JP2002528258A

JP2002528258A - 分散装置

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Publication number: JP2002528258A
Application number: JP2000579337A
Authority: JP
Inventors: ゲッツマンヘルマン; シーヴェークフランク
Original assignee: ファウエムアーーゲッツマンゲーエムベーハ
Priority date: 1998-11-02
Filing date: 1999-10-19
Publication date: 2002-09-03
Anticipated expiration: 2019-10-19
Also published as: ATE230298T1; US6565024B2; DE29819508U1; US20020003180A1; AU1547700A; WO2000025905A1; JP4508424B2; ES2189519T3; DE59903933D1; EP1126908B1; EP1126908A1; DE19982210D2

Abstract

(57)【要約】本発明は被分散物を受け入れて処理する容器と、研磨体を含むハウジングを有する研磨装置とを備え、前記ハウジングが、被分散物を通過させることができる開口部を、ハウジング内に配置された攪拌部材および流れ形成装置を備える分散装置に関する。ハウジングと攪拌部材とは互いに移動することができ、さらに、被分散物がハウジングに入ることを可能にする貫通開口を介して少なくとも一つの軸がハウジング内に突出する。研磨ボールがハウジングまたは研磨バスケットから確実に出ないようにするために、別の流れ形成装置が軸（２１）とハウジング（３１）の間の貫通開口の領域内に配置され、前記装置は、動作中に、前記開口を介して容器（１）からハウジング（３１）へ被分散物を搬送し、かつ研磨ボールがハウジング（３１）から出るのを防止する手段を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】本発明は、分散装置、特に水中ミルとして使用するためのボール・ミルまたは
ビード・ミルであって、被分散物を受け入れて処理する容器と、研磨体を含むハ
ウジングを有する研磨装置とを備え、前記ハウジングが被分散物を通過させるこ
とができる開口部およびハウジング内に配置された攪拌部材を備え、ハウジング
と攪拌部材が互いに移動することができ、さらに被分散物がハウジングに入るこ
とを可能にする貫通開口を介して少なくとも一つの軸がハウジング内に突出して
いる分散装置に関する。

【０００２】この形式の装置は、微細ないし超微細の固体微粒子成分を液相中で分散する。

【０００３】分散過程中では三段の各工程が同時に行われる。１．被分散物の液体成分に含まれる固体材料の表面を濡らすこと、２．凝集物をより小さな凝集物と一次粒子とに機械的に分離すること、およ
び３．再度生起する凝集（＝フロキュレーション）を防止するために、一次粒
子、凝集物および凝結物を安定させること。

【０００４】以下の説明は主に塗料およびコーティングの分散に関するが、この処理技術を
、同様にして他の分野（例えば、生物学、食品加工技術、薬学、農業化学、セラ
ミック産業など）に適用することもできる。

【０００５】この種の研磨装置は、米国特許第５１９４７８３号によって知られている。こ
の特許明細書は、循環過程によって分散を行う攪拌水中ミルを開示する。これは
実質的に二重壁容器内に浸漬され、研磨ボールの形態になされた研磨媒体を充填
された耐摩耗性のバスケットからなる。円筒状の駆動軸がバスケットの中心を通
して延びる。この駆動軸はバスケット内部に取り付けられた棒状の攪拌器を駆動
する。バスケットの壁は篩状の穿孔を示す。

【０００６】例えば塗料を分散するには、比較的高価な一次着色剤粒子の使用を最小限に抑
えることが経済面での関心事である。分散が良くなるとそれだけ色彩的効果およ
び光沢が増加する。したがって、分散が良好であれば例えばより安価な二次粒子
の使用を可能にすることにより高価な一次着色剤粒子の使用を低減させることが
できる。理想的な場合には個々の一次粒子が別々に濡らされる。

【０００７】被分散物のバスケット中の循環を可能にするために、駆動軸が攪拌器の他に流
れ形成装置を駆動する。この流れ形成装置は適切な流れを与えるためにバスケッ
ト外部に位置決めしなければならない。したがって、駆動軸がバスケットを貫通
する。研磨ボールがバスケットから流出するのを防止するために、分離および封
止機構が貫通点に嵌合される。流れ形成装置が中心に位置決めされていることは
容器全体にわたる均一な循環を保証するので流体的な機構として明確な利点を有
する。

【０００８】しかし、従来技術で知られている分散装置を使用して経済的な分散過程を実施
するためには、被分散物を予め分散しておかなければならない。特に、分散する
のが困難であり引き続く処理中に研磨装置の使用を必要とする凝集物の場合には
、経済的な観点から最適な予備分散が不可欠であるため予備分散は好ましくは溶
解器ディスクを使用して行われる。適切に予備分散されていない生成物では、従
来技術で知られている研磨装置の実行時間をより長くせねばならないばかりでな
く、所望の微細性が達成されないことが多い。一般に、予備分散が行われなかっ
たり又は適切でないとこれは他の機構によって是正することができない。これは
特に、適切に分散されていない生成物が研磨装置の後続の使用中にバスケットの
穴に詰まってバスケット中の循環を妨げ、さらには完全に止めるからである。

【０００９】従来技術で知られている装置を用いて極めて充分な研磨結果を達成することが
できるが、それらの装置は、ほぼ全ての攪拌ボール・ミルと同様に、軸が研磨バ
スケットを貫通する場所に動的摩擦間隙等の手段が設けられていて研磨ボールが
そこを介してハウジングまたは研磨バスケットから容器内に流出する可能性があ
るという欠点を有する。さらに、動的摩擦間隙には適切に機能するために比較的
狭い公差が必要であり、これはその製造が複雑で高価になることを意味する。し
かし、極めて高い精度で製造し完全な操作を行った場合でも研磨ボールが摩擦間
隙内に偶発的に押し込まれて摩擦間隙を破壊し被分散物を汚染することが依然と
して生じる。

