JPH02180651A - 撹拌式ボールミル - Google Patents

撹拌式ボールミル

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JPH02180651A
JPH02180651A JP1297756A JP29775689A JPH02180651A JP H02180651 A JPH02180651 A JP H02180651A JP 1297756 A JP1297756 A JP 1297756A JP 29775689 A JP29775689 A JP 29775689A JP H02180651 A JPH02180651 A JP H02180651A
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stirring
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02CCRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C17/00Disintegrating by tumbling mills, i.e. mills having a container charged with the material to be disintegrated with or without special disintegrating members such as pebbles or balls
    • B02C17/16Mills in which a fixed container houses stirring means tumbling the charge
    • B02C17/161Arrangements for separating milling media and ground material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02CCRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C17/00Disintegrating by tumbling mills, i.e. mills having a container charged with the material to be disintegrated with or without special disintegrating members such as pebbles or balls
    • B02C17/16Mills in which a fixed container houses stirring means tumbling the charge

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、粉砕容器が、粉砕室壁によって画成されてい
る筒状の粉砕室と、粉砕室内に配置され突出する攪拌工
具を備えている少なくとも1つの攪拌装置とを有し、該
攪拌装置の軸線が粉砕室の中心縦軸線に平行に延びてお
り、攪拌装置と粉砕容器とがそれぞれ駆動装置により自
らの軸線のまわりに回転駆動可能であり、粉砕室が、被
粉砕物・粉砕補助体混合物内をほぼ自在に移動可能な粉
砕補助体によって部分的に充填されており、粉砕室が、
被粉砕物供給部と、被粉砕物・粉砕補助体・分離装置を
備えた被粉砕物排出部を有している攪拌式ボールミルに
関するものである。
〔従来の技術と問題点〕
固形物質を粉砕するための攪拌式ボールミルは以前から
知られているが、実際にはいわゆる湿式粉砕にだけ使用
されるのがほとんどである。即ち粉砕されるべき固形物
質を水、溶媒、バインダ溶液等の液体を含んだ懸濁液ま
たは分散液のなかで粉砕し、この場合同時に分散させる
ようにする。
いわゆる乾式粉砕のための公知の攪拌式ボールミル、即
ち液体を使用しないで固形物質を粉砕する攪拌式ボール
ミルも使用されるが、実際にはあまり効果的ではない。
西ドイツ特許第1482391号公報(米国特許第33
11310号公報に対応)からは、はぼ鉛直方向に配置
される筒状の粉砕容器を備えた攪拌式ボールミルが知ら
れている。この攪拌式ボールミルでは、同心に配置され
る攪拌装置が高速回転駆動可能に設けられている。攪拌
装置は攪拌軸を有し、はぼ半径方向に突出する攪拌工具
がリング状のディスクまたは攪拌アームとして該攪拌軸
に固定されている。粉砕室は粉砕補助体としての砂、ま
たはガラス、鋼、もしくは他の適当に硬い材料から成る
粉砕補助体によってその自由体積の75%以下を充填さ
れている。被粉砕物懸濁液は。
ポンプによって粉砕容器の下端から粉砕室に圧入され、
被粉砕物・粉砕補助体分離装置を通過した後粉砕室を上
端から離れる。被粉砕物・粉砕補助体分離装置は、粉砕
容器のカバーに固定されたリングと、攪拌軸と共に周回
するディスクとを有している。ディスクとリングの間に
は、粉砕室から外側へ向けて拡大している分離隙間が形
成されている0分離隙間の幅は、使用される最小の粉砕
補助体の直径よりも小さい、隙間の幅は、リングに対し
てディスクを軸方向に移動させることによって調整可能
である。この種の分離装置は、分離装置としての簡単な
ふるいとは逆に1例えば塗料、チョコレート等の高粘性
の被粉砕物を粉砕させる。
この攪拌式ボールミルは、水平方向にも、また鉛直方向
と水平方向の適当な中間の位置にも設置することができ
るが、やはり固形物質の乾式粉砕は不可能である。この
公知の攪拌式ボールミルは、粉砕室壁を含んでいる温度
調整スリーブによって取り囲まれている。温度調整スリ
ーブは通常冷却のために用いられ、即ち粉砕時に使用さ
れ熱に変換されるエネルギーを逃すために用いられる。
高粘性の被粉砕物の場合には、温度が低下すると共に粘
性は著しく増大する。その結果粉砕室壁の領域が集中的
に冷却させるためこの領域に特に高粘性の被粉砕物から
成る境界層が形成される。この境界層は絶縁作用がある
ために、粉砕室内部にある被粉砕物から粉砕室壁への熱
