JPH01317552A - 摩砕粉砕方法及びその装置 - 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〕 この発明は粒状体を製造する摩砕粉砕方法及びその装置
に関する。

Ｃ従来の技術およびその課題〕 この種の摩砕粉砕装置としてタワーミルと呼ばれるもの
があり、そのものは、第１１図に示すように、竪型処理
筒１内に、上下方向のスクリュー軸２を設けるとともに
鋼球等の粉砕媒体すを充填し、スクリュー軸２を回した
状態で処理筒１内に被処理物ａを投入して流動させ、こ
の被処理物ａを、その相互間及び前記粉砕媒体すとの摩
砕により微細な生産粒子Ｃとし、処理筒１内を通過する
空気又は水等の流体にその生産粒子Ｃをのせて処理筒１
外に導出する。

この摩砕粉砕装置において、被処理物ａが投入部７から
排出口８に短絡する場合がある。このため、従来では、
同図に示すように排出口８の後段に沈降分級機等の粗粒
生産粒子Ｃの捕捉器Ｓを設け、ここで捕捉した生産粒子
Ｃを、ボンプル等を介して処理筒１内にフィードバック
させている。

この捕捉器９の介在は、設備の大型化につながるととも
に、流体の制御が煩繁となる。また、摩砕作用をなさな
い捕捉ＢＳへの循環作用が加わるため、運転動力のアッ
プにつながり、結果として摩砕効率も悪い、すなわち、
処理筒１内で短絡が生じないとした場合に比べれば、ラ
イニングコストも高く、摩砕効率ははるかに悪い。

また、従来では、１つの処理筒１内には１本のスクリュ
ー軸２しか設けていないため、粉砕媒体すの流れが画一
的になり易く、上記短絡作用が多く生じ、製品中に粗粒
生産粒子Ｃが多く混入し、結果として摩砕効率が低下す
る。

この発明は、以上の点に留意し、上記短絡を極力少なく
し、かつ、摩砕効率を高めることを目的とする。

（！！Ｉｌｌを解決するための手段〕 上記目的を達成するため、前述のタワーミルにおいて、
前記スクリュー軸を複数本としたのである。

上記各スクリュー軸間に、粉砕媒体の充填層上部を仕切
る板を設けることができ、また、その板を充填層上下方
向全長に設けて仕切壁とし、各仕切壁の上部又は下部に
は、上記生産粒子が各仕切壁間を上下ジグザグ状に移行
するように連通孔を形成することもできる。

また、スクリュー軸を２本とし、そのスクリュー軸間に
仕切壁を設けて、この仕切壁の上下部にそれぞれ連通孔
を形成し、その連通孔を介して、両スクリュー軸間に粉
砕媒体を循環させて摩砕を行なうこともできる。この循
環手段としては、摩砕作用前段のスクリュー軸の回転速
度を、後段のそれより遅くする、摩砕作用後段のスクリ
ュー軸を、前段のそれより仕切壁に近づける、摩砕作用
前段のスクリューのピッチを後段のそれより小さくする
、等が考えられる。

さらに、上記連通孔に、粉砕媒体が通り得ないスクリー
ンを張設し、仕切壁を境にして、摩砕作用前段側より後
段側の粉砕媒体の寸法（大きさ・直径）を細かくするこ
ともできる。

また、隣接するスクリュー軸のスクリュー高さ、ピッチ
又は回転数を異ならせることもできる。

〔作用〕

１つの処理筒内で、複数のスクリュー軸が回転すると、
各スクリューによる流動作用が互いに干渉し合って、粉
砕媒体の流れが画一的にならず、すなわち、混練作用が
なされつつ、摩砕作用がなされる。

仕切板又は仕切壁を設ければ、上記短絡は確実に阻止さ
れる。また、仕切壁を介して粉砕媒体を循環させるよう
にすれば、その循環につれて被処理物も円滑に循環流動
し、従来、流動しなかったデッドスペースもなくなり、
運転がスムースとなる。

仕切壁の連通孔にスクリーンを張設すれば、粉砕媒体の
両スクリュー軸間の移動が阻止される。

このため、各スクリュー軸の摩砕エリアの粉砕媒体の寸
法を異ならせることができ、前段に寸法の大きな粉砕媒
体を充填すれば、その前段に、従来より大きな被処理物
を投入できる。

