[0001] 本发明涉及一种通过粉碎投入其中的待粉碎物来制得粉碎物的粉碎装置/研磨装置(grinding mill)。

[0002] 作为一种冲击式粉碎机，已公开了一种销-盘式研磨装置(例如，参照日本专利申请公报No.2001-247906)。JP 2001-247906A中记载的销-盘式研磨装置具有这样的构型：其中各自都在其一面上排列有多个销的两个盘彼此对向，使得盘的销不会彼此碰撞。两个盘中的至少一个盘高速旋转。通过销-盘式研磨装置粉碎的待粉碎物被送入两个盘跨其彼此对向的间隙空间中，并且待粉碎物与旋转盘上的销和静止盘上的销碰撞并由于碰撞冲击而被粉碎。

[0003] JP 2001-247906 A中记载的铁基磁性材料合金粉末的制造方法包括以下工序：准备包含50质量％以上铁的铁基磁性材料合金，以及使用销研磨装置粉碎该铁基磁性材料合金，所述销研磨装置的与铁基磁性材料合金相接触的部分至少部分地由硬质合金材料形成。根据JP 2001-247906 A，可以提供一种铁基磁性材料合金粉末的制造方法，通过该方法，即使在使用销研磨装置粉碎铁基磁性材料合金时，销等也不会在短时间内磨损并且粉末的粒度分布经历小的经时变化。

[0022] 以下将参照附图详细说明本发明的粉碎装置的实施方式。图1是根据本发明的实施方式的粉碎装置100的示意性构型图。图2是图1所示的粉碎装置100的盘10和壳体20的截面图。

[0023] 本实施方式的粉碎装置100包括具有粉碎待粉碎物M的多个销11a、11b的盘10、可旋转地收纳盘10的壳体20、供回收通过粉碎待粉碎物M而获得的粉碎物m用的回收口30a、以及将壳体20和回收口30a彼此连接并转移粉碎物m的粉碎物流路30。本实施方式的粉碎装置100的最大特征是从粉碎物流路30分支并连接到壳体20的空气返回流路40。

[0024] 盘10具有围绕旋转轴12旋转的盘状的旋转部13和设置在旋转部13上的多个销11a、11b。尽管盘10的材料未被特别地限制，但是例如，可以使用诸如不锈钢的金属材料。诸如碳化钨的硬质合金至少可用于销11a、11b和旋转部13的与待粉碎物M相接触的部分中。

[0025] 旋转轴12固定在盘10的旋转部13的中心处。旋转轴12由固定在壳体20上的轴承21可旋转地支承。例如，旋转轴12经减速齿轮联接到电机(未示出)的驱动轴，并且传递驱动轴的旋转动力以使盘10旋转。例如，盘10能以约2000rpm的转速旋转。

[0026] 在盘10的旋转部13的与旋转轴12垂直的旋转面13a上例如同心地配置有具有相同高度和不同截面积的多个矩形柱状的销11a、11b，这些销平行于旋转轴12突出。更具体地，在旋转部13的旋转面13a的最内周侧的圆周上，以旋转轴12为中心等角间隔地配置有六个具有较小截面积的销11b，旋转面13a的中心线13c的两侧各三个。在最内周的六个销11b的位于外周侧的同心圆上，等角间隔地配置有具有较小截面积的八个销11b，与位于最内周侧的销11b相似。在位于最外周侧的同心圆上，等角间隔地配置有具有较大截面积的16个销11a。

[0027] 壳体20呈中空圆筒状，具有圆形顶板22、底板23和周侧壁24。壳体20经轴承21支承盘10的旋转轴12，并且可旋转地收纳盘10。例如，能使用诸如不锈钢的金属材料作为壳体20的材料。壳体20配置成使得顶板22和底板23沿大致竖直方向延伸，并且支承盘10的旋转轴12使其沿大致水平方向延伸。

[0028] 壳体20具有供投入待粉碎物M用的投入口25、设置成覆盖投入口25的罩盖26和供排出粉碎物m用的排出口27。投入口25在与盘的旋转中心及其附近对向的位置处——例如在与旋转部13的最内周销11b的内周部对向的位置处——在顶板22中开口。罩盖26的宽度从投入口25朝开口端26a扩大，并且罩盖26的壁面朝投入口25倾斜以便将经开口端26a投入的待粉碎物M引导到投入口25。排出口27在周侧壁24的下侧开口。

