JPH0724439U - 粉砕機の構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 処理物を均一に粉砕することができる粉砕機
の構造を提供する。 【構成】 粉砕タンク８は、竪型円筒状をなし粉砕室Ａ
を有する。粉砕タンク８の中心部に攪拌軸２を回転自在
に設ける。攪拌軸２の粉砕室Ａ内に位置する部位に攪拌
棒４、５を水平状態で取り付ける。攪拌軸２の外径は粉
砕タンク８の内径の３０％以上に設定される。攪拌棒
４、５の回転により処理物Ｂが攪拌・粉砕される。攪拌
棒４、５の根元部と先端部とでは、回転半径の差が小さ
いので周速度の差も小さい。よって、粉砕室Ａ内の粉砕
力を均一にできる。粉砕タンク８の外側に冷媒体を流通
させ、かつ、攪拌軸２内にも冷媒体を流通させたので、
冷却能力を向上させることができる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は粉砕機の構造に関し、特に、粉砕タンク内に投入された処理物を攪 拌棒で攪拌して粉砕し、これにより所定粒度の製品が得られるようになっている 粉砕機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術およびその問題点】

従来、この種のものとして、竪型円筒状の粉砕タンクの内部に、その軸線を中 心として回転する攪拌軸と、この攪拌軸に直交する状態で取り付けられて一体に 回転する攪拌棒とを設け、攪拌軸を回転させることにより、処理物を複数のメデ ィアとともに攪拌棒で攪拌して粉砕するタイプの粉砕機が一般に知られている。 このタイプの場合、攪拌軸は、強度的な面のみが考慮されて設計されていたので 、その外径は粉砕タンクの内径に対して１０％程度で設定され、比較的小径に形 成されてあることが多かった。

【０００３】 この場合、攪拌棒の根元部から先端部に至る各地点の周速度は、攪拌軸の軸線 からの距離（回転半径）に比例するので、攪拌棒における径方向内方の部位（根 元部側）と外方の部位（先端部側）とではその周速度に差が生じることになる。 つまり、攪拌軸の外径が粉砕タンクの内径の１０％に設計されている場合では、 攪拌棒の根元部は、顕著な例として先端部の１／１０倍の周速度となることがあ る。このため、粉砕タンクの中心付近（攪拌軸の表面近傍）と、粉砕タンクの内 壁付近とではメディアおよび処理物の動きに大きな違いが生じてしまうことにな る。

【０００４】 つまり、粉砕タンクの中心付近ではメディアおよび処理物の動きが鈍く、反対 に、粉砕タンクの内壁近傍ではメディアおよび処理物が活発に動くことになる。 このため、攪拌棒自身の周速度の差によって生じるメディアおよび処理物の動き のギャップが原因となって、粉砕タンク内に、混合・攪拌性能が大きく異なる部 位が生じ、この結果、粉砕タンク全体としての均一な処理ができず、処理物の粉 砕がうまくなされなかった。

【０００５】 したがって、上記の粉砕機にあっては、粉砕の結果得られる製品の中には、粉 砕が十分に進んでいない粒子も含まれることとなり、粒度分布の幅が広くなって しまうという問題点があった。

【０００６】 この考案は上記の問題点を解消し、粉砕タンク内での処理物の均一な処理を可 能とし、粉砕性能を向上させることができる粉砕機の構造を提供することを目的 とする。

【０００７】

【問題点を解決するための手段】

この考案は上記の問題点を解決するために、第１の考案として、竪置き円筒状 をなす粉砕タンクに、その中心部で垂設される回転可能な攪拌軸と、この攪拌軸 に水平方向に取り付けられるとともに、前記攪拌軸の回転時に一体に回転する複 数の攪拌棒とを設けた粉砕機の構造であって、前記攪拌軸を大径に形成し、前記 攪拌棒の根元部と先端部との間に周速度の大きな差が生じないようにしたという 構成を有しているものである。 また、第１の考案を含む第２の考案として、前記攪拌軸は、その外径を前記粉 砕タンクの内径の３０％以上に設定してあるという構成を有しているものである 。 また、第１の考案を含む第３の考案として、前記攪拌軸を中空状に形成してそ の内部に熱媒体または冷媒体を流通させ、さらに、前記粉砕タンクの外側にジャ ケットを設けてその両者間に熱媒体または冷媒体を流通させてあるという構成を 有しているものである。

