JPH0632196Y2 - 連続式遊星ボールミル - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は遊星ボールミル、特に連続的に被破砕物である
砕料を供給して連続的に粉砕するミルに係る。

［従来の技術］ 遊星ボールミルの一般構造は主軸の回転を受けて公転す
る複数のミルポットを主軸の周囲に均等（２ヶならば対
称的に、３ヶ以上ならば主軸から等距離放射状に）に配
設し、該ミルポット自体も自己の回転軸を中心に自転す
るものである。具体的には主軸と共に回転するミルポッ
トの外周に遊星歯車を周設し、この遊星歯車と噛合する
太陽歯車を別に回転または停止させて、ポットを公転し
つつ自転させる例などが典型である。

通常の転動式ボールミルは粉砕媒体のボールと砕料とが
１本の転動する円筒内でカスケード運動を起し、その重
力落下による圧潰と摩滅によって粉砕させるものである
のに対し、遊星ボールミルは高速の公転，自転運動によ
る遠心力と、コリオリスカとが相乗的に働いて粉砕速度
を抜群に向上させ、かつ粒度分布の優れた微粉を短時間
に得ている。

特に高速回転による粉砕力は抜群であり、たとえば数ミ
リサイズの珪砂を投入して、僅か数分間稼働しただけで
平均粒径が数ミクロンという微粉を得ることができる。

［考案が解決しようとする課題］ 遊星ボールミルは前項で述べたように短時間で協力な粉
砕効率を発揮できる特徴があるが、ほぼ数ミリサイズの
砕料を連続的または断続的に供給して粉砕室内で一挙に
平均粒径が数ミクロンの微粉を得ようとする場合、解決
を求められる課題が浮上してくる。

一般に粉砕媒体を用いて砕料を粉砕するには、供給され
る砕料の種類やその粒径によって、粉砕効率の最も高い
媒体の粒径がある。したがってミリサイズの砕料からミ
クロンサイズへ一挙に粉砕するには、粉砕過程にある砕
料の各粒径のすべてに高い効率が保たれる粉砕媒体の粒
径は望むべくもなく、何れかの粒径を選んだとしても別
の過程においては非効率の謗りを免れ得ない。この傾向
は粉砕媒体を使用する粉砕機において供給される砕料の
粒度と排出される製品の粒度との差、すなわち粉砕比が
大きくなり、かつ製品の粒度が小さくなればなるほど注
目される課題となってきた。

次に連続式遊星ボールミルの構成要素との関係によって
別の課題も誘発される。

連続式遊星ボールミルは第４図に示すように主軸１ａの
回転を受けて複数のミルポット３ａが公転するとともに
自己の回転軸を中心に自転もすることが要件である。こ
れに対し砕料Ｓを各ミルポットへ運転を停止せずに供給
するために主軸と共に公転する供給パイプ４２ａが各ミ
ルポットの入口へ繋がっていることが必要である。すな
わち供給パイプの先端を固着した供給部とミルポット入
口側との間に若干の空隙を設けるか、軸受を装着しなけ
ればならないという構成が不可欠である。

しかるにこのミルポット内に比較的小さな粒径の粉砕媒
体を装入すると、この空隙に噛み込んで円滑なミルポッ
トの自転を妨げ、異常な摩耗や粉砕媒体の破損による製
品中への混入などトラブル発生の原因となりかねない。
製作上この空隙を無限に小さくすることは不可能である
から、連続式遊星ボールミルの機能が高まり、その適用
が広範に及ぶほど、従来あまり注意を引かなかったこと
が新しい課題として浮上してくる。

