JPH0910611A - 分散機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 処理物中の添加物を所望の大きさの粒子に粉
砕するとともに、それを処理物中に均一に分散させるこ
とを目的とする。 【構成】 粉砕タンク１に回転軸１３を回転可能に設け
る一方、回転軸１３の周囲に保持軸１８を設け、保持軸
１８を回転軸１３に連結する。保持軸１８に複数個の粉
砕ローラ１９を装着し、各粉砕ローラ１９を回転可能か
つ径方向内外に移動可能とする。回転軸１３を回転させ
ると、回転軸１３と一体に保持軸１８および複数個の粉
砕ローラ１９が回転し、各粉砕ローラ１９は遠心力の作
用によって外周面が粉砕タンク１の内周面に当接する。
各粉砕ローラ１９と粉砕タンク１との間を処理物が通過
することにより、処理物中に含まれる添加物が所定の大
きさの粒子に形成され、それが処理物中に均一に分散さ
れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は分散機に関し、特に、
処理物中の添加物を所定の大きさの粒子に形成すること
ができるとともに、所定の大きさの粒子に形成した添加
物を処理物中に均一に分散させることのできる分散機に
関するものである。

【０００２】

【従来技術およびその問題点】一般に、塗料に顔料を練
入する場合等には、顔料練入の効果（着色、隠蔽性、防
錆等の効果）が十分に得られるようにするため、ロール
ミル、ボールミル、サンドミルなど種々の分散機を用
い、顔料をμｍオーダーの微粒子又はそれよりも更に微
細な粒子に形成し、それら微細に形成した顔料を塗料中
に均一に分散させる必要がある。

【０００３】このような塗料の錬磨作業に用いられる分
散機として、例えば、特公昭５９−４６６６１号公報に
開示された分散機（分散装置）が知られている。

【０００４】この分散機は、円筒形状の容器内に回転軸
を設けるとともに、回転軸と容器内面との間に複数本の
主ロールを設けて、各主ロールを回転軸に付設した支持
部材によって回転自在かつ径方向に移動自在に支持し、
隣接する主ロール間に従ロールをそれぞれ回転自在に設
けたものである。

【０００５】このような構成の分散機にあっては、主ロ
ールと容器内面との間および従ロールと主ロールとの間
を処理物（ミルベース）が通過することにより、処理物
中に含まれる添加物が粉砕されて適宜の大きさの粒子に
形成され、それが処理物中に均一に分散されるものであ
る。

【０００６】しかしながら、主ロールおよび従ロールに
長いものを用いているため、処理物中の添加物をμｍオ
ーダーの粒子又はそれよりも更に微細な粒子として、そ
れを処理物中に均一に分散させるためには、主ロールお
よび従ロールの加工精度、組立て精度を大幅に高める必
要がある。また、遠心力によって主ロールを容器内面
に、従ロールを主ロールに密着させるようになっている
ものの、ロールに長いものを用いているためロールの全
長に渡って均一な押圧力を得ることができず、効率の悪
い錬磨作業となってしまう。

【０００７】一方、上記のようなロールの加工精度、組
立て精度、押圧力の不均一さの問題を解決した分散機が
特開平５−９６１９７号公報に開示されている。

【０００８】この分散機（ロールミル）は、一端部にス
ラリー導入口を有するとともに、他端にスラリー取り出
し口を有する円筒形の容器と、この容器内に容器と同軸
となるように配置される回転軸と、回転軸に設けられる
ローラ保持部材と、ローラ保持部材に支持されるととも
に、回転軸の軸線とほぼ平行な軸線まわりを回転可能、
かつ、半径方向外方に移動可能な複数個のローラからな
るものである。

【０００９】このような分散機にあっては、回転軸の回
転時にローラが遠心力によって容器内面に押圧され、両
者間を処理物（スラリー）が通過することにより、処理
物中の添加物が所望の大きさの粒子に形成され、それが
処理物中に均一に分散されるものである。

