説明

分級ローター用羽根ピンの製造方法

【課題】芯材を再利用できる分級ローター用羽根ピンの製造方法を提供する。
【解決手段】ウレタン樹脂及び硬化剤を樹脂からなる容器に加えて攪拌し、原料溶液を調製する工程と、成形型に前記原料溶液を加える工程と、前記成形型の中心部に金属からなるピンを差し込む工程と、前記成形型を加熱炉内でウレタン樹脂を加熱硬化させる工程と、前記ウレタン樹脂を加熱炉から取り出し、前記金属ピンを抜き取る工程と、芯材を中空部に差し込む工程とを備え、前記芯材は、軸方向において前記中空円筒部よりも外側に配置される両端部を有し、前記両端部にビス穴が形成されている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、気流式粉砕装置における分級ローター用羽根ピンの製造方法に関する。より詳しくは炭化ケイ素粉体の製造に用いられる気流式粉砕装置における分級ローター用羽根ピンの製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来より、微粉化及び分級機能を有する対面衝突型の高圧気流式粉砕機は、各種の用途に用いられている。例えば、上記対面衝突型の高圧気流式粉砕機により、セラミックス粉体を微粉化し、粉体径のバラツキを小さくすることにより、高密度のセラミックス焼結体を得ることができる。
【0003】
しかし、上記対面衝突型の高圧気流式粉砕機においては、粉体の微粉化は、粉体同士を高圧気流により衝突させて行うことから、不純物の混入は効果的に防止される。しかし、粉体の衝突により、粉砕機内の摩耗が激しく、特に、高圧気流により粉砕された粉体を分級する分級ローターの羽根ピン(棒状体)等における摩耗が激しいことが問題となっていた。
【0004】
また、高圧気流式粉砕機においては、所定の粒度に粉砕された粉体のみを、分級し搬送できることが好ましい。しかし、上記対面衝突型の高圧気流式粉砕機においては、所定の粒度より大きい粒度の粉体が、分級ローターの下面と粉体搬送手段の上端との隙間を通過し、開口部を通って混入することが問題となっていた。
【0005】
上記課題を解決する手段としては、例えば特許文献1には、分級ローターの羽根ピン23が交換可能な気流式粉砕装置が開示されている。かかる装置によれば、低コストで粉体の微粉化及び分級を行うことができる。かかる羽根ピンは、樹脂から形成された羽根ピン本体に芯材が接着剤で取り付けられている。磨耗するのは羽根ピン本体のみであるにもかかわらず、芯材も廃棄しなければならなかった。また分級ローターの位置合わせが困難であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開2001−149809号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
そのため、芯材を再利用できる羽根ピンを有する分級ローターを備える気流式粉砕機が求められていた。
【課題を解決するための手段】
【0008】
即ち、本発明は、以下の記載事項に関する:
(1)(イ)粉砕室と、(ロ)上記粉砕室の側壁に設けられた原料供給管と、(ハ)上記原料供給管よりも下方の側壁に設けられ、上記粉砕室内に投入された原料を加速衝突させて粉砕し、粉砕粉の流動層を形成する複数の粉砕ノゾルと、(ニ)上記粉砕室上部に設けられ、上記粉砕粉の流動層から離脱し上昇した固気混合流から微細粉を選別する、上板と、下板と、上記上板と下板の間に挟んで設けられた、ウレタン樹脂から形成された中空円筒部、上記中空部に着脱自在に挿入され両端部が上記上板及び上記下板と結合する芯材を有する複数の羽根ピンとを備えた分級ローターと、(ホ)上記分級ローターの排出口から0.2mm未満の距離に捕集口が設けられた、上記粉砕室外部へ微細粉を搬出する微細粉捕集機と、
を備える気流式粉砕装置。
(2)上記羽根ピンのコーティング部は、鉄濃度が50ppm未満のウレタン樹脂から形成された上記(1)記載の気流式粉砕装置。
(3)上記羽根ピンのコーティング部は、アルミニウム濃度が5ppm未満のウレタン樹脂から形成された上記(2)記載の気流式粉砕装置。
(4)(イ)上板と、(ロ)下板と、(ハ)上記上板と上記下板の間に挟んで設けられた、ウレタン樹脂から形成された中空円筒部、上記中空部に着脱自在に挿入された両端部が上記上板及び上記下板と結合する芯材を有する複数の羽根ピンと、を備える分級ローター。
(5)上記分級ローターの中空円筒部は、鉄濃度が50ppm未満のウレタン樹脂から形成された上記(4)記載の分級ローター。
(6)上記分級ローターの中空円筒部は、アルミニウム濃度が5ppm未満のウレタン樹脂から形成された上記(5)記載の分級ローター。
