JPS61101256A

JPS61101256A - 水平媒体粉砕器

Info

Publication number: JPS61101256A
Application number: JP60225971A
Authority: JP
Inventors: エドワード・ジエイ・スカラデツク; デイル・エイチ・モアハウス; ジヨン・ジエイ・コリガン; ポール・イー・サモスキー
Original assignee: Morehouse Industries Inc
Current assignee: Morehouse Industries Inc
Priority date: 1984-10-19
Filing date: 1985-10-09
Publication date: 1986-05-20
Also published as: EP0178760A2; EP0178760A3; US4651935A

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】発明の背景この発明は、改良された水平砂うすまたは媒体粉砕器に
関する。砂うすで黒くことは、滑らかで均一な、微細に
分散された製品を生産するために粒子を液体内で分散さ
せ粉砕する、証明された、連続的で高度な生産方法であ
る。うすで砿くことの１つの利用法は、ペンキの顔料を
粉砕することである。この過程はまた、高度の細かさ／
分散度まで粉砕することが必要とされる、広範な種類の
インク、染料、紙類被覆材、化学製品、磁気テープ被覆
物、殺虫剤他の生産にも適用可能である。

典型的なうすで砿く過程では、処理されるべき材料また
はスラリは、垂直に配向された加工至または容器の底部
から導入され、粉砕媒体を通ってポンプで上方に上げら
れる。過去の粉砕媒体は通常砂であったが、より一般的
には鉄その他の材料の小直径に製造された製品が、粉砕
媒体として使われている。容器内のロータがスラリと粉
砕媒体を攪拌し、スラリの適当な粒子の縮小と分散を保
証する。

典型的には、処理された液体は容器の上端から容器の外
へ出る。液体製品は粉砕媒体の懸濁粒子を含んでいるこ
ともあるので、媒体を粉砕器の中に維持するため、一般
に容器の出口にスクリーンが付けられる。

垂直の配向を有する媒体粉砕器が広く使用されている一
方で、いくつかの状況下では水平粉砕器が所望される。

高さの制限があるため、ロータを駆動するモータの軸は
一般にロータそのものと平行であり、ロータを駆動する
ためのギヤまたはベルトを必要とする。また、背の高い
粉砕器では、モータとトランスミッションは容易に近接
できない。さらに、媒体は容器の底に向けて沈下するの
で、ロータディスクの摩耗が均一でなく、このためすべ
てが摩耗する前にとりかえる必要がある。

水平に配向された容器はより広い床面積を必要とするが
、いくつかの利点もある。水平の配向により、高さの問
題が軽減され、装置のすべてにたやすく触れることがで
きる。また、媒体が容器の中をかなり均一に分散される
ので、水平粉砕器ではロータの摩耗がより均一になる。

しかしながら、先行の水平粉砕器のロータを取替えるこ
とは、媒体を取替えるのと同様に、長い分解過程を必要
とする。

先行の垂直粉砕器は、この発明の譲受人の所有する米国
特許第４．１４０，２８３号に開示されているように、
下端にダンプ弁を利用したり、または迅速分離リングに
よって端部板を容器の開放底端に締着させることで、媒
体の重力傾向を利用してぎた。端部板の取り外しまたは
バルブの開放は、清掃や取替えのため媒体を容器の底か
ら迅速に排出することを可能にする。

水平容器の媒体は容器の全長にわたって底に溜まるので
、媒体の除去や、スクリーンまたはロータに触れること
は面倒である。先行の水平粉砕器は、典型的にはボルト
で締められる区分からなっており、これらの区分は分離
しなければならない。

媒体のすべてに振れようとすれば、通常は容器の全長に
わたって媒体がこぼれる結果となる。この過程を援助す
るために、大型の皿や盆が用いられるかもしれないが、
これは媒体を再び他の入れ物に移さなければならない結
果となる。この操作全体はむさ苦しく時間のかかるもの
である。

