JP5531411B2 - 竪型粉砕機 - Google Patents
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Description
ここで、竪型粉砕機は、原料を効率的に微粉砕することができるという優れた特性を有している反面、原料の種類や粉砕条件によっては、粉砕の際に、異常振動が発生するという問題点を有していた。竪型粉砕機に発生する異常振動は、様々な原因によって誘発されるため、その振動原因に応じた様々な対策を講じる必要があり、従来から数多くの異常振動防止対策が提案されている。
しかし、ダムリングの高さを調整するためには、通常、粉砕機の運転を停止する必要がある。そのため、刻々と変化する原料性状変化に合わせて細かく対応するということが難しく、ある程度まで振動を許容して生産を続けるというのが実情であった。
前述した循環原料は、粒径の小さな原料の割合が当然に高い。特に、粉砕機の内部にセパレータ等の分級機構を備えるタイプの竪型粉砕機において、原料を微粉砕しようとすれば、循環原料の中に含まれる粒径の小さな原料の割合が増加する。
この嵩高い原料層は、通常、紛体として流動性の高い状態にあり、また、粉砕ローラで粉砕する場合に急激に容積変化が起こる等する。
そのため、この嵩高い原料層を、粉砕ローラにより一挙に粉砕しようとした場合に、回転テーブルに従動して回転している粉砕ローラは、運転中に原料層上で滑ってスリップし、その結果、粉砕ローラの回転が不規則になって、異常振動が発生するという問題が生じた。
(1) 回転テーブル上に回転自在な粉砕ローラを配するとともに、回転テーブル上方に分級機構を配して、該回転テーブルと該粉砕ローラとの間で粉砕した原料を、回転テーブルの下方から導入したガスによって吹き上げて該分級機構により粗粉と細粉と分離し、細粉を製品として取り出す竪型粉砕機において、回転テーブルと分級機構との間に内部コーンを配し、該内部コーンの側面に原料供給管の排出口を配して、該内部コーンの下端にスクリュコンベヤを設けて、内部コーンの下端に配したフィード管に圧密機能を有するスクリュ羽根を挿入した構造とすることにより、該原料供給管を介して内部コーンの内側に供給されて新たに機内に投入される原料と該内部コーンで捕集した粗粉を一緒にあわせてスクリュコンベヤで圧密してから回転テーブル上に供給する。
本発明は前述の構成によって、内部コーンで捕集した粗粉を、スクリュコンベヤで一旦、圧密することにより、脱気して、空隙率を減少させてから、回転テーブル上に供給する。その結果、回転テーブル上の原料層は、粉砕ローラで粉砕される際においても、従来技術のような急激な容積変化は起こさないので、異常振動を抑制できる。
図1〜図4は本実施形態に係わり、図1は竪型粉砕機の全体構成を説明する概念図であり図2は、スクリュコンベヤの拡大図である。図3はスクリュコンベヤに用いたスクリュ羽根の形状を説明する図であり、図4はスクリュコンベヤによる圧密原理を説明する図である。図5は従来技術による竪型粉砕機の構造を説明する図であり、図6は原料層、回転テーブル、並びに粉砕ローラの関係を説明する図である。
本実施形態に用いた竪型粉砕機1は、図1に示すように竪型粉砕機1の外郭を形成するケーシング22、竪型粉砕機1の下部に設置された駆動機2Mにより駆動される回転テーブル2と、コニカル型の粉砕ローラ3とを備えている。
なお、本実施形態に用いた竪型粉砕機1は、駆動機2Mの駆動用電源としてインバータ電源を備えて、運転中、回転テーブルの回転速度が任意の変更可能な可変速式の竪型粉砕機1である。
図1に示す実施形態の竪型粉砕機1は、一般的に2段分級型と呼ばれるタイプの分級機構を備えた粉砕機であって、回転テーブル2の上方に、回転式と固定式の分級機構を有する分級機14を備えている。
また、回転分級羽根14Aは、回転軸14Bを中心として、円を描くように並配されており、さらにその外周側に、固定分級羽根14Dが円を描くようにして並んで配されている。詳細は後述するが、ガスにより吹き上げられた原料の中で、固定分級羽根14Dを通過し、さらに回転分級羽根14Aを通過した原料のみが細粉として製品取出口28より取り出される。
内部コーン30の形状は、図1に示すように、上方から下方に向かって径が小さくなる円筒であり、所謂、漏斗状と呼ばれる形状である。
図1に示す実施形態においては、内部コーン30が、回転テーブル2と分級機14の間に配されており、固定式分級羽根14Dを通過して、回転分級羽根14Aを通過できなかった原料が、運転中に落下して、捕集される構造となっている。
