JPH10230182A

JPH10230182A - 粉砕機

Info

Publication number: JPH10230182A
Application number: JP3376497A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Ishikawa; 剛石川
Original assignee: Mitsui Mining Co Ltd
Current assignee: Mitsui Mining Co Ltd
Priority date: 1997-02-18
Filing date: 1997-02-18
Publication date: 1998-09-02
Anticipated expiration: 2017-02-18
Also published as: JP4135817B2

Abstract

(57)【要約】【課題】粉砕効率を低下させることなく、大流量の処
理物を処理する。【解決手段】円筒状の粉砕容器２の内部に、軸線をほ
ぼ一致させた状態で円筒状のセパレータ１３を設け、粉
砕容器２の内部を径方向に内側室９と外側室１０の２室
に区画する。内側室９の内部に粉砕容器２と軸線をほぼ
一致させた状態で筒状の攪拌部材１８を回転可能に設け
る。セパレータ１３は、筒状の内側リング１４と、筒状
の外側リング１５と、両リング１４、１５間に設けられ
る複数の楔状の棒鋼１６とからなり、隣接する棒鋼１
６、１６間で内側室９と外側室１０との間を相互に連通
する楔状のスリット１７が形成される。攪拌部材１８の
筒状の部分の外周面には凹部１９、凸部２０が交互に設
けられるとともに、各凹部１９内にはそこを内外に貫通
する貫通孔２１が設けられる。粉砕容器２には内側室９
の内外部を連通する処理物の供給口１１と、外側室１０
の内外部を連通する処理物の排出口１２がそれぞれ設け
られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は粉砕機に関し、特
に、インクや塗料の分散、セラミックスの粉砕や分散、
金属や無機物の粉砕や分散、さらに、医薬品の粉砕や分
散、などに有効なメディア攪拌型湿式粉砕機に関するも
のである。

【０００２】

【従来技術およびその問題点】メディア攪拌型湿式粉砕
機としては種々のタイプのものが既に知られている。

【０００３】従来公知の粉砕機は、一端に処理液の送入
口を、他端に処理液の排出筒を有する円筒形状のベッセ
ルと、ベッセルの中心部に回転可能に設けられる駆動軸
と、駆動軸のベッセル内に位置する部分に取付けられて
駆動軸と一体に回転可能な撹拌ディスクと、ベッセル内
の排出口に設けられる分離環状板と、分離環状板の中心
部に回転可能に設けられる回転筒体とからなり、分離環
状板と回転筒体とによってセパレータが構成されるよう
になっている。

【０００４】そして、駆動軸を回転駆動させて撹拌ディ
スクを回転させるとともに、送入口からベッセル内に処
理液を圧送すると、処理液はベッセルの内部に位置する
メディアとともに攪拌されて分散され、メディアととも
にベッセルの内部を一端から他端側に向って流動する。

【０００５】そして、回転筒体を回転駆動させると、処
理液およびメディアは回転筒体と分離環状板との間で形
成されるスリットによって分離され、メディアはベッセ
ルの内部に残され、処理物はスリットを通過して排出口
からベッセルの外部に排出される。

【０００６】上記のように構成される従来の粉砕機にあ
っては、ベッセルが軸方向に長く（Ｌ／Ｄ比が大きく）
形成されているため、ベッセル内において処理液はピス
トンフロー（ｐｉｓｔｏｎｆｌｏｗ）に近い状態で流
動することになり、非常に優れた粉砕効率が得られる。
なお、Ｌは軸方向の長さ、Ｄは直径である。

【０００７】しかしながら、処理液の流れの末端に処理
液とメディアとを分離するセパレータが位置しているた
め、セパレータで処理液の流れが大きく制限されてしま
い、小流量の処理物しか処理することができない。

【０００８】一方、大流量の処理液を処理できるように
するため、セパレータに改良を加えたものも提案されて
いるが、粉砕容器が軸方向に長く（Ｌ／Ｄ比が大きく）
形成され、処理液の流れの末端にセパレータが位置して
いるため、大流量の処理液を処理した場合には、メディ
アが粉砕容器内の排出口側に片寄ってしまい、安定した
運転ができなくなるばかりでなく、運転不能となること
もある。