【００１０】別の問題が軸とハウジングの間の環状貫通開口で生じる。動作中、これらの構
成要素は互いに動く。被分散物は研磨過程で必要となったときにこの環状間隙を
介してハウジング内に流れる。

【００１１】一方、この貫通開口は、研磨過程中に研磨ボールが制御不能かつ偶発的にハウ
ジングから流出するという大きな欠点に関係する。これは、二つの点で不利であ
る。一つには被分散物を研磨過程後の別の処理の前にビードを濾過除去するため
に再び濾過しなければならず、それにより時間のかかる付加的な処理ステップが
必要となる。また、ビードの損失を定期的に補償しなければならず、そうでない
と研磨性能が低減してしまう。

【００１２】したがって、本発明の技術的な課題は、冒頭に記載した形式の分散装置をさら
に発展させ、それにより研磨ボールがハウジングまたは研磨バスケットから流出
するのを確実に防止することである。

【００１３】本発明によれば、この課題は、軸とハウジングの間にある貫通開口の領域内に
設けられた供給・ホイールによって動作中に被分散物を容器の外側からハウジン
グ内に移送し、かつ研磨媒体のハウジングからの逸出を防止する手段を設けるこ
とによって解決される。

【００１４】本発明による構成によれば、この相対運動によって研磨装置のハウジングの内
部への流れが生じる。この流れは非常に強く、そのため研磨ボールが貫通開口を
介して容器内部にある被分散物中に流出するのを確実に防止する。さらに、第二
の流れ形成装置がより完全な混合をもたらし、被分散物を研磨装置のハウジング
内により急速に引き込み、それにより収量を増加させる。最後に、流れ形成装置
が貫通開口を介して研磨バスケットから流出する研磨ボールを偏向させる。研磨
ボールが貫通開口内に入るのを防止するのにこの偏向が何らかの形で不適切であ
る場合でも流れ形成装置によって発生される流れは研磨バスケットまたは研磨装
置内に流出して戻るボールを吸い込むのに十分である。さらに、本発明による研
磨装置の構成は、流れ形成装置によって生じる流れが研磨装置内部でかなり軽量
かつ安価な研磨ボール（例えばガラス・ビードの形態になされたもの）を保持し
、それによって密度がより高くしたがって重量が大きいため多数の研磨過程で通
常必要とされる酸化ジルコニウムからなるものなど、より重くかつより高価な研
磨ボールを用いずにすむことになる特別な利点に関連する。ガラスからなるより
安価な研磨ボールの使用は研磨コストを大幅に削減する。

【００１５】流れ形成装置は、好ましくは回転翼として構成され、研磨装置のハウジングは
貫通開口の領域内に回転翼を収容するためのポンプ・ハウジングを有する。それ
により回転翼はそれを収容するために特別に構成された研磨装置のハウジングの
領域内で動作する。したがって、回転翼およびハウジングがハウジング内部に液
体を引き込むためのポンプを形成する。

【００１６】ポンプ・ハウジングが実質的に半殻体の形状をなして、その中に刃状体または
ウェブがハウジングの壁に面するように回転翼を挿入できるようにすることが特
に有利である。

【００１７】特に有利な態様では、ハウジングの上側領域が漏斗状に形成され、その底部の
漏斗から遠ざかる側に回転翼用のポンプ・ハウジングが設けられる。この意味で
貫通開口を漏斗の底部に位置させることができ、したがって回転翼によって容器
内部に引き込まれる被分散物が下方に流れ、または漏斗壁の下に引き込まれる。

【００１８】ポンプ・ハウジングが回転翼の刃状体の傾斜に適合する傾斜壁を有する場合、
回転翼はより大きなポンプ出力を与えることができる。

【００１９】回転翼とハウジングの間の間隙は、研磨ボールの直径よりも大きくなるように
することが好ましく、それにより研磨ボールが回転翼とポンプ・ハウジングとの
間に挟まれることがなくなる。

【００２０】一つの好ましい態様では、ハウジングの内部に面するポンプ・ハウジングの開
口の外周縁部が周方向のリップを有する。このリップは研磨ボールが回転翼とポ
ンプ・ハウジングの間の領域に直接入るのを防止する。リップが適切に構成され
ていれば、研磨ボールは偏向されて研磨装置内部に戻される。

【００２１】回転翼がディスク形のプレートを備え、このプレート上に少なくとも一つの刃
状のウェブが配置され、このウェブがプレートの回転軸の方向に、プレートの面
に対して実質的に傾斜して形成され、プレート上で半径方向に、プレートの外周
縁部に対する接線に関して実質的に傾斜して延在していることが特に有利である
ことが判明した。この意味では、プレートの中心回転軸から外周縁部に螺旋状に
延在するただ一つの刃状のウェブ、あるいはいくつかの翼部をプレート上に設け
ることが可能である。この第二の構成が実用上特に効果的であることが判明した
。簡略化された構成では、ウェブは単にプレート上で半径方向に配列されている
（曲りがなくかつ角度のずれがない）。

【００２２】別の態様ではウェブの長手方向の延在部が鎌形になされるが、これはこの構成
がビードのより良い偏向およびより大きなポンプ出力を与えるためである。

【００２３】回転翼に関しては、一般に研磨すべき媒体の粘性に応じて交換することができ
る様々な形態のウェブを備えることが考えられる。このためには、回転翼が着脱
可能な形で研磨装置内に取り付けられていて交換を容易にすることが特に有利で
ある。この意味では、回転翼は流れ形成装置を駆動する軸によって駆動すること
ができ、または第一の軸と同軸であって第一の軸を取り囲む別の中空軸によって
駆動することもできる。