スクリュー軸のスクリューのピッチ、高さ、或いは回転
数を異ならせると、処理筒内の粉砕媒体の流動がよりス
ムースとなるとともに前記デッドスペースもなくなり、
運転がスムースとなる。

〔実施例１〕 第１図に示すように、摩砕粉砕装置１０は、円筒状の処
理筒１１内に粉砕媒体すが所要高さまで充填され、処理
筒１１内には２本のスクリュー軸１２．１２が回転可能
に設けられており、この軸１２が回転している状態にお
いて、供給ビン６０から被処理物ａが処理筒１１内に投
入されると、図示矢印のごとく、被処理物ａ及び粉砕媒
体すが上下に移動攪拌（流動）して、被処理物ａが、そ
の相互間及び粉砕媒体すとの摩砕により細か（なって生
産粒子Ｃに粉砕される。

上記両スクリュー軸１２．１２は、別々のモータで駆動
してもよいが、両軸１２．１２をギヤ、ベルト等で連続
して１つのモータで両者を駆動するようにしてもよい。

処理筒１１の底部には開閉弁ｖ１を介して補助ビン８０
が接続されており、弁■１を開くと、処理筒１１内の水
及び被処理物ａ（生産粒子Ｃ）が自然落下によりこの補
助ビン８０に流入貯留される。自然落下に代えて、ポン
プにより強制的に引抜くこともできる。

処理筒１１上部流出口１１ａから導出された流出管１７
には、開閉弁Ｖ、　、Ｖ、を介して中間ビン２１及び製
品ビン３１がそれぞれ接続されており、処理筒１１流出
口１１ａからのオーバーフロー水（生産粒子Ｃを含むス
ラリー状）が、弁ｖｔが開、■、が閉で中間ビン２１に
、ｖ２が閉、■１が開で製品ビン３１にそれぞれ流入す
る。

中間ビン２１からは、ポンプＰｌ、開閉弁ｖ４を介設し
た戻し管１６が処理筒１１の流入部１３ａまで設けられ
ており、開閉弁ｖ４を開シナて、ポンプＰ１を駆動する
と、中間ビン２１内の生産粒子Ｃ含有のスラリー状の水
（以下、単に水と称す）が処理筒１１内にリターンされ
る。また、中間ビン２１には、ポンプＰｕ、開閉弁ｖＳ
を介設した補助ビン８０からの送液管８１が接続されて
おり、ポンプＰ、によって補助ビン８０内の水が中間ビ
ン２１に送り込まれる。なお、図中、Ｔは攪拌機である
。

この実施例は以上のように構成されており、つぎにその
作用について、第２図に示すタイムチャートとともに説
明する。なお、第２図中、太実線が、作用（駆動）中又
は開放中を示す。

まず、開閉弁Ｖ！を開放し、摩砕粉砕装置１０を駆動し
て、水とともに被処理物ａを処理筒、１１内に流入する
。処理筒１１内では、被処理物ａが、上下の流動により
粉砕されるとともに、水の流れによって分級され、その
分級された生産粒子Ｃは処理筒１１流出口１１ａから流
出管１７を介して中間ビン２１に流入貯留される。

この処理筒１１内の摩砕作用時、２本のスクリュー軸１
２．１２で流動作用が行われるため、その流動が複合的
となってスムースとなり、画一的な粉砕媒体すの流動と
ならず、摩砕が円滑になされる。すなわち、スクリュー
軸１２が一本のものに比べて、２本にしたことによる相
乗効果によって、被処理物ａ及び粉砕媒体すの流動が円
滑となって運転がスムースとなり、結果として、摩砕効
率が向上する。

なお、スクリュー軸１２．１２の回転方向は、同一でも
、逆方向でもよ（、回転数を異ならせることもできる。

また、両者のスクリュ一方向も逆とすることもできる。

中間ビン２１が満杯になると、被処理物ａの投入を停止
するとともに、開閉弁ｖ４が開放され、ポンプＰ１によ
り、中間ビン２１の水が処理筒１１内に送られ、以後、
処理筒１１、中間ビン２１、処理筒１１の流体循環がな
されて摩砕が行なわれる。

処理筒１１から出る生産粒子Ｃの粒度が所要値になると
、開閉弁■□を閉じ、弁ｖ３を開放し、所要粒径の生産
粒子Ｃを含む流体を製品ビン３１に流入貯留する。中間
ビン２１の貯留水がなくなれば、ポンプＰ１を止め、開
閉弁ｖ４を閉じる。