【０００９】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、大流量の処理物を安定
して処理することができるとともに、優れた粉砕効率が
得られる粉砕機を提供することを目的とするものであ
る。

【００１０】

【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、筒状をなすとともに両端が閉塞し
た粉砕容器と、該粉砕容器の内部に、軸線をほぼ一致さ
せた状態で設けられ、内部を径方向に２区画して内側室
と外側室とを形成するとともに、両室間を連通する複数
のスリットが周面の少なくとも一部に設けられている筒
状のセパレータと、前記内側室の内部に粉砕容器と軸線
をほぼ一致させた状態で回転可能に設けられた攪拌部材
と、前記内側室に処理物を供給するための供給口と、前
記外側室から処理物を排出するための排出口とを具えた
手段を採用したものである。また、前記粉砕容器の軸線
方向の長さ（Ｌ）と直径（Ｄ）との比（Ｌ／Ｄ比）が
１．０以下となるように構成したものである。さらに、
前記攪拌部材は筒状をなすとともに、その外周面に凹
部、凸部が交互に設けられている構成を有している。そ
して、前記攪拌部材の筒状の部分に、貫通孔を設け、こ
の貫通孔を介して処理物および粉砕メディアが攪拌部材
の内外部間に渡って流動するように構成したものであ
る。

【００１１】

【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、供給口から粉砕容器の内側室の内部に処理物を供
給し、攪拌部材を回転させると、処理物は粉砕容器の内
側室の内部に位置している粉砕メディアとともに攪拌さ
れ、内側室の中心から外方向に向って流動し、処理物と
粉砕メディアとはセパレータのスリットによって分離さ
れ、粉砕メディアは内側室の内部に残され、処理物はセ
パレータのスリットを通過して外側室の内部に流動し、
外側室から排出口を介して粉砕容器の外部に排出され
る。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図面に示すこの発明の実施
の形態について説明する。図１および図２には、この発
明による粉砕機の一実施の形態が示されていて、図１は
全体を示す正面図、図２は図１に示すものの縦断面図で
ある。

【００１３】粉砕機１は、連続式のメディア攪拌型湿式
粉砕機であって、筒状をなすとともに両端が閉塞された
粉砕容器２と、粉砕容器２の内部に回転可能に設けられ
るとともに、粉砕容器２の内部に位置する処理物と粉砕
メディアとを攪拌する攪拌部材１８と、粉砕容器２の内
部に設けられるとともに、粉砕容器２の内部の処理物と
粉砕メディアとを分離する筒状のセパレータ１３とから
構成されている。

【００１４】粉砕容器２は、一端が閉塞された筒状の容
器本体３と、この容器本体３の他端開口部を閉塞する円
板状の蓋６とを有している。

【００１５】容器本体３の閉塞されている一端の中央部
には容器本体３の内外部を連通する筒状のボス４が一体
に設けられ、このボス４の内部に軸受８を介して前記攪
拌部材１８が回転可能に支持されている。

【００１６】容器本体３の内部には、内周面に沿って環
状の溝５が設けられるとともに、この溝５に対応する前
記蓋６の部分にも環状の溝７が設けられている。そし
て、容器本体３の溝５に前記セパレータ１３の一端を位
置し、また、前記蓋６の溝７に前記セパレータ１３の軸
方向の他端を位置し、蓋６を容器本体３にボルト等によ
って固定して、前記セパレータ１３を粉砕容器２の内部
に固定する。なお、容器本体３および蓋６に溝５、７を
設けずに、他の手段、たとえばボルト等によってセパレ
ータ１３を粉砕容器２内に固定してもよい。

【００１７】粉砕容器２の内部は前記セパレータ１３に
よって径方向に２室に区画されて円形状の内側室９と環
状の外側室１０とが形成されている。前記蓋６の中央部
には前記内側室９の内外部を連通する筒状の供給口１１
が一体に設けられ、この供給口１１によって前記内側室
９の内部に処理物が供給される。前記容器本体３には前
記外側室１０の内外部を連通する筒状の排出口１２が一
体に設けられ、この排出口１２から前記セパレータ１３
を通過した処理物が粉砕容器２の外部に排出される。

