JPH0767671B2 - 重圧摩砕砥石とその製造方法 - Google Patents

重圧摩砕砥石とその製造方法

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JPH0767671B2
JPH0767671B2 JP4197791A JP19779192A JPH0767671B2 JP H0767671 B2 JPH0767671 B2 JP H0767671B2 JP 4197791 A JP4197791 A JP 4197791A JP 19779192 A JP19779192 A JP 19779192A JP H0767671 B2 JPH0767671 B2 JP H0767671B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、砥石同士の圧接による
重圧摩砕に耐え、物質を超微粒子に摩砕すると同時に砥
石同士の接触摩砕時に発生する高温、高圧の物理的エネ
ルギーを適切かつ効果的に摩砕物質に作用せしめること
ができる重圧摩砕砥石とその製造方法に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】通常の砥石は、略均等大の砥粒をメタ
ル、レジン、磁器質等の結合剤で結合したものであり、
一般に砥粒、結合剤、気孔の3要素で構成され、砥粒の
粒度は作業によって決定されほぼ均一の粒度構成にな
り、砥粒と結合剤の間に多くの気孔を有する多孔性の構
成になる。
【0003】このような多孔性の砥石は、砥石の面と砥
石の面とが重圧のもとに密接して摩砕活動するとき、工
作物の水或いは油等の液体が砥石内の気孔、空隙或いは
砥粒の小さなクラック等に侵入閉じ込められ、これが摩
砕活動開始と同時に急激に強大な物理的エネルギーを受
けるために、膨張或いは蒸発による蒸気圧が作用し、ま
た停止したときの急冷が作用して短時間に砥石の変形亀
裂が生じ砥石を破壊せしめるおそれがある。
【0004】これに対して、特公昭48-18196号公報で
は、砥石の面と砥石の面とを重圧のもとに接触させその
砥石間で物質を極微粒子に摩砕するに適する耐圧、耐
熱、耐薬品の砥石として、比較的大きな主体粒子と、主
体粒子より小さい粒度の中粒子と他の多くの微小粒子の
容積比を約5:1:4の割合に混合し、主体粒子の間隙
を他の中粒子と多くの微小粒子で全て充たす砥粒組織と
なした砥材をエポキシ樹脂等の結合剤を混合し、加圧の
もとに加熱焼結して製造した重圧摩砕砥石が記載されて
いる。
【0005】この特公昭48-18196号公報の重圧摩砕砥石
では、標準の主体粒子の周囲にこれと接触して多くの中
及び小粒子によって埋め尽くすことによって砥材の密合
組織を得るものであり、このように砥材の密接混在する
状態において合成樹脂等の結合剤によって強固に結合さ
れた構造の砥石が得られる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前記特公昭48
-18196号公報の重圧摩砕砥石は、微小粒子の容積量が全
体の約4割ときわめて多い量であり、主体粒子の間隙を
この微小粒子で緻密に充填して砥粒と結合剤の間に多く
の気孔ができるのを防ぐという点では有効であるが、微
小粒子が多い分だけ軟らかい砥石となり、磨耗速度の早
いものとなってしまう。さらに、主体粒子が多くの微小
粒子で支えられるので、主体粒子が磨耗中に脱落するお
それもある。
【0007】本発明は前記従来例の不都合を解消し、砥
石同士が平面接触による摩砕活動開始と同時に発生する
強大な圧縮、剪断、高圧、高温による破壊エネルギーに
耐える強度を有するとともに、より均一の粒度構成にし
て耐久性を向上させることができる重圧摩砕砥石とその
製造方法を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するため、重圧摩砕砥石としては、大粒子と中粒子と微