【００１０】この場合、短いローラを容器内に多段に設
けてあるので、前述した分散機のような押圧力の不均一
さの問題が生じることはなく、各ローラにおいて、各ロ
ーラに応じた一定の押圧力が得られ、効率の良い錬磨作
業を行うことができるものである。また、短いローラを
用いているため、ローラの加工精度、組立て精度を大幅
に高める必要もない。

【００１１】しかしながら、複数個のローラを多段に設
けてあるため、ローラの取付け部の構造が複雑となり、
全体としての構造が複雑になってしまう。

【００１２】一方、上述した二例のようなロールを用い
ずに特殊な形状のコロを用いた分散機が特公昭５３−３
１１０号公報、特開昭６４−２２３３１号公報に開示さ
れている。

【００１３】特公昭５３−３１１０号公報に開示された
分散機（懸濁液中の粒子分散装置）は、一方に懸濁液の
供給口を、他方に懸濁液の取出口を有する筒体の中心に
回転軸を設け、筒体内面に外輪を、中心軸に内輪をそれ
ぞれ結合し、これら外・内輪間に転動体を介在し、内輪
が中心軸と共に回転することにより、転動体が内・外輪
内面を転動し、供給される懸濁液中の粒子が内・外輪
と、転動体間において分散されるように構成したもので
ある。

【００１４】このような構成の分散機にあっては、中心
軸に結合した内輪と筒体に結合した外輪との間で転動体
を転動可能に保持しているため、内・外輪の構造が複雑
となるとともに、前述した二例の分散機のように遠心力
によって転動体の押圧力を高める構成を有していないた
め、処理物を錬磨するのに十分な押圧力が得られない。

【００１５】特開昭６４−２２３３１号公報に開示され
た分散機（分散装置）は、容器内部に、上下に開口を有
する筒状体が配置され、該筒状体に支持部材の下端が固
定され、該支持部材の上端はバネ体を介して前記容器に
取り付けられ、前記筒状体内を通って回転軸が配置さ
れ、該回転軸の上端に回転駆動手段が接続され、該駆動
手段は前記容器に対して上下方向の位置設定が可能に取
り付けられ、前記回転軸の下部の前記筒状体内の部分と
前記筒状体内面との間には回転軸まわりに同心円状に複
数の転動体が配置され、前記回転軸外面および筒状体内
面には前記転動体の軸を斜めに保って転動させ得る支持
部材が取り付けられ、さらに、前記回転軸に前記筒状体
又は該筒状体に近接して上下方向に推進する流動用羽根
が付設されているものである。

【００１６】このような構成の分散機にあっては、回転
軸外面に取り付けた支持部材と、筒状体内面に取り付け
た支持部材との間で複数の転動体を転動可能に保持して
いるため、各支持部材の構造が複雑になるとともに、前
述した二例の分散機のように遠心力によって転動体の押
圧力を高める構成を有していないため、処理物を錬磨す
るのに十分な押圧力が得られない。

【００１７】この発明は前記のような従来のもののもつ
問題点を解決したものであって、添加物をμｍオーダー
の微粒子又はそれよりも更に微細な粒子とするのに十分
な押圧力が得られるとともに、それら粒子を処理物中に
均一に分散させることができ、さらには、各部材の構造
を簡単にすることによって全体としての構造を簡単にす
ることができる分散機を提供することを目的とするもの
である。

【００１８】

【問題点を解決するための手段】上記の問題点を解決す
るためにこの発明は、上部又は下部の一方に処理物の投
入口を有するとともに、他方に処理物の排出口を有する
竪型の粉砕タンクと、該粉砕タンクの中心部に粉砕タン
クの軸線と軸線を一致させた状態で回転可能に設けられ
る回転軸と、前記粉砕タンク内の前記回転軸の周囲に回
転軸と平行に設けられるとともに、前記回転軸に連結さ
れて一体に回転可能な少なくとも１本の保持軸と、該保
持軸に回転可能に取り付けられるとともに、保持軸の軸
線と直交する方向に移動可能な複数個の粉砕ローラとを
具えた手段を採用したものである。また、前記処理物の
排出口内又はその近傍にインペラを設け、該インペラを
前記回転軸に連結して一体に回転可能とした手段を採用
したものである。さらに、前記粉砕タンクにジャケット
を設けるとともに、該ジャケット内に熱媒体を流通させ
るように構成した手段を採用したものである。

