JP6692104B1 - 二軸式分散機 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は本実施形態の二軸式分散機の説明図、図2はメディアの流れを示す二軸式分散機の要部拡大図である。図1に示すように、二軸式分散機1は、ベセル11と、ペースト入口12と、スクリュー13と、筒形の攪拌ロータ14と、ペースト出口15とを主要な構成要素として備える。また、ベセル11内には、メディアが、例えばベセル11の内部空間の30〜95%を占めるように充填されている。メディアとして、本実施形態では、粒子状の分散媒体であるビーズを用いているが,これに制限されるものではない。ビーズは、二軸式分散機1によって分散される分散対象物よりも、比重及び径が大きいビーズが用いられている。なお、ビーズの硬さ、粒子径などは、分散対象物(原料ペースト)の種類、粘度、比重などに応じて、適宜選択される。
続いて、二軸式分散機1の動作について説明する。
ペースト入口12から、ベセル11内部に、高粘度ペーストが投入され、スクリュー13および攪拌ロータ14が回転されると、攪拌ロータ14とスクリュー13との回転によって、メディアとペーストとの混合物の軸方向の流れが生じる。これにより、攪拌ロータ14の外部から、循環孔14cを経て、攪拌ロータ14の内部に戻り、第2案内部43によって攪拌ロータ14の外部に案内され、再び外部に出るという、メディアの循環流が発生する。
攪拌ロータ14を回転駆動する第1の駆動手段とは別の、第2の駆動手段にてスクリュー13を回転駆動するようにしているので、攪拌ロータ14の回転速度や製品の粘度に依存せず、メディアを循環させることができる。また、スクリュー13の回転速度を任意に設定できるので、回転速度を変化させることで、再始動性の改善、分散力の制御が可能となる。
回転案内板部41を有する場合と、回転案内板部を有しない場合とについて、比較試験(ベセル内圧力と吐出量(送液量)との関係についての試験)を行った。試験条件は、次の通りである。なお、ベセル内圧力としては、ペースト入口12に圧力センサ(図示せず)を設け、前記圧力センサの測定値を用いた。
高粘度ペースト(黒)
粘度:50Pa・s
1.ミル容量:3.0L
2.使用メディア径:φ1.2mm
3.メディア充填率:80%
4.攪拌ロータの周速:10m/s
5.スクリューの周速:3.0〜6.0m/s
図3〜図6に示す通りである。攪拌ロータ14の周速を10m/sで固定し、スクリュー13の周速を3.0〜6.0m/sの範囲で変化させたところ、スクリュー13の周速が4.0m/sを越える付近で、回転案内板部41を有する場合は、回転案内板部41を有しない場合よりも、吐出量が増大することがわかる。これは、スクリュー13と一緒に回転する回転案内板部41を設けることでメディアが円滑に循環するので、同じベセル内圧力でも吐出量が増大していると推測される。
以上のとおり、図面を参照しながら本発明の好適な実施形態を説明したが、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、種々の追加、変更または削除が可能である。
11 ベセル
11a ベセルジャケット(第3冷却水流路)
11b 第3冷却水入口(ベセル)
11c 第3冷却水出口(ベセル)
12 ペースト入口
13 スクリュー
14 攪拌ロータ
14a 筒状部
14b 肩部
14c 循環孔(開孔)
15 ペースト出口
16 ロータシャフト
17 スクリューシャフト
18,19 ピン
31 第1冷却水流路(攪拌ロータ)
31a 第1冷却水入口(攪拌ロータ)
32 第2冷却水流路(スクリュー)
32a 第2冷却水入口(スクリュー)
41 回転案内板部
41a 第1案内面
41b 第2案内面
42 第1案内部
43 第2案内部
G ギャップセパレータ
Claims (10)
