JP2005111357A - Grinder - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、粉砕機に関し、特に、インク、塗料、セラミックス等の製造工程における粉砕及び分散等に用いられるメディア攪拌型の湿式粉砕機に関するものである。 The present invention relates to a pulverizer, and more particularly to a media stirring type wet pulverizer used for pulverization and dispersion in a manufacturing process of ink, paint, ceramics and the like.
インク、塗料、セラミックス等の製造工程における粉砕及び分散等に用いられるメディア攪拌型の湿式粉砕機は、処理タンク内に蓄えられた処理物の懸濁液中に浸して使用するものであって、処理物は処理タンク内と粉砕機とを循環して流動するとともに、粉砕機内を通過する時にメディアと共に攪拌されることにより粉砕及び分散処理を繰り返し受け、次第に処理タンク内の処理物全体が処理される。 A media agitation type wet pulverizer used for pulverization and dispersion in the manufacturing process of ink, paint, ceramics, etc., is used by immersing it in a suspension of processed material stored in a processing tank, The processed material circulates in the processing tank and the pulverizer and flows, and when it passes through the pulverizer, it is agitated with the media and repeatedly subjected to pulverization and dispersion treatment, and the entire processed material in the processing tank is gradually processed. The
このような粉砕機は、非常に微細な固形物の粉砕に用いられ、目標とする粒子径は、ミクロンオーダー又はサブミクロンオーダーである。このような微粉砕においては、使用するメディアを小さくした方が粉砕効率が良く、最近では直径が1mm以下のメディアを使用することも少なくない。 Such a pulverizer is used for pulverizing very fine solids, and the target particle size is on the order of micron or submicron. In such fine pulverization, the smaller the media to be used, the better the pulverization efficiency. Recently, media having a diameter of 1 mm or less are often used.
このような形式の粉砕機の一例として、上端に処理物の流入口を有し、下端に処理物の流出口を有する粉砕タンクと、粉砕タンクの流出口に設けられるセパレーターと、粉砕タンクの中心部を挿通する回転軸と、回転軸の粉砕タンク内に位置する部分に設けられる攪拌用のアームと、粉砕タンクの下方に設けられる軸流ポンプとを備えたものが開示されている(例えば、特許文献1参照。)。 As an example of such a type of pulverizer, a pulverization tank having a treatment product inlet at the upper end and a treatment product outlet at the lower end, a separator provided at the pulverization tank outlet, and the center of the pulverization tank (For example, an axial flow pump provided below the pulverization tank is disclosed (for example, an agitation arm provided in a portion of the rotation shaft located in the pulverization tank) (See Patent Document 1).
この粉砕機は、回転軸を回転させると、処理タンク内の処理物は流入口から粉砕タンク内に流入し、攪拌用のアームによってメディアと一緒に攪拌され、セパレーターによってメディアから分離されて粉砕タンク外に流出する。そして、このようなことが繰り返されることにより、処理物はミクロンオーダー又はサブミクロンオーダーの粒子径に粉砕されるものである。 In this pulverizer, when the rotating shaft is rotated, the processed material in the processing tank flows into the pulverizing tank from the inlet, and is stirred together with the media by the stirring arm, and separated from the media by the separator, and then the pulverizing tank. It flows out. And by repeating such a thing, a processed material is grind | pulverized to the particle diameter of a micron order or a submicron order.
また、粉砕機の他の例として、内部に処理物の粉砕室が形成される略円筒状の粉砕タンクと、粉砕タンクの中心部を挿通する回転軸と、回転軸の粉砕タンク内に位置する部分に設けられる攪拌用のローターとを備えたものが開示されている(例えば、特許文献2参照。)。 Further, as another example of the pulverizer, a substantially cylindrical pulverization tank in which a processing product pulverization chamber is formed, a rotary shaft that passes through the center of the pulverization tank, and a rotary shaft located in the pulverization tank. The thing provided with the rotor for stirring provided in a part is disclosed (for example, refer patent document 2).
この場合、粉砕タンクは、粉砕室内外を径方向に連通する複数の隙間を有する筒状のセパレーターと、セパレーターの上端開口部を閉塞する上板と、セパレーターの下端開口部を閉塞する下板とからなり、上板又は下板の少なくとも何れか一方の一部に、粉砕室内外を軸線方向に連通する処理物の吸入口が設けられている。 In this case, the pulverization tank includes a cylindrical separator having a plurality of gaps communicating in the radial direction inside and outside the pulverization chamber, an upper plate that closes the upper end opening of the separator, and a lower plate that closes the lower end opening of the separator. A suction port for a processed material that communicates the outside of the grinding chamber in the axial direction is provided in a part of at least one of the upper plate and the lower plate.
