装置が提案された。

この遠心流動粉砕装置は、例えば第２図に概略
的に示されるように、回転皿６と、この回転皿６
の外周を囲むように回転皿と同軸的に設置された
外周環７とを備え、装置内部にボール２３を収容
して構成されている。回転皿６は、回転軸心が鉛
直方向となるように設置されており、かつ下方へ
向つて拡径する円錐形状とされている。そして、
回転皿６の皿面Ｄ及び外周環の内壁面Ｅは、それ
ぞれ凹に湾曲した鉛直断面形状となつている。更
に、この皿面Ｄと外周環の内壁面Ｅとは連続的な
円滑面を形成している。

このような遠心流動粉砕装置において回転皿６
と外周縁７とで囲まれる粉砕室２７内にボール２
３を収容し、粉砕される原料を投入すると共に、
駆動軸２を介して回転皿６を回転させる。そうす
ると、ボール２３は遠心力により外周方向に移動
され、この速度エネルギーによつて外周環７の内
壁面Ｅを這い上り、次いで該内壁面Ｅから離れて
回転皿６の皿面Ｄ上にほぼ接線方向に円滑に着床
する。皿面Ｄ上に移動したボールはこの皿面Ｄに
沿つて転動降下し、かつ回転皿６の回転によつて
付与される遠心力によつて再び外周環７へ向けて
移動される。

また、回転皿６を回転させると、ボールは回転
皿６の回転速度よりも遅い速度で円周方向に公転
する。従つて、ボールは、前述のように皿面Ｄと
内壁面Ｅを循環する上下方向の円運動の他に、回
転皿６の軸心回りを回転する公転運動をも行な
い、これらの二つの運動を合成した縄を綯うよう
な螺旋進行運動（矢印Ａ）を行なう。（なお、か
かるボールの運動を、本明細書において遠心脈状
流動ということがある。） このように、ボールは回転皿６の円周方向への
運動を維持しつつ内壁面Ｅ上を這い上る運動を行
なうのであるが、この内壁面Ｅが固定されている
とき、ボールの円周方向速度（公転速度）及びボ
ールの這い上り速度との合成速度がそのまま内壁
面Ｅとボールの速度差になる。また、内壁面Ｅが
逆回転しているときには、速度差はさらに大きく
なる。従つて、ボールと内壁面Ｅとの速度差は、
極めて大きなものとなり、内壁面Ｅ上を移動する
際のボールの粉砕ならびに摩砕作用は著しく強い
ものとなる。

更に、内壁面Ｅから離脱して皿面Ｄ上に着床し
たボールは、この皿面Ｄに沿つて滑らかに転がり
落ちるので、ボールが皿面Ｄに衝突する際のエネ
ルギーロスが極めて少ない。更に、皿面Ｄを転動
降下する際の運動により、内壁面Ｅを駆け上る際
に得た位置エネルギーを半径方向への運動エネル
ギーに変換することができるから、ボールに一旦
付与されたエネルギーをいたずらに消費すること
なく、粉砕ならびに摩砕作用に有効に利用するこ
とができる。更に、皿面Ｄに沿つて降下する際
は、ボールはこの皿面Ｄと摺動するから、この降
下運動中においても原料の摩砕が行なわれる。

このように、この種の遠心流動粉砕装置では、
側面（外周環の内壁面Ｅ）が固定面または逆回転
面になつているので、ボール２３と内壁面Ｅとの
円周方向速度差が大きくなり、この側面部分にお
ける粉砕ならびに摩砕作用が著しく大きくなる。

［考案が解決しようとする課題］ 特願昭60−265379号等で提案された遠心流動粉
砕装置にあつては、粉砕原料を異種のものに切り
替えるに際し、異種原料の混入が生じたり、切り
替えの手間が大変であるという問題があつた。

即ち、特願昭60−265379号等の遠心流動粉砕装
置にあつては、異種原料に切り替えるには装置の
天蓋部を外し、粉砕室内の粉砕媒体及び残留原料
を取り出さなければならないのであるが、この作
業は煩雑であり、手間がかかる。また、残留原料
を完全に取り除かなかつた場合には、異種原料の
混入が生じる。

とりわけ、装置が大型になると、粉砕媒体の総
量が200〜500Kgにも達することがあり、原料の切
り替え時の作業量が著しく大きくなり、また装置
の稼動停止時間も長くなつていた。

［課題を解決するための手段］ 本考案の遠心流動粉砕装置は、上記特願昭60−
265379号等で公知とされた遠心流動粉砕装置にお
いて、さらに、 粉砕室の底面近傍まで先端が延出自在な吸引管
と、 該吸引管の後端に接続された粉砕媒体と被粉砕
物との分離器と、 該分離器に接続された吸引機と、 該分離器で分離された粉砕媒体を粉砕室内へ戻
す系路と、 を備えたものである。

