介質混合式粉碎機的製作方法

2023-10-11 09:06:59 2

專利名稱：介質混合式粉碎機的製作方法
技術領域：
本發明涉及介質混合式粉碎機。本發明的介質混合式粉碎機尤其適合使用
於將油墨、塗料、顏料、陶瓷、金屬、無機物、介電材、鐵氧體、墨粉、玻
定於此。 現有技術
本發明的介質混合式粉碎機涉及介質攪拌粉碎機的一種，介質攪拌粉碎 機涉及廣泛使用在油墨或塗料的分散、陶資的粉碎或分散、金屬或無機物的粉 碎或分散、藥物的粉碎或M等的微粉碎的領域，且已知有各種類型。
已知，介質攪拌粉碎機涉及通過設置於粉碎容器內的攪拌構件將處理物與 粉碎介質一起攪拌以進行處理物的粉碎，並通過設置於粉碎後的處理物的行進 路徑的末端的分離器，將處理物與粉碎介質分離，僅將處理物從粉碎槽內排出。
在此種介質攪拌粉碎機中，將粉碎介質與處理物分離的分離器乃不可或缺 者，作為分離器，涉及使用具有間隙類型或網篩類型等的機械式分離機構。
然而，目前，具有機械式分離機構的分離器中，必定會伴隨卡住、堵塞等 的問題，對穩定的連續運轉造成妨礙。
為了解決此種分離器的問題，有提案一種具備攪拌分離構件的介質攪拌粉 碎機(例如，參照專利文獻1),而該攪拌分離構件涉及對粉碎介質與處理物 賦予離心力以進行攪拌及粉碎，同時，通過該離心力和在與該離心力的作用方 向相反的方向上輸送處理物的流體所產生的抵抗力的平衡，而將粉碎介質與被 粉碎的處理物分離。專利文獻1日本特開2003 - 144950號公報
然而，在上述構成的介質攪拌粉碎機中，由於攪拌分離構件涉及由在旋 轉軸的軸線方向以特定間隔相對的前圓板和後圓板、以及朝圓周方向與以每等
3間隔一體設置的兩圓板交叉的複數葉片板所構成的複雜構造，故價格昂貴。因 此，攪拌分離構件會依據處理物的種類而明顯地磨損，故攪拌分離構件的更換
費用會增多。再者，雖為了因應處理物的多樣化，而作成為可變更、調整4分碎 槽的內面形狀的構造，但因必須事先保有多數與粉碎槽內面的形狀對應的高價 的攪拌分離構件，故費用會增多。
因此，在日本特開2005 - 199125號公根中，有提案一種具備不會產生 卡住、堵塞等問題，可進行穩定的粉碎與分離，且構造簡單、廉價的攪拌分離 構件的介質攪拌粉碎機。
在上述日本特開2005 - 199125號公報中所提案的介質攪拌粉碎機涉及具 備粉碎槽，在內部設有用以收容粉碎介質的粉碎室；旋轉軸，可旋轉自如地 設置於該粉碎槽；以及攪拌分離構件，設置於位於該旋轉軸的上述粉碎室內的 部分，且可與旋轉軸一體旋轉的介質攪拌粉碎機，其中，採用設有分離排出路 徑及壓力緩和孔的裝置，該分離排出路徑涉及將上述粉碎室的內壁面與上述撹 拌構件的外周面形成為彼此吻合的形狀，並且從上述攪拌分離構件的外周面貫 穿至攪拌構件的中心部，並從該部分貫穿上述旋轉軸的中心部而與上述粉石年室 外連通，而該壓力緩和孔涉及將上述攪拌構件的上下面間朝上緣旋轉軸的軸線 方向貫穿，以使上述粉碎室內的上部與下部的間;波此連通。專利文獻2日本特開2005 - 199125號公報
然而，在上述構造的介質攪拌粉碎機中，粉碎介質容易聚集在離心力最大 的最大徑部，導致局部性地使得分歉力、粉碎力因場所而參差不齊，其差異懸 殊。因此，會有無法均勻地進行原料的分散、粉碎，難以得到高質量的製品的 問題。

發明內容
因此，本發明的目的在於提供一種可通過優質的粉碎、分散作用，得到 高質量的製品的介質混合式粉碎機。
上述目的涉及可通過下述(l) ~ (9)的構成的本發明的介質混合式粉石年
(1) 一種介質混合式粉碎機，其特徵為具備粉碎容器，具有原料入口， 且具有球形的粉碎室；攪拌構件，於所述粉碎室內，可旋轉自如地設置於所述