この粉砕機は、回転軸と一体にローターを回転させると、ローターによる遠心力によって処理タンク内の処理物が粉砕タンクの吸入口から粉砕室内に吸い込まれ、粉砕室内においてメディアと一緒に攪拌されて粉砕され、遠心力によってセパレーターの方向に導かれてセパレーターの複数の隙間から粉砕室外に流出する。そして、このようなことが繰り返されることにより、処理物がミクロンオーダー又はサブミクロンオーダーの粒子径に粉砕されることになる。 In this pulverizer, when the rotor is rotated integrally with the rotary shaft, the processed material in the processing tank is sucked into the pulverization chamber from the suction port of the pulverization tank by the centrifugal force of the rotor, and is stirred together with the media in the pulverization chamber. It is pulverized and guided in the direction of the separator by centrifugal force and flows out of the pulverization chamber through a plurality of gaps in the separator. And by repeating such a thing, a processed material will be grind | pulverized to the particle diameter of a micron order or a submicron order.
上記のような構成の粉砕機において、処理物はメディア間の剪断作用で粉砕、分散される。その剪断力は、ローター(アーム)の回転によって発生する遠心力と、ローターとタンク壁面間に生じる剪断速度にほぼ比例すると考えられる。従って、粉砕及び分散処理を効率的に行うためには、ローターの回転を速くして、遠心力及び剪断速度を大きくすることが、有利であるように考えられる。 In the pulverizer configured as described above, the processed product is pulverized and dispersed by the shearing action between the media. The shearing force is considered to be approximately proportional to the centrifugal force generated by the rotation of the rotor (arm) and the shearing speed generated between the rotor and the tank wall surface. Therefore, in order to efficiently perform the pulverization and dispersion treatment, it seems to be advantageous to increase the centrifugal force and the shear rate by increasing the rotation of the rotor.
しかし、実際にローターの回転を速くしても、粉砕能力はあまり大きく向上せず、ローターの回転に必要な動力ばかりが大きくなって、エネルギー効率(粉砕能力/動力)が低下する結果となる。更に、ローターの回転を速くするほど、粉砕室内の部材及びメディアの摩耗が著しくなる。 However, even if the rotation of the rotor is actually increased, the crushing ability is not improved so much, and only the power necessary for the rotation of the rotor is increased, resulting in a decrease in energy efficiency (crushing ability / power). Furthermore, the faster the rotor rotates, the more wear of the members and media in the grinding chamber becomes.
これは、粉砕能力を高めるためには、遠心力と剪断速度の相互間に、互いに最適な組み合わせが存在し、この関係が好ましくない場合には、メディアの動きに無駄が多くなって、エネルギー効率が低下し、摩耗量が多くなるものと考えられる。このような観点から上記二つの粉砕機を考えると、遠心力及び剪断速度は、ローター(アーム)の形状等によってある程度は変えることができるものの限界があり、結局粉砕能力の向上を図ることが困難である。
本発明は、メディアに作用させる遠心力と剪断速度について自由度の高い調整が可能であり、ローターを高速回転した場合でも、エネルギー効率が高く摩耗量の少ないメディア攪拌型の粉砕機を提供することを目的とするものである。 The present invention provides a media agitation type pulverizer capable of adjusting a centrifugal force and a shear rate applied to a medium with a high degree of freedom, and having high energy efficiency and low wear even when the rotor is rotated at a high speed. It is intended.
上記のような課題を解決するために、本発明の請求項1に係る粉砕機は、処理タンク内に蓄えられた処理物を粉砕するメディア攪拌型の粉砕機であって、内部に処理物の粉砕室が形成されるとともに、軸線に対して回転可能に設けられる略竪型円筒状の粉砕タンクと、該粉砕タンクの回転軸と、前記粉砕室内に軸線を一致させた状態で回転可能に設けられるローターと、該ローターの回転軸とを備え、前記粉砕タンクと前記ローターとが同じ方向に回転する手段を採用している。 In order to solve the above-described problems, a pulverizer according to claim 1 of the present invention is a media agitation type pulverizer for pulverizing a processed product stored in a processing tank. A crushing chamber is formed, and a substantially cylindrical cylindrical crushing tank provided rotatably with respect to an axis, a rotation axis of the crushing tank, and a rotation provided with the axis aligned with the crushing chamber And a means for rotating the crushing tank and the rotor in the same direction.
