JPS6048130A - 移動磁界式処理装置の運転方式 - 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】 【発明の属する技術分野】

この発明は砕料あるいは被混合粒体、　１＆体等の被処
理物と強磁性材あるいは非磁性導電材で作られた多数の
作動ピースを処理容器に収容し、この容器を移動磁界の
作用する磁場の中に置くことにより作動ピースに激しい
ランダム運動を生起さセて、処理容器中の被処理物の粉
砕、混合等の処理操作を行うようにした移動磁界式粉砕
、混合、攪拌等の処理装置に関する。 明記処理装置では、被処理物の処理は主として被処理物
と作動ピースとのｊφｊ突、あるいは作動ピースのｉ！
ｌ！動に伴う被処理物の流動によ、で進行するものであ
り、かかる処理をすＪ率よく行わせるには、上記の作動
ピースの運動が処理容器の内部全域で力遍なく効果的に
行えるようにすることが望まれる。

【従来技術とその問題点】

この種の移動磁界式粉砕、混合装置として、第１図およ
び第２図に示すものが既に提案されている。第１図、第
２図において、非磁性の処理容器１には被処理物２と一
緒に強磁性相あるいは非磁性導電相で作られた多数の作
動ピース３が収容されている。この処理容器１を中央に
挟んでその両側には移動磁界発生装置４，５が対向配置
されており、かつその移動磁界の磁界移動方向はφ■、
φ２で不ずように互いに逆方向に定められ”（いる。脹
たこの移動磁界発生値！４．５はいわゆるリニアモータ
としてよく知られているものであって（Ｌ）。 トＩ移動磁界発生装置」を１リニアモータｌと呼称３る
）６．多相交流巻線６をＩｕＪ転電機と同じよつに鉄心
７の磁極面倒のコ・イルスリット内に＠装しで構成され
、３相交流電源Ｕ、Ｖ、Ｗ、かりの給電を受けて移動磁
界φＩ、φ２を生成する。ここでリニアモータ４，５に
おけるコイル導体の配置をボ佛−と第３図のごとくであ
り、リニアモータ４における３相コイルの相順は右方向
へＸ−Ｚ’−１−Ｘ’　−Ｚ　−１’−Ｘ　（Ｘ　とＸ
’、Ｖ　とＹ’、Ｚ　と２°はそれぞれ同相で電流の向
きが逆のコイル導体を表す。）の１泊に、−ｈ゛のリニ
アモータ５では右方向へｖ゛−Ｚ　−Ｘ’　−’Ｉ−Ｚ
’−χ−Ｖ゛の相順に定めである。そして各相の二Ｊイ
ルＸ、Ｙ、Ｚへそれぞれ３相交流電源のＵ、Ｖ、Ｗ相を
接続して給電を行うことにより、リニアモータ４．５に
それぞれ矢印φ１゜φ２で示す定方向の移動磁界が生成
される。なお図中のＰは３相ごｌイルの極間ピッチを示
しでいる。 かかる構成により、移動磁界φｌ、φ２の作用Ｃる磁場
の中に置かれた作動ピース３には、移動磁界との相互作
用に基づき磁化、渦電流等による電磁力が働き、これに
よって移動磁界方向への並進力、浮〔力、およびＩμｍ
転トルクを受けるとともに、更にピース相互間の衝突、
ピースと容器壁との衝突等が加わってピース３は容器ｌ
の中で激しくランダムな運動を行う。被処理物はこの連
動によって粉砕、混合９Ｍ拌等処理される。 一方、上記処理装置の作動ピースの動きを高速度カメラ
を使って観察すると、処理容器内でリニアモータに沿っ
て作動ピースが激しく運動している領域と、動きが比較
的鈍い領域とが交互に分るしていることが見られる。こ
のような現象について考察したところ、リニアモータ４
と５の間に挟まれた作用空間の磁界分布の形態に基因し
ていることが判明した。すなわち、第３図にボしたコイ
ル導体の配置でＸ、　ｙ、　ｚ相のコイルにそれぞれ３
相電源のυ、　Ｖ、　Ｗ相を接続して給電を行った場合
には、作用空間における各地点についてみると、上）に
対向し合うリニアモータ４．５のごｌイル導体のうら、
電流が同相でかつ電流の向きが逆となる地点では、その
地点におけるリニアモータ４と５による磁界ベクトルの
向きが當に一致して加算し合い磁界の強さは大となる。 この強磁界強度領域を第３図の上に表すと１強Ｊと記し
た地点が強磁界強度領域であり、リニアモータに沿っで
極ビンナＰ間隔ごとに発生ずる。−力、この強磁界強度
領域から左右に１／３　Ｐ、２／３　Ｐずれた位置では
、リニアモータ４．５による磁界ベクトルの向きが一致
せず、互いに相殺し合って磁昇強さが小となる。 この磁界分布を模型的に表すと第４図のごとくであり、
処理容器１の置かれた作用空間にはりニアモータに沿っ
て１／２Ｐごとに定席的な強磁界強度領域へと弱磁界強
度餉ＭＢが形成されることになる。このことは実際に測
定した磁界分布とも一致するし、また完配した作動ピー
スの動きの観察結果とも一致する。すなわち作動ピース
に働く電磁力はその地点での磁場の強さに比例するもの
であり、　ｌｌ１ｌ記の強磁界強度領域では作動ピース
の運動が激しく、逆に＃＆ｆ界強度領域では動きが鈍い
。 しかも処理性能の面から考えると、作動ピースの連動が
激しく行われる領域では粉砕、混合等の処理が効果的に
進行するが、作動ピースの運動が鈍い領域では処理性能
が低い。このために例えば砕料の粉砕処理を行つと、作
動ピースの連動が鈍いｆｆｉ域に精度の大きい砕料がそ
のまま多く滞留して粉砕が進行せず、このことが処理装
置の性能向上を防げる大きな要因となっている。