伝導を阻害し、場合によってはほとんど不可能にさせる
。このためこの攪拌式ボールミルの使用性は限定されて
いる。
固形物質を乾式粉砕するための攪拌式ボールミルも知ら
れている。その基本構造は、即ちほぼ鉛直方向に配置さ
れる筒状の粉砕容器と、これに同心に配置され高速回転
駆動可能な攪拌装置と、粉砕補助体による粉砕室の部分
充填とは上記の攪拌式ボールミルの場合と同一である。
粉砕されるべき固形物質は下方から空気によって粉砕室
に供給され、空気流の搬送作用により上端から粉砕室を
離れる。各種の実験を試みたところ、粉砕されるべき固
形物質粒の粉砕室内での滞留時間がかなり分散し、粉砕
結果が極めて不満足であることが判明した。これは固形
物質の粒子の統一性が充分でないためである。さらに被
粉砕物が粉砕室壁に沈積し、ミルの稼働を妨害するほど
強い錆が生じることになる。
西ドイツ特許第2811899号公報(米国特許第43
04362号公報)からは、隙間状の粉砕室を備えた攪
拌式ボールミルが知られている。
この場合、回転子と固定子との間に隙間状の粉砕室が形
成されている。この粉砕室の全横断面は円錐状である。
粉砕補助体は回転子または粉砕容器の表面を転動する。
この場合粉砕補助体は自由に運動することができない。
従って乾燥粉砕は不可能である。
西ドイツ特許公開第3536454号公報からは、鉱物
性の硬質物質を連続的に微粉砕するための環状隙間式ボ
ールミルが知られている。このボールミルでは、閉じた
粉砕容器のなかに1個の回転子が設けられている0回転
子の外面は粉砕容器の内面と共に粉砕隙間を画成してい
る。この粉砕隙間のなかには粉砕補助体が設けられる。
回転子の上面と下面は互いに逆方向に先細りになってい
る。この場合回転子ばかりでなく粉砕容器も回転駆動さ
れる。粉砕隙間の幅を調整するため、回転子または粉砕
容器をその中心軸線に対して横に移動させることができ
、それによって回転子と粉砕容器の偏心率を可変にする
ことができる。このボールミルも粉砕補助体の自由な運
動は保証されていない。
西ドイツ特許公告第1223236号公報から公知のこ
の種の攪拌式ボールミルでは、粉砕補助体に作用する遠
心力が該粉砕補助体を半径方向にて内側にある被粉砕物
排出口のほうへ流動しないようにするため、粉砕容器は
攪拌装置の軸線と同心の該粉砕容器の中心縦軸線のまわ
りに回転駆動可能になっている。よって粉砕補助体は攪
拌工具の作用を充分に受けず、その結果このボールミル
の粉砕効果は極めて小さい、乾燥粉砕の場合には、被粉
砕物と粉砕補助体が回転している粉砕室内壁に付着する
恐れがあり、従って被粉砕物と粉砕補助体とは相対運動
を実施しない。
西ドイツ特許第2806315号公報(米国特許第42
43183号公報)からは選別式粉砕装置が知られてい
る。この粉砕装置は内部に回転子を配置したドラムを有
し、体積が大きく、かさばり、粗く硬質の材料を加工、
選別、混合、粉砕するために使用される。このため回転
子はスリット工具を備えている。スリット工具は粉砕さ
れるべき材料に衝突してこれを粉砕する。もろい材料は
主に衝突の作用を受け、粘性のある材料は引き裂かれる
。この粉砕装置には付加的にボールを装入することがで
きる。この場合には回転子のスリット工具は遠心分離工
具の用を成す。ボールは粉砕手段だけの用を成し、特に
粉砕される八き材料の表面に作用をおよぼす。従って撹
拌式ボールミルのような微粉砕は不可能である。
〔発明が解決しようとする課題〕
本発明の課題は、湿式粉砕も乾式粉砕も可能であるよう
にすることである。
〔課題を解決するための手段〕 本発明は、上記課題を解決するため、撹拌装置の軸線が
粉砕室の中心縦軸線に対して偏心率で偏心していること
、粉砕室壁の領域に、中心縦軸線のほうへ開口する転向
面を備えた位置固定の少なくとも1つの転向体が設けら
れ、該転向体は、粉砕室壁から粉砕室内部の方向へ向け
られ、且つ粉砕室の長さの大部分にわたって延びている
ことを特徴とするものである。
〔発明の効果及び作用〕
本発明によれば、攪拌式ボールミルに対して通常行なわ
れる湿式粉砕もいわゆる乾式粉砕も実施することができ
る。攪拌装置を粉砕室に対して偏心して配置することに
より、粉砕補助体が自由に運動することが保証されるば
かりでなく、圧縮・分散ゾーンが形成される。この圧縮
・分散ゾーンにより熱の伝導が改善され、容器内壁への
付着を防止することができる。従って攪拌装置を粉砕室
に対して偏心して配置することと、粉砕室壁を独自に回
転運動させることとは重要である。この場合粉砕室壁の
回転数、即ち周速は個々の被粉砕物粒子の負荷頻度に対
して重要であり、一方攪拌装置の回転数は処理の集中性
に対して重要である。
即ち粉砕効果を最適にするため、粉砕容器の回転数は攪
拌装置の回転数に同調される。
粉砕容器を回転運動させ、攪拌軸を粉砕室に対して偏心
して配置することにより、被粉砕物・粉砕補助体混合物
は、狭くなって粉砕負荷が最も高くなっている横断面領
域へ強制的に搬送される。
粉砕室壁の周速を一定にして攪拌軸の回転数を上昇させ
ると、剪断力がより高くなり、従って太きな剪断応力を
必要とする被粉砕物の場合には、剪断効果が大きくなる
。粉砕室壁の周速を上昇させると、粉砕補助体に作用す
る遠心加速度がより大きくなり、粉砕補助体と粗い被粉
砕物とが粉砕室壁の領域で圧縮される。その結果比較的
粗く、強い粉砕を必要とする非粉砕粒子は特に集中的に
粉砕作用に曝される。攪拌装置が粉砕室に対して偏心し
ていることも粉砕にとって重要である。偏心率が大きい
と、即ち攪拌装置の外周と粉砕室壁の半径方向における
間隔が小さいと、粉砕容器と攪拌装置の回転運動によっ
て生じる剪断力が空間的に狭い範囲で被粉砕物に作用を
及ぼす。鎌状、スリット状の集中粉砕室、即ち横断面が
狭くなっていて被粉砕物が回転する粉砕容器の搬送作用
により通過しなければならない粉砕室の一部分の影響力
は強制的に増大する。被粉砕物は、負荷が最も高くなっ
ている領域を通過後、同様に横断面が狭くなっているい
bゆる分散ゾーンに達する。分散ゾーンでは、粉砕され
た被粉砕物の新たにつくられた表面が例えば液体で加湿
され、その結果再集合が阻止されるばかりでなく、被粉