【００２４】攪拌部材が周方向の肩段部を備える環状ディスクを有し、そこに回転翼のプレ
ートを取り付けることができることが特に有利であることが判明した。このとき
回転翼を、用途の形式に応じて簡単に交換することができる。また、回転翼と環
状ディスクを単一の部品として構成することもできる。

【００２５】前記のように、研磨装置および流れ形成装置を同一の軸によって駆動する必要
はない。その代わりに第二の軸を設けることができ、攪拌部材とそこに接続され
た回転翼とを第一の軸とは別に駆動することが可能である。

【００２６】実際上は、第二の軸が第一の軸と同軸でそれを取り囲む中空軸であることが特
に有利であることが判明した。この態様では二つの軸を個別に操作することがで
き、それにより予備分散が流れ形成装置によって実施される。細分散のために外
側の中空軸が継手によって第一の軸に係合し同じ速度で回転される。また二つの
軸を互いに独立して駆動し、それらを異なる速度で回転させることも可能である
。

【００２７】研磨装置の特に有利な態様では、流れ形成装置が分散手段を有する。さらに、
研磨装置の高さは調節可能であり、研磨装置を被分散物中に浸漬し、高さ調節機
構を使用して再び完全に引き出すことができ、流れ形成装置は被分散物中に残る
。この構成は、好ましくは溶解器として構成された流れ形成装置によって行われ
る予備分散と、研磨装置によって行われる細分散との特に簡単でかつ経済的な分
離を可能にする。

【００２８】ハウジングが開放形状を有し、攪拌部材が第二の軸によって駆動され、開放形
状を介して延びる少なくとも一つのコネクタによって第二の軸に接続され、第二
の軸が第一の軸を取り囲む中空軸であるように構成すると、特に良好な分散結果
が得られ、研磨装置の洗浄が非常に簡単になる。

【００２９】本発明はまた、軸が固定されて攪拌部材を支持するハウジングが攪拌器に対し
て回転する攪拌ボール・ミルにも適用される。この場合、この形式の攪拌ボール
・ミルは、第二の流れ形成装置が刃状のウェブを有するように構成され、ウェブ
はハウジングに設けられて、貫通開口を介するハウジング内部への流れを生じる
。

【００３０】流れ形成装置は貫通開口の領域内でハウジングに位置した一つまたは複数のウ
ェブを備えることが有利である。

【００３１】本発明による分散装置の一例を図面に示し、以下図面に基づいて詳細に説明す
る。

【００３２】図１に示すように、本発明による分散装置は実質的に、円筒形の容器１と、溶
解器２と攪拌ボール・ミル３とからなる。図１は容器１の底部のみを示す。

【００３３】溶解器は下端に溶解器ディスク２２を有する円筒形の軸２１からなる。溶解器
ディスクは、その周縁にいくつかの歯２３を備え、これらは円形ディスク上で交
互に上下に曲げられている。

【００３４】攪拌ボール・ミルは、好ましくは、内部に環状流路３２が形成されている円環
状のハウジング３１からなる。研磨ボール３３が環状流路３２内に収容されてい
る。研磨ボール３３は図中では例として概略的にのみ示す。環状流路３２は通常
研磨ボール３３で充填される。ハウジング３１は軸２１に面する側面に周方向の
開口部３４を有する。図示した例では、ハウジング３１が二重壁として構成され
、ハウジング３１を降下させるようになされている棒状体４を介して壁間、およ
び壁間に形成されたこれもまた環状に構成されたフラッシング・空間部３５へ温
度調整媒体を所望に応じて供給することができる。このために、棒状体４は中空
二なされており、温度調整媒体用の供給路および排出路を含む。

【００３５】図１に示されるハウジングの底端部は、ハウジング３１にねじ留めされた篩状
穿孔ディスク２５を用いて封止されている。被分散物は、穿孔ディスク２５を介
して、したがってハウジング３１を介して流れる。同時に、穿孔ディスク２５は
、研磨ボール３３が環状流路３２から脱落するのを防止する。被分散物は、ハウ
ジング３１と軸の間の貫通開口を介してハウジング３１に入る。被分散物の流れ
は、この領域内に点線矢印で示されている。

【００３６】中心ブッシュ２６は、ねじ２７によって穿孔ディスク２５に取り付けられてい
る。ブシュ２６は円筒形スリーブ２８を収容する。円形摺動軸受２９が、スリー
ブ２８の外面と、コネクタ・スリーブ３７の内面との間に位置している。摺動軸
受２９は、研磨ボール３３がコネクタ・スリーブ３７と円筒形スリーブ２８との
間の間隙内に偶発的に入り込まないようにする。同時に、摺動軸受２９はこの二
つの構成要素が互いに移動できるようにする。

【００３７】環状ディスク３６が環状流路３２内部に位置し、リングと同軸に延び、コネク
タ・スリーブ３７を通して軸２１を取り囲む中空軸３８に連係される。軸２１お
よび中空軸３８は本明細書では詳細に説明しないモータによって駆動される。

【００３８】軸２１は、コネクタ・スリーブ３７内に、コネクタ・スリーブ３７に対して回
転することができるように取り付けられている。この場合では、取付けはコネク
タ・スリーブ３７の内面と軸２１の外面との間に位置した別の摺動軸受４０によ
ってなされる。これは同時に、ハウジング３１および中空軸３８の溶解器２の軸
２１に関する簡単な軸方向の移動を可能にする。