【００１９】

【作用】この発明は前記のような手段を採用したことに
より、投入口から粉砕タンク内に処理物を投入し、回転
軸を回転させると、回転軸と一体に保持軸および保持軸
に装着されている複数個の粉砕ローラが回転し、複数個
の粉砕ローラは遠心力によって保持軸の軸線と直交する
方向外方に押し出され、外周面が粉砕タンクの内周面に
当接する。粉砕タンク内に投入された処理物は、複数個
の粉砕ローラと粉砕タンクとの間を下方に向かって順次
通過し、この際に各ローラと粉砕タンクとの間で錬磨さ
れて処理物中に含まれる添加物が所望の大きさの粒子に
形成され、それが処理物中に均一に分散されることにな
る。

【００２０】

【実施例】以下、図面に示すこの発明の実施例について
説明する。図１および図２には、この発明による分散機
の一実施例が示されていて、図１は全体を示す縦断面
図、図２は図１に示すもののＡ−Ａ線断面図である。

【００２１】すなわち、この実施例に示す分散機は、粉
砕タンク１と、この粉砕タンク１の中心部に回転可能に
設けられる回転軸１３と、この回転軸１３に連結されて
回転軸１３と一体に回転可能なローラ保持部材１４と、
ローラ保持部材１４に取り付けられる複数個の粉砕ロー
ラ１９と、回転軸１３に取り付けられて一体に回転可能
なインペラ２０とを具えている。

【００２２】粉砕タンク１は、筒状をなす内壁２の外側
に内壁２と同心円となるように筒状をなす外壁３を設け
るとともに、内壁２・外壁３の上端開口部に環状の上側
蓋部材４を、下端開口部に環状の下側蓋部材５をそれぞ
れ装着して、内壁２・外壁３と上側蓋部材４・下側蓋部
材５とによって囲まれる部分に密閉されたジャケット６
を形成し、上側蓋部材４の内側の部分に粉砕タンク１内
外を連通する処理物の投入口７を形成し、下側蓋部材５
の内側の部分に粉砕タンク１内外を連通する処理物の排
出口８を形成したものである。

【００２３】外壁３の外面には２本の管部材９、１０が
取り付けられ、一方の管部材９は外壁３の下部に設けら
れている流入口１１を介してジャケット６内と連通し、
他方の管部材１０は流入口１１と相対する外壁３の上部
に設けられている流出口１２を介してジャケット６内と
連通するようになっている。

【００２４】一方の管部材９および他方の管部材１０は
それぞれ熱媒体供給源（図示せず）に接続され、熱媒体
供給源から一方の管部材９および流入口１１を介してジ
ャケット６内に適宜の熱媒体が供給されるとともに、ジ
ャケット６内に供給された熱媒体はジャケット６内を流
通して流出口１２および他方の管部材１０を介して熱媒
体供給源に戻り、このようなことが繰り返されることに
より、粉砕タンク１内が所定の温度に設定されるもので
ある。

【００２５】回転軸１３は、粉砕タンク１の中心部に粉
砕タンク１の軸線と軸線が一致するように回転可能に設
けられている。回転軸１３の一端（上端）は粉砕タンク
１の上部を貫通して粉砕タンク１の上方に位置する駆動
源（図示せず）に連結され、他端（下端）は粉砕タンク
１の下部を貫通して粉砕タンク１の下方に位置する後述
するインペラ２０に連結されている。