[0029] 粉碎物流路30是将壳体20和收集口30a彼此连接的流路，并且将投入壳体20中的待粉碎物M通过与盘10的销11a、11b碰撞而被粉碎成的粉碎物m从壳体20转移到回收口30a。粉碎物流路30具有连接到壳体20的导入部31和筛分粉碎物m的筛分部32。

[0030] 导入部31联接到壳体20的排出口27和筛分部32的导入口32a，并且将粉碎物m从壳体20转移到筛分部32。导入部31具有在筛分部32侧的开口面积小于在壳体20侧的开口面积的锥形，并用于收集从壳体20排出的粉碎物m并且将粉碎物m导入筛分部32的导入口32a中。

[0031] 筛分部32具有三层圆筒部33、34、35层叠的结构，并且将粉碎物m筛分成作为比较粗的粒子的粗粒、作为中等大小的粒子的中粒和作为比较细的粒子的细粒。更具体地，筛分部32将粉碎物m的粒子例如筛分成平均粒径大于300μm的粗粒、平均粒径在45μm以上但不大于300μm的中粒和平均粒径小于45μm的细粒。

[0032] 上层的圆筒部33具有盘状的顶板33a、圆筒状的周侧壁33b、网状的中粒通过过滤器33c和管状的粗粒排出通路33d。在周侧壁33b之中，上方侧由顶板33a闭塞且下方侧开放并与中层的圆筒部34连通。顶板33a设置有供导入粉碎物m用的导入口32a，和空气返回流口32b。管状的空气返回流路40联接到空气返回流口32b。周侧壁33b具有固定在其内周面上的中粒通过过滤器33c，并且供排出粉碎物m的粗粒用的粗粒排出通路33d联接在中粒通过过滤器33c的上方侧。中粒通过过滤器33c不允许粉碎物m的粗粒通过，但允许中粒或细粒通过。

[0033] 空气返回流路40从构成粉碎物流路30一部分的筛分部32分支，并连接到壳体20的中央部。空气返回流路40在筛分部32的中粒通过过滤器33c的上游侧从粉碎物流路30分支。空气返回流路40的在壳体20侧的端部在盘10的旋转中心附近连接到壳体20。更具体地，空气返回流路40的在壳体20侧的端部例如在与壳体20的投入口25重叠的位置，即在与盘10的旋转部13的最内周销11b的内周部对向的位置处，连接到壳体20。

[0034] 中层的圆筒部34具有圆筒状的周侧壁34a、网状的细粒通过过滤器34b和管状的中粒排出通路34c。周侧壁34a在上方侧和下方侧开放，上方侧与上层的圆筒部33连通且下方侧与下层的圆筒部35连通。周侧壁34b具有固定在其内周面上的细粒通过过滤器34b，并且供排出粉碎物m的中粒用的中粒排出通路34c联接在细粒通过过滤器34b的上方侧。细粒通过过滤器34b不允许粉碎物m的中粒通过，但允许细粒通过。中粒排出通路34c的端部用作供回收粉碎物m的中粒作为中间制品用的回收口30a。

[0035] 下层的圆筒部35具有圆筒状的周侧壁35a、盘状的底板35b和管状的细粒排出通路35c。在周侧壁35a之中，上方侧开放并与中层的圆筒部34连通，而下方侧由底板35b闭塞。底板35b具有凸曲面形状，上表面的中央部向上方鼓出。供排出粉碎物m的细粒用的细粒排出通路35c在底板35b的上表面的周缘部的上方联接到周侧壁35a。下层的圆筒部35的底板35b安装在振动装置50上。

[0036] 图3是示出振动装置50的示意性构型的局部截面图。振动装置50具有基部51、弹簧52和振动部53。基部51经弹簧52支承振动部53。振动部53包括支承筛分部32的支柱53a、支承支柱53a的支承台53b、从支承台53b悬下的电机保持部53c、由电机保持部53c保持的电机
54和由电机54旋转的配重55。配重55相对于电机54的旋转轴54a偏心，并通过围绕电机54的旋转轴54a旋转而产生振动。

