JPH10118511A - 粉砕機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 粉砕効率を高めるとともに、小径のメディア
にも対応できるようにする。 【解決手段】 メディアセパレータ１５を、流出口４に
多段に設けられる環状のリング状板１６と、隣接するリ
ング状板１６、１６間に介装される環状のディスタンス
ピース１７とで構成し、リング状板１６、１６間でメデ
ィアセパレータ１５を径方向に貫通する隙間１８を形成
する。ディスタンスピース１７の厚みが隙間１８となる
ので、ディスタンスピース１７の厚みを変更するだけで
隙間１８の寸法を変更することができ、小径のメディア
にも充分に対応できることになる。補助攪拌部材１４に
よってメディアセパレータ１５に作用しようとする粉砕
メディアが粉砕タンク２の内面方向に跳ね飛ばされるこ
とになるので、メディアセパレータ１５の粉砕メディア
による目詰まりを防止でき、粉砕効率が高まる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は粉砕機に関し、特
に、顔料、セラミック、磁性材料等の製造分野において
原材料の粉砕に用いられる湿式メディア攪拌型の粉砕機
に関するものである。

【０００２】

【従来技術およびその問題点】従来、顔料、セラミッ
ク、磁性材料等の製造分野においては、原材料をミクロ
ンオーダ又はサブミクロンオーダの微細な粒子とする必
要があることから、湿式メディア攪拌型の粉砕機を用
い、液体中に位置した原材料を粉砕メディア（鋼球等）
と共に攪拌して微細な粒子に粉砕し、これを液体中に均
一に分散させている。

【０００３】このような粉砕作業に用いられる粉砕機と
しては、例えば、特公昭６２−１６６８７号公報に記載
されている「分散装置」等が既に知られている。

【０００４】この分散装置は、容器内に、底面および側
面に小孔を有する籠体を設けるとともに、容器の中央部
に籠体を貫通した状態で攪拌軸を回転可能に設け、攪拌
軸の籠体内に位置する部分に分散媒体攪拌用の羽根を設
け、攪拌軸の籠体の下方に位置する部分にミルベース流
動用の羽根を設けたものである。

【０００５】そして、容器内にミルベースを入れて攪拌
軸を回転させると、攪拌軸と一体に分散媒体攪拌用の羽
根とミルベース流動用の羽根が回転し、籠体内において
分散媒体とミルベースが一緒に攪拌され、ミルベース中
の固体粒子が粉砕されてミルベース中に分散される。そ
して、籠体内で攪拌されたミルベースは、分散媒体から
分離されて籠体の底部から流出し、容器の内壁に沿って
上方へ移動し、籠体の上部から籠体内に再び流入する。
そして、このように容器内をミルベースが循環すること
により、ミルベース中の固体粒子が徐々に微細に粉砕さ
れ、ミルベース中に分散されてコロイド状の懸濁液に形
成されるというものである。

【０００６】しかしながら、上記のような構成の分散装
置にあっては、籠体内において分散媒体とミルベースを
一緒に攪拌した際、分散媒体が籠体の内面に衝突し、小
孔を閉塞してしまう場合がある。このため、固体粒子お
よびミルベースの流出が妨げられてしまい、粉砕効率が
大幅に低下してしまう。

【０００７】一方、上記のような目詰まりの問題を解決
した粉砕機の一例が実開平４−３００４４号に記載され
ている。この粉砕機（湿式粉砕機）は、粉砕室内に、周
面に攪拌棒を有する攪拌軸を回転可能に設けるととも
に、攪拌軸の下端部に円弧状の板部材を設け、粉砕室内
の粉砕物出口に対応する部分に粉砕媒体用の分離篩を設
けたものであって、分離篩の環状篩部材と間隔部材との
間で格子状の篩目を形成するようにしたものである。

