WO1985000302A1 - Roller mill - Google Patents

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WO1985000302A1
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WO
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roller
grinding
outer peripheral
peripheral surface
crushing
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PCT/JP1984/000334
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English (en)
French (fr)
Inventor
Katsuhiko Shimojima
Masaki Hamaguchi
Hiroshi Obana
Takemi Aizawa
Hiroyuki Ninomiya
Original Assignee
Kabushiki Kaisha Kobe Seikosho
Onoda Cement Co., Ltd.
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C15/00—Disintegrating by milling members in the form of rollers or balls co-operating with rings or discs
    • B02C15/04—Mills with pressed pendularly-mounted rollers, e.g. spring pressed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C15/00—Disintegrating by milling members in the form of rollers or balls co-operating with rings or discs
    • B02C15/003—Shape or construction of discs or rings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C15/00—Disintegrating by milling members in the form of rollers or balls co-operating with rings or discs
    • B02C15/004—Shape or construction of rollers or balls

Definitions

  • a rotary shaft of a vertical axis is provided on a grinding table rotating in a substantially horizontal plane, and the lined raw material is sandwiched between a rotatable grinding roller pressed toward the upper surface of the grinding table and the grinding table. It relates to the improvement of crushed ⁇ -mills, and more particularly to roller mills for the purpose of reducing vibration and improving milling efficiency.
  • Tube mills such as ball mills with a high crushing capacity have been used for grinding high-hardness solids such as cement blast furnace blast furnace slag, etc. It is uneconomical.
  • Roller mills generally have a higher grinding efficiency than tube mills.
  • FIG. 1 is a side elevational view showing an example of the structure of a conventional killer roller mill.
  • reference numeral 1 denotes a grinding table, which is a vertical table driven by a motor or other unillustrated motor source. Actively rotate 2 in the horizontal plane
  • annular groove 3 is formed, and the annular groove 3 has an arc-shaped cross-sectional shape that falls downward as shown in the figure.
  • the milling rollers 5a and 5b are rotatably supported by the mouth rails 9a and 9b inserted into the milling chamber 8 through the thick casing 7 and ⁇ -rollers 9a and 9b.
  • the minimum limit of the width of the gap 6 between the grinding rollers 5a, 5b and the ⁇ -shaped groove 3 is set by contacting the heads of 13b (not shown) with the frames lla, iib. Have been.
  • frames 11a and 11b are connected to each other by a tensioning device 14 and rods 15a and 15b. 'Thus, the frames 11a, 11b are subjected to a rotational bias in the direction in which their tops approach as shown by arrow A', whereby the grinding rollers 5a, 5b cause the annular grooves 3a. Force urged in the direction As described above, frames 13a and 13b
  • 1 1a, 1 1b is restricted from rotating in the direction of arrow A, and
  • the minimum limit width of S will be set.
  • the raw material supplied to the center of the upper surface of the grinding table 1 is moved toward the outer periphery by the shape of the truncated cone formed at the center of the grinding table 1 and the centrifugal force caused by the rotation of the grinding table 1. That is, it moves into the annular groove 3 and is caught and crushed by being caught in the gap 6 between the crushing rollers 5 a and 5 b and the crushing table 1.
  • the milling roller 5a is
  • the force is transmitted, and the pressing force of the crushing roller 5b in the direction of the annular groove 3 is.
  • It is configured to automatically adjust in response to changes in layer thickness.
  • the granulation is carried out by a sorting device (not shown) provided in the upper part of the grinding chamber 8.
  • Sorting is carried out, and only powder with a certain particle size or less goes out of the grinding chamber 8
  • the thickness d of the gap 6 between the two curved surfaces is set so that the thickness d 2 at the front end or the rear end is always larger than the thickness d 0 at the center. ing.
  • the raw material is not ground at the point i 6 just below the roller where the compression is maximized, as shown in Fig. Seen in the direction of movement of the crushing table i (arrow), this is performed at the crying point 17 (the point just behind the center of the roller) at the front (right side of the figure). As shown in FIG.
  • the peripheral speed of the outer peripheral surface 4 of the crushing roller 5 near the Oi penetration point 17 is expressed as shown in FIG. Can be. That is, the peripheral speed on the side of the annular groove 3 is proportional to the radius from the rotation center 0 of the pulverizing table 1. For example, when the outer peripheral surface 4 of the pulverizing roller 5 is viewed in the width direction, a point 17a relatively close to the center 0 is obtained. Peripheral speed is V a, from center 0 Assuming that the peripheral speed of the it ⁇ -distant point i 7 b is V b, V b> V a
  • Self-excitation may cause the flow of raw powder in gap 6 due to shearing force
  • the factor of the automatic twisting of the grinding roller 5 is in the gap S.
  • the thickness is constant in the space S as seen in the ⁇ - ⁇ 9 directions [Fig. 2 (a)]
  • the thickness at the front or rear end is larger than that at the center
  • the raw material that has been ground in the adhesive area is finely ground in the slip area.
  • This slip area will be large, but in this case the recruiting power is large.
  • Taibatsu has prevented the flow of the raw material in the gap between the grinding roller and the groove of the grinding table in the roller direction to reduce self-excited vibration and improve the grinding efficiency.
  • the main point is that the raw material supplied on the grinding table is crushed by the grinding table, which is rotatably supported by ⁇ -—, and pressed toward the upper surface of the grinding table.
