JPH02307545A - ボールミル - Google Patents

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］ 本発明はセラミックスの混合や粉砕に使用されるボール
ミルに関する。

［従来の技術］ 従来、セラミックスを混合、粉砕するために、円筒状の
磁器製容器にセラミック原料、ポールと分散媒をいれて
、長時間回転することによって、セラミック原料の粉砕
、混合を行っていた。

最近の高機能性セラミックス材料は高純度原料を使用し
ているため、混合、粉砕工程中に不純物が混入しないよ
うに注意を払う必要がある。このため、従来使用してい
た磁器製ポット（円筒）にかえて耐摩耗性のナイロン樹
脂製ポットを使用することが多くなってきた。樹脂製ポ
ットの利点は、混合、粉砕時の不純物の混入を最小限に
おさえ、たとえ樹脂成分が混入しても脱脂、焼成時に焼
失させることができることである。しかし、従来の樹脂
製ポットの内面形状をみると、ポットの回転軸と直角な
断面形状は円形で、しかも、なめらかであるため、大変
滑りやすくなっている。このため、混合、粉砕の目的で
ポットを回転しても、ボールは滑りやすいので第５図（
ａ）に示すようにポットの壁に沿ってせりあがれず、粉
砕に必要なボール同士の衝突を起こさせるだけの位置エ
ネルギをボールに与えることができない、一方、ボール
ミルの回転数をあまり早くすると第５図（ｂ）のように
なってボールが落下しない、ボールミルにおいて、第５
図（Ｃ）に示すような理想的なボールの運動は、ポット
の回転によってポットの回転方向にせりあがり、その最
上部から滝のようにころがり落ちるのが良いとされてい
る。ころがり落下の際、ボール同士が衝突し、その際の
衝突エネルギによってセラミック粒子が微細に粉砕され
るのが望ましい。

［発明が解決しようとする課題］ 然るに、樹脂製ポットの内面は滑りやすいので、ボール
のせり上がりは僅かでボールがころがり落ちながら衝突
することが少なくわずかな振動や回転が起こるのみであ
る。このため、第５図（Ｃ）のようにボールを落下させ
るためには相当早い回転が要求され、またその領域はせ
まく１回転数のコントロールが困難であった。このため
、セラミック原料を必要な粒度まで粉砕するためには長
時間の運転時間が必要であった。それでも、到達粒度は
２ないし３ミクロンが限界であった。

したがって、樹脂製ポットからなるボールミルでセラミ
ックス等を効率良く粉砕するためには、樹脂製ポットと
ボールとのすべりをおさえて、ポットの回転運動によっ
てボールをボ・ント壁面にせり上がらせ、ボールを最上
部から滝のようにころがり落下させることによって、ボ
ールミルの粉砕効率を向上させることが必要であった。

［課題を解決するための手段］ 上記の課題を解決するために、本発明のボールミルにお
いては、第１の発明では、回転軸が水平または略水平で
樹脂製円筒からなるボールミルにおいて、回転軸と直角
な樹脂製円筒内面形状が多角形、多連円弧形状または多
連台形状、あるいはそれらを組合せた形状とした。

また、第２の発明では１回転軸が水平または略水平で樹
脂製円筒からなるボールミルにおいて、回転軸と直角な
樹脂製円筒内面形状が内接円に沿って部分的に多角形状
１円強状または台形状あるいはそれらを組合せた凹凸部
を有する形状としだ◆ ［作用］ 本発明は以上のごとく構成されているので、樹脂製ポッ
トの回転軸と直角な断面形状を従来の円形から多角形、
多連円弧状、または多連台形状にすることで、回転数を
低く保持し起まま回転する樹脂ポットとボールとのすべ
りを抑え、ボールが樹脂ポットの回転とともにせり上が
り１重力に遠心力が抗しきれなくなったせりあがり最上
部付近からころがり落ちるようにすることができる。

［実施例］ 以下、図面に基づいて本発明に係る実施例について説明
する。

第１図は本発明の実施例を示すボールミルの全体側面図
、第２図は第１図ＩＩ　−Ｈ面断面図、ｗＩＪ３図はボ
ールミル胴体の他の実施例を示す断面図、第４図は本発
明と従来機（円形内面）のボールミルの粉砕における粉
砕時間と粒子径との関係線図である。

