JPS61186834A - 粉粒体の粒度計 - 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】 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、造粒あるいは分級工程において、
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
粒度の計測と制御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、従来は綱篩式の
ロータツブ式粒度分布測定機、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、造粒
あるいは分級等の各工程から被計測対象となる粉粒体を
サンプリングし、ざ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なオフラインで計
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５８−２０５０
４０）に記載された網筒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。

ｌ）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。従って、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ブ式を除いては
、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）ロータツブ式は、網目の異なった綱篩数個を重ね合
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。

従って、分級後各々の網筒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
であって、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、広範囲に渡って分級点を変化せしめる
ことは不可能である。

５）さらに上記の網筒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 以下、この発明を図面に基づいて説明する。

第１図は、本発明の基本要素の一つである網筒の構造を
示している。網１は篩枠２と網押さえ３によって固定さ
れている。一方、篩枠２は、外部動力例えば空気圧で作
動する工アーシリンダ４により上下動することが出来る
仕切り５を設置している。これによって、網１上に投入
された粉粒体は、篩分は作用が終了した後、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
切り５を取り除く、即ち、ここでは上方に移動せしめる
ことにより篩上な外部へ容易に排出することが出来る。

第２図は、各々メツシュの異なった、すなわち網目の相
違する網６．７．８及び９を平面的に同一篩枠ｌＯに配
置した綱篩の構造を示している。更に、各組との境に仕
切り１１．１２．１３を設けて各組を各々仕切っている
。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
加えることによって、篩分は後仕切り１１を取り除く。

網６上に残った篩上は、より粗い網目の網７に移動する
。この場合、篩枠ｌＯ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ｌＯ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
切り１２を開くことにより、更に粗い網目の＄１１３８
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ｌＯの
左端に同じようなエアーシリンダ４により開閉する仕切
りを設けておけば！！＄９上の篩上も容易に排出するこ
とになる。

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（ｒｓ分け）されたことになる。

若し網９が無い場合は、網８上の篩上は網９の位置より
排出されることになる。

第３図は、順次網目の粗い網１４．１５．１６．１７．
１８．１９及び２０を平面的に同一篩枠２１に配置した
綱篩の第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、各組はエアーシリンダ
で上下する仕切り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図は、本発明の実施例である。本図では、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
をもった網筒機は、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ｌＯを装着して
いる。但し、網９は取り付けられていない。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より投入され、第２図の網６上
に落下する。

ここにおいて、振動１１ｉ９３０が振動を開始し、篩枠
１０が篩分は作用を開始する。数１０秒程度の篩分は操
作がｗ４６上の粉粒体に加えられることにより、網６の
メツシュに相当する粒径より細かい粒子群である篩下は
ｗＪ６を通過し、受ホッパ３５を経由して計重機３６の
ホッパ３７に落下する。制御器３８の指令により計１機
３６は網６の篩下の重量を計重し記憶する。その後ホッ
パ３７の下部ゲート３９を問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を介して仕切り１１が開とな
り、網６上の篩上はｗ４７上に移動する。続いて仕切り
１１は再び閉じる。更に、上記と同様の篩分は操作が繰
り返えされ、Ｗｉ７の篩下は計重され篩上は網８上に移
動する。かくて最後は、網８の篩上が仕切り１３を通過
し網９に相当する部分よりホッパ３７中に落下し、計重
機３６で計重され排出される。

以上によって、サンプルの篩分は操作が終了し、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、予めサン
プル量を計重することも容易に考えられる。この場合は
、上記各計重値とサンプル量より制御器３８は粒度ある
いは粒度分布を算出し、目的の計測を完了する。

作用 次に作用を第４図と共に説明する。以上により、制御器
３８には、各組の篩下の重量と網８の篩上の重量が記憶
されている。以上の重責の和、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、全く人手をわずられすことな
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った粒度を求める
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、使用する網のメツシュを選択することにより、非常
に粗大なメツシュから細かいメツシュのものまで自由に
使用出来ることになる。

よって、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。但し、綱篩では２０μ曙程度が篩分け
の下限といわれており万能ではない。

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。

即ち、第５図において粉砕Ｉ！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１
１４０への原料投入用供給機４１にフィードバックし、
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。又、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にてサンプリングし、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
よって、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４６の量を一定にし、供給４１
！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っ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ｖ１４８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。

実施例 第４図は、この発明の実施例である。第２図に相当する
篩枠ｌＯは、ステンレス製であり２２０Ｘ２２０ｏ＋Ｗ
ｒノＷ６．７及び８を設ｆｆｉ　ｂ　ｒ　Ｉ、”る。網
９に相当するところは、網を設けずブランクとなってい
る。又、サンプル投入口３４及び受ホッパ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、振巾４
０ｍｍで１分間３００回の撮動を篩枠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６００
ＣＣのサンプルは網の目間により異なるが約２分間〜０
．５分間位で分級作用を終了する。各ｗＪ６．７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
けられた仕切り１１．１２及び１３の開閉によって遂次
計重機３６のホッパ３７に投入され計重される。

