CN1864857A - 循环型介质搅拌研磨机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种提供粉碎力均匀的场所、介质运动良好、粉碎能力·介质分离能力·以更高速转动下的效率提高的循环型介质搅拌研磨机，是筒状容器的外周部具有圆筒壁，关闭一端另一端开口的空心筒状，具备：配置在上述容器内的搅拌构件；放入粉碎室内的粉碎介质；在上述搅拌构件的内部空间内与该搅拌构件同轴配置的介质分离构件；导入原料的原料入口通道；在上述粉碎室内进行处理，导入介质分离室内并由上述介质分离构件将分离粉碎介质后的原料导向外部的原料出口通道；以及连通上述原料出口通道和原料入口通道的循环路径，容器室的长度为L1、直径为D时，L1/D为1或以下，在上述圆筒壁和轮毂部上设有多个开口部，连通上述粉碎室和介质分离室。

Description

循环型介质搅拌研磨机

技术领域

本发明涉及循环型介质搅拌研磨机。本发明的循环型介质搅拌研磨机特别适用于将油墨、涂料、颜料、陶瓷、金属、无机物、铁素体、树脂粉末、玻璃、造纸用涂布颜料等的原料粉碎或分散成细微粒子的使用，但并不限于此。

背景技术

作为现有的循环型介质搅拌研磨机，例如特公平02-10699号所记载的已被众知，另外，也在实际使用中。该公报所记载的循环型介质搅拌研磨机具备：具有至少部分地填充破碎介质和应破碎材料的破碎腔、用于导入应破碎材料的导入口和用于将破碎后的材料送出的送出口的搅拌主体；使内端位于上述破碎腔内侧的搅拌轴；以及将完成粉碎后的材料朝向上述送出口流出至上述破碎腔外并保持上述破碎介质的分离装置，构成如下：设有形成于上述搅拌轴一侧端部的空腔，该空腔开放于上述搅拌轴的上述内端，将开口部设在上述搅拌轴的端部，使进入该空腔后的破碎介质经过上述搅拌轴的上述内端再返回流动到上述破碎腔那样地，离开上述内端分散到上述空腔周围，上述分离装置至少实质性地配置在上述空腔的内侧。

就如此类型的介质搅拌研磨机而言，一直以来重视停留在研磨机内的时间，为延长停留时间、无短路而进行研究、努力。因此，从上述公报的图1中可明确，若容器长L和直径D的比L/D是3～4则过大，处理物的粘度变高，若使用介质较小则介质压在出口侧而流走，因此粉碎力偏于一方，产生异常发热或异常磨损，有时可能会有引起过载导致不能运转的不便状况的发生。介质越小该问题越显著。

另外，通过防止短路或有效使用转动能量，出现一种利用粉碎箱外周部分的环状空隙的粉碎室的类型，但未解决介质偏于一方的问题。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种循环型介质搅拌研磨机，其提供粉碎力均匀的场所、良好的介质运动、提高粉碎能力、提高介质分离能力·以更高速转动提高效率。

本发明的循环型介质搅拌研磨机，筒状容器是在外周部具有圆筒壁，用轮毂部封闭一端，另一端开口的空心筒状，具备：转动自如地配置在上述容器内的搅拌构件；放入形成于该搅拌构件的圆筒壁和上述容器的内周壁之间的粉碎室内的粉碎介质；在上述搅拌构件的内部空间内与该搅拌构件同轴配置的介质分离构件；向上述粉碎室内导入含有被粉碎物的原料的原料入口通道；在上述粉碎室内处理，并导入形成于上述搅拌构件和介质分离构件之间的介质分离室内，将用上述介质分离构件分离粉碎介质后的原料导向外部的原料出口通道；以及连通上述原料出口通道和原料入口通道的循环路径，在作为上述容器内部空间的容器室的长度为L1、直径为D时，L1/D为1或以下，最好为0.3～0.4。

本发明的循环型介质搅拌研磨机，另外其特征在于，在上述搅拌构件的圆筒壁和轮毂部上设有多个开口部，连通上述粉碎室和介质分离室。上述搅拌构件上也可设有从上述筒状部的自由端贯通到轮毂部背面的多个斜孔。

也可以是上述容器具备圆筒状的桶体、固定在该轮筒一端上的端板以及配置在上述桶体的另一端一侧的机架，上述搅拌构件的一端由固定在该搅拌构件上的转动驱动轴转动驱动，该转动驱动轴的另一端一侧在上述机架内延伸。