砕物懸濁液または被粉砕物分散液が安定するにの粉砕効
果とされに続く分散効果は反復される。乾式粉砕の場合
も、攪拌装置と粉砕室壁の間の横断面が最も狭くなって
いる領域に続く領域での再集合も防止される。
粉砕室壁に付設される転向体は同時にスクレーパの用を
も成すが、この転向体により、被粉砕物・粉砕補助体流
動物は粉砕負荷が最適になっている領域へ案内される。
これによって上述した効果はさらに最適になる。転向体
の配置及び構成に関する詳細は、実施態様項1乃至5に
記載されている。
偏心率の数値範囲は実施態様項5に記載されている。
回転する粉砕室壁と攪拌装置との協働による」二記の粉
砕効果と分散効果は実施態様項7乃至10に記載の転向
体の配置によって最適となる。これによって特に集中的
な流動が生じるからである。
攪拌式ボールミルを水平に配置する場合、即ち粉砕容器
を横置きにする場合、実施態様項11に記載の構成によ
り、転向体は被粉砕物の集中度が特に小さくなっている
領域に配置されることになる。
実施態様項12及び13により、被粉砕物の異なる成分
を粉砕室の異なる位置に、従って粉砕の異なる時点で粉
砕過程に提供することができる。
実施態様項15に記載の構成は、特に実施態様項16の
構成で補完することにより、乾式粉砕において有利であ
る。攪拌装置と粉砕容器の回転数を目的に応じて調整す
ることにより、被粉砕物・粉砕補助体混合物のラッパ状
の表面の特に好都合な形状が得られる。さらに粉砕容器
を回転運動させることによっである種の精選過程が得ら
れ、粗い粒子はど粉砕室の半径方向にて外側の領域へ達
する。これによって半径方向にて外側の領域における粉
砕補助体の集中度が高くなって、粉砕過程が改善される
。洗浄空気の供給は精選過程にとって有利である。
実施態様項17にしたがって粉砕室底部を粉砕室の中心
縦軸線の方向へ移動可能に構成すると、粉砕室への粉砕
補助体の充填を、従って粉砕効果を変化させることがで
きる。さらに実施態様項15及び16に記載の構成に関
連して、被粉砕物・粉砕補助体混合物のラッパ状の表面
と吸い出し装置との相対間隔を調整することができる。
実施態様項19ないし21に記載の構成により。
粉砕を特に集中的に行なうことができる。
実施態様項22及び23に記載の構成により、乾式粉砕
または粘性が極めて高い被粉砕物の湿式粉砕が可能にな
る。この場合実施態様項24ないし27に記載の構成に
より、分離隙間の幅を好都合に調整することができるば
かりでなく、粉砕補助体を粉砕室から排出させることが
できる。
粉砕室内での非粉砕粒子に対する滞留時間スペクトルを
可能な限り狭くするためには実施態様項28に記載の構
成が有利である。これによって、供給された被粉砕物の
量を、微粉砕され排出された被粉砕物の量に正確に対応
させることができる。
本発明による構成は、被粉砕物が常時供給され。
これに対応して粉砕された被粉砕物を取り出すようにし
た連続的に作動する攪拌式ボールミル全般に適用するこ
とができるが、チャージ式に作動する攪拌式ボールミル
にも適用することができる。
しかし本発明による構成は、連続的に作動する攪拌式ボ
ールミルに適用したほうがより効果的である。
〔実施例〕
次に、本発明の実施例を添付の図面を用いて説明する。
第1図に図示した攪拌式ボールミルは、はぼ筒状の粉砕
容器1を有している。粉砕容器1は温度調整スリーブ2
を備えている。温度yl!11スリーブ2には温度調整
媒体、即ち冷却媒体或いは加熱媒体のための供給部3及
び排出部4が通じている。
温度調整媒体は、貫流方向を示す矢印15にしたがって
温度調整スリーブ2を貫流する。筒状の粉砕容器1の中
心縦軸線6は鉛直方向に延び、即ち粉砕容器1は鉛直方
向に立っている。粉砕容器1は、中心縦軸線6に垂直に
延びる底部7によってその下部を閉鎖されている。粉砕
容器1は、中心縦軸線6に同心に配置されスラスト玉軸
受として形成された回転軸受8を介して、簡単に図示し
た基台9で支持されている。即ち粉砕容器1はその中心
縦軸[6の周りに回転可能である。粉砕容器1を回転駆
動するために、基台9で支持される粉砕容器駆動モータ
10が設けられている。駆動モータ10の軸11は中心
縦軸線6に平行に配置され、摩擦車式伝動装置12を介
して粉砕容器1を駆動する。このため軸11には摩擦車
13が装着されている。摩擦車13は、粉砕容器1の外
面に設けられたリングシリンダ状の摩擦面14に当接す
る。リングシリンダ状の摩擦面14と摩擦車13の直径
が大きく異なっているので、粉砕容器1の駆動を比較的
低速で行なうことができる。
粉砕容器1内には攪拌装置15が設けられている。攪拌
装置15は、大体において通常どおりに攪拌軸16と、
該攪拌軸16に設けられる攪拌工具17から構成されて
いる。攪拌工具17は、貫通孔18を備えた攪拌ディス
クである。攪拌軸16は、底部7とは逆の側の上部領域
において。
攪拌軸軸受19で片持ち式に支持されている。軸受19
は、基台9で図示していない態様で回転不能に支持され
る端面側のカバー20で保持されている。カバー20と
粉砕容器カバー21との間にはパツキン22が配置され
ている。このパツキン22は、中心縦軸線6に同心に設
けられている。
攪拌装置15は、基台9と図示していない態様で結合さ
れる攪拌装置軸線モータ23によって駆動される。駆動
モータ23の軸24は攪拌装置軸線25に平行に延びて
いる。この駆動はベルト伝動装置26により攪拌軸16
に伝えられる。攪拌装置軸線25と中心縦軸線6とは互
いに平行に延びており、且つ偏心率eだけ互いにずれて
いる。
粉砕容器1の回転不能なカバー20には、種々の成分を
供給するための供給装置が設けられている。これらの供
給装置は粉砕容器1内に収納され操作される。本実施例
の場合は供給スクリュー27である。この供給スクリュ
ー27により、装入ホッパー28を介して供給された被
粉砕固形物質が供給管29内へ搬送され、該供給管29
を通って粉砕容器1内にある粉砕室30へ搬送される。
さらに供給管31が設けられている。供給管31はカバ
ー20を通って粉砕室30内部へ案内され、ポンプ32
により液体が供給される。粉砕室30は少なくとも50