  • a roller mill that crushes by narrow pressure between the crusher and a roller, at least one crush groove of a circle that is coaxial with the ⁇ -roller that supports the crushing hole is formed on the outer peripheral surface of the crushing roller. Exists at the point.
  • Fig. 1 is an example of a sectional side view of a conventional roller mill
  • Figs. 2 (a) and (b) are side views showing the relationship between the removal of the grinding roller and the grinding table of the same roller mill
  • Fig. 3 is a front view of the crushing roller for explaining the crushing state
  • Figs. 4 and 5 are plan views of the crushing roller, respectively
  • Fig. 6 is a schematic explanatory view showing the crushing section
  • Fig. 7 is a side sectional view showing the relationship between the grinding roller and the grinding table of the roller mill according to one embodiment of the present invention
  • Figs. 3, 10, and 1i are the grinding ports.
  • 9, 12, 13, and 14 are schematic side sectional views showing the relationship between the milling table and the milling table.
  • Abbreviation Explanatory diagram Fig. 15 shows the experiment of the relationship between the processing value and the plane value.
  • Fig. 7 shows the grinding of the roller mill according to one embodiment of the invention.
  • FIG. 4 is a side sectional view of a roller and an inscription table portion. Elements common to those shown in Figs. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals.
  • the outer peripheral surface 24 of the milling roller 25 pressed toward the center of the roller has the same shape as the roller 9 at the center when viewed in the
  • the SI sinking part 27 is formed, and the crushed ⁇ -la 25 itself collapses.
  • Fig. 7 shows only one piece formed at the center in the width direction of the grinding roller 25.
  • the new surface shape ⁇ of the fallen part 27 is substantially semicircular in the case shown in the figure, but this is a square shape, a square mating shape, a triangular shape or any other shape.
  • the central part of the roller 25 is a part that does not add to grinding at all, and if it is too shallow, the life of the roller will be shortened if it gets worn, so consider this point and determine the depth There is a need.
  • a groove is formed at the center of the grinding roller 25.
  • the engraving has a negative effect on the reduction of the slip area, thereby reducing the pressing force and the shearing force from the table rotation. As a result, self-excitation does not occur even if the ⁇ -layer has the above-described defect. .
  • the design of the depression by the design of the depression,
  • the powder can be ground, the pressing force can be effectively applied to the powder layer. Therefore, the effect of not only preventing the self-vibration due to the collapse of the pulverized powder but also improving the pulverization efficiency is produced.
  • the grinding roller 25 Since the structure is such that it easily flows (runs away) from the gap 6 between the grinding roller 25 and the grinding table i, the grinding roller
  • the raw material Before the pressing force of 25 works on the raw material powder effectively, the raw material is sprinkled, and sufficient compression and crushing is not performed.
  • the cross-sectional shape of the gap formed between the outer peripheral surface of the grinding roller and the upper surface of the crushing table becomes a wedge-like shape with a decreasing cross-sectional area as it goes outside the crushing table. I thought about the configuration. If such a composition is adopted, crushed ⁇ -la and powder frame
  • the above-mentioned shape is given by forming a tapered surface Q on the outer peripheral surface of the milling Q-roller with a new surface ⁇ decreasing toward the tip of the miller Q.
  • the gap is narrowed in a wedge-like shape toward the outside, so that the flow of the raw material in the outward direction is restricted. It became.
  • FIG. 8 is a schematic side sectional view of a roller mill according to an embodiment of ⁇ : generation.
  • a taper surface 24a is formed in which a new area when cut in a plane perpendicular to the roller ⁇ 9 decreases toward the tip of the roller ⁇ 9.
  • the gap 26 formed by the tapered surface 24a and the annular groove 3 has a shape that becomes narrower toward the outside as viewed in the radial direction of the grinding taper i.
  • the thickness Db of the outlet portion 26b is smaller than the thickness Da of the inlet portion 26a of the gap 26.
  • the inflowing raw material is introduced into the gap 26 between the milling roller 25 pressed onto the annular groove 3 thereat.
  • the gap 26 between the outer peripheral portion 24 and the outer peripheral portion 24 is formed in a wedge shape in which the area decreases in the outward direction.
  • the outward flow of the raw material is suppressed.
  • the inconvenience that the unmilled raw material flows out of the grinding table i is eliminated, and only the sufficiently ground raw material is nozzles.
  • the wedge shape in which the gap 6 between the grinding port 25 and the grinding table 1 gradually narrows toward the outside of the grinding table 1. Therefore, as an example of a practical example for giving a wedge shape, as shown in FIG. 9, various patterns are schematically shown, the outer peripheral surface shape of the milling hole roller 25 and the milling table 1 are shown. Forming a wedge shape in relation to the outer peripheral shape ⁇ is all included in the technical scope of the present invention.
  • a wedge-shaped gap 6 is formed between the milling roller 25 and the milling ⁇ -roller 1 by removing the entire ⁇ parallel new surface of the milling roller 25 from the trapezoidal shape. Is what you do.
  • the wedge-shaped gap 6 is formed between the milling roller 25 and the outer circumference ⁇ (right side of the figure) of ⁇ ⁇ and the C series of the crushing table 1 of FIG. .
  • the outer circumference of the table 1 is made higher by the combination of straight lines.However, the outer surface of the C series milling table 1 is made higher by the concave curved surface of the hollow. ing. Also, throughout the entirety of Fig.