容器の配向にかかわりなく、先行の粉砕器は他の点にお
いてもまた不満足である。容器の出口に置かれるスクリ
ーンは一般に溶接された鉄のスクリーンであって、これ
は粉砕媒体と絶え間なく接触するため使用に伴い摩耗し
、頻繁に取替えなければならない。取替えぼ非常に時間
のかかる操作である。可燃性の生産物が粉砕される場合
、ロータの駆動に用いられる電気モータの制御は、粉砕
器全部の費用に加えて、防爆スイッチボックスを有しな
ければならない。

粉砕器の費用と複雑さはまた、粉砕過程の摩擦によって
生じる熱を取り去るため、容器を取り巻く冷却被覆物内
に冷媒を循環させるポンプの必要性によってさらに増大
する。また、生産物を容器を通って汲み出すための別の
ポンプも必要である。

各々のポンプは通常それに対応する電気モータを意味し
、したがって防爆スイッチボックスをも意味する。

粉砕ロータは通常、軸にボルトで締められるか鍵で止め
られる、複数個の別個のディスクからなる。これは、も
しも充分な許容差と製造の正確さが維持されない場合に
は、バランスの問題を引き起こし得る。これはまた、か
なりの組立労力を必要とする。

このため、容易に清掃でき、長持ちする取替えの容易な
ロータとスクリーンを有し、より少ない防煙スイッチボ
ックスと、ポンプと、電気モータとを必要とする、簡便
化された媒体粉砕器の必要がある。

発明の要約この発明は、取り外し可能な端カバーを持ち、容器の排
水と清局が容易になるよう傾けることのできる、水平に
配向された容器を有する改良された媒体粉砕器を含む。

成る形式では、この新しい水平粉砕器は、粉砕モータか
ら直接に延びて円筒形の容器を通り、容器の開放端から
突出する片持ち軸を有する。容器の開放端は、迅速に取
り外しできる保持リングによって容器に設けられた、杯
状のスクリーンアセンブリと周囲を取り巻く端カバーに
よって、囲まれている。

好ましい実施例では、スクリーンアセンブリは複数個の
環状のディスクを含み、これらは中心に軸方向の開口部
または溝を持つシリンダをなすように積み重ねられる。

この溝は容器の延長部をなし、ロータの突出した端を取
り巻く。ディスクの溝孔はシリンダ内に複数個の放射状
の開口部を形成し、中心軸方向の開口部からシリンダの
外への、粉砕された生産物の通路を与える。生産物はそ
れから、端カバーの出口を通って流れ出る。

好ましくは耐摩耗の重合体で作られた、一体のロータが
、軸上に摺動自在に設けられる。ロータは好ましくは、
一体の、軸方向に間隔を隔てた環状のディスクに取り巻
かれたシリンダをなすように適当な材料の捧から工作さ
れる。ディスクを工作するのに先立って、棒は、好まし
くは軸の正方形の横断面と組になるよう、正方形の横断
面を持った、中実軸方向間口部が設けられる。棒は初め
は平板状であり、もしそうでなければ、ドリルで１つの
孔があけられる。それから、ブローチ削りによって正方
形の横断面が形成される。ロータは、端カバーとスクリ
ーンアセンブリを取り外し、保持ナツトを緩め、片持ち
軸の端からロータを滑らせることによって、たやす（取
替えることができる。

排水と清掃を容易にするため、粉砕器は、水カラムまた
は他の、容器の出口を下げるのに適した手段で、傾けら
れるよう設置される。ラムは、粉砕器内の統合された水
力応用システムの一部である。モータ駆動の循環ポンプ
によって水カラムに汲まれた作動液体は、容器を取り巻
く冷却被覆物を通り、さらに熱交挽器を通って循環され
る。この作動液体はまた、モータの軸が容器に入る場所
の封を加圧するのにも用いられる。この圧力封は、汲ま
れた生産物が容器を通って圧力をかける間に、漏出を防
ぐための封に適当な圧力差を維持する。