(7)(イ)ウレタン樹脂及び硬化剤を樹脂からなる容器に加えて攪拌し、原料溶液を調製する工程と、(ロ)少なくとも上記原料溶液に接する部分がテフロン(登録商標)コーティングされた成形型に上記原料溶液を加える工程と、(ハ)上記成形型の中心部に金属からなるピンを差し込む工程と、(ニ)上記成形型を加熱炉内でウレタン樹脂を加熱硬化させる工程と、(ホ)上記ウレタン樹脂を加熱炉から取り出し、上記金属ピンを抜き取る工程と、(ヘ)芯材を中空部に差し込む工程とを備え、前記芯材は、軸方向において前記中空円筒部よりも外側に配置される両端部を有し、前記両端部にビス穴が形成されている分級ローター用羽根ピンの製造方法。
【0009】
(8)ウレタン樹脂から形成された中空円筒部、上記中空部に挿入された両端部が上記上板及び上記下板と結合する芯材を有する分級ローター用羽根ピン。
【発明の効果】
【0010】
本発明によれば、芯材を再利用できる羽根ピンを有する分級ローターを備える気流式粉砕機における分級ローター用羽根ピンの製造方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】図1は気流式粉砕装置は断面概略図を示す。
【図2】図2は分級ローターの断面拡大図を示す。
【図3】図3は分級ローターの斜視図を示す。
【図4】図4は分級ローターの組立図を示す。
【図5】図5は羽根ピンの斜視図を示す。
【図6】図6は羽根ピンの製造工程図(その1)を示す。
【図7】図7は羽根ピンの製造工程図(その2)を示す。
【図8】図8は羽根ピンの製造工程図(その3)を示す。
【図9】図9は羽根ピンの製造工程図(その4)を示す。
【図10】図10は羽根ピンの製造工程図(その5)を示す。
【図11】図11は羽根ピンの製造工程図(その6)を示す。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下に実施形態を挙げて本発明を説明するが、本発明が以下の実施形態に限定されないことはいうまでもない。図を参照しながら実施形態を説明する。
【0013】
図1に示す気流式粉砕装置1は、
(イ)粉砕室10と、(ロ)粉砕室10の側壁に設けられた原料供給管12と、(ハ)原料供給管12よりも下方の側壁に設けられ、粉砕室10内に投入された原料5を加速衝突させて粉砕し、粉砕粉の流動層を形成する複数の粉砕ノゾル14a、14bと、(ニ)粉砕室10上部に設けられ、粉砕粉の流動層から離脱し上昇した固気混合流から微細粉を選別する、分級ローター20と、(ホ)分級ローター20の排出口29から0.2mm未満の距離に捕集口が設けられた、粉砕室10外部へ微細粉を搬出する微細粉捕集機30と、を備える。
【0014】
分級ローター20は、図2の断面拡大図に示すように、上板21と、下板25と、上板21と下板25の間に挟んで設けられた、ウレタン樹脂から形成された中空円筒部を備えたコーティング部231、中空部に挿入された両端部が上板21及び下板25と結合する芯材を有する複数の羽根ピン23と、を備える。また分級ローター20は、粉砕室10に取り付けられたモータ40により回転する。
【0015】
羽根ピン23は、図3の斜視図に示すように、上板21と下板25の間に略等間隔に複数配置され、図4の分解組立図に示すように、ビス27により固定されている。
羽根ピン23は、図5の斜視図に示すように、ウレタン樹脂から形成された中空円筒部を備えたコーティング部231の中空部に、両端部が上板21及び下板25と結合する結合部235を備える芯材が挿入されている。羽根ピン23のコーティング部231は、鉄濃度が50ppm未満のウレタン樹脂から形成されていることが好ましい。不純物が微粉砕収集機に入り込むことを防止するためである。不純物の入り込みを防止する観点からは、羽根ピン23のコーティング部231は、アルミニウム濃度が5ppm未満のウレタン樹脂から形成されていることがさらに好ましい。
【0016】
次に気流式粉砕装置1の動作について説明する。原料供給管12から粉砕室10に原料5を投入する。粉砕ノゾル14a、14bから流れ出る高圧の気流により、原料5は加速衝突されて粉砕される。そして粉砕粉の流動層が粉砕室10内に形成される。流動層から離脱した微細粉は回転する分級ローター20の羽根ピン23間の隙間から分級ローター20内に入り込む。微細粉のみが分級ローター20の下板25に設けられた排出口29を通リ抜ける。そして、微細粉は排出口29に隣接して設けられた捕集口31から微細粉捕集機30に吸引され、微細粉捕集部33に収まる。
【0017】