4粉碎容器的內壁附近；粉碎介質，被置入於所述粉碎室內；以及離心分離式介
質分離構件，於所述粉碎室內，與所述攪拌構件相對而配置成可旋轉自如的狀態。
(2)如所述(l)的介質混合式粉碎機，其中，所述介質分離構件涉及配 置於所述球形粉碎室的中央部附近。
(3 )如所述(1)或(2 )的介質混合式粉碎機，其中，所述粉碎容器自 身為球形。
(4) 如所述(1)至(3)中任一項的介質混合式粉碎機，其中，所述攪 拌構件涉及作成為可於通過所述球形粉碎室的中心的旋轉軸的周圍旋轉自如。
(5) 如所述(4)的介質混合式粉碎機，其中，所述粉碎容器可以通過所 述粉碎室的中心，且於與所述攪拌構件的所述旋轉軸垂直相交的面分割成兩部 分。
(6) 如所述(1)至(5)中任一項的介質混合式粉碎機，其中，在所述 粉碎容器的外周設有用以使冷媒體或熱媒體通過的外罩(jacket),其可調節粉 碎室內的溫度。 ，
(7) 如所述(1)至(6)中任一項的介質混合式粉碎機，其中，所述攪 拌構件可以5 ~ 40m / s的範圍的旋轉速度驅動。
(8) 如所述(1)至(7)中任一項的介質混合式粉碎機，其中，該介質 混合式粉碎機為立式，且所述攪拌構件涉及配置於所述粉碎室的下方，所述介 質分離構件涉及配置於所述賴 淬室的上方。
(9) 如所述(1)至(8)中任一項的介質混合式粉碎機，其中，該介質 混合式粉碎機在一端固定有所述介質分離構件，且具備從該處延伸至所述粉碎 室外的中空的介質分離構件驅動軸，且該介質分離構件驅動軸的內部為原料出 口 。
本發明的效果如下
在本發明的介質混合式粉碎機中，如上所述般，由於攪拌構件涉及在粉碎 室內，設置於粉碎容器的內壁附近(以下，以攪拌構件設置於粉碎室的下部來 說明)，故粉碎介質涉及從設有攪拌構件的球形粉碎室的下部移動至上部，然 後下降，並通過中央附近的介質分離構件被分離而返回攪拌構件。因此，原料的自由度大，因可以通過與長距離移動混合的粉碎介質的接觸所產生的剪力， 進行粉碎、M，故可均勻地分散，並可得到高質量的製品。
又，在本發明的介質混合式粉碎機中，由於大部分的離心力會被轉換成
粉碎介質的運動力，故可重複地進行滑順地上升移動經粉碎容器的內壁附近， 接著，從中央部下降而返回攪拌構件的作動，故粉碎介質的偏析不易產生，粉 碎力、分散力得以均勻，故可均勻地分散，並可得到高質量的製品。
再者，在本發明的介質混合式粉碎機中，由於粉碎介質的自由度大，能量 得以分散，故不會產生局部性發熱，攪拌構件可進行高周速旋轉運動，並可進 行高功能的分散
依據上述作用，本發明的介質混合式粉碎機適合作為當賦予強分散力時有
變質之虞的原料使用a


圖1涉及表示本發明的實施態樣的介質混合式粉碎機的剖面以及
圖2 (A)、 (B)、 (C)涉及分別表示圖1所示的介質混合式粉碎機所使用 的介質分離構件的葉片構件的 一 例的剖面圖。 圖中
10 介質混合式粉碎機
12 粉碎容器
12a、 12b、 22d開口
14 粉碎室
16 原料入口
18 框架(frame)
18a 環狀部分
20 夕卜殼(casing)
22 攪拌構件
22a. 輪轂部
22b 延伸部
22c 攪拌構件主部
624 旋轉驅動軸 25、 36軸封 30 粉碎介質 32 介質分離構件 32a 輪轂部 32b 閉鎖板 34 中空驅動軸 38 原料出口 40 外罩(jacket) 42 冷卻水入口 44 葉片構件 46 冷卻水出口
具體實施例方式
以下，參照附圖，說明本發明的實施方式的介質混合式粉碎機。此外，以 下的說明中，涉及就立式粉碎機進行說明，但本發明的粉碎機當然亦可為臥式。