【００３９】コネクタ・スリーブ３７は、回転翼５が取り付けられた周方向の肩段部４１を
有する。また回転翼５はコネクタ・スリーブ３７または環状ディスク３６の一部
として構成することもできる。

【００４０】回転翼５は環状でかつディスク形状のプレート５０からなり、そこにいくつか
の刃状のウェブが配置され、ウェブはプレート５０の回転軸の方向に実質的にあ
る角度をもってプレートの平面に対して延在しており、回転軸からの半径方向に
、プレート５０の外側周縁部に対する接線まで実質的にある角度をもって延びて
いる。回転翼５は、コネクタ・スリーブ３７と共に回転する間、ハウジング３１
の中心穴を通るハウジング３１の環状流路３２内への流れを生じる。

【００４１】流れの効果を高めるために、ハウジング３１にはポンプ・ハウジング４２が貫
通開口の領域内に設けられ、ハウジング３１内の回転翼５を収容する。

【００４２】ハウジングはさらに漏斗形の入口４３を有し、その底部の漏斗から遠ざかる側
に回転翼５のためのポンプ・ハウジング４２を有する。

【００４３】ポンプ・ハウジング４２は回転翼のウェブの傾斜に適合する傾斜壁を有する。
この構成によりポンプ・ハウジング４２があらゆる点で回転翼のウェブに近接す
るのでより大きなポンプ出力が与えられる。ウェブの上縁部とポンプ・ハウジン
グの壁との間の間隙は研磨ボール３３がそれらの間に挟まれないような寸法にな
されている。

【００４４】ハウジング内部に面しているポンプ・ハウジング４２の開口の外周縁部は、研
磨過程中に研磨ボール３３が入るのを確実に防止するために周方向のリップ４４
を備える。この場合、リップ４４はハウジング３１の一部として設計され、研磨
ボール３３が側部からポンプ・ハウジング４２に入るのを確実に防止する。

【００４５】図２はコネクタ・スリーブ３７をそれに対して環状ディスク３６が取り付けら
れ、それ以外の構成要素を伴なわない状態で示す。コネクタ・スリーブ３７の内
面に凹部４５および４６が明示されており、そこに摺動軸受２９および４０を挿
入して、摺動軸受２９および４０の軸方向移動を防止することができる。また、
コネクタ・スリーブ３７と環状ディスク３６を単一の部品として構成することも
できる。

【００４６】回転翼５がプレート５０およびそれに対してウェブ５１を配置された状態で明
示されている。ウェブ５１はプレート５０の内縁には延在しないようになされて
いる。この構成により、被分散物が貫通開口を介してハウジング３１の環状流路
３２内へより良く流れることができる。この流れは、図１に矢印で示されている
。

【００４７】環状ディスク３６と、摺動軸受２９および４０と、回転翼５とのコンパクトな
構成が摩耗を受けやすい部品を特に効率良く交換できるようにする。

【００４８】図３は回転翼５の上面図である。環状プレート５０が明示されており、そこか
ら刃状のウェブ５１が観察者の方向に向けて隆起している。ウェブ５１はプレー
ト５０の外周縁部に対する接線５２まで実質的にある角度をもって延在しており
実質的に鎌形状になされている。この構成によって特に大きなポンプ出力が得ら
れ、それと同時に外部から回転翼５に向かって流れる研磨ボール３３を連続的に
偏向させる。動作中、分散装置内部の被分散物は紙面の方向に内部貫通開口内へ
流れ、回転によりウェブ５１間に形成された貫通流路５３によって回転翼５の外
周縁部に向かって移送される。ウェブ５１の鎌形の形状が被分散物をさらに加速
する。

【００４９】図４も回転翼６の別の構成の上面図を示す。この形態ではウェブ６１が図３の
回転翼よりも細くなされており、それによりウェブ間の流路６２がより広くなる
。この形式の回転翼６は例えば比較的粘性の高い生成物を分散するために使用す
ることができる。

【００５０】図５は回転翼７の別の構成の上面図を示す。この形態ではウェブ７０が環状デ
ィスクの内側縁部７１まで延在する。この形態は、中心領域にあるあらゆる被分
散物をウェブ７０によって送出することができる。この回転翼は一般に粘性に応
じて使用することができる。

【００５１】これに対して、別の態様の回転翼８の上面図を示す図６は、回転翼８の内側縁
部８１まで延在しない非常に細いウェブ８０を備えた回転翼８を有する。

【００５２】図７は本発明による回転翼の別の構成の上面図を示す。回転翼９の環状プレー
ト９はウェブ９１を備えており、これらは実質的に、前記他の回転翼５〜７のウ
ェブに従って構成されている。これらとは対照的に、ウェブ９１は外周縁部９２
にもこの円周縁部に沿って延びる延在部９３をなしている。この上面図では、ウ
ェブ９１はホッケーのスティックのような形状となっている。ウェブの延在部９
３は被分散物を再度偏向し、乱流を増大させ、被分散物の混合を改善する。さら
に、外側延在部はまたポンプ・ハウジング４２に入る可能性がある研磨ボール３
３を特に確実に偏向させる。

【００５３】最後に、図８は本発明による回転翼の別の構成を示し、内側縁部から外周縁部
までらせん状に延びる一つだけのウェブ９５がプレート９４に設けられている。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による分散装置の正面断面図である。