また、本発明の請求項2に係る粉砕機は、請求項1に記載の粉砕機において、前記粉砕タンクが、前記粉砕室内外を径方向に連通する複数の隙間を有する筒状のセパレーターと、該セパレーターの上端開口部を閉塞する上板と、該セパレーターの下端開口部を閉塞する下板とからなり、前記上板又は前記下板の少なくとも何れか一方の一部に、前記粉砕室内外を連通する処理物の吸入口を設けた手段を採用している。 Further, the pulverizer according to claim 2 of the present invention is the pulverizer according to claim 1, wherein the pulverization tank has a cylindrical separator having a plurality of gaps communicating radially outside the pulverization chamber; An upper plate that closes the upper end opening of the separator, and a lower plate that closes the lower end opening of the separator, and a part of at least one of the upper plate and the lower plate, A means provided with a suction port for the processed material to be communicated is employed.
さらに、本発明の請求項3に係る粉砕機は、請求項2に記載の粉砕機において、前記吸入口が、前記下板の軸心部に前記粉砕室内に向かって取り付けられた吸入管によって形成される手段を採用している。 Furthermore, the pulverizer according to claim 3 of the present invention is the pulverizer according to claim 2, wherein the suction port is formed by a suction pipe attached to the axial center portion of the lower plate toward the pulverization chamber. Adopted means.
さらに、本発明の請求項4に係る粉砕機は、請求項2又は3に記載の粉砕機において、前記セパレーターの外側及び/又は前記下板の下側に攪拌羽根を備えた手段を採用している。
Furthermore, the pulverizer according to
さらに、本発明の請求項5に係る粉砕機は、請求項1から4の何れかに記載の粉砕機において、前記ローターが、回転板と該回転板に固定された複数のピンとからなる手段を採用している。 Furthermore, a pulverizer according to a fifth aspect of the present invention is the pulverizer according to any one of the first to fourth aspects, wherein the rotor includes a rotating plate and a plurality of pins fixed to the rotating plate. Adopted.
さらに、本発明の請求項6に係る粉砕機は、請求項5に記載の粉砕機において、前記複数のピンが、前記回転板の上下両面に設けられている手段を採用している。
Further, the pulverizer according to
さらに、本発明の請求項7に係る粉砕機は、請求項5又は6に記載の粉砕機において、前記粉砕タンクの前記上板又は下板の少なくとも何れか一方が、前記ローターのピンとは軸線からの距離が異なる位置に複数のピンを備えている手段を採用している。
Furthermore, the pulverizer according to claim 7 of the present invention is the pulverizer according to
本発明による粉砕機は、ローターの回転と同じ方向に粉砕タンクを回転するように構成したので、粉砕タンクの回転によってメディアに遠心力が与えられるとともに、その回転数を変えることによって遠心力の値を自由に調節することができる。また、粉砕タンクとローターの回転数の差が、実際にメディアを攪拌する回転数となり、剪断速度はこの値にほぼ比例することになるので、剪断速度も自由に調節することができる。従って、遠心力の大きさ及び剪断速度の大きさを、互いに最適な組み合わせとなるように選択して、最適条件で粉砕処理を行うことができるので、エネルギー効率が高く、かつ摩耗量の少ない粉砕処理を行うことができる。 Since the pulverizer according to the present invention is configured to rotate the pulverization tank in the same direction as the rotation of the rotor, the centrifugal force is given to the medium by the rotation of the pulverization tank, and the value of the centrifugal force is changed by changing the rotation speed. Can be adjusted freely. Further, the difference between the rotational speeds of the pulverization tank and the rotor is the rotational speed at which the media is actually stirred, and the shear rate is substantially proportional to this value, so that the shear rate can be freely adjusted. Therefore, the amount of centrifugal force and the shear rate can be selected so as to be in an optimal combination, and pulverization can be performed under the optimum conditions. Therefore, pulverization with high energy efficiency and low wear is possible. Processing can be performed.
また、本発明による粉砕機は、回転する粉砕タンクに攪拌羽根を備えることが可能であり、これによって処理タンク内の処理物を均一に攪拌することが可能であるので、高粘度の処理物に対しても、澱みを生じることなく均一に攪拌することができる。さらに、粉砕タンクの回転によるポンプ作用によって、粉砕タンク内を流通する処理物の量を増加させることができるので、直径が小さいメディアを使用するためにセパレーターの隙間を小さくしても、処理物の循環量を十分に大きくすることができる。 Further, the pulverizer according to the present invention can be provided with a stirring blade in a rotating pulverization tank, which can uniformly stir the processed product in the processing tank. On the other hand, it can stir uniformly, without producing starch. Furthermore, the amount of processed material flowing through the pulverizing tank can be increased by the pumping action caused by the rotation of the pulverizing tank. Therefore, even if the gap between the separators is reduced because a medium having a small diameter is used, The amount of circulation can be made sufficiently large.
