JPH0524451B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、化学、製薬、窯業、製鉄あるいは
食品工業などにおける、粉砕機、造粒機、分級機
のような粉粒体処理装置において、生産の対象と
なる粉粒体のオンライン粒度分布あるいは粒度の
計測をする粉粒体の粒度計に関するものである。

従来の技術 粒度分布あるいは粒度の計測のために、従来は
網篩式のロータツプ式粒度分布測定機、光透過式
粒度分布測定器あるいは沈降天秤式粒度分布測定
器などの各種の測定機器が利用されていた。これ
らに共通する点は、粉砕機、造粒機あるいは分級
機から被計測対象となる粉粒体をサンプリング
し、さらにそれを上記各種の粒度分布測定機器に
投入し、粒度分布あるいは粒度をオフラインで計
測する点である。一方、特願（58−235843）に記
載された流体分級機を使用した粒度計が知られて
いる。また、特願（58−079956及び58−205040）
に記載された網篩機を利用した粒度計が知られて
いる。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、このような従来の機器では次の
ような問題点がある。

(1) 上記の測定機器はいずれもオフライン計測で
あるため、計測に時間がかかる欠点がある。従
つて、この測定結果を直ちに粒度分布あるいは
粒度等のオンラインの自動制御用、あるいはそ
れらの異常検出用に利用することは出来ない。

(2) また上記の計測機器のうちロータツプ式を除
いては、すべてサンプリング量が数百ミリグラ
ム以下であるため、多量生産工程の粉粒体の粒
度分布あるいは粒度を正確に代表することが出
来ない場合が多い。

(3) ロータツプ式は、網目の異なつた網篩数個を
重ね合わせて、モータ等で振動を加えて順次上
段より下段に分級する構造である。従つて、分
級後各々の網篩内に残留した粉粒体の重量すな
わち篩上を秤量して、粒度分布あるいは粒度を
求める必要があるため結論を得るのに極めて人
手と時間を要することになる欠点がある。

(4) 流体分級機を利用した粒度計では、１点分級
が主体であつて、分級点を数段に増すことは計
測に時間がかかりすぎると共に、広範囲に渡つ
て分級点を変化せしめることは不可能である。

(5) さらに上記のあは篩機を利用した粒度計で
は、多段分級する場合、構造が複雑になり適さ
ないという欠点がある。

問題を解決するための手段 所定の網目をもつ篩の１個の網に粉粒体処理装
置から一部の粉粒体をサンプル投入口より投入
し、出口側にある開閉できる仕切壁を用い、篩下
にある計重機によつて篩下と篩上の粉粒体をそれ
ぞれ計重し、篩下と篩上の各粉粒体の計重からサ
ンプル投入の粉粒体の全重量を出し、篩下と篩上
の各粉粒体の各重量と投入粉粒体の全重量とを比
較して粉粒体の粒度を求める。粉粒体の粒度を求
める。

また、網目が順次大きくなるように設定された
篩の多段の網に、粉粒体処理装置から一部の粉粒
体をサンプル投入口より投入し、篩の多段の網間
と出口側にある開閉できる仕切壁を用い、篩下に
ある計重機によつて各段の篩下の粉粒体と最終段
の篩上の粉粒体を順次計重し、各段の篩下と最終
段の篩上の各粉粒体の計重からサンプル投入の粉
粒体の全重量を出し、各段の篩下と最終段の篩上
の各粉粒体の各重量と投入粉粒体の全重量とを比
較して粉粒体の粒度分布粉府部体の粒度分布を求
める。

作 用 出口側に設けら開閉できる仕切壁または篩の各
段の網間に設けられ出口側にも設けた開閉できる
仕切壁を利用し、入口側から出口側にサンプル投
入口から投入された粉粒体が進む間に一段または
多段の篩によつてそれぞれの篩下の粉粒体を篩下
にある計重機で計重し、最終段の篩上の粉粒体ま
で計重し粒度あるいは粒度分布を計測する。

実施例 以下、この発明を図面に基づいて説明する。

第１図のａ，ｂ，ｃは、本発明の基本要素の一
つである網篩と開閉できる仕切壁との構造を示し
ている。網１は篩枠２と網押さえ３によつて固定
されている。一方、篩枠２には、外部動力例えば
空気圧で作動するエアーシリンダ４により上下動
して開閉することが出来る仕切壁５が篩の出口側
に設置してある。これによつて、網１に図示して
いないサンプル投入口より投入された粉粒体は、
篩分け作用が終了したとき、網１より落下した篩
下と網上に残留した篩上に篩分けられ、更に仕切
壁５を開く、即ち、ここでは粉粒体を網に沿つて
移動せしめることにより篩上を外部の篩下へ容易
に排出することが出来る。

