(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
供給口と排出口とを備えたケーシングと、前記ケーシング内に設けられ同心円上に配置されると共に水平方向に突出した複数の固定刃と、該固定刃と対向して設けられ前記固定刃とは異なる同心円上に配置されると共に水平方向に突出した複数の回転刃を備え、前記ケーシング内にて回転可能に設けられた回転板とを有し、前記固定刃と前記回転刃との離間距離が調整可能に構成されると共に、前記固定刃および前記回転刃は、それぞれ先端側に向かってテーパー状に形成されて前記固定刃と前記回転刃との離間距離がどの部位でも略均等となるように構成されていることを特徴とする衝撃式粉砕機。
【請求項２】
前記衝撃式粉砕機は、前記ケーシングに設けられた第１螺合部と、該第１螺合部と螺合する第２螺合部を備えた固定刃移動体とを有し、該固定刃移動体は、前記第１螺合部と前記第２螺合部との螺合に沿って進行或いは後退させることにより往復動可能に構成されている請求項１に記載の衝撃式粉砕機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉱物、プラスチック、或いは穀物などの粉砕に使用して好適な衝撃式粉砕機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の衝撃型粉砕機としては、例えば特開平１１−１２８７５８号公報に示されたものが使用されている。
この衝撃型粉砕機５０は、図７に示すように、供給口５１と排出口５２とを備えたケーシング５３と、ケーシング５３内に設けられ多列同心円上に配置されると共に水平方向に突出した複数の固定刃５４と、固定刃５４と対向して設けられ固定刃５４とは異なる多列同心円上に配置されると共に水平方向に突出した複数の回転刃５５を備え、ケーシング５３内にて回転可能に設けられた回転円板５６とを有している。
【０００３】
具体的には、ケーシング５３は、図８に示すように、側面視略半円形に形成されており、一側面側には斜め上方に向かって延出する供給口５１を備え、粉砕原料をケーシング５３内に導入可能に構成されている。また、ケーシング５３の下端面は開口しており、粉砕物の排出口５２となっている。
【０００４】
ケーシング５３の内壁には、図７または図９に示すように、多列同心円上に配置されると共に水平方向に突出した複数の円柱状固定刃５４が設けられている。他方、ケーシング５３内には、固定刃５４に対向して回転刃５５が配されている。
【０００５】
回転刃５５は、固定刃５４とは異なる多列同心円上に配置されると共に水平方向に突出した複数の円柱状体から構成されている。回転刃５５はケーシング５３内に配された回転円板５６に設けられており、回転円板５６はケーシング５３の外方に延出した回転軸５７に固定されている。回転軸５７の一端にはプーリー５８が取り付けられており、モーター（図示しない）の駆動により、プーリー５８を介して回転軸５７および回転円板５６が回転し、それらに伴って回転刃５５が固定刃５４の谷部間を高速回転するように構成されている。
【０００６】
そして、供給口５１から粉砕原料が供給されると、粉砕原料は回転円板５６の中央付近に導入され、重力で下方に設けられた排出口５２に向かって落下する。粉砕原料は、この過程で、図１０に示すように、高速で回転する回転刃５５や固定刃５４に衝突して粉砕されるように構成されている。
【特許文献１】特開平１１−１２８７５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、近年、電子材料やファインセラミックス素材の磁性材料など先端技術を支える素材の製造分野で、粒度分布のシャープな粉体（目的の粒度に対して荒いものや細かいものが極端に少ない粉体）の製造要求が高まっている。そして、そのような要求に伴って、様々な種類やサイズの粉砕原料を、使用者側で所望の粒度分布に容易に調整できる衝撃式粉砕機が嘱望されている。
【０００８】
