JPS6253748A - 水平旋回型粉砕機 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、石、シリカ等の粉粒体を微粉砕する水平旋回
型粉砕機に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、石、シリカ等の粉粒体を粉砕するには種種の装置
が用いられていた。例えば反発式ミル、ロールクラッシ
ャー回転ミル、振動ミルなどかあシ、躊に微粉砕の装置
としては回転ミル、振動ミルが多く使用されていた。こ
の従来の回転ミルは、粉砕媒体を装入した粉砕容器に被
粉砕物を投入し、粉砕容器を回転させて重力によシ粉砕
媒体で被粉砕物を粉砕するものである。また、前記従来
の振動ミルは粉砕媒体に遠心効果を与えることによシ粉
砕効果を高めているものである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、従来の回転ミルは粉砕作用が重力のみに
依存しているため、被粉砕物の粒度を細かくするためＫ
は、粉砕容器の径を非常に大きくする必要があった。

また、振動ミルは前記回転ミルの粉砕容器の径が大きく
なるという欠点は解消されているが、粉砕容器及びその
取付は台も粉砕媒体と共に同じ遠心効果で振動を与える
ために、構造上強度が大であることを要し、また動力消
費も大きくなる等の問題があった。

本発明は、以上の問題点を解消し粉砕速度が速く、小型
かつ軽量で動力消費も小さい微粉砕できる粉砕機を提供
することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は上記目的を達成するためになされたもので、粉
砕容器を旋回円運動させて粉砕媒体を旋回させることに
よシ、粉砕媒体には強い遠心効果を与えるとともに粉砕
容器及び取付は台には粉砕媒体よりはるかに小さい遠心
効果となるようにし、装置が小型かつ簡単でさらに動力
消費も少なくできるようにしたものである。

すなわち、被粉砕物が投入される粉砕容器と、該粉砕容
器内において粉砕容器の外壁内周面を転動自在に設けら
れた粉砕媒体と、該粉砕容器を円軌道上を公転させる旋
回円運動機構とを具備していることを特徴とする水平旋
回型粉砕機である。

本発明の粉砕容器は、その内部において粉砕媒体で被粉
砕物を粉砕するためのものである。この粉砕容器は内部
に被粉砕物及び粉砕媒体を収納でき、かつ粉砕媒体が転
動できる内周面を有していればどのように構成されても
よい。例えば、円筒状楕円、円錐状、リンク状等に構成
することができる。

この粉砕容器は、旋回円運動機構によシ旋回円運動をさ
せられる。この旋回円運動は円軌道上を、自転をするこ
となく即ち粉砕容器の各面の方向が変わることなく、公
転する運動である。前記旋回円運動機構は粉砕容器を旋
回円運動させる機構線てが含まれる。例えば両側の軸が
偏心をもって連結されているシャフトの一方を旋回台に
回動自在に遊嵌するとともに他方を取付はペースに回動
自在に遊嵌し、この取付はペースに取付けた軸を中心に
シャフトを回転させて旋回台を旋回円運動させる機構で
ある。そしてこの旋回台上に粉砕容器を固定すれば、粉
砕容器は旋回台の運動に従って旋・回円運動する。

粉砕容器の内には粉砕媒体が装入される。この粉砕媒体
は被粉砕体を粉砕するものでｌ）、被粉砕体を粉砕でき
るだけの硬度を有し、かつ粉砕容器の内周面を転動でき
る形状のものであればよい。

例えば球状、円板状等の各種の形状を採ることができる
。また粉砕媒体は少なくとも１個あればよいが、粉砕を
効率よく行うために複数個を同時に装入することもでき
る。

また、粉砕容器は一層のみでなく多数に積層して設ける
こともでき、これによシ粉砕の効率化が図れる。

〔作用〕

次に本発明の粉砕機の原理及び作用を第１図に基づいて
説明する。

第１図は粉砕容器の旋回円運動を示す模式図で鎖線の図
は実線の図から９０度右回りに旋回円運動させた図であ
る。この図においてｌは粉砕容器、２は粉砕媒体セして
３は粉砕容器の中心の公転の軌道であり、粉砕容器１の
半径をＲ１粉砕媒体２の半径をａそして軌道３の回転半
径をｒとする。

粉砕容器内１に粉砕媒体２を入れて、粉砕容器１を水平
面内で公転させる（ジャイロ運動とイウ）。

回転半径ｒで粉砕容器１をジャイロ運動させると、粉砕
媒体２は、粉砕容器１の半径Ｒと球状粉砕媒体の直径ａ
との相対関係における（　Ｒ−−）の半径にて容器壁面
にそって旋回運動を行う。この際。