【図２】回転翼が頂部に取り付けられた攪拌器ディスクの側面断面図である。

【図３】本発明による回転翼の種々の構成を示す上面図である。

【図４】本発明による回転翼の種々の構成を示す上面図である。

【図５】本発明による回転翼の種々の構成を示す上面図である。

【図６】本発明による回転翼の種々の構成を示す上面図である。

【図７】本発明による回転翼の種々の構成を示す上面図である。

【図８】本発明による回転翼の種々の構成を示す上面図である。

【符号の説明】

１容器２溶解器３攪拌ボール・ミル４棒状体５回転翼６回転翼７回転翼８回転翼２１軸２２溶解器ディスク２３歯２５穿孔ディスク２６ブッシュ２７ねじ２８スリーブ２９摺動軸受３１ハウジング３２環状流路３３研磨ボール３４開口部３５フラッシング・空間部３６環状ディスク３７コネクタ・スリーブ３８中空軸４０摺動軸受４１肩段部４２ポンプ・ハウジング４３入口４４リップ４５凹部４６凹部５０プレート５１ウェブ５２接線５３流路６１ウェブ６２流路７０ウェブ７１内側縁部８０ウェブ８１内側縁部９０プレート９１ウェブ９２周縁部９３延在部９４プレート９５ウェブ

【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書

【提出日】平成１２年８月３０日（２０００．８．３０）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正内容】

【発明の名称】分散装置

【特許請求の範囲】

【発明の詳細な説明】

【００１２】バスケット・ミルはＥＰ０５４６７１５号によって知られており、その上側ハ
ウジング・カバーは頂部に円筒形カラーを有し、軸に設けられた回転翼が延出し
ている。この装置もまた研磨媒体がハウジングから偶発的に流出することを防止
する。

【００１３】したがって、本発明の技術的な課題は冒頭に記載した形式の分散装置をさらに
発展させ、それにより研磨ボールがハウジングまたは研磨バスケットから流出す
るのを確実に防止することである。

【００１４】本発明によれば、この目的は回転翼として構成された第二の流れ形成装置を軸
とハウジングの間の貫通開口の領域内に設けること、および研磨ボールの流出防
止のために、貫通開口の領域内のハウジングを回転翼を収容する半殻形状のポン
プ・ハウジングとすることによって解決される。

【００１５】本発明による構成によれば、この相対運動によって研磨装置のハウジングの内
部への流れが生じる。この流れは非常に強く、そのため研磨ボールが貫通開口を
介して容器内部にある被分散物中に流出するのを確実に防止する。さらに、第二
の流れ形成装置がより完全な混合をもたらし、被分散物を研磨装置のハウジング
内により急速に引き込み、それにより収量を増加させる。最後に、流れ形成装置
が貫通開口を介して研磨バスケットから流出する研磨ボールを偏向させる。研磨
ボールが貫通開口内に入るのを防止するのにこの偏向が何らかの形で不適切であ
る場合でも流れ形成装置によって発生される流れは研磨バスケットまたは研磨装
置内に流出して戻るボールを吸い込むのに十分である。さらに、本発明による研
磨装置の構成は、流れ形成装置によって生じる流れが研磨装置内部でかなり軽量
かつ安価な研磨ボール（例えばガラス・ビードの形態になされたもの）を保持し
、それによって密度がより高くしたがって重量が大きいため多数の研磨過程で通
常必要とされる酸化ジルコニウムからなるものなど、より重くかつより高価な研
磨ボールを用いずにすむことになる特別な利点に関連する。ガラスからなるより
安価な研磨ボールの使用は研磨コストを大幅に削減する。

【００１６】流れ形成装置は、好ましくは回転翼として構成され、研磨装置のハウジングは
貫通開口の領域内に回転翼を収容するためのポンプ・ハウジングを有する。それ
により回転翼はそれを収容するために特別に構成された研磨装置のハウジングの
領域内で動作する。したがって、回転翼およびハウジングがハウジング内部に液
体を引き込むためのポンプを形成する。

【００１７】ポンプ・ハウジングが実質的に半殻体の形状をなして、その中に刃状体または
ウェブがハウジングの壁に面するように回転翼を挿入できるようにすることが特
に有利である。

【００１８】特に有利な態様では、ハウジングの上側領域が漏斗状に形成され、その底部の
漏斗から遠ざかる側に回転翼用のポンプ・ハウジングが設けられる。この意味で
貫通開口を漏斗の底部に位置させることができ、したがって回転翼によって容器
内部に引き込まれる被分散物が下方に流れ、または漏斗壁の下に引き込まれる。

【００１９】ポンプ・ハウジングが回転翼の刃状体の傾斜に適合する傾斜壁を有する場合、
回転翼はより大きなポンプ出力を与えることができる。

【００２０】回転翼とハウジングの間の間隙は、研磨ボールの直径よりも大きくなるように
することが好ましく、それにより研磨ボールが回転翼とポンプ・ハウジングとの
間に挟まれることがなくなる。

【００２１】一つの好ましい態様では、ハウジングの内部に面するポンプ・ハウジングの開
口の外周縁部が周方向のリップを有する。このリップは研磨ボールが回転翼とポ
ンプ・ハウジングの間の領域に直接入るのを防止する。リップが適切に構成され
ていれば、研磨ボールは偏向されて研磨装置内部に戻される。

【００２２】回転翼がディスク形のプレートを備え、このプレート上に少なくとも一つの刃
状のウェブが配置され、このウェブがプレートの回転軸の方向に、プレートの面
に対して実質的に傾斜して形成され、プレート上で半径方向に、プレートの外周
縁部に対する接線に関して実質的に傾斜して延在していることが特に有利である
ことが判明した。この意味では、プレートの中心回転軸から外周縁部に螺旋状に
延在するただ一つの刃状のウェブ、あるいはいくつかの翼部をプレート上に設け
ることが可能である。この第二の構成が実用上特に効果的であることが判明した
。簡略化された構成では、ウェブは単にプレート上で半径方向に配列されている
（曲りがなくかつ角度のずれがない）。

