CN101279299A - 介质搅拌研磨机 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种介质搅拌研磨机，其在停止运行时，能够极力控制粉碎介质进入叶轮驱动轴的空腔里。本发明的介质搅拌研磨机的特征在于：在搅拌部件的空腔内配置介质分离用叶轮，上述介质分离用叶轮具备在轴方向以一定间隔配置的多个叶片部件，利用中空驱动轴而旋转驱动，该中空驱动轴的一端开口于上述介质分离用叶轮的内部而形成原料出口，在该原料出口设有由弹性材料形成并开关该原料出口的开关阀。

Description

介质搅拌研磨机
技术领域
本发明涉及介质搅拌研磨机，其构成为在具有搅拌部件的筒状的粉碎容器内放入粉碎介质，在该粉碎容器内导入被粉碎原料，通过旋转驱动搅拌部件使粉碎介质产生运动，从而将被粉碎原料粉碎成微细粒子。本发明的装置，虽然并无限定的意思，但尤其适合使用于为了将油墨、涂料、颜料、陶瓷、金属、无机物、铁素体、树脂粉末以及玻璃等原料粉碎或分散成微细粒子。
背景技术
介质搅拌研磨机多用于将粒子原料粉碎或分散成微细粒子的用途。在这种装置上设有用于在原料出口将被粉碎原料从粉碎用介质中分离的分离装置。在以往的粉碎装置中采用的分离装置一般是网筛或在固定部和旋转部之间形成的微细夹缝方式的产品。
网筛或夹缝的方式的分离装置，就处理近几年要求不断在提高的纳米技术而言承认存在很多问题。即，就有效地得到纳米技术所要求的超微细粒子而言，比起以往需要大幅度地减小粉碎介质的尺寸。但是，在以往的分离装置中，若使粉碎用介质变小，则会在短期间内产生筛眼堵塞，且分离装置的零件磨损过大，需要频繁地进行整备或修理。在现有技术中，认为粉碎介质的限界为0.2mm。
已提出有几个为处理现有的介质搅拌研磨机中的上述问题的提案。这些提案如下。
专利文献1：日本特开2002-306940号公报
专利文献2：国际公开WO96/39251号
非专利文献1：日本粉体工学会杂志第41卷第8号(通卷423号)第16页至第23页，平成16年8月10日发行
非专利文献2：日本粉体工学会第40回夏季专题讨论会讲演论文集，2004年7月29日～30日，第13页至第14页，技术讲演5《微小珠子对应珠子研磨机的凝聚纳粒子的分散》
非专利文献1及2中公开了通过利用离心力将粉碎介质和含有被粉碎粒子的料浆进行分离，而能够使用0.03mm规格的珠状粉碎介质的介质搅拌研磨机。另外，在这些文献中告知了这样通过使用微小规格的粉碎介质，并使搅拌部件的旋转速度在特定的范围，能够防止粉碎或分散的粒子的再凝聚，达到微细的粉碎效果。在这些文献中阐述了在该装置中使用0.03mm规格的珠状粉碎介质进行粉碎的场合，转子即搅拌部件的圆周速度在10m/s能够达到最佳的粉碎效果。
专利文献2是关于非专利文献1及2所示的粉碎装置的国际专利申请。在该文献中所公开的粉碎装置中，分离装置在料浆出口一侧具备安装在具有搅拌部件的搅拌轴上的一对研磨盘。在这些一对研磨盘之间配置刀片，这些研磨盘之间的空间与搅拌轴的空腔连通。搅拌轴的空腔构成料浆出口。
在非专利文献1及2和专利文献2所记载的粉碎装置中，因为使由一对研磨盘和刀片而成的分离装置利用搅拌轴而旋转驱动，因此利用离心力使比重比被粉碎粒子大的粉碎介质受到朝向半径方向外的作用，仅使含有被粉碎粒子的料浆从出口排出。可理解为由该离心作用，即使是这种0.03mm的极小规格的粉碎介质也可以不产生分离装置的筛眼堵塞地进行分离。
但是，在这些文献所记载的粉碎装置中，由于分离装置在粉碎装置的料浆出口侧端部相对于搅拌部件沿轴方向并排配置，因此不能避免粉碎介质密集在粉碎容器的料浆出口附近，即便在实验阶段可以得到一定程度的效果，但在需要经过长时间的连续运转的实用机上，不能避免在分离装置上产生筛眼堵塞。
