JPH0360747A

JPH0360747A - 極微細粉砕用攪拌ミル

Info

Publication number: JPH0360747A
Application number: JP2194097A
Authority: JP
Inventors: Guenter Kunz; ギユンター・クンツ; Johann Baarfuesser; ヨハン・バールフユサー; Clemens Beck; クレメンス・ベツク
Original assignee: Agfa Gevaert AG
Current assignee: Agfa Gevaert AG
Priority date: 1989-07-26
Filing date: 1990-07-24
Publication date: 1991-03-15
Also published as: DE59004741D1; DE3924678A1; EP0410229A1; EP0410229B1

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、固体分散物又は固体混合物の微細粉砕のため
に、粉砕すべき材料と粉砕媒体とを収容し、そして撹拌
用部材として作用する複数個の粉砕用円盤の取り付けら
れた回転軸を備えた円筒状容器から成り、該撹拌用円盤
の総て又は幾つかは、偏心し且つ軸方向に互いにずれた
状態で撹拌機の軸に直接固定されている撹拌ミルに関す
る。

要約すれば、本発明は、分散物、好ましくは磁性分散物
の極微細粉砕用の撹拌ミルに関し、この撹拌ミルは粉砕
すべき材料と粉砕媒体とを収容する円筒状撹拌ミルから
成り、内部に撹拌用要素として作用する数個の粉砕用円
盤（１）の取り付けられた回転軸（６）が設けられてい
る。粉砕用円盤は、撹拌機の軸に偏心して取り付けられ
偏心して回転し、そして一方の側又は両側に配された数
個の環状の作用面（２，３，４）が設けられている。こ
れにより、粉砕媒体の高レベル充填にも拘わらず、また
粉砕を促進するために高い入力エネルギーを確実なもの
とするにも拘わらず、粉砕すべき材料の軸線方向及び半
径方向の移動が行なわれ、粉砕媒体の詰まりが防止され
る（第１ａ図、Ｍｌｂ図）。

垂直方向又は水平方向に配された粉砕槽を備えた撹拌ボ
ールミルは、例えば磁性分散物の湿式粉砕に使用されて
いる。この形式の公知のミルは垂直に置かれた粉砕槽か
ら構成され、その内部には、平滑な円盤、環状の円盤、
穴あき円盤又は撹拌用のロンドあるいは類似物を備えた
撹拌具が配置されている。高速の撹拌具は中心部から周
辺部にかけて一様に増加する周速度を有する、という同
一の基本的な欠点をこれらの設計の総ては有している。

粉砕及び分数の効果は達成されるが、破壊されないよう
に粉砕媒体それ自体はストレスを受けるにしても少しし
か受けないような方法で、周辺部における周速を決定し
なければならない。粉砕すべき材料の受けるストレス、
従って粉砕媒体の受けるストレスは、撹拌具と粉砕媒体
との間の速度差の大きさに依存する。しかしながら、問
題の連続作用式撹拌ミルの場合、得ることのできる粉砕
効果は、粉砕すべき材料中に不適当な分散区域が残らな
いことに依存する。従って、撹拌用円盤と粉砕槽の内壁
との間の距離は、成る限度内に保持されなければならな
い。

冷却の目的で、粉砕槽は２重壁にされ、そして粉砕すべ
き材料の入口と処理済み材料の出口とを備えている。更
に、粉砕槽はフィルター、例えばスロット又は篩の形式
のフィルターを備え、このフィルターは粉砕媒体は通さ
ないが処理済みの製品を通過させる。より特別に高粘度
で且つ温度に敏感な材料を処理するために、中空の冷却
された撹拌機軸を有する撹拌ミルもまた知られている。

粉砕媒体と粉砕すべき材料の混合物中で粉砕用円盤を回
転させることによる望ましい高いエネルギー人力により
、粉砕媒体は比較的密に詰まった塊にされる傾向がある
。この塊になることにより、粉砕すべき材料における高
温の発生、及びエネルギーの高い消費と組み合わさった
粉砕用ポールの重大な摩耗が生ずる。

ＤＥ　　１２　１１　９０５　　によれば、撹拌用円盤
の外縁は、粉砕槽の円形断面とは異なった非円形、例え
ば歯の付けられた形を有し、そして撹拌［Ｍの軸線方向
に斜めにすることができる。ＤＥ　　２４　５７　６０
９は、撹拌機軸が円錐状で下向きに先細りになっている
中空部材により形成された撹拌ミルを開示している。Ｄ
Ｅ　　２６　５０　４４１は、粉砕媒体を随伴させる特
別の円盤の中心軸の回りに、好ましくは円形に分布させ
られた多数の細長い開口を備えた撹拌用円盤を開示して
いる。

軸方向のこれらの細長い開口のいずれかの端部に、斜め
にされた前縁が設けられている。

ＤＥ　　１２　０７　１９１　　は、撹拌機の軸に対し
て偏心し且つ軸線方向に互いにずれて直接固定された撹
拌要素として作用する環状の円盤を開示している。しか
しながら、これらの円盤の偏心は、遠心力の効果により
粉砕槽内に中空の空間を形成し、粉砕効果を著しく減少
させる欠点を持っている。渦巻き状の表面を有する環状
円盤がＤＥ　　１２　１１　９０６から知られている。

