JPS58214353A - 粉砕機 - 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】 本発明は、ボールとミルケーシングとから成る粉砕機に
関し、特にボールに磁）ｊが印加されて、衝撃力が倍加
されると共に剪断力も作用するように構成された粉砕機
に関する。

粉砕機或いは破砕機は従来から色々提案され、特に微粒
子を得るための粉砕機としてボールミルが色々提案され
ているが、これらのボールミルは、一般に第１図に示す
ように、ミルケーシング１内に複数個のボール２．２・
・・が封入され、そして粉砕される材料ずなわち試Ｆ４
３がケーシング内に入れられて、ケーシングが回転駆動
されると、試料３とボール２はケーシング１の内壁に沿
って１昇し、ぞしである高さに達したのち重力の作用で
落下りるが、その際ボールとボールとの間或いはボール
どケーシングの内壁面との間に作用する衝撃力で試料は
粉砕されると言われているが、実験して見ると第５　　
Ｂ図に示すようにケーシング１は矢印方向に回転するも
のとすると、ボール２は経路Ｘを通ることなく、すなわ
ら経路Ｘを通る現象は過疫現象であ・〕で連続的には１
秒間も続かない。実際は第５−ｂ図に示す如くケーシン
グ１の第３象限に集合化しＣ点部のボールは順次せり上
り矢印Ｅの方向に落下しながら移動して行く。

丁度海底の抵抗を受【プで「砕は波」となる浅海の波に
似！、：現象を示して決して第５−ａ図に示すようにボ
ールが放物線を描いて飛ぶ現象は起こっていない。従っ
て粉砕作業は集合化したボールとケーシングとの間の回
転摩擦のみとなり、又使用空間もおＪ３よそケーシング
内面の１／４と言う非効率のものである。したがって数
ミクロンオーグーの極微粒子を得るのには適さないと古
う欠点があつだ。

尚、試料に適した条件に粉砕条（’＋を制御出来ないと
いう欠点を右する。従ってこの種のボールミルで極微粒
子をｌ＃　６１＝めにはミルは長時間運転しなければな
らず、それだけに粉砕作業の効″ｌＩは悪く、またボー
ル或いはミルケーシングの摩耗も大きくそれ故試料の純
度が低下づると言う欠点があった。

本発明の目的は上記したような種々の欠点を完全に解消
したボールミルすなわち粉砕機を提供しようとづるもの
である。また限定覆るものではないが、ガスタービンの
ブレード或いはプリン１〜配線等には数ミクロンオーダ
以下の極微粒子のセラミックが必要と覆るが、このよう
な産業分野で有効に利用される粉砕機を提供しようと覆
るものＣある。そして本発明のこのような目的は、従来
のボールミルに外部より磁力を与え、ケーシング内のボ
ールに遠心力を付加しボールがケーシング内を飛翔して
ケーシングと激突する衝撃力を粉砕エネルギーに転化さ
けると共に他の磁力により落下したボールの跳躍と回転
しているケーシングによるボールの回転を制御しケーシ
ングとボール間に摩擦さＵる現象を実現さＵて試料に剪
断力が付加されるように構成することによって達成され
る。

以下本発明の１実施例を示Ｊ添付図面によってβ１明す
る。

第２図および第３図はボール２の実施例を示し、第２図
は球形のボール４を、また第３図は円柱状のボール４を
それぞれ示している。このように本発明に適用されるボ
ール２の形状は格別に限定はされないが、その芯材６は
いずれも軟鉄等の磁性材で構成されている。そしてその
外周面部は、望ましく番よ、透磁性のアルミナ、フリン
ト素材５等で被覆或いはライニングされている。

ミルク−シングアは、第４図に示づように、円筒状を呈
している。そして図示はされていなか、その両側は蓋体
で閉鎖できるようになっている。

なおこの蓋体の構成については詳しい説明は省略覆るが
、連続運転成いはバッチ式運転に適した構成になってい
る。そして従来のボールミルと同様に軸受等に軸支され
て回転駆動される。ミルケーシングの外部には、磁力発
生源が設置され、その磁力は内部に封入されているボー
ルに達づるようになっている。従ってこのケーシング７
の外殻８は、透磁ｖ１であると共に、非磁性材の１８−
８ステンレス鋼、高張力アルミニウム、強化プラスチッ
ク等で構成され、その内周面はボールと同様に、アルミ
ナ、フリント素材でライニング９されて（する。