本考案は以上に述べた課題を解決するために砕料の粉砕
過程の何れの状態に対しても最適の粒度を保つ粉砕媒体
を装入するとともに、本ミルの構造上の要件に伴う特殊
なトラブル発生を防止する新規な連続式遊星ボールミル
の提供を目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本考案に係る連続式遊星ボールミルは、主軸の回転を受
けて公転する複数のミルポットを主軸の周囲に均等に配
設し、該ミルポットはそれぞれが自己の回転軸を中心に
自転し、該ミルポット内へ共に公転する供給部から砕料
を供給するという基本的構成に立ち、その上、それぞれ
のミルポットを軸方向に分割する少なくとも１ヶの仕切
板を立設して複数の粉砕室を形成し、該複数の粉砕室内
に入口側が大きく出口側ほど小さい粒径の粉砕媒体を充
填し、ミル運転時にも粉砕媒体のみがそれぞれ在留でき
る連通口をそれぞれの仕切板に穿設したことによって前
記の課題を解決した。

またより具体的には、連通口が仕切板の中心を貫通した
円孔であることや最も入口側の粉砕室に在留する粉砕媒
体の粒径は、ミルポット入口側蓋と供給部間の空隙の少
なくとも２倍以上であることが望ましいことを示す。

［作用・実施例］ 第１図は本考案に係る連続式遊星ボールミルの実施例を
示す正面図であり、基本的な構成は従来技術と同様、主
軸１はモータ２Ａの回転を変速して受け複数個軸回りに
均等に配設したミルポット３を公転する。

主軸１には太陽歯車７を周設してミルポット３の外周に
周設した遊星歯車３１と噛合してミルポット３の自転を
作動しミルポットは高速で主軸の回りを公転しつつ自ら
の中心軸を中心に自転もする。

第１図にも示すが特に第２図において詳しいようにミル
ポット３の入口側蓋３２へ主軸とともに公転する供給部
４を連結する。この接続部の部材は相対的に静止と回転
との関係にあるから、この図の例では公転する供給パイ
プ４２に固着した供給パイプリング４３と入口側蓋３２
との間に僅かな空隙３７を形成してミルポットの独立し
た自転を可能とする。さらにミルポット内部をこの例で
は三分割する仕切板３４Ａ，３４Ｂをミルポットの軸線
に直角で立設する。

この仕切板にはそれぞれ隣室へ開口する連通孔３５Ａ，
３５Ｂを穿設しほぼ砕料Ｓの入口側から出口側への移動
だけを許容する程度の孔径を、あらかじめ実施した試験
の結果に基づいて設定しておく。すなわちこの仕切板の
結果形成された最も入口側の第一粉砕室６１内に在留す
る媒体５１は最も粒径が大きく、隣接する第二粉砕室６
２内の媒体５２の粒径がこれに次ぎ、最も出口側の第三
粉砕室６３内の媒体５３が最も細粒となるように配分さ
れる。この配分は粉砕作業の前、またはその途中におけ
る粉砕媒体５を分別投入して行なう。

すなわち、この実施例の場合では第一粉砕室６１へは粉
砕媒体５のうちでも最も粒度の大きい粗粒５１を供給パ
イプ４２から投入する。第二粉砕室６２内へは中級の粒
度をもつ媒体５２を排出口３６から長柄の杓や漏斗、ま
たは専用の圧送管などを使い連通孔３５Ｂを通り越して
供給する。第三粉砕室６３内へ細粒の媒体５３を投入す
るのは排出口３６から容易に供給できる。

それぞれの媒体の粒度分布や配分量などは砕料Ｓの材質
や粒度を勘案して最良の組合せとすることが有効なのは
言うまでもない。

この実施例の他、仕切板そのものを所望サイズのスクリ
ーンネットで形成したり、または連通孔を中央に限らず
遠心力とバランスする距離を求めて仕切板上に適宜穿孔
してもよい。

目的とおり十分に粉砕を終った砕料は、第１図で示すよ
うに排出シュート８を通り機外のファン９の作動によっ
て吸引排出され、コンクリート１０において空気と分離
し製品として回収される。

次に具体的な作用について説明すると、供給パイプ４２
よりミルポット３内の第一粉砕室６１に供給された比較
的粗い（例えば数ミリ）砕料Ｓ_１は第一粉砕室に残留す
る比較的大きい（例えば砕料サイズの２０倍以上）粉砕
媒体５１によって粗砕される。