【０００８】そして、攪拌軸を回転させると、攪拌軸と
一体に攪拌棒が回転し、粉砕室内においてスラリーと粉
砕媒体が一緒に攪拌され、スラリー中の被粉砕物が粉砕
されてスラリー中に分散される。そして、粉砕室内で攪
拌されたスラリーは、分離篩の篩目によって粉砕媒体か
ら分離され、粉砕室外に流出するというものである。そ
して、粉砕媒体は、円弧状の板部材の攪乱作用を大きく
受けるため、分離篩の篩目に粉砕媒体が詰まるのを防止
できるというものである。

【０００９】しかしながら、円弧状の板部材では分離篩
の周囲の一部しか覆うことができないため、篩目に粉砕
媒体が直接に作用するのを完全に防ぐことができない。
このため、粉砕媒体の一部が分離篩の篩目に衝突し、篩
目を塞いでしまう場合があり、粉砕作業中に分離篩を取
り外して清掃する等のメンテナンスが必要となり、粉砕
効率が大幅に低下してしまう。

【００１０】この発明は、前記のような従来のもののも
つ問題点を解決したものであって、粉砕作業中にメディ
アセパレータが粉砕メディアによって目詰まりを起こす
のを完全に阻止することによって、粉砕効率を大幅に向
上させることのできる粉砕機を提供することを目的とす
るものである。

【００１１】

【問題点を解決するための手段】上記の問題点を解決す
るためにこの発明は、内部に粉砕メディアを保持し得る
とともに、上部に処理物の流入口を有し、下部に処理物
の流出口を有する竪型筒状の粉砕タンクと、該粉砕タン
クの中心部を貫通した状態で回転可能に設けられる攪拌
軸と、該攪拌軸の粉砕タンク内に位置する部分に設けら
れる主攪拌部材と、前記粉砕タンクの流出口に設けら
れ、粉砕メディアと処理物とを分離するメディアセパレ
ータと、前記粉砕タンクの下方に設けられ、粉砕タンク
内に流入口から流出口に向かう処理物の流れを形成する
ポンプ部材とを具えた粉砕機において、前記メディアセ
パレータを、粉砕タンクの流出口に多段に設けられるリ
ング状板と、隣接するリング状板間に設けられるととも
に、該リング状板間にメディアセパレータ内外を貫通す
る隙間を形成するディスタンスピースとで構成した手段
を採用したものである。また、前記粉砕タンクの流出口
に底板を装着するとともに、該底板の中心を中心とする
同心円上の複数箇所に棒状の支持軸を設置し、該支持軸
の外周側に環状のリング状板を多段に装着するととも
に、隣接するリング状板間に介装されるように各支持軸
に環状のディスタンスピースを装着し、隣接するリング
状板間でメディアセパレータ内外を貫通する隙間を形成
した手段を採用したものである。さらに、前記攪拌軸の
前記粉砕タンク内に位置する前記主攪拌部材の下方の部
分に、前記メディアセパレータの全体を囲む補助攪拌部
材を設け、該補助攪拌部材を前記攪拌軸と一体に回転可
能とした手段を採用したものである。

【００１２】

【作用】この発明は前記のような手段を採用したことに
より、粉砕タンクを処理タンク内に位置して攪拌軸を回
転させると、ポンプ部材が作動して粉砕タンク内に流入
口から流出口に向かう処理物の流れが発生し、処理タン
ク内の処理物が流入口から粉砕タンク内に流入する。そ
して、粉砕タンク内に流入した処理物は、主攪拌部材の
回転によって粉砕メディアと一緒に攪拌されて粉砕さ
れ、微細な粒子に形成されて液体中に分散される。そし
て、微細な粒子に形成された処理物は、粉砕タンクの流
出口に位置しているメディアセパレータに作用し、粉砕
メディアから分離されてメディアセパレータのリング状
板間の隙間を介して粉砕室外に流出する。そして、粉砕
室外に流出した処理物は、処理タンクの内面に沿って上
昇し、流入口から再び粉砕タンク内に流入する。そし
て、このようなことが繰り返されることによって処理物
が所定の粒度に形成されることになる。そして、補助攪
拌部材が攪拌軸と一体に回転することによって、粉砕タ
ンクの底部に滞留しようとする処理物が攪拌されるとと
もに、メディアセパレータに作用しようとする粉砕メデ
ィアが跳ね飛ばされることになる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図面に示すこの発明の実施
の形態について説明する。図１および図２には、この発
明による粉砕機の一実施の形態が示されていて、図１
は、全体を示す縦断面図、図２は図１に示すものの部分
拡大図である。