  • the tip ⁇ outer peripheral surface 24a of the crushed ⁇ -roller 25 is gradually lowered as the suffix No. increases from 1 to 4 (however, the suffix (There is no substantial difference between No. 2 and No. 3), especially in suffix No. 4 the annular groove 3 and the bottom face are flush. Even such a configuration is included in the technical scope of Taito, since the self-excited vibration prevention effect as described above by the ⁇ -shaped groove 3 is exhibited.
  • the suffixes Nos. 3 and 4 have a step on the surface of the inscription table 1 in each of the A, B and C series. As long as this is guaranteed, the improvement of the grinding effect can be seen.
  • FIG. I0 is a schematic sectional view of a milling roller and a milling table portion of a roller mill according to an embodiment of * generation.
  • the same reference numerals are used for components common to those shown in Figs. 1 and 2. '
  • the center line Y of the cross section of the milling ⁇ -la 25 does not coincide with the center line 23 of the new surface of the annular groove 3 of the milling table 1.
  • the center line is coincident.
  • the angle to the vertical line Z is i and c 2
  • the mounting position of the roller ⁇ 9 is determined so that n 2> 1.
  • the shape of the gap 26 is formed in a wedge shape by setting the relationship between the angle OCi of the center line and the vertical line to the vertical line so that ⁇ 2 > ⁇ . .
  • ⁇ ⁇ ⁇ 2
  • the center line Y of the new surface in the width direction of the milling roller 25 is moved outward from the center line 22a of the new surface of the groove 3.
  • the milling D-La 25 is supported so that it can be tilled freely, and the center of the radius of curvature of the outer peripheral surface 24 of the milling roller 25 is substantially:
  • ⁇ 4 is the center of the sectional view of the annular groove 3 Line 2 2a It can be formed in the same way, even if it is placed on the outside (as viewed in the radial direction of the grinding table 1).
  • both the outer peripheral surface of the grinding roller 25 and the upper surface of the powder frame table 1 are flattened.
  • the wedge-shape is obtained by combining the grinding ⁇ -la 25 in Fig. 9 with the grinding table 1 of Fig. 9B series.
  • a gap can be formed >>
  • Fig. 15 shows a conventional roller mill ( ⁇ represents the experimental value), a broken part in the grinding ⁇ -la, and a gap between the outer peripheral surface of the grinding roller and the upper surface of the grinding table formed in a wedge shape.