この作動液体はさらに、生産物ポンプを駆動する水力モ
ータに動力を与えるのにも有効であって、もう１つの電
気モータの必要をなくす。

好ましい実施例の説明第３図に示されるように、水平媒体粉砕器は、ロータ１
６を回転させる軸１２を有する粉砕モータ１０を含む。

好ましくは、ロータ１６をや駆動する軸１２は、粉砕モ
ータから直接に片持ち梁によって延びる。ロータ１６が
摺動自在に設けらである、軸１２の一部１４は、ロータ
１６の回転による滑りを防ぐため、ロータ内の同様の開
口部と組になるよう、横断部が正方形であるのが好まし
い。あるいは、軸の一部１４とロータは、潰りを防ぐ真
っ直ぐな部分のある、いかなる対称的な形状であっても
よく、またロータ１６が軸１２に鍵で止められてもよい
。ロータ１６は円筒形の容器１８を通って延び、その中
で媒体２０と製品とはロータ１６によって攪拌される。

生産物は容器のモータの端にある生産物入口１９から導
入される。

ロータは好ましくは耐摩耗の重合体によって組立てられ
、その重合体の中実の棒から工作される。

鋼よりも研磨に強い適当な重合体の１つは、超高分子型
ポリエチレンである。この発明の１つの特徴に従って、
この製作過程はまず棒の中心に軸方向のパイロットホー
ルをドリルであけ、次にパイロットホールを囲んで棒の
中心にブローチ削りによって正方形の穴をあけることか
らなる。あるいは、組立ては重合体の管から始めてもよ
く、その場合の第１の段階は、管の中央の穴にブローチ
削りによって正方形の断面を作ることになる。次に、こ
の部品は望ましい外径のシリンダに整えるため、旋磐に
かけられる。次にこのシリンダは、放射状に切られて、
一連の軸方向に１列に間隔を隔てた円筒部２２と一体を
なしそれを取り巻く環状のディスク２４を伴った、より
小さい直径の円筒部２２を形作る。最後に、各々のディ
スク２４は、ディスク２４が円筒部２２と結合する場所
に、環状の満２６を作るために、軸側の面の両方を切り
取られる。

ロータは軸１２の正方形の部分１４上に摺動自在に設け
られ、軸１２の端のねじを切られた部分３０に、ナツト
２８によって所定位置に固定される。ナツト２８は、ロ
ータが軸を滑り落ちないよう、ロータの端に当接するの
に十分な直径である。

軸とロータは容器１８の開放端を通って突出し、開放端
はスクリーン装着アセンブリ３２に囲まれる。容器の開
放端は、生産物入口１つに隣接した容器の端の反対側に
ある。スクリーン装着アセンブリ３２は杯状で、管状の
スクリーン要素３４と、円形の端板３６と、開放された
反対側の端に環状のフランジ３８とを含む。粉砕された
生産物はスクリーン要素３４を通り抜けられるが、媒体
は容器内に保持される。スクリーン装着アセンブリ３２
は整列され、次の手段によって一時的に容器アセンブリ
４０上に支持される、すなわちスクリーン７ランジ３８
に位置決めされた複数個の合わせ訂４７と、容器に固定
された大型の環状のフランジ４８と、周囲を取り巻く円
筒形の外殻５８により支持される。杯状の端カバーアセ
ンブリ４４はスクリーンアセンブリ３２を囲み、容器ア
センブリのフランジ４８と組になるフランジ５５をカバ
ーアセンブリ上に締め、取り囲む保持リング４６ととも
に、容器アセンブリ４０に設けられる。端カバーアセン
ブリはまた、フランジ４８と５５の組になる穴の合わせ
釘５１によって、容器アセンブリの７ランジ４８と係合
された状態に保たれる。