上述介质分离构件也可以采用圆筒形的网筛或叶轮的结构。在圆筒形的网筛的情况下，能够采用安装在上述端板上，在上述搅拌构件内的空间延伸的结构，此时，原料出口通道也可可以设置在上述容器的端板一侧。介质分离构件是叶轮的情况也能够将原料出口通道设置端板一侧。

上述原料供给口最好位于上述搅拌构件的背面。在上述容器的筒状壁在内周上最好设有多个挡板。

并且，在本发明的循环型介质搅拌研磨机中，将上述介质分离室的长度为L2时，最好是L2/L1为0.4～0.7。另外，将上述粉碎室的环半径为d1、介质分离室的环半径为d2时，期望d2/d1为0.5～2。

在本发明的循环型介质搅拌研磨机中，如上所述，容器室的长度和直径的比为1或以下，因此能够减弱向轴向的偏析，介质不容易偏于一方，并且使粉碎部分位于外周侧使介质分离部分位于内周侧，以便构成在分离部分介质不易接近的结构。另外，在上述搅拌构件的圆筒壁和轮毂部上设置多个开口部，连通上述粉碎室和介质分离室，因此可增加介质的自由度，无介质或力的偏析。特别地，通过在轮毂部上设置多个开口，增加轴向的自由度。

另外，介质的分离能够使用网筛和离心分离叶片方式，可对应高粘度和低粘度微小的介质。还有，通过在粉碎室的内周上设置多个挡板，从而消除粉碎室圆周上的滑动，提高粉碎效率。

附图说明

图1是表示根据本发明实施方式的循环型介质搅拌研磨机的剖面图。

图2是用在图1所示的循环型介质搅拌研磨机中使用的搅拌构件的剖面图。

图3是表示变更图1所示的循环型介质搅拌研磨机的介质的分离构件的例子的剖面图。

图4是表示图3所示的介质分离构件的一个例子的剖面图。

图5是表示图3所示的介质分离构件的其他例子的剖面图。

图6是表示变更图3所示的循环型介质搅拌研磨机的搅拌构件的例子的剖面图。

图7是图6所示的搅拌构件的主视图。

图8是表示变更图1所示的循环型介质搅拌研磨机的介质分离构件以及原料出口通道的配置状态的例子的剖面图。

图9是表示变更图1所示的循环型介质搅拌研磨机的原料出口通道的配置状态的例子的剖面图。

图10是表示根据本发明实施方式的循环型介质搅拌研磨机的一使用方式的概要图。

图中：

10循环型介质搅拌研磨机，12桶体，14端板，16供给口凸缘，18机架，20容器，22搅拌构件，22a圆筒壁，22b轮毂部，22c斜孔，24转动驱动轴，28原料入口通道，30粉碎用介质，32介质分离构件，34端板，36网筛分离器，40介质分离构件，42端板，44叶片构件，50循环系统，51管，52箱，54管，56泵，58电动马达，60搅拌叶片

具体实施方式

以下，参照附图说明根据本发明实施方式的循环型介质搅拌研磨机。

图1表示根据本发明实施方式的循环型介质搅拌研磨机10，该循环型介质搅拌研磨机10具备容器20，其由圆筒型的桶体12、被固定在该桶体12的一端的端板14以及通过供给口凸缘16被固定在另一端的机架18构成。该容器20的内部被做成密闭的容器室C1。在本介质搅拌研磨机10中，上述容器室C1的长度设为L1，直径设为D时，L1/D为1或以下，最好在0.3～0.4之间。上述数值超过1时，容易产生向轴向的介质偏析，容易产生局部磨损或异常发热。换言之，上述数值为1或以下时，能够将介质的运动控制在分散状态下。

上述桶体12的内部转动自如地配置搅拌构件22。搅拌构件22在外周部具有圆筒壁22a，通过轮毂部22b可关闭一端，另一端形成开口22c，呈空心筒状，上述轮毂部22b的中心固定转动驱动轴24。该转动驱动轴24沿轴向贯通于机架18延伸，其端部通过未图示的众知的驱动机构连接到驱动源上，在图中沿箭头所示的方向转动驱动。另外，上述转动驱动轴24设有轴封25(机械密封等)，搅拌构件22的圆筒壁22a和容器12的内周壁之间形成粉碎室C2。供给口凸缘16形成用于将料浆状的原料导入粉碎室C2(容器室C1)的原料入口通道28。实际上向该原料入口通道28的粉碎室导入原料的原料供给口28a最好位于搅拌构件22的背面，即该轮毂部22b的背面。众所周知，介质搅拌研磨机在粉碎室C2内部收放珠状的粉碎用介质30。