【発明の目的】

この発明は上記の点にかんがみなされたものであり、そ
の目的は上記従来の欠点を解決し、処理□容器内の同し
場所に定常的な弱磁界強度領域が形成されないようにし
、処理容器内の全域で万遍なく作動ピースに激しい運動
を住起させることによって処理性能の向上が図れるよう
にした移動磁界式処理装置の運転方式を提供することに
ある。

【発明の要点】

かかる目的はこの発明により１．処理容器を挟んでその
両側に配備されたりニアモータの相互間で、各リニアモ
ータのＳ線へ給電する多相交流電源の相対的な相順を経
時的に切換え、双方の移動磁界が加算し合って生成され
る強磁界強度領域を処理容器の置かれた作用空間内で周
期的に移動させるよつにしたこ乏により、運転期間を通
じ゛（処理容器内の同じ場所に定常的な弱磁界強度領域
を発生することなく、容器内の隅々まで強磁界強度ｍ域
を作用させて処理性能の向上を図るようにしたものであ
る。 【発明の実施例］ 第５図はこの発明の運転方式を実施するための運転制御
回路の一実施例、第６図はその各制御スアノノ°におけ
る作用空間の磁界パターンの変化を示すものであり、図
において３相交流電源と一方のりニアモータ４との間に
は相順切換用の二１ンタクタ８−１．８−ｎ、　８−１
１１が介挿接続されている。 ＠５１ｉ！Ｊの回路でｍｌンタクタト１を投入すれば、
第３図に示したりニアモータ４，５のごｌイル導体のに
４．Ｚ相にそれぞれ３相交流電源のｕ、　ｖ、　ｈ相が
給電されることになり、この場合のりニアモータ４と５
に挟まれた作用空間の強磁界強度＠域は第６図（ａｌの
［強Ｊで記す位置に生じる。なお図における番号１’　
ｌ　、Ｊ〜ｌ’　１２　Ｊは第３１１！！Ｉにボしたご
ｌイル導体配列に対応したコイル番号であり、かつυ、
ｖ。 ｗ、　ｕ’、　ｖ″、匈°はその：２イル番号のコイル
導体に流れる電流の相を表している。これに対し、第５
図のご１ンタクタトＩＩ、＋３−ＩＩＩをそれぞれ選択
して投入すれば、作用空間に生じる強磁界強度領域は第
６図（ｂｌ、　（０１のように変わる。すなわら、移動
磁界とφ１とφ２の方向を変えずに、リニアモータ５に
対するり一一一〆モータ４の相対的な相順を切換えると
、第６図（８）では：ｌイル番号［２）、ｌ’５．−１
．１８．１１Ｊ」１に対応する位置に生じた強磁界強度
領域が、第６図＋ｂ）では１／３Ｐだけ左方に移動して
１」１゜ｒ４Ｊ’、ｒ７Ｊ、ｌｌ０Ｊの位置に、また第
６図（（＋１では１／３１１だけ右りに移動してｒｌｌ
、＋６１゜＋９Ｊ、１Ｎ２コの位置に生じることになる
。したがって、処理運転に際してあらかじめ定めたプロ
グラムに従いタイマ制御によりコンタクタ８−　Ｉ　。 ８−１１．８−ｍを順に選択して作用空間の磁界分布が
第６図（ａｌ、　ｌｂｌ、　（ｃ）で示したパターンを
周期的に繰返すように運転すれば、周期的に強磁界強度
領域が処理容器の置かれた作用空間内を万遍なく移動４
−ることになる。ご、の結果、従来のよろに処理連転期
間を通じて同じ場所に定常的な弱磁界強度領域が形成さ
れることがなくなり、処理容器の全域に畦って隅々まで
強＆を界強度領域が作用し、これに伴う強力な作動ピー
スのランダム運動によって処理容器内全戦で効果的な処
理を遂行させることができる。 次に第７図および第８図にこの発明の応用実施例を示す
。第７図番よ先に述べた第５図の制御回路に′：１ンク
クタ８−１ｖ〜８−■を追加接続したものであり、この
うちコンタクタ８−ＩＶはバイパス回路切換用、コンタ
クタ８−Ｖ〜ト■はリニアモータ４の移動磁界反転用、
コンタクタ８−■、８−ＩＸはりニアモータ５の移動磁
界反転用である。この実施例は第６図で述べた相順切換
による強磁界強度＠域の移動に加えて、相反転操作を行
って移動磁界φ１．φ２の方向反転も併せて行うことに
より、処理容器内ごの作動ピースの動きをより−１＠多
様化さＶようとするものである。すなわち、二ｌンクク
ク８−■。 Ｈ−ＩＶ　、’８−■を選択して投入すれば、作用空間
に生しる強磁界強度領域および移動磁界φ１．φ２の力