この点、上記従来の衝撃式粉砕機５０では、使用者が投入する供給原料の寸法を予め調整したり、回転円板５６の回転数を増加させ、固定刃５４や回転刃５５と粉砕原料との衝突回数を増やすことで対応していた。
【０００９】
しかし、供給原料の大小や種類に拘わらず所望の粒度分布に粉砕できることが必要であり、また、回転円板５６の回転数を増加させる方法では、過粉砕（目的の粒度より細かくなり過ぎること）になり、いずれにしても、従来の衝撃式粉砕機には、粉砕物の粒度分布を使用者側で容易に調整可能な機構を備えたものが存在しなかった。
【００１０】
本願発明者は、粉砕物の粒度分布を調整するためには、固定刃や回転刃と粉砕原料との衝突回数を調整できる機構が必要である点に着目し本発明を想起するに至った。すなわち、本発明の課題は、粉砕原料の種類やサイズに拘わらず、使用者側で所望の粒度分布を示す粉砕物を容易に作製することができる衝撃式粉砕機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するものは、供給口と排出口とを備えたケーシングと、前記ケーシング内に設けられ同心円上に配置されると共に水平方向に突出した複数の固定刃と、該固定刃と対向して設けられ前記固定刃とは異なる同心円上に配置されると共に水平方向に突出した複数の回転刃を備え、前記ケーシング内にて回転可能に設けられた回転板とを有し、前記固定刃と前記回転刃との離間距離が調整可能に構成されると共に、前記固定刃および前記回転刃は、それぞれ先端側に向かってテーパー状に形成されて前記固定刃と前記回転刃との離間距離がどの部位でも略均等となるように構成されていることを特徴とする衝撃式粉砕機である。
【００１２】
前記衝撃式粉砕機は、前記ケーシングに設けられた第１螺合部と、該第１螺合部と螺合する第２螺合部を備えた固定刃移動体とを有し、該固定刃移動体は、前記第１螺合部と前記第２螺合部との螺合に沿って進行或いは後退させることにより往復動可能に構成されていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１に記載した発明によれば、粉砕原料の種類やサイズに拘わらず、使用者側で所望の粒度分布を示す粉砕物を容易に作製することができる。
請求項２に記載した発明によれば、上記請求項１の発明の効果を奏する衝撃式粉砕機を簡素な構造で構成できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の衝撃式粉砕機は、前記固定刃と前記回転刃との間隙が調整可能に構成されることで、使用者側で所望の粒度分布を示す粉砕物を容易に作製可能とした。
【実施例１】
【００１５】
図１は本発明の衝撃式粉砕機の一実施例の縦断面図であり、図２は図１に示した衝撃式粉砕機の回転刃の形態を示した一部断面斜視図であり、図３は図１に示した衝撃式粉砕機の回転刃の形態を示した正面図および断面図であり、図４は図１に示した衝撃式粉砕機の作用を示した縦断面図であり、図５および図６は図１に示した衝撃式粉砕機の作用を示した部分縦断面図である。
【００１６】
この実施例の衝撃式粉砕機１は、図１に示すように、供給口２と排出口３とを備えたケーシング４と、ケーシング４内に設けられ多列同心円上に配置されると共に水平方向に突出した複数の固定刃５と、固定刃５と対向して設けられ固定刃５とは異なる多列同心円上に配置されると共に水平方向に突出した複数の回転刃６を備え、ケーシング４内にて回転可能に設けられた回転板（回転円板）７とを有し、固定刃５と回転刃６との間隙（水平方向離間距離）が調整可能に構成されている。以下、各構成について順次詳述する。
【００１７】
ケーシング４は、その内部にて粉砕原料を粉砕するものであり、側面視略半円形に形成され、図１に示すように、一側面側よりケーシング４の中央を貫通する供給口２を備えている。供給口２内には、スクリューフィダー８が設けられており、このスクリューフィーダーによって、後述する固定刃５または回転刃６の中心部付近に粉砕原料を供給されるように構成されている。また、ケーシング４の下端面は開口しており、粉砕物の排出口３となっている。
【００１８】