このような撹拌媒体による微細粉砕中に上述と同じ問題
が生ずる。

従って、粉砕すべき材料及び粉砕媒体の適切な軸線方向
及び半径方向の移動により、粉砕用ポールの詰まりを防
止し得るが、それにも拘わらず粉砕を促進するためにエ
ネルギーを多く入力できるような最初に述べられた形式
の極微細粉砕用の撹拌ミルを提供することが、本発明に
より取り扱われる問題である。同時に、この移動の効果
は、付加的な輸送システム無しに直列に接続されたミル
の連結を可能とする。

本発明により、粉砕すべき材料と粉砕媒体とを収容し且
つ撹拌用部材として作用する複数個の粉砕用円盤の取り
付けられた回転軸を備えた円筒状容器から成り、該粉砕
用円盤の総て又は幾つかは偏心し且つ軸線方向に互いに
ずれて撹拌機の軸に直接固定されている、固体分散物又
は固体混合物の微細粉砕用の撹拌ミルであって、粉砕用
円盤の端面ば、一方の側面又は両側面へと斜めにされて
いることを特徴とする撹拌ミルにより、この問題は解決
された。本発明の更に別の特徴は、付随の特許請求の範
囲の各項、以下の説明及び添付図面から明らかとされる
であろう。

本発明を、添付図面を参照し以下詳細に説明する。

本発明により、粉砕用円盤の一方又は両方の側には、第
１ａ乃至Ｉｃ図に示されるように、１つ又はそれ以上の
斜めにされた環状の作動面が形成されている。粉砕用円
盤１は、撹拌機軸６に取付けるための偏心孔５を有する
円形の中実の円盤である（第２ａ、２ｂ図）。この円盤
は回転部品として製作される。円盤ｌの端面２は、一方
の側面又は両側面へと斜めにされている（第１ｂ、Ｉｃ
図）。好ましい実施例においては、円盤の上面及び／又
は下面には、好ましくは同心状の斜めにされたジグザグ
の環状反らせ面３，４が備えられている（第１ｂ図）。

粉砕用円盤は、少なくもその外面の半分以上に反らせ面
を備えることが好ましい。第１ａ図より分かるように、
粉砕媒体は粉砕用円盤の偏心配置により異なった角度で
反らせ面上に当たり、その結果、粉砕すべき材料の極め
て良好な軸線方向及び半径方向の移動が得られる。

第１ｂ図は本発明による特に好ましい粉砕用円盤の実施
例であり、この場合、これらの作用面は粉砕用円盤の両
面、即ち上面と下面に設けられている。粉砕用円盤とし
て適当な素材は、鋼、セラミック、低圧ポリエチレン又
はポリオキシメチレンあるいはその他これらに相当する
材料である。上述のように、粉砕用円盤は回転部品であ
るので、引用された従来技術に比べ製造がかなり容易で
ある。

第２ａ及び２ｂ図は、撹拌機軸６に対する粉砕用円盤の
配置を示す。４つの円盤１．１’　、ｌ“１〜は、第２
ｂ図に見られるように、軸線方向において４つの粉砕用
円盤が次の円盤と互いに９０度螺線状に食い違いとなる
ように配置されている。

各粉砕用円盤は各回転毎に粉砕槽の全断面を払う。

この効果は、粉砕用円盤の食い違い配置により非常に強
化される。粉砕媒体は同じ方向に動かされるが速度は異
なり、その結果、粉砕媒体間に付加的な摩擦が発生し、
粉砕作用の増大に役立つ。

本発明により、垂直に配置された撹拌ミルの最下方の粉
砕用円盤が偏心して回転し且つ上面のみに反らせ面２，
３を備え、一方、最上方の偏心して回転する粉砕用円盤
はその下側のみに反らせ面２．４を備えている場合、特
に強烈な混合、否むしろ分散が得られることが見出ださ
れた。中間部分においては、通常は、例えば孔を有し偏
心して回転しない円柱状の粉砕用円盤が撹拌機軸上に配
置されている。この方法においては、粉砕媒体は中央で
幾らか圧縮を受けるが、破損に至るかもしれないような
詰まりの危険は無い。

適当な粉砕媒体は、例えば鋼、ガラス、酸化アルミニウ
ム又はセラミックの、従来技術で知られている粉砕用ボ
ールである。粉砕用ボールの寸法は、例えば０．２ｍｍ
から５ｍｍの広い範囲内で選択することができる。それ
ぞれの粉砕用円盤の他の円盤からの垂直距離は、２００
ｍｍから５００ｍｍの粉砕用円盤の直径に対して２０ｍ
ｍから１００ｍｍの間でよい。

本発明による撹拌ミルは、例えば直径０．８ｍｍのセラ
ミックボールの形態の粉砕媒体を９４％のレベルまで満
たすことができる。これに比較して従来技術による一般
的な充填レベルは約８０％までしかない。