【００２６】回転軸１３の粉砕タンク１内に位置する部
分にはローラ保持部材１４が取り付けられている。ロー
ラ保持部材１４は、回転軸１３の粉砕タンク１内に位置
する部分に嵌合される筒状のボス１５と、このボス１５
の上端部に一体に設けられる鍔状の上板１６と、ボス１
５の下端部に一体に設けられる鍔状の下板１７と、ボス
１５の周囲に回転軸１３の軸線と平行となるように設け
られ、上端が上板１６に連結され、下端が下板１７に連
結される保持軸１８とから構成されている。保持軸１８
は、周方向に向かって所定の間隔ごとに複数本（この実
施例では６本）設けられている。なお、保持軸１８は６
本に限らず、６本以上又は６本以下であってもよく、少
なくとも１本設ければよいものである。

【００２７】上板１６の周面と内壁２内周面との間には
所定の間隙が全周に渡って設けられ、この間隙を介して
投入口７から粉砕タンク１内に投入される処理物が粉砕
ローラ側に導かれるものである。下板１７の周面と内壁
２内周面との間にも所定の間隙が全周に渡って設けら
れ、この間隙を介して粉砕ローラ１９で錬磨された処理
物が排出口８側に導かれるものである。

【００２８】各保持軸１８には同じ大きさの粉砕ローラ
１９が複数個一列に装着されている。各粉砕ローラ１９
は、各保持軸１８上において、回転可能かつ径方向内外
に僅かに移動可能となっていて、各粉砕ローラ１９が径
方向外方に移動した際、各粉砕ローラ１９の外周面が内
壁２の内周面に当接するようになっている。各粉砕ロー
ラ１９は、中心部に上下方向に貫通する孔１９ａを有す
る円板状をなすものであって、この孔１９ａを保持軸１
８よりも大径に形成することで、各粉砕ローラ１９が保
持軸１８上において径方向内外に移動可能となるもので
ある。

【００２９】インペラ２０は、粉砕タンク１の排出口８
に取り付けられる切頭円錐筒状をなすケース２１と、こ
のケース２１内に位置するとともに、回転軸１３の下端
部に嵌合される円錐台形状のボス２２と、ボス２２の周
面に放射状に取り付けられるとともに、回転方向に向か
って所定の角度で傾斜する羽根部２３とからなり、回転
軸１３の回転時にボス２２および羽根部２３が一体に回
転することにより、粉砕タンク１の投入口７から排出口
８へ向かう処理物の流れが形成されるものである。

【００３０】粉砕タンク１は、上端が開口する筒状をな
す処理タンク２４内に装着されるようになっている。処
理タンク２４内には所定量の処理物２６が充填されるよ
うになっている。処理物２６の量は、粉砕タンク１を処
理タンク２４内に装着した際、粉砕タンク１の上部が処
理物２６内に埋没する程度が好ましい。なお、２５は粉
砕タンク１を処理タンク２４内において安定させるため
のスタビライザである。

【００３１】粉砕タンク１は、作業者が手作業によって
処理タンク２４内に装着しても良いが、昇降装置（図示
せず）に粉砕タンク１を装着して、昇降装置の作動によ
って自動的に粉砕タンク１を処理タンク２４内に装着し
てもよいものである。

【００３２】次に、前記に示すものの作用について説明
する。まず、所定量（粉砕タンク１が埋没する程度の
量）の処理物２６を充填した処理タンク２４内に粉砕タ
ンク１を装着し、図示しない駆動源を作動させて回転軸
１３を回転させると、回転軸１３と一体にローラ保持部
材１４およびローラ保持部材１４の保持軸１８に装着さ
れている複数個の粉砕ローラ１９が回転する。

【００３３】この場合、各粉砕ローラ１９はローラ保持
部材１４の保持軸１８上において径方向内外に移動可能
となっているので、遠心力によって径方向外方に押し出
され、外周面が粉砕タンク１の内壁２の内周面に当接す
る。

【００３４】一方、回転軸１３の下端部に取り付けられ
ているインペラ２０の羽根部２３も回転軸１３と一体に
回転するので、粉砕タンク１内において投入口７から排
出口８へ向かう処理物２６の流れが発生し、この流れに
よって粉砕タンク１の上部の処理タンク２４内に位置す
る処理物２６が投入口７から粉砕タンク１内に流入す
る。