【００１４】すなわち、この実施の形態に示す粉砕機１
は、上端部に処理物の流入口３を有するとともに、下端
部に処理物の流出口４を有する竪型円筒形状の粉砕タン
ク２と、粉砕タンク２の中心部にそこを貫通した状態で
回転可能に設けられる攪拌軸１２と、攪拌軸１２の粉砕
タンク２内に位置する部分に複数段に取り付けられる主
攪拌部材１３と、粉砕タンク２の流出口４に設けられる
メディアセパレータ１５と、粉砕タンク２の下方に設け
られるポンプ部材２１とを具えている。

【００１５】粉砕タンク２の上端開口部には、中心部に
上下方向に貫通する孔５ａを有する円板状の天板５が装
着され、この天板５の孔５ａによって処理物２７を粉砕
タンク２内に導く流入口３が形成されるようになってい
る。

【００１６】粉砕タンク２は、内壁６と外壁７とからな
る二重壁構造であって、両壁６、７間で密閉された筒状
のジャケット８が形成され、このジャケット８内に粉砕
タンク２内を冷却又は加熱するための冷却又は加熱媒体
が導かれるようになっている。

【００１７】粉砕タンク２の下端開口部には、中心部に
上下方向に貫通する孔９ａを有する円板状の底板９が装
着されるとともに、底板９の孔９ａの周縁部上面側に
は、孔９ａの中心を中心とする同心円上に、メディアセ
パレータ１５の構成部材の一つである棒状の支持軸１０
が所定の間隔ごとに一体に立設されている。支持軸１０
は底板９に一体に形成してもよいものであり、別体に形
成してボルト等によって底板９に一体に取り付けてもよ
いものである。

【００１８】粉砕タンク２の外周面の少なくとも一箇所
には棒状のサポート１１の下端部が一体に取り付けら
れ、このサポート１１の上端部を図示しないフレームに
取り付けることで、粉砕タンク２が処理タンク２６内の
所定の位置に保持されるようになっている。

【００１９】サポート１１の内部には、ジャケット８内
に冷却又は加熱媒体を導くための流路１１ａが形成さ
れ、この流路１１ａを介して図示しない冷却・加熱媒体
供給源からジャケット８内に冷却又は加熱媒体が供給さ
れるようになっている。

【００２０】攪拌軸１２は、粉砕タンク２の中心部に粉
砕タンク２の軸線と軸線を一致させた状態で回転可能に
設けられている。攪拌軸１２の上端は、天板５の中心部
の孔５ａを貫通して粉砕タンク２の上方に位置している
駆動源（図示せず）に連結されるとともに、攪拌軸１２
の下端は、底板９の中心部の孔９ａを貫通して粉砕タン
ク２の下方に突出し、この突出している部分にポンプ部
材２１の構成部材の一つであるインペラ２２が取り付け
られるようになっている。

【００２１】攪拌軸１２の粉砕タンク２内に位置する部
分には、棒状又は翼状の主攪拌部材１３が放射状に四段
に取り付けられている。主攪拌部材１３は四段に限ら
ず、一段、二段、三段又は五段以上としてもよいもので
ある。

【００２２】攪拌軸１２の粉砕タンク２内に位置する主
攪拌部材１３の下方の部分には、補助攪拌部材１４が取
り付けられている。補助攪拌部材１４は、上端が閉塞さ
れた筒状をなすものであって、この補助攪拌部材１４に
よってメディアセパレータ１５の全体が所定の間隔をお
いて囲まれるようになっている。