カバー７ランジ５５は、スクリーン７ランジ３８を、容
器の７ランジ４８と連係してより確実に保持する肩４２
を含む。

保持リング４６は、拡張を可能にするため少なくとも１
カ所で分割できる円形の輪であって、示されていない、
迅速に外すことのできる止具によって、これらの分割点
で止めることができる。好ましい実施例では、保持リン
グは前述の米国特許第４，１４０．２８３号に示された
一般的な型の止金によって締められている。

端カバー装置４０は、正反対に並べられた、上方と下方
の生産物出口４９を含み、スクリーン要素３４を通って
濾過された粉砕生産物は、これを通って流れ出る。

好ましい実施例では、スクリーン要素はスクリーン装着
アセンブリの管状の部分をなし、一方の端でスクリーン
フランジ３８にボルトで止められ、他方の端で円形の端
板３６に止められる。スクリーンは複数個の環状のディ
スクを含み、各々は中央の開口部と１対の向かい合った
面を有する。ディスクは中央の開口部を整列させて、中
央に軸方向の開口部または溝を有するシリンダを形成す
るように積み重ねられる。この溝は容器を通って突出し
ているロータの一部を取り巻く。向かい合った面は、シ
リンダ内で近接したディスクの間に複数個の放射状の開
口部を形成し、処理した液体を容器または中央の軸方向
の開口部からシリンダの外へ移す通路を与える。各々の
放射状の通路の最小の寸法は、通路を通って粉砕媒体が
流れるのを防げるほどに小さいので、液体生産物だけが
容器を出る。

容器アセンブリはまた、その入口の端でハウジングアセ
ンブリ５０に、取り外しできるように設けられており、
ハウジングアセンブリは一方の端で粉砕モータ１ｏにボ
ルトで締められ、他方の端で容器アセンブリと結合され
て、軸１２をその全長にわたって箱で囲っている。迅速
に取り外しできる保持リング４６は、容器アセンブリの
、放射状に延びる７ランジ５７と、ハウジングアセンブ
リ５０のフランジ５９を止める。

粉砕器はさらに、循環ポンプ７４を駆動する単一の電気
モータ７２を有する、統合された水力利用システムを含
む；その循環ポンプ７４によって加圧された作動液体は
、容器を冷却し、封５２に圧力を与え、生産ポンプ７６
を回転させる水力モータフ５を駆動し、清掃の必要があ
る場合には、水力により粉砕器を傾けるのに使用される
。モータ７２、循環ポンプ７４、モータ７５、生産ポン
プ７６は、第１図に概略的に示されるように、台６６内
に据えられている。

容器は、ハウジングアセンブリ５０にボルトで締められ
、軸１２を取り囲む、購入されたカートリッジである圧
力封５２によって、外部から密閉されている。加圧され
た作動液体は、封の入口５３を通って封５２に汲まれ、
封の容器側よりも大きな圧力を与え、それによって容器
からの漏出を防ぐ。これは生産物を容器を通して、所望
の圧力と流量で汲むことを可能にする。

加圧された液体はまた、冷却被覆物の入口５４を通り、
容器１８の外壁と、それを取り囲む円筒形の外殻５８に
よって規定された、冷却被覆物５６の中を循環すること
によって、容器の冷却媒体として動く。容器は、容器内
に摩擦によって生じた熱を冷却媒体に移すのを容易にす
るため、冷却被覆物５６に放射状に突き出した複数個の
フィン６０を有する。冷却被覆物の出口は示されていな
いが、冷却媒体はそこを通って熱交換器７８に戻り、貯
留場７７に戻る前にそこで循環されてそれ自身が冷却水
によって冷される。

ポンプ７４からの加圧された作動液体はまた、容器を通
って生産物を汲む生産ポンプ７６を駆動する、水力モー
タフ５に動力を与えるのに用いられ、これによって別の
電、気生産物ポンプモータとそれに付随する防爆スイッ
チの必要性を解消する。