  • Blaine value (representing the particle size) with respect to the treatment amount The unit is cfl 2 Z ff), which was obtained by experiment.As is clear from the figure, when the same amount of raw material was processed per unit time, it was much more Obtain fine-grained products
  • the micro-vibration region is considered to be a region that causes slight vibration without any hindrance to operation, and the weak vibration region is considered to cause long-term tillage if more vibration occurs. This is a region where vibration larger than that in the microtremor region occurs, and the difference between the present invention and the conventional roller mill is clearly understood.
  • the starting material is the raw material supplied on the crushing table, and the crushing table and the crushing roller rotatably supported by the roller ⁇ and pressed against the upper surface of the crushing table. And at least one annular depressed portion is formed on the outer peripheral surface of the crushing roller in the same manner as the orifice for supporting the crushing roller. Because there is
  • the vibration is suppressed and the pulverization efficiency is improved.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Crushing And Grinding (AREA)

Description

明 細 書 発明の名称
ロー ラ ミリレ
技術分野
本発明は、 垂直軸のまわリ を略水平面内で回転する粉碎 テーブル上に供,袷した原料を、 粉碎テーブル上面に向かって 押圧される回転自在の粉碎ローラと前記粉砕テーブルとの間 で挟圧破碎する σ—ラ ミルの改良に係り、 特に振動の減少や 粉碎効率の向上等を目的とするローラ ミルに関するものであ る。
背景技術
セメ ン ト クリ ンカゃ高炉スラグ等の高硬度固形物の粉碎に は、 破砕能力の高いボールミル等のチューブミ ルが用いられ てきたが、 かかるチューブミルは効率が低く ラ ンニングコス ト を押し上げる為非常に不経済である。
このよ うな点から比較的効率の良い上記口一ラ ミル セメ ン ト ク リ ンカゃ高炉スラグ等の粉砕に利用したいという観点 から色々研究が行なわれている。
しか しローラ ミルの場合は、 チューブミルのよ うにボール 等の粉砕媒体と原料との衝突更には摩碎によつて原料の粉碎 を行うのではなく 、 機合に支承された粉碎テーブルと粉碎 ローラ との間に晡み込んだ原料を、 両者の挟圧力によって破 碎しょ ラとするものであるから、 粉碎ローラ等に生じた振動 は多く の場合機合に伝達され、 チューブミルと較べて極めて l 大きい捩數が発生する。 その為セメ ン ト ク リ ン力や高炉スラ
グ等の高硬度固形 ¾の粉碎用にローラ ミルを使用することに
ついてはちゆ うちよしている向きが多い。
またローラ ミルは、 チューブミルに比して一般に粉砕効率
5 が良いと考えられているが、 現在のローラ ミルの效率はかな
らずしも潢足しうるものではなく、 改善の余地がかなりある
ものと考えられる。
上記のような口一テ ミルにおける振動、 と り わけ粉碎 σ— ラの振 irによって発生する振動の原因には、 大別して（1 ) 原
0 料の硬度又はその変化に起因して生じるものと、 （2) 粉碎原
料の滑リ によつて生じる所諝自励振動とがあリ 、 *癸 は後
者の g励振動の低減及び粉碎効率の向上等を目的とするもの
である。
まず第 1図乃至第 5図を参照して上記自励振動の生じる原 因について説 ¾する。
1 5
第 1 図は、 従来の一殺的なローラ ミルの耩造の一例を示す 側新面図であり、 図中 1は粉碎テ一ブルで 図示せぬモータ 等の褽動源によリ垂直轴 2のまゎリを水平面内で積極的に回
転する。
0 粉碎テ一ブル 1の上面には、 上記垂直軸 2を中心とする環
状溝 3が形成され、 この環妆溝 3は図に示す如 く下方向に向 かつて陷投する円弧状の断面形状をなしている。
- また粉碎テーブル 1の上部には、 その外周面 4が上記環状
溝 3に対向する一 ¾の粉碎 Q—ラ 5 a ， 5 bが環状溝 3 との
5 間に隙間 6を介して環妆溝 3の方向へ押圧付勢された妆態で
OMPI 取り付けられている。