【００２３】補助攪拌部材１４の上面中央部には、補助
攪拌部材１４を攪拌軸１２に取り付けるための孔１４ａ
が穿設されるとともに、この孔１４ａの周縁部の複数箇
所にはそこを上下方向に貫通する貫通孔１４ｂが穿設さ
れ、この貫通孔１４ｂを介して補助攪拌部材１４の上方
に位置する処理物が補助攪拌部材１４の内面側に導かれ
るようになっている。

【００２４】補助攪拌部材１４の側面は先細に形成され
るとともに、側面の下端と粉砕タンク２の底面との間に
僅かな間隙が形成されるような寸法に形成されている。
側面の複数箇所にはそこを水平方向に貫通する貫通孔１
４ｃが穿設され、この貫通孔１４ｃを介して補助攪拌部
材１４の外周側に位置する処理物が補助攪拌部材１４の
内面側に導かれるようになっている。

【００２５】メディアセパレータ１５は、粉砕タンク２
の流出口４の底板９の上面側に立設される複数本の支持
軸１０と、支持軸１０の外周側に内周側が嵌合される複
数枚の環状のリング状板１６と、各支持軸１０に装着さ
れる複数枚の環状のディスタンスピース１７と、支持軸
１０の上部に取り付けられるとともに、中央部に上下方
向に貫通する孔１９ａを有する円板状の上板１９とから
構成されている。

【００２６】ディスタンスピース１７は、隣接するリン
グ状板１６、１６間に介装されるように各支持軸１０に
装着されるようになっている。そして、このようにディ
スタンスピース１７とリング状板１６を交互に装着する
ことによって、隣接するリング状板１６、１６間でメデ
ィアセパレータ１５を径方向に貫通する隙間１８が形成
されるようになっている。なお、最上位のディスタンス
ピース１７は上板１９と最上位のリング状板１６との間
に介装され、最下位のディスタンスピース１７は最下位
のリング状板１６と底板９との間に介装され、これらの
ディスタンスピース１７、１７によっても、上板１９と
最上位のリング状板１６との間、最下位のリング状板１
６と底板９との間にメディアセパレータ１５を径方向に
貫通する隙間１８、１８が形成されるものである。

【００２７】メディアセパレータ１５の隙間１８は、使
用する粉砕メディアの径の１／３以下が好ましい。例え
ば、１ｍｍ以下の粉砕メディアを使用した場合には、隙
間１８を０．３〜０．４ｍｍ以下とする必要があるが、
この実施の形態においては、ディスタンスピース１７の
厚みがそのまま隙間１８の寸法となっているので、小径
の粉砕メディアにも充分に対応することができるもので
ある。

【００２８】メディアセパレータ１５の中心部を貫通す
る攪拌軸１２の部分には、外周面の一部をテーパ面に形
成したブッシュ２０が装着されている。そして、このブ
ッシュ２０のテーパ面によってメディアセパレータ１５
の内周側に導かれた処理物２７がスムーズにポンプ部材
２１の方向に導かれるようになっている。

【００２９】攪拌軸１２の下端部にはポンプ部材２１の
構成部材の一つであるインペラ２２が装着されている。
インペラ２２は、攪拌軸１２の下端部に嵌合される略筒
状のボス２３と、ボス２３の外周面に放射状に設けられ
るとともに、回転方向に向かって所定の角度で傾斜する
羽根２４とから構成されている。インペラ２２は、粉砕
タンク２の下端部に一体に取り付けられている切頭円錐
筒状のケース２５内に、ケース２５の内周面と所定の間
隙が形成されるように設けられている。そして、インペ
ラ２２とケース２５とによって粉砕タンク２内に流入口
３から流出口４に向かう処理物の流れを形成するポンプ
部材２１が構成されるものである。

【００３０】粉砕タンク２は、上端が開口する筒状の処
理タンク２６内に装着されるものであって、処理タンク
２６内には粉砕タンク２を装着した際、粉砕タンク２の
上部が没入する程度の量の処理物２７が収容されるもの
である。なお、２８は、処理タンク２６内において処理
物の流れを整流させるための整流板である。