ケーシング４内には、図１に示すように、多列（この実施例では４列）同心円上、かつ放射状に配置されると共に水平方向に突出した複数の固定刃５を備えた固定刃移動体９が設けられている。この固定刃移動体９は、一面側に固定刃５を配した円板と、円板の中央に設けられケーシング４から外方に延出したボス１２とを有している。
【００１９】
また、ケーシング４内には、固定刃５と対向して設けられ固定刃５とは異なる多列（この実施例では４列）同心円上、かつ放射状に配置されると共に水平方向に突出した複数の回転刃６を備えた回転板７が設けられている。この回転板７は、ケーシング４内にて回転可能に設けられており、この回転板７の回転に伴って回転刃６が回転するように構成されている。なお、回転刃６は、固定刃５とは異なる多列同心円上に配され、かつ、半径方向に複数並設された固定刃５間の谷部にて回転するように配されているため、固定刃５と回転刃６が、回転刃６の回転に際して接触することはない。
【００２０】
回転刃６の回転機構としては、回転刃６を備えた回転板７の他面側に、ケーシング４の外方に延出した回転軸１０が設けられ、この回転軸１０の一端に取り付けられたプーリー（図示しない）を介しモーター駆動にて、回転板７およひぞ回転刃６が高速回転するように構成されている。そして、供給口２から粉砕原料が供給されると、粉砕原料は回転板７の中央付近に導入され、重力で下方に設けられた排出口３に向かって落下する。粉砕原料は、この過程で、高速回転する回転刃６や固定刃５に衝突して粉砕されるように構成されている。
【００２１】
この衝撃式粉砕機１の特徴は、固定刃５と回転刃６との水平方向の離間距離が調整可能に構成されている点にある。具体的には、衝撃式粉砕機１は、図１に示すように、ケーシング４のボス挿通口の内面に設けられた第１螺合部１１と、固定刃移動体９のボス１２の外面に形成され、第１螺合部１１と螺合する第２螺合部１３を有している。さらに、固定刃移動体９のボス１２の端部には、ウォームホイール１４が固結されており、ウォーム軸１５を図１中、矢印ｈ方向に回すと、第１螺合部１１と第２螺合部１３との螺合に沿って固定刃移動体９が回転板７に対して後退し、固定刃５と回転刃６との水平方向の離間距離が大きくなる。他方、ウォーム軸１５を図４中、矢印ｉ方向に回すと、第１螺合部１１と第２螺合部１３との螺合に沿って固定刃移動体９が回転板７に向かって前進し、固定刃５と回転刃６との水平方向の離間距離が小さくなるように構成されている。
【００２２】
このように、本発明の衝撃式粉砕機は、固定刃と回転刃との離間距離を適宜調整して、粉砕原料が固定刃と回転刃に衝突する回数を調整できるため、回転刃の回転中にも固定刃と回転刃との離間距離を変更することで、粉砕原料の種類やサイズを問わず、所望の粒度分布を示す粉砕物を使用者側で容易に作製できる。
【００２３】
また、この実施例の回転刃６は、図２または図３に示すように、それぞれ先端側に向かってテーパー状に形成されている。具体的には、この実施例の回転刃６は、略四角錐の先端を平坦面とした形状に形成されており、固定刃５も同様の形状に形成されている。回転刃６および固定刃５をこのようなテーパー形状とすることにより、図５または図６に示すように、固定刃５と回転刃６との離間距離がどの部位でも略均等となり、それらと粉砕原料との衝突回数もより均等なものとなって、所望粒度の粉砕物をより調整できる。なお、図５は、図４に示した固定刃５と回転刃６との離間距離を小さくした状態を示す図であり、固定刃５と回転刃６との離間距離はどの部位でもほぼａである。他方、図６は、図１に示した固定刃５と回転刃６との離間距離を大きくした状態を示す図であり、固定刃５と回転刃６との離間距離はどの部位でもほぼｂである。
【００２４】
つぎに、本発明の衝撃式粉砕機による試験および試験結果について説明する。
（１）試験に使用した衝撃式粉砕機は、回転板の外径（φ）：３００ｍｍ、同心円上に配された固定刃および回転刃の列数：４列（前述した衝撃式粉砕機１と同様）、固定刃および回転刃の高さ：２２ｍｍ、固定刃と回転刃との離間距離調整可能範囲：２〜１２ｍｍ、回転刃の回転数：１８００ｍｉｎ−１である。
