(57)【要約】      （修正有）【課題】原料の粉砕室内での滞留時間を自由にコントロールでき、製品の粒度コントロールの幅を大きくすることのできる横型乾式粉砕機を提供する。【解決手段】横型粉砕室を有する筒状の粉砕タンク１４、この粉砕タンクの一端に設けられ、原料を定量で連続的に該粉砕タンク内に投入するための原料投入部２２、前記粉砕室内に入れられた粉砕メディアＭ、前記粉砕室内に設けられ、水平に配置され、電気モーターにより駆動される回転駆動軸により駆動されて、前記原料と粉砕メディアの混合物を撹拌して原料を粉砕する攪拌部材２８、前記粉砕タンクの他端に設けられたメディア分離部１８、粉砕されできた製品を排出する製品排出部１００を備える。前記電気モーターの負荷に対応して、前記開閉機構１０４の開閉を制御し、これにより前記攪拌部材の作動を維持したままで、原料の粉砕タンク内の滞留時間を制御する。【選択図】図１
0003182618.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
横型粉砕室を有する筒状の粉砕タンク、この粉砕タンクの一端に設けられ、原料を定量で連続的に該粉砕タンク内に投入するための原料投入部、前記粉砕室内に入れられた粉砕メディア、前記粉砕室内に設けられ、水平に配置され、電気モーターにより駆動される回転駆動軸により駆動されて、前記原料と粉砕メディアの混合物を撹拌して原料を粉砕する攪拌部材、前記粉砕タンクの他端に設けられたメディア分離部、粉砕されできた製品を排出する製品排出部を備える横型乾式粉砕機において、
前記製品排出部に設けられ、開閉することにより製品の排出をコントロールする開閉機構、前記電気モーターの負荷を検出する負荷検出手段、およびこの負荷検出手段によって検出された前記電気モーターの負荷に対応して、前記開閉機構の開閉を制御し、これにより前記攪拌部材の作動を維持したままで、原料の粉砕タンク内の滞留時間を制御する制御手段を備えていることを特徴とする横型乾式粉砕機。
【請求項２】
横型粉砕室を有する筒状の粉砕タンク、この粉砕タンクの一端に設けられ、原料を定量で連続的に該粉砕タンク内に投入するための原料投入部、前記粉砕室内に入れられた粉砕メディア、前記粉砕タンクの他端に設けられたメディア分離部、前記粉砕室の他端に設けられ、粉砕されできた製品を排出する製品排出部、および前記粉砕室内に設けられ、水平に配置され、電気モーターにより駆動される回転駆動軸により駆動されて、前記粉砕室の一端から他端に搬送される前記原料と粉砕メディアの混合物を、撹拌して原料を粉砕する攪拌部材を備える横型乾式粉砕機において、
前記製品排出部に設けられ、前記粉砕タンクの姿勢を維持したままで、製品の排出を制御して、原料の粉砕タンク内の滞留時間をコントロールする開閉機構、前記電気モーターの負荷を検出する負荷検出手段、およびこの負荷検出手段によって検出された前記電気モーターの負荷に対応して、前記開閉機構の開閉を制御し、これにより前記攪拌部材の作動を維持したままで、原料の粉砕タンク内の滞留時間を制御する制御手段を備えていることを特徴とする横型乾式粉砕機。
【請求項３】
前記開閉機構が、製品排出部の排出パイプに設けた自動弁である請求項１または２に記載の横型乾式粉砕機。
【請求項４】
前記制御手段は、前記電気モーターの負荷が所定の高負荷となったとき、前記開閉機構を開き、所定の低負荷となったとき、前記開閉機構を閉じるようになっている請求項１〜３のいずれかに記載の横型乾式粉砕機。
【請求項５】
前記負荷が、前記電気モーターのトルクまたは消費電力あるいは該電気モーターに流れる電流である請求項１〜３のいずれかに記載の横型乾式粉砕機。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、横型乾式粉砕機に関する。本考案の横型乾式粉砕機は、アルミナ、窒化珪素、ジルコニア、窒化アルミ、ＰＺＴ、チタン酸バリューム、その他のセラミック、フェライト、シリカ、ガラス、カーボン、無機顔料、有機顔料、その他の乾式粉砕物等の原料を微細粒子に粉砕するための使用に特に適しているが、これに限定されるものではない。
