專利名稱：介質攪拌研磨機的制作方法
技術領域：
本發明涉及介質攪拌研磨機，其構成為在具有攪拌部件的筒狀的粉碎容器 內放入粉碎介質，在該粉碎容器內導入被粉碎原料，通過旋轉驅動攪拌部件使 粉碎介質產生運動，從而將被粉碎原料粉碎成微細粒子。本發明的裝置，雖然 并無限定的意思，但尤其適合使用于為了將油墨、涂料、顏料、陶瓷、金屬、 無機物、鐵素體、樹脂粉末以及玻璃等原料粉碎或分散成微細粒子。
技術背景介質攪拌研磨機多用于將粒子原料粉碎或分散成微細粒子的用途。在這種 裝置上設有用于在原料出口將被粉碎原料從粉碎用介質中分離的分離裝置。在 以往的粉碎裝置中采用的分離裝置一般是網篩或在固定部和旋轉部之間形成 的微細夾縫方式的產品。網篩或夾縫的方式的分離裝置，就處理近幾年要求不斷在提高的納米技術 而言承認存在很多問題。即，就有效地得到納米技術所要求的超微細粒子而言， 比起以往需要大幅度地減小粉碎介質的尺寸。但是，在以往的分離裝置中，若 使粉碎用介質變小，則會在短期間內產生篩眼堵塞，且分離裝置的零件磨損過 大，需要頻繁地進行整備或修理。在現有技術中，認為粉碎介質的限界為0.2mm。已提出有幾個為處理現有的介質攪拌研磨機中的上述問題的提案。這些提 案如下。專利文獻l:日本特開2002 - 306940號公報 專利文獻2:國際公開W096/39251號非專利文獻l:曰本粉體工學會雜志第41巻第8號(通巻423號)第16 頁至第23頁，平成16年8月10日發行非專利文獻2:日本粉體工學會第40回夏季專題討論會講演論文集，2004 年7月29日~30日，第13頁至第14頁，技術講演5《微小珠子對應珠子研磨機的凝聚納粒子的分散》非專利文獻1及2中公開了通過利用離心力將粉碎介質和含有被粉碎粒子的料漿進行分離，而能夠使用0.03mm規格的珠狀粉碎介質的介質攪拌研磨機。 另外，在這些文獻中告知了這樣通過使用微小規格的粉碎介質，并使攪拌部件 的旋轉速度在特定的范圍，能夠防止粉碎或分散的粒子的再凝聚，達到孩"田的 粉碎效果。在這些文獻中闡述了在該裝置中使用0.03mm規格的珠狀粉碎介質 進行粉碎的場合，轉子即攪拌部件的圓周速度在10m/s能夠達到最佳的4分碎效 果。專利文獻2是關于非專利文獻1及2所示的粉碎裝置的國際專利申請。在 該文獻中所公開的粉碎裝置中，分離裝置在料漿出口 一側具備安裝在具有攪拌 部件的攪拌軸上的一對研磨盤。在這些一對研磨盤之間配置刀片，這些研磨盤 之間的空間與攪拌軸的空腔連通。攪拌軸的空腔構成料漿出口 。. 在非專利文獻1及2和專利文獻2所記載的粉碎裝置中，因為使由一對研 磨盤和刀片而成的分離裝置利用攪拌軸而旋轉驅動，因此利用離心力使比重比 被粉碎粒子大的粉碎介質受到朝向半徑方向外的作用，僅使含有被粉碎粒子的 料漿從出口排出。可理解為由該離心作用，即使是這種0.03mm的極小規格的 粉碎介質也可以不產生分離裝置的篩眼堵塞地進行分離。但是，在這些文獻所記載的粉碎裝置中，由于分離裝置在3^分碎裝置的料漿 出口側端部相對于攪拌部件沿軸方向并排配置，因此不能避免粉碎介質密集在 粉碎容器的料漿出口附近，即便在實驗階段可以得到一定程度的效果，但在需 要經過長時間的連續運轉的實用機上，不能避免在分離裝置上產生篩眼堵塞。