以下、図面を参照しつつ本発明の粉砕機について説明する。
図1〜図4には、本発明による粉砕機1の一実施の形態が示されていて、図1は粉砕装置に組み込んだ一例を示した説明図、図2は粉砕機の縦断面図、図3は粉砕機の横断面図、図4は図3の部分拡大断面図である。
The pulverizer of the present invention will be described below with reference to the drawings.
1 to 4 show an embodiment of a pulverizer 1 according to the present invention. FIG. 1 is an explanatory view showing an example incorporated in a pulverizer, FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the pulverizer, 3 is a cross-sectional view of the pulverizer, and FIG. 4 is a partially enlarged cross-sectional view of FIG.
すなわち、図1に示す粉砕装置40は、基台41と、基台41の上部に垂直に立設される支柱42と、支柱42の上端部に上下方向に移動可能かつ水平に設けられる支持梁43と、支持梁43の一端部に垂設される本発明による粉砕機1と、支持梁43の他端部に設けられる粉砕機1の駆動源27とを備えている。 That is, the crusher 40 shown in FIG. 1 includes a base 41, a support column 42 that stands vertically on the top of the base 41, and a support beam that is vertically movable at the upper end of the support column 42. 43, the pulverizer 1 according to the present invention suspended from one end of the support beam 43, and the drive source 27 of the pulverizer 1 provided at the other end of the support beam 43.
粉砕機1は、独立して回転可能な粉砕タンク2とローター30とを有し、粉砕タンク2及びローター30は、それぞれベルト等の動力伝達手段(図示せず)を介して駆動源27に連結されている。駆動源27は、2つの電動機27を有し、一方の電動機27に動力伝達手段を介して粉砕タンク2が連結され、他方の電動機27に動力伝達手段を介してローター30が連結され、各電動機27の駆動により、粉砕タンク2とローター30とが独立して回転駆動するように構成されている。
The crusher 1 has a crushing tank 2 and a
支柱42の内部にはエアーシリンダ(図示せず)が組み込まれている。このエアーシリンダは配管(図示せず)を介してエアータンク28に接続され、エアータンク28から配管を介してエアーシリンダにエアーを供給することにより、支持梁43が上下方向に駆動するように構成されている。 An air cylinder (not shown) is incorporated in the column 42. The air cylinder is connected to the air tank 28 via a pipe (not shown), and the support beam 43 is driven in the vertical direction by supplying air from the air tank 28 to the air cylinder via the pipe. Has been.
上記のような構成の粉砕装置40においては、予め処理物45が蓄えられた複数の処理タンク44を用意しておき、支持梁43を介して粉砕機1を上下方向に移動させ、順次処理タンク44を取り替えながら、各処理タンク44内の処理物45に対して粉砕処理を行なうことにより、各処理タンク44に対する粉砕処理を連続して行なうことができる。また、複数の処理タンク44に対する粉砕処理が終了した後に、粉砕機1の内外を洗浄する必要が生じた場合には、何れかの処理タンク44内に洗浄液を入れ、通常の粉砕処理と同様に粉砕機1を駆動させることにより、粉砕機1の内外を洗浄することができる。 In the pulverization apparatus 40 having the above-described configuration, a plurality of processing tanks 44 in which the processed products 45 are stored in advance are prepared, and the pulverizer 1 is moved in the vertical direction via the support beams 43 to sequentially process tanks. By pulverizing the processed material 45 in each processing tank 44 while replacing 44, the pulverizing processing for each processing tank 44 can be performed continuously. In addition, when it becomes necessary to clean the inside and outside of the pulverizer 1 after the pulverization processing for the plurality of processing tanks 44 is finished, a cleaning liquid is put into one of the processing tanks 44 and the same as in the normal pulverization processing. By driving the pulverizer 1, the inside and outside of the pulverizer 1 can be cleaned.