【０００８】

【作用】

この考案は上記の手段を採用したことにより、粉砕タンク内に処理物を入れた のち攪拌軸を回転すると、攪拌棒が処理物を攪拌・混合して粉砕し、所定粒度の 製品が得られるようになっている。

【０００９】 そして、この考案にあっては、粉砕タンク内での粉砕処理を均一にすることが できるようになっている。 すなわち、攪拌軸を大径に形成し、好ましくはその外径を粉砕タンクの内径の ３０％以上に設定したことにより、攪拌棒の根元部と先端部との回転半径の差が 小さくなるので、攪拌棒の各部の周速度の差を小さくすることができるようにな っている。このため、中心部から最外周部に至る粉砕タンクの全域において、攪 拌棒の回転による攪拌作用を処理物に対して均一に与えることができることとな る。

【００１０】 また、攪拌軸の内部および粉砕タンクの外側に媒体または冷媒体を流通させた ことにより、内側および外側から媒体の加熱・冷却作用が処理物に及ぶことにな るので、加熱・冷却能力が向上するようになっている。したがって、処理物を一 定温度に維持した状態で粉砕処理を行うことができ、これにより、安定した製品 を得ることができるようになっている。

【００１１】

【実施例】

以下、図面に示すこの考案の実施例を説明する。 図１は、この考案による粉砕機の構造の一実施例を示す図である。 すなわち、図１に示す粉砕機の構造は、竪置き円筒状をなす粉砕タンク８に、 その中心部で鉛直方向に配置される回転可能な攪拌軸２と、この攪拌軸２に取り 付けられる複数の攪拌棒４、５とを設けたものである。このとき、攪拌軸２は、 その外径を粉砕タンク８の内径の３０％以上にし、比較的大径に形成してある。

【００１２】 図１において、粉砕タンク８は、上下両端が開口する竪型の円筒体の下端を底 部１５で閉塞して形成してあるもので、図示しないフレームに固定されてある。 この粉砕タンク８の上方開口部には、中央部に孔１０ａを有する蓋部材１０を設 ける。この蓋部材１０は、粉砕タンク８の上方開口部を閉塞可能な大きさをなす とともに、処理物Ｂの投入口２５を有し、ボルト１２で粉砕タンク８に固定され る。この蓋部材１０の閉塞により、粉砕タンク８の内部に、処理物Ｂを粉砕処理 するための粉砕室Ａが形成されるようにしてある。なお、２６は蓋であり、蓋部 材１０に取り付けられて投入口２５を開閉可能とするものである。

【００１３】 この粉砕タンク８の底部１５には、排出弁１９が設けられるとともに、この排 出弁１９を囲うようにして排出弁箱１６が配設される。 排出弁１９は、排出口１９ｂと弁体１９ａとで形成される。排出口１９ｂは、 粉砕タンク８の底部１５の中央部に形成されて粉砕室Ａを外部へ導通させるもの で、この排出口１９ｂには、これを閉塞するようにしてスクリーン１７が配設さ れる。このとき、スクリーン１７は、ボルト１８で底部１５に固定される。この スクリーン１７は、処理物Ｂの通過を許容するとともに、後述するメディア７の 通過を阻止する構造をなすもので、粉砕室Ａ内で処理された処理物Ｂはスクリー ン１７を介して外部へ排出されるようにしてある。

【００１４】 排出弁１９の他方を形成する弁体１９ａは、排出口１９ｂを閉塞可能な大きさ をなすとともに、排出口１９ｂの外部側の開口部を開閉するもので、この弁体１ ９ａは排出弁箱１６内に収容される。排出弁箱１６は、上下端が開口する竪型筒 状をなしているもので、その上方開口部が排出口１９ｂに連通した状態で底部１ ５にボルト２０で固定される。これにより、排出口１９ｂは、排出弁箱１６を介 して下方外部と連通するようになっている。

【００１５】 排出弁箱１６には、回転自在な状態で保持された軸２３が水平方向に貫通して いて、この排出弁箱１６内において軸２３と弁体１９ａとの間がレバー２２で連 結される。一方、排出弁箱１６の外側には、軸２３と連結されるエアシリンダ等 の駆動装置（図示せず）を具えてあって、この駆動装置の駆動により、弁体１９ ａは軸２３を中心として回動するようにしてある。このため、弁体１９ａは、軸 ２３の回動操作により、排出口１９ｂに対する閉状態と開状態との間で切り換え られるようになっている。

