JPH0376978B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕 本発明は、静止配置された粉砕機の胴体と、そ
の胴体内に上昇気流を形成する上昇気流形成手段
と、胴体内において垂直回転軸に固定された支持
体に取り付けられ胴体内面と協働して上記上昇気
流によつて上昇する粉砕原料を粉砕するすり潰し
体と、すり潰し体によつて粉砕された粉砕原料を
分級する分級手段とを有し、粉砕原料にすり潰し
作用を与えることによつて超微粉体を得る粉砕機
に関するものである。 〔従来の技術〕 最近ニユーセラミツクス材料、エレクトロニク
ス材料等の素材として用いるいわゆる超微粉体が
注目され、粉砕原料の超微粉砕技術の開発が行な
われている。 一般に超微粉とは、粉体粒子の比表面積が8000
cm²／ｇ以上のものといわれているが、これらの超
微粉体は従来から種々の原理を利用した微粉砕機
によるか、または分級機との組み合せによつて得
られている。そして微粉砕は圧力・衝撃・すり潰
し、すり剥がしのいずれかの力を粉砕原料に作用
することによりなされる。 〔発明が解決しようとする課題〕 そこで、本発明者が種々検討したところによる
と、従来の微粉砕機は (1) 高速回転・衝撃・剪断形式の粉砕機、 (2) ボールミル形式の粉砕機、 (3) 媒体撹拌粉砕機、 (4) ジエツト粉砕機、 (5) その他特殊形式の粉砕機（器） 等に大別されることが判つた。 そしてこれらの種々の粉砕機は (イ) 粉砕産物としての製品超微粉体中に機械材料
または媒体の磨滅等による汚染異物の混入があ
ること、 (ロ) 粉砕効率が低いこと、 (ハ) 粉砕能力が低く工業的な大量生産機械となら
ないこと、 (ニ) 粉砕コストが高く特殊用途にしか用いらない
こと などのいずれかの欠点があるとされている。 そして、さらに本発明者の研究によれば、各種
の微粉砕技術は、上記の種々の力が複雑にからみ
あつて原料に作用して微粉砕が行なわれるが、よ
り細かい微粉体を得るには、圧力（押しつぶし）
の作用や衝撃の作用よりもすり潰しの作用による
のが有利であることが判つた。 そしてこのすり潰しの作用を主として利用した
従来の微粉砕機（器）としては、ひき臼の例があ
るほかは類例がない。そこで本発明者は、このす
り潰しの作用による粉砕原料の粉砕性状について
研究したところ、この作用による粉砕産物の粒度
分布は、第３図に示すように、微粉の部分（図中
ｂ←）と粗粉の部分（図中→ａ）とに比較的明瞭
に分布し、これを中間で分級して粗粉を再び微粉
砕すれば、前述の比表面積を有する超微粉体が得
られる可能性があることを知見した。 また前述のひき臼は、たしかにすり潰し作用に
よる微粉砕であるが、原料が粉砕されて得られた
微粉体が粗粉体と混在したまま粉砕作用が継続さ
れるため、すり潰し作用が弱くなり、だんだん微
粉体の生成率が低下して粉砕能率が悪く、工業的
な大量処理の微粉砕機とはならないことが判つ
た。 本発明は、このような事情に鑑みてなされたも
ので、長時間に亘つて原料にすり潰し作用による
均一な粉砕力を加えることができ、異物が混入し
ても破損のおそれがなく、かつ粉砕条件の変化に
容易に対処し得て超微粉体を効率よく生産できる
粉砕機を提供することを目的とするものである。 〔課題を解決するための手段〕 上記目的は、本発明により、次の構成によつて
達成される。すなわち、上記すり潰し体が、上記
支持体の自由端側に枢着されて胴体の径方向に揺
動可能に支持され且つ支持体の回転により遠心力
が作用して上記胴体内面に押し付けられながら摺
動する摺動部を有する摺動体として形成されてお
り、このすり潰し体と胴体の間に介在する粉砕原
料をすり潰し粉砕することを特徴とするものであ
る。 従つて、本発明によれば、すり潰し作用によつ
て原料を粉砕することができ、かつ粉砕されて生
成した微粉体を直ちに分離し、粉砕が行なわれる
位置において主として粗粉のみを介在させるよう
にして、高能率で大量処理をすることができる。 〔実施例〕 以下、本発明の構成を図面に基づいて作用とと
もに説明する。 第１図は本発明を実施するための粉砕機の１例