【００１８】粉砕容器２は、軸方向に短く形成されてい
る。すなわち、Ｌ／Ｄ比が小さくなるように形成されて
いる（この実施の形態においてはＬ／Ｄ≦１．０であ
る。）。なお、Ｌは軸方向の長さ、Ｄは直径である。Ｌ
／Ｄ比を小さくすると、粉砕容器２内における処理物の
流れがピストンフロー（ｐｉｓｔｏｎｆｌｏｗ）の状
態にならないので、粉砕効率が低下するが、この実施の
形態においては、Ｌを小さくした分だけＤを大きくして
あるので、内側室９（粉砕領域）の容積を十分に確保す
ることができて従来のものと同等の粉砕効率が得られる
ものである。

【００１９】セパレータ１３は、筒状の内側リング１４
と、筒状の外側リング１５と、両リング１４、１５間に
設けられる断面が楔状の複数の棒鋼１６、１６……とか
ら構成されている。棒鋼１６は、内径側が大径となって
いて、外側リング１５と内側リング１４との間に所定の
間隔で設けられている。内側リング１４と外側リング１
５との間に複数の棒鋼１６、１６……を設けることで、
隣接する棒鋼１６、１６間で内径側から外径側にかけて
間隔が順次大きくなる楔状のスリット１７、１７……が
形成され、これらのスリット１７、１７……を介して内
側室９と外側室１０との間が相互に連通するものであ
る。なお、内側リング１４および外側リング１５には図
示はしないが各スリット１７に通じる複数の孔が設けら
れている。

【００２０】そして、上記のように内側リング１４、外
側リング１５、および棒鋼１６を組合わせて複数のスリ
ット１７、１７……を形成することで、大流量の処理物
を通過させるのに十分な有効面積を確保することができ
る。また、各スリット１７は内径側から外径側にかけて
間隔が順次大きくなる楔状に形成されているので、目詰
まりを起こすことなく処理物を外側室１０側に流動させ
ることができる。さらに、運転時における強度も十分に
確保することができる。

【００２１】なお、セパレータ１３は、上記のものに限
定することなく、（１）「大流量の処理物を通過させる
のに十分な有効面積を確保できる。」、（２）「目詰ま
りを起こすことがない。」、（３）「運転時の強度を十
分に確保できる。」の３つの条件を満たす構造のもので
あればよい。

【００２２】攪拌部材１８は、一端が閉塞された筒状
で、粉砕容器２の内側室９内に回転可能に設けられ、攪
拌部材１８の筒状の部分の外周側には、全周に渡って凹
部１９、凸部２０が交互に設けられている。各凹部１９
には貫通孔２１が設けられ、この貫通孔２１を介して攪
拌部材１８の径方向の内外間において処理物および粉砕
メディアが相互に流動する。攪拌部材１８の閉塞されて
いる一端には複数の貫通孔２２が設けられている。この
貫通孔２２は、攪拌部材１８の軸心を中心とする同心円
上に所定の間隔で位置し、この貫通孔２２を介して攪拌
部材１８の内外部間において処理物および粉砕メディア
が相互に流動する。

【００２３】攪拌部材１８の閉塞されている一端中央部
には筒状の突部２３が一体に設けられている。この突部
２３は前記容器本体３のボス４に装着されている前記軸
受８によって回転可能に支持されている。突部２３の内
周側には前記軸受８によって回転可能に支持されている
駆動軸２４の先端部が位置している。そして、攪拌部材
１８の内部には前記駆動軸２４の先端に螺合する分散部
材２５が位置し、この分散部材２５はロックナットを兼
用している。

【００２４】分散部材２５の頭部には全周に渡って凹部
２６、凸部２７が交互に設けられ、この凹部２６、凸部
２７によって前記供給口１１から粉砕容器２の内側室９
に供給された処理物、および内側室９に位置する粉砕メ
ディアが径方向の外方に分散される。

【００２５】次に、前記に示すものの作用について説明
する。まず、駆動源（図示せず）を作動して駆動軸２４
が回転すると、駆動軸２４に連結されている攪拌部材１
８が回転するとともに、攪拌部材１８の中心部に位置し
ている分散部材２５も回転する。

