JPH0341790Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は粉砕機に関し、特に、メデイアと砕
料とを粉砕容器内で撹拌混合して粉砕を行うメデ
イア撹拌式の粉砕機に関するものである。

回転軸の周囲に撹拌棒を放射状に取付けて構成
されたアジテータにより砕料とメデイアとを粉砕
容器内で撹拌して粉砕するメデイア撹拌式粉砕機
は、たとえば顔料の粉砕等に広く使用されてい
る。

このような粉砕機では、砕料の粒度や粘度など
によつて粉砕条件が広範に変動するので、この変
動する粉砕条件に従つてアジテータの回転も変化
しうることが望ましい。

しかし、従来のこの種の粉砕機ではアジテータ
の駆動用電動機として変速不可能な籠型誘導電動
機や同期電動機が装備されていたため、粉砕容器
内の砕料の量や状態（粘度、粒度）にかかわらず
ほぼ一定の回転速度でアジテータが回転駆動され
ており、従つて砕料の状態に対応する適切な運転
がなされていなかつた。そのため、ある場合には
無駄な電力を消費するばかりでなく、所望の粉砕
物を得ることができないという結果になることも
多かつた。また、アジテータや電動機に過負荷が
かかり、寿命を短かくすることも多かつた。

この考案の目的は、前記の如き従来の粉砕機に
存する欠点を持たない新規な粉砕機を提供するこ
とである。更に詳細には、この考案の目的は、砕
料の状態に応じて予め定められた最適条件で運転
することのできる新規な粉砕機を提供することで
ある。

本考案による粉砕機は、アジテータの回転軸を
駆動する駆動系を予め設定された所定の粉砕条件
（たとえば砕料の性質や粒度・粉砕物の粒度、粉
砕容器内の砕料の量、砕料の粘度等のデータ）に
応じて自動的に可変速度制御するように構成した
ことを特徴とするものである。以下の実施例に示
す粉砕機では、アジテータ駆動用電動機の瞬時消
費電力を検出する検出器を設けるとともに該電動
機の速度を制御する電動機制御装置を設け、更
に、予め種々の粉砕条件に応じて設定された消費
電力モデルと該検出器の検出値との差を検出する
とともにその差を零にするように該電動機制御装
置を制御する粉砕機制御装置を設けたことを特徴
とする。

本考案の粉砕機では、該電動機をたとえば籠型
誘導電動機とする時には該電動機制御装置を
VVVF（Variable Voltage Variable
Frequency）インバータにすればよく、また、該
電動機を直流分巻電動機とする時には該電動機制
御装置をチヨツパ装置等にすればよい。なお、粉
砕機制御装置とは、予め設定した種々の粉砕条件
に関するデータを内蔵し、該検出器の出力に応じ
て特定の粉砕条件を達成するようにして電動機制
御装置の速度設定を変更する装置であり、たとえ
ばマイクロコンピュータで構成してもよい。

以下に本考案の一実施例について添附図面を参
照して説明する。１は底付き円筒形の粉砕容器で
あり、該粉砕容器１の側壁部分は二重壁構造にな
つていて内側壁面と外側壁面との間には冷却水ジ
ヤケツト１ａが形成されており、冷却水ジヤケツ
ト１ａに連通する冷却水供給管２と冷却水排出管
３が粉砕容器１の上下に接続されている。

粉砕容器１内には、鉛直な回転軸４ａの周囲か
ら水平方向に突出する多数の撹拌棒４ｂを有した
アジテータ４が挿入されており、回転軸４ａはそ
の上端において電動機５の軸に連結されている。
粉砕容器１内には鋼球や硬質チツプ等のメデイア
ｍと砕料（被粉砕物）Ｓとが投入され、メデイア
ｍと砕料Ｓとはアジテータ４で撹拌されて相互の
摩砕作用によつて砕料Ｓが粉砕される。

電動機５にはその瞬時消費電力を検出する電力
検出器６が設けられる一方、電動機５の入力端子
側には電動機５の速度を変化させる電動機制御装
置７（もしくは速度制御装置）が接続され、電動
機５は電動機制御装置７から供給される電圧及び
電流に応じて駆動される。