专利文献1公开了在圆筒状的粉碎容器内通过环状间隙旋转自如地配置圆筒状的转子，并形成由该环状间隙经过转子内部直至排出口的流道的搅拌研磨机。该装置在转子内的流道的中间部位设有用于将粉碎介质从料浆中分离的离心分离装置，在转子上形成用于将离心分离的粉碎介质向环状间隙输送的循环用开口部。离心分离装置利用贯通转子的旋转驱动轴内的另外的旋转驱动轴而旋转驱动。在该专利文献1的粉碎装置中，离心分离装置利用由安装在其旋转驱动轴的端部的多个叶片部件而成的叶轮构成，通过转子内的流道的料浆及粉碎介质，通过送往该叶轮的轴心，比重较大的粉碎介质随着叶轮的旋转押向半径方向外，而从料浆分离。该文献中示出了使用直径为0.1mm的粉碎介质的例子。
在该专利文献1中所记载的装置中，由于将料浆和粉碎介质的混合物从转子内的流道直接送入叶轮的轴心部分，因此粉碎介质直接碰到分离装置的叶片，由该叶片朝向半径方向外弹出，从而产生叶轮的早期的磨损。另外，在该粉碎装置中，因为在离心分离装置部分的料浆中产生紊流，不能期待利用粒子的粒度的分级作用，使得粒子具有分布在比较宽的范围的粒度范围。
于是，本案申请人首先在日本特开2006-212488号公报提出了在使用微小直径的粉碎介质的场合，不仅能够可靠地分离被粉碎粒子和粉碎介质，也能够实现利用粒子的粒度的分级作用，从而能够得到微细的且粉碎成落在狭小粒度分布宽度内的产品，而且分离装置的磨损较少的介质搅拌研磨机。
专利文献3：日本特开2006-212488号公报
上述公报中提出的介质搅拌研磨机是，在具有原料入口的筒状的粉碎容器内旋转自如地配置搅拌部件，在该粉碎容器内形成的粉碎室内放入粉碎介质，通过一边由原料入口导入含有被粉碎物的原料一边旋转驱动搅拌部件而搅拌粉碎介质，能够将被粉碎物粉碎成微细粒子的介质搅拌研磨机，搅拌部件做成在外周部具有筒状壁且一端由端部开口而开口的中空的筒型，并在筒状壁上在该筒状壁的圆周方向以一定间隔形成有用于粉碎介质循环的多个循环用开口，在搅拌部件的空腔内，与该搅拌部件同轴地且旋转自如地配置有分离用叶轮，该介质分离用叶轮具备在圆周方向以一定间隔配置的多个叶片部件，由旋转的介质分离用叶轮的叶片部件的作用，使比重较大的粉碎介质利用离心力具有朝向半径方向外的运动，并且借助于该介质分离用叶轮内部，能够将含有被粉碎的被粉碎物的原料排出至外部，上述介质分离用叶轮的上述多个叶片部件，最好在圆周方向以一定间隔固定在顶板和相对于该顶板在轴方向以一定间隔配置的底板之间，最好在上述顶板上固定中空的叶轮驱动轴，该叶轮驱动轴的空腔开口于叶轮的顶板和底板之间的空间而形成原料出口。
就上述介质搅拌研磨机而言，虽然有利用介质分离用叶轮能够可靠地进行将微细的粉碎介质从原料中分离的较大的效果，但存在当介质搅拌研磨机停止了运转时离心力消失，因而存在于上述原料出口的粉碎介质由该原料出口进入到上述叶轮驱动轴的空腔内的缺点。该进入到叶轮驱动轴的空腔内的粉碎介质，在下次运转时，粉碎介质与被分离的原料一同导向外部。
发明内容
于是，本发明的目的在于提供在具备了上述类型的介质分离用叶轮中，能够极力控制在如上述那样的停止运转时上述粉碎介质进入叶轮驱动轴的空腔内的介质搅拌研磨机。
通过以下的(1)～(7)的结构的介质搅拌研磨机能够达到上述目的。
(1).一种介质搅拌研磨机，在搅拌部件旋转自如地配置在具有原料入口的筒状的粉碎容器内，在上述粉碎容器内形成的粉碎室内放入粉碎介质，通过从上述原料入口导入含有被粉碎物的原料后旋转驱动上述搅拌部件而搅拌上述粉碎介质，从而将被粉碎物粉碎成微细粒子，其特征在于：
上述搅拌部件是在外周部具有筒状壁且一端利用端部开口而开口的中空的筒型，在上述筒状壁上在该筒状壁的圆周方向以一定间隔形成用于粉碎介质循环的多个循环用开口；
在上述搅拌部件的空腔内配置与上述搅拌部件同轴地旋转的介质分离用叶轮；
上述介质分离用叶轮具备在圆周方向以一定间隔配置的多个叶片部件，利用中空驱动轴而旋转驱动，该中空驱动轴的一端开口于上述介质分离用叶轮的内部而形成原料出口；