【００２６】そして、処理物を供給口１１から粉砕容器
２の内側室９の内部に供給すると、処理物は分散部材２
５によって粉砕メディアとともに径方向の外方に分散さ
れるとともに、攪拌部材１８によって攪拌される。

【００２７】この場合、攪拌部材１８の筒状の部分には
貫通孔２１が設けられているので、この貫通孔２１によ
って処理物および粉砕メディアには強力な遠心力が作用
し、処理物および粉砕メディアは貫通孔２１から攪拌部
材１８の外周側に流動する。

【００２８】そして、攪拌部材１８の外周側に流動した
処理物および粉砕メディアは、攪拌部材１８の外周側に
おいて攪拌部材１８の凹部１９、凸部２０によって強力
な剪断力が加えられて、攪拌部材１８の軸方向の一端方
向又は他端方向に流動し、蓋６と攪拌部材１８との間の
間隙を介して攪拌部材１８の内側に流動する。また一部
は攪拌部材１８と容器本体３との間の間隙を通って貫通
孔２２から攪拌部材１８の内側に流動し、このような一
連の流れに沿って内側室９の内部を循環する。

【００２９】そして、このように処理物および粉砕メデ
ィアが内側室９の内部を循環することで、両者は全体が
完全な混合状態となり、処理物は徐々に細かく粉砕され
て所定の粒度に達する。そして、所定の粒度に達した処
理物は、攪拌部材１８の外周側に流動した際にセパレー
タ１３によって粉砕メディアと分離され、セパレータ１
３の各スリット１７内に流れ込み、そこを流れて外側室
１０の内部に達し、外側室１０から排出口１２を介して
粉砕容器２の外部に排出される。

【００３０】上記のように構成したこの実施の形態によ
る粉砕機１にあっては、粉砕容器２のＬ／Ｄ比を小さく
（１．０以下）形成してあり、Ｌを小さくした分だけＤ
を大きくしてあるので、内側室９（粉砕領域）の容積を
十分に確保することができる。したがって、粉砕容器２
を軸方向に長く（Ｌ／Ｄ比を大きく）形成した従来のも
のと同等の粉砕効率が得られることになる。

【００３１】また、処理物と粉砕メディアとを分離する
セパレータ１３を筒状に形成して複数のスリット１７を
形成し、軸線をほぼ一致させた状態でセパレータ１３を
粉砕容器２の内部に設けたので、大流量の処理物を処理
するのに十分な有効面積を確保することができる。した
がって、処理物の流れがセパレータ１３によって制限さ
れるようなことはなく、大流量の処理物の処理にも十分
に対応できる。

【００３２】さらに、セパレータ１３は、内側リング１
４と外側リング１５との間に複数の棒鋼１６を設けた構
成なので、大流量の処理物を処理しても十分に強度を確
保することができる。したがって、長期的に安定した性
能を発揮することができることになる。

【００３３】そして、攪拌部材１８の中央部に分散部材
２５を設けるとともに、攪拌部材１８の筒状の部分に内
外を貫通する貫通孔２１、攪拌部材１８の閉塞されてい
る一端に内外部を貫通する貫通孔２２をそれぞれ設けた
ので、内側室９の全体を使って処理物および粉砕メディ
アを循環させることができる。したがって、粉砕メディ
アおよび処理物が粉砕容器２の内部の一部に片寄って運
転に影響を与えたり、運転が困難となったりするような
ことはなく、長期的に良好な運転特性が得られる。

【００３４】図３には、この発明による連続式のメディ
ア攪拌型湿式粉砕機を用いて構成したバッチ処理システ
ム２８が示されている。すなわち、このバッチ処理シス
テム２８は、前述した粉砕機１と、この粉砕機１に循環
ライン２９を介して接続されるサービスタンク３０と、
循環ライン２９の途中に設けられる循環ポンプ３１とを
具えている。