また、本考案では、実用新案登録請求の範囲第
２項の如く、粉砕室内から微粉分を吸引排出する
ための系路を設け、この系路を微粉分の捕集装置
を介して吸引機に接続することができる。

［作用］ かかる本考案の遠心流動粉砕装置において、装
置内部のボールの運動及びそれに伴う粉砕作用
は、前記公知の装置と同様であり、回転皿を回転
することによりボールは前述の遠心脈状流動を行
ない、原料の高効率の粉砕が行なわれる。

粉砕する原料を切り替える場合には、吸引管の
先端を粉砕室の底面近傍まで延ばす。そして、吸
引機を作動させ、粉砕媒体及び残留原料を吸い出
して分離器に導入する。

分離器では粉砕媒体と原料とが分離される。粉
砕室内の粉砕媒体と原料とがすべて吸い出された
後、粉砕媒体のみを粉砕室に戻す。

そこで、異なる原料を粉砕室内に供給すれば、
異種原料同志が混ざり合うことが防止され、高純
度の粉砕製品を得ることができる。

本考案において、実用新案登録請求の範囲第２
項の如く構成すれば、粉砕室内の微粉は捕集装置
にて捕集される。この場合、粉砕媒体の吸引機と
微粉の吸引機とが共用される。

［実施例］ 以下図面を参照して実施例について説明する。

第１図は本考案の実施例に係る遠心流動粉砕装
置の断面図である。符号６は回転皿であり、回転
軸心が鉛直方向に設置され、皿面Ｄにはライナ６
ａが貼り付けられている。この回転皿６は、下方
に向つて拡径する円錐形状とされている。この回
転皿６は、駆動軸２によつて回転駆動される。

符号７は外周環であり、回転皿６の外周を囲む
ように回転皿６と同軸的に周設されている。外周
環７は上方に向つて縮径する形状のものであり、
内周面にはライナ７ａが貼り付けられている。

回転皿６の皿面Ｄと、外周環７の内壁面Ｅは、
共に凹に湾曲した鉛直断面形状とされており、か
つ皿面Ｄと内壁面Ｅとの接触部は滑らかに連続し
た面を形成している。

符号８は粉砕装置の本体部分を覆うケーシング
であつて、外周環７は連結部材９を介してケーシ
ング８の内面に取り付けられている。符号１０は
脚柱であつて、ベアリング１１を介して回転皿６
を枢支している。回転軸２は、減速機構等を介し
て電動機等の原動装置（図示略）に連結されてい
る。

ケーシング８の上面部を被うように蓋体２８が
設けられており、該蓋体２８には原料の投入管１
２が設けられている。また、該蓋体２８の中央部
には回転筒１４が貫通されている。該回転筒１４
はダクト１３を介して粉体の捕集装置４０に接続
されている。

外周環７は、その壁面を貫通するように多数の
スリツト又は小孔１５が穿設されている。外周環
７外面の底部とケーシング８内面との間には側部
カバー１６が周設されており、この側部カバー１
６とケーシング８及び外周環７外面との間に空気
導入室１７が区画形成され、空気導入管１８から
空気が導入可能とされている。なお、側部カバー
１６の上端は外周環７の側部外面に封着されてい
る。

一方、回転皿６の外周縁と外周環７の底部内周
縁との間には、最小ボール径の10〜30％のクリア
ランス１９があいており、底部カバー２０がこの
クリアランス１９の下側を覆うように周設されて
いる。なお、本実施例では、側部カバー１６に透
孔を開設するか、あるいは空気導入管を接続する
などして、この底部カバー２０内へも空気が導入
可能とされている。

底部カバー２０及び前記空気導入室１７には、
粉粒体の抜出及び搬送用の管路２１が接続され、
この管路２１は投入管１２へ粉粒体を返送可能に
配設されている。また、回転皿６の外周縁下側に
は、スクレーパ２２が固設され、底部カバー２０
内に落下した粉粒体を抜出用の管路２１の接続部
へ向けて寄せ集めるよう構成されている。

前記蓋体２８の頂部中央には前記回転筒１４が
挿入されており、ラジアル方向及びスラスト方向
の軸承をなすベアリング２９によつてこれを枢支
している。この回転筒１４は、例えばプーリ２９
ａ及びベルト２９ｂ等の適宜の動力伝達手段によ
つて駆動装置（図示せず）に接続されている。な
お、この回転筒１４の上端とダクト１３の下端と
は回転自在に連結機構（図示略）にて連結されて
いる。