つぎに、開閉弁ｖ１を開放して、処理筒１１内の水を補
助ビン８０に流入貯留する。処理筒１１内の水も、ポン
プ等の引抜きにより製品ビン３１に送り込んでもよいが
、補助ビン８０内の水は、処理筒１１及び各配管内でｖ
Ｉｉ環されないで留まり、充分に粉砕されなかった粗粒
が混入しており、製品としては、好ましくない。このた
め、次の粉砕サイクル時、粉砕作用の途中において、補
助ビン８０から中間ビン２１にその貯留水を送り込む。

以後、上記作用を繰り返して、摩砕粉砕装置１０の連続
駆動による摩砕作用を行なう。

なお、この実施例は、中間ビン２１を設けて、生産粒子
Ｃを処理筒１１に循環させているが、処理筒１１内の摩
砕作用が円滑に行なわれて生産粒子Ｃが所望の粒径とな
る場合には（粗粒生産粒子Ｃが製品ビン３１に流入しな
い場合には）、中間ビン２１を介さず、製品ビン３１に
直接に流入させてもよい。とくに、低濃度摩砕の場合に
はそれで十分である。

〔実施例２〕 第３図に示す実施例は、スクリュー軸１２．１２間に板
等により仕切壁１３を設け、この仕切壁１３下部に連通
孔１４を形成したものである。

このように構成すると、仕切壁１３の存在により、被処
理物ａの短絡はな（、被処理物ａは、前段のスクリュー
軸１２（同図において左側）で摩砕されたのち、連通孔
１４から後段のスクリュー軸１２に至ることとなり、摩
砕作用が全ての被処理物ａに均等に行われ、粗粒のない
均一な生産粒子Ｃを得ることができる。

なお、第４図に示すように、仕切壁１３は、粉砕媒体す
の充填層上部のみに設けてもよい。また、第５図に示す
ように、スクリュー軸２を３本以上設けた場合には、連
通孔１４を、摩砕作用後段に向って上下交互になるよう
に形成し、生産粒子Ｃが各仕切壁１３間を上下ジグザグ
状に移行するようにする。

〔実施例３〕 第６図に示す実施例は、前記実施例２において、仕切壁
１３上部にも連通孔１５を形成し、後段のスクリュー軸
１２を前段のものより回転数を早くしたものである。

このように構成すると、回転数の差により、後段側の粉
砕媒体すのレベルが前段側のそれより高くなって両速通
孔１４．１５を介して両スクリュー軸１２．１２間を粉
体媒体すが循環し、摩砕作用の効率化が図られる。とく
に、流動性の低い被処理物ａの摩砕に効果的である。

なお、処理筒１１の流出口１１ａは、上部連通孔１５よ
り下位として、粉砕媒体す流出防止用のスクリーン１５
ａを付設する。スクリーン１５ａは多孔板、バースクリ
ーン等を採用できる。

両スクリュー軸１２．１２間の粉砕媒体すのレベル差を
形成する手段としては、後段のスクリュー軸１２を前段
のものより仕切壁１３に近づけることによっても行なう
ことができる。このとき、近づけ度合を可変できるよう
にすることができ、さらに、その度合を運転中に連続的
に変えるようにしてもよい０回転数も同様に可変するこ
ともできる。

また、摩砕作用前段のスクリュー軸１２のスクリューピ
ッチを後段のそれより小さくすることによっても、粉砕
媒体すのレベル差を形成し得る。

〔実施例４〕 第７図に示す実施例は、前記実施例２において、連通孔
１４に、前記スクリーン１５ａと同様なスクリーン１４
ａを張設し、前段の粉砕媒体すの寸法を後段のそれより
も大きくしたものである。

このように構成すると、従来より大きい被処理物ａを投
入することができ、段階的に摩砕作用が行われることと
なる。

〔実施例５〕 第８図に示す実施例は、前記実施例２において、スクリ
ュー軸１２．１２゛のスクリュー高さを異ならせたもの
である。

このように構成すると、粉砕媒体すの流動が処理筒１１
内全体でスムースとなり運転がスムースとなって、結果
として、摩砕効率が向上する。

なお、スクリュー高さは、図示の逆でもよく、また、実
施例１においても、スクリューの高さを異ならせること
ができる。

〔実施例６〕 第９図に示す実施例は、仕切壁１３の上部のみに連通孔
１４を形成したものであり、この連通孔１４から被処理
物ａ（生産粒子Ｃ）が後段に移行する。

〔実施例７〕 第１０図に示す実施例は、前記実施例５において、スク
リュー軸１２．１２の高さ（処理筒１１の前後段底部の
レベル）も異ならせるとともに、仕切壁１３上部にも連
通孔１５を形成して、粉砕媒体すを循環可能としたもの
である。