分級ローター20の羽根ピン23のコーティング部231は高純度であるため、不純物が微細粉捕集機30内へ入り込むことを防止することができる。また分級ローター20の下板25と捕集口31との距離は、上下動機構(図示せず)により、下板25と捕集口31間の距離を短くしかも一定に保つことができる。本実施形態にかかる羽根ピンは芯材がコーティング部の中空部に接着剤を用いず圧入されている。つまり芯材を所望の長さに切断することで羽根ピンの長さを調節できる。そのため、上板及び下板の間にコーティング部が入り込まずに一定の平行度を保つことができる。その結果、下板25と捕集口31の隙間から粉末が入り込むことを防止できる。また、微細粉の粒度分布を一定に保つことができる。
【0018】
(羽根ピン23の製造方法)
図5に示す羽根ピン23の製造方法を説明する:
(イ)ウレタン樹脂及び硬化剤を、樹脂からなる容器に加えて攪拌し、原料溶液を調製する。上記樹脂からなる容器としては、公知の樹脂、例えばポリエチレン、ポリアセタール、ナイロン(登録商標)、テフロン(登録商標)等の樹脂からなる容器を用いることができる。かかる容器を用いることで不純物の混入を防止することができる。攪拌に用いられる混練器としては、自動・公転方式の攪拌脱泡器を用いることができる。
【0019】
(ロ)次に、図6に示すように、テフロン(登録商標)からなる成形型50に原料溶液を加える。(ハ)また図7に示すように成形型50の中心部に金属ピンとしてアルミニウム合金(SUS)からなる金属ピン52を差し込む。成形型50の低部には金属ピン52を保持する溝が設けられているため、金属ピン52は成形型50の中心に保持される。尚、成形型50は、少なくとも原料溶液に接する部分がテフロン(登録商標)コーティングされた成形型であれば上記成形型に制限されない。したがってアルミニウムからなる成形型の表面をテフロン(登録商標)コーティングしたものを用いることができる。
【0020】
(ニ)成形型50を加熱炉内でウレタン樹脂を加熱硬化させる。
【0021】
(ホ)ウレタン樹脂を加熱炉から取り出す。図9に示すように成形型50からウレタン樹脂を取り出した後に図10に示すように金属ピン52を抜き取る。
【0022】
(ヘ)そして、図11に示すように芯材233を中空部に差し込むことで羽根ピン23が製造される。
【0023】
従来は成形型50の内側に離型剤を塗布していたためウレタン樹脂表面に離型剤が移行するおそれがあった。しかし本実施形態は離型剤を用いないためかかるおそれはない。
【0024】
また従来は成形型に原料溶液を加え成形型の中心に芯材を差し込んだ後、芯材を固定するために接着剤を塗布していた。そのためローターを繰り返し使用すると接着剤成分が揮発し、粉砕粉中に紛れ込むおそれがあった。しかし、本実施形態は接着剤を用いないためかかるおそれがない。また従来はウレタン樹脂の表面を研磨仕上げしていたので、ウレタン樹脂の表面に研磨剤成分が付着するおそれがあった。しかし、本実施形態は研磨処理を行わないためかかるおそれはない。
【符号の説明】
【0025】
1…気流式粉砕装置
10…粉砕室
12…原料供給管
20…分級ローター
21…上板
23…羽根ピン
231…コーティング部
235…ネジ部
25…下板
27…ビス
29…排出口
30…微細粉捕集機
31…捕集口
40…モータ
50…成形型
52…金属ピン

【特許請求の範囲】
【請求項1】
ウレタン樹脂及び硬化剤を樹脂からなる容器に加えて攪拌し、原料溶液を調製する工程と、
成形型に前記原料溶液を加える工程と、
前記成形型の中心部に金属からなるピンを差し込む工程と、
前記成形型を加熱炉内でウレタン樹脂を加熱硬化させる工程と、
前記ウレタン樹脂を加熱炉から取り出し、前記金属ピンを抜き取る工程と、
芯材を中空部に差し込む工程とを備え、
前記芯材は、軸方向において前記中空円筒部よりも外側に配置される両端部を有し、
前記両端部にビス穴が形成されている
ことを特徴とする分級ローター用羽根ピンの製造方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【図11】
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【公開番号】特開2012−45543(P2012−45543A)
【公開日】平成24年3月8日(2012.3.8)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−186427(P2011−186427)
【出願日】平成23年8月29日(2011.8.29)
【分割の表示】特願2005−224393(P2005−224393)の分割
【原出願日】平成17年8月2日(2005.8.2)
【出願人】(000005278)株式会社ブリヂストン (11,469)
【Fターム(参考)】