また、このとき第一粉砕室内に残留する粉砕媒体の径を
供給パイプリング４３とミルポットの入口側蓋３２の間
の空隙３７より２．０倍以上にとることによって、粉砕
媒体の空隙３７への噛み込みをなくすことができる。

第一粉砕室６１において、ある程度の粒径（例えば数十
ミクロン）まで粉砕された砕料Ｓ_２は連通孔３５Ａを通
りエヤースエプトによって第二粉砕室６２へと運ばれる
が、粗い粉砕媒体５１はその質量と回転による遠心力が
加わって常に粉砕室の内壁へ押圧されるため連通孔３５
Ａに達することなく、したがってある程度の大きさに粉
砕されるまでこの粉砕室に閉じ込められた状態を保つ。

第二粉砕室６２内においても同じ作用が繰り返され室内
には連通孔３５Ｂに達することのできない粉砕媒体５２
がほぼ移動することなく在留して、ここへ進行してくる
粉砕途中の砕料Ｓ_２の粉砕に最も効率の高い粒径を以て
粉砕作用に従事する。

以下同じような作用を繰り返して、ミルポット出口３６
よりミルポット外へ運ばれ回収される。

また、別の実施例として、第３図に示すようにミルポッ
ト３内を２つの粉砕室に分離し、第一粉砕室６１へは空
隙３７への粉砕媒体の噛み込み防止を主な目的として粗
粒の媒体を投入し、粉砕作用は主として隣接する第二粉
砕室６２で進行するように設定することもある。

［考案の効果］ 本考案は以上に述べたような構成と作用を有するからミ
ルポット内の粉砕途中の種々の粒径の砕料に対し、それ
ぞれの粗細に応じた最も適切な粒径の粉砕媒体を振り向
け粗粉からサブミクロンの微粉まで粉砕が同時進行する
ので粉砕効率が高まり、連続式遊星ボールミルの優れた
機能をさらに昂進する効果がある。また供給部とミルポ
ットの接続部分に媒体の細粒が噛み込む虞を解消する効
果も同時に達成した。この結果粉砕媒体としての選択の
幅が広がりサブミクロン粉砕に有効な小径ガラスビーズ
などの採用も可能とした。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例を示す正面図、第２図と第３図
はミルポット付近の異なる実施例を示す垂直断面図、第
４図は従来の技術を示す正面図。 １……主軸、３……ミルポット ４……供給部、５……粉砕媒体 ３２……入口側蓋、３４……仕切板 ３５……連通孔、３７……空隙 ５１……粉砕媒体の内の粗粒 ５２……同中級、５３……同細粒 ６１……第一粉砕室、６２……第二粉砕室 ６３……第三粉砕室、Ｓ……砕料

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】主軸の回転を受けて公転する複数のミルポ
   ットを主軸の周囲に均等に配設し、該ミルポットはそれ
   ぞれが自己の回転軸を中心に自転し、該ミルポット内へ
   共に公転する供給部から断続的または連続的に供給され
   る砕料を効率的に粉砕する連続式遊星ボールミルにおい
   て、それぞれのミルポットを軸方向に分割する少なくと
   も１ヶの仕切板を立設して複数の粉砕室を形成し、該複
   数の粉砕室内に入口側が大きく出口側ほど小さい粒径の
   粉砕媒体を充填し、ミル運転時にも粉砕媒体のみがそれ
   ぞれ在留できる連通口をそれぞれの仕切板に穿設したこ
   とを特徴とする連続式遊星ボールミル。
2. 【請求項２】請求項１において連通口が仕切板の中心を
   貫通した円孔であることを特徴とする連続式遊星ボール
   ミル。
3. 【請求項３】請求項１又は２において最も入口側の粉砕
   室に在留する粉砕媒体の粒径は、ミルポット入口側蓋と
   供給部間の空隙の少なくとも２倍を超えることを特徴と
   する連続式遊星ボールミル。