：ｉりは第８区ＩＣ用のご、とくＣあり、ここで、Ｉン
タクタを８−１ｖと８−ｖｌおよび８−■と８−ＩＸと
の間で切換えれば、ｑ−二゛メモータ４，５が相反転Ｌ
７−（移動磁界φｌ、φ２の向きが第８図ｔｂ＋のよう
に反転する。これによって処理容器内では、作動ピース
に加わる電磁並進力の向きが反転し、今迄時計方向に沿
って処理容器内を周回していた作動ピースが反時計方向
へ周回するようになり、この反転動作により処理容器の
コーナ一部分に片寄りしていた作動ピースが処理容器内
に広く分散されることになる６以ト同様にしてコンタク
タ８−ｎを選択した状態でコンタクタを８−ＩＶと８−
Ｖｌ、および８−■と８−ＩＸとの間で切換えれば、第
８図（０）からｉｄｌのように変化し、。 さらにコンタクタ８−■を選択してコンタクタを８−１
■と８−■、および８−■と８−ＩＸとの間で切換えれ
ば、第８図（８）から（ｆｌへ変化する。したがって第
６図１ａｌ〜（ｆｌに示した磁界パターンを適冗組合わ
せて周期的に各コンタクタの選択制御を行うことにより
、先の実施例と比べて作動ピースの動きがより一層多様
化してさらに処理性能を向上できる。 （発明の（ｉｌ＋Ｊ１１．） 以上述べたようにこの発明によれば、リニアモータの相
互間で各リニアモータの巻線へ給電する多相交流電源の
相対的な相ＩＦＪを経時的に切換えて運転することによ
り、処理容器の置かれる作用空間の強磁界強度領域が処
理運転中にリニアモータの方向に沿って移動し、これに
よって処理容器内の全ｂＭに亘り隅々まで万遍なく作動
ピースに激しいランダム運動を生起させて粉砕、混合、
攪拌等の処理を均一かつすｌ果的に行うことができ、か
くして従来と比べてその処理性能の大幅な向上を図るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は移動磁界式処理装置の構成原理図、第２図は第
１図の矢視ｎ−ｎ断面図、　第３図は第１図における移
動磁界発生装置の巻線配置図、第４図は従来の運転方式
による作用空間の磁界分４１図、＠５図および第７図は
それぞれこの発明の運転方式を実施するための運転制御
回路図、第６図１ａｌ〜（ａｌおよび第６図１ａｌ〜ｔ
ｒｉはそれぞれ第５νｌ、’／Ｉｉ！！Ｉの回路による
各制御ステップの磁界パターン図である。 １−処理容器、２−被処理物、３−作動ピース、４．５
−移動磁界発生装置、６−巻線、８−１〜，８司に＝相
順切換用コンタクタ、φｌ、φ２．−移動磁界。 オろロ ア′７　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）強磁性あるいは非磁性導電材でつくられた多数の作
   動ピースを収容した処理容器と、それぞれ多相交流電源
   から給電される多相巻線を備え、かつ移動磁界方向を互
   いに逆向きに定めて前記処理容器の両側に対抗配置され
   た一対の移動磁界発生装置とを具儂してなり、前記移動
   磁界発生装置への給電により住じた移動磁界との相互作
   用に基づく電磁力で作動ピースにランダム運動を生起さ
   せて処理容２（内に収容した被処理物の粉砕、１Ｍ合。 攪拌等の処理を行う移動磁界式処理装置の運転方式であ
   って、ｉｉＪ記移動磁界発生装置の相互間で各移動磁界
   発生装置の巻線へ給電する多相交流電源の相対的な相Ｍ
   を経時的に切換えることにより、双方の移動磁界が加算
   し合って生成される強磁界強度領域を処理容器の置かれ
   た作用空間内で移動させるようにしたことを特徴と１゛
   る移動磁界式処理装置の運転方式。 ２、特許請求の範囲ＷＡＩ積記載の運転り代において、
   各移動磁界発生装置の移動磁界方向を変えずに相対的な
   相順を周期的に切換えて＠磁界強度領域の移動を行うこ
   とを特徴とする移動磁界式処理装置の運転方式。 ３）特許請求の範囲第１項記載の運転方式において、各
   移動磁界発生装置の移動磁界方向の反転および相対的な
   相−１σの切接えを組合わせて強磁界強度領域の移動を
   行うことを特徴とする移動磁界式処理装置の運転方式。