粉砕媒体が１個の場合には、ジャイロ運動と等しい速度
で回転し、回転運動によって発生する遠心力により粉砕
室内壁に押しつけられながら、運動し、その時の？−ル
の回転力遠心力によシ被粉砕物に圧壊及び摩さ・つ力が
加わシ、その結果粉砕される。その時の遠心効果として
、ジャイロ運動によシ発生する遠心効果Ｋｇは次式で表
わされる。

Ｋｓ　＝　ｒ　Ｘω／　ｇ　　　　ｒ　：ジャイロ運動
の回転半径ω：回転角速度 ｇ：重力の加速度 また球状粉砕媒体２の遠心効果Ｋｍは次式で表わされる
。

脂＝（Ｒ−！−）ω２／ｇ　　　　Ｒ：粉砕容器の半径
ａ：メール直径 Ｒ）ｒ　　となるために、ジャイロ運動の遠心効果に比
し粉砕媒体の遠心効果を十分大きくすることができる。

遠心効果が大きくすることは粉砕効果を高める結果とな
る。例えば、ジャイロ運動のｒ＝２５％、ω＝２６．２
（２５０ｒ、ｐ、ｍ、）のときＫｓ＝１．７となシ、そ
の時のＲ＝　１５０１ＸでＫｍ＝　１０となる。

勧　　　　　− Ｋｍ　＝　１０は、従来の振動ミルが達成し得る遠心指
果 赦の上限値を示している。

ここにおいて粉砕媒体の数が著しく多数になると媒体相
互の衝突、摩さつが増加し、内壁に沿っての自由な運動
が阻止される傾向が出るが、一方、媒体相互の衝突、摩
さつによシ粉砕効果が増すことができる。

二種類以上の直径の粉砕媒体の混合物の場合は。

粉砕室の内部で粉砕媒体の直径による偏析が発生し直径
の大なる粉砕媒体は粉砕窓の比較的上部に。

また直径の小なる粉砕媒体は、粉砕室の比較的下部に集
中する傾向を有する。被粉砕物も粉砕室では粗い粒子が
上方に、細かい粒子は下方に集まる傾向にある。このこ
とは粗い被粉砕物を直径の大きい粉砕媒体で粉砕し、細
い被粉砕物は小さな粉砕媒体で粉砕することになるため
粉砕効率が大となる好適な効果を有する。

〔実施例〕

以下１本発明の水平旋回型粉砕機の実施例を第２図以下
に基づいて説明する。

第２図は、小容量処理用粉砕機の断面図であシ、第３図
はその平面図である。図面において、４はジャイロ運動
を発生させるシャフトの取付けペースであシ、ペース４
ＫＦｉ−ｅアリング７を介して、シャフト６が取付けら
れ、ペース上にモーター８が取付けられ、シャフト６と
モーター８の下部に取付けられたグーグー１０により回
転運動をシャフト６に伝達する。シャフト６の上部は旋
回台５にベアリング７を介して取付けられている。シャ
フト６の上部の軸と下部の軸はその中心が少しの間隔を
もって形成されておシ、上部の軸は下部の軸を中心とし
て回転し、この上下軸間の間隔が前記粉砕容器の回転半
径ｒとなる。

また、ペース４と旋回台５間には旋回台５の回転を防ぐ
ために弾力性のおるロッド９が取付けられている。旋回
台５の上部には、粉砕容器取付は台１２が取付けられて
いる。又旋回台５には粉砕容器１を保持するための支柱
１５が取付けられている。粉砕容器１の下部は取付台１
２にはめ込み状態で取付けられ、上部は押え板１６には
め込む状態で取付けられている。押え板には支柱１５を
通す穴と押え棒１１を通す穴及び粉砕容器１の固定させ
るための凹部が受台１２と中心を同じになる状態で設け
ている。押え板１６は、支柱１５に間隙を最小にした状
態ではめ込み、押え板１６・の周囲３〜４ケ所を旋回台
５に固定された押え棒１１によシナット１４にて固定さ
れている。

このような粉砕機で被粉砕物を粉砕するには。

粉砕容器１内に粉砕媒体を粉砕室空間の５０〜８０チ位
入れ、粉砕媒体の直径の１／１０以下の粒子径を有する
被粉砕物を入れる。２〜４個の粉砕媒体２と被粉砕物を
入れた容器ｌを取付は台１２上に置き、上方よシ押え板
１６を支柱１５、押え棒１１を貫通してナツト１４を介
して取付ける。そうすることにより粉砕容器１３は旋回
台５に固定される。回転数１００〜５００　ｒ／Ｍ、旋
回半径５〜５０Ｘ位の範囲で旋回台５を旋回させること
によシ、前述の通シの動きは粉砕媒体に与えられ、被粉
砕物が微粉砕される。本粉砕機は水を加えることＫよシ
湿式で粉砕することもできる。