スクリュ羽根31の回転軸の上端は、ギヤケース33内に挿入されて、連結軸35を介して駆動機32により自在に回転させられる構造となっている。
ここで、スクリュ羽根31は、図3(1)に示すような下方に向かって徐々にリードのピッチが小さくなるタイプである。
また、図3(2)に示すように、スクリュ軸が下方に向かって大きくなっていくタイプのスクリュ羽根について、前述した図3(1)と同様な理由から本発明に使用するに好ましい構成である。
なお、本発明において使用できるスクリュ羽根31の構成が、前述した図3(1)及び(2)に示す構成に限らないことは勿論であり、本発明の技術思想の範囲を逸脱しない範囲で、圧密が可能な公知のスクリュ羽根等を使用しても良く、例えば、2条タイプや3条タイプの公知のスクリュ羽根等を利用して、原料を圧密して脱気する構成としても良い。
竪型粉砕機1は、運転中に、ガス供給口70よりガス(本実施形態においては空気)を導入することによって、回転テーブル2下方から分級機14を通過して製品取出口28へと流れるガスの気流が生じる構成となっている。
そして、径の小さな原料は、前記ガスに吹き上げられて、固定分級羽根14Dと回転分級羽根14Aを通過して製品取出口28より取り出される。
スクリュコンベヤを形成するフィード管37の中に入った原料は、スクリュ羽根31が回転するにつれて、下方側に移動していく。
本実施形態に用いたスクリュ羽根31は、下方に向かうにつれて、リードのピッチが短くなっており、図3(1)に示すようにP1>P2>P3>P4となっているため、下方に向かった原料は徐々に圧縮を受けて圧密される。
そのため、スクリュコンベヤを通過する原料は、圧密されて、脱気されてから、回転テーブル2の中心付近に供給される。
回転テーブル2の外周側に移動して回転テーブル2と粉砕ローラ3に噛み込まれて粉砕された被粉砕物は、回転テーブル2の外縁部に周設されたダムリングを乗り越えて、回転テーブル上面2の外周部とケーシングとの隙間である環状通路50(環状空間部50と称することもある)へと向かう。
一方、固定分級羽根14Dに到達して通過した原料は、回転分級羽根14Aと向かうが、径が大きく重量の大きな原料は回転分級羽根14Aまで到達することができず、或いは、通過することができず、内部コーン30内に落下する。なお、これが、前述した内部コーン30で捕集される粗粉である。
さらに、図1に示した竪型粉砕機1は、内部コーン30の側面内側まで原料供給管の排出口延ばして配しているので、新たに機内に投入される原料と前記粗粉とを、スクリュコンベヤで圧密することができるといった点で特に好ましい。
本実施形態であれば、回転テーブル2上の供給する原料を効果的に脱気して圧密化でき、その結果、粉砕ローラ3と原料層とのスリップに起因する異常振動を効果的に抑制できる。
2 回転テーブル
3 粉砕ローラ
14 分級機
20 原料投入口
20A 原料投入シュート
22 ケーシング
28 製品取出口
2M 駆動機
30 内部コーン
31 スクリュ羽根
37 フィード管
50 環状通路
70 ガス供給口
14A 回転分級羽根
14B 回転軸
14C 駆動モータ
14D 固定分級羽根
Claims (3)
- 回転テーブル上に回転自在な粉砕ローラを配するとともに、回転テーブル上方に分級機構を配して、
該回転テーブルと該粉砕ローラとの間で粉砕した原料を、回転テーブルの下方から導入したガスによって吹き上げて該分級機構により粗粉と細粉と分離し、細粉を製品として取り出す竪型粉砕機において、
回転テーブルと分級機構との間に内部コーンを配し、該内部コーンの側面に原料供給管の排出口を配して、
該内部コーンの下端にスクリュコンベヤを設けて、内部コーンの下端に配したフィード管に圧密機能を有するスクリュ羽根を挿入した構造とすることにより、該原料供給管を介して内部コーンの内側に供給されて新たに機内に投入される原料と該内部コーンで捕集した粗粉を一緒にあわせてスクリュコンベヤで圧密してから回転テーブル上に供給することを特徴とした竪型粉砕機。 - 前記スクリュ羽根のリードのピッチが、上方から下方に向かって小さくなる請求項1に記載の竪型粉砕機。
- 前記スクリュ羽根の軸径が、上方から下方に向かって大きくなる請求項1又は請求項2に記載の竪型粉砕機。
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