%粉砕補助体33で充填される。
この記載は、空の粉砕室30内での粉砕補助体33の流
し込み体積を表している。空の粉砕室30は、粉砕容器
1内にある攪拌装置15の体積を除いた粉砕容器1の体
積に等しい。
被粉砕物は粉砕室30から下方へ流れて被粉砕物排出ダ
クト34から排出される。粉砕補助体33を粉砕室30
内にある被粉砕物から分離させるために、環状隙間分離
装置35が設けられている。環状隙間分離装置35では
、粉砕容器1の底部7に中心縦軸線6に同心に設けられ
粉砕容器1と共に回転するリング36とディスク37と
の間に分離隙間38が形成されている0分離隙間38の
幅aは、使用される最小の粉砕補助体33の直径すより
もかなり小さい0通常幅aは最小の直径すの半分以下で
ある。ディスク37は、図示していない駆動装置により
中心縦軸線6の周りに回転駆動可能である。さらにディ
スク37は中心縦軸線6の方向へ移動することができ、
これにより。
分離隙間38が截頭円錐状に形成されているので分離隙
間38の幅aを変えることができる。この種の環状隙間
分離装置35は攪拌式ミルの場合−般に公知である。
温度調整媒体の供給部3による供給と排出部4による排
出は、通常の管回転連結部39を介して行なう。管回転
連結部39は、パツキン40により基台9に対して密封
されている。
粉砕室30には転向体41が設けられている。
転向体41は、粉砕室30を外部に対して境界づけてい
る粉砕容器1の筒状の粉砕室壁42に、或いはその近く
に設けられている6転向体41は、はぼ筒状の粉砕室壁
42の長さ方向に延びている。
また転向体41は、半径方向にてほぼ内側に延びる上部
の保持アーム43により、回転不能なカバー20と結合
され、即ちこれに固定された軸受19と結合されている
。特に第2図と第3図かられかるように、平坦にまたは
場合によっては湾曲して形成される中心縦軸線6側の転
向面44を具備する転向体41は、半径方向にも筒状の
粉砕室壁42に対して接線方向にも配置されておらず、
粉砕室壁42の接線45と角度Cを成すように配置され
ている。角度Cは10°ないし50°である。さらに転
向体41は、衝突する被粉砕物と粉砕補助体の流動を半
径方向にて内側に転向させるように配置されている。こ
のため転向体41はもちろん十分に硬く、即ち頑丈に形
成されている。
転向体41は粉砕室壁42側に尖端46を有し。
その結果転向体41は粉砕室壁42のスクレーパの用を
も成す。転向体41の横断面での@fは粉砕室30の直
径りのほぼ5%ないし20%である。
偏心率eは粉砕室の直径りのほぼ2.5%ないし15%
である。攪拌装置15の直径dに対しては条件D>d+
eが適用される。転向体41は上部から下部へ先細りに
なっており、即ちその@fは底部7の付近で上端よりも
狭くなっている。これは粉砕補助体33の押圧、特に攪
拌式ボールミル始動時の押圧を避けるためである。幅f
の前記範囲は、転向体41の幅広端部及び幅狭端部に関
わっている。
攪拌装置15の回転方向47は5通常粉砕容器1の回転
方向48とは逆方向である(第2図を参照)。一般には
、攪拌装置15の周速を粉砕室壁42の周速よりも大き
くして、攪拌装置15の領域で、特に攪拌工具17の間
の領域で被粉砕物の流動速度をより高くする必要がある
。なぜなら。
この領域での被粉砕物に対する流動横断面積は攪拌工具
17が設けられているために減少しているからである。
一方攪拌装置15の回転方向47′を粉砕容器1の回転
方向48と同方向にすることもできる(第3図参照)、
このような粉砕容器1と攪拌装置15の同方向駆動は、
被粉砕物の流動がスムーズでない場合に合目的である。
なぜならこれによって、流動性に難がある被粉砕物が特
定の領域で転勤だけを行なうことを阻止することができ
るからである。これは、粉砕容器1と攪拌袋!!15と
を逆方向に駆動する場合に逆方向の流動が互いにぶつか
りあう際に生じる。同方向の駆動の場合、攪拌装置15
と粉砕室壁42の間の粉砕室の横断面が狭くなっている
領域で、攪拌装置15が粉砕容器1に対して偏心して配
置されているのでポンプ効果が生じる。このポンプ効果
によって被粉砕物が局所的に転動することが防止される
逆方向駆動の場合、第2図かられかるように、転向体4
1は粉砕室壁42と攪拌装置15の間の狭くなっている
横断面領域49の入口に配置されている。狭くなってい
る横断面領域49は粉砕室の半分であり、ここに攪拌装
置15が配置され。
且つ中心縦軸線6を含む(仮想の)中心縦面が画成され
る。この中心縦面は、軸線6と25を含む面に対して法
線方向に位置している。同方向駆動の場合には、第3図
かられかるように、転向体41は狭くなっている横断面
領域49の出口に配置されている。生じる流動を流動方
向を示す矢印50(第2図)或いは50′ (第3図)
で示した。
粉砕効果は1通常のように、粉砕補助体33が攪拌装置
15或いは粉砕室壁42によって加速または減速され、
被粉砕物内にある固形物質が粉砕補助体33の運動によ
って粉砕され、液体内で分散されることによって行なわ
れる。攪拌装置15と粉砕室壁42との最小間隔h、即
ち各攪拌工具15の外端と粉砕室壁42との最小の間隔
は粉砕室30の直径りの3%ないし15%の範囲内であ
る。さらに図かられかるように、攪拌装置15の全体積
は粉砕室30の体積に比べて小さい。どのような場合も
粉砕室30の体積の高々20%である。通常は攪拌装置
15の体積は粉砕室30の体積の10%以下である。
次に説明する実施例では、上記の実施例における構成要
素と同じ構成要素には同じ符号を付し、その説明は省略
することにする。また第4図に図示した実施例で、上記
実施例の構成要素と機能が同じで構成がわずかに異なっ
ている構成要素には符号にaを追加し、詳細には説明し
ないことにする。
第4図に図示した攪拌式ボールミルにおいては。
被粉砕物は懸濁液であり、即ち液体にWA濁された固形
物質であり、被粉砕物ポンプ51により被粉砕物供給管
52を介して粉砕容器の底部7aを通じて供給される。
この供給は公知の管回転連結部39aを用いて行なう。
この管回転連結部39aには温度調整媒体のための供給
部3及び排出部4も案内されている。粉砕された被粉砕
物の排出は。
粉砕容器の上部領域において環状隙間分離装置53にに
よって行なう。この環状隙間分離装置53は分離隙間5
4を有し、該分離隙間54は、粉砕容器1aの上面に固
定されるリング55と、攪拌軸軸受19に装着されたカ
バーディスク56との間に形成されている。この分離隙
間54の幅と最小の粉砕補助体33の直径との比は第1
図の実施例で説明したことが適用される。粉砕補助体3
3から自由になった被粉砕物は環状隙間分離装置53の
後方でリング状の排出カップ57のなかへ流動し、ここ
から排出溝58へ達する。この構成の場合軸受19は担
持アーム59によって基台9に固定されている。転向体
41aはカバーディスク56に固定され、従って粉砕容
器1a及び攪拌軸15に対しても位置固定されている。
第5図の実施例を説明するにあたっても、−上記の構成
要素と機能が同じであるが、構成がわずかに異なってい
る構成要素に対しては符号にbを付し、新たな説明は省
略する。粉砕容器1bは図面を簡単にするため温度調整
スリーブだけを図示した。粉砕容器1bは、攪拌軸軸受
19に固定されているカバー20bに被粉砕物供給穴6
0を有している。この被粉砕物供給穴60を通って被粉
砕物は乾燥した固形物質として、または予め混合された
懸濁液として、即ち固形物質と液体を別々に添加した流
動体として粉砕室30に供給される。
軸受19は、従ってカバー20bも、簡単に図示した担
持アーム59によって基台9bに対して支持されている
粉砕容器1bの底部7bには、粉砕容器1bの中心縦軸
線6に同心に被粉砕物・粉砕補助体分離装置61が設け
られている。被粉砕物・粉砕補助体分離装置61は、底
部7bに挿着された排出板62を有している。その排出
穴63の直径はgで、粉砕補助体33の直径すよりもが
なり大きい。さらに排出板62の下方には密閉板64が
設けられている。密閉板64は回転軸受65を介してア
ングルレバ−66で支持されている。アングルレバ−6
6はその中央の旋回支持部材67により基台9bに旋回
可能に支持されている。アングルレバ−66の他端には
、空気圧または液圧で作動可能なピストン・シリンダ駆
動装置として形成されている位置調整駆動装置68が係
合している。位置調整駆動装置68も同様に基台9bで
支持されている。排出板62の排出穴63は截頭円錐状
に拡大されており、即ち下方へ円錐形になっている。
排出穴63には、これに対応する充填体69が配置され
ている。充填体69は密閉板64上に設けられている。
位置tA !1 !!動装置68を適宜操作することに
よって密閉板64を次の位置へもたらすと、各充填体6
9はそれぞれ排出板64の1つの排出穴63を塞ぐ。位
置調整駆動装置68を、密閉板64が排出板62から下
方へ完全に離れるように逆の位置へ移動させると、粉砕
補助体33の充填を下方へ排出量63によって取り去る
ことができる。密閉板64を下方へわずかに取り去ると
、分Wl隙間7oが充填体69と排出板62の間に生じ
る。分離隙間70は、位置調整駆動装置i68を適当に
制御することによって、粉砕補助体33が粉砕室30へ
回収され、一方被粉砕物が下方へ取り去られるようにそ
の大きさが選定されている。
即ち位置調整駆動装置68の制御に応じて分離隙間70
の幅aを調整することができ、従って被粉砕物の排出速
度を調整することができる。
転向体41bは、その保持アーム43bを介してカバー
20bで旋回可能に支持されている。旋回運動は、空気
圧または液圧で作動可能なピストン・シリンダ駆動装置
として形成されている旋回駆動装置71を用いて行なう
。旋回駆動装置71は基台9bに固定されている。回転
しないカバー20bと回転能動可能な粉砕容器1bとの
間のパツキンは、滑りリングパツキン72(第5図の右
側を参照)またはリップパツキン73(第5図の左側を
参照)を用いて行なう。
第5図の実施例では、回転軸受8は直接基台9bに支持
されているのではなく、計量テーブル74で支持されて
いる。計量テーブル74は枢着支持部75(例えばいわ
ゆる刃状支持部)及び重量測定装置76(例えばいわゆ
るロードセル)を介して基台9bで支持されている1重
量測定装置76により、ボールミルの全重量が被粉砕物
・粉砕補助体をも含めて常に一定になるように、即ち粉
砕室30の被粉砕物充填レベル78が一定に保持される
ように1位M調整駆動装置68が調整器77を介して制
御される。換言すれば、単位時間当たりに排出される被
粉砕物の量が単位時間当たりに供給される量と成分上等
しくなるように被粉砕物の排出量が制御される。
第6図に図示した実施例の場合も1機能が同じで構成が
わずかに異なっている構成要素には符号にCを付し、特
に説明はしない。
第6図の実施例では、粉砕容器ICの底部7Cは完全に
閉塞されている。被粉砕物の排出は、第4図の実施例の
場合と同様に行なわれる。被粉砕物を供給するため、転
向体41cには供給ダクト80が設けられている。供給
ダクト80は、外部からカバーディスク56へ案内され
る供給管に接続され、その供給穴82は底部7cの近く
にある。
転向体41cには他の供給ダクト83が設けられている
。供給ダクト83も同様に外部の供給管84に接続され
、その供給穴85は、底部7cのかなり上方の、粉砕室
30の軸線方向にて中央部で粉砕室30に通じている。
この第2の供給ダクト83によって例えば他の成分が供
給される。この他の成分は、第1の供給ダクト8oの底
部7c付近に供給された被粉砕物成分がすでにある一定
の粉砕過程を蒙ったときに供給される。
第7図の実施例の場合も、前記実施例の構成要素と機能
が同じで構成がわずかに異なっている構成要素に対して
は符号にdを付ける。粉砕容器1dのカバー20dには
被粉砕物供給穴60dが形成されている。底部7dは完
全に閉塞している。
転向体41dは中空に形成されている。この中空空間は
被粉砕物排出ダクト86を形成している。
この被粉砕物排出ダクト86の被粉砕物流入穴87は底
部7cの近くにある。被粉砕物流入穴87は分離装置8
81例えばふるいで閉塞されている0分層装置88は被
粉砕物を通過させるが、粉砕補助体33を粉砕室30内