このように構成すれば、前段から後段に粉砕媒体すがス
ムースに流動する。

処理筒の前後段底部のレベル差は循環しないもの（第３
図等）においても採用できる。

前記各実施例は、流体が液体（水）の場合であったが、
この発明は、支障のないかぎり、空気等の気体のもの、
すなわち乾式のものでも採用できることは勿論である。

また、スクリュー軸１２は２本に限るものではなく、そ
れ以上としてもよく、さらにそのスクリューのピッチも
、各スクリュー軸１２毎に又は同一スクリュー軸１２に
おいて異ならせることができる。

〔発明の効果〕

この発明は、以上の説明から理解できるように、被処理
物の短絡が少なくなるため、製品中の粗粒生産粒子も極
力少なくなり、結果として摩砕効率を向上し得るもので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る摩砕粉砕装置の一実施例の概略
配管図、第２図は同実施例の作用タイムチャート、第３
図乃至第１θ図は他の実施例の概略図、第１１図は従来
例の概略配管図である。 １０・・・・・・摩砕粉砕装置、１１・・・・・・処理
筒、１２・・・・・・スクリュー軸、１３・・・・・・
仕切壁、１４．１５・・・・・・連通孔、１４ａ・・・
・・・スクリーン、ａ・・・・・・被処理物（原料）、
ｂ・・・・・・粉砕媒体、Ｃ・・・・・・生産粒子。 特許出願人　久保田鉄工株式会社 同　代理人　　鎌　　　１）　　文　　　二第４図 第５図 第８図 】４ 第１０図 第９図

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. （１）竪型処理筒内に、上下方向のスクリュー軸を設け
   るとともに粉砕媒体を充填し、前記スクリュー軸を回し
   た状態で処理筒内に被処理物を投入して流動させ、この
   被処理物を、その相互間及び前記粉砕媒体との摩砕によ
   り微細な生産粒子とし、処理筒内を流れる流体にのって
   その生産粒子を処理筒外に導出する摩砕粉砕装置におい
   て、前記スクリュー軸を複数本としたことを特徴とする
   摩砕粉砕装置。
2. （２）上記各スクリュー軸間に、粉砕媒体の充填層上部
   を仕切る板を設けたことを特徴とする請求項（１）記載
   の摩砕粉砕装置。
3. （３）上記各スクリュー軸間に仕切壁を設け、各仕切壁
   の上部又は下部には、上記生産粒子が各仕切壁間を上下
   ジグザグ状に移行するように連通孔を形成したことを特
   徴とする請求項（１）記載の摩砕粉砕装置。
4. （４）スクリュー軸を２本とし、そのスクリュー軸間に
   仕切壁を設けて、この仕切壁の上下部にそれぞれ連通孔
   を形成した請求項（１）記載の摩砕粉砕装置において、
   前記連通孔を介して、両スクリュー軸間に粉砕媒体を循
   環させて摩砕を行なうことを特徴とする摩砕粉砕方法。
5. （５）摩砕作用前段のスクリュー軸の回転速度を、後段
   のそれより遅くして、粉砕媒体を循環させるようにした
   ことを特徴とする請求項（４）記載の摩砕粉砕方法。
6. （６）摩砕作用前段のスクリュー軸のスクリューピッチ
   を、後段のそれより小さくして、粉砕媒体を循環させる
   ようにしたことを特徴とする請求項（４）記載の摩砕粉
   砕方法。
7. （７）摩砕作用後段のスクリュー軸を、前段のそれより
   仕切壁に近づけて、粉砕媒体を循環させるようにしたこ
   とを特徴とする請求項（４）記載の摩砕粉砕方法。
8. （８）上記連通孔に、粉砕媒体が通り得ないスクリーン
   を張設し、仕切壁を境にして、摩砕作用前段側より後段
   側の粉砕媒体の寸法を細かくしたことを特徴とする請求
   項（３）記載の摩砕粉砕装置。
9. （９）隣接するスクリュー軸のスクリュー高さ、ピッチ
   又は回転数を異ならせたことを特徴とする請求項（１）
   、（２）、（３）又は（８）記載の摩砕粉砕装置。