【００３１】粉砕タンク２は、作業者が手作業によって
処理タンク２６内に装着してもよいが、昇降装置（図示
せず）に粉砕タンク２を装着し、昇降装置の作動によっ
て自動的に処理タンク２６内に装着してもよいものであ
る。

【００３２】次に、前記に示すものの作用について説明
する。まず、所定量の処理物２７を充填した処理タンク
２６内に粉砕タンク２を装着し、図示しない駆動源を作
動させて攪拌軸１２を回転させると、攪拌軸１２と一体
に主攪拌部材１３、補助攪拌部材１４およびインペラ２
２が回転し、粉砕タンク２内に流入口３から流出口４に
向かう処理物２７の流れが発生し、この流れによって粉
砕タンク２の上部に位置する処理物２７が流入口３から
粉砕タンク２内に流入する。

【００３３】そして、主攪拌部材１３の回転によって粉
砕タンク２内に流入した処理物２７は粉砕タンク２内に
予め収容されている粉砕メディア２９（鋼球等）と一緒
に攪拌され、徐々に微細に粉砕されるとともに、補助攪
拌部材１４の上面の貫通孔１４ｂ又は側面の貫通孔１４
ｃを介して補助攪拌部材１４の内面側に流入する。この
場合、粉砕メディア２９は、補助攪拌部材１４の回転に
よって粉砕タンク２の内面方向に跳ね飛ばされ、補助攪
拌部材１４の内面側への流入が阻止される。

【００３４】そして、補助攪拌部材１４の内面側に流入
した処理物２７は、メディアセパレータ１５の隣接する
リング状板１６、１６間に形成されている隙間１８を通
過してメディアセパレータ１５の内面側に流入し、流出
口４からインペラ２２の羽根２４間を介して粉砕タンク
２外に流出する。

【００３５】そして、粉砕タンク２外に流出した処理物
２７は、処理タンク２６の底部から処理タンク２６の内
面に沿って上昇し、粉砕タンク２の上方から流入口３を
介して粉砕タンク２内に再び流入する。そして、このよ
うなことが処理タンク２６の内部において繰り返される
ことにより、処理物２７が所定の粒度に形成されるもの
である。

【００３６】上記のように構成したこの実施の形態によ
る粉砕機にあっては、リング状板１６、１６を多段に設
けるとともに、隣接するリング状板１６、１６間にディ
スタンスピース１７を介装して、隣接するリング状板１
６、１６間でメディアセパレータ１５を径方向に貫通す
る隙間１８を形成したので、ディスタンスピース１７の
厚みがそのまま隙間１８の寸法となる。したがって、デ
ィスタンスピース１７の厚みを変更するだけで隙間１８
の寸法を任意の値に変更することができるとともに、デ
ィスタンスピース１７を容易に加工することができるの
で、小径の粉砕メディアにも充分に対応することができ
ることになる。

【００３７】また、メディアセパレータ１５に作用しよ
うとする粉砕メディア２９は、補助攪拌部材１４の回転
によって粉砕タンク２の内面方向に跳ね飛ばされること
になるので、粉砕メディア２９がメディアセパレータ１
５の隙間１８に直接作用して目詰まりを起こすようなこ
とはなく、粉砕効率が大幅に向上することになる。

【００３８】さらに、粉砕タンク２の底部に位置する処
理物２７は補助攪拌部材１４の回転によって攪拌される
ことになるので、粉砕タンク２の底部に処理物２７と粉
砕メディア２９が滞留して塊が形成されるようなことは
なく、処理タンク２６内において処理物２７を良好に循
環させることができ、処理物２７を均一の粒度に粉砕し
て分散させることができることになる。