即ち粉碎ローラ 5 a ， 5 bは、 太体ケーシ ング 7を通して 粉碎室 8内へ挿入された口一ラ铀 9 a ， 9 bに回転自在に支 承され、 π—ラ轴 9 a ， 9 bは本体ケーシ ング 7外に設けた 水平軸 1 0 a , 1 0 bに垂直面内において摇動自在に取り付 けたフ レ ーム i 1 a , 1 1 bに固着されている。 ス ト ッ ノ 一 アー ム 1 2 a ( 1 bは図示せず） に螺着したボル ト 1 3 a
( 1 3 bは図示せず） の頭部がフ レー ム l l a ， i i bに当 接することにより、 粉碎ローラ 5 a ， 5 b と瓖状溝 3 との間 の隙間 6の幅の最小限界が設定されている。
また上記一組のフ レーム 1 l' a ， 1 1 bの各先端部は、 緊 張装置 1 4及びロ ッ ド 1 5 a ， 1 5 bによって引張勝手に連 繋されている。 '従ってフ レー ム 1 1 a ， 1 1 b はそれらの頂 部側が矢印 Aで'示す様に接近する方向に回動付勢力を受け、 それによつて粉碎ローラ 5 a ， 5 bが環状溝 3方向に付勢さ れる力 前述の如くボル ト 1 3 a ， 1 3 bによ っ てフ レーム
1 1 a , 1 1 bの矢印 A方向への回動が規制され、 結局隙間
Sの最小限界幅が設定されることになる。
従つて粉碎テ一ブル 1の上面中央部へ供給された原料は、 粉砕テーブル 1 の中央部に形成された円錐台状の上面形状及 び粉碎テ一ブル 1の回転による遠心力によって外周方向へ、 即ち環状溝 3内へ移動し、 粉碎ローラ 5 a , 5 b と粉碎テ一 ブル 1 の間の隙間 6に曦み込まれて挟圧破碎される。
但し一方の粉碎ローラ、 例えば 5 aに躏み込まれる原料の 層厚が厚すぎる場合には、 粉碎ローラ 5 aは緊張装置 1 4の
OMPI 回動付勢力に抗して上方向へ逸げる向きに回動するため、 そ
の回動力はロッ ド 1 5 a、 緊張装置 1 4、 ッ ド 1 5 bを介
して相手側の粉碎口一ラ 5 bを取り付けたフ レ ー ム i 1 bに
伝達され、 粉砕ローラ 5 bの環状溝 3方向への押し付け力が .
高められる。 結局の粉碎 o—ラ 5 a , 5 bの押压力が原料の
層厚の変化を受けて自動的に調整されるように構成されてい
る。
こ う して粉碎ローラ 5 a ， 5 bによって粉砗された原料
は、 粉碎テ一ブル 1の遠心力によつて粉碎テーブル 1 の外周
側へ移動し、 粉碎テーブル iの外周を囲繞する上向きのノズ
ル 1 6から吹込まれてくる上向きの空気流によって噴き上げ
られ、 粉碎室 8の上部に設けた図示せぬ選別装置によって粒
度の選別が行われ、 一定粒度以下の徵粉のみが粉碎室 8外へ
取り出され、 一定粒度に達しない粗玢は再度粉碎テーブル 1 '
の上面へ昃され、 粉碎: ¾理される。
ところで第 2図に示す如く従来の 一ラ ミルにおける粉铎
ローラ 5 a ， 5 bの外周面 4の π—ラ轴 9 a又は 9 bを含む
面で切新した場合の曲率半径 r及び環状溝 3のローラ铀 9 a
又は 9 b を含む面で切新した場合の曲率半径 Rとの間には、
従来、 E〉 rの閬係が成立する。
第 2図 （ a ) に示した例では
R = R i , r = ri ,
R i = r i + di ， d i = d o
で両曲面の間の隙間 6の粉碎ローラ半径方向の厚さ dは一定
( di - d o ) であリ、 同図 （ b) に示した钩では
O PI IPO R = R i , r = r 2 ,
R i > r 2 + d o 、 R i > r 2 + d 2 ,
d 2 > d 0
の場合を示し、 両曲面の間に隙間 6の厚さ dは中央部の厚さ d 0 よ り も前端側又は後端側の厚さ d 2 の方が常に大き くな るように設定されている。
またローラ ミルの場合、 原料の粉碎は、 粉碎 σ—ラ 5を正 面から見た第 3図に示す加く、 圧縮が最大となったローラ直 下の点 i 6で行われるのではなく、 粉碎テーブル i の進行方 向 （矢印） に見て手前 （図の右側） における喊み込み点 1 7 (ローラ中心から殳だけ後方の点） において行われるもので あ り 、 粉碎 a—テ 5を平面的に見た第 4図に示す如く 、 上記 嘘み込み点 1 7における粉碎テーブル 1め回転方向 （接線方 向） の周速 F 3 に対して粉碎 c:ーラ 5の外周面の回転方向の 周速 F <t は角度 αの分だけずれておリ、 このずれ角度 αに対 応して み込み点 1 7の直下の原料には F s の方向の剪断力 が ί勃 く こ と になリ 、 この剪断力 F s によっ ても原料粉末の 流動が生じ、 これが自励搪動を増大させている と考えられ る。
更に上記 Oiみ込み点 1 7の近傍における粉砕ローラ 5の外 周面 4の周速と、 粉碎テーブル 1の環状溝 3の周速とを比較 してみると、 第 5図に示す如く表わすことができる。 即ち環 状溝 3側の周速は粉碎テーブル 1の回転中心 0からの半径に 比例し、 例えば粉砕ローラ 5の外周面 4を幅方向に見た場合 中心 0 に比較的近い点 1 7 aの周速を V a と し、 中心 0から it鲛的遠い点 i 7 bの周速を V b とすると、 V b〉 V aとな
リ、 且つ粉碎ローラ 5の外周面 4の周速 V 0は V a と、 V b
との平均値となるから、 マ 〉 ¥ 0〉マ &の関係が成 ¾立
つ <·
つて粉碎ローラ 5の外周面 4と環妆溝 3 との藺には、 上
記周速の差によるスリ ップが生じており、 このスリ ッ プによ
る剪断力で隙間 6に原钭粉末の流れが生じることが上記自励
振動が生じる一因となっている。
このように粉碎ローラ 5の自¾捩動の要因は隙間 Sにおけ
る原料粉末の σ—ラ¾ 9方向への流れによるものであるが、