[0037] 以下将说明本实施方式的粉碎装置100的作用。

[0038] 为了通过使用本发明的粉碎装置100粉碎待粉碎物M来回收粉碎物m，首先，盘10的旋转轴12由驱动装置(未示出)旋转以使收纳在壳体20内的盘10旋转。此外，振动装置50的电机54被驱动以使配重55旋转。由于振动装置50的配重55相对于电机54的旋转轴54a偏心，所以随着配重55旋转而产生振动。由配重55产生的振动经电机保持部53c传递到支承台53b，使得由基部51经弹簧52支承的支承台53b振动，并且继而筛分部32由支承台53b经支柱
53a振动。

[0039] 接下来，将待粉碎物M投入壳体20的投入口25中。尽管待粉碎物M未被特别地限制，但是例如，能使用铁基磁性材料合金等。这里，罩盖26能将待粉碎物M引导到壳体20的投入口25，并因此使待粉碎物M容易投入壳体20的投入口25中。

[0040] 投入壳体20的投入口25中的待粉碎物M通过盘10的离心力从盘10的旋转中心飞向径向外侧。在该过程中，待粉碎物M通过与旋转盘10的多个销11a、11b碰撞而被粉碎成粒状的粉碎物m，并且经壳体20的排出口27排出并导入粉碎物流路30的导入部31中。这种情况下，盘10的离心力产生从盘10的旋转中心朝径向外侧的空气流A，并且空气流A随同粉碎物m一起流入粉碎物流路30的导入部31中。

[0041] 已导入粉碎物流路30的导入部31中的粉碎物m和空气流A经筛分部32的导入口32a导入上层的圆筒部33中。在承受从振动装置50施加至筛分部32的振动后，导入上层的圆筒部33中的粉碎物m的中粒和细粒从中粒通过过滤器33c通过并导入中层的圆筒部34中。同时，粉碎物m中包含的粗粒不从中粒通过过滤器33c通过，而是经粗粒排出通路33d排出。排出的粗粒可被再次投入壳体20的投入口25中。

[0042] 在承受从振动装置50施加至筛分部32的振动后，导入中层的圆筒部34中的粉碎物m的中粒和细粒之中的细粒从细粒通过过滤器34b通过并导入下层的圆筒部35中。同时，粉碎物m的中粒不从细粒通过过滤器34b通过，而是经中粒排出通路34c的末端处的回收口30a排出并回收到回收容器60中。在本实施方式中，回收的粉碎物m的中粒被用作用于制作最终制品的中间制品。在承受从振动装置50施加至筛分部32的振动后，导入下层的圆筒部35中的粉碎物m的细粒经细粒排出通路35c排出并被回收，并例如作为用于待粉碎物M的原材料被重复利用。

[0043] 这里，为了与本实施方式的粉碎装置100进行比较，将说明相关技术的粉碎装置。图4是相关技术的粉碎装置900的示意性的构型图。相关技术的粉碎装置900与图1所示的实施方式的粉碎装置100的不同之处在于，在粉碎物流路30中设置有空气排出口30b且未设置空气返回流路40。由于图4所示的粉碎装置900在其它方面与实施方式的粉碎装置100相同，所以将用相同的附图标记表示相同的部分并且将省略其说明。

[0044] 在相关技术的粉碎装置900中，通过盘10的离心力产生的空气流A随同粉碎物m一起从粉碎物流路30的导入部31流入筛分部32的构成粉碎物流路30一部分的上层的圆筒部33中。空气流A的一部分经设置在上层的圆筒部33的顶板33a中的空气排出口30b排出到粉碎物流路30的外部。空气排出口30b设置有防止粉碎物m泄漏到外部的过滤器。因此，经空气排出口30b排出到粉碎物流路30的外部的空气面对高阻力，并且需要高压力来将空气排出到外部。

[0045] 为此，大部分流入筛分部32的上层的圆筒部33中的空气流A未经空气排出口30b排出，而是经上层和中层的圆筒部33、34以及中粒排出通路34c到达供回收粉碎物的中粒用的回收口30a。结果，回收粉碎物m的效率会由于高风速下的空气流A从回收口30a喷出并使被回收在回收容器60中的粉碎物m飞散而降低。