【００２３】別の態様ではウェブの長手方向の延在部が鎌形になされるが、これはこの構成
がビードのより良い偏向およびより大きなポンプ出力を与えるためである。

【００２４】回転翼に関しては、一般に研磨すべき媒体の粘性に応じて交換することができ
る様々な形態のウェブを備えることが考えられる。このためには、回転翼が着脱
可能な形で研磨装置内に取り付けられていて交換を容易にすることが特に有利で
ある。この意味では、回転翼は流れ形成装置を駆動する軸によって駆動すること
ができ、または第一の軸と同軸であって第一の軸を取り囲む別の中空軸によって
駆動することもできる。

【００２５】攪拌部材が周方向の肩段部を備える環状ディスクを有し、そこに回転翼のプレ
ートを取り付けることができることが特に有利であることが判明した。このとき
回転翼を、用途の形式に応じて簡単に交換することができる。また、回転翼と環
状ディスクを単一の部品として構成することもできる。

【００２６】前記のように、研磨装置および流れ形成装置を同一の軸によって駆動する必要
はない。その代わりに第二の軸を設けることができ、攪拌部材とそこに接続され
た回転翼とを第一の軸とは別に駆動することが可能である。

【００２７】実際上は、第二の軸が第一の軸と同軸でそれを取り囲む中空軸であることが特
に有利であることが判明した。この態様では二つの軸を個別に操作することがで
き、それにより予備分散が流れ形成装置によって実施される。細分散のために外
側の中空軸が継手によって第一の軸に係合し同じ速度で回転される。また二つの
軸を互いに独立して駆動し、それらを異なる速度で回転させることも可能である
。

【００２８】研磨装置の特に有利な態様では、流れ形成装置が分散手段を有する。さらに、
研磨装置の高さは調節可能であり、研磨装置を被分散物中に浸漬し、高さ調節機
構を使用して再び完全に引き出すことができ、流れ形成装置は被分散物中に残る
。この構成は、好ましくは溶解器として構成された流れ形成装置によって行われ
る予備分散と、研磨装置によって行われる細分散との特に簡単でかつ経済的な分
離を可能にする。

【００２９】ハウジングが開放形状を有し、攪拌部材が第二の軸によって駆動され、開放形
状を介して延びる少なくとも一つのコネクタによって第二の軸に接続され、第二
の軸が第一の軸を取り囲む中空軸であるように構成すると、特に良好な分散結果
が得られ、研磨装置の洗浄が非常に簡単になる。

【００３０】本発明はまた、軸が固定されて攪拌部材を支持するハウジングが攪拌器に対し
て回転する攪拌ボール・ミルにも適用される。この場合、この形式の攪拌ボール
・ミルは、第二の流れ形成装置が刃状のウェブを有するように構成され、ウェブ
はハウジングに設けられて、貫通開口を介するハウジング内部への流れを生じる
。

【００３１】流れ形成装置は貫通開口の領域内でハウジングに位置した一つまたは複数のウ
ェブを備えることが有利である。

【００３２】本発明による分散装置の一例を図面に示し、以下図面に基づいて詳細に説明す
る。

【００３３】図１に示すように、本発明による分散装置は実質的に、円筒形の容器１と、溶
解器２と攪拌ボール・ミル３とからなる。図１は容器１の底部のみを示す。

【００３４】溶解器は下端に溶解器ディスク２２を有する円筒形の軸２１からなる。溶解器
ディスクは、その周縁にいくつかの歯２３を備え、これらは円形ディスク上で交
互に上下に曲げられている。

【００３５】攪拌ボール・ミルは、好ましくは、内部に環状流路３２が形成されている円環
状のハウジング３１からなる。研磨ボール３３が環状流路３２内に収容されてい
る。研磨ボール３３は図中では例として概略的にのみ示す。環状流路３２は通常
研磨ボール３３で充填される。ハウジング３１は軸２１に面する側面に周方向の
開口部３４を有する。図示した例では、ハウジング３１が二重壁として構成され
、ハウジング３１を降下させるようになされている棒状体４を介して壁間、およ
び壁間に形成されたこれもまた環状に構成されたフラッシング・空間部３５へ温
度調整媒体を所望に応じて供給することができる。このために、棒状体４は中空
二なされており、温度調整媒体用の供給路および排出路を含む。

【００３６】図１に示されるハウジングの底端部は、ハウジング３１にねじ留めされた篩状
穿孔ディスク２５を用いて封止されている。被分散物は、穿孔ディスク２５を介
して、したがってハウジング３１を介して流れる。同時に、穿孔ディスク２５は
、研磨ボール３３が環状流路３２から脱落するのを防止する。被分散物は、ハウ
ジング３１と軸の間の貫通開口を介してハウジング３１に入る。被分散物の流れ
は、この領域内に点線矢印で示されている。

【００３７】中心ブッシュ２６は、ねじ２７によって穿孔ディスク２５に取り付けられてい
る。ブシュ２６は円筒形スリーブ２８を収容する。円形摺動軸受２９が、スリー
ブ２８の外面と、コネクタ・スリーブ３７の内面との間に位置している。摺動軸
受２９は、研磨ボール３３がコネクタ・スリーブ３７と円筒形スリーブ２８との
間の間隙内に偶発的に入り込まないようにする。同時に、摺動軸受２９はこの二
つの構成要素が互いに移動できるようにする。