利用旋转的介质分离用叶轮的叶片部件的作用，在质量较大的粉碎介质上产生由离心力引起的朝向半径方向外的运动，并且，通过向该介质分离用叶轮的内部开口的上述原料出口，将含有被粉碎的被粉碎物的原料排出至外部；
在上述原料出口上设有开关该原料出口的开关阀，该开关阀在上述介质分离用叶轮停止时位于关闭上述原料出口的关闭位置，在上述介质分离用叶轮旋转时，利用由其旋转而产生的离心力位于开启上述原料出口的开启位置。
(2).在上述(1)的介质搅拌研磨机中，上述开关阀由弹性体系的弹性材料形成。
(3).在上述(1)的介质搅拌研磨机中，上述开关阀由金属系的弹性材料形成。
(4).上述(1)～(3)的任意一项的介质搅拌研磨机：上述介质分离用叶轮的上述多个叶片部件，固定在与成为上述中空驱动轴的原料出口的端部相对而设置的端板上，在成为该中空驱动轴的原料出口的端部以将其底部朝向中空驱动轴一侧的状态设有圆锥形的出口部件，在该出口部件上设有一端开口于上述底部且与上述中空驱动轴的中空部连通，另一端开口于圆锥斜面的中间部位并成为原料出口的出口通道，从而从上述粉碎介质分离的原料通过上述出口通道及上述中空驱动轴的中空部排出至外部，上述开关阀为安装在介质分离用叶轮的端板上的裙状的开关阀，该裙状的开关阀的前端，在该开关阀处在关闭位置时与比上述出口部件的出口通道更靠外周侧的圆锥斜面部分接触，在处在开启位置时开启，以使上述前端从上述圆锥斜面移开。
(5).上述(1)～(3)的任意一项的介质搅拌研磨机：在上述中空驱动轴的原料出口一侧的端部上以将其底部朝向中空驱动轴一侧的状态设有圆锥形的出口部件，在该出口部件上设有一端开口于上述底部且与上述中空驱动轴的中空部连通，另一端开口于圆锥斜面的中间部位并成为原料出口的出口通道，从而从上述粉碎介质分离的原料通过上述出口通道及上述中空驱动轴的中空部排出至外部，上述开关阀为沿着上述出口部件的圆锥斜面从上述原料出口的上侧跨过该原料出口延伸至该原料出口的下侧的板状的开关阀，该板状的开关阀做成上侧端被固定、下端侧为自由端，该开关阀做成在处在关闭位置时关闭上述原料出口，在处在开启位置时下侧端从上述出口部件的圆锥斜面移开而开启上述原料出口。
(6).上述(1)～(3)的任意一项的介质搅拌研磨机：在上述中空驱动轴的原料出口一侧的端部以将其底部朝向中空驱动轴一侧的状态设有圆筒形的出口部件，该出口部件上设有一端开口于上述底部且与上述中空驱动轴的中空部连通，沿轴方向在该出口部件内延伸既定长度的中空部延长部，并且，至少设有一个一端开口于该中空部延长部且与该中空部延长部连通，另一端开口于圆筒面并成为原料出口的出口通道，从而从上述粉碎介质分离的原料通过上述出口通道、上述中空部延长部及上述中空驱动轴的中空部排出至外部，上述开关阀具备设在上述出口通道的阀座、能够选取对该阀座接触的关闭位置和从该阀座移开的开启位置的阀芯以及在上述介质分离用叶轮停止时使该阀芯利用弹力位于上述关闭位置的弹性体，在上述介质分离用叶轮旋转时，利用其旋转的离心力克服上述弹性体的弹力，从而使上述阀芯位于上述开启位置。
(7).上述(1)～(3)的任意一项的介质搅拌研磨机：在上述中空驱动轴的原料出口一侧的端部以将其底部朝向中空驱动轴一侧的状态设有圆筒形的出口部件，该出口部件上设有一端开口于上述底部且与上述中空驱动轴的中空部连通，沿轴方向在该出口部件内延伸、另一端开口于该出口部件的顶部的出口通道，从而从上述粉碎介质分离的原料通过上述出口通道及上述中空驱动轴的中空部排出至外部，上述开关阀具备设在上述出口通道的阀座、能够选取对该阀座接触的关闭位置和从该阀座移开的开启位置的阀芯以及在介质搅拌研磨机停止时使该阀芯利用弹力位于上述关闭位置的弹性体，在上述介质搅拌研磨机运转时，原料的上升的压力克服上述弹性体的弹力，从而使上述阀芯位于上述开启位置。