【背景技術】
【０００２】
従来の横型乾式粉砕機としては、実公平７−８０３４号に記載されたものが知られている。この公報に記載された横型乾式粉砕機は、一端に原料投入ノズルを有し、他端に粉砕された原料の排出部を有し、前記排出部の近傍にセパレーターがそれぞれ配置された円筒状の粉砕室と、この粉砕室の前記一端側に配置された推力発生部材であるスクリューと、前記粉砕室内に回転自在に設けられ、攪拌要素として回転軸の周りに植設された複数のアームを有する攪拌部材と、粉砕室内に充填されている粉砕メディアとを備えている。このような横型乾式粉砕機においては、原料投入ノズルから粉砕室内に投入された原料は、前記スクリューにより排出部に向けて推力が与えられ、前記粉砕メディアとともに攪拌され、相互摩擦、せん断等により粉砕され、この後、セパレーターにより粉砕メディアと分離され、排出部から排出される。
【０００３】
このような横型乾式粉砕機は、通常連続運転型であるが、閉塞して運転が不可能になったり、流動性がよすぎて粉砕が十分でなかったり、流動性が原料である粉砕物の性状に大きく左右され、コントロールは事実上困難である。
【特許文献１】実公平０７−８０３４号公報
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００４】
そこで、本考案は、原料の粉砕室内での滞留時間をコントロールして、原料を望ましい状態に粉砕することができる横型乾式粉砕機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の目的は、本考案の下記（１）〜（５）の構成の横型乾式粉砕機により達成される。
（１）  横型粉砕室を有する筒状の粉砕タンク、この粉砕タンクの一端に設けられ、原料を定量で連続的に該粉砕タンク内に投入するための原料投入部、前記粉砕室内に入れられた粉砕メディア、前記粉砕室内に設けられ、水平に配置され、電気モーターにより駆動される回転駆動軸により駆動されて、前記原料と粉砕メディアの混合物を撹拌して原料を粉砕する攪拌部材、前記粉砕タンクの他端に設けられたメディア分離部、粉砕されできた製品を排出する製品排出部を備える横型乾式粉砕機において、
前記製品排出部に設けられ、開閉することにより製品の排出をコントロールする開閉機構、前記電気モーターの負荷を検出する負荷検出手段、およびこの負荷検出手段によって検出された前記電気モーターの負荷に対応して、前記開閉機構の開閉を制御し、これにより前記攪拌部材の作動を維持したままで、原料の粉砕タンク内の滞留時間を制御する制御手段を備えていることを特徴とする横型乾式粉砕機。
（２）  横型粉砕室を有する筒状の粉砕タンク、この粉砕タンクの一端に設けられ、原料を定量で連続的に該粉砕タンク内に投入するための原料投入部、前記粉砕室内に入れられた粉砕メディア、前記粉砕タンクの他端に設けられたメディア分離部、前記粉砕室の他端に設けられ、粉砕されできた製品を排出する製品排出部、および前記粉砕室内に設けられ、水平に配置され、電気モーターにより駆動される回転駆動軸により駆動されて、前記粉砕室の一端から他端に搬送される前記原料と粉砕メディアの混合物を、撹拌して原料を粉砕する攪拌部材を備える横型乾式粉砕機において、
前記製品排出部に設けられ、前記粉砕タンクの姿勢を維持したままで、製品の排出を制御して、原料の粉砕タンク内の滞留時間をコントロールする開閉機構、前記電気モーターの負荷を検出する負荷検出手段、およびこの負荷検出手段によって検出された前記電気モーターの負荷に対応して、前記開閉機構の開閉を制御し、これにより前記攪拌部材の作動を維持したままで、原料の粉砕タンク内の滞留時間を制御する制御手段を備えていることを特徴とする横型乾式粉砕機。