ミルケーシング７内のボールに作用覆る磁力Ｉよケーシ
ング外部から印加されるが、その印加位置は第５−ａ図
に示Ｊようにケーシングの直下から回転方向と逆のとこ
ろに作用さゼるのが好まし０゜又ボールに遠心力を吸収
さＵるための磁ｓ１４′はケーシングの軸を含む水平位
置より回転方向で少々上部が望ましい。又磁場の軸方向
はケーシングの中心軸と平行或いは直角でもよく又場合
に依り中心軸と消磨を持たすこともできる。そして磁力
は一般に電磁石によって発生される。電磁６Ｍの形状は
任意であり、第５図に示づ実施例ではミルクーシング７
のほぼ全長に渡って間隔ｄをおいて配置された軟鉄心１
ｏのまわりに絶縁導体１１を一１イル状に巻い−Ｃ構成
されている。そし−Ｃ１導体１１、電線１２を介して電
源１３に接続されており、その磁力づなわち磁場の強さ
は電流を加減して調節される。なお電流の加減は、可変
抵抗器、スライド１−ランス或いはりイリスタ等によっ
て調節される。また電源１３は直流源が望ましいが、交
流源で＝ｂにい。

りなわら本発明の実施に際して水平磁場１４′ど垂面−
磁場１４とが作用しており、実験によれば垂直磁場１４
はミルケーシング７の下部から若干回転方向の反対方向
に角度的にずれた所で中心方向を向いており、水平磁場
１４′はミルケーシング７の下部から回転方向に約９０
ｉ角度的に離れた所からケーシングの中心方向を向いて
いる如く構成するのが好ましい。この水平磁場１４′を
形成づる電磁石は垂直磁場１４と実質的に同じであり、
ダッシュをイ」シた同じ符号で示し′である。

第６図は電磁石Ｍの、別の実施例を示づが、同実施例に
よると、軟鉄心１０は馬蹄形に構成されている。従って
磁ツノ線゛１／Ｉおよび１４′はより集中し、強力な磁
力線が冑られる。またＩＩ　Ｅｉの設置位置及び磁力の
制御等は、第５図に示したものど略同じである。

第７図は、電磁石の、更に別の実施例を示１゜本実施例
によるど電磁石Ｍは、複数個から成り、それらがミルケ
ーシング７の長手方向に配置され、それが独立して制御
されると共に、複数個の電磁石が関連して制御されるよ
うになっている。′！ｌ”Ｊわちミルケーシング７の長
手方向に配置された軟鉄心１５．１６．１７．１８のそ
れぞれには絶縁導体１９．２０．２１．２２が巻回され
て電磁（’ｉが構成され、導体１９．２１は調節器２７
を介して、また導体２０．２２は調節器２８を介して、
スイッチ３０に接続されている。水平方向の磁場１４′
についても同様である。

合繊ＩＪ１４．１４′を作用さけ゛ない従来技術におい
てミルケーシング７内にボールと粉砕される試料とを入
れ、図示されない手段によってゲージングを回転駆動づ
−ると、試料はボールどボール或いはボールとミルケー
シングの内壁どの間で粉砕されるが、クーシングアの矢
印Ａ　１ｉ向の回転によってケーシング７の上方位置ま
で持ち上げられたボールは上背方向と逆回転しているた
め充分な高さに上がけず、従って遠心力はイ」加されて
いないので、ケーシング内を第５−ａ図の経路Ｘの如く
飛翔落下しない。しかるに本発明では回転方向に向いた
ケーシング軸を含む水平位置（−１近にｍｍ１１−を作
用さけボールの回転を止めケーシングに密着さＵること
ににす、遠心力を付加しボールは飛翔し対壁に激突する
がこれに対し１ａｌｊ１４ずなわちケーシングの下部ｆ
号近に設置された電磁石によって更にボールは加速され
吸引される。従って衝撃力は倍加きれて粉砕はより効果
的に行われる。

またボールは落Ｔするどき磁力によってミルケーシング
７の内壁に吸着されるので、ボールと内壁どの間には剪
断力が生じ、試料はこの剪断力でも粉砕されることにな
る。なお、このとき、電流を調節して磁力を制御し、衝
撃ツノおよび剪断力を粉砕条ｆｌに適するように任意に
決定できることは明らかである。