本発明による粉砕機1は、図2及び図3に示すように、回転可能に設けられるとともに、内部に処理物の粉砕室3が形成される略円筒状の粉砕タンク2と、粉砕タンク2の粉砕室3内に軸線を一致させた状態で回転可能に設けられるローター30と、粉砕タンク2の回転軸23と、ローター30の回転軸22とを備えている。粉砕タンク2の回転軸23は筒状をなすものであって、この回転軸23の内側にローター30の丸棒状をなす回転軸22が軸線を一致させた状態で回転可能に挿着されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the pulverizer 1 according to the present invention includes a substantially cylindrical pulverization tank 2 in which a pulverization chamber 3 for processed material is formed and a pulverization tank 2. The crushing chamber 3 is provided with a
粉砕タンク2は、円筒状のセパレーター4と、セパレーター4の上端開口部を閉塞する円板状の上板10と、セパレーター4の下端開口部を閉塞する円板状の下板15とから構成され、セパレーター4と上板10と下板15とによって囲まれる部分に処理物の粉砕室3が形成されている。
The crushing tank 2 includes a
セパレーター4は、複数枚の環状のリング状板5を上下方向に重ね合わせるとともに、各隣接するリング状板5、5間の複数箇所(この実施の形態においては8箇所)に環状のディスタンスピース6を位置し、各隣接するリング状板5、5間にディスタンスピース6の厚みに相当する隙間7を形成したものであって、この隙間7を介してセパレーター4の内外が径方向に相互に連通するように構成されている。
The
この場合、複数のリング状板5は、複数のボルト8の内側に内接した状態で設けられるとともに、各ディスタンスピース6の中心部に挿通させた各ボルト8を下板15と支持リング9との間で所定のトルクで締め付けることにより、隣接するリング状板5、5間に隙間7を形成した状態に保持されている。
In this case, the plurality of ring-shaped plates 5 are provided in a state in which they are inscribed inside the plurality of
各リング状板5は、図4に示すように、外周側が薄くなるように断面が略三角形状に形成され、このようにリング状板5に傾斜を付けることにより、リング状板5、5間の隙間7を外周側が内周側よりも広く形成することができるので、処理物の流出をスムーズにすることができる。 As shown in FIG. 4, each ring-shaped plate 5 is formed in a substantially triangular cross section so that the outer peripheral side is thin. Thus, by inclining the ring-shaped plate 5, Since the outer peripheral side can be formed wider than the inner peripheral side, the outflow of the processed material can be made smooth.
上板10は、中心部にローター30の回転軸22を挿通させる貫通孔を有する円板状をなすものであって、後述する回転軸23の下端部に設けられる支持板24の下面側にボルト11を介して固定されている。
The
上板10の下面側には、中心部にローター30の回転軸22を挿通させる貫通孔を有する円板状の上配列板12がボルト13を介して固定され、この上配列板12には、垂直方向下方に突出する複数の固定ピン14が一体に設けられている。
On the lower surface side of the
下板15は、中心部に貫通孔を有する円板状をなすものであって、この下板15の上面側には、中心部に貫通孔を有する円板状の下配列板16がボルト17を介して固定され、この下配列板16には、垂直方向上方に突出する複数の固定ピン18が一体に設けられている。
The
粉砕タンク2の中心部には筒状の吸入管19が挿着され、この吸入管19により粉砕室3内に処理物を供給する吸入口が構成されている。吸入管19は、図中下方から、下板15の貫通孔、下配列板16の貫通孔、粉砕室3、上配列板12の貫通孔及び上板10の貫通孔を挿通して、上端部が回転軸22の下端部の内側に位置している。吸入管19は、下端部に設けられているフランジ部20をボルト21によって下板15に固定することにより、粉砕タンク2の中心部に固定されている。
A
回転軸23は、筒状をなすものであって、下端部に円板状の支持板24が溶接等により一体に固定され、この支持板24の下面側に粉砕タンク2が一体に固定されている。この場合、粉砕タンク2は、上板10をボルト11により支持板24に連結し、支持リング9をボルト29により支持板24に連結することにより、回転軸23に一体に固定されている。従って、粉砕タンク2の内部を点検する場合等においては、支持リング9を支持板24に連結しているボルト29を緩めて外すことにより、回転軸23側に上板10及び上配列板12を残した状態で、回転軸23と粉砕タンク2の他の部分とを切り離すことができるので、粉砕タンク2の内部及びローター30等を点検することができる。なお、回転軸23の一部には、粉砕室3内にメディアを投入するための開口部25が設けられ、この開口部25は蓋26により閉塞されている。
The rotating
ローター30は、中心部に貫通孔を有する円板状の回転板31と、回転板31の中心部の貫通孔の周縁部に一体に設けられる上方に突出する筒状の接続部材33と、回転板31の上面及び下面にそれぞれ一体に設けられる、垂直方向上方又は下方に突出する複数の回転ピン35とから構成されている。ローター30は、接続部材33の上端部内周側に回転軸22の下端部を嵌合させて、ボルト(図示せず)により固定することにより、回転軸22の下端部に一体に連結されている。
The
回転板31には、図3に示すように、上下面間を連通する長円形状の連通孔32が周方向に向かって所定の間隔ごとに複数箇所に設けられ、この連通孔32を介して回転板31の上下面間を処理物が相互に流通するように構成されている。接続部材33の上端部には、内外面間を連通する連通孔34が複数箇所に設けられ、この連通孔34を介して接続部材33の内外面間を処理物が相互に連通するように構成されている。
As shown in FIG. 3, the