液体はまた、第２図に示された水カラム６２に動力を与
え、これは耳軸６４を中心に粉砕器を傾けるように延び
て、容器の清掃を容易にする。示されたような、片持ち
軸を有する水平粉砕器は、この傾けの適用に特に適して
いる。第１図は粉砕器の通常の水平動作状態を示し、第
２図は粉砕器の傾いた状態を示す。２つの装置８０は上
部構造８２から、ハウジングアセンブリ５０のどちらの
側にも延びる。耳軸６４はハウジングアセンブリの側面
に固定され、そこから放射状に突出して、装置８０の円
形の穴内で軸支的に支えられている。

水カラム６２は上部構造８２の中に据えられ、一方の端
で台６６に軸支的にしっかりと止められ、他方の端でモ
ータ設置板６８に軸支的に固定される。モータ設置板６
８は粉砕モータ１０に固着されている。

水力利用システムに動力を与える電気モータと、電気粉
砕モータは、両方とも、圧縮された工場空気によって動
く、空気の作用による制御システム（示されていない）
によって調整される。システムの動作を制御するための
適当な制御板８４は、便宜上、上部構造８２上に支持さ
れる。空気の作用によるシステムは、可燃性の生産物が
粉砕されるときに使わなければならない防ｆｆｉ’ｌ気
スイッチの費用を節約する。

動作に際しては、液体生産物またはスラリは、水力駆動
生産ポンプ７６によって、生産物入口１つを通って容器
１８に汲まれ、回転するロータ１６によって、粉砕媒体
２０全体に分散される。こンチメートル）直径のロータ
ディスク２４を、毎分２５９０フイート（毎分７８９．
４メートル）のリムスピードで回転させる。粉砕された
生産物はスクリーン要素３４を通って滲出し、生産物出
口４９に至る。同時に、容器は、冷却被覆物５６を通っ
て循環している作動液体によって冷却される。作動液体
は、軸１２が容器に入る場所で軸１２を取り囲んでいる
封５２に圧力を与える。

容器を清掃する場合は、水カラム６２の伸長により、粉
砕器は耳軸６４を中心に傾き、容器の出口側の端を下げ
る。それから端カバーアセンブリとスクリーン装着アセ
ンブリは、最初に保持リングを緩めることにより、迅速
に容器アセンブリから取り外される。釘４７と５１は端
カバーとスクリーンアセンブリの双方が即時、に落下す
ることを防ぐ。アセンブリの連結を解くには、まず端カ
バー、次にスクリーンアセンブリを軸方向に引くことで
、釘が対応する穴から除去さ、れる。粉砕器の角度は、
媒体を、そのときには開放されている端から、適当な容
器７０に、便宜的に排出することを可能にする。端カバ
ーとスクリーンアセンブリの連結が解かれた状態では、
ロータは、ねじを切られた部分３０からナツト２８を取
り外すことによっ容易に引き戻すことができ、取替えの
ためロータを軸から摺動して外したり、あるいは清掃の
ため容器により完全に近接できるよう、単に一時的に取
り外すこともできる。ロータが装着され、スクリーンと
端カバーが再装着されるとき、この手順は逆になり、装
置は水平位置に戻される。

粉砕媒体は通常生産物入口１９から加えられるが、スク
リーンが外されているときに容器の開放端から加えても
よい。これに関連して、ラム６２は媒体を分配するため
に容器を傾けるのに有効である。所望の場合には、装置
は容器のモータの端をわずかに下げるよう設計されても
よい。