【００３８】環状ディスク３６が環状流路３２内部に位置し、リングと同軸に延び、コネク
タ・スリーブ３７を通して軸２１を取り囲む中空軸３８に連係される。軸２１お
よび中空軸３８は本明細書では詳細に説明しないモータによって駆動される。

【００３９】軸２１は、コネクタ・スリーブ３７内に、コネクタ・スリーブ３７に対して回
転することができるように取り付けられている。この場合では、取付けはコネク
タ・スリーブ３７の内面と軸２１の外面との間に位置した別の摺動軸受４０によ
ってなされる。これは同時に、ハウジング３１および中空軸３８の溶解器２の軸
２１に関する簡単な軸方向の移動を可能にする。

【００４０】コネクタ・スリーブ３７は、回転翼５が取り付けられた周方向の肩段部４１を
有する。また回転翼５はコネクタ・スリーブ３７または環状ディスク３６の一部
として構成することもできる。

【００４１】回転翼５は環状でかつディスク形状のプレート５０からなり、そこにいくつか
の刃状のウェブが配置され、ウェブはプレート５０の回転軸の方向に実質的にあ
る角度をもってプレートの平面に対して延在しており、回転軸からの半径方向に
、プレート５０の外側周縁部に対する接線まで実質的にある角度をもって延びて
いる。回転翼５は、コネクタ・スリーブ３７と共に回転する間、ハウジング３１
の中心穴を通るハウジング３１の環状流路３２内への流れを生じる。

【００４２】流れの効果を高めるために、ハウジング３１にはポンプ・ハウジング４２が貫
通開口の領域内に設けられ、ハウジング３１内の回転翼５を収容する。

【００４３】ハウジングはさらに漏斗形の入口４３を有し、その底部の漏斗から遠ざかる側
に回転翼５のためのポンプ・ハウジング４２を有する。

【００４４】ポンプ・ハウジング４２は回転翼のウェブの傾斜に適合する傾斜壁を有する。
この構成によりポンプ・ハウジング４２があらゆる点で回転翼のウェブに近接す
るのでより大きなポンプ出力が与えられる。ウェブの上縁部とポンプ・ハウジン
グの壁との間の間隙は研磨ボール３３がそれらの間に挟まれないような寸法にな
されている。

【００４５】ハウジング内部に面しているポンプ・ハウジング４２の開口の外周縁部は、研
磨過程中に研磨ボール３３が入るのを確実に防止するために周方向のリップ４４
を備える。この場合、リップ４４はハウジング３１の一部として設計され、研磨
ボール３３が側部からポンプ・ハウジング４２に入るのを確実に防止する。

【００４６】図２はコネクタ・スリーブ３７をそれに対して環状ディスク３６が取り付けら
れ、それ以外の構成要素を伴なわない状態で示す。コネクタ・スリーブ３７の内
面に凹部４５および４６が明示されており、そこに摺動軸受２９および４０を挿
入して、摺動軸受２９および４０の軸方向移動を防止することができる。また、
コネクタ・スリーブ３７と環状ディスク３６を単一の部品として構成することも
できる。

【００４７】回転翼５がプレート５０およびそれに対してウェブ５１を配置された状態で明
示されている。ウェブ５１はプレート５０の内縁には延在しないようになされて
いる。この構成により、被分散物が貫通開口を介してハウジング３１の環状流路
３２内へより良く流れることができる。この流れは、図１に矢印で示されている
。

【００４８】環状ディスク３６と、摺動軸受２９および４０と、回転翼５とのコンパクトな
構成が摩耗を受けやすい部品を特に効率良く交換できるようにする。

【００４９】図３は回転翼５の上面図である。環状プレート５０が明示されており、そこか
ら刃状のウェブ５１が観察者の方向に向けて隆起している。ウェブ５１はプレー
ト５０の外周縁部に対する接線５２まで実質的にある角度をもって延在しており
実質的に鎌形状になされている。この構成によって特に大きなポンプ出力が得ら
れ、それと同時に外部から回転翼５に向かって流れる研磨ボール３３を連続的に
偏向させる。動作中、分散装置内部の被分散物は紙面の方向に内部貫通開口内へ
流れ、回転によりウェブ５１間に形成された貫通流路５３によって回転翼５の外
周縁部に向かって移送される。ウェブ５１の鎌形の形状が被分散物をさらに加速
する。

【００５０】図４も回転翼６の別の構成の上面図を示す。この形態ではウェブ６１が図３の
回転翼よりも細くなされており、それによりウェブ間の流路６２がより広くなる
。この形式の回転翼６は例えば比較的粘性の高い生成物を分散するために使用す
ることができる。

【００５１】図５は回転翼７の別の構成の上面図を示す。この形態ではウェブ７０が環状デ
ィスクの内側縁部７１まで延在する。この形態は、中心領域にあるあらゆる被分
散物をウェブ７０によって送出することができる。この回転翼は一般に粘性に応
じて使用することができる。

【００５２】これに対して、別の態様の回転翼８の上面図を示す図６は、回転翼８の内側縁
部８１まで延在しない非常に細いウェブ８０を備えた回転翼８を有する。

【００５３】図７は本発明による回転翼の別の構成の上面図を示す。回転翼９の環状プレー
ト９はウェブ９１を備えており、これらは実質的に、前記他の回転翼５〜７のウ
ェブに従って構成されている。これらとは対照的に、ウェブ９１は外周縁部９２
にもこの円周縁部に沿って延びる延在部９３をなしている。この上面図では、ウ
ェブ９１はホッケーのスティックのような形状となっている。ウェブの延在部９
３は被分散物を再度偏向し、乱流を増大させ、被分散物の混合を改善する。さら
に、外側延在部はまたポンプ・ハウジング４２に入る可能性がある研磨ボール３
３を特に確実に偏向させる。