（２）粉砕原料は、品名：水素脆性ネオシウム合金、粉砕前平均粒度：１２０μｍであった。
（３）運転条件は、供給量：６０ｋｇ／Ｈｒ、固定刃と回転刃との離間距離：１２ｍｍ，６ｍｍ，２ｍｍの３条件、粉砕雰囲気：アルゴンガス雰囲気下、分析：レーザー解析／散乱粒度分布測定器にて行った。
【００２５】
（４）試験結果
固定刃と回転刃との離間距離が１２ｍｍである場合、以下の表１の測定結果を得た。固定刃と回転刃との離間距離が６ｍｍである場合は、以下の表２の測定結果を得た。さらに、固定刃と回転刃との離間距離が２ｍｍである場合は、以下の表３の測定結果を得た。
【００２６】
【表１】
0004737765.tif 000002
【００２７】
【表２】
0004737765.tif 000003
【００２８】
【表３】
0004737765.tif 000004
【００２９】
固定刃と回転刃との離間距離が１２ｍｍである場合は、表１に示すように、粒子径は最小粒子径１．９８１μｍから最大粒子径７７．３４まで拡がっており、そのグラフに示すように粒度分布は横方向（幅方向）に広く、粉砕物の平均粒度（Ｄ５０μ）は１０．７１μｍであった。
【００３０】
また、固定刃と回転刃との離間距離が６ｍｍである場合は、表２に示すように、粒子径は最小粒子径２．２６９μｍから最大粒子径７７．３４まで拡がっており、１２ｍｍの場合と同様であったが、そのグラフに示すように粒度分布は１２ｍｍの場合より縦方向（量方向）に伸びており、粉砕物の平均粒度（Ｄ５０μ）は９．５０μｍであった。
【００３１】
さらに、固定刃と回転刃との離間距離が２ｍｍである場合は、表３に示すように、粒子径は最小粒子径２．２６９μｍから最大粒子径１９．９０４までであり、そのグラフに示すように粒度分布は横方向（幅方向）が狭く、縦方向（量方向）に最も伸びていた。粉砕物の平均粒度（Ｄ５０μ）は６．７３μｍであった。
【００３２】
以上の測定結果から、固定刃と回転刃との離間距離を調整することにより粉砕物の粒度分布を調整できること、すなわち、固定刃と回転刃との離間距離を大きくすると粉砕物の粒度分布が広い範囲に渡ること、他方、固定刃と回転刃との離間距離を小さくすると、粉砕物の粒度分布が狭くなり、所望の粒度の粉砕物をより多く含んだ粉砕物を作製できることが確認された。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の衝撃式粉砕機の一実施例の縦断面図である。
【図２】図１に示した衝撃式粉砕機の回転刃の形態を示した一部断面斜視図である。
【図３】図１に示した衝撃式粉砕機の回転刃の形態を示した正面図および断面図である。
【図４】図１に示した衝撃式粉砕機の作用を示した縦断面図である。
【図５】図１に示した衝撃式粉砕機の作用を示した部分縦断面図である。
【図６】図１に示した衝撃式粉砕機の作用を示した部分縦断面図である。
【図７】従来の衝撃式粉砕機の縦断面図である。
【図８】図７に示した衝撃式粉砕機の一部断面左側面図である。
【図９】図７に示した衝撃式粉砕機の分解斜視図である。
【図１０】図７に示した衝撃式粉砕機の作用を示した模式図である。
【符号の説明】
【００３４】
１    衝撃式粉砕機
２    供給口
３    排出口
４    ケーシング
５    固定刃
６    回転刃
７    回転板
８    スクリューフィーダー
９    固定刃移動体
１０  回転軸
１１  第１螺合部
１２  ボス
１３  第２螺合部
１４  ウォームホイール
１５  ウォーム軸
【図１】
0004737765.tif 000005
【図２】
0004737765.tif 000006
【図３】
0004737765.tif 000007
【図４】
0004737765.tif 000008
【図５】
0004737765.tif 000009
【図６】
0004737765.tif 000010
【図７】
0004737765.tif 000011
【図８】
0004737765.tif 000012
【図９】
0004737765.tif 000013
【図１０】
0004737765.tif 000014