以上説明したように、本発明による撹拌ミルは、特に有
機溶剤中に溶解された重合体バインダー及びこの中に分
散された微細に分けられた磁性ピグメントから構成され
た高粘度磁気分散物の微細粉砕に具合良く使用される。

かかる分散物の微細粉砕のために直列に配置された撹拌
ミルの数を約３分の１だけ減らし得ることが見出された
。

好ましい１実施例においては、軸の下端に配置された粉
砕用円盤は鋼製であり、一方、軸の中央部及び上端に配
置された粉砕用円盤は好ましくはプラスチック製である
ような垂直の撹拌ボールミル内に粉砕媒体が配される。

このことは、当業者に知られているように、ボールの圧
力の影響によって槽の下方部分の温度が上方部分の温度
よりも相当に高くなることによる粉砕槽内の温度分布に
基くものである。

本発明の主な特徴及び実施態様は以下のとおりである。

１、粉砕すべき材料と粉砕媒体とを収容し且つ撹拌用部
材として作用する複数個の粉砕用円盤の取り付けられた
回転軸を備えた円筒状容器から成り、該粉砕用円盤の総
て又は幾つかは偏心し且つ軸線方向に互いにずれて撹拌
機の軸に直接固定されている、固体分散物又は固体混合
物の微細粉砕用の撹拌ミルであって、粉砕用円盤（１，１’　、１”　、１”）の端面（２）
は、一方の側面又は両側面へと斜めにされていることを
特徴とする撹拌ミル。

２、粉砕用円盤（１）の上面及び／又は下面には、一方
の側又は両側に配置された数個の斜めのジグザグの環状
の反らせ面（３，４）が設けられていることを特徴とす
る上記第１項に記載の撹拌ミル。

３、粉砕用円盤（１，１’　、ｌ″、ｌ”）は、軸線方
向に互いに９０度食い違って撹拌機の軸（６）上に配置
されていることを特徴とする上記第１項又は第２項に記
載の撹拌ミル。

４、粉砕用円盤は、鋼、セラミック、低圧ポリエチレン
又はポリオキシメチレンで作られていることを特徴とす
る上記第１項乃至第３項にいずれか１項に記載の撹拌ミ
ル。

５、撹拌ミルが直立に配置され、軸（６）の下端に配置
されＩ；粉砕用円盤（１）は鋼製であり、一方、軸（６
）の中央部又は上端に配置された粉砕用円盤はプラスチ
ック製であることを特徴とする上記第４項に記載の撹拌
ミル。

６、撹拌ミルが直立に配置され、軸の下端の粉砕用円盤
（１）は偏心して配置され、旦つその上面のみに反らせ
面（２，３）を備え、軸の上端に偏心して配置された粉
砕用円盤（１）はその下面に反らせ面（２，４）を有し
、更に普通の穴あき円筒状円盤が撹拌機の軸（６）の中
央部分に配置されていることを特徴とする上記第１項乃
至第５項のいずれか１項に記載の撹拌ミル。

７、重合体バインダー内に微細に分散された磁性ピグメ
ント及びその他の添加物よりなる磁性分散物の極微細粉
砕法であって、分散物を、上記第１項乃至第６項に記載
の撹拌ミルの少なくとも１つを１回又は複数回通過させ
ることを特徴とする粉砕法。

【図面の簡単な説明】

第１ａ及び１ｂ図は、それぞれ本発明による撹拌用円盤
の平面図及び断面図である。第１ｃ図は、本発明による別の撹拌用円盤の断面図であ
る。第２８及び２ｂ図は、それぞれ撹拌機軸上の粉砕用円盤
の配置の平面図及び断面図である。図中、ｔ、ｉ’　、１″、１”’・・・円盤、２・・・
端面、３．４・・・反らせ面、５・・・偏心孔、６・・
・撹拌機軸、である。ＦＩＧ、　ｔ。ＦＩＧ、２ｂ

Claims

【特許請求の範囲】１、粉砕すべき材料と粉砕媒体とを収容し且つ撹拌用部
材として作用する複数個の粉砕用円盤の取り付けられた
回転軸を備えた円筒状容器から成り、該粉砕用円盤の総
て又は幾つかは偏心し且つ軸線方向に互いにずれて撹拌
機の軸に直接固定されている、固体分散物又は固体混合
物の微細粉砕用の撹拌ミルであつて、粉砕用円盤（１、１′、１″、１′″）の端面（２）は
、一方の側面又は両側面へと斜めにされていることを特
徴とする撹拌ミル。２、粉砕用円盤（１）の上面及び／又は下面には、一方
の側又は両側に配置された数個の斜めのジグザグの環状
の反らせ面（３、４）が設けられていることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項に記載の撹拌ミル。３、撹拌ミルが直立に配置され、軸の下端の粉砕用円盤
（１）は偏心して配置され、旦つその上面のみに反らせ
面（２、３）を備え、軸の上端に偏心して配置された粉
砕用円盤（１）はその下面に反らせ面（２、４）を有し
、更に普通の穴あき円筒状円盤が撹拌機の軸（６）の中
央部分に配置されていることを特徴とする特許請求の範
囲第１項又は第２項に記載の撹拌ミル。