在上述结构的介质搅拌研磨机中，若从运转状态停止运转，则由弹性材料形成的开关阀，由于离心力消失，因而利用自身持有的弹力，回到关闭位置，堵住原料出口，因此在停止运转时能够极力抑制如上所述的粉碎介质进入中空驱动轴的中空部。
附图说明
图1是表示根据本发明的实施方式的介质搅拌研磨机的剖视图。
图2是表示图1所示的介质分离用叶轮的一例的剖视图。
图3是表示图1所示的介质分离用叶轮的其它例的剖视图。
图4是使用于图1所示的介质搅拌研磨机的搅拌部件的剖视图。
图5是表示变更了图1所示的介质搅拌研磨机的出口部件及开关阀的例的剖视图。
图6是表示变更了图1所示的介质搅拌研磨机的出口部件及开关阀的其它例的剖视图。
图7是表示变更了图1所示的介质搅拌研磨机的出口部件及开关阀的另外的例的剖视图。
图8是表示根据本发明的实施方式的循环型介质搅拌研磨机的一种使用方式的简图。
图中：
10-介质搅拌研磨机，12-滚筒，14-端板，16-原料入口凸缘，18-机架，20-粉碎容器，22-搅拌部件，22a-圆筒壁，22b-轮毂部，24-旋转驱动轴，26-原料出口道，30-粉碎用介质，40-介质分离用叶轮，41-端板，40a-叶片部件，42-出口部件，45-开关阀，50-开关阀，52-出口部件，70-开关阀，72-出口部件，80-开关阀，82-出口部件。
具体实施方式
以下，一边参照附图一边说明关于根据本发明的实施方式的介质搅拌研磨机。
图1是表示根据本发明的实施方式的介质搅拌研磨机10的图，该介质搅拌研磨机10具备由圆筒形的滚筒12、固定在该滚筒12的一端的端板14以及通过原料入口凸缘16固定在另一端的机架18构成的粉碎容器20。
在上述粉碎容器20的内部，旋转自如地配置有搅拌部件22。搅拌部件22在外周部具有圆筒壁22a，一端由轮毂部22b所封闭，在另一端形成有开口22c的中空的筒状部件，且在上述轮毂部22b的中心固定有旋转驱动轴24。该旋转驱动轴24沿轴方向贯通机架18而延伸，其端部通过未图示的周知的驱动机构连接到驱动源上而旋转驱动。并且，在上述旋转驱动轴24上设有轴封25(机械密封等)，在搅拌部件22的圆筒壁22a和粉碎容器20的内周壁之间，形成有粉碎室C1。在原料入口凸缘16上，为了将料浆状的原料导入粉碎室C1而形成有原料入口道28。该原料入口道28的实际向粉碎室导入原料的原料供给口28a，最好位于搅拌部件22的背面即其轮毂部22b的背面。众所周知，在介质搅拌研磨机的粉碎室C1内部容纳有珠状的粉碎用介质30。
在搅拌部件的内部，设有与该搅拌部件的圆筒壁22a同轴地配置，且用于从该原料中分离分散在料浆状的原料内的粉碎用介质30的离心分离方式的介质分离用叶轮40。将该介质分离用叶轮40和搅拌部件22的圆筒壁22a之间的空间称为介质分离室C2。上述旋转驱动轴24其空腔开口于介质分离用叶轮40的内部空间(原料出口26a)，而构成将被粉碎的原料料浆向粉碎容器20外部排出的原料出口道26。
上述介质分离用叶轮40具有与搅拌部件22的轮毂部22b相对而配置的端板41，在该轮毂部22b和端板41之间的外周缘部，在圆周方向以等间隔配置有多个叶片部件40。上述叶片部件40既可以如图2所示那样彻底地配置成放射状，也可以如图3所示那样倾斜地配置。
原料出口道26也可以配置在端板14一侧。具体地、在端板14的中央设置圆形的开口的同时，将构成原料出口道的导管安装在端板14上，做成固定式。该导管最好设置成与上述旋转驱动轴24同轴，其一端(内端)通过设在端板14的开口，并位于介质分离用叶轮40内的空间里，以接收被粉碎、介质被分离的原料料浆。