第２図のａ，ｂは、各々網目の異なつた、すな
わち網目が順次大きくなつた網６，７，８及び９
を平面的に同一篩枠１０に多段的配置した網篩の
構造を示している。更に、各網の仕切部に仕切壁
１１，１２，１３を設け、これら仕切壁は各段の
網を各々仕切るように閉じている。この場合、サ
ンプリングされた粉粒体が最も細い網目の網６に
図示していない入口側のサンプル投入口より最初
に投入される。所定時間篩枠１０に振動を加える
ことによつて、篩分け後仕切壁１１を開く。網６
上に残つた篩上は、より粗い網目の網７に移動す
る。この場合、篩枠１０を稍傾斜せしめて網７が
網６より下方に位置する構造とし篩枠１０を振動
せしめれば、かかる移動は極めて容易である。続
いて網７上の篩上は仕切壁１２を開くことによ
り、更に粗い網目の網８に移動する。このように
して、最も粗い網目の網９に最後の篩上が残るこ
とになる。勿論この場合、篩枠１０の左端の出口
側にも同じようなエアーシリンダ４により開閉す
る仕切壁を設けておけば網９上も容易に篩下に排
出することができるようになる。

かくて、サンプリングされた粉粒体は短時間の
間に４段分級（篩分け）されたことになる。若し
網９が無い場合は、３段分級されて網８上の篩上
は網９の位置より篩下に排出されることになる。

第３図は、順次網目の粗い網１４，１５，１
６，１７，１８，１９及び２０を平面的に同一篩
枠２１に配置した網篩の第２図の矢視図に相当す
る平面図を示している。枠２２は網を設けていな
い。又、各網はエアーシリンダで上下して開閉す
る仕切壁２３，２４，２５，２６，２７，２８及
び２９で仕切られている。作用は第２図の場合と
同様である。

第４図のａ，ｂには、本発明の実施例が示して
ある。本図では、第２図のものを利用し網９のな
い３段分級による粒度分布測定用の粒度計を示し
ている。３個の網６，７，８をもつた網篩機は、
モータ等を内蔵した振動源３０に設けられたフレ
ーム３１に、フレキシブルな棒３２を介して吊り
下げられた第２図に相当する篩枠１０を装着して
いる。サンプリングされた粉粒体であるサンプル
は、カバー３３に設けられたサンプル投入口３４
より篩の入口側に投入され、第２図の網６上に落
下する。このとき第２図の仕切壁１１，１２，１
３は閉じてある。ここにおいて、振動源３０が振
動を開始し、篩枠１０が篩分け作用を開始する。
数10秒程度の篩分け操作が網６上の粉粒体に加え
られることにより、網６のメツシユに相当する粒
径より細かい粒子群である篩下は網６を通過し、
受ホツパ３５を経由して計重機３６のホツパ３７
に落下する。制御器３８の指令により計重機３６
は網６の篩下の重量を計重し記憶する。その後ホ
ツパ３７の下部ゲート３９を開いて同篩下を排出
し、続いて同下部ゲート３９を閉じる。続いて、
制御器３８の指令によりエアーシリンダ４を介し
て仕切壁１１が開かれ、網６上の篩上は網７上に
移動する。続いて仕切壁１１は再び閉じられる。
更に、上記と同様の篩分け操作が繰り返えされ、
網７の篩下が計重され篩上は網８上に移動する。
かくて最後は、網８の篩上が仕切壁１３を通過し
網９に相当する部分より篩下のホツパ３７中に落
下し、計重機３６で計重され排出される。

以上によつて、サンプルの篩分け操作が終了
し、各篩下重量と最終の篩上重量より制御器３８
は投入粉粒体の全重量も計重し粒度分布あるいは
粒度を算出し目的の計測を完了する。この場合、
サンプル投入口３４の上部に別の計重機を設け
て、サンプルの所定量をサンプル投入口より投入
することも容易に考えられる。この場合は、上記
サンプルの所定量を投入粉粒体の全重量に代えて
制御器３８により粒度あるいは粒度分布を算出
し、目的の計測を完了する。