第７図に示′ＴＪＪ：うに、複数個の電磁５Ｍをケーシ
ングの長手方向に配置し、スイッチ３０の切換によって
、これらの電磁石に交互に通電覆れば、磁力も交互に発
生し、従って落下中のボールはケーシングの長手方向へ
も吸引力を受りる。それ故長手方向の剪断力も生じ、よ
り効果的な粉砕ができる。なお磁力の制御が調節器２７
．２Ｂにより行われ、またスイッチ３０の切換操作をケ
ーシングの回転速度に連動づるように構成づるなと色々
変化できることは勿論である。

以上詳述したように、本発明によるどミルケーシング内
のボールは外部から磁力により吸引されるようになって
いるので、試料の粉砕はボールの落下衝撃に加えて、剪
断力にもよって行われる。

従って粉砕効率はより高められ、短時間で極微粒子化が
達成される。また本発明によると、磁力の強さ、或いは
電磁６の設置位置を制御覆ることによって、粉砕に必要
な衝撃力或いは剪断力を任意に調節できるので、粉砕に
最適な条ｆ１が容易に設定できる。従って粉砕効率は著
しく向上し、粉砕時間も短くてづみ、ボール或いはミル
ケーシングの摩耗もづくなくて覆むものである。それ故
不純物が試料に混入覆る危険し少くなる。また粉砕動力
もづくなくてすむという利点も有する。

本発明は、以上のＪ、うに実施されるが、図示された例
に限定されるものでないことは明らかである。例えば電
磁石の設置位置を１人して、移動磁場を形成づるように
することもできる。また電磁石に代えて、永久ＩＡ石を
使用し、その強さは設置距離の大小で調節できるように
することもできる。

イしてこれらの例もづべて本発明の意図づるものである
。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のボールミルを示づ斜視図、第２図および
第３図はそれぞれ本発明の粉砕機に適用されるボールの
実施例を示すもので、第２図はその断面図、第３図は別
の例の斜視図、第４図は同じくミルケーシングの実施例
を示づ斜視図、第４−ａ図はその端面図、第５図は本発
明に係る粉砕機の実施例を示ず斜視図、第５　　Ｂ図ｔ
よ本発明を実施した場合のボールの経路を示づ説明図、
第５−ｂ図は従来技術によるボールの経路を示す説明図
、第６図は本発明の他の実施例を示づ斜視図、第７図は
ざらに別の実施例を示す斜視図である。 ４・・・ボール　　５・・・ライニング　　６・・・軟
鉄心　　７・・・ミルケーシング　　８・・・外殻　　
９・・・ライニング　　１０・・・軟鉄心　　１１・・
・絶縁導体　　１４．１／１′・・・磁場 発明者　　　　　　　　斉　藤　勝　−吉　川　昭古部 平　　井　　　　　顕 第１図 ！ ？ 第２図　　　第３図 第４図　　　　　第４−６図 第５図 ／３’

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）　内部に複数個のボールが封入されているミルケ
   ーシングが回転駆動されると、その内部の試料が粉砕さ
   れるＪ、うになっている粉砕機において、前記ミルケー
   シングは非磁性材料で、また前記ボールは軟１条性材で
   形成されていると共に、前記ミルケーシングの外部の適
   所からは前記ボールに対して磁ツノが印加されるように
   なっていて、該磁力の印加によって前記ボールには、ミ
   ルゲージングが回転駆動されるとき、重力の作用に加え
   て吸引力が作用して衝撃力が倍加されると共に、剪断力
   も作用することを特徴とづる粉砕機。
2. （２）　ボールの外周部及びミルケーシングの内周面が
   、アルミプ或いはフリン１−素材等でライニングされて
   いる特許請求の範囲の第１項記載の粉砕機。
3. （３）　磁力の印加される方向が水平方向およびミルケ
   ーシングの壬端から反回転方向に角度的に離れに点から
   中心を向いている特許請求の範囲第１項記載の破砕機。 （４〉　磁力が複数個の電磁石により発生りるようにな
   っていると共に、その強さが独立して或いはそれらが関
   連して制御Ｉされるようになっている特許請求の範囲の
   第１項又は第２項記載の粉砕機。