搅拌构件22的内部设有用于从该原料中分离分散在料浆状的原料内的介质30的介质分离构件32，该介质分离构件32与该搅拌构件的圆筒壁22b同轴配置。将该介质分离构件32和搅拌构件22的圆筒壁22a之间的空间称为介质分离室C3。上述转动驱动轴24其空心内部开口于介质分离构件32的内部空间，构成将粉碎后的原料料浆排出至容器20外部的原料出口通道26。

作为上述介质分离构件32能够使用图1所示的网筛方式的构件或图3所示的离心分离叶片方式的构件(图3用符号40表示)。网筛方式的构件适用于介质直径较大，原料粘度较大的情况，一方面，离心分离叶片方式的构件适用于介质直径较小，原料粘度较小的情况。

网筛方式的介质分离构件32具有与搅拌构件22的轮毂部22b相对配置的端板34，在该轮毂部22b和端板34之间的外周边缘部上配置网筛分离器36。在本例中，表示的是将介质分离构件32安装在搅拌构件22上的结构，如图8所示，能够采用安装在容器20的端板14上，并延伸在上述搅拌构件22内空间内的固定式结构。此时，原料出口通道26如图8所示设置在上述容器的端板14一侧。一方面，离心分离叶片方式的介质分离构件40具有与搅拌构件22的轮毂部22b相对配置的端板42，在该轮毂部22b和端板42之间的外周边缘部上在周向上等间隔配置多个叶片构件44。上述叶片构件44可以是如图4所示完全呈放射状配置，也可以是如图5所示倾斜配置。对于离心分离叶片方式的介质分离构件40的情况，在介质分离构件40固定在搅拌构件22上不变的状态下，原料出口通道26如图9所示，能够配置在端板14一侧，具体地，在端板42中央设置圆形开口42a的同时，将构成原料出口通道26的导管27安装在端板14上，做成固定式。该导管27最好与上述转动驱动轴24同轴设置，其一端(内端)27a穿过设置在端板42上的开口42a，并位于介质分离构件40内的空间内接收被粉碎、分离介质后的原料料浆。

上述搅拌构件22的圆筒壁22a如图2所示在周向等间隔形成多个介质循环用的开口22d。最好使该开口22d相对搅拌构件22的转动方向(箭头所示)如图2所示的方向倾斜。在搅拌构件22的轮毂部22b的周围边缘也如图2所示在周向上等间隔形成多个介质循环用的开口22e。通过这些介质循环用的开口，介质分离室C3和粉碎室C2连通，介质30能够从搅拌构件的内部空间向外部自由移动，增加介质30的自由度，能够进行有效的运动，提高粉碎效率。在本发明中，将L1/D设定为1或以下，因此如上所述介质以及原料的分布不偏于一方，分布均匀，特别地通过设置在轮毂部22b的介质循环用的开口22e，可促进介质的循环。

以进一步促进上述介质的循环为目的，如图6以及图7所示，也可在上述搅拌构件22上设置从上述筒状部22a的自由端贯通到轮毂部22b背面的多个斜孔22c。从图7可知，最好每隔1个改变斜孔22c的倾斜方向。在本循环型介质搅拌研磨机10中，将L1/D设定为1可以下，因此具有能够加快搅拌构件22的转动速度这一优点，另一方面利用离心力，介质30可强烈按压容器20，进而限制介质的运动，又可能引起随转现象，但通过设置上述斜孔22c，使介质在轴向积极运动，能够消除这一现象，具有能够更高速运转的优点。还有，如图1、图3所示通过在容器上配置多个挡板46，能够限制容器20内介质30的运动，这样一来，使该部分的滑动为最低限度，产生介质30混合状态下的运动，提高粉碎效率。另外，具有能够使容器20磨损为最低限度的效果，还有，在高速转动下的运转成为可能。

在本发明的循环型介质搅拌研磨机10中，将上述介质分离室C3长设为L2时，期望L2/L1(容器室C1的长度)在0.4～0.7之间。若该数值超过上述范围，则无法保证结构，若未达到则损害介质的自由度。

在本发明的循环型介质搅拌研磨机10中，将上述粉碎室C2的环半径设为d1、介质分离室C3的环半径设为d2时，期望d1/d2在0.5～2之间。若该值超过上述范围，则造成空间的浪费，若未达到则损害介质的自由度。

图10是表示使用本发明的介质搅拌研磨机10的一实施方式的概要图，本介质搅拌研磨机10是通过循环系统50连通原料出口通道26和原料入口通道28，使原料循环，通过介质循环研磨机10逐渐进行粉碎·分散的循环型研磨机。该循环系统50具备管51，介质搅拌研磨机10的原料出口通道26连接到该管51的一端，该管51的另一端在料浆箱52的上部开放。箱52的底部通过管56介由泵56连接到粉碎装置的原料入口通道。料浆箱52内配置通过电动马达58转动驱动的搅拌叶片60。通过这样的配置，料浆中的被粉碎粒子反复通过本介质搅拌研磨机10直到被粉碎成所期望的细微颗粒为止。