以上により、制御器３８には、各網の篩下の重
量と網８の篩上の重量が記憶されている。以上の
重量の和、すなわちサンプル量を分母とし各篩下
などの重量を分子とした比を取れば粒度分布を求
めることが出来る。かくて極めて短時間で計測を
終了することになる。又、全く人手をわずらわす
ことなく自動的に計測を終了することになる。こ
の場合第１図に示すように網を１ケだけ使用すれ
ば１点分級となり篩上と篩下の重量の和を分母と
して各々篩上あるいは篩下の重量を分子とした比
を取れば粗粉率あるいは細粉率といつた粒度を求
めることが出来る。

本発明では、網を大きくすればサンプル量はい
くらでも量を増加せしめることが出来る。又、使
用する網の網目を選択することにより、非常に粗
大な網目から細かい網目のものまで自由に使用出
来ることになる。よつて、粒度分布の極めて広い
粉粒体にも自在に使用出来ることになる。

一方、制御器３８の出力（粒度分布又は粒度）
を粉砕機に導入し、粉砕機の自動制御を行うこと
も可能となる。

第５図において粉砕機４０から生産される粉粒
体をサンプラ４２によりサンプリングして本発明
の粒度計４３に供給し、その出力を調節計４４を
介して粉砕機４０への原料投入用供給機４１にフ
イードバツクし、常に生産される粉粒体の粒度分
布を一定にするよう原料の供給量を自動制御する
粉砕機の自動制御装置を、この発明の粒度計４３
を使用して構成することが出来る。一般に粉砕機
４０から生産される粉粒体の粒度分布あるいは粒
径を細かくするには、原料の供給量を少なくする
ことになる。又、原料がより粗くあるいは硬けれ
ば同様に供給量を少なくする必要がある。

第６図においては、造粒機４５のバインダ４６
の自動制御に使用する例を示している。即ち、造
粒機４５より生産される粉粒体をサンプラ４２に
はサンプリングし、本発明の粒度計４３に供給す
る。粒度計４３の出力は調節計４４を介してバイ
ンダのコントロールバルブ４７を制御する。これ
によつて、造粒操作を常に最高の効率に維持する
作用が達成される。勿論、この場合バインダー４
６の量を一定にし、供給機４１を制御して、原料
の投入量を自動制御することも出来る。即ち、こ
の発明の粒度計４３を使用して造粒機の自動制御
装置を構成することが出来る。一般に、バインダ
の量は適正な量があり、これより多くても少なく
ても造粒効率は低下する。一方、造粒される粉粒
体の水分率あるいは粒度などによつてその適正な
量は変化することになる。

又、第７図においては、分級機４８より排出さ
れる粉粒体をサンプラ４２にてサンプリングし、
本発明の粒度計４３に投入することにより、分級
機４８の異常を検出する作用を示している。即
ち、粒度計４３の測定結果が目標値をはずれてお
れば、分級機４８の異常かあるいはその前段階の
工程の異常によるものと考えられる。

第４図のこの発明の実施例を第２図を参照しな
がらさらに具体的に述べる。第２図に相当する篩
枠１０は、ステンレス製であり220×220mm²の網
６，７及び８を設置している。網９に相当すると
ころは、網を設けずブランクとなつている。又、
サンプル投入口３４及び受ホツパ３５もステンレ
ス製であり、内面は磨き上げられ粉粒体の付着防
止としている。振動源３０のモータは0.4KWの
容量であり、振幅40mmで１分間300回の振動を篩
枠１０に与える構造である。サンプル投入口３４
より投入された最高600c.c.のサンプルは網の目開
により異なるが約２分間〜0.5分間位で分級作用
を終了する。各網６，７及び８の篩下と、網８の
篩上は、エアーシリンダ４の先端に設けられた仕
切壁１１，１２及び１３の開閉によつて逐次計重
機３６のホツパ３７に投入され計重される。この
計重機３６の精度は0.5％であつて、高精度の計
測を可能としている。それらの値は、マイクロコ
ンピユータを内蔵した制御器３８によつて、各篩
下と篩上の総和を分母とし、各篩下及び篩上を分
子として演算し、各々の網の目開に相当した粒度
分布値を表示すると共に、必要に応じてプリント
アウトすることになつている。サンプル投入から
プリントアウト迄の所要時間５〜２分程度であつ
て、この出力信号を粉砕機、造粒機あるいは分級
機等の制御あるいは異常検出に使用している。
又、工程管理にも利用している。