如图4所示，在上述搅拌部件22的圆筒壁22a上，在圆周方向以等间距形成有多个介质循环用的开口22d。最好使该开口22d相对于搅拌部件22的旋转方向(箭头所示)，向图4所示的方向斜向倾斜。如图4所示，在搅拌部件22的轮毂部22b的周缘，在圆周方向以等间距也形成有多个介质循环用的开口22e。利用这些介质循环用的开口，连通介质分离室C2和粉碎室C1，粉碎用介质30能够从搅拌部件的内部空间朝向外部自由地移动，从而提高粉碎用介质30的自由度，能够进行有效的移动，提高粉碎效率。
在本发明的实施方式的介质搅拌研磨机10中，圆锥形的出口部件42以将其底部朝向旋转驱动轴24一侧的状态固定并设置在上述旋转驱动轴24的原料出口26a一侧的端部上。在该出口部件42上设有一端开口于上述底部并与上述旋转驱动轴24的中空部连通，另一端开口于圆锥斜面42a的中间部位并成为原料出口42b的出口通道42c。从上述粉碎用介质30分离的原料通过上述出口通道42c及上述旋转驱动轴24的原料出口道26能够排出至外部。此外，在本说明书中认为上述出口部件42也是旋转驱动轴24的一部分，认为出口通道42c也是原料出口道26的一部分，并认为作为整体的原料出口道26的原料出口为原料出口42b。以下，同样考虑其它的实施方式或变型例。
在根据本实施方式的介质搅拌研磨机10上设有由弹性材料形成并开关上述原料出口的开关阀45。该开关阀45在上述介质分离用叶轮40(介质搅拌研磨机10)停止时位于关闭上述原料出口42b的关闭位置，在上述介质分离用叶轮40旋转时，利用因其旋转而产生的离心力克服弹力而位于开启上述原料出口42b的开启位置。由于该开关阀45在上述介质分离用叶轮停止时离心力会消失，因此利用其弹力自动恢复到上述关闭位置。该开关阀45是安装在介质分离用叶轮40的端板41上的裙状的开关阀，该裙状的开关阀45的前端45a，在该开关阀45处在关闭位置(图1中实线所示)时，接触在比上述出口部件42的原料出口42b更靠外周侧的圆锥斜面42a的部分，处在开启位置(图1中虚线所示)时开启而使上述前端45a远离上述圆锥斜面42a。如此例，在本说明书中认为，在关闭位置，开关阀不直接接触原料出口42b而密封性地包围材料出口42b，在开启位置，解除该密封性的包围的场合，也属于原料出口的开关。
在此，作为用于上述开关阀45的弹性材料，可以使用弹性体系(包含橡胶系)的弹性材料和金属系的弹性材料。作为弹性体系的弹性材料可列举EPDM、丁腈橡胶、氟化橡胶以及全氟弹性体等。作为金属系的弹性材料可列举SUS系合金、钛系合金以及镍系合金等。
其次，参照图5关于出口部件及开关阀的变型例进行说明。在此，以符号50表示开关阀，以符号52表示出口部件。关于其它符号，在表示与图1相同的零件和部分的场合，附注相同符号表示。出口部件52具有与图1所示的出口部件42大致近似的圆锥形形状。
在该出口部件52上设有一端开口于上述底部并与上述旋转驱动轴24的中空部相通，且另一端开口于圆锥斜面52a的中间部位并成为原料出口52b的出口通道52c。从上述粉碎用介质30分离的原料，通过上述出口通道52c及上述旋转驱动轴24的原料出口道26能够排出至外部。此外，在本说明书中认为上述出口部件52也是旋转驱动轴24的一部分，认为出口通道52c也是原料出口道26的一部分，并认为作为整体的原料出口道26的原料出口为原料出口52b。
如图5所示，在上述出口部件52的表面上设有伞形的凹坑52d，另外，在该凹坑52d上配置有由弹性材料形成的开关阀50，该弹性材料的形状为正好适合该凹坑的形状(即伞形)。该开关阀50在其顶部利用螺钉51固定在上述出口部件52上，并将其周缘做成自由缘。该开关阀50的弹性材料可以与上述图1所示的裙状的开关阀45的材料相同。
该开关阀50，在介质分离用叶轮40(介质搅拌研磨机10)停止时，位于图5中实线所示的关闭原料出口52b的关闭位置，在介质分离用叶轮40(介质搅拌研磨机10)运转(旋转)时，因其离心力而移动到图5中点划线所示的开启原料出口52b的开启位置。若停止介质分离用叶轮40(介质搅拌研磨机10)的运转(旋转)，则该开关阀50因其离心力而再次移动到上述的关闭位置。