に抑止させる。被粉砕物は排出ダクト86を通って外側
の被粉砕物排出管89内へ流れる。排出ダクト86は、
第6図の実施例における供給ダクト80.83と同様に
、わずか数ミリメートルの幅を有しているにすぎない、
従って転向体41d或いは転向体41cの横断面は、他
の実施例による閉じた構成に対し変える必要はない。
第8図の実施例では、上記の実施例と構成が異なって機
能が同じ構成要素には符号にeを付すことにする。粉砕
容器1eは底部7eによって閉塞されている。底部7e
には、中心縦軸線6に同心に、該中心縦軸線6の方向へ
移動可能な案内棒91のための移動案内部90が形成さ
れている。
案内691には、粉砕室30eを画成している粉砕室底
部92が固定されている。図示していない駆動装置によ
り案内棒91を適当に移動させることにより、粉砕室底
部92は中心縦軸線6の方向へ位置調整される。それに
よって粉砕室30eの体積が増減する。攪拌装置15e
の攪拌工具17は簡略に図示されている。攪拌軸16e
は中空に形成され、被粉砕物供給ダクト93を有してい
る。
被粉砕物供給ダクト93は、攪拌軸16eの自由端で、
即ち粉砕室底部92の付近で、穴94を通って粉砕室3
0eに通じている。穴94に隣接した攪拌工具17を回
転運動させることにより、被粉砕物供給ダクト93を通
って供給された被粉砕物は即座に集中的に粉砕補助体3
3から成るベツドと結合する。
粉砕容器1eと攪拌装置15sを回転運動させることに
より、被粉砕物と粉砕補助体の混合物の表面95はいわ
ゆる龍巻を形成する。即ち表面95はほぼらっは状にな
る。つまり表面95と上部カバー20eの間には、被粉
砕物及び/または粉砕補助体33によって充填されない
自由空間96が生じる。この自由空間96には1回転し
ないカバー20eに取付けられ該カバー20eを貫通し
て案内される吸込管97が設けられている。
吸込管97は、前記表面95側の下面に、粉砕補助体3
3を通過させないふるい穴98を有している。吸込管9
7によって被粉砕物或いは被粉砕物の微粒成分が吸い出
される。さらにカバー20eには、自由空間96へ案内
されている洗浄空気用接続部99が設けられている。洗
浄空気用接続部99により洗浄空気が自由空間96内へ
吹き込まれ、洗浄空気は詰まったふるい穴98を開口さ
せる。
昇降床として用いられる粉砕室底部92は、粉砕室30
e内での粉砕補助体33のパック密度をいろいろにyA
llする用をなすばかりでなく、被粉砕物と粉砕補助体
の混合物の表面95と、吸込管97のふるい穴98との
間隔を生じさせる用をも成す。第8図には転向体は図示
されていないが、第4図の実施例の場合と同一に構成さ
れている。
第9図から第11図までに図示した実施例の場合も、前
記実施例の場合と機能が同じで構成が異なっている構成
要素には符号にfを付した。この実施例の攪拌式ボール
ミルは、これまでの実施例のような縦型のボールミルで
はなく、いわゆる横型のボールミルである。即ち粉砕容
器1fの中心縦軸線6fは水平に延びている。攪拌装置
15fの軸線25fも同様である。攪拌軸16は同様に
片持ち式に攪拌軸軸受19fで支持されている。
攪拌軸軸受19fは、担持アーム59fによって基台9
fに支持されている。攪拌工具17fは攪拌アームとし
て形成されている。
粉砕容器1fは、攪拌軸軸受19fの領域で支持ローラ
1oにより機台9fに対して支持されている。粉砕容器
1fは、端面を形成している底部7fとは逆の側の領域
に、中心縦軸線6fに同心に配置される中空のジャーナ
ル101を具備している。ジャーナル101は軸受10
2を介して機台9fに対して支持されている。中空のジ
ャーナル101を貫通して被粉砕物供給管52fが案内
され、該被粉砕物供給管52fを通って被粉砕物が粉砕
室30fに供給される。粉砕した被粉砕物の排出は、カ
バーディスク56fとリング55fとの間に形成された
環状隙間分離装置53fによって行なう、粉砕容器1f
の回転味動は、この実施例の場合も粉砕容器旺動モータ
10と摩擦車式伝動装ff156fとを介して行なう。
転向体41fは、粉砕容器1fと攪拌装置15fとを逆
方向に回転させる場合(第10図参照)も、同方向に回
転させる場合(第11図を参照)も、上部領域に配置さ
れ、即ち粉砕容器1fの頂部線の領域に配置される。こ
の領域では粉砕補助体33に作用する重力のために粉砕
補助体33の集中度は最も小さい、転向体41の配置に
関する他の点は、第1図から第3図までの実施例で述べ
たことに同じである。
第12図と第13に図示した実施例の場合も、機能が同
じで構成が異なっている構成要素には符号にgを付する
ことにする。粉砕容器1gには攪拌装置15gが配置さ
れ、該攪拌装置15gは半径方向に突出する棒材として
形成された攪拌工具17gを備えている。カバー20g
には、攪拌軸軸受103を介して第2の攪拌装置104
が支持されている。この第2の攪拌装置104は攪拌軸
105と攪拌工具106とを有している。攪拌工具10
6は攪拌装置16gの攪拌工具17gと半径方向でオー
バーラツプしており、衝突を避けるため攪拌装置15g
に対して軸方向にずらして配置されている。攪拌装置1
5g直径dと攪拌装置104の直径d′とは異なってい
る。第2の攪拌装置104の開動はベルト伝動装置10
7を介して図示していないモータにより行なう、粉砕容
器1gの中心縦軸線6gに対する第2の攪拌装置104
の中心縦軸線108の偏心率e′は、前記偏心率eとは
異なる。第13図かられかるように、粉砕容器1gと攪
拌装置15gと攪拌装置104とは同方向に回転する1
図では第2の攪拌装置104の回転方向を109で示し
た。もちろん逆方向の回転を任意に組み合わせることも
可能である。
攪拌装置15gと粉砕室壁面との間隔に関する前記記載
は、第2の攪拌装置104に対しても適用される。また
両攪拌装置15gと104に対しては、その全体積が粉
砕室30gの体積の高々20%であるという前記記載も
適用される。
次に、本発明の実施態様を列記しておく。
(1)転向体(41)の稜(尖端46)が粉砕室壁(4
2)の付近まで達していることを特徴とする請求項1に
記載の攪拌式ボールミル。