小粒子との三種類の粒子の組合せからなり、大粒子の間
隙を他の中粒子と微小粒子で充たす砥粒組織とした砥材
をエポキシ樹脂等の結合剤と混和し、加圧のもとに加熱
焼結して製造した重圧摩砕砥石において、前記砥材はカ
ーボランダムアランダムを使用し、結合剤としてはエポ
キシ樹脂やフェノール樹脂等の熱硬化型樹脂を用い、砥
材は大粒子が40%程度、中粒子が21%程度、微小粒
子が25%程度の割合で構成することにより、中粒子の
割合が大粒子の割合の約半分程度であり、また、微小粒
子の割合を中粒子との合計割合よりも多少多く、その結
果、大粒子の割合は微小粒子と中粒子との合計割合より
も多少少なくなるようにしたこと、および、このような
重圧摩砕砥石で、さらに、このような成分割合での砥材
を大粒子の粒度の異なるものを砥石裏表側半分ずつ組合
わせたことを要旨とするものであり、重圧摩砕砥石の製
造方法としては、先に大粒子と中粒子とを予定量の半分
程度のエポキシ樹脂等の結合剤と混和し、これに微小粒
子を混ぜ、さらに残りの半分程度のエポキシ樹脂等の結
合剤を混合し、これらを保温状態で予熱した金型に入
れ、つきかため、内部のガス抜きを行い、プレス状態で
加熱焼結させ、焼結完了後型抜きを行い、再度、焼結さ
せて製品としての砥石を得ることを要旨とするものであ
る。
【0009】
【作用】請求項1記載の本発明によれば、従来の特公昭
48-18196号公報の重圧摩砕砥石と比べて、中粒子の割合
を多くし、その分だけ微小粒子の割合を少なくし、ま
た、大粒子の割合も半分ではなく、微小粒子と中粒子と
の合計割合よりも多少少なくなるようした。
【0010】このようにしても、大粒子の間隙を他の中
粒子と微小粒子で充分に充たすことができ、しかも、全
体的に大粒子と中粒子と微小粒子のバランスがとれたも
のとなり、従来と比べて中粒子の割合が多い分だけ硬い
砥石が得られる。さらに、大粒子を多くの中粒子で支え
ることになり、大粒子の脱落を防ぐことにもなる。
【0011】一般的に砥石は粗い粒子が多く含まれたた
方が硬くなる特性があるが、請求項2記載の本発明によ
れば、前記作用に加えて、主体粒子としての大粒子の粒
度の大きいものを例えば裏側半分に詰め合わせることに
より単体のものよりも硬い砥石が製造できる。
【0012】請求項3記載の本発明によれば、先に大粒
子と中粒子とを予定量の半分程度のエポキシ樹脂等の結
合剤と混和することで、大粒子の間隙をこの中粒子で埋
めることができ、さらに、これに微小粒子を混ぜて残り
の半分程度のエポキシ樹脂等の結合剤と混合すること
で、これら大粒子と中粒子との間隙を微小粒子で埋める
ことができるので、完全に間隙を無くすことができる。
【0013】さらに、焼結完了後型抜きを行い、再度、
焼結させることにより、より組織を均一なものとするこ
とができる。
【0014】
【実施例】以下、本発明の実施例を詳細に説明するが、
本発明砥石の配合原料の第1例を示すと次のごとくであ
る。 (砥材の砥粒) 46#(大)sic 1200g 40% 80#(中)sic 630g 21% 320#(微小)sic 750g 25% (220) 結合剤 240g 8% 硬化材 180g 6% ─────────────────────────────── 合 計 3000g 100%
【0015】前記砥材としては、強大な破壊エネルギー
に耐える強靱な砥材であるカーボランダムアランダムを
選び、そして結合剤としては、優れた耐熱性と耐化学薬
品を有するエポキシ樹脂やフェノール樹脂等の熱硬化型
樹脂を用いるものとした。
【0016】また、硬化材としては、酸無水物系耐熱含
浸ワニスを使用するが、例えば、四国ファインケミカル
ズ株式会社の商品名「FCハード XV-1161A/B」が好適
である。
【0017】次に、製造方法について説明する。46#
の大粒子と80#の中粒子と320#の微小粒子の三種
類の粒子の砥粒および金型を50〜100 °cに予熱してお
く。そして、エポキシ樹脂等の結合剤と硬化材をそれぞ
れ計量し、常温でそれぞれよく混合する。
【0018】砥粒のうち、46#の大粒子と80#の中
粒子とをミキサーに投入し、攪拌する。このミキサーに
結合剤である樹脂を1/2投入し混合する。さらに、ミ
キサーに砥粒のうちの320#の微小粒子を投入し攪拌
する。そして、残りの結合剤である樹脂を投入し、十分
に混合する。
【0019】これで砥材としての原材料が得られたが、
この原材料は50〜 100°cに保温しておく。
【0020】金型に前記砥材を1/2入れ、全面を棒で
ムラ無く押して、スがないようにする。そして、残り1
/2の砥材を入れ、同じく全面を棒でムラ無く押して、
スがないようにする。ここでは組織をなるべく緻密な状
態にするわけである。
【0021】砥石の表面をヘラで平らにし、金型の蓋を
する。次いで、金型を 300Kg/cm2の圧力のプレスで押
し内部の密度を上げるため、余分な砥材及び樹脂を外へ
絞り出す。
【0022】10分程度この状態を保ちその後圧力を取
り、内部のガス抜きをして再度プレスをする。
【0023】金型をボルトで締め付けた状態のまま炉に
入れ、加熱焼結させる。この焼結時間と温度は、 100°
cの場合は4時間、 150°cの場合は3時間、 180°c
の場合は3時間程度とする。
【0024】焼結完了後型抜きを行い、型抜き後の砥石
は、前記加熱焼結の場合と同じ設定で再度焼結させて製
品としての砥石を得る。この再度焼結させるのは、組織
を均一にするためである。
【0025】第2例として、本発明砥石の配合原料を下
記のようにした。 (砥材の砥粒) 16#(大)sic 1200g 40% 80#(中)sic 630g 21% 320#(微小)sic 750g 25% (220) 結合剤 240g 8% 硬化材 180g 6% ─────────────────────────────── 合 計 3000g 100%
【0026】このようにした場合の内容は前記第1例の
場合と大粒子粒度が異なるだけであとは全く同じであ
り、製造方法も同じである。
【0027】かくして得た本発明の重圧摩砕砥石を用い
鉱物(石炭等)及び動植物等を極微粒子に摩砕する重圧
摩砕装置の一例を簡単に説明する。図1は食料または飲
料加工器具としてのいわゆるミルに本発明の重圧摩砕砥
石を用いる場合である。
【0028】このミル1は、上部中央にホッパー2を設
け、その下方にグラインダー本体3を設けている。そし
て、このグラインダー本体3は機体4の蓋5に設けた固
定グラインダー6と、この固定グラインダー6に対接す
る回転グラインダー7とからなり、回転グラインダー7
は原動機8で回転駆動する駆動軸9に固定した。図中10
は被摩砕物質取り出し用のダクトである。
【0029】前記グラインダー本体3の固定グラインダ
ー6や回転グラインダー7には前記本発明の重圧摩砕砥
石を使用する。
【0030】そして、上方のホッパー2から装入された
被摩砕物質は固定グラインダー6及び回転グラインダー
7の双方の圧接部分で極微粒子(大部分 0.105ミクロン
大である)に摩砕され取り出し用のダクト10から出てく
る。このように極微粒子に摩砕することによって味覚並
びに歩留を良好ならしめる製飴、スープ、ジュース等の
食品が得られる。また、顔料塗料等の工業品、また摩砕
と焙焼とを同前に行い摩砕即製品となし得るコーヒー、
ココア等に本発明による砥石を用いてもよい。
【0031】さらに他の実施例として前記第1例の砥材
Aと第2例の砥材Bを組合せ、回転グラインダー7にお
いては、図示のごとく砥材Aによる砥石の裏側半分に砥
材Bによる砥石を詰め合わせで、砥材Aの単体による砥
石よりも硬い砥石を得るようにした。
【0032】この複合砥石の製造方法は、前記のごとき
製造工程で、金型に前記砥材を1/2入れ、全面を棒で
ムラ無く押して、スがないようにし、次いで、残り1/
2の砥材を入れ、同じく全面を棒でムラ無く押して、ス