如以上说明，在介质分离用叶轮40(介质搅拌研磨机10)运转(旋转)时，开关阀45、50如上所述那样移动到开启位置而开启原料出口42b、52b，将原料导入原料出口道26内并向粉碎容器20外部排出。此时，由于介质分离用叶轮40在旋转，因此因其离心力而在粉碎用介质30上作用朝向外方的力，并位于至少比介质分离用叶轮40更靠外侧的位置，由于不靠近原料出口42b、52b，因此不会被排出。另一方面，在介质分离用叶轮40(介质搅拌研磨机10)停止运转(旋转)时，由于开关阀45、50移动至如上所述的关闭位置而关闭原料出口42b、52b，因此此时也不会使粉碎用介质30导入原料出口道26内而排出。
其次，参照图6关于出口部件及开关阀的其它变型例进行说明。在此，以符号70表示开关阀，以符号72表示出口部件。关于其它符号，在表示与图1相同的零件和部分的场合，附注相同符号表示。
出口部件72具有大致为圆筒形的形状，且以将其底部朝向旋转驱动轴24一侧的状态固定并配置在上述旋转驱动轴24的原料出口26a一侧的端部上。在该出口部件72上设有一端开口于上述底部，且与以上述旋转驱动轴24的中空部构成的原料出口道26连通，并沿轴方向在该出口部件72内延伸既定长度的中空部延长部72a，并且，至少设有一个一端开口于该中空部延长部72a且与该中空部延长部72a连通并向出口部件72的半径方向延伸，而另一端开口于圆筒面成为原料出口72b的出口通道72c。从上述粉碎用介质30分离的原料可以通过上述出口通道72c、上述中空部延长部72a及上述中空驱动轴24的原料出口道26排出至外部。
在上述出口通道72c上设有开关阀70。该开关阀70具备：设在上述出口通道72c的大致为圆锥台形的阀座70a；能够选取对该阀座70a接触的关闭位置(图6中实线所示)和从该阀座70a移开的开启位置(图6中点划线所示)的阀芯70b；以及在上述介质分离用叶轮40停止时利用弹力使该阀芯70b位于上述关闭位置的弹性体70c。此外，上述出口通道72c的上述原料出口72b的直径做成比上述弹性体70c的宽度大，最好形成能够使原料通过的间隙。上述弹性体70c由橡胶等形成，呈橡胶带(橡胶圈)形状，并以卷绕出口部件72的圆筒面的状态配置。上述介质分离用叶轮40在旋转时，上述阀芯70b利用其旋转所产生的离心力克服上述弹性体70c的弹力，移动至上述开启位置并维持该状态。
该开关阀70的阀芯70b在介质分离用叶轮40(介质搅拌研磨机10)停止时，位于图6中实线所示的关闭出口通道72c的关闭位置，在介质分离用叶轮40(介质搅拌研磨机10)运转(旋转)时，利用其离心力移动至图6中虚线所示的开启出口通道72c的开启位置。该开关阀70的阀芯70b若停止介质分离用叶轮40(介质搅拌研磨机10)的运转(旋转)，则由于离心力的消失，利用弹性体70c的弹力再次移动至上述的关闭位置。
其次，参照图7说明关于出口部件及开关阀的另外的变型例。在此，以符号80表示开关阀，以符号82表示出口部件。关于其它符号，在表示与图1相同的零件和部分的场合，附注相同符号表示。
出口部件82具有大致为圆筒形的形状且以将其底部朝向旋转驱动轴24一侧的状态固定并设置在上述旋转驱动轴24的原料出口26a一侧的端部上。在该出口部件82内设有一端开口于上述底部，且与以上述旋转驱动轴24的中空部构成的原料出口道26连通并沿轴方向在该出口部件82内延伸，而另一端开口于该出口部件82的顶部且成为原料出口82a的出口通道82b。从上述粉碎用介质30分离的原料可以通过上述出口通道82b及上述旋转驱动轴24的原料出口道26排出至外部。