【００１６】 なお、弁体１９ａの周縁部には、粉砕タンク８の底部１５に接離可能な環状の シール部材２１が設けられていて、閉弁時には、このシール部材２１により、排 出口１９ｂと弁体１９ａとの間がシールされるようにしてある。

【００１７】 また、粉砕タンク８には、攪拌軸２がその軸線を粉砕タンク８の軸線と一致さ せた状態で上方から垂設される。このとき、攪拌軸２は、粉砕タンク８の上方開 口部に設けられた蓋部材１０の孔１０ａに挿通されて、その下端部が底部１５の 近傍に達するようにしてある。この攪拌軸２は、大径をなし、かつ、上方に開口 する中空状のものが用いられる。なお、好ましくは、攪拌軸２の外径は粉砕タン ク８の内径の３０％以上となるように設計するのが望ましい。

【００１８】 蓋部材１０の孔１０ａの部位には、攪拌軸２と摺動可能な環状のシール部材１ １が配設される。そして、このシール部材１１は、その内周部が攪拌軸２と摺動 することで、当該攪拌軸２と蓋部材１０との間をシールし、粉砕室Ａを密閉する ようにしてある。

【００１９】 そして、攪拌軸２は、その上端部が連結管１を介して回転軸２４に連結され、 それぞれ軸線を一致させた状態で一体にしてある。回転軸２４は、図示しない外 部の駆動源の駆動により回転可能となっているもので、この回転軸２４の回転に より、攪拌軸２が粉砕タンク８の軸線を中心として回転するようになっている。

【００２０】 このとき、回転軸２４は中空状をなしていて、連結管１および攪拌軸２と連通 するようにしてある。さらに、この回転軸２４、連結管１および攪拌軸２の中心 部には、熱媒体または冷媒体の導入管３が配設され、その下端部が攪拌軸２の内 部底面近傍に開口させてある。このため、導入管３は、その外面と、攪拌軸２の 内面との対向面間に形成される環状の流路と連通するようにしてある。これによ り、攪拌軸２内に流通路が形成されることとなり、熱媒体または冷媒体は、導入 管３から攪拌軸２内を通じて循環するようになっている。

【００２１】 粉砕室Ａ内に位置する攪拌軸２の部位には、複数の攪拌棒４が一体に取り付け られる。この攪拌棒４は、攪拌軸２の軸線を中心として径方向（水平方向）に放 射状に配設され、かつ、攪拌軸２の軸線方向に向かって複数段をなしている。攪 拌軸２の最下端には、一本物の攪拌棒５がボルト６により攪拌軸２に固定される 。そして、攪拌棒４、５は、攪拌軸２の回転により当該攪拌軸２の軸線を中心と して水平方向へ一体に回転することとなる。特に、攪拌棒５は、粉砕室Ａの底部 に存在する処理物Ｂを中心部から攪拌するようになっている。

【００２２】 なお、９はジャケットであり、粉砕タンク８の外側面を所定間隔をおいて覆う ように設けられるもので、これによって、粉砕タンク８とジャケット９との間に 流通路を形成するようにしている。そして、このジャケット９には、粉砕タンク ８との間に形成された流通路に熱媒体または冷媒体を導入するための導入口１３ が形成されるとともに、導入された熱媒体または冷媒体を排出する排出口１４が 形成される。

【００２３】 さらに、７はメディアであり、スクリーン１７を通過できない大きさで形成さ れていて、粉砕タンク８の粉砕室Ａに複数個収容してあるものである。そして、 攪拌棒４、５の回転により、粉砕室Ａ内に位置する処理物Ｂはメディア７ととも に攪拌され、処理物Ｂの効率的な粉砕を可能とすることができるようにしてある 。

【００２４】 次に、上記のものの作用を説明する。 この粉砕機は、上記のように構成したことにより、攪拌軸２を回転させると、 攪拌棒４、５が粉砕室Ａ内で処理物Ｂをメディア７とともに攪拌し、これにより 処理物Ｂの粉砕を行うようになっている。