- 分散対象物の入口より送り込まれる分散対象物を分散する分散機であって、
ベセルと、
前記ベセル内に配置されるスクリューと、
前記ベセル内において、前記スクリューと同軸上に、前記スクリューの周囲を取り囲むように配置される筒形の攪拌ロータと、
前記攪拌ロータに先端部が連結されるロータシャフトと、
前記ロータシャフトの基端部に連係され、前記ロータシャフトを回転駆動する第1の駆動手段と、
前記スクリューに先端部が連結され、前記ロータシャフトとは反対側に延びるスクリューシャフトと、
前記スクリューシャフトの基端部に連係され、前記スクリューシャフトを回転駆動する第2の駆動手段と、を備え、
前記攪拌ロータは、周壁を構成する筒状部と、前記筒状部の一端を閉じ前記ロータシャフトが連結される肩部と、を有し、
前記肩部に、前記攪拌ロータの内部と外部とを連通する開孔が形成され、
前記スクリューは、前記スクリューシャフトが連結される本体部と、前記本体部の外周に螺旋状に設けられた羽根と、を有し、
前記スクリューの回転により、前記ベセル内に充填されたメディアを前記攪拌ロータの肩部に設けられた開孔を通じて、前記攪拌ロータの内部と外部との間で循環させて、前記分散対象物を分散させ、
前記スクリューシャフトには、前記攪拌ロータの開放側と間隔をあけて、半径方向外方に前記攪拌ロータの内周面を越えるまで延び、前記攪拌ロータの内部から外部に前記メディアを案内する第1案内面を有する回転案内部が設けられていることを特徴とする、二軸式分散機。 - 前記回転案内部は、半径方向外方に前記攪拌ロータの外周面を越えるまで延びる、
請求項1に記載の二軸式分散機。 - 前記回転案内部は、板状である、
請求項1又は2に記載の二軸式分散機。 - 前記回転案内部は、前記分散対象物の入口から送り込まれる分散対象物を、前記攪拌ロータの外部に案内する第2案内面を有する、
請求項1乃至3のいずれか1項に記載の二軸式分散機。 - 前記スクリューシャフトは、前記回転案内部中央の前記スクリューシャフト基端側に第1案内部が隣接して設けられ、
前記第1案内部は、前記回転案内部に向かって外径が徐々に大きくなり、前記分散部対象物の入口より前記ベセル内に投入される分散対象物を、前記回転案内部の半径方向外方に案内するものである、
請求項1乃至4のいずれか1項に記載の二軸式分散機。 - 前記スクリューシャフトは、前記回転案内部中央の前記スクリューシャフト先端側に第2案内部が隣接して設けられ、
前記第2案内部は、前記回転案内部側に向かって外径が徐々に大きくなり前記メディアを前記回転案内部の半径方向外方に案内するものである、
請求項1乃至5のいずれか1項に記載の二軸式分散機。 - 前記スクリューと、前記スクリューを覆う前記攪拌ロータとの間に第1クリアランスを有し、
前記攪拌ロータと、前記攪拌ロータを覆う前記ベセルとの間に第2クリアランスを有し、
前記スクリューと前記攪拌ロータの回転により、前記メディアが、前記第1クリアランスから前記第2クリアランスを経て、前記開孔を通じて、前記第1クリアランスに戻るように循環流通する、
請求項1乃至6のいずれか1項に記載の二軸式分散機。 - 前記メディアと前記分散対象物の混合物が、前記攪拌ロータと前記ベセルとの間を流通した後に、前記分散対象物を前記メディアから分離させる分離機構をさらに備える、
請求項1乃至7のいずれか1項に記載の二軸式分散機。 - 前記第1の駆動手段と前記第2の駆動手段は、対向二軸型あるいは同心二軸型のいずれかを備える、
請求項1乃至8のいずれか1項に記載の二軸式分散機。 - 前記第1の駆動手段と前記第2の駆動手段は、互いに同方向あるいは異方向で回転させ、回転数を制御可能である、
請求項1乃至9のいずれか1項に記載の二軸式分散機。
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