粉砕タンク2の中心部に設けられている吸入管19は、下方から接続部材33の内側に挿入され、この吸入管19の外周面及び先端面と接続部材33の内面との間に所定の間隙36が形成されている。この間隙36の下端部は、回転板31の貫通孔を介して回転板31の下面側の粉砕室3に連通し、この間隙36の上端部は、接続部材33の連通孔34を介して回転軸22の外面と回転軸23の内面との間の間隙37に連通し、この間隙37は、上板10の貫通孔及び上配列板12の貫通孔を介して回転板31の上面側の粉砕室3に連通している。
The
吸入管19を介して吸入された処理物の一部は、吸入管19と接続部材33との間の間隙36を介して回転板31の下側の粉砕室3内に流入する。処理物の他部は、吸入管19と接続部材33との間の間隙36から、接続部材33の連通孔34を介して回転軸22と回転軸23との間の間隙37内に流入し、間隙37を介して回転板31の上側の粉砕室3内に流入する。なお、回転軸23の開口部25を処理物の吸入口として用いることもできる。
Part of the processed material sucked through the
処理タンク44に蓄えられた処理物45を攪拌するために、粉砕タンク2に攪拌羽根を設けても良い。例えば、図2に想像線で示すように、円筒状部材の外側に羽根を設けた攪拌羽根38を、支持リング9に固定することにより、処理タンク44の周壁部を攪拌することができる。また、下板15の下側に攪拌羽根39を設けることにより、処理タンク44の底部を攪拌することができる。
In order to agitate the processed material 45 stored in the processing tank 44, a stirring blade may be provided in the pulverization tank 2. For example, as indicated by an imaginary line in FIG. 2, the peripheral wall portion of the processing tank 44 can be agitated by fixing the agitating
これらの攪拌羽根38、39は脱着可能とすることにより、処理物の性状(粘度、沈降性等)に応じて必要な形状や大きさ等を選定し、最適な条件で処理物を攪拌することができる。
By making these
そして、上記のように構成した粉砕機1の駆動源27を駆動させて、動力伝達部材及び回転軸23を介して粉砕タンク2を回転駆動させ、動力伝達部材及び回転軸22を介してローター30を粉砕タンク2と同一方向に回転させ、吸入管19を介して回転板31の下面側の粉砕室3内及び上面側の粉砕室3内に処理物45を吸入することにより、粉砕室3内において処理物45とメディア46とが一緒に攪拌されて粉砕される。そして、粉砕された処理物45は、セパレーター4によってメディア46から分離されて隙間7を介して粉砕室3外に流出する。そして、このようなことが繰り返されることにより、処理物45が所定の粒子径に形成されるものである。
Then, the drive source 27 of the crusher 1 configured as described above is driven to rotate the crushing tank 2 via the power transmission member and the
この場合、粉砕タンク2とローター30とは、同一方向に回転することになるので、粉砕室3内に充填されているメディア46は、粉砕タンク2の回転によって遠心力が与えられ、この回転数を調節することにより任意の大きさの遠心力に設定することができる。
In this case, since the crushing tank 2 and the
また、粉砕室3内に充填されたメディア46は、ローター30により攪拌されることになるが、この攪拌の回転数は、ローター30の回転数と粉砕タンク2の回転数との差となるので、攪拌により生ずる剪断速度は、両回転数を調節することにより任意の大きさとすることができる。
Further, the medium 46 filled in the pulverizing chamber 3 is stirred by the
従って、メディア46に作用する遠心力と剪断速度とを、自由に調節することが可能となり、これらの組み合わせを最適な条件に設定することにより、エネルギー効率が高く、摩耗量の少ない粉砕処理を行なうことが可能となる。 Accordingly, it is possible to freely adjust the centrifugal force and the shear rate acting on the medium 46, and by setting these combinations to optimum conditions, a pulverization process with high energy efficiency and low wear is performed. It becomes possible.
さらに、粉砕タンク2の回転による遠心力は、充填されたメディア46全体に与えられる。さらに、ローター30の回転による剪断速度についても、個々の回転ピン35と個々の固定ピン14、18との間で、上記の回転数の差に応じた剪断速度が得られることになり、充填されたメディア46全体に有効に作用することになる。
Further, the centrifugal force generated by the rotation of the grinding tank 2 is given to the entire medium 46 filled. Further, with respect to the shear rate due to the rotation of the
上記のように、これらの遠心力及び剪断速度は、充填されたメディア46全体についてほぼ一様に発生することになり、この結果、粉砕に必要な剪断力も、充填されたメディア46全体に渡って得られることになる。従って、上記の回転数の差が比較的小さい場合でも、大きな粉砕能力が得られることになり、エネルギー効率が高く、摩耗量の少ない粉砕処理を行なうことができる。 As noted above, these centrifugal forces and shear rates will occur approximately uniformly throughout the filled media 46, and as a result, the shear forces required for crushing will also occur across the filled media 46. Will be obtained. Therefore, even when the difference in the rotational speed is relatively small, a large crushing ability can be obtained, and a crushing process with high energy efficiency and a small amount of wear can be performed.