【００３５】ここで、処理物２６としてはスラリー状の
塗料に顔料を添加したもの等が用いられるが、これに限
定することなく、他の何れの組み合わせのものを処理物
２６として用いてもよいのは勿論である。

【００３６】そして、粉砕タンク１内に流入した処理物
２６は、ローラ保持部材１４の上板１６と内壁２との間
の間隙を介して粉砕ローラ１９の上部に達し、複数個の
粉砕ローラ１９と内壁２との間を下方に向かって順次通
過し、排出口８側に移動して排出口８から処理タンク２
４内に流出する。すなわち、処理物２６は上板１６によ
って粉砕タンク１の内壁２と、粉砕ローラ１９との間に
積極的に導かれ、その後、処理タンク２４内に流出する
ようになっている。

【００３７】そして、処理タンク２４内に流出した処理
物２６は、処理タンク２４内を上方に移動して再び投入
口７から粉砕タンク１内に流入し、粉砕タンク１の内壁
２と複数個の粉砕ローラ１９との間を下方に向かって順
次通過し、排出口８から処理タンク２４内に排出され
る。

【００３８】このようなことが処理タンク２４内におい
て繰り返されることにより、処理物２６内に含まれる添
加物が粉砕されてμｍオーダーの微粒子又はそれよりも
更に微細な粒子に形成されるとともに、それが処理物２
６中に均一に分散されるものである。

【００３９】そして、上記のような過程において、粉砕
タンク１のジャケット６内に図示しない熱媒体供給源か
ら適宜の熱媒体を供給しておくことにより、粉砕タンク
１内を所定の温度に保持することができ、一定の温度の
下で処理物２６の錬磨作業を行うことができ、高品質の
製品を得ることができるものである。

【００４０】そして、処理物２６の錬磨作業が終了した
後に、処理タンク２４から処理物２６を取り出し、処理
タンク２４内に洗浄剤を充填して回転軸１３を回転させ
ることにより、洗浄剤が処理タンク２４内を循環して処
理タンク２４、粉砕タンク１、回転軸１３、ローラ保持
部材１４、粉砕ローラ１９、インペラ２０等が洗浄され
るものである。

【００４１】上記のように構成したこの実施例による分
散機にあっては、回転軸１３に取り付けたローラ保持部
材１４の保持軸１８に複数個の粉砕ローラ１９を一列に
装着するようにしたので、粉砕ローラ１９および粉砕ロ
ーラ１９を取り付ける保持軸１８の構造を簡単にするこ
とができ、全体の構造を大幅に簡単にすることができる
ことになる。

【００４２】また、複数個の粉砕ローラ１９をローラ保
持部材１４の保持軸１８に一列に装着するようにしたの
で、回転軸１３の回転時に各々の粉砕ローラ１９に遠心
力を作用させることができ、各々の粉砕ローラ１９を径
方向外方に押し出すことができる。

【００４３】したがって、各粉砕ローラ１９と内壁２と
の間を処理物２６が通過する際、各粉砕ローラ１９に応
じた一定の押圧力が得られ、処理物２６中に含まれる添
加物を複数個の粉砕ローラ１９を通過させることで多段
階に錬磨できるものである。しかも、上板１６の存在に
よって処理物２６は粉砕タンク１の内壁２と各粉砕ロー
ラ１９との間に積極的に導かれるので、粉砕効率が著し
く高められることになる。

【００４４】さらに、錬磨作業が終了した後において
は、処理物２６を処理タンク２４から取り出して洗浄液
を処理タンク２４内に充填し、駆動源の作動によって回
転軸１３を回転させることにより、処理タンク２４内に
おいて洗浄液を循環させることができ、処理タンク２
４、粉砕タンク１、回転軸１３、インペラ２０等を容易
に洗浄することができる。したがって、多品種、少量生
産のように、段取り換えを頻繁に行わなければならない
ような場合であっても、効率のよい錬磨作業が得られる
ものである。