この回転筒１４の下端に分級機３０が連設され
ている。分級機３０は上下１対の回転円板３１，
３２、該円板３１，３２の縁部に挟設された第１
の羽根３３、円板３１の縁部に立設された第２の
羽根３４、円板３２の縁部に垂設された第３の羽
根３５を備えている。また、分級機３０を取り囲
むように仕切部材３６が設けられている。この仕
切部材３６は図示しない取付部材によつて蓋体２
８又はケーシング８に対して固定されている。前
記円板３１の中央には開口３１ａが設けられ、回
転筒１４は該開口３１ａを介して円板３１，３２
同志の間の空間に連通するように該円板３１に連
結されている。

この分級機３０においては、回転筒１４を回転
させることにより円板３１，３２が回転する。そ
して、粉砕物を含む空気は、第３の羽根３５によ
つて粒子が分散された後、第１の羽根３３で分級
され、微粉分は円板３１，３２間の中央に流入
し、回転筒１４へ抜き出される。一方、第１の羽
根３３で分級された粗粉は第２の羽根３４の循環
フアン効果により第１図の矢印Ｃの如くまず放射
方向に流れ、次いで仕切部材３６の外側を蓋体２
８の内面に沿うように流れて粉砕室２７に戻され
る。この分級機３０は、分級作用を行なう第１の
羽根３３が円板３１，３２で挟まれているので、
気流の乱れが少ない。また、分級された粗粉が流
入気流と対向接触することなく粉砕室２７に戻さ
れる。そのためこの分級機３０は極めて分級効果
に優れたものとなつている。

なお、ダクト１３はバツグフイルタ等の粉体捕
集装置４０及びダクト４１を経て吸引ブロワ４２
に接続されている。

蓋体２８の上面から吸引管４３が差し込まれて
いる。この吸引管４３は昇降装置４４によつて昇
降自在とされており、第１図の２点鎖線４３″で
示す如くその先端（下端）を粉砕室２７の底面近
傍まで差し込むことが可能とされている。なお、
吸引管４３の外周面と蓋体２８との間は摺動自在
にかつ気密にシールされている。

吸引管４３の上端はフレキシブルダクト４５を
介してボールと被粉砕物との分離器４６の上部の
流入口４６ａに接続されている。該分離器４６の
上部の流出口４６ｂはダクト４７を介して前記ダ
クト１３に接続され、該分離器４６内が捕集装置
４０を介して吸引ブロワ４２により吸引可能とさ
れている。なお、流出口４６ｂには金網４６ｃが
設けられており、ボールが該流出口４６ｂ内に進
入しないよう構成されている。

分離器４６内の下部には多孔板４８が水平方向
に移動自在に設置されており、該多孔板４８を分
離器４６内に差し込むことによりボール２３をそ
の上側に保持すること及び、該多孔板４８を分離
器４６から抜き出す方向にスライドさせることに
よりボール２３を下方に落下させることが可能に
構成されている。

該分離器４６の下端にはシユート４９が接続さ
れており、該シユート４９の下端はケーシング８
及び外周環７を貫通し、粉砕室２７に臨んで開口
している。

前記ダクト１３，４７及びシユート４９にはバ
ルブ５０，５１，５２が設けられており、バルブ
５０はダクト４７の接続箇所よりも上流側に配置
されている。

このように構成された粉砕装置において、原料
の粉砕を行う場合には、吸引管４３を図の実線の
如く上方に引き上げておく。また、バルブ５０を
開、バルブ５１，５２を閉としておく。また、吸
引ブロワ４２を作動させる。この状態で原料は投
入管１２から粉砕室２７内に投入される。一方、
回転皿６の回転に伴つてボール２３は粉砕室２７
内において、外周環７の内壁面Ｅと皿面Ｄとを循
環する円運動と、回転皿６の軸心回りの公転運動
との合成による縄を綯うような螺旋運動（遠心脈
状流動）Ａを行ない、その間で原料の粉砕を行な
う。また、空気導入管１８から空気導入室１７及
び底部カバー２０内に導入された空気は、クリア
ランス１９、スリツト又は小孔１５を通つて粉砕
室２７内に流入し、粉砕によつて生じた粉末を伴
つて分級機３０に到達し（矢印Ｂ）、分級作用を
受け、粗粉分は再度粉砕室２７に戻され、細粒分
は回転筒１４及びダクト１３を経て捕集装置４０
へ送られて捕集される。