【００５４】最後に、図８は本発明による回転翼の別の構成を示し、内側縁部から外周縁部
までらせん状に延びる一つだけのウェブ９５がプレート９４に設けられている。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による分散装置の正面断面図である。

【符号の説明】１容器２溶解器３攪拌ボール・ミル４棒状体５回転翼６回転翼７回転翼８回転翼２１軸２２溶解器ディスク２３歯２５穿孔ディスク２６ブッシュ２７ねじ２８スリーブ２９摺動軸受３１ハウジング３２環状流路３３研磨ボール３４開口部３５フラッシング・空間部３６環状ディスク３７コネクタ・スリーブ３８中空軸４０摺動軸受４１肩段部４２ポンプ・ハウジング４３入口４４リップ４５凹部４６凹部５０プレート５１ウェブ５２接線５３流路６１ウェブ６２流路７０ウェブ７１内側縁部８０ウェブ８１内側縁部９０プレート９１ウェブ９２周縁部９３延在部９４プレート９５ウェブ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ )，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被分散物を受け入れて処理する容器と、研磨体を含むハウジ
ングを有する研磨装置とを備え、前記ハウジングが被分散物を通過させることが
できる開口、ハウジング内に配置された攪拌部材および第一の流れ形成装置を有
し、ハウジングと攪拌部材とを互いに移動可能とし、さらに被分散物がハウジン
グに入ることを可能にする貫通開口を通して少なくとも一つの軸をハウジング内
に突出させてなる分散装置、特に水中ミルとして使用するためのボール・ミルま
たはビード・ミルにおいて、軸（２１）とハウジング（３１）の間にある貫通開
口の領域内に設けられた別の流れ形成装置が被分散物を動作中に貫通開口を介し
て容器（１）からハウジング（３１）内に移送し、かつ研磨媒体がハウジング（
３１）から出るのを防止するための手段を有することを特徴とする分散装置。
【請求項２】軸が第一の流れ形成装置を駆動し、前記装置が生成物を混合
し、ハウジングが固定され、攪拌部材がハウジングに対して回転し、第二の流れ
形成装置が回転翼（５、６、７、８）として形成されており、かつハウジング（
３１）が貫通開口の領域内に回転翼（５、６、７、８）を収容するようになされ
ていることを特徴とする請求項１記載の研磨装置。
【請求項３】ハウジングが貫通開口の領域内に回転翼（５、６、７、８）
を収容するポンプ・ハウジング（４２）として形成されていることを特徴とする
請求項２記載の研磨装置。
【請求項４】ハウジング（３１）が漏斗状の入口（４３）を有し、その底
部の入口（４３）から遠ざかる側にポンプ・ハウジング（４２）を有することを
特徴とする請求項３記載の研磨装置。
【請求項５】ポンプ・ハウジング（４２）が回転翼（５、６、７、８）の
形状に適合された傾斜壁を有することを特徴とする請求項３または４記載の研磨
装置。
【請求項６】ハウジングの内部に面するポンプ・ハウジング（４２）の開
口の外周縁部に周方向のリップ（４４）を設けたことを特徴とする請求項４また
は５記載の研磨装置。
【請求項７】回転翼（５、６、７、８）がディスク状のプレート（５０、
９０）を有し、その上に少なくとも一つの刃状のウェブ（５１、６１、７０、８
０、９１）が配置され、前記ウェブがプレート（５０、９０）の回転軸の方向に
、プレートの面に対して実質的に傾斜して形成され、プレート（５０、９０）上
で半径方向に、プレート（５０、９０）の外周縁部に対する接線に関して実質的
に傾斜して延在していることを特徴とする請求項２ないし６のいずれか一項に記
載の研磨装置。
【請求項８】回転翼（５、６、７、８）がいくつかのウェブ（５１、６１
、７０、８０、９１）を有することを特徴とする請求項７記載の研磨装置。
【請求項９】ウェブ（５１、６１、７０、８０、９１）の長手方向の延在
部が鎌形状になされていることを特徴とする請求項７または８記載の研磨装置。
【請求項１０】攪拌部材が環状ディスク（３６）を有し、前記ディスクが
周方向の肩段部（４１）を有し、その上に回転翼（５、６、７、８）のプレート
（５０、９０）が位置していることを特徴とする請求項２ないし９のいずれか一
項に記載の研磨装置。
【請求項１１】攪拌部材を別の軸によって駆動することができることを特
徴とする請求項１ないし１０のいずれか一項に記載の研磨装置。
【請求項１２】第一の流れ形成装置が分散手段を有し、研磨装置の高さが
調節可能であり、研磨装置を高さ調節機構を使用して被分散物中に浸漬させかつ
再び完全に引き出すことができ、この間流れ形成装置が被分散物中に残ることを
特徴とする請求項２ないし１１のいずれか一項に記載の研磨装置。
【請求項１３】軸が固定されて攪拌部材を支持し、ハウジングが攪拌部材
に対して回転する請求項１記載の研磨装置において、第二の流れ形成装置が刃状
のウェブを有し、これがハウジング（３１）に設けられて貫通開口を通るハウジ
ング（３１）内部への流れを生じさせることを特徴とする前記研磨装置。
【請求項１４】流れ形成装置が貫通開口の領域内でハウジングと一体の部
材として形成されたいくつかのウェブを有していることを特徴とする請求項１３
記載の研磨装置。