電動機制御装置７における速度設定を変更して
種々の粉砕条件を合せて電動機速度を変化させる
ために、記憶機能と演算機能を備えた粉砕機制御
装置８が設けられている。この粉砕機制御装置８
は予め設定された消費電力モデル（すなわち、
種々の粉砕状況における消費電力パターン）を内
蔵し、電力検出器６からの入力と該モデルとを比
較してその偏差を検出しつつ該偏差を零にするよ
うに電動機制御装置７における速度設定を変更す
る。この制御装置８はたとえばICやワンチツプ
マイコン等の電子回路で構成され、砕料のデータ
や粉砕物（粉砕後の砕料）に関するデータを入力
させてそのデータに最適の粉砕条件（アジテータ
速度等）を選択させることができる。

前記の如き構成を有する本考案の粉砕機におい
ては、砕料スラリーの濃度、砕料の硬度や粒度及
び重量、最終粉砕物の粒度、粉砕中の砕料のスラ
リーの粘度、等の種々の粉砕条件に応じてアジテ
ータ４の出力、トルク、回転速度、等を自動的に
変化させて粉砕が行われるので、粉砕不足や過粉
砕等が防止できるとともに、粉砕中の粘度増加に
伴うメデイアと撹拌軸との同伴現象や撹拌棒の空
回り、及び砕料の停滞、等の好ましくない現象の
発生を未然に防止することができ、その結果、粉
砕能率の向上と電力消費の節減を達成することが
できる。

すなわち、本考案の粉砕機では、粉砕機制御装
置８に予め入力されている各種データに基いて制
御装置８から電動機制御装置７に与えられる指令
により電動機５が制御される一方、電動機５にお
ける消費電力は電力検出器６によつて常時検出さ
れて、その検出値が粉砕機制御装置８にフイード
バツクされ、制御装置８内に設定されている電力
消費モデルと比較される。制御装置８は電力検出
器６からの入力信号と該モデルとの偏差を零にす
るように演算を行い、電動機制御装置７における
速度設定を変更させ、電動機５をその時の粉砕条
件に最適な出力状態に制御する。

ちなみに、メデイア撹拌型の粉砕機における消
費動力Ｐ（kW）とアジテータの回転数Ｎ（rpm）
との間には Ｐ＝kN〓（α＝１〜２） の関係があるので、電動機５の回転数を制御する
ことによりアジテータの消費動力を制御すること
ができる。

以上のように、本考案の粉砕機では、無段階に
可変速制御できる駆動系をアジテータの回転軸に
連結し、情報処理機能を有する電子装置で該駆動
系を制御しつつ該アジテータの消費動力を常時検
出するように構成したので、種々の粉砕条件に応
じてアジテータを常に最適な出力状態で駆動する
ことができ、その結果、粉砕不足や過粉砕を防止
することができるとともに過大な動力消費と粉砕
機における過負荷とを防止して生産能率の向上と
エネルギー節減及び粉砕機の長寿命化などを達成
することができる。

なお、実施例ではアジテータの回転軸と電動機
とを直結した構成のものを示したが、アジテータ
の回転軸と電動機との間に無段変速機を介在させ
て電動機の速度制御とともに該無段変速機による
速度変換を行つてアジテータに低速で大トルクを
発生させるように構成してもよい。

【図面の簡単な説明】

添付図面は本考案の粉砕機の一実施例を示す全
体図である。 １…粉砕容器、１ａ…冷却水ジヤケツト、２…
冷却水供給管、３…冷却水排出管、４…アジテー
タ、４ａ…回転軸、４ｂ…撹拌棒、５…電動機、
６…電力検出器、７…電動機制御装置、８…粉砕
機制御装置、ｍ…メデイア、Ｓ…砕料。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 回転軸の周囲に撹拌棒を放射状にかつ数段に
   取付けて構成されたアジテータと、該アジテー
   タが挿入されている粉砕容器とを具備して成
   り、該粉砕容器内でメデイアと砕料とを該アジ
   テータで撹拌混合することによつて該砕料の粉
   砕を行うメデイア撹拌式の粉砕機において、該
   回転軸の駆動用電動機を速度制御する電動機制
   御装置と、該電動機の瞬時消費電力を検出する
   電力検出器と、予め設定された消費電力モデル
   と該検出器の検出値との差を検出するとともに
   該差を零にするように該電動機制御装置を介し
   て該駆動用電動機を制御する粉砕機制御装置と
   を装備している粉砕機。 ２ 前記電動機制御装置が電圧及び周波数の少な
   くとも一方を連続的に変化させる装置であり、
   該電動機が交流電動機である実用新案登録請求
   の範囲第１項記載の粉砕機。