第 1 図及び第 2図に示したように従来のローラ ミルでは、 隙
Π間 S に厚みが ο—ラ铀 9方向に見て一定 [第 2図 （ a ) ]
か、 又は中央部よリも前绻部又は後端部の厚みの方が大きく
[第 2図 （ b ) ] なってぉリ、 いずれにしても前方及び後方
に開放された状態となっているため、 隙間 6で生じた原料の
流れを阻止する形状とはなっておらず、 自励振 «Γの生じやす
ぃ搆造となっているのである。
またローラ ミルでの粉谇は第 6図に示す様に圧縮力と s新
力によって行われ、 それぞれの力の領域を粘着領域 （圧縮
域） A及びスリ ップ領域 （荬靳婊） Bと呼ぶこ とにすれば、
粘着領域で耝碎された原料ほスリ ップ領域で微粉碎される。
このとき粉体層 Cにローラよリカを加えると第 2図 C a ) の
ような π —ラ形状では粉侓屠 Cが —ラの左右方向へ流出し
てはみ岀す確率が高くなる。 また 一ラの.幅ゃ径が大きい程
このス リ ツプ镇域 Βは大きくなるがこの場合募新力が大きく
OMPI な っ て粒子の流出確率が大き く なる。 この両方の影響が稆 まっ て、 粉の流出とぃラ現象が起こるが、 要はス リ ッ プ領域 Bの面積が大きいことが主因となり これに trーラの形状欠陷 が重なって発生するものと考えられる。
発明の開示
太発 は上記の点に鑑み、. 粉砕ローラと粉碎テーブルの瑷 状溝との間の隙間における原料の ーラ轴方向への流れを阻 止して自励振動の減少及び粉碎効率の向上を図らんとするも ので、 その要旨とするところは、 粉碎テーブル上に供給され た原料を、 該粉砕テーブルと、 π—ラ铀に回転自在に支承さ れ粉砕テーブル上面に向かつて押圧された粉砕ローラ との間 で狭圧して粉碎するローラ ミルにおいて、 前記粉碎ローラの 外周面に、 粉碎口一ラを支承する σ—ラ铀と同軸で円瓖妆の 粉砕溝を少なく とも 1つ以上形成した点に存在する。
図面の簡単な説明
第 1 図は従来の ローラ ミ ルの側断面図の一例、 第 2図 ( a ) ， （ b ) は、 それぞれ同ローラ ミルの粉砕ローラ と粉 砕テーブルとの形拔の閬係を示す側新面図、 第 3図は粉碎状 態を説明するための粉碎ローラの正面図、 第 4図及び第 5図 は夫々同粉碎ローラの平面図、 第 6図は粉碎部を示す概略説 明図、 第 7図は术発钥の一実施例に係るローラ ミルの粉碎 ローラ と粉碎テ一ブルとの関係を示す側断面図、 第 3図 ， 第 1 0図 ， 第 1 i図は粉砕口一ラと粉碎テーブルとの関係を示 す概略側断面図、 第 9図 ，第 1 2図 ， 第 1 3図 ， 第 1 4図は 粉碎口一ラ及び粉砕テ一ブルの関係を他の実施例で示す截略 説明図、 第 1 5図は処理量に対するプレーン値の関係を実験
により求めたグラフである。
(符号の説明）
1…粉碎テーブル 3…瓖妆溝
9…口一ラ轴 24…外周面
25…粉碎 Q—ラ 28…隙間
28 a '"入口部 2S b…出口部
27…陥投部
発明を実旛する為の最良の形態
続いて第 7図以下の添付図面を参照して术発 ¾を具体化し た実施例につき説钥し、 本発明の理解に洪する。
まず第 7図は术発明の一実施例に係るロー ラ ミルの粉碎
ローラ及び粉碑テーブル部分の側断面図である。 尚第 1図， 第 2図に示した構成要素と共通の要素には同一の符号を使用
する。
第 7図において、 粉碎テーブル 1の上面に穿った瓖状溝 3
に向かって押圧される粉碎ローラ 2 5の外周面 2 4には、 そ の D —ラ¾方向にみて中央部にロ一ラ铀 9 と同铀で円瓖拔の
SI没部 2 7が形成されており、 粉碎 σ—ラ 2 5 自身が陷没都
2 7によってくびれている如き形妆をしている。 尚 ½投部の 数は *癸明において制限しておらないが、 第 7図は粉碎ロー ラ 2 5の巾方向中央部に一侓のみ形成したものを示す。
尚この陷投部 2 7の新面形妆は図示の場合略半円状である が、 これは四角形状， 四角合状，三角形状その他任意の形状
に置き変えることができる。 この陷没部 2 7を形成した粉碎
ΟΜΡΙ ！ ローラ 2 5の中央部は粉砕に全く寄孚しない部分であり、 あ まり浅くすると摩ま毛したきた場合にローラの寿命が短く なつ て しまう為この点を考慮してその深さを块定する必要があ る。
κ 従ってこの実施例の場合、 粉碎ローラ 2 5の中央部に溝を
刻設することによってスリ ップ面積の減少に害年し、 それに よつて加圧力及びテーブル回転より受ける剪断力が小さ くな る。 その結果 σ—ラ形妆に前述の如き欠陥があ っても自励搌 動を起こさなく なる。. つまり陥没部の設計によって粉碎 π—
0 ラ 2 5の粉碎部の面積を調整できる訳で、 粉を理想的にとら
えて粉碎することができる為加圧力を粉体層に対し有効に作 用させることができる。 従って粉体靨のくずれによる自赫振 動を防ぐだけでなく粉碎効率を高めるという効果も生まれて く る。
5 また従来のローラミルでは、 上記したように粉碎原料が粉
碎ローラ 2 5と粉碎テーブル i との間に隙間 6から容易に流 れ出す （逃げる） ような構造となっているため、 粉碎ローラ
2 5の押圧力 が原料粉末に有効に作用する前に原料が ¾ げてしまい、 十分な圧縮破碎が行われず、 これがローラ ミル
0 の粉碎効率を低下させる一因となっている。 そこでこの問題
点を解块する為に粉碎ローラ外周面と粉砕テ一ブル上面との 間に形成される隙間の断面形状が粉砕テ一ブルの外側へ行く 程断面積が減少するよラな楔形状となるように構成すること を考えた。 この様な耩成を採用すると、 粉砕 π —ラ と粉枠
.5 テーブルの環妆溝との間で挟圧粉碑された原料の粉碎テ一ブ
OMPI WIPO ル半径方向への逃げ （流れ） が抑えられ、 粉碎効率が向上す ることが分かった。