さらに、粉砕タンク2は、攪拌羽根38、39を備えているので、粉砕タンク2を回転させることにより、処理タンク44内に蓄えられた処理物45を均一に攪拌することが可能となる。特に、粘度の高い処理物45を処理する場合に有効となる。すなわち、粉砕タンク2の側面に備えられた攪拌羽根38により、処理タンク44の周壁部を攪拌することが可能となり、また、処理タンク44の下側に備えられた攪拌羽根39により、処理タンク44の底部を攪拌することが可能となる。従って、高粘度の処理物45であっても、処理タンク44内に澱みを生ずることなく均一な状態を保つことができる。
Furthermore, since the pulverization tank 2 includes the
さらに、粉砕室3内の処理物45は、粉砕タンク2の回転によって遠心力を受けるので、処理タンク44と粉砕室3との間で処理物45の循環量が増加することになる。微細な固形物を効率良く粉砕、分散するためには小さなメディア46を使用することが好ましいが、メディア46を小さくするほどセパレーター4の隙間7を狭くする必要があり、ローター30の回転による遠心力のみでは循環量が不足する問題がある。本発明では、セパレーター4の隙間7を小さくした場合でも、粉砕タンク2の回転による遠心力によって、処理物45の循環量を十分に大きくすることができる。
Furthermore, since the processed product 45 in the crushing chamber 3 receives a centrifugal force by the rotation of the crushing tank 2, the circulation amount of the processed product 45 increases between the processing tank 44 and the crushing chamber 3. In order to efficiently pulverize and disperse fine solids, it is preferable to use a small medium 46. However, the smaller the medium 46 is, the narrower the gap 7 of the
(粉砕試験)
図1〜図4に示す粉砕機を用い、炭酸カルシウムを懸濁したスラリーを下記の条件で処理する試験を行った。
処理タンク: 内径 450mm、高さ 600mm
処理物 : 水 50kg
炭酸カルシウム(d50=5.5μm) 50kg
分散剤(東亜合成、アロンA6004) 0.1kg
粉砕室 : 内径 180mm、高さ 80mm
メディア : 直径 0.5mm、充填量 3.8kg
回転数 : 粉砕タンク 201rpm
ローター 1015rpm
粉砕の目標粒径をd50=2.0μmとした場合、その到達時間は29分であり、1分間に、メディア1kg当たり、0.454kgの炭酸カルシウムを処理できる粉砕能力が確認された。
(Crushing test)
The test which processes the slurry which suspended calcium carbonate on the following conditions was done using the grinder shown in FIGS.
Processing tank: inner diameter 450mm, height 600mm
Processed product: Water 50kg
Calcium carbonate (d50 = 5.5μm) 50kg
Dispersant (Toa Gosei, Aron A6004) 0.1kg
Crushing chamber: Inner diameter 180mm, Height 80mm
Media: Diameter 0.5mm, filling amount 3.8kg
Number of revolutions: grinding tank 201rpm
Rotor 1015rpm
When the target particle size for pulverization was d50 = 2.0 μm, the arrival time was 29 minutes, and the pulverization ability capable of treating 0.454 kg of calcium carbonate per 1 kg of media per minute was confirmed.
比較のために、従来の粉砕機を用いて、下記の条件で試験を行った結果、上記の粉砕能力は0.237kgであった。従って、本発明の粉砕機は、従来の粉砕機よりも1.92倍の粉砕能力であることが確認された。
処理タンク: 内径 450mm、高さ 600mm
処理物 : 水 50kg
炭酸カルシウム(d50=5.5μm) 50kg
分散剤(東亜合成、アロンA6004) 0.1kg
粉砕室 : 内径 230mm、高さ 86mm
メディア : 直径 0.5mm、充填量 8.1kg
回転数 : ローター 1200rpm
For comparison, a conventional pulverizer was used to perform a test under the following conditions. As a result, the above pulverization capacity was 0.237 kg. Therefore, it was confirmed that the pulverizer of the present invention has a pulverization capacity 1.92 times that of the conventional pulverizer.