(2)転向体(41)の転向面(44)が粉砕室壁(4
2)の接線(45)と10°ないし50’の角度(c)
で交わっていることを特徴とする請求項1に記載の攪拌
式ボールミル。
(3)転向体(41)が粉砕室壁(42)の接線(45
)と調整可能な角度(c)で交わっていることを特徴と
する請求項1に記載の攪拌式ボールミル。
(4)転向体(41)が粉砕室(30)の定置の境界壁
に旋回可能に支持されていることを特徴とする。上記第
3項に記載の攪拌式ボールミル。
(5)粉砕室(30)の直径(D)に対する転向体(4
1)の幅(f)がほぼ0.050≦f≦0.2Dである
ことを特徴とする請求項1に記載の攪拌式ボールミル。
(6)粉砕室(30)の直径(D)に対する攪拌軸線(
25)の偏心率(e)が0.1D≦e≦0.4Dである
ことを特徴とする請求項1に記載の攪拌式ボールミル。
(7)転向体(41)の転向面(44)が、粉砕容器(
1)の回転方向(48)に関して、粉砕室壁(42)に
隣接する稜(尖端46)の後方に配置されていることを
特徴とする請求項1に記載の攪拌式ボールミル。
(8)転向体(41)が、粉砕室(30)の横断面が狭
くなっている領域(49)への移行部に配置され、攪拌
軸線(25)が前記横断面が狭くなっている領域(49
)に配置され、該横断面が狭くなっている領域(49)
が、中心縦軸線(6)を通る面によって画成され、該面
は、中心縦軸線(6)と攪拌軸線(25)によって張ら
れる面に対して法線方向に位置していることを特徴とす
る。上記第7項に記載の攪拌式ボールミル。
(9)粉砕容器(1)の回転方向(48)と攪拌装置(
15)の回転方向(47)とが互いに逆方向であること
、転向体(41)が粉砕容器(1)の回転方向(48)
に関して前記横断面が狭くなっている領域(49)の入
口に配置されていることを特徴とする、上記第8項に記
載の攪拌式ボールミル。
(10)粉砕容器(1)の回転方向(48)と攪拌装置
(15)の回転方向(47)とが互いに同方向であるこ
と、転向体(41)が粉砕容器(1)の回転方向(48
)に関して前記横断面が狭くなっている領域(49)の
出口に配置されていることを特徴とする、上記第8項に
記載の攪拌式ボールミル。
(11)攪拌軸線(25f)と中心縦軸線(6f)がほ
ぼ水平方向に延びていること、転向体(41)が粉砕室
(30f)の上部領域に配置されていることを特徴とす
る、上記第8項に記載の攪拌式ボールミル。
(12)転向体(41c)内に、被粉砕物のための少な
くとも1つの供給ダクト(80,83)が形成され、該
供給ダクト(80,83)はその供給穴(82,85)
によって粉砕室(30)に通じ、且つ被粉砕物供給部(
81゜84)に接続していることを特徴とする請求項1
に記載の攪拌式ボールミル。
(13)複数個の供給ダクト(80,83)が設けられ
、該供給ダクト(80,83)の供給穴(82,85)
が互いに間隔をもって粉砕室(30)に通じていること
を特徴とする、上記第12項に記載の攪拌式ボールミル
(14)転向体(41d)内に被粉砕物排出ダクト(8
6)が形成され、該被粉砕物排出ダクト(86)は被粉
砕物流入穴(87)を介して粉砕室(30)に連通し、
被粉砕物流入穴(87)には被粉砕物・粉砕補助体分離
装置(88)が配置されていることを特徴とする請求項
1に記載の攪拌式ボールミル。
(15)攪拌軸線(25e)と粉砕室(30e)の中心
縦軸1@ (6)がほぼ鉛直方向に配置されていること
、被粉砕物・粉砕補助体混合物で充填されない粉砕室(
30e)の上部領域に、被粉砕物微成分のための吸い出
し装置(吸い出し管97)が配置されていることを特徴
とする請求項1に記載の攪拌式ボールミル。
(16)自由空間(96)に、洗浄空気供給用の接続部
(99)が通じていることを特徴とする、上記第15項
に記載の攪拌式ボールミル。
(17)粉砕室(30e)を画成している粉砕室底部(
92)が中心縦軸線(6)の方向に移動可能に形成され
ていることを特徴とする請求項1または上記第1項から
第15項までのいずれか1つに記載の攪拌式ボールミル
(18)攪拌装置(15)が被粉砕物供給ダクト(93
)を具備し、該被粉砕物供給ダクト(93)が、粉砕室
(30a)を画成している底部(92)の領域で穴(9
4)によって粉砕室(30e)に通じていることを特徴
とする請求項1または上記第1項から第15項までのい
ずれか1つに記載の攪拌式ボールミ ル。
(19)粉砕室(30g)内に複数個の攪拌装置(15
g、104)が配置され、該攪拌装置(15g、104
)の攪拌軸線(25,108)が粉砕室(30g)の中
心縦軸線(6g)に対して異なった偏心率(e# e’
 )を有していることを特徴とする請求項1に記載の攪
拌式ボールミル。
(20)攪拌装置(15g、104)の攪拌工具(17
g、106)が軸方向に互いにずれており、且つ互いに
半径方向にてオーバーラツプしていることを特徴とする
、上記第19項に記載の攪拌式ボールミル。
(21)攪拌装置(15g、104)が異なる直径(d
、d″)を有していることを特徴とする。上記第19項
に記載の攪拌式ボールミル。
(22)攪拌軸線(25)と粉砕室(30)の中心縦軸
線(6)がほぼ鉛直方向に配置されていること、被粉砕
物供給部が上部カバー(20)に配置され、被粉砕物・
粉砕補助体分離装置(35,61)が対向する下部底部
(7)に配置されていることことを特徴とする請求項1
に記載の攪拌式ボールミル。
(23)被粉砕物・粉砕補助体分離装置I(35)が、
粉砕容器(1)を取り囲むリング(40)とディスク(
37)との間に形成され円錐状に延びている分離隙間(
38)として形成され、分離隙間(38)の隙間幅(a
)を変化させるため、ディスク(37)が中心縦軸線(
6)の方向に移動可能に形成されていることを特徴とす
る、上記第22項に記載の攪拌式ボールミル。
(24)ディスク(37)がリング(40)に対して相
対的に回転駆動可能であることを特徴とする、上記第2
3項に記載の攪拌式ボールミ ル。
(25)被粉砕物・粉砕補助体分離装置(61)が複数
個の出口(63)を備え、該出口の直径(g)が最も大