上記锲形状は、 粉碎 Q—ラ外周面に cr—ラ铀先 ¾に向かつ て新面 ¾が減少するテーパ面 ¾形成することによって与えら れるが、 これによつて粉碎ローラ外周面と粉碎テーブルの瓖 妆溝との間の隙間の形状を、 粉砕テーブル半径方向に見て外 側程楔状に隙間が狭くなるようにされたので、 原料の外方-向 への流れが制限されることとなった。
第 8図 ，第 9図の実旛 を参照して楔形状の構成及び作用 効杲を更に詳細に述べる。
まず第 8図は^:発 ¾の一実施例にかかるローラ ミルの截略 側断面図である。
尚第 i図，第 2図に示した構成要素と共通の要素には同一 の符号を使用する。
上記粉碎ローラ 2 5の外周面 2 4の先端部分には、 ローラ 铀 9に直角の平面で切断した時の新面積がローラ铀 9の先端 に向かつて減少するテ一パ面 2 4 aが形成され、 このテーバ 面 2 4 aと環妆溝 3とによつて浃まれた隙間 2 6は粉碎テー パ iの半径方向にみて外傰程狭くなるような形状をなしてい る》
従って隙間 2 6の入口部 2 6 aの厚さ D a より出口部分 2 6 b の厚さ D bが小さくなつている。
ϋいて上記のような形状の粉碎 Q—ラによって粉碎を行う 場合の作動につき説明する。
粉碎テーブル iの中央部へ供給された原料は、 上記したよ うに粉碎テーブル 1の回転による遠心力により その半径方向 へ移動し、 環状溝 3内に流入する。
流入した原料は、 そこで環状溝 3上へ押圧された粉碎ロー ラ 2 5 との間の隙間 2 6に P み込まれて行く。
—方、 新面円弧状の環状溝 3 と粉碎 π—ラ 2 5のテーパ面
2 4 との間の隙間 2 6は前記したように、 外方向へ向かつ て靳面積が縮少する楔状に形成されている。
その為、 外方向へ流れ出そうとする原料が出口部分 2 6 b
で詰まり を生じ、 外方向への原料の流れが抑えられること にな り、 前記の通リ粉碎作用に実質的に寄与す.る出口部分
2 S b における挟圧によつて十分粉砕された原料のみが上記 出口部分を通つて粉砕テ一プル 1の外周部へ撐出されること になり 、 結局隙間 2 6の厚み即ち粉砕層厚が安定に保たれて 自励振動が減少する。
また上記のように原料の外方向への流れが抑えられる結 果、 未粉碎の原料が粉碎テーブル i の外方向へ流れ出すとい う不都合がなく なり 、 十分に粉碎された原料のみがノ ズル
1 6の方向へ流出するので粉碎効率が飛踵的に上昇する。
上記の如き粉砕効率向上効果は、 要は粉碎口一ラ 2 5 と粉 砕テーブル 1 の間に隙間 6が粉碎テーブル 1 の外方向に向 かって順次狭く なつていく という楔形状によって得られるも のであるから、 楔形状を与える為の実旛例と しては、 第 9図 に色々なパターンを略図的に示す様に、 粉碎口ーラ 2 5の外 周面形状と粉碎テ一ブル 1の外周形犾との相対的関係によつ て楔形状を形成するのは全て本発明の技衛的範囲に含まれ
O PI
、^Κ る。 例えば第 9 図において Aシ リ ーズの 4実施例は粉碎 ローラ 2 5の铀平行新面全形を台形拔とすることによって粉 碎 σ—ラ 1 との間に楔形状隙間 6を形或するものである。 第 9図の Β及び Cシリーズに係る実施倒ほ粉砕テーブル 1の 外周僳 （図の右側） を徐々に高く形成することによって粉碎 ローラ 2 5 との間に楔形状隙間 6を形成するものである。 尚 Βシリ 一ズの粉砗テーブル 1では直線の組合わせによって外 周倒を高く形或しているが、 Cシリーズの粉碎テ一ブル 1で は中くぼみの凹曲面によって外周側を高く形成している。 又 第 9図全侓を通じて耪碎 α—ラ 2 5の先端傰外周面 2 4 aを サフィ ッ グス No . が 1から 4に向けて大き くなるにつれて順 次低く していつており （但しサフィ ックス No . 2 と . 3の 間では実質的な差がない） 、 特にサフ ィ ックス No . 4では環 状溝 3 と底面を面一にしている。 この様なものでも、 瓖状溝 3 による前述の如き自励振動防止効果が発揮されることにな るので太発 ¾の技衛的範囲に含まれる。 尚サフ ィ ッ クス No . 3 ， 4のものは A , B , Cの各シリーズとも粉碑テーブル 1 の表面にいったん段部を形成しているが、 この様なもので も隙間 6の楔形状を保障する限り粉碎効果の向上が見られ る。
第 8図 ， 第 9図の実旌^では、 全ての粉碎 π—ラ 2 5につ いて外周面を直線的なテ一パ面とする ことによって先細と し、 それにより隙間 Sの楔形状化を達成していたが、 続いて 第 i 0図以下の図面を参照しつつ他の手段によつて隙間を楔 形状化する実施例を説 する。 第 i 0図は *発钥のー実施例に係るローラ ミ ルの粉碎ロー ラ及び粉碎テ一ブル部分の概略倜断面図である。 尚こ こでも 第 1 図 ， 第 2図に示した構成要素と共通の要素には同一の符 号を使用する。 '
第 1 0図においては、 粉碎 π—ラ 2 5の断面中心線 Yと粉 碎テ一ブル 1 の環状溝 3 の新面中心線 2 3 とは一致せず （従. 来のローラ ミルでは両中心線は一致している） 、 両者垂直線 Z に対する角度は な i と c 2 で、 な 2 > 1 となる ように ロー ラ铀 9 の取り付け位置が決定されている。
その為、 粉碎ローラ 2 5の外周面 2 4と環状溝 3 との間の 原料を挟圧する隙間 2 6の cr—ラ轴を合む垂直面で切断した 断面形状は、 図示の如く粉砕テーブル 1の半径方向外側程面 積が小さ く なる楔状をなし、 隙間 2 6の中間部 2 6 a の厚さ D 0.よ り出口部分 2 6 b の厚さ D bが小さく なつ ている。 即ちこの実施例では、 粉碎ローラ 2 5の断面中心線 Yを通 る外周面 2 4の曲率半径中心点: X 4 を環状溝 3 の断面中心線 2 3 より粉碎テーブル 1 の半径方向外側へ偏心させる と共 に、 上記のように两中心線の垂直線に対する角度 OC i と との閔係を α 2 > α ΐ となるように設定するこ とにより隙間 2 6の形状を楔形になしている。