Processing tank: inner diameter 450mm, height 600mm
Processed product: Water 50kg
Calcium carbonate (d50 = 5.5μm) 50kg
Dispersant (Toa Gosei, Aron A6004) 0.1kg
Crushing chamber: inner diameter 230mm, height 86mm
Media: Diameter 0.5mm, Filling 8.1kg
Rotation speed: Rotor 1200rpm
(摩耗試験)
図1〜図4に示す粉砕機を用い、アルミナを懸濁したスラリーを下記の条件で処理し、セパレーターの摩耗量を測定する試験を行った。
処理タンク: 内径 450mm、高さ 600mm
処理物 : 水 45kg
アルミナ(d50=0.9μm) 5kg
粉砕室 : 内径180mm、高さ 80mm
メディア : 直径 0.8mm、充填量 3.7kg
回転数 : 粉砕タンク 469rpm
ローター 912rpm
粉砕の目標粒径をd50=0.38μmとした場合、その到達時間は12時間であり、セパレーターの摩耗量は、1時間に0.017質量%であることが確認された。
(Abrasion test)
Using the pulverizer shown in FIGS. 1 to 4, a slurry in which alumina was suspended was treated under the following conditions, and a test for measuring the amount of abrasion of the separator was performed.
Processing tank: inner diameter 450mm, height 600mm
Processed product: Water 45kg
Alumina (d50 = 0.9μm) 5kg
Crushing chamber: Inner diameter 180mm, Height 80mm
Media: Diameter 0.8mm, filling amount 3.7kg
Rotation speed: Crush tank 469rpm
Rotor 912rpm
When the target particle size for pulverization was d50 = 0.38 μm, the arrival time was 12 hours, and the amount of wear of the separator was confirmed to be 0.017% by mass per hour.
比較のために、従来の粉砕機を用いて、粉砕能力がほぼ等しくなるようにした下記の条件で試験を行った結果、上記の到達時間は8時間であり、セパレーターの摩耗量は、1時間に0.155質量%であった。従って、本発明の粉砕機では、セパレーターの摩耗量が、従来の粉砕機の約1/9であることが確認された。
処理タンク: 内径450mm、高さ600mm
処理物 : 水45kg
アルミナ(d50=0.9μm) 5kg
粉砕室 : 内径230mm、高さ86mm
メディア : 直径0.8mm、充填量6.57kg
回転数 : ローター1200rpm
For comparison, a conventional pulverizer was used and the test was performed under the following conditions so that the pulverization ability was almost equal. As a result, the arrival time was 8 hours, and the amount of wear of the separator was 1 hour. It was 0.155 mass%. Therefore, in the pulverizer of the present invention, it was confirmed that the amount of wear of the separator was about 1/9 that of the conventional pulverizer.
Processing tank: inner diameter 450mm, height 600mm
Processed product: 45kg of water
Alumina (d50 = 0.9μm) 5kg
Crushing chamber: inner diameter 230mm, height 86mm
Media: Diameter 0.8mm, Filling amount 6.57kg
Rotation speed: Rotor 1200rpm
1 粉砕機
2 粉砕タンク
3 粉砕室
4 セパレーター
5 リング状板
6 ディスタンスピース
7 隙間
8、11、13、17、21、29 ボルト
9 支持リング
10 上板
12 上配列板
14、18 固定ピン
15 下板
16 下配列板
19 吸入管
20 フランジ部
22、23 回転軸
24 支持板
25 開口部
26 蓋
27 駆動源
28 エアータンク
30 ローター
31 回転板
32、34 連通孔
33 接続部材
35 回転ピン
36、37 間隙
38、39 攪拌羽根
40 粉砕装置
41 基台
42 支柱
43 支持梁
44 処理タンク
45 処理物
46 メディア
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Crusher 2 Crushing tank 3
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003348102A JP2005111357A (en) | 2003-10-07 | 2003-10-07 | Grinder |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003348102A JP2005111357A (en) | 2003-10-07 | 2003-10-07 | Grinder |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005111357A true JP2005111357A (en) | 2005-04-28 |
Family
ID=34540397
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003348102A Pending JP2005111357A (en) | 2003-10-07 | 2003-10-07 | Grinder |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2005111357A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100940041B1 (en) | 2008-04-17 | 2010-02-04 | 유니원기연(주) | Separation type screen for a bead dispersion mill |
WO2019073835A1 (en) * | 2017-10-12 | 2019-04-18 | 東レ株式会社 | Media type disperser and liquid dispersoid manufacturing method |
-
2003
- 2003-10-07 JP JP2003348102A patent/JP2005111357A/en active Pending
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---|---|---|---|---|
KR100940041B1 (en) | 2008-04-17 | 2010-02-04 | 유니원기연(주) | Separation type screen for a bead dispersion mill |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090519 |
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Effective date: 20090521 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
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A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20090929 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |