JPH1190256A - 電磁式ボールミル装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】粉砕ボールを載置したミルポットの公転半径、
自転半径を大きくしたり、モータの出力を大きくするこ
となく、装置の小型化、簡単化が図れ、機械的ロスのな
い電磁式ボールミル装置を提供する。 【解決手段】内部に粉砕媒体である粉砕ボール６と被砕
物７を装入した円筒状のミルポット５と、このミルポッ
ト５を回転させる回転駆動手段と、を備え、この回転駆
動手段により粉砕ボール６に機械エネルギを与えて被砕
物７を粉砕するようにしたボールミル装置において、回
転駆動手段は、ミルポット５の外周に空隙を介して同心
円状に配置されるとともに、この空隙に向かって開口し
た複数のスロット３を有する磁界を発生する継鉄２と、
継鉄２のスロット３内に巻回された界磁巻線４とより構
成されるものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被砕物である鉱物
等の粉砕、または金属材料、セラミック材料のメカニカ
ルアロイング時に、粉砕用のボールを用いて被砕物を粉
砕する電磁式ボールミル装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、鉱物、金属等の被砕物を粉砕する
ために、粉砕用のボールを用い、ミルポット内部に収納
した被砕物をモータと減速機を組み合わせた駆動装置に
より遠心加速度を与えて粉砕する遊星ボールミル装置が
提案されている（例えば、特開平７ー１００４０２号公
報）。遊星ボールミル装置は図２、図３に示すようにな
っている。図において、１０は遊星ボールミル装置、１
１はモータ、１２は主軸、１３は太陽ギヤ、１６、１９
は遊星ギヤ、１４、１７はミルポット、１５、１８は粉
砕ボールであり、各ミルポット１４、１７内には粉砕ボ
ール１５、１８と一緒に鉱物等の被砕物７が載置されて
いる。このような構成において、モータ１１の回転は主
軸１２を介して太陽ギヤ１３に伝達され、さらに太陽ギ
ヤ１３の両側に設けた遊星ギヤ１６、１９に伝達される
ため、遊星ギヤ１６、１９は太陽ギヤ１３のまわりを公
転しながら自転をする。遊星ギヤ１６、１９に固定され
ているミルポット１４、１７も、遊星ギヤ１６、１９と
同様の動きをする。その結果、ミルポット１４、１７が
公転、自転することにより、ミルポット１４、１７内の
粉砕ボール１５、１８は、多様に動き、被砕物７と衝突
を繰り返し、粉砕が促進される。このような構成を有す
る装置の遠心加速度は通常、１０Ｇ〜１５０Ｇ程度の値
を有している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来技術で
は、モータと太陽ギヤ、遊星ギヤからなる回転駆動装置
を用いてミルポットを公転しつつ自転させながら、機械
的力により粉砕ボールが多様に動くため、粉砕ボールが
鉱物等に与える加速度を大きくするためには、ミルポッ
トの公転半径、自転半径を大きくするか、モータの出力
を大きくする必要があり、その結果装置全体が大きくな
るという問題があった。また、ミルポット自体が公転自
転するため、ミルポット内の雰囲気および温度を制御す
る場合、装置全体が複雑な構造になるという問題があっ
た。さらに、モータの回転力を太陽ギヤを介してミルポ
ットを有する遊星ギヤに間接的に伝達しているため、機
械的ロスが大きく、粉砕に必要な機械エネルギする得る
のに必要以上のモータの回転力を出力せねばならないと
いう問題もあった。そこで、本発明は粉砕ボールが鉱物
等の被砕物に与える加速度を大きくするために、ミルポ
ットと回転駆動装置を一体化することで、粉砕ボールを
載置したミルポットの公転半径、自転半径を大きくした
り、モータの出力を大きくすることなく、装置の小型
化、簡単化が図れるようにした、機械的ロスのない電磁
式ボールミル装置を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記問題を解決するた
め、本発明の電磁式ボールミル装置は、内部に粉砕媒体
である粉砕ボールと被砕物を装入した円筒状のミルポッ
トと、このミルポットを回転させる回転駆動手段と、を
備え、この回転駆動手段により前記粉砕ボールに機械エ
ネルギを与えて前記被砕物を粉砕するようにしたボール
ミル装置において、前記回転駆動手段が、前記ミルポッ
トの外周に空隙を介して同心円状に配置されるととも
に、この空隙に向かって開口した複数のスロットを有す
る磁界を発生する継鉄と、前記継鉄のスロット内に巻回
された界磁巻線とより構成されることを特徴とするもの
である。上記手段により、粉砕ボールが鉱物等に与える
加速度を大きくするためにミルポットと回転駆動手段を
一体化することで、粉砕ボールは電磁的作用の力により
多様に動くので、装置が小型でも大きな加速度を与える
ことができ、粉砕を促進できる。また、ミルポット自体
が公転自転をしないので簡単に雰囲気および温度制御装
置を取り付けることができ、メカニカルアロイング等に
おいては特性の良い金属材料を作製することが可能にな
る。

【０００５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図に基づ
いて説明する。図１は、本発明の実施例を示す電磁式ミ
ル装置を上部から見た平面図である。図において、１は
電磁式ボールミル装置、２は継鉄、３はスロット、４は
界磁巻線、５はミルポット、６は粉砕ボール、７は被砕
物である。電磁式ボールミル装置１は、粉砕媒体である
粉砕ボール６と被砕物７を内部に装入した円筒状のミル
ポット５と、ミルポット５の外周に空隙を介して同心円
状に配置されるとともに、前記空隙に向かって開口した
複数のスロット３を有する磁界を発生する継鉄２と、継
鉄２のスロット３内に巻回された界磁巻線４とより構成
されたものである。次に動作について説明する。ミルポ
ット５に対向して継鉄２に設けた６個のスロット３内に
おいて、三相の界磁巻線４のうち、３個の同じ界磁巻線
ＵＵ’、ＶＶ’、ＷＷ’を空間で２π／３の間隔におい
て配置しており、界磁巻線４のそれぞれに角速度ω＝２
πｆで回転する回転磁界を発生するように周波数ｆ三相
電流を流す。この回転磁界の磁気作用に誘発されたミル
ポット５内の磁性体でできた粉砕ボール６は、ミルポッ
ト５内を多様に動く。その結果、粉砕ボール同志の衝突
により、その間に挟まれた鉱物等は粉砕される。また、
メカニカルアロイングにおいても、粉砕ボール同志の衝
突により金属原料が、衝撃、せん断、摩擦、圧縮等の多
様な力を受け合金化される。このとき、粉砕ボールの衝
撃エネルギは、磁界とともに増加するので、磁界を無限
に大きくすることができれば、粉砕ボールの衝撃力も無
限に大きくなり装置を大型化することなく粉砕を促進す
る。また、ミルポットは固定されているため、ミルポッ
ト内の温度雰囲気を制御する装置を簡単に装着すること
ができる。次に、上記の電磁式ボールミル装置を実際に
試作してみた。界磁捲線に与える３相交流周波数をｆ、
極数をＰ、回転数をＮ、角速度をω、ミルポット内径を
ｒ、遠心加速度をαとし、ｆ＝３０Ｈｚ，Ｐ＝３、ｒ＝
０．２ｍ の場合、試算から遠心加速度は α＝ｒ×
（４πｆ／Ｐ）² の式で、３２０Ｇとなり、従来の装
置に比べ約２倍の遠心加速度が得られる。実際に試験し
てみたところ、粉砕ボールにより被砕物である鉱物が満
遍なく粉砕されていることを確認した。

【０００６】

【発明の効果】以上述べたように、粉砕ボールが鉱物等
に与える加速度を大きくするために、ミルポットと回転
駆動手段を一体化するようにしたので、電磁的作用の力
により、ミルポット内の粉砕ボールが多様に動き、ま
た、粉砕ボールを載置したミルポットの公転半径、自転
半径を大きくしたり、モータの出力を大きくすることな
く、装置の小型化、簡単化を図れることができる。さら
に、機械的ロスのない電磁式ミル装置を得る効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施例を示す電磁式ボールミル装置
を上部から見た平面図である。

【図２】 従来例を示す遊星ボールミル装置の平面図で
ある。

【図３】 従来例を示す遊星ボールミル装置の側面図で
ある。

【符号の説明】

１ 電磁式ボールミル装置 ２ 継鉄 ３ スロット ４ 界磁巻線 ５ ミルポット ６ 粉砕ボール

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部に粉砕媒体である粉砕ボールと被砕
   物を装入した円筒状のミルポットと、このミルポットを
   回転させる回転駆動手段と、を備え、この回転駆動手段
   により前記粉砕ボールに機械エネルギを与えて前記被砕
   物を粉砕するようにしたボールミル装置において、 前記回転駆動手段は、前記ミルポットの外周に空隙を介
   して同心円状に配置されるとともに、この空隙に向かっ
   て開口した複数のスロットを有する磁界を発生する継鉄
   と、前記継鉄のスロット内に巻回された界磁巻線とより
   構成されることを特徴とする電磁式ボールミル装置。