きな粉砕補助体(33)の直径(b)よりも大きいこと
、出口(63)に対して位置調整可能な、即ち出口(6
3)から下方へ離隔可能な密閉板(64)が設けられて
いることを特徴とする。上記第22項に記載の攪拌式ボ
ールミル。
(26)密閉板(64)が回転自在に支持されているこ
とを特徴とする、上記第25項に記載の攪拌式ボールミ
ル。
(27)出口(63)が下方へ截頭円錐状に拡がるよう
に形成されていること、密閉板(64)に、形状の点で
且つ横断面の点で出口(63)に適合した充填体(69
)が配置され、該充填体(69)と出口(63)の間に
、密閉板(64)を出口(63)に対して相対的に位置
調整することにより、異なる幅(a、)の分離隙間(7
0)が形成可能であることを特徴とする、上記第26項
に記載の攪拌式ボールミル。
(28)粉砕容器(1b)が計量装置(76)を介して
基台(9b)で支持されていること、被粉砕物・粉砕補
助体分離装置(61)が被粉砕物の排出量を可変にする
ために制御可能であることを特徴とする請求項1に記載
の攪拌式ボールミル。
(29)攪拌装置(15,104)の直径(d。
d’)と粉砕容器(1)の直径(D)の関係が0.30
≦d或いはd′ ≦0.80 を満たしていることを特
徴とする請求項1に記載の攪拌式ボールミル。
(30)粉砕容器(1a)の中心縦軸線(6)と同心に
配置される。被粉砕物供給用の管回転連結部(39a)
が設けられていることを特徴とする請求項1に記載の攪
拌式ボールミル。
(31)攪拌装置(15)と粉砕室壁(42)の最小間
隔(h)と、粉砕室(30)の直径(D)との関係が0
.030≦h≦0.150を満たしていることを特徴と
する請求項1に記載の攪拌式ボールミル。
(32)攪拌装置(15)の体積が粉砕室(30)の体
積の高々20%であることを特徴とする請求項1に記載
の攪拌式ボールミル。
(33)転向体(41)が上方から下方へ先細りになっ
ていることを特徴とする、粉砕容器(1)の中心縦軸線
(6)がほぼ鉛直方向に配置されている請求項1に記載
の攪拌式ボールミル。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による攪拌式ボールミルの鉛直方向の中
心縦断面図、第2図は粉砕容器と攪拌装置が互いに逆方
向に駆動される第1図の攪拌式ボールミルの横断面図、
第3図は粉砕容器と攪拌装置が互いに同方向に駆動され
る第1図の攪拌式ボールミルの横断面図、第4図は本発
明による攪拌式ボールミルの第2実施例の鉛直方向の中
心縦断面図、第5図は本発明による攪拌式ボールミルの
第3実施例の鉛直方向の中心縦断面図、第6図は本発明
による攪拌式ボールミルの第4実施例の鉛直方向の中心
縦断面図、第7図は本発明による攪拌式ボールミルの第
5実施例の鉛直方向の中心縦断面図、第8図は本発明に
よる攪拌式ボールミルの第6実施例の鉛直方向の中心縦
断面図、第9図は本発明による攪拌式ボールミルの第7
実施例の鉛直方向の中心縦断面図、第10図は粉砕容器
と攪拌装置が互いに逆方向に駆動される第9図の攪拌式
ボールミルの断面図、第11図は粉砕容器と攪拌装置が
互いに同方向に駆動される第9図の攪拌式ボールミルの
断面図、第illは2つの攪拌装置を備えた本発明によ
る攪拌式ボールミルの鉛直方向の中心縦断面図、第13
図は第12図の攪拌式ボールミルの水平断面図である。 1・・・・・・粉砕容器 15.104・・・・・・攪拌装置 17.106・・・・・・攪拌工具 30・・・・・粉砕室 33・・・・・粉砕補助体 35゜ 53゜ 61゜ 88゜ 98 ・ 被粉砕物・粉砕補助体分離装置 ・転向体 42 ・ ・粉砕室壁 44 ・ ・転向面 FICi、4 FIG、6

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)粉砕容器(1)が、粉砕室壁(42)によって画
    成されている筒状の粉砕室(30)と、粉砕室(30)
    内に配置され突出する攪拌工具(17、106)を備え
    ている少なくとも1つの攪拌装置(15、104)とを
    有し、該攪拌装置(15、104)の軸線(25、10
    8)が粉砕室(30)の中心縦軸線(6)に平行に延び
    ており、攪拌装置(15、104)と粉砕容器(1)と
    がそれぞれ駆動装置により自らの軸線(25、108;
    6)のまわりに回転駆動可能であり、粉砕室(30)が
    、被粉砕物・粉砕補助体混合物内をほぼ自在に移動可能
    な粉砕補助体(33)によって部分的に充填されており
    、粉砕室(30)が、被粉砕物供給部(29、52、6
    0、80、83、93)と、被粉砕物・粉砕補助体・分
    離装置(35、53、61、88、98)を備えた被粉
    砕物排出部を有している攪拌式ボールミルにおいて、 攪拌装置の軸線(25、108)が粉砕室 (30)の中心縦軸線(6)に対して偏心率(e、e’
    )で偏心していること、 粉砕室壁(42)の領域に、中心縦軸線 (6)のほうへ開口する転向面(44)を備えた位置固
    定の少なくとも1つの転向体 (41)が設けられ、該転向体(41)は、粉砕室壁(
    42)から粉砕室(30)内部の方向へ向けられ、且つ
    粉砕室(30)の長さの大部分にわたって延びているこ
    と を特徴とする攪拌式ボールミル。
JP1297756A 1988-11-18 1989-11-17 撹拌式ボールミル Expired - Lifetime JP2836629B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

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DE3838981A DE3838981A1 (de) 1988-11-18 1988-11-18 Ruehrwerkskugelmuehle
DE3838981.9 1988-11-18

Publications (2)

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