圖1涉及表示本發明的實施型態的介質混合式粉碎機10,該介質混合式粉 碎機10具備有大致球形的粉碎容器12。在該粉碎容器12的內部具備有球形 的粉碎室14，在該粉碎室14內具有用以導入漿液狀原料的原料入口 16。此外， 只要粉碎室14為球形，粉碎容器12自身的形狀亦可為任一種形狀，惟以上述 3泉形為佳。在粉碎容器12的下部中央，設有圓形的開口 12a (於的後說明的 外罩亦設有同樣的開口)，且在該開口 12a,嵌合有朝框架18的上部中央的上 方突出的環狀部分18a。另一方面，在粉碎容器12的上部中央，設有圓形開 口 12b(在後面說明的外罩亦設有同樣的開口 )，且在該開口 12b，嵌合有圓筒 狀外殼20，該外殼20的下端朝粉碎室14垂直地延伸至內部。
在上述粉碎容器12的粉碎室14的內部下部中央，可旋轉自如地配置有攪 拌構件22。攪拌構件22亦可為已知的構造，例如， 一體地具備有配置於中 心的輪轂(hub)部22a;從該輪轂部22a朝半徑方向外側延伸特定長度的延 伸部22b;及支持於該延伸部22b外周前端的大致呈齒輪的齒形的攪拌構件主 部22c。在上述延伸部22b設有複數開口 22d,且此等複數開口 22d是複數粉碎介質循環用開口。在上述輪轂部22a固定有攪拌構件驅動軸的旋轉驅動軸 24。該旋轉驅動軸24將上述框架18朝軸向下方貫穿而延伸，其端部經由未圖 標的周知的驅動機構連接至驅動源，並朝圖中箭頭所示的方向旋轉驅動。該旋 轉驅動軸24的旋轉軸(旋轉軸線)以通過球形粉碎室14的中心為佳。此外， 於上述旋轉驅動軸24設有軸封25 (機械軸封(mechanical seal)等)。在介質 混合式粉碎機中，如眾所周知般，於粉碎容器12的內部收納有粒珠狀的粉碎 介質30(此外，在圖中以極度放大來顯示)。該粉碎介質30可使用其直徑為 0.02 2mm者。
在上述賴、晬容器12的粉碎室14的內部上方，於粉碎室14的中心部附近， 設有離心分離式介質分離構件32，該離心分離式介質分離構件32與上述攪拌 構件於軸向保持間隔而相對配置，用以使分散至漿液狀原料內的介質30從該 原料分離。該介質分離構件32為離心葉輪式構造，以與上述攪拌構件同軸配 置為佳，但軸互相偏離亦可。於該介質分離構件32固定有中空的旋轉驅動軸 34。該驅動軸34貫穿外殼20而朝上方延伸，其端部經由未圖標的周知的驅動 機構連接至驅動源，並朝圖中箭頭所示的方向旋轉驅動。此外，於上述旋轉驅 動軸34設有軸封36 (機械軸封(mechanical seal)等)。又，該驅動軸34的中 空部與介質分離構件32的內部空間連通，並形成有原料出口 38。
上述介質分離構件32具有在輪轂部32a及閉鎖板32間於圓周方向(與旋 轉驅動軸34同軸)等間隔地配置的複數葉片構件44 (參照圖2 (A))。上述 葉片構件44亦可如上述圖2 (A)所示般完全配置成放射狀，亦可如圖2 (B) 所示般傾斜而配置。或者，上述複數葉片構件44亦可如圖2 (C)所示般形成 剖面朝內側緩緩變細的四角形。
在粉碎容器12的外周，設有使冷媒體或熱媒體(通常是冷媒體，為冷卻水) 通過的外罩(jacket) 40，其可調節粉石年室14內的溫度。在該外罩40,於其 下方部分設有用以導入冷卻水的冷卻水入口 42，於其上方部分設有用以排出 冷卻水的冷卻水出口 46。
粉碎容器12以通過粉碎室14的中心，且將與攪拌構件22的旋轉軸(垂直 軸)垂直相交的面分割成兩部分。上述外罩40亦相同。依此構成，打開粉碎 容器12,可容易進行維修(maintenance)。
8在本發明的介質混合式粉碎機中，上述攪拌構件22可以5~40m/s的範 圍的旋轉速度驅動，介質分離構件32可以10~20m/s的範圍的旋轉速度驅 動。