である。図において、１は原料の貯槽、２は原料
供給のためのスクリユーフイダー、１３は原料供
給口である。また、３はこの粉砕機の下部から機
内に上昇気流を送るための送風ダクトである。こ
の送風は図示していない送風機により行なう（後
述の排出口外に排風機を設けてもよい）。そして、
４は分級された超微粉と上昇気流の排出口であ
る。 つぎに、５は粉砕機胴体で静止配置され、この
胴体の下部内周壁面に帯体６が取りつけられてい
る。この帯体６は胴体内周壁面の摩滅防止とすり
潰し粉砕を行なうためのものであるが、胴体内周
壁を耐摩滅性の材料を用いれば帯体６は必要な
い。そして、７はすり潰し体であり、これは電動
機８及びかさ歯車９，９′によつて回転する垂直
回転軸１５に固定された支持体１０、本実施例で
はスパイダー１０の自由端側にヒンジ１４により
枢着されている。すなわち、すり潰し体７は、ヒ
ンジ１４のまわりに回転可能であり、スパイダー
１０の回転に従い胴体５の下部の帯体６に沿つて
摺動する。 粉砕原料はスクリユーフイダー２により粉砕機
内に連続的に供給されるが、この原料は機内に落
下し、帯体６と摺動するすり潰し体７との間〓に
介在してすり潰し作用により粉砕される。 このすり潰し体７は、スパイダー１０の回転に
従い遠心力の作用により外方へ広がりながら胴体
５の下部内周壁面の例えば帯体６に沿つて摺動す
るように設けられたもので、すり潰し体７自体は
いわゆるローラーと異なり自転しない構造となつ
ていることが必要である。すなわち、自転すると
胴体５の内周壁面上を転動するいわゆるローラー
となるため、押し潰し作用が主となつて、すり潰
し作用が得られないからである。 そして、すり潰し体７の形状及び数は特に限定
されるものではない。 また、本発明におけるすり潰し体７は、内周壁
面の帯体６に面して位置し、帯体６とすり潰し体
７との間〓に介在する粉砕原料に接して摺動しな
がら主としてすり潰し作用を与える。 そして、すり潰し体７とスパイダー１０との取
付機構は、すり潰し体７と帯体６との間〓が稼動
中においても可変となるようにしてあることが必
要である。本実施例では、スパイダー１０の自由
端側に設けたヒンジ１４によつてすり潰し体７を
そのヒンジ１４のまわりに回動可能に取り付け
て、胴体５の径方向に揺動可能に支持している。
よつて、スパイダー１０が回転するとすり潰し体
７は、遠心力の作用によつて外方へ広がりなが
ら、そのスパイダー１０の回転に従つて帯体６に
沿つて摺動し、その結果粉砕原料に対して摺動
し、すり潰し作用を与える。 遠心力の作用は、スパイダー１０の回転速度、
従つてすり潰し体７の摺動速度又はすり潰し体７
の重さを変えることによつて加減調節することが
できる。これは、すり潰し体７によつて粉砕粒子
に及ぼされる押圧力を調節できるということであ
り、このこと及びすり潰し体７の数を増減するこ
と等を適宜に組み合わせることにより、粉砕粒
度・能力等をある程度調節することができる。 本実施例では、遠心力を利用してすり潰し体７
を胴体５の内周壁面に押し付けるようにしている
が、このすり潰し体７の押圧力は遠心力によるも
のに加えて、コイルスプリング等の弾性体による
ものを付与することも可能である。 つぎに、粉砕されて生成した微粉体は更に上昇
気流にのつて胴体５内を上昇し、分級回転翼１１
の回転（回転動力を与える電導機等図示せず）に
よつて生ずる遠心力によつて粗粉は胴体内周壁面
に吹きつけられてその壁面に沿つて落下し再び粉
砕原料とされる。一方超微粉は粗粉と分離し、上
部排出口４から上昇気流にのつて排出される。 ここで、粗粉と超微粉との分級は、本実施例に
示すものに限らず、他の分級装置を用いることも
できる。そして、この分級は排出口４の外におい
て行ない粗粉を再び粉砕位置にもどす方法とする
こともできる。 つぎに、上昇気流は第１図および第２図の１２
に示すように粉砕機胴体５の下部から供給する。
この給気口１２の面積、形状等は特に限定される
ものではなく、例えば網状、目皿状とすることも
できる。 本発明による微粉砕は帯体６とすり潰し体７と
の間〓に粉砕原料が十分に介在することが必要で