（３）  前記開閉機構が、製品排出部の排出パイプに設けた自動弁である前記（１）または（２）に記載の横型乾式粉砕機。
（４）  前記制御手段は、前記電気モーターの負荷が所定の高負荷となったとき、前記開閉機構を開き、所定の低負荷となったとき、前記開閉機構を閉じるようになっている前記（１）〜（３）のいずれかに記載の横型乾式粉砕機。
（５）  前記負荷が、前記電気モーターのトルクまたは消費電力あるいは該電気モーターに流れる電流である前記（１）〜（３）のいずれかに記載の横型乾式粉砕機。
【考案の効果】
【０００６】
本考案の横型乾式粉砕機においては、前記したように、前記製品排出部に、製品の排出を制御して、原料の粉砕タンク内の滞留時間をコントロールする開閉機構を設けたので、原料を望ましい状態に粉砕することができる。すなわち、原料を十分に粉砕することができる。
更に、本考案の横型乾式粉砕機においては、攪拌部材（ひいては粉砕機）が連続運転し、大きな動力を必要とするオン・オフの必要がないので、電気的にも無理が無く効率的である。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本考案の実施態様による横型乾式粉砕機を示す断面図である。
【図２】本考案の実施態様による横型乾式粉砕機の制御系統を示す概略図である。
【図３】本考案の実施態様による開閉機構の制御態様を説明するための図である。
【考案を実施するための形態】
【０００８】
以下、添付図面を参照しつつ、本考案の実施形態による横型乾式粉砕機について説明する。
図１は、本考案の実施形態による横型乾式粉砕機１０を示すものであり、この横型乾式粉砕機１０は、内部に粉砕室１２を有する横置き円筒形の粉砕タンク１４を有している。この粉砕タンク１４は、耐熱性材料であるアルミナ、アルミナジルコニアおよび窒化珪素等のセラミック製であることが好ましい。この粉砕タンク１４の一端（原料の流れで上流側−以下、全ての部材、部品にについて、この側を一端という）にはケーシング１６が、他端（原料の流れで下流側−以下、全ての部材、部品にについて、この側を他端という）にはメディア分離部材（セパレーター）１８、粉砕された製品を排出する製品排出部１００がそれぞれ取り付けられている。また、前記粉砕タンク１４の一端には、図示したように原料投入部である原料投入ノズル２２が設けられている。メディア分離部材（セパレーター）１８の構造は特に限定されるものでなく、例えば板状の部材に複数のスリットや孔を設けたものとすることができる。
【０００９】
前記粉砕タンク１４内部には、前記ケーシング１６から水平に延びる回転駆動軸２４が延伸している。この回転駆動軸２４は、粉砕タンク１４と同軸に配置されている。前記粉砕室１２内において、回転駆動軸２４の一端側（原料投入ノズル２２の下方）には、原料投入ノズル２２から投入された砕料に他端方向への推力を与える推力発生手段であるスクリュー２６が設けられている。回転駆動軸２４上のこのスクリュー２６より他端側には、攪拌部材２８を構成する攪拌要素である第１攪拌アーム３０と第２攪拌アーム３２が軸方向に間隔をおいて交互に配置されている。前記第１攪拌アーム３０は、回転駆動軸２４上に植設されたピン状部材である。また、前記第２攪拌アーム３２は、粉砕タンク１４の一端側に向かって徐々に小さくなるテーパー面３４と垂直面３６を有する円錐台状のディスク３８である。このディスク３８には、図に示されているように、ディスクの厚さ方向に斜めに延びる複数の連通孔４０が形成されている。この連通孔４０は、複数個設けられるのが好ましく、ディスク３８の周方向に等間隔に配置される。この連通孔４０は、前記垂直面３６の比較的内周側に第１開口４２を有し、前記テーパー面３４に前記第１開口４２より外周側に配置された第２開口４４を有している。このディスク３８に設けられた連通孔４０により、粉砕室１２内に充填された粉砕メディアＭと砕料ＲＭとの混合物には、ディスク３８の周りでの還流ｆが引き起こされる。なお、攪拌部材２８は、その先端（最もメディア分離部材１８側）に図示したような先端アーム３８ａを備えていることが好ましい。前記攪拌部材２８は、耐摩耗性材料であるジルコニア、窒化珪素およびアルミナ等のセラミック製であることが好ましい。