於作動中， 一邊將含有被粉碎的粒子的漿液的原料從原料入口 16導入至粉 碎室14, 一邊將攪拌構件22進行旋轉驅動。被導入至粉碎室14內的漿液伴 隨已形成於粉碎室14內的漿液和介質30的旋轉流fl而朝攪拌構件22的方向 下降移動，並通過攪拌構件22進行攪拌混合。經攪拌混合的上述漿液和介質 30成為上升移動經粉碎室14的內壁附近的流f2，當上升到極限時，成為先前 的流fl。在粉碎室14的中心附近的稍微上方，通過介質分離構件32可對漿液 及介質賦予旋轉運動。通過該旋轉運動，質量較大的介質會被迫朝半徑方向向 外推壓，而自漿液分離。於此情況下，於被粉碎粒子中，因賴、淬不充分而粒子 尺寸較大者亦與介質同樣地作動。另一方面，含有充分被粉碎而質量變小的粒 子的漿液則會進入介質分離構件32的內部空間，並經由旋轉軸34內部的原料 出口 38被排出介質混合式粉碎機的外部。依此構成，在流fl、 f2中，原料粒 子通過與自由運動的粉碎介質的接觸而進行優質的破碎、分散，其結果，可得 到高質量的製品。又，根據本發明的介質混合式粉碎機，通過上述作用，可達 成粒度分布寬度較窄的粉碎。
此外，在本發明的介質混合式粉碎機中，由於攪拌構件22與介質分離構 件32充分地分離，故該介質混合式粉碎機32的幹擾極少。
權利要求
1.一種介質混合式粉碎機，其特徵在於，具備粉碎容器，具有原料入口，且具有球形的粉碎室；攪拌構件，於所述粉碎室內，可旋轉自如地設置於所述粉碎容器的內壁附近；粉碎介質，被置入於所述粉碎室內；以及離心分離式介質分離構件，於所述粉碎室內，與所述攪拌構件相對而配置成可旋轉自如的狀態。
2. 如權利要求1所述的介質混合式粉碎機，其特徵在於，所述介質分離 構件配置於^l形的所述4分;爭室的中央部附近。
3. 如權利要求1或2所述的介質混合式粉碎機，其特徵在於，所述粉碎 容器自身為球形。
4. 如權利要求1或2所述的介質混合式粉石爭機，其特徵在於，所述攪拌 構件作成為可繞通過所述球形粉碎室的中心的旋轉軸旋轉自如。
5. 如權利要求4所述的介質混合式粉碎機，其特徵在於，所述粉碎容器 可以用通過所述壽分碎室的中心且與所述攪拌構件的所述旋轉軸垂直相交的面 分割成兩部分。
6. 如權利要求1或2所述的介質混合式粉碎機，其特徵在於，通過在所 述粉碎容器的外周設置用以使冷媒體或熱媒體通過的外罩，使得能夠調節粉碎 室內的溫度。
7. 如權利要求1或2所述的介質混合式粉碎機，其特徵在於，所述攪拌 構件能以5 ~40m/s的範圍的旋轉速度驅動。
8. 如權利要求1或2所述的介質混合式粉碎機，其特徵在於，該介質混 合式粉碎機為立式，且所述攪拌構件配置於所述4分碎室的下方，所述介質分離 構件配置於所述粉碎室的上方。
9. 如權利要求1或2所述的介質混合式粉碎機，其特徵在於，該介質混 合式粉碎機具備中空的介質分離構件驅動軸，該介質分離構件驅動軸在一端固 定有所述介質分離構件，且從該處延伸至所述粉碎室外，且該介質分離構件驅 動軸的內部為原料出口。
全文摘要
本發明提供一種通過良質的粉碎、分散作用而可得到高質量的製品的介質混合式粉碎機。在解決方式上，本發明涉及一種介質混合式粉碎機，其特徵為具備粉碎容器，具有原料入口，且具有球形的粉碎室；攪拌構件，於所述粉碎室內，可旋轉自如地設置於所述粉碎容器的內壁附近；粉碎介質，被置入於所述粉碎室內；以及離心分離式介質分離構件，於所述粉碎室內，與所述攪拌構件相對而配置成可旋轉自如的狀態。
文檔編號B02C17/16GK101549314SQ20091012830
公開日2009年10月7日 申請日期2009年3月30日 優先權日2008年3月31日
發明者石川剛 申請人:蘆澤精美技術株式會社