JPH03186359A - ポットミル - 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、粉末を粉砕・混合する能力が向上したポット
ミルに関するものである。

〔従来技術〕

セラミックス等の粉末を短時間に均一に粉砕・混合する
装置としてポットミルがある。

従来、このポットミルは、ポットミル本体の形状が円筒
状のものが用いられ、その円筒の径対長さの比は通常１
：１．２〜１．４である。ポットミルには内部に空間を
有しており、その中にセラミックス等の粉砕すべき粉末
とボールと溶媒とを入れてミルの蓋をかぶせた後、円筒
の軸方向が地面と平行となるように配置して、該円筒を
回転させる。

これにより、ポットミル中のボールは円筒内壁に沿って
上に持ち上げられ、ある高さを越えると下に落下する揚
力と重力の運動を与えられる。ポットミル中の粉末は、
このボールとポットミル本体の内壁、ボール同士のこす
りあい、およびボールの落下衝撃によって粉砕される。

また、ポットミル中に２種以上の粉末が含まれる場合に
は、粉末同士の混合も行われる。

しかしながら、従来のポットミルでは、ポットミル本体
の内壁が回転軸に対して平行で水平な（回転軸と垂直方
向の内径が回転軸方向で一定である）ため、ボールおよ
び粉末は円周方向には移動するが、回転軸方向には移動
する力が働かない。

そのため、粉末の混合が促進されず、不均一な混合とな
ってしまう。

これを解決する手段として、円周方向の回転と同時に回
転軸方向に一定速度でポットミルを回転軸方向に傾ける
装置が開発されているが、回転軸方向の速度が円周方向
の回転より遅く、均一性が満足されておらず、しかも装
置が複雑で高価となってしまう。

〔第１発明の説明〕 本第１発明（請求項に記載の発明）は、上記従来技術の
問題点に鑑みなされたものであり、ポットミル中に含ま
れる粉末を混合する能力が大きいポットミルを提供する
ことを目的とする。

本第１発明は、内部に空間を有するポットミルにおいて
、ポットミル本体の内壁は、該ポットミルの回転軸に対
して垂直方向のポットミル本体の内径が両端にいくに従
い徐々に減少する形状を有することを特徴とするポット
ミルである。

本第１発明のポットミルによれば、ポットミルの回転軸
に垂直な方向の内径が両端に向かうに従い徐々に減少す
ることにより、上記最大内径の位置に底部が形成され、
回転軸の両方向に傾斜部を有する。そのため、ポットミ
ルの円周方向の回転により、粉末とボールとが内壁に沿
って上に持ち上げられ、その後落下時には傾斜に沿って
傾斜の底部に向かって落下する。このようにして、粉末
が回転軸方向へも移動するため粉末の混合が向上して、
均一な粉末とすることができる。

〔第１発明のその他の発明の説明〕 以下、本第１発明をより具体的にしたその他の発明を説
明する。

本発明のポットミルは、内部に原料粉末、ボール等を配
置する空間を有し、該空間を形成するポットミル本体の
内壁の内径が、ポットミルの回転軸方向の両端に向かう
に従い徐々に減少していくような形状を有するものであ
る。

このポットミル本体の内径が減少することにより形成さ
れる回転軸方向に対する傾斜は、直線状でも曲線状でも
、あるいは直線と曲線とを組み合わせたものでもよい。

また、本発明では、第１図ないし第３図の断面図に示す
ように、ポットミルの回転軸に対して正逆に傾斜し、相
対向する一対の傾斜部を有して、該傾斜部の間に底部が
形成される。例えば、第１図において、ポットミル本体
の下方の内壁は、図面の左方に左上がりの傾斜部を有し
、図面の右方に右上がりの傾斜部を有し、両傾斜部の間
に底部が形成される。

上記傾斜部は、二対以上でもよく、更に一方の傾斜部を
付は足したものでもよい。

従来のポットミルは、第７図に示すように、ポットミル
本体ｌが単なる円筒状で、ポットミル本体ｌの内壁は回
転軸に対して平行なものであった。

それに対して、本発明のポットミルでは、例えば、第１
図ないし第３図および第５図に示すように、回転軸に対
して曲線状（第１図、第２図、および第５図）、直線状
（第３図）で傾斜を有してものである。なお、第１図は
球状のポットミル、第２図は楕円球状のポットミル、第
３図および第５図は樽型のポットミルである。図中１は
ポットミル本体、１１はポットミルの蓋である。また、
第１図ないし第３図および第５図は回転軸方向の平行方
向に沿った断面図であり、第３図のポットミルの回転軸
方向の垂直方向に沿った断面図を第４図に示す。

ポットミルの回転軸に平行な断面をとった場合、ポット
ミルの空間内壁には第３図に示すような回転軸に平行な
直線部分が含まれていてもよい。この平行な直線部分の
長さ１１は、ポットミルの回転軸方向の両端間距離ｔ４
に対して１／３以下とするのが望ましい。１／３を越え
ると平行な直線部分での混合の均一性が損なわれてしま
う。