この計重機３６の精度は０．５％であって、高精度の計
測を可能としている。それらの値は、マイクロコンピュ
ータを内蔵した制御器３８によって、各篩下と篩上の総
和を分母とし、各篩下及び篩上な分子として演算し、各
々の網の目間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っている。サ
ンプル投入からプリントアウト塩の所要時間は５〜２分
程度であって、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。

発明の詳細 な説明したように、この発明は自動開閉する仕切りを設
けた綱篩を使用したｗ４篩機を使用し、更に、計重機と
制御器を使用しているため次の効果が期待出来る。

（１）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。従って、この計測値を粉砕機、造粒
機あるいは分級機の制御あるいは異常検出に利用出来る
。

（２）綱篩による篩分けは極めてシャープなカットをす
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
い範囲にあっ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ｉｌｌ特出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図より第３図までは、この発明に使用するｗ４ｍの
構造を説明している。第４図は、同網筒を使用したこの
発明の実施例である。 第５図より第７図は、この発明の利用例である。図にお
いて、 １：網　　　　　　　２：篩枠 ３：網押さえ　　　　４：エアーシリンダ５：仕切り　
　　　　６：網 ７：ｗ４　　　　８：網 ９：ｗＪ　　　　　　　１０：篩枠 ｌｌ：仕切り　　　　　１２：仕切り １３：仕切り　　　　　１４：網 １５　：　！ＩＱ　　　　　　１６　：網１７：網　　
　　　１８：網 １９：網　　　　　２０：網 ２１：ｉｉＪ枠　　　　　　２２：枠 ２３：仕切り　　　　　２４：仕切り ２５：仕切り　　　　　２６：仕切り ２７：仕切り　　　　　２８：仕切り ２９：仕切り　　　　　３０：振動源 ３１：フレーム　　　　３２：棒 ３３：カバ−３４＝サンプル投入口 ３５：受ホッパ　　　　３６：計重機 ３７：ホッパ　　　　　３８：制御器 ３９：下部ゲート　　　４０：粉砕機 ４１：供給機　　　　　４２：サンブラ４３：粒度計　
　　　　４４：調節計 ４５：造粒機　　　　　４６：バインダ４７：コントロ
ールバルブ ４８：分級機 オ　１　図 ヤ　２　羽 オ　３　ｍ オー＋目

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、サンプルを１個の網を持った網篩機に投入して篩分
   け、該篩下を計重機に送入して計重し、更に網篩機の篩
   枠に設けられた仕切りを取り除いて篩上を排出し、該篩
   上を計重機に送入して計重し、両計重値を制御器により
   演算することにより、該サンプルの粒度を求めることを
   特長とする粉粒体の粒度計。 ２、サンプル投入口の上部に設けた計重機により計重し
   たサンプルを、サンプル投入口より投入し、該計重値と
   特許請求の範囲第１項記載の、篩下及び篩上又はそのい
   づれかの計重値とにより該サンプルの粒度を求めること
   を特長とする特許請求の範囲第１項記載の粉粒体の粒度
   計。 ３、サンプルを篩枠内に平面的に配置された複数個の網
   目を異にする網を持った網篩機の最も細い網目の網に最
   初に投入し、該篩下を計重機に送入して計重し、更に該
   網の周辺に設けられた次の網との境にある仕切りを取り
   除いて、より粗い網目の網に該篩上を移動せしめ、該網
   の篩下を同様計重し、更に該網の周辺に設けられた次の
   網との境にある仕切りを取り除いてより粗い網目の網に
   該篩上を移動せしめ、該網の篩下を同様計重するなどし
   て順次より粗い網目の網の篩下を計重し、最後に最も粗
   い網目の網の周辺に設けられた仕切りを取り除いて該篩
   上を排出し、計重機に送入して計重し、これらの計重値
   を制御器により演算することにより、該サンプルの粒度
   分布又は粒度を求めることを特長とする粉粒体の粒度計
   。 ４、サンプル投入口の上部に設けられた計重機により計
   重したサンプルをサンプル投入口より投入し、該計重値
   と特許請求の範囲第３項記載の、各網の篩下の計重値又
   は各網の篩下の計重値と最後の網の篩上の計重値より該
   サンプルの粒度分布又は粒度を求めることを特長とする
   特許請求の範囲第３項記載の粉粒体の粒度計。 ５、粉砕機より生産される粉粒体の粒度分布又は粒度を
   、特許請求の範囲１〜４項のいずれか１項に記載の粉粒
   体の粒度計を使用して検出し、粉砕機へ投入する原料の
   供給量を自動制御することを特長とする粉砕機の自動制
   御装置。 ６、造粒機より生産される粉粒体の粒度分布又は粒度を
   、特許請求の範囲１〜４項のいずれか１項に記載の粉粒
   体の粒度計を使用して検出し、造粒機へ投入される原料
   又はバインダあるいは両者の各々供給量を自動制御する
   ことを特長とする造粒機の自動制御装置。 ７、分級機より生産される粉粒体の粒度分布又は粒度を
   、特許請求の範囲１〜４項のいずれか１項に記載の粉粒
   体の粒度計を使用して検出し、分級機を含めた前工程の
   異常を検出する異常警報装置。