【００２５】 常態にあっては、弁体１９ａは排出口１９ｂを閉じた状態となっている。まず 、蓋部材１０の投入口２５から所要量の処理物Ｂを投入し、粉砕タンク８の粉砕 室Ａ内に処理物Ｂを位置させる。そして、図示しない外部駆動源を駆動させて回 転軸２４を回転させることにより、攪拌軸２を攪拌棒４、５と一体に回転させる 。

【００２６】 すると、粉砕室Ａ内の処理物Ｂは、攪拌棒４、５の水平方向の回転によってメ ディア７とともに攪拌され、この時に、攪拌棒４、５およびメディア７と処理物 Ｂとの間に生じる衝撃力や剪断力で処理物Ｂが粉砕されるようになっている。

【００２７】 なお、粉砕処理時においては、熱媒体または冷媒体が、導入口１３から粉砕タ ンク８とジャケット９との間に形成された流通路に供給されて排出口１４から排 出され、媒体が粉砕タンク８に接触した状態で絶えず流通している。また他方で は、熱媒体または冷媒体が、導入管３から攪拌軸２内の流通路に供給されて回転 軸２４から排出され、媒体が、攪拌軸２の内壁に接触した状態で絶えず流通して いる。このため、粉砕室Ａ内の処理物Ｂは、粉砕タンク８の外側と、攪拌軸２の 内側との２方から媒体による加熱または冷却の作用を受けることとなる。したが って、粉砕室Ａ内の処理物Ｂは、媒体の作用によって常に適温に保たれることと なり、粉砕処理の均一化および効率向上を図ることができるようになっている。

【００２８】 そして、上記の粉砕処理は、処理物Ｂが所定の粒度となるまで所定時間続けら れる。 処理物Ｂが所定粒度に達すると、回転軸２４の回転を停止して攪拌軸２を停止 し、攪拌による粉砕処理を終了する。こののち、図示しない外部の駆動装置を駆 動させ、排出弁１９を操作して弁体１９ａを回動し、排出口１９ｂを開く。これ により、粉砕室Ａ内の処理物Ｂは、排出口１９ｂのスクリーン１７を介して下方 へ落下し、排出弁箱１６の下方開口部から製品として排出されることとなる。

【００２９】 そして、上記の粉砕機の構造にあっては、粉砕室Ａ内において均質な粉砕処理 をすることができるようになっている。

【００３０】 すなわち、攪拌軸２を大径に形成したことによって、攪拌棒４、５が攪拌軸２ を中心として回転した際に、当該攪拌棒４、５の先端部の周速度と、根元部の周 速度とに大きな差が生じないようになっている。

【００３１】 上記のようなタイプの場合、攪拌棒４、５は、攪拌軸２の径方向へ放射状に取 り付けられているために、攪拌棒４、５の各地点の周速度は攪拌軸２の軸線から の距離（回転半径）に比例するようになっている。そして従来では、攪拌軸が小 径（外径が粉砕タンクの内径の１０％程度）に設計されていたので、攪拌棒の根 元部から先端部までの距離が大きく、したがって、攪拌棒の根元部の周速度と、 先端部の周速度とでは大きな差が生じていた。

【００３２】 本考案にあっては、攪拌軸２を従来のものよりも大径（好ましくは攪拌軸２の 外径を粉砕タンク８の内径の３０％以上）に形成したことにより、攪拌棒４、５ の根元部から先端部までの距離が比較的短くなるようにしてある。このため、攪 拌棒４、５の根元部の回転半径と、先端部の回転半径との差が比較的小さくなる ので、これに伴って、攪拌棒４、５の回転時に、その根元部と先端部とでは各々 の周速度の差を小さくすることができるようになっている。

【００３３】 したがって、攪拌棒４、５の根元部と先端部とでは処理物Ｂに対する混合・攪 拌性能をほぼ同程度にすることができるので、粉砕タンク８の中心付近（攪拌軸 ２の表面近傍）でのメディア７および処理物Ｂの動きと、粉砕タンク８の内壁近 傍でのメディア７および処理物Ｂの動きとの間に顕著な差が生じないようになっ ている。この結果、粉砕室Ａ内では処理物Ｂの流動性および混合性が向上するこ とになり、これにより、全体的な粉砕処理が可能となり、均一な粒度の製品を得 ることができるようになっている。