第４図は旋回台５に取付ける粉砕容器の縦断面図であシ
、第５図はその平面図である。旋回台５上に円筒状の粉
砕容器１が取付げられている。粉砕容器１の中には粉砕
容器の７２〜１７４位の径の内筒１７が粉砕容器の高さ
と同程度又は少し低い状態で粉砕容器の外壁１８と同心
上に取付けられている。内筒１７はゲールの運動範囲を
規制し、被粉砕物の分散範囲を限定させるためのもので
ある。容器周辺の１部に切かきを設はスクリーン１９が
取付けられ、通常は盲板２０にてゲルト２１を介して取
付けられている。スクリーン１９の目開きは粉砕媒体の
大きさにより決定し、粉砕媒体が通シ抜けない目開きと
する。粉砕容器１の上面には蓋２２がゲルト等により取
付けられている。

この粉砕容器１での粉砕が完了後、盲板２０を取外し、
−）ヤイロ運動させると、スクリーン１９によシふるい
分けが行われ、粉砕媒体２と粗大な被粉砕物は粉砕容器
１内に残溜し、粉砕された微粉は機外に排出されるとと
Ｋなる。

第６図は粉砕容器の他の実施例の縦断面図である。この
例の粉砕容器１はその外壁１８が外側へ湾曲しており湾
曲部の曲率は粉砕媒体により決定されろ。粉砕容器１の
中には内側にわん曲した内筒１７が粉砕容器１の高さと
同程度又は少し低い状態で粉砕容器と同心上に取付けら
れている。又粉砕容器１の外壁１８には第４図と同様な
スクリーンと盲板とを取付ける（図示せず）。粉砕媒体
と被粉砕物は、粉砕容器１の外壁１８と内筒の間に入れ
て粉砕を行う。第６図の粉砕容器１の外壁１８と内筒２
５がわん曲になっているので、被粉砕物の性質により粉
砕媒体に上方へのころが９運動を与えて粉砕を促進させ
るためである。粉砕容器１内に粉砕室空間の５０〜８ｏ
ｅｓ位の粉砕媒体２と被粉砕物を投入し、蓋２２を粉砕
容器１に取付け、旋回台５を旋回させると粉砕媒体２は
回転及び相互衝突を行いながら、粉砕容器１の外壁１８
に沿って旋回運動を行う。その時の回転運動及び旋回運
動によシ、被粉砕物はせん断粉砕され、相互衝突により
衝撃粉砕される。その時の粉砕媒体の旋回速度はジャイ
ロ運動の旋回半径と旋回数により変化する。前述の遠心
効果を増大させることによシ、ジャイロ運動の旋回数に
近づく。

第７図及び第８図は粉砕容器を積層して構成した例で、
第７図はその断面図そして第８図はその平面図である。

この例は粉砕容器１を旋回台上に数段重ねて設置し、最
上段の粉砕容器ｌ上には蓋２２が取付けられている。蓋
２２は投入口２４が外周よシ少し内側に取付けられてい
る。最下段の粉砕容器１の外壁１８の１部に切かきを設
け、そこには粉砕媒体を通過させない目開きのスフＩＪ
　−ン１９を取υ付け、スクリーン１９の外側には排出
口２５を粉砕容器１の外壁１８に取付ける。粉砕容器１
には内筒１７が取付けられ、その大きさｉ粉砕容器直径
の１／２〜１／４位とし、その高さは容器外壁高さと同
じとする。最下段を除く全ての粉砕容器にはスクリーン
２６が容器底面に取付けられている。最下段の粉砕容器
１は旋回台５に取付けられている。投入口２４と最上段
の粉砕容器１のスクリーン２６の位置関係は１８００の
位置に設置し、次の粉砕容器のスクリーン２６は上段の
スクリーンと１８０’の位置に設置する。上、下の粉砕
容器ｌのスクリーン２６は１８０６の位置とする。粉砕
媒体と被粉砕物は粉砕容器外壁と内筒の間の空間に満さ
れ、空間の５０〜８０％位の充てん車にて投入する。投
入口２４よシ投入された被粉砕物は、粉砕媒体の旋回１
回転、衝突運動により粉砕を行われながら、粉砕容器１
内を旋回する。

その時、被粉砕物の内、粒度の大きいものは上層に、粒
度の細いものは下層になる傾向にあり、粉砕容器１の底
面にスクリーン２６を取付げることによシ、細かいもの
が下の粉砕容器１に落下する。