発明の効果 以上説明したように、この発明は自動開閉する
仕切壁を設けた網篩を使用した網篩機を使用し、
更に、計重機を使用しているため次の効果が期待
出来る。

(1) 粉砕機、造粒機、分級機のような粉粒体処理
装置の粒度分布あるいは粒度のオンライン計測
が短時間で自動的に出来る。

(2) 網篩による篩分けは極めてシヤープなカツト
をするため生産工程の粒度計として精度の高い
計測が出来る。

(3) 数段分級が可能であるため、粒度分布を容易
に求めることが出来る。同時に被計測粉粒体の
粒度分布が広い範囲にあつても容易に粒度分布
を計測することが出来る。

(4) 平面的に複数の網を配置することが出来るた
め、構造が簡単となり安価化を期待出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の基本要素の一つである網
篩と仕切り壁とを表わす図面で、ａ，ｂ，ｃはそ
の正面図、側面図及び平面図、第２図は、この発
明の他の基本要素の一つである網篩と仕切り壁と
を表わす図面で、ａ，ｂはその正面図及び平面
図、第３図はこの発明の他の基本要素の一つであ
る網篩と仕切壁とを表わす平面図、第４図は、こ
の発明の実施例を示す図面で、ａ，ｂはその正面
図及び側面図、第５図より第７図は、この発明の
利用例の概要図である。 １，６，７，８，９，１４，１５，１６，１
７，１８，１９，２０……網、５，１１，１２，
１３，２３，２４，２５，２６，２７，２８，２
９……仕切壁、３４……サンプル投入口、３６…
…計重機。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 所定の網目をもつた篩の１個の網と、篩への
   入口側に設けた粉粒体処理装置から一部の粉粒体
   を投入するサンプル投入口と、篩からの出口側に
   設けた開閉ができる仕切壁と、篩下に設けた計重
   機と、仕切壁を閉じて篩下の粉粒体を前記計重機
   で計重した後仕切壁を開いて篩上の粉粒体を前記
   計重機で計重し、篩下と篩上の各粉粒体の計重か
   らサンプル投入の粉粒体の全重量を出し、篩下と
   篩上の各粉粒体の各重量を投入粉粒体の全重量と
   を比較して粉粒体の粒度を求めることを特徴とす
   る粉粒体の粒度計。 ２ 粉粒体処理装置から一部の粉粒体を投入する
   サンプル投入口に所定量の粉粒体が投入され、こ
   の所定量が計重された投入粉粒体の全重量に代え
   られることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の粉粒体の粒度計。 ３ 粉粒体処理装置として粉砕機が選択されるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項または第２
   項記載の粉粒体の粒度計。 ４ 粉粒体処理装置として造粒機が選択されるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項または第２
   項記載の粉粒体の粒度計。 ５ 粉粒体処理として分級機が選択されることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項記
   載の粉粒体の粒度計。 ６ 入口側から出口側に向つて順次網目が大きく
   されている篩の多段の網と、篩の入口側に設けた
   粉粒体処理装置から一部の粉粒体を投入するサン
   プル投入口と、各段の網の篩の仕切部及び最終第
   の篩の出口側に設けた開閉ができる仕切壁と、篩
   下に設けた計重機と、全部の仕切壁を閉じて第１
   段の篩下の粉粒体を前記計重機で計重し、ついで
   第１段と第２段との間の仕切壁を開いて第２段の
   篩の篩下の粉粒体を前記計重機で計重し、順次最
   終段の篩下の粉粒体まで各段毎に粉粒体を前記計
   重機で計重し、その後最終段の出口側の仕切壁を
   開いて篩上の粉粒体を前記計重機で計重し、各段
   の篩下と最終段の篩上の各粉粒体の計重からサン
   プル投入の粉粒体の全重量を出し、各段の篩下と
   最終段の篩上の各粉粒体の各重量と投入粉粒体の
   全重量とを比較して粉粒体の粒度分布を求めるこ
   とを特徴とする粉粒体の粒度計。 ７ 粉粒体が処理装置から一部の粉粒体を投入す
   るサンプル投入口に所定量の粉粒体が投入され、
   この所定量が計重された投入粉粒体の全重量に代
   えられることを特徴とする特許請求の範囲第６項
   記載の粉粒体の粒度計。 ８ 粉粒体処理装置として粉砕機が選択されるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第６項または第７
   項記載の粉粒体の粒度計。 ９ 粉粒体処理装置として造粒機が選択されるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第６項または第７
   項記載の粉粒体の粒度計。