在动作中，从原料入口通道28导入作为含有被粉碎粒子的料浆的原料的同时转动驱动搅拌构构件22。被导入粉碎室C2后的料浆连同介质30一同被搅拌，在粉碎室C2内产生转动运动。正因为该粉碎介质的转动驱动，在粉碎室C2内，循环搅拌研磨机通过众知的作用将料浆内的被粉碎粒子粉碎并分散。料浆连同介质30主要从搅拌构件22的端部开口22c进入搅拌构件的空心内部即循环分离室C3。这里，料浆以及介质通过料浆分离构件被施加转动运动。通过该转动运动，比重大的介质受到沿径向向外的力，从形成于搅拌构件的圆筒壁或轮毂部的循环用开口22d、22e返回到粉碎室C2内。此时，被粉碎粒子中的粉碎不充分、粒子尺寸较大的也进行同样的动作。一方面，被充分粉碎的含有较小粒子的料浆进入循环分离构件的空间内(网筛方式的情况，通过网筛分离器；离心分离叶片方式的情况，通过叶片构件和叶片构件的空间)，从驱动轴内部的原料出口通道排出。通过该结构，达到粒子分布宽度较窄的粉碎成为可能。

Claims (12)

1.一种循环型介质搅拌研磨机，其特征在于，

筒状容器是在外周部具有圆筒壁，用轮毂部封闭一端，另一端开口的空心筒状，具备：转动自如地配置在上述容器内的搅拌构件；放入形成于该搅拌构件的圆筒壁和上述容器的内周壁之间的粉碎室内的粉碎介质；在上述搅拌构件的内部空间内与该搅拌构件同轴配置的介质分离构件；向上述粉碎室内导入含有被粉碎物的原料的原料入口通道；在上述粉碎室内处理，并导入形成于上述搅拌构件和介质分离构件之间的介质分离室内，将用上述介质分离构件分离粉碎介质后的原料导向外部的原料出口通道；以及连通上述原料出口通道和原料入口通道的循环路径，在作为上述容器内部空间的容器室的长度为L1、直径为D时，L1/D为1或以下，在上述搅拌构件的圆筒壁和轮毂部上设有多个开口部，连通上述粉碎室和介质分离室。

2.根据权利要求1所述的循环型介质搅拌研磨机，其特征在于，

上述L1/D为0.3～0.4。

3.根据权利要求1或2所述的循环型介质搅拌研磨机，其特征在于，

上述搅拌构件上设有从上述筒状部的自由端贯通到轮毂部背面的多个斜孔。

4.根据权利要求1～3中任何一项所述的循环型介质搅拌研磨机，其特征在于，

上述容器具备圆筒状的桶体、被固定在该轮筒一端上的端板以及配置在上述桶体的另一端一侧的机架，上述搅拌构件的一端由固定在该搅拌构件上的转动驱动轴转动驱动，该转动驱动轴的另一端一侧在上述机架内延伸。

5.根据权利要求1～4中任何一项所述的循环型介质搅拌研磨机，其特征在于，

上述介质分离构件是圆筒形的网筛。

6.根据权利要求4所述的循环型介质搅拌研磨机，其特征在于，

上述介质分离构件是圆筒形的网筛，安装在上述端板上，在上述搅拌构件内的空间延伸，上述原料出口通道设置在上述端板一侧。

7.根据权利要求1～4中任何一项所述的循环型介质搅拌研磨机，其特征在于，

上述介质分离构件是叶轮。

8.根据权利要求4所述的循环型介质搅拌研磨机，其特征在于，

上述介质分离构件是安装在上述搅拌构件上叶轮，上述原料出口通道设置在上述端板一侧。

9.根据权利要求1～8中任何一项所述的循环型介质搅拌研磨机，其特征在于，

上述原料供给口位于上述搅拌构件的背面。

10.根据权利要求1～9中任何一项所述的循环型介质搅拌研磨机，其特征在于，

上述容器的筒状壁在其内周上设有多个挡板。

11.根据权利要求1～10中任何一项所述的循环型介质搅拌研磨机，其特征在于，

上述介质分离室的长度为L2时，L2/L1为0.4～0.7。

12.根据权利要求1～11中任何一项所述的循环型介质搅拌研磨机，其特征在于，

上述粉碎室的环半径为d1、介质分离室的环半径为d2时，d2/d1为0.5～2。

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