【００３９】

【発明の効果】この発明は前記のように構成したことに
より以下のような効果を奏することになる。すなわち、
隣接するリング状板間にディスタンスピースを介装し
て、リング状間でメディアセパレータ内外を貫通する隙
間を形成するようにしたので、ディスタンスピースの厚
みをそのまま隙間の寸法とすることができることにな
る。したがって、ディスタンスピースの厚みを変更する
だけで隙間を任意の寸法に変更することができるので、
隙間の寸法の設定が簡単にできることになる。また、デ
ィスタンスピースを環状としたことにより、ディスタン
スピースの加工が容易となるので、小径の粉砕メディア
を使用した場合であってもそれに応じた寸法にディスタ
ンスピースを容易に加工することができることになり、
小径の粉砕メディアにも充分に対応することができるこ
とになる。さらに、メディアセパレータの全体を囲むよ
うに補助攪拌部材を設けたことにより、メディアセパレ
ータに直接作用しようとする粉砕メディアを粉砕タンク
の内面方向に跳ね飛ばすことができることになる。した
がって、メディアセパレータに直接に粉砕メディアが作
用し、メディアセパレータの隙間が粉砕メディアによっ
て目詰まりを起こすようなことがなくなる。しかも、粉
砕タンクの底部に位置する処理物を補助攪拌部材で攪拌
することができるので、粉砕タンクの底部に処理物およ
び粉砕メディアが滞留して塊が形成されるようなことは
なく、処理タンク内において処理物を良好に循環させる
ことができ、粉砕効率を大幅に高めることができるとと
もに、処理物を均一の粒度に形成して分散させることが
できることになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明による粉砕機の一実施の形態の全体を
示した縦断面図である。

【図２】図１に示すものの部分拡大図である。

【符号の説明】

１……粉砕機 ２……粉砕タンク ３……流入口 ４……流出口 ５……天板 ５ａ、９ａ、１４ａ、１９ａ……孔 ６……内壁 ７……外壁 ８……ジャケット ９……底板 １０……支持軸 １１……サポート １１ａ……流路 １２……攪拌軸 １３……主攪拌部材 １４……補助攪拌部材 １４ｂ、１４ｃ……貫通孔 １５……メディアセパレータ １６……リング状板 １７……ディスタンスピース １８……隙間 １９……上板 ２０……ブッシュ ２１……ポンプ部材 ２２……インペラ ２３……ボス ２４……羽根 ２５……ケース ２６……処理タンク ２７……処理物 ２８……スタビライザ ２９……粉砕メディア

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部に粉砕メディアを保持し得るととも
   に、上部に処理物の流入口を有し、下部に処理物の流出
   口を有する竪型筒状の粉砕タンクと、該粉砕タンクの中
   心部を貫通した状態で回転可能に設けられる攪拌軸と、
   該攪拌軸の粉砕タンク内に位置する部分に設けられる主
   攪拌部材と、前記粉砕タンクの流出口に設けられ、粉砕
   メディアと処理物とを分離するメディアセパレータと、
   前記粉砕タンクの下方に設けられ、粉砕タンク内に流入
   口から流出口に向かう処理物の流れを形成するポンプ部
   材とを具えた粉砕機において、 前記メディアセパレータを、粉砕タンクの流出口に多段
   に設けられるリング状板と、隣接するリング状板間に設
   けられるとともに、該リング状板間にメディアセパレー
   タ内外を貫通する隙間を形成するディスタンスピースと
   で構成したことを特徴とする粉砕機。
2. 【請求項２】 前記粉砕タンクの流出口に底板を装着す
   るとともに、該底板の中心を中心とする同心円上の複数
   箇所に棒状の支持軸を設置し、該支持軸の外周側に環状
   のリング状板を多段に装着するとともに、隣接するリン
   グ状板間に介装されるように各支持軸に環状のディスタ
   ンスピースを装着し、隣接するリング状板間でメディア
   セパレータ内外を貫通する隙間を形成した請求項１記載
   の粉砕機。
3. 【請求項３】 前記攪拌軸の前記粉砕タンク内に位置す
   る前記主攪拌部材の下方の部分に、前記メディアセパレ
   ータの全体を囲む補助攪拌部材を設け、該補助攪拌部材
   を前記攪拌軸と一体に回転可能とした請求項１又は２記
   載の粉砕機。