また、スリツト又は小孔１５あるいはクリアラ
ンス１９を通つて粉砕室２７から抜け出た粒子
は、管路２１および投入管１２により、粉砕室２
７内に戻される。

粉砕する原料を切り替える場合には、まず回転
皿６を停止し、吸引管４３を図の２点鎖線４３″
の如く降下させる。また、バルブ５０を閉、バル
ブ５１を開とする。バルブ５２はわずかに開放
し、多孔板４８は分離器４６内に差し込んだ状態
としておく。そうすると、粉砕室２７内のボール
２３と残留原料は吸引管４３により該粉砕室２７
から吸い出され、フレキシブルダクト４５を経て
分離器４６内に導入される。該分離器４６内にお
いてボール２３は多孔板４８上に落下して堆積す
る。一方、原料粒子は気流搬送され、ダクト４７
から捕集装置４０へ送られて捕集される。なお、
バルブ５２がわずかに開とされ、少量の空気がシ
ユート４９を逆流して分離器４６内に流入する。
この流入空気は、多孔板４８上に堆積したボール
２３の間隙を通り抜けて分離器４６内を上昇する
が、この際にボール２３に付着したり、多孔板４
８上に沈積した粉体粒子を捲き上げ、ボール２３
と原料粒子との分離を促進する。

粉砕室２７内のボール２３と残留原料のすべて
を吸引し終わつた後、バルブ５２を全開とすると
共に多孔板４８を抜き出し方向にスライドさせ
る。これにより、分離器４６内のボールはシユー
ト４９を通つて粉砕室２７内に戻される。この状
態では、粉砕室２７内には前回の被粉砕原料は全
く残留しておらず、異種の原料を投入しても前回
の原料が混入することがない。

なお、前回の被粉砕原料が付着性の強いもので
ある場合には、原料を異種原料に切り替えるに先
立つて、洗粉（摩耗性の強い粒子）を粉砕室２７
内に投入し、所要時間装置の稼動を行わせる。そ
して、その後ボール２３と洗粉を上記と同様にし
てすべて粉砕室２７から吸引排出し、ボール２３
のみを粉砕室２７に戻す。

また、洗粉の代わりに、これから粉砕しようと
する原料を所要量粉砕室２７内に入れ、同様にし
て所要時間装置を稼動させ、ボールと原料との吸
引排出ならびにボールのみの返送を行うようにし
ても良い。

このようにすれば、原料切り替え時の異種原料
の混入がほぼ完全に防止される。

この装置は、例えば、200〜3000rpmで回転さ
れる。また、ボールは３〜70mm程度の直径のもの
が好適である。

なお、上記実施例では、粉砕室内の上部に分級
機が設けられているから、過粉砕等がなく、粉砕
効率が高い。また、連続運転も可能である。さら
に、本考案では、分級機を内蔵しているからコン
パクトであり、設置スペースが小さくて足りる等
の実用上の効果も大である。

上記実施例では、分離器４６内が吸引ブロワ４
２により吸引されるが、本考案では分離器専用の
吸引ブロワを設けても良い。ただし、上記実施例
の如く吸引ブロワ及び捕集装置を共用すれば、そ
れだけ装置構成コストが低くなる。

また、本考案では、外周環を回転皿と逆方向に
回転駆動しても良い。

［考案の効果］ 以上の通り、本考案の遠心流動粉砕装置におい
ては、原料を異種原料に切り替える際の混入（前
回原料が新原料に混入するコンタミネーシヨン）
が防止されるので、原料を切り替えても高純度の
粉砕製品が製造できる。また、この切り替え操作
が極めて容易かつ迅速に行え、しかも人手を要せ
ず、装置の稼動効率の向上及び労務人件費の大幅
節減ができる。

本考案では、微粉取り出し用の吸引機と粉砕媒
体の吸引機とを共用化させることにより装置構成
の簡略化が図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例に係る遠心流動粉砕装
置の断面図、第２図は基本的な遠心流動粉砕装置
の縦断面図である。 １，４，６……回転皿、７……外周環、Ｄ……
皿面、Ｅ……外周環の内壁面、２８，２９……仕
切環、３０……分級機、３１，３２……円板、３
３，３４，３５……羽根、４０……捕集装置、４
３……吸引管、４６……分離器。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 回転軸心が鉛直方向に設置されており、下方
   へ向かつて拡径する円錐形状を有し、駆動装置
   によつて回転される回転皿と、 上方へ向つて縮径する環形状を有し、前記回
   転皿の外周を囲むように前記回転皿と同軸的に
   周設され、静止もしくは前記回転皿と逆方向に
   回転駆動する外周環と、 これら外周環と回転皿とで囲まれる粉砕室内
   に収容された粉砕媒体とを具備した粉砕装置に
   おいて、 粉砕室の底面近傍まで先端が延出自在な吸引
   管と、 該吸引管の後端に接続された粉砕媒体と被粉
   砕物との分離器と、 該分離器に接続された吸引機と、 該分離器で分離された粉砕媒体を粉砕室内へ
   戻す系路と、 を備えたことを特徴とする遠心流動粉砕装置。 (2) 前記粉砕室内から微粉分を吸引排出するため
   の系路を備えており、該系路は微粉分の捕集装
   置を介して前記吸引機に接続されている実用新
   案登録請求の範囲第１項記載の遠心流動粉砕装
   置。