また、ポットミルの回転軸の両端間距離（第２図ではｔ
２）とポットミルの回転軸に垂直な方向における最大直
径（第２図ではｔｓ）とが等しくなるようにするのが望
ましい。

また、ポットミル本体の内壁の傾斜角度は回転軸に対し
て２０’以上とするのが望ましく、最も望ましいのは４
５°である。傾斜角度が２０°未満では、混合の均一性
が悪く、粒度や粉砕した粉末を用いて成形、焼結した焼
結体の強度のパラツキが大きい。また、傾斜角度の上限
は６０°とするのがよい。

また、回転軸に平行な直線部分と傾斜部分との境界部分
はＲ５以上の曲線状をなしているのがよい。

また、ポットミルの回転軸方向における中央付近の内径
が最大で両端部に向かうに従って内径が小さくなるよう
な形状のものが望ましい。

本発明のポットミルの回転軸方向に垂直な方向の断面形
状は円状、楕円状、あるいは多角形状等いずれでもよい
。しかし、混合性能が最も高いのは円状のものである。

上記のような傾斜部分を有するポットミルのうちで最も
望ましいのが球状のものである。

粉末、ボール、および溶媒の投入、排出口は、回転軸に
対し平行な側壁、あるいは回転軸に対し垂直な側壁等、
どこの位置でもよい。

また、ポットミル本体の材質はセラミック、メタル、プ
ラスチック等、どのようなものでもよいが、不純物の混
入を考えれば粉砕・混合粉末と同材質のものがよい。

また、ポットミル本体には、内部に粉末、ポル、溶媒等
を配置するための空間が設けられたものである。

本発明のポットミルの使用は、ポットミルを駆動架台の
上に設置して回転させるか、またはポットミルを架台に
設置し、モータで回転できるように一体型にして取り付
けること等により行う。なお、駆動架台が従来のように
直線のものを使用する場合には、ポットミルの外壁は回
転軸に対して平行となるようにするか、あるいは第６図
の示すようにポットミル１の外側に外壁２１が回転軸に
対して平行な円筒物２をかぶせるようにして、駆動架台
３からポットミル１へ回転が十分伝達できるようにする
のがよい。

〔実施例〕

以下、本発明の詳細な説明する。

第１表に示すような形状、寸法で窒化珪素製のポットミ
ルｌをスリップキャスト法で製作した。

なお、製作したポットミルの回転軸方向に垂直な断面は
すべて円形となるものであった。静水圧成形法で製作し
た窒化珪素製の径１３ｍｍと径５Ｍの２種類のボールを
各々２ｋｇづつポットミル中に入れ、更に市販の平均粒
径１．５μｍの窒化珪素粉末６４４ｇと平均粒径３．５
μｍのマグネシア−アルミナスピネル粉末５６ｇとエチ
ルアルコール７００ｇとを入れ、２０ｈｒ粉砕・混合し
た。また、比較のため、市販の円筒状ポットミルでも上
記と同様な条件で粉砕・混合した。

上記粉砕・混合後、エチルアルコールを乾燥し、ミキサ
ーで解砕し、窒化珪素−８重量％マグネシア−アルミナ
スピネル混合粉末を製作した。この粉末の平均粒径とそ
のバラツキ（ｌ実施例につき８カ所から採取して測定し
た）、および粉末を１５００　ｋｇ／ｃｄで静水圧成形
後ＪＩＳ規格曲げ試験片を製作し、その強度とそのバラ
ツキ（ｌ実施例につき２０本の試験片を作製して測定し
た）を測定した。その結果を第２表に示す。

第２表より明らかなように、本実施例により粉砕・混合
した粉末は、比較例のものに比べて粒径が小さく、しか
もバラツキが小さい。また、焼結体の曲げ強度について
も、本実施例の方が比較例よりも大きく、しかもバラツ
キが小さい。また、本実施例の中でも試料Ｎ（Ｌ　１の
球状のポットミル、試料Ｎｏ、２の楕円球状のポットミ
ルが特に良好な特性を有しており、更に試料Ｎｏ、　１
の球状のポットミルが最適なものであった。

以上のように、ポットミルの内壁の内径を回転軸方向の
両端に向かうにつれて徐々に減少させることにより特性
が向上し、回転軸方向の両端間距離と回転軸に垂直方向
の最大内直径が等しい球形状が最も良好な特性を有する
ことが分かる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は実施例におけるポットミルの回転
軸方向に沿った断面図、第４図は第３図のポットミルの
回転軸方向と垂直方向に沿った断面図、第５図および第
６図は本第１発明のその他の発明の一例を示すポットミ
ルの回転軸に沿った断面図、第７図は比較例におけるポ
ットミルの回転軸方向に沿った断面図である。 ・ポットミル本体、 ・・ポットミルの蓋、 ・円筒物、３・・・駆動架台

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 内部に空間を有するポットミルにおいて、ポットミル本
   体の内壁は、該ポットミルの回転軸に対して垂直方向の
   ポットミル本体の内径が両端にいくに従い徐々に減少す
   る形状を有することを特徴とするポットミル。