あるが、分級回転翼１１の回転並びにすり潰し体
７の摺動によつて生ずる遠心力によつて原料が胴
体下部周辺に集まるので、粉砕能率の維持に効果
的である。しかし、その介在せしめることがなお
不十分な場合は、適当なかき上げ装置を胴体下部
周辺に設け、底部に堆積した原料をかきこむよう
にすることもできる。 つぎに、本発明の粉砕機によつて石灰石を粉砕
した例を第１表に示す。

〔発明の効果〕

上述のように、本発明による超微粉を得るため
の粉砕機は、従来殆んど用いられなかつたすり潰
し作用を主として利用するもので、粉砕の能率が
よく、汚染異物の混入が少なく、8000〜10000
cm²／ｇの超微粉体を効率よく生産できるため、産
業機械としての価値は大なるものである。又、す
り潰し体が、垂直回転軸に固定された支持体の自
由端側に枢着されて、胴体の径方向に揺動可能に
支持され、且つ支持体の回転により遠心力が作用
して胴体内面に押し付けられながら摺動する摺動
部を有する摺動体として形成されているので、す
り潰し体と粉砕機胴体内面との間隔が、粉砕原料
の多少に応じ自動的に調節されて、粉砕原料に加
えられる粉砕力が常に一定に維持される。よつ
て、常に均一な粉砕産物を得ることができる。
又、長時間の稼動によつてすり潰し体が摩耗して
も、すり潰し体によつて粉砕原料に加えられる粉
砕力に変化が生じないので、長時間に亘つて均一
な粉砕産物を得ることができる。又、粉砕原料中
に異物が混入していても、すり潰し体の摺動部が
自動的に粉砕機胴体の径方向に移動してこれを避
けるので、すり潰し体自身あるいは粉砕機胴体の
損傷を防止できる。又、すり潰し体を粉砕機胴体
の内周面に沿つて摺動させている支持体の回転速
度を変えたり、すり潰し体の重さや形状を変える
だけで、粉砕原料に対する粉砕力を自由に変える
ことができるので、粉砕原料の性状や粉砕目的等
の粉砕条件の変化に容易に対処することができ
る。 又、粉砕機の胴体は静止配置されており、回転
させる必要がないので、胴体自身の機械的強度や
その支持・振動対策等について特別な配慮の必要
もなく、このため装置の大型化などその型サイズ
の選定に自由度をもたせることができる。更に、
例えば、胴体が高速回転すると、粉砕原料が回転
する胴体内周面に遠心力により圧密されて、ある
層厚をもつた状態となつたまますり潰し体により
粉砕作用を受けることになるが、本発明では、胴
体が静止配置されているので、粉砕原料が胴体内
周面に沿つてらせん状に移動する途中で、すり潰
し体と胴体との間で、すり潰し粉砕されるため、
例えば１段のすり潰し体でも効率よくすり潰し粉
砕し得て、所期の超微粉体を得ることができると
いう利点もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施するために用いる粉砕機
の一例を示す側断面図、第２図は第１図のＡ−
A′断面の平面図、第３図は主としてすり潰し作
用によつて得られた粉砕生産の粒度分布を示す図
である。 １……原料貯槽、３……送風ダクト、４……排
出口、５……粉砕機胴体、６……帯体、７……す
り潰し体、１０……支持体（スパイダー）、１１
……分級回転翼、１２……給気口、１３……原料
供給口、１４……ヒンジ、１５……垂直回転軸。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 静止配置された粉砕機の胴体と、その胴体内
   に上昇気流を形成する上昇気流形成手段と、胴体
   内において垂直回転軸に固定された支持体に取り
   付けられ胴体内面と協働して上記上昇気流によつ
   て上昇する粉砕原料を粉砕するすり潰し体と、す
   り潰し体によつて粉砕された粉砕原料を分級する
   分級手段とを有し、上記すり潰し体が、上記支持
   体の自由端側に枢着されて胴体の径方向に揺動可
   能に支持され且つ支持体の回転により遠心力が作
   用して上記胴体内面に押し付けられながら摺動す
   る摺動部を有する摺動体として形成されており、
   このすり潰し体と胴体の間に介在する粉砕原料を
   すり潰し粉砕することを特徴とする超微粉を得る
   ための粉砕機。