図において、１はボールミル、ｌａはボールミルの胴体
、２は軸受、３は柱脚、４は共通フレーム、５はチェン
ホイール、６はチェンホイール、７は電動機を示す。

第１図のものは、第２図に示すように内容積１００リツ
トルのナイロン製胴体からなり、回転軸と直角な断面形
状が多角形でその一辺が１０ｃｍであるボールミルに、
直径１０ｍｍのジルコニアボールを４５リツトル、ＰＺ
Ｔ圧電仮焼粉を２０リツトル、蒸留水を２０リットル仕
込み、４５　ＲＰＭで回転させ比較例として内容積が同
一で断面形状が円形の従来のナイロン製樹脂ポットに同
量の内容物を仕込み、同一速度で回転させた。

比較例として内容積が同一で断面形状が円形の従来のナ
イロン製樹脂ポットに同量の内容物を仕込み、同一速度
で回転させた時のセラミックスの粒度変化を第４図に示
す０図中、Ａは本発明の多角形内面のボールミル、Ｂは
従来の円形内面のボールミルによる粉砕を示す。

粒度測定はレーザー光散乱法、１ミクロン以下は円心遠
心沈降法によった。

従来のボールミル装置による粉砕では、到達する最小粒
度は２．５ミクロンで、粉砕時間は５０時間必要であっ
た。これに対して、本発明による樹脂ポットを使用する
と、僅か５時間で１ミクロンに粉砕できる。さらに３０
時間粉砕による到達粒度は０．５５ミクロンにもなった
。従来、ボールミル粉砕で粒子径をサブミクロンまで粉
砕することは困難であったが、本発明によれば取り扱い
やすい通常の直径１０ｍｍのジルコニアｅボールでサブ
ミクロンまで短時間で粉砕することが容易である。

ｉ３図は本発明に係わる樹脂ポットの他の断面形状を示
す、第３図（ａ）は多連円弧形状、第３図（ｂ）は多連
台形形状で底辺の角張った部分はＲ加工しである。第３
図（Ｃ）は樹脂ポットの内接円に沿って部分的に台形状
突起部分を有するもの、第３図（ｄ）は部分的に円弧状
突起部分を有するもの、第３図（６）は部分的に台形状
突起部を有するもの、第３図（ｆ）は部分的に三角形の
凹部を有するもの、第３図（ｇ）は部分的に円弧状四部
を有するもの、第３図（ｈ）は部分的に台形状凹部を有
するもので、いずれの形状においても、樹脂ポットとボ
ールとの間のすベリを防ぐ効果がある。

なお、樹脂ポット内面の凹凸は、セラミックス粉体やス
ラリーが滞留しないように過度に細かくならないように
する必要がある。

樹脂ポットとポールとのすべりを防ぐ目的のためには、
第２図や第３図に示す内面形状のように連続的な凹凸部
のみならず１部分的に凹凸部分を設けても良い、その間
隔と形状はポットとポールの直径によって決められるが
、できるだけ冷耗の少ない形状にすることが望ましい。

本発明のような樹脂ポットは、例えば、ナイロンのモノ
マー・キャステング成形あるいは切削によって製造する
ことができる。

［発明の効果］ 本発明のボールミル装置によれば、セラミックス粉体の
混合、粉砕が極めて能率化され短時間で微粉に粉砕でき
るので、これまで樹脂ポット製ボールミルの欠点であっ
た粉砕効率の悪さを克胤できる。また、回転数を低く保
持できるので、動力費の低減や機器寿命の長期化を図る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示すボールミルの全体側面図
、第２図は第１図Ｌｌ−ＩＩ視断面図、第３図はボール
ミル胴体の他の実施例を示す断面図、第４図は本発明と
従来ａ（円形内面）のボールミルの粉砕における粉砕時
間と粒子径との関係線図。 第５図は回転数とボールの落下状況を示す説明図である
。 ｌ・・・・・・ボールミル、　　　ｌａ・・・胴体、２
・・・・・・軸受、　　　　　３・・・・・・柱脚、４
・・・・・・共通フレーム、　　５・・・・・・チェン
ホイール、６・・・・・・チェンホイール、７・・・・
・・電動機。 特許出願人　　宇部興産株式会社 第１図 ′＄２図 第３囚 第４図 第５図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）回転軸が水平または略水平で樹脂製円筒からなる
   ボールミルにおいて、回転軸と直角な樹脂製円筒内面形
   状が多角形、多連円弧形状または多連台形状、あるいは
   それらを組合せた形状であることを特徴とするボールミ
   ル。
2. （２）回転軸が水平または略水平で樹脂製円筒からなる
   ボールミルにおいて、回転軸と直角な樹脂製円筒内面形
   状が内接円に沿って部分的に多角形状、円弧状または台
   形状あるいはそれらを組合せた凹凸部を有する形状であ
   ることを特徴とするボールミル。