下の粉砕容器に落下した被粉砕物も上の粉砕容器と同様
な状態で粉砕が行われ、順次下方の粉砕容器に落下する
。最下段に落下した被粉砕物は粉砕を行われながら最下
段の粉砕容器１の外壁１８のスクリーン１９を通過して
排出口３１より粉砕された粉体だげ機外に取出すことが
出来る。このように最上膜圧投入した被粉砕物は順次粉
砕なくシ返しながら最終的には粉砕された微粉が最下段
の排出口２５より得られる。上段よシ下段の粉砕容器１
内の粉砕媒体を小さくすることだよシ、粉砕過程に合せ
た最適の粉砕媒体径を選択することが出来、粉砕効率の
よい粉砕ができる。

第９図は粉砕容器に分級管を設けた例を示す側面図であ
る。この例は、粉砕容器１の上部に蓋２２を取付け、蓋
２２の外周に近い所に１ケ所液体注入ノズル２８を設け
、外周に近い反対側に被粉砕物投入口２４を設ける。投
入口には液体のふき出しを防ぎながら被粉砕物を投入す
るために・々ルプ２９が取付けられている。又粉砕容器
１の中心部上に微粉排出ノズル３０が蓋２２に設けられ
ている。

微粉排出ノズル３０上にフレキシブルシ、−）３１を介
して分級管３２が設けられている。粉砕容器１の下部は
旋回台５に固定されている。粉砕容器１内には粉砕媒体
が入れられている。粉砕容器１、微粉排出ノズル３０、
フレキシブルシュート３１、分級管３２内には液体が満
たされている。容器１を旋回運動させることによシ粉砕
媒体は液体内で容器１の外壁１８に沿って旋回１回転運
動を行い、その粉砕容器１内にパルプ２９を介して投入
口２４よシ被粉砕物を連続的に投入すると粉砕を開始す
る。そこで液体注入ノズル２８よシ液体を注入すると粉
砕容ｇＳｔは密閉であるためノズル２８より液体が注入
した量だけ排出される。その時、液体と共に微粉も排出
され、フレキシブルシュート３１を介して分級管３２だ
微粉が導かれる。分級管３２のフレキシブルシュート３
】に近い部分では旋回運動によシ液体の流れは乱されて
いるが、ある距離をすぎると、ノズル２８より注入した
量だけ液体が静かに（層流）流れる。そこで、上昇して
来た微粉はストークスの法則によシ、液体流より粒子の
沈こう速度の大きなものは沈こうし、粉砕容器内に落下
し再粉砕され、それよシも小さいものは液体と共に機外
に排出される。このように、ミルに分級装置を取付ける
ことが可能であり、被粉砕物の過粉砕も防ぐことが可能
であシ、効率の良い粉砕が出来る。液体注入ノズル２８
よシの液体量（よシ分級管３２での液体上昇速度が変化
し、分級粒度は自由に設定可能となる。又本発明では被
粉砕物投入口２４を設けたが、スラリー化が可能な被粉
砕物は注入ノズル２８よシスラリ−化して液体と共に粉
砕容器１に投入することも可能である。

〔発明の効果〕

本発明は、粉砕容器を旋回円運動させることによシ粉砕
媒体を粉砕容器の外壁の内周面で転動させ、これＫよシ
被粉砕物を粉砕する構成としている。粉砕容器の回転半
径の小さい旋回円運動で、粉砕媒体に被粉砕物を粉砕で
きるだけの遠心効果を与えることができるので、小さい
動力消費でよく省力化が図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の水平旋回粉砕機の粉砕容器及び粉砕媒
体の運動を示す模式図、第２図は本発明の水平旋回粉砕
機の一実施例の断面図、第３図は同上平面図、第４図及
び第５図は同上の粉砕容器の一実施例の断面図及び平面
図、第６図は粉砕容器の他の実施例の断面図、第７図及
び第８図は粉砕容器を積層させた例の断面図及び平面図
、第９図は粉砕容器に分級管を設けた例の側面図である
。 １・・・粉砕容器、２・・・粉砕媒体、４・・・ベース
。 ５・・・旋回台、６・・・シャフト、８・・・モーター
。 １０・・・ノーリー。 第１図 ？ ）、４ 第４図 第５図 第６ｒｓ 第７凶 第８図 第９図 手　続　補　正　書（自発） 昭和６０年９月３０日 特許庁長官　宇　賀　道　部　殿 １事件の表示 特願昭６０−１９１８７１、 発明の名称 ４代理人 居所　〒１０４東京都中央区八丁堀三丁目２１番３−６
０７号明細書の発明の詳細な説明の欄 ６補正の内容 明細書の記載を下記の通りに補正する。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 被粉砕物が投入される粉砕容器と、該粉砕容器内におい
   て粉砕容器の外壁内周面を転動自在に設けられる粉砕媒
   体と、該粉砕容器を円軌道上を公転させる旋回円運動機
   構とを具備していることを特徴とする水平旋回型粉砕機