前記粉砕メディアＭは、直径数ｍｍ程度の粒状のものであって、粉砕室１２に粉砕室１２の容量の５０〜８０％程度充填されていることが好ましい。
【００１０】
前記回転駆動軸２４は、軸受け４６によりケーシング１６に回転自在に支持され、図２に示された周知の駆動機構（ベルトアンドプーリー）１０６を介して駆動源である駆動モーター１０８に接続されており、回転駆動される。回転駆動軸２４は、図１に示されているように、前記の軸受け４６とスクリュー２６の間の部分でオイルシール４８等で軸シールされ、粉砕室１２内部を密閉状態に保っている。この回転駆動軸２４のオイルシール４８より粉砕室１２側の部分（オイルシールに隣接した部分）には、ランタンリング５０が設けられており、このランタンリング５０には、ガス導入通路５２が連通されている。このガス導入通路５２からは、エア等のガスが導入される。この導入されたガスは、ランタンリング５０を介して粉砕室１２内に流入するようになっており、原料がオイルシール４８内に侵入するのを防止している。また、このガスは、砕料（粉体）を流動化させ、流動性を向上させる役割も行う。
【００１１】
前記粉砕タンク１４の外周側には、該粉砕タンク１４と間隔をおいてジャケット５４が設けられており、このジャケット５４内を、粉砕タンク、粉砕室を冷却する冷却水が流通するようになっている。図において、符号５６は冷却水入口ノズル、符号５８は冷却水出口ノズルをそれぞれ示している。
【００１２】
前記製品排出部１００には、得られた製品を粉砕機外部に排出するための排出パイプ１０２が設けられており、この排出パイプ１０２の途中には、この排出パイプ１０２の開閉機構である自動弁１０４が設けられている。
【００１３】
図１に示されているように、前記原料投入ノズル２２の上方には、原料供給機である定量フィーダー１１０の原料供給パイプ１１２が連続しており、この定量フィーダー１１０から砕料ＲＭが原料投入ノズル２２に供給されるようになっている。なお、後に説明する目的のため、隣接した原料供給パイプ１１２と原料投入ノズル２２の端部同士は若干離間されており、その端部同士は蛇腹状覆い（図示せず）で接続され、その離間部から砕料ＲＭが流出しないようにしている。
【００１４】
定量フィーダー１１０は、通常、駆動モーター１１４により一定速度で連続的に回転駆動させられるようになっている。従って、定量フィーダー１１０は、砕料ＲＭを時間当たり一定量で、連続的に粉砕タンク１４に供給する。
【００１５】
本横型乾式粉砕機１０は、前記電気モーター１１４の負荷を検出する負荷検出デバイス１１６を備えている。
【００１６】
前記自動弁１０４、攪拌部材２８の駆動モーター１０８および定量フィーダー１１０の駆動モーター１１４は、マイコン等を備えた制御手段であるコントロールボックス１１８に接続され、それらの作動が制御されるようになっている。
【００１７】
前記負荷検出デバイス１１６は、前記電気モーター１１４の負荷を検出し、その負荷を示す負荷信号Ｓ１を前記コントロールボックス１１８に送るようになっている。前記電気モーター１１４の負荷としては、該電気モーター１１４のトルクまたは消費電力あるいは該電気モーター１１に流れる電流等が挙げられる。
【００１８】
次に、以上の横型乾式粉砕機１０の作動について説明する。