在上述出口通道82b上设有上述开关阀80。该开关阀80具备：以阶梯状设置在该上述出口通道上的阀座80a；能够选取对该阀座80a接触的关闭位置(图7中实线所示)和从该阀座80a移开的开启位置(图7中点划线所示)的阀芯80b；以及使该阀芯80b在介质搅拌研磨机10停止时利用弹力位于上述关闭位置的弹性体的螺旋弹簧80c。在上述介质搅拌研磨机运转时，虽然原料(料浆)的压力上升，但该上升的压力克服上述螺旋弹簧80c的弹力，从而使上述阀芯80b位于上述开启位置。若停止介质搅拌研磨机10的运转，则由于原料(料浆)的压力下降，因而该开关阀80的阀芯80b利用螺旋弹簧80c的弹力再次移动至上述的关闭位置。
此外，在以上的说明中，虽然说明了将介质分离用叶轮与搅拌部件为一体进行旋转的形式的构成，但也可以做成将介质分离用叶轮与搅拌部件完全分离的构成。在这种场合，最好分别驱动介质分离用叶轮和搅拌部件。若能够对介质分离用叶轮的旋转以独立于搅拌部件的旋转的方式进行控制，则为了分级，能够以最适宜的旋转速度驱动该叶轮，从而能够达到优良的分级效果。典型的是，搅拌部件的旋转速度只要为4～15m/s即可，最普通的旋转速度为10～12m/s。介质分离用叶轮的旋转速度，典型的是，只要为4～20m/s即可，通常以10m/s就能得到充分满意的效果。
图8是表示使用本发明的介质搅拌研磨机10的一种方式的简图，本介质搅拌研磨机10是，通过循环系统53而连通原料出口道26和原料入口道28使原料循环，并利用介质搅拌研磨机10逐渐进行粉碎和分散的循环型产品。该循环系统53具备导管55，介质搅拌研磨机10的原料出口道26连接在导管55的一端，该导管55的另一端开放于料浆容器57的上部。容器57的底部利用管54通过泵56连接在粉碎装置的原料入口道28上。在料浆容器57内配置利用电动马达58旋转驱动的搅拌叶片60。根据该配置，料浆直至将被粉碎粒子粉碎成所期望的微细粒为止，反复地通过本介质搅拌研磨机10内。
该动作一边从原料入口道28导入作为含有被粉碎粒子的料浆的原料一边旋转驱动搅拌部件22。此时，开关阀45、50、70、80开启着。导入粉碎室C1内的料浆与粉碎用介质30一同被搅拌，在粉碎室C1内产生旋转运动。由于该粉碎介质的旋转运动，在粉碎室C1内利用介质搅拌研磨机上的众所周知的作用粉碎乃至分散料浆内的被粉碎粒子。料浆与粉碎介质30一同主要从搅拌部件22的端部开口22c进入搅拌部件的空腔即介质分离室C2内。在此，利用介质分离用叶轮40使料浆及介质具有旋转运动。利用该旋转运动，就比重较大的介质而言，其上作用朝向半径方向外的力，从形成在搅拌部件的圆筒壁或轮毂部的循环用开口22d、22e回到粉碎室C1。在这种场合，对于被粉碎粒子里的由于粉碎不充分导致粒子规格较大的粒子也采取同样的举动。另一方面，含有充分粉碎而比重变小的粒子的料浆，进入介质分离用叶轮内的空间并从驱动轴的内部的原料出口道排出。根据该构成，可以达到粒度分布宽度狭窄的粉碎。若停止介质搅拌研磨机的运转，开关阀45、50、70、80自动移动至关闭原料出口42b、52b或出口通道72c、82b的关闭位置，从而阻止粉碎介质排出至外部。

Claims (7)

1.一种介质搅拌研磨机，
搅拌部件旋转自如地配置在具有原料入口的筒状的粉碎容器内，在上述粉碎容器内形成的粉碎室内放入粉碎介质，通过从上述原料入口导入含有被粉碎物的原料后旋转驱动上述搅拌部件而搅拌上述粉碎介质，从而将被粉碎物粉碎成微细粒子，其特征在于，
上述搅拌部件是在外周部具有筒状壁且一端利用端部开口而开口的中空的筒型，在上述筒状壁上在该筒状壁的圆周方向以一定间隔形成用于粉碎介质循环的多个循环用开口；
在上述搅拌部件的空腔内配置与上述搅拌部件同轴地旋转的介质分离用叶轮；
上述介质分离用叶轮具备在圆周方向以一定间隔配置的多个叶片部件，利用中空驱动轴而旋转驱动，该中空驱动轴的一端开口于上述介质分离用叶轮的内部而形成原料出口；
利用旋转的介质分离用叶轮的叶片部件的作用，在质量较大的粉碎介质上产生由离心力引起的朝向半径方向外的运动，并且，通过向该介质分离用叶轮的内部开口的上述原料出口，将含有被粉碎的被粉碎物的原料排出至外部；