【００４５】

【発明の効果】この発明は前記のように構成したことに
より、以下のような効果を奏するものである。すなわ
ち、回転軸に連結した保持軸に複数個の粉砕ローラを回
転可能かつ径方向内外に移動可能に取り付けたので、回
転軸の回転時に各々の粉砕ローラは遠心力によって径方
向外方に押し出されて外周面が粉砕タンクの内周面に当
接することになる。したがって、処理物が各粉砕ローラ
と粉砕タンクとの間を通過する際、各粉砕ローラによる
押圧力によって数段階に錬磨され、これを複数回繰り返
すことにより処理物中に含まれる添加物がμｍオーダー
又はそれよりも更に微細な粒子に形成され、それが処理
物中に均一に分散されることになり、品質の高い製品を
得ることができるものである。また、複数個の粉砕ロー
ラを保持軸に取り付けるようにしたので、粉砕ローラ、
保持軸、保持軸の取付け部の構造等を簡単にすることが
でき、全体としての構造を大幅に簡単にすることができ
ることになる。さらに、錬磨作業が終了した後において
は、回転軸を回転させて洗浄液を粉砕タンク内を循環さ
せることにより、各構成部材を綺麗に洗浄することがで
きるので、段取り換えを頻繁に行わなければならない少
量多品種の生産においても効率のよい錬磨作業を行うこ
とができることになる。そして、粉砕タンクの排出口に
インペラを設けて、インペラを回転軸に連結したことに
より、回転軸の回転時にインペラによって粉砕タンク内
において処理物の流れを形成することができ、処理物の
錬磨作業を効率的に行うことができるものである。そし
て、粉砕タンクにジャケットを設けて、ジャケット内に
熱媒体を流通させるようにしたことにより、粉砕タンク
内を所定の温度に設定することができ、一定の温度の下
で処理物の錬磨作業を行うことができ、品質の高い製品
を提供することができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明による分散機の一実施例を示した縦断
面図である。

【図２】図１に示すもののＡ−Ａ線断面図である。

【符号の説明】

１……粉砕タンク ２……内壁 ３……外壁 ４……上側蓋部材 ５……下側蓋部材 ６……ジャケット ７……投入口 ８……排出口 ９、１０……管部材 １１……流入口 １２……流出口 １３……回転軸 １４……ローラ保持部材 １５、２２……ボス １６……上板 １７……下板 １８……保持軸 １９……粉砕ローラ １９ａ……孔 ２０……インペラ ２１……ケース ２３……羽根部 ２４……処理タンク ２５……スタビライザ ２６……処理物

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上部又は下部の一方に処理物（２６）の
   投入口（７）を有するとともに、他方に処理物（２６）
   の排出口（８）を有する竪型の粉砕タンク（１）と、該
   粉砕タンク（１）の中心部に粉砕タンク（１）の軸線と
   軸線を一致させた状態で回転可能に設けられる回転軸
   （１３）と、前記粉砕タンク（１）内の前記回転軸（１
   ３）の周囲に回転軸（１３）と平行に設けられるととも
   に、前記回転軸（１３）に連結されて一体に回転可能な
   少なくとも１本の保持軸（１８）と、該保持軸（１８）
   に回転可能に取り付けられるとともに、保持軸（１８）
   の軸線と直交する方向に移動可能な複数個の粉砕ローラ
   （１９）とを具えたことを特徴とする分散機。
2. 【請求項２】 前記処理物（２６）の排出口（８）内又
   はその近傍にインペラ（２０）を設け、該インペラ（２
   ０）を前記回転軸（１３）に連結して一体に回転可能と
   した請求項１記載の分散機。
3. 【請求項３】 前記粉砕タンク（１）にジャケット
   （６）を設けるとともに、該ジャケット（６）内に熱媒
   体を流通させるように構成した請求項１記載の分散機。