【図面の簡単な説明】

第１図は転勤台上の水平粉砕器の透視図である。第２図は粉砕器が傾いた状態を示す側面図である。第３図は第１図の線３−３による粉砕器の横断面図であ
る。図において、１０は粉砕モータ、１２は軸、１６はロー
タ、１８は円筒形の容器、１つは生産物入口、２０は媒
体、２２は円筒部、２４はディスク、２６は溝、３２は
スクリーンアセンブリ、３４はスクリーン要素、４０は
容器アセンブリ、４４は端カバーアセンブリ、４６は保
持リング、５０はハウジングアセンブリ、５２は封、５
６は冷却被覆物、５８は外殻、６２Ｇよ水カラム、６４
は耳軸、６６は台、７２は電気モータ、７４は循環ポン
プ、７５は水力モータ、７６は生産ポンプである。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）粉砕モータと、前記モータにより回転駆動される軸と、前記軸上に設けられるロータと、前記のロータと軸を取り巻き、粉砕媒体と生産物がその
内部で前記ロータによって撹拌される、一方の端に生産
物入口、他方の端に出口を有する容器と、生産物出口に近接して、前記媒体を容器内に保持し、粉
砕された生産物を通すスクリーン手段と、前記媒体の除
去を容易にするため、容器の出口側の端を下げるよう、
前記粉砕容器を傾ける手段とを含む水平媒体粉砕器。
（２）前記傾ける手段が、粉砕器が傾けられるように設けられた耳軸と、一方の端
で前記粉砕器に、他方の端で台に、軸支的に装着された
水カラムと、前記水カラムに動力を与えるため作動液体を汲む循環ポ
ンプを含む水力動力システムとを含む、特許請求の範囲
第１項に記載の粉砕器。
（３）さらに、前記の容器を取り囲み、前記容器とそれ
を取り囲む外殻とによって形成される冷却被覆物を含み
、前記作動液体が、前記循環ポンプにより、前記被覆物を
通って容器を冷却するために汲まれる、特許請求の範囲
第２項に記載の水平媒体粉砕器。
（４）さらに、前記軸が容器に入る場所で、生産物と媒
体を容器内に封入するため、前記軸を取り囲む圧力封を
含み、前記作動液体が前記の封の外側に汲み上げられ、
外側の圧力を封の容器側の圧力よりも大に維持する、特
許請求の範囲第２項または第３項に記載の粉砕器。
（５）前記作動液体が生産ポンプを回転させる水力モー
タをも駆動するような、特許請求の範囲第２項、第３項
、第４項のいずれかに記載の粉砕器。
（６）前記ロータが適当な重合体で作られ、容器内で生
産物と媒体とを攪拌するための、複数個の、一体的な、
間隔を隔てた環状のディスクに取り巻かれる円筒として
形成された、特許請求の範囲第１項に記載の粉砕器。
（７）ロータが、モータの軸に設けられるよう、ブロー
チ削りされた中央の開口部を有し、ロータが軸とともに
回転するよう、その開口部と軸とが平らな側面を有する
ような、特許請求の範囲第６項に記載の粉砕器。
（８）スクリーン装置がさらに、ロータの出口側の端に
合う、杯状のスクリーンアセンブリを含み、前記スクリ
ーンアセンブリと端カバーアセンブリが、前記容器の出
口側の端をなして、前記容器に取り外しできるよう結合
され、前記スクリーンアセンブリが、粉砕された生産物
を、容器または前記スクリーンアセンブリの内側から、
前端のカバーアセンブリの外側へ通すような、特許請求
の範囲第１項に記載の粉砕器。
（９）前記端カバーアセンブリと前記スクリーンアセン
ブリが、容器と端カバーの間の継ぎ目を一周している、
迅速に取り外しできるリング型の保持物によって、取り
外しできるように容器に結合され、前記端カバーが前記
スクリーンアセンブリを取り囲み、スクリーンアセンブ
リを容器アセンブリと係合された状態に保ち、前記保持
物は、スクリーン、媒体、そしてロータの取替えや清掃
のために、端カバーやスクリーンアセンブリを迅速に取
り外すことを可能にし、粉砕器を傾けて容器の出口側の
端を下げる際に媒体の容易な排出を可能にするような、
特許請求の範囲第８項に記載の粉砕器。
（１０）前記容器が容器の入口側の端で、取り外しでき
るようにハウジングと結合され、前記ハウジングが軸を
取り囲み、モータから容器まで延びて、容器とハウジン
グの間の継ぎ目を一周する、迅速に取り外されるリング
型の保持物によって、容器と結合されているような、特
許請求の範囲第１項に記載の粉砕器。