また一方 α ι = <Χ 2 のままで第 i 1図に示すように、 粉碎 ローラ 2 5の幅方向の新面中心線 Yを澴妆溝 3の新面図中心 線 2 2 aより外方向へずらした妆態で粉碎 D—ラ 2 5を回耘 自在に支持する如くなし、 実質的に粉碎ローラ 2 5の外周面 2 4の曲率半径中心点： Χ 4 を環状溝 3 の断面図中心線 2 2 a ょリ も外側 （粉碎テーブル 1の半径方向に見て） に S置する 如く なしても、 同様に形成することが可能である。
第 1 2 図の （ 1 ) 〜 ( 4 ) は第 9 図のサフ ィ ッ ク ス No . 1〜 4に対応する変形を示すもので、 これらは第 1 0図 の実施例を基太として展開しているから粉碎ローラ 2 5の外 周面ほ球面でぁリ、 粉碎テ一プル 1 については第 9図の Cシ リ ーズのものを援用している。
又隙間 6 を楔形妆化する為の別の方法として、 第 1 3図 C 1 ) 〜 （4 ) に示す如く粉碎ローラ 2 5外周面および粉枠 テーブル 1上面を共に偏平とし、 且つ ¾碎テーブル 1上面を 耪碎 ーラ 2 5外周面に对して煩斜させることによ リ粉碎 ローラ 2 5外周面と粉碎テーブル 1上面との間の隙間が 楔形牧となるように構成しても良く、 或は第 1 4図 （ 1 ) 〜 ( 4 ) に示す如く第 9図 B シリ ーズの粉碎テーブル 1 に第 - · 1 2図の粉碎 σ—ラ 2 5を组合わせても楔形状の隙間を形成 するこ とができる》
以上の镲に構成することによリ、 粉砗ローラ と粉碎テ一ブ ルの環犾溝との藺で挟圧粉碎された原料の 一ラ-铀铀芯方向 の逃げ （流れ） が抑えられ、 粉碎ローラの擴動が抑制される と共に粉碎效率が向上するものである。 この効果の一例を第 1 5図に従って説明する。
第 1 5図は徒来のローラミル （Οが実験値を表わす） と粉 碎 π—ラに陷投部を設け、 且つ粉碎ローラ外周面と粉砕テー ブル上面との隙間を楔形拔に耩成した太癸明口一ラ ミル （壽 で示す） とを用いて処理量に対するブレーン値 （粒度を表し 単位は cfl2 Z ff ) の闋係を実験により求めたものであるが、 同図に明らかな如く単位時間当たリ同じ量の原料を処理した 場合、 末癸明を用いた方がはるかに細かい粒度の製品を得る
こ とができ、 ；*：発明に係る σ—ラ ミルの粉碎効率が飛躍的に 向上していることが理解されている。
さらに同グラフ中、 微振域とは、 運転に全く支障のない軽 微な振動を生じる領域を、 また弱掇域とは、 これ以上の振動 が生じると長期運耘に支障がでると思われる領域で、 微振域 より も大きい振動を生じる部分であり、 本発钥と従来のロー ラ ミルとの差が明瞭に理解される。
産業 J の利用可能性
以上に述べた様に *発钥は粉砕テーブル上に供給された原 料を、 該粉碎テ一プルと、 ローラ铀に回転自在に支承され粉 碎テ一ブル上面に向かつて押圧された粉碎ローラとの間で挾 圧して粉碎するローラ ミルにおいて、 前記粉砕ローラの外周 面に、 粉碎ローラを支承する口一ラ铀と同铀で円環状の陷没 部を少なく とも 1つ以上形成したものであるから、 粉砕口一
ラ と粉碎テーブルの瓖状溝との間で挾圧粉碎された原料の
α—ラ铀轴芯方向の逃げ （流れ） が抑えられ、 粉碎ローラの
振動が抑制されると共に粉砕効率が向上するものである。
O PI

Claims

1 請求の範 囲
1 .粉砕テーブル上に供給された原料を該粉碎テープルと、 ローラ¾に回転自在に支承され粉碎テーブル上面に向かつ
5 て押圧された粉碎 π—ラとの間で挟圧して扮碎する σ·—ラ
ミルにおいて、 前記粉碎 crーラの外周面に粉碎 ο—ラを支 承する口一ラ铀と同軸で円瑷拔に賂没部を少な く とも 1つ 以上形成'したことを特徵とするローラ ミル。
2.請求の範囲第 i項記載のローラ ミルにおいて、 粉碎ローテ 1 0 の外周面中央部に、 粉砕ローラを支承する —ラ铀と同釉
で円瓖状の陥没部を形成したローラ ミル。
3 .請求の範囲第 i項記載の —ラ ミルにおいて、 粉碎ローラ 外周面に形成した陷没部が粉碎テーブルと粉碎 α—ラによ リ粗粉碎された原料の平均粒度以上の深さを有する α—ラ
1 5 ミ ル。
4 .請求の範囲第 1項記載のローラミ ルにおいて、 粉碎ローラ 外周面と粉碎テーブル上面との間に形成される隙間の断面 形状が粉碎テーブルの外側程断面積を減少するよラな楔形 状となるように構成したローラ ミ ル。
20 5 .譆求の範囲第 4項記载のローラ ミルにおいて、 粉碎ローラ
外周面を、 粉碎口一ラ耥の先端に向かって断面積が減少す ' るテーパ面とするこ と に よ り 、 ^碎ロー ラ外周面と粉碎
テ一ブル上面との間の隙間が楔形状となるよ う に構成した ロー ラ ミリレ。
2 5 8 .請求の範囲第 4項記載の σ—ラミ ルにおいて、 粉碎テープ
ΟΜΡΙ ル上面に下方に向かつて陥没する断面円弧状の環状溝を形 成すると共に、 粉砕 Ciーラ外周面曲率半径中心点を粉碎 テーブルの瑷状溝の新面中心線上から外側へ偏心させるこ とにより、 粉碎ローラ外周面と粉碎テーブル上面との間の 隙間が禊形状となるように構成した ーラ ミル。
請求の範囲第 4項記載の ーラ ミルにおいて、 粉碎ローラ 外周面および粉碎テーブル上面を共に儡平と し、 且つ粉碎 テ一プル上面を粉碎ローラ外周面に対して傾斜させること によ リ、 粉砕ローラ外周面と粉砕テーブル上面との間の隙 i¾が楔形妆となるように耩成したローラ ミル。
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