【００３５】このバッチ処理システム２８は、１回の粉
砕では十分な粉砕ができないような場合に有効となり、
特に、少量他品種の製品を生産する場合に有効となる。
そして、サービスタンク３０として移動可能なものを多
数用い、それらを順次交換して使用することにより生産
性の高い運転を行うことができる。また、製品の切換え
により粉砕機１の内部を洗浄する必要がある場合には、
洗剤等の洗浄液やリンス液を入れたサービスタンク３０
を接続して運転することにより、粉砕機１の内部、粉砕
メディア、循環ライン２９等を完全に洗浄することがで
きる。

【００３６】

【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。供給口か
ら粉砕容器の内側室内に処理物を供給し、攪拌部材を回
転させると、処理物は内側室の内部に位置する粉砕メデ
ィアと一緒に攪拌されて粉砕されるとともに、遠心力に
よって径方向の外方に流動してセパレータの位置に達す
る。そして、セパレータによって処理物と粉砕メディア
とは分離され、粉砕メディアは内側室の内部に残され、
処理物はスリットを通過して外側室の内部に流動し、外
側室から排出口を介して粉砕容器の外部に排出される。
また、セパレータにはその周面の少なくとも一部に複数
のスリットが設けられているので、大流量の処理物を処
理するのに十分な有効面積を確保することができる。し
たがって、セパレータの部分で大流量の処理物の流れが
制限されるようなことはなく、大流量の処理物を効率よ
く処理することができる。また、粉砕容器は、軸方向に
短く（Ｌ／Ｄ比が小さく）形成してあるものの、Ｌを小
さくした分だけＤを大きく形成してあるので、処理物の
粉砕効率が低下するようなことはなく、優れた粉砕効率
が得られる。さらに、攪拌部材の外周側には、凹部、凸
部が交互に設けてあるので、攪拌部材の外周側において
処理物および粉砕メディアに強力な剪断力を作用させる
ことができる。したがって、処理物を効率よく粉砕する
ことができる。そして、攪拌部材には、内外を貫通する
貫通孔が設けてあるので、その貫通孔によって処理物お
よび粉砕メディアに強力な遠心力を作用させることがで
きる。したがって、その遠心力によって処理物および粉
砕メディアは貫通孔を介して攪拌部材の内部と外部とに
渡って流れて両者（処理物および粉砕メディア）は完全
な混合状態となる。このため、粉砕メディアおよび処理
物が粉砕容器の内部の一部に片寄って運転に影響を与え
たり、運転が困難となることはなく、長期的に良好な運
転特性が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明による粉砕機の一実施の形態を示した
正面図である。

【図２】図１に示すものの縦断面図である。

【図３】この発明による粉砕機を用いて構成したバッチ
処理システムの系統図である。

【符号の説明】

１……粉砕機２……粉砕容器３……容器本体４……ボス５、７……溝６……蓋８……軸受９……内側室１０……外側室１１……供給口１２……排出口１３……セパレータ１４……内側リング１５……外側リング１６……棒鋼１７……スリット１８……攪拌部材１９、２６……凹部２０、２７……凸部２１、２２……貫通孔２３……突部２４……駆動軸２５……分散部材２８……バッチ処理システム２９……循環ライン３０……サービスタンク３１……循環ポンプ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】筒状をなすとともに両端が閉塞した粉砕
容器と、該粉砕容器の内部に、軸線をほぼ一致させた状
態で設けられ、内部を径方向に２区画して内側室と外側
室とを形成するとともに、両室間を連通する複数のスリ
ットが周面の少なくとも一部に設けられている筒状のセ
パレータと、前記内側室の内部に粉砕容器と軸線をほぼ
一致させた状態で回転可能に設けられた攪拌部材と、前
記内側室に処理物を供給するための供給口と、前記外側
室から処理物を排出するための排出口とを具えたことを
特徴とする粉砕機。
【請求項２】前記粉砕容器の軸線方向の長さ（Ｌ）と
直径（Ｄ）との比（Ｌ／Ｄ比）が１．０以下となるよう
に構成した請求項１記載の粉砕機。
【請求項３】前記攪拌部材は筒状をなすとともに、そ
の外周面に凹部、凸部が交互に設けられている請求項
１、２記載の粉砕機。
【請求項４】前記攪拌部材の筒状の部分に、貫通孔を
設け、この貫通孔を介して処理物および粉砕メディアが
攪拌部材の内外部間に渡って流動する請求項３記載の粉
砕機。