在上述原料出口上设有开关该原料出口的开关阀，该开关阀在上述介质分离用叶轮停止时位于关闭上述原料出口的关闭位置，在上述介质分离用叶轮旋转时，利用由其旋转而产生的离心力位于开启上述原料出口的开启位置。
2.根据权利要求1所述的介质搅拌研磨机，其特征在于，
上述开关阀由弹性体系的弹性材料形成。
3.根据权利要求1所述的介质搅拌研磨机，其特征在于，
上述开关阀由金属系的弹性材料形成。
4.根据权利要求1～3的任意一项所述的介质搅拌研磨机，其特征在于，
上述介质分离用叶轮的上述多个叶片部件，固定在与成为上述中空驱动轴的原料出口的端部相对而设置的端板上，在成为该中空驱动轴的原料出口的端部以将其底部朝向中空驱动轴一侧的状态设有圆锥形的出口部件，在该出口部件上设有一端开口于上述底部且与上述中空驱动轴的中空部连通，另一端开口于圆锥斜面的中间部位并成为原料出口的出口通道，从而从上述粉碎介质分离的原料通过上述出口通道及上述中空驱动轴的中空部排出至外部，上述开关阀为安装在介质分离用叶轮的端板上的裙状的开关阀，该裙状的开关阀的前端，在该开关阀处在关闭位置时与比上述出口部件的出口通道更靠外周侧的圆锥斜面部分接触，在处在开启位置时开启，以使上述前端从上述圆锥斜面移开。
5.根据权利要求1～3的任意一项所述的介质搅拌研磨机，其特征在于，
在上述中空驱动轴的原料出口一侧的端部上以将其底部朝向中空驱动轴一侧的状态设有圆锥形的出口部件，在该出口部件上设有一端开口于上述底部且与上述中空驱动轴的中空部连通，另一端开口于圆锥斜面的中间部位并成为原料出口的出口通道，从而从上述粉碎介质分离的原料通过上述出口通道及上述中空驱动轴的中空部排出至外部，上述开关阀为沿着上述出口部件的圆锥斜面从上述原料出口的上侧跨过该原料出口延伸至该原料出口的下侧的板状的开关阀，该板状的开关阀做成上侧端被固定、下端侧为自由端，该开关阀做成在处在关闭位置时关闭上述原料出口，在处在开启位置时下侧端从上述出口部件的圆锥斜面移开而开启上述原料出口。
6.根据权利要求1～3的任意一项所述的介质搅拌研磨机，其特征在于，
在上述中空驱动轴的原料出口一侧的端部以将其底部朝向中空驱动轴一侧的状态设有圆筒形的出口部件，该出口部件上设有一端开口于上述底部且与上述中空驱动轴的中空部连通，沿轴方向在该出口部件内延伸既定长度的中空部延长部，并且，至少设有一个一端开口于该中空部延长部且与该中空部延长部连通，另一端开口于圆筒面并成为原料出口的出口通道，从而从上述粉碎介质分离的原料通过上述出口通道、上述中空部延长部及上述中空驱动轴的中空部排出至外部，上述开关阀具备设在上述出口通道的阀座、能够选取对该阀座接触的关闭位置和从该阀座移开的开启位置的阀芯以及在上述介质分离用叶轮停止时使该阀芯利用弹力位于上述关闭位置的弹性体，在上述介质分离用叶轮旋转时，利用其旋转的离心力克服上述弹性体的弹力，从而使上述阀芯位于上述开启位置。
7.根据权利要求1～3的任意一项所述的介质搅拌研磨机，其特征在于，
在上述中空驱动轴的原料出口一侧的端部以将其底部朝向中空驱动轴一侧的状态设有圆筒形的出口部件，该出口部件上设有一端开口于上述底部且与上述中空驱动轴的中空部连通，沿轴方向在该出口部件内延伸、另一端开口于该出口部件的顶部的出口通道，从而从上述粉碎介质分离的原料通过上述出口通道及上述中空驱动轴的中空部排出至外部，上述开关阀具备设在上述出口通道的阀座、能够选取对该阀座接触的关闭位置和从该阀座移开的开启位置的阀芯以及在介质搅拌研磨机停止时使该阀芯利用弹力位于上述关闭位置的弹性体，在上述介质搅拌研磨机运转时，原料的上升的压力克服上述弹性体的弹力，从而使上述阀芯位于上述开启位置。
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