がないようにするのに、砥材Aを1/2と砥材Bを1/
2ずつ金型に入れるようにすればよい。
【0033】
【発明の効果】以上述べたように本発明の重圧摩砕砥石
とその製造方法は、砥石同士が平面接触による摩砕活動
開始と同時に発生する強大な圧縮、剪断、高圧、高温に
よる破壊エネルギーに耐える強度を有するとともに、よ
り均一の粒度構成にして耐久性を向上させることができ
るものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】図は本発明の重圧摩砕砥石の使用例としてのミ
ルを示す縦断側面図である。
【符号の説明】
1…ミル 2…ホッパー 3…グラインダー本体 4…機体 5…蓋 6…固定グライ
ンダー 7…回転グラインダー 8…原動機 9…駆動軸 10…取り出し用
のダクト

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 大粒子と中粒子と微小粒子との三種類の
    粒子の組合せからなり、大粒子の間隙を他の中粒子と微
    小粒子で充たす砥粒組織とした砥材をエポキシ樹脂等の
    結合剤と混和し、加圧のもとに加熱焼結して製造した重
    圧摩砕砥石において、前記砥材はカーボランダムアラン
    ダムを使用し、結合剤としてはエポキシ樹脂やフェノー
    ル樹脂等の熱硬化型樹脂を用い、砥材は大粒子が40%
    程度、中粒子が21%程度、微小粒子が25%程度の割
    合で構成することにより、中粒子の割合が大粒子の割合
    の約半分程度であり、また、微小粒子の割合を中粒子と
    の合計割合よりも多少多く、その結果、大粒子の割合は
    微小粒子と中粒子との合計割合よりも多少少なくなるよ
    うにしたことを特徴とする重圧摩砕砥石。
  2. 【請求項2】 大粒子と中粒子と微小粒子との三種類の
    粒子の組合せからなり、大粒子の間隙を他の中粒子と微
    小粒子で充たす砥粒組織とした砥材をエポキシ樹脂等の
    結合剤と混和し、加圧のもとに加熱焼結して製造した重
    圧摩砕砥石において、前記砥材はカーボランダムアラン
    ダムを使用し、結合剤としてはエポキシ樹脂やフェノー
    ル樹脂等の熱硬化型樹脂を用い、砥材は大粒子が40%
    程度、中粒子が21%程度、微小粒子が25%程度の割
    合で構成することにより、中粒子の割合が大粒子の割合
    の約半分程度であり、また、微小粒子の割合を中粒子と
    の合計割合よりも多少多く、その結果、大粒子の割合は
    微小粒子と中粒子との合計割合よりも多少少なくなるよ
    うにした重圧摩砕砥石で、さらに、このような成分割合
    での砥材を大粒子の粒度の異なるものを砥石裏表側半分
    ずつ組合わせたことを特徴とする重圧摩砕砥石。
  3. 【請求項3】 砥材はカーボランダムアランダムを使用
    し、結合剤としてはエポキシ樹脂やフェノール樹脂等の
    熱硬化型樹脂を用い、砥材は大粒子が40%程度、中粒
    子が21%程度、微小粒子が25%程度の割合でなるも
    のであり、先に大粒子と中粒子とを予定量の半分程度の
    エポキシ樹脂等の結合剤と混和し、これに微小粒子を混
    ぜ、さらに残りの半分程度のエポキシ樹脂等の結合剤を
    混合し、これらを保温状態で予熱した金型に入れ、つき
    かため、内部のガス抜きを行い、プレス状態で加熱焼結
    させ、焼結完了後型抜きを行い、再度、焼結させて製品
    としての砥石を得ることを特徴とする重圧摩砕砥石の製
    造方法。
JP4197791A 1992-06-30 1992-06-30 重圧摩砕砥石とその製造方法 Expired - Lifetime JPH0767671B2 (ja)

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