まず、コントロールボックス１１８の電源を投入すると、コントロールボックス１１８は、自動弁１０４が閉じていることを確認した上で、定量フィーダー１１０の駆動モーター１１４を始動させ、原料である砕料ＲＭの供給を開始する。この砕料ＲＭの供給は、時間当たり一定量で、連続して行われる。この供給された砕料ＲＭは粉砕室１２内のスクリュー２６に落下し、このスクリュー２６により粉砕室１２の他端側に進められる。このとき、ガス導入通路５２からのガスによっても、砕料の推力が促進される。
【００１９】
攪拌部材２８は連続運転しており、粉砕室１２内に投入された砕料ＲＭの連続攪拌粉砕を行う。
このとき、砕料ＲＭは、攪拌部材２８によって粉砕メディアＭと共に回転攪拌され、粉砕メディアＭ間で挟撃され、衝撃力や磨砕作用を受け、徐々に粉砕される。この粉砕時において、砕料ＲＭと粉砕メディアＭの一部は、ディスク３８の第１開口４２に侵入し、連通孔４０を通って第２開口４４から排出されるという動きを生じ、これにより還流ｆが引き起こされる。この還流ｆにより、粉砕室内部での砕料ＲＭの分布が均一なものとなり、均一な粉砕が行われる。また、特にこの還流により、粉砕メディアに大きな運動エネルギーが与えられ、粉砕メディア間の接触確率を増大させて、粉砕能力を大きくする。
【００２０】
この粉砕中、前記コントロールボックス１１８は前記負荷信号Ｓ１を常に監視しており、負荷信号Ｓ１が粉砕室１２に処理すべき所定量の砕料ＲＭが投入されたことを示す値となったとき、すなわち前記電気モーター１１４の負荷が所定の高負荷Ｌｈとなったとき、前記開閉機構１０４開き、この開状態を維持する。そして、この開閉機構１０４の開状態を維持していると、電気モーター１１４の負荷が徐々に低下し、所定の低負荷Ｌｌとなったことを負荷信号Ｓ１によりコントロールボックス１１８が判断すると、コントロールボックス１１８は、今度は前記開閉機構１０４を閉じる。これにより、原料である砕料ＲＭの粉砕室内の滞留時間を制御し、原料の十分な粉砕を行う。
【００２１】
そして、前記自動弁１０４が開いているとき、十分に粉砕され、微細化された砕料を製品排出部１００から製品として回収する。このとき、製品はメディア分離部材（セパレーター）１８により粉砕メディアＭと分離されて、メディア分離部材を通過する。
【００２２】
なお、砕料（粉体）は、微細化されると凝集を生じ、粉砕エネルギーを加えても小さくならず、逆に大きくなってしまうという問題が生ずることがある。この問題は、原料投入ノズル２２からアルコール等の粉砕助剤を加えることによって解消することができる。
また、粉砕作業中は、前記ジャケット５４内に冷却水を流して、粉砕室１２内の温度を所定の温度に保ち、粉砕効率を高める。
【符号の説明】
【００２３】
１０  横型乾式粉砕機
１２  粉砕室
１４  粉砕タンク
１６  ケーシング
１８  メディア分離部材
２２  原料投入ノズル
２４  回転駆動軸
２６  スクリュー
２８  攪拌部材
３０  第１攪拌アーム
３２  第２攪拌アーム
３４  テーパー面
３６  垂直面
３８  ディスク
４０  連通孔
４２  第１開口
４４  第２開口
４６  軸受け
４８  オイルシール
５０  ランタンリング
５２  ガス導入通路
５４  ジャケット
５６  冷却水入口ノズル
５８  冷却水出口ノズル
１００  製品排出部
１０２  排出パイプ
１０４  自動弁
１０６  駆動機構
１０８  駆動モーター
１１０  定量フィーダー
１１２  原料供給パイプ
１１４  駆動モーター
１１６  負荷検出デバイス
１１８  コントロールボックス
【図１】
0003182618.tif 000003
【図２】
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【図３】
0003182618.tif 000005