[0046] 相比之下，图1所示的实施方式的粉碎装置100包括在回收口30a的上游侧从粉碎物流路30分支并且连接到壳体20的空气返回流路40。因此，在到达回收口30a之前，大部分随同粉碎物m一起从壳体20流入粉碎物流路30中的空气流A从粉碎物流路30分支到空气返回流路40中并返回壳体20。结果，到达回收口30a的空气的流量与未设置空气返回流路40时相比显著减少，并且从回收口30a喷出的空气流A的风速下降。因此，可以防止被回收在回收容器60中的粉碎物m的飞散。

[0047] 由于比空气重，随同空气流A一起从壳体20流入粉碎物流路30中的粉碎物m大部分不会流入从粉碎物流路30分支的空气返回流路40，而是在由粉碎物流路30的筛分部32筛分之后被回收。即使粉碎物m的一部分随同空气流A一起流入空气返回流路40中，几乎全部的部分也在重力作用下落下并返回粉碎物流路30的筛分部32，仅一小部分粉碎物m返回壳体20。因此，根据实施方式的粉碎装置100，可以通过减少到达供回收粉碎物m用的粉碎物流路
30的回收口30a的空气的流量并防止经回收口30a回收的粉碎物m通过空气流A飞散来提高粉碎物m的回收效率。

[0048] 此外，在实施方式的粉碎装置100中，空气返回流路40的位于壳体侧的端部在盘10的旋转中心附近连接到壳体20。更具体地，该端部在与盘10的旋转部13的最内周的销11b的内周部对向的位置处连接到壳体20。因此，在空气返回流路40的位于壳体20侧的端部处形成了负压，该负压有助于增加从粉碎物流路30返回壳体20的空气的流量并减少到达粉碎物流路30的回收口30a的空气的流量。

[0049] 在本发明的粉碎装置100中，构成粉碎物流路30的一部分的筛分部32具有筛分粉碎物m的过滤器。此外，空气返回流路40从位于筛分部32的上层的圆筒部33的中粒通过过滤器33的上游侧的粉碎物流路30分支。因此，防止了由于过滤器压力损失而引起的返回空气的压力下降，使得从粉碎物流路30分支到空气返回流路40中的空气流A能更容易地返回壳体20。

[0050] 粉碎物流路30的筛分部32具有不允许最大平均粒径的范围内包含的粉碎物m的粗粒通过但允许中等平均粒径的范围内包含的中粒通过的中粒通过过滤器33c和不允许中粒通过该但允许最小平均粒径的范围内包含的细粒通过的细粒通过过滤器34b作为过滤器。因此，可以将粉碎物m筛分为粗粒、中粒和细粒，并且仅经回收口30a回收粉碎物m的中粒。

[0051] 如上文已说明的，根据实施方式的粉碎装置100，可以通过使从壳体20排出的空气流A经空气返回流路40返回壳体20来减少到达粉碎物m的回收口30a的空气的流量并提高粉碎物m的回收效率。

[0052] 虽然已利用附图详细说明了本发明的实施方式，但具体构型不限于实施方式的构型，并且本发明的范围内的任何设计变更等被纳入本发明内。

[0053] 使用具有图1所示的构型的根据本发明的实施例的粉碎装置粉碎待粉碎物，并且测量从回收口喷出的空气的风速和从回收容器飞散并泄漏到外部的粉碎物的重量，即粉碎物的泄漏量。结果在图5和图6中示出。

[0054] 使用具有图4所示的构型的相关技术的粉碎装置粉碎待粉碎物，并且测量从回收口喷出的空气的风速和从回收容器飞散并泄漏到外部的粉碎物的重量，即粉碎物的泄漏量。结果在图5和图6中示出。

[0055] 如图5和图6所示，与不具有空气返回流路的比较例的粉碎装置中约2m/s的从回收口喷出的空气流的风速相比，具有空气返回流路的实施例的粉碎装置中的该风速低至1m/s以下，小于比较例的一半。此外，与比较例的粉碎装置中约10g的从回收容器的泄漏量相比，实施例的粉碎装置中的泄漏量小于约2g——这是比较例的泄漏量的约五分之一。