【００３４】 また、上記の粉砕機の構造にあっては、粉砕処理を安定して行うことができる ようになっている。

【００３５】 すなわち、粉砕室Ａの中心部に設けられる攪拌軸２を中空状にして、その内部 に熱媒体または冷媒体を流通させ、また、粉砕タンク８の外側にジャケット９を 設けてその両者８、９間に熱媒体または冷媒体を流通させるようにしたので、処 理物Ｂに対する加熱または冷却能力を向上させることができるようになっている 。

【００３６】 つまり、粉砕室Ａの処理物Ｂは、その内側では攪拌軸２から媒体による加熱ま たは冷却作用を受け、また、外側では粉砕タンク８の内壁から媒体による加熱ま たは冷却作用を受けることになるので、攪拌棒４、５による攪拌作用との相乗効 果により、粉砕室Ａ内の処理物Ｂが効果的に加熱または冷却され、当該処理物Ｂ の温度分布を効率的に均一にすることができることになる。このため、粉砕処理 中においては、処理物Ｂを常に所定の適温に確保することができることとなり、 したがって、粉砕処理が安定化し、均質な製品を得ることができるようになって いる。

【００３７】 上記のように、攪拌棒４、５で攪拌することにより処理物Ｂを粉砕するタイプ の粉砕機にあっては、得られる製品を均質化するためには、処理物Ｂの流動性お よび混合性、並びに処理温度の安定化を図ることが重要な課題である。そこで、 この考案にあっては、攪拌棒４、５の根元部と先端部との相対的な回転半径の差 を小さくしたことで、粉砕室Ａの中心部と最外周部との間における攪拌性能の均 一化を実現したものである。しかも、粉砕室Ａの中心部に位置する攪拌軸２内に 媒体を流通させるとともに、粉砕タンク８の外側にも媒体を流通させるようにし たことで、処理物Ｂに対する加熱または冷却作用が向上するようにしたものであ る。

【００３８】

【考案の効果】

以上のようにこの考案によれば、攪拌軸を大径に形成したことにより、この攪 拌軸とともに水平方向へ回転する攪拌棒の根元部と先端部との間の周速度の差を 小さくすることができる。このため、粉砕タンクの中心部から最外周部に至る全 域において、攪拌棒による処理物に対する粉砕力の均一化を図ることができ、結 果として、処理物の流動性および混合性を良好にすることができるようになる。 したがって、粉砕性能が向上し、粒度の均一な製品を得ることができる。

【００３９】 また、粉砕タンクの外側、および攪拌軸の内部に熱媒体または冷媒体を流通さ せた場合には、処理物に対して内外から加熱・冷却作用を及ぼすことができる。 したがって、処理物に対する加熱・冷却能力が向上することにより、処理温度の 安定化が図られ、安定した製品を得ることができるようになるという効果がある 。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案による粉砕機の構造の一実施例を示す
図である。

【符号の説明】

１……連結管 ２……攪拌軸 ３……導入管 ４、５……攪拌棒 ６、１２、１８、２０……ボルト ７……メディア ８……粉砕タンク ９……ジャケット １０……蓋部材 １０ａ……孔 １１、２１……シール部材 １３……導入口 １４、１９ｂ……排出口 １５……底部 １６……排出弁箱 １７……スクリーン １９……排出弁 １９ａ……弁体 ２２……レバー ２３……軸 ２４……回転軸 ２５……投入口 ２６……蓋 Ａ……粉砕室 Ｂ……処理物

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 竪置き円筒状をなす粉砕タンク（８）
   に、その中心部で垂設される回転可能な攪拌軸（２）
   と、この攪拌軸（２）に水平方向に取り付けられるとと
   もに、前記攪拌軸（２）の回転時に一体に回転する複数
   の攪拌棒（４、５）とを設けた粉砕機の構造であって、
   前記攪拌軸（２）を大径に形成し、前記攪拌棒（４、
   ５）の根元部と先端部との間に周速度の大きな差が生じ
   ないようにしたことを特徴とする粉砕機の構造。
2. 【請求項２】 前記攪拌軸（２）は、その外径を前記粉
   砕タンク（８）の内径の３０％以上に設定してある請求
   項１記載の粉砕機の構造。
3. 【請求項３】 前記攪拌軸（２）を中空状に形成してそ
   の内部に熱媒体または冷媒体を流通させ、さらに、前記
   粉砕タンク（８）の外側にジャケット（９）を設けてそ
   の両者（８）（９）間に熱媒体または冷媒体を流通させ
   てある請求項１記載の粉砕機の構造。