專利文獻1公開了在圓筒狀的粉碎容器內通過環狀間隙旋轉自如地配置 圓筒狀的轉子，并形成由該環狀間隙經過轉子內部直至排出口的流道的攪拌研 磨機。該裝置在轉子內的流道的中間部位設有用于將粉碎介質從料漿中分離的 離心分離裝置，在轉子上形成用于將離心分離的粉碎介質向環狀間隙輸送的循 環用開口部。離心分離裝置利用貫通轉子的旋轉驅動軸內的另外的旋轉驅動軸 而旋轉驅動。在該專利文獻l的粉碎裝置中，離心分離裝置利用由安裝在其旋 轉驅動軸的端部的多個葉片部件而成的葉輪構成，通過轉子內的流道的料漿及 粉碎介質，通過送往該葉輪的軸心，比重較大的粉碎介質隨著葉輪的旋轉押向半徑方向外，而從料漿分離。該文獻中示出了使用直徑為0.1mm的粉碎介質 的例子。在該專利文獻1中所記載的裝置中，由于將料漿和粉碎介質的混合物從轉 子內的流道直接送入葉輪的軸心部分，因此粉碎介質直接碰到分離裝置的葉 片，由該葉片朝向半徑方向外彈出，從而產生葉輪的早期的磨損。另外，在該 粉碎裝置中，因為在離心分離裝置部分的料漿中產生紊流，不能期待利用粒子 的粒度的分級作用，使得粒子具有分布在比較寬的范圍的粒度范圍。于是，本案申請人首先在日本特開2006-212488號公報提出了在使用微 小直徑的粉碎介質的場合，不僅能夠可靠地分離被粉碎粒子和粉碎介質，也能 夠實現利用粒子的粒度的分級作用，從而能夠得到微細的且粉碎成落在狹小粒 度分布寬度內的產品，而且分離裝置的磨損較少的介質攪拌研磨機。專利文獻3:日本特開2006 - 212488號公報上述公報中提出的介質攪拌研磨機是，在具有原料入口的筒狀的粉碎容器 內旋轉自如地配置攪拌部件，在該粉碎容器內形成的粉碎室內放入粉碎介質， 通過一邊由原料入口導入含有被粉碎物的原料一邊旋轉驅動攪拌部件而攪拌 粉碎介質，能夠將被粉碎物粉碎成微細粒子的介質攪拌研磨機，攪拌部件做成 在外周部具有筒狀壁且一端由端部開口而開口的中空的筒型，并在筒狀壁上在 該筒狀壁的圓周方向以一定間隔形成有用于粉碎介質循環的多個循環用開口 ， 在攪拌部件的空腔內，與該攪拌部件同軸地且旋轉自如地配置有分離用葉輪， 該介質分離用葉輪具備在圓周方向以 一定間隔配置的多個葉片部件，由旋轉的 介質分離用葉輪的葉片部件的作用，使比重較大的粉碎介質利用離心力具有朝 向半徑方向外的運動，并且借助于該介質分離用葉4侖內部，能夠將含有被4分碎 的被粉碎物的原料排出至外部，上述介質分離用葉輪的上述多個葉片部件，最 好在圓周方向以 一定間隔固定在頂板和相對于該頂板在軸方向以 一定間隔配 置的底板之間，最好在上述頂板上固定中空的葉輪驅動軸，該葉輪驅動軸的空 腔開口于葉輪的頂板和底板之間的空間而形成原料出口 。就上述介質攪拌研磨機而言，雖然有利用介質分離用葉輪能夠可靠地進行 將微細的粉碎介質從原料中分離的較大的效果，但存在當介質攪拌研磨機停止 了運轉時離心力消失，因而存在于上述原料出口的粉碎介質由該原料出口進入到上述葉輪驅動軸的空腔內的缺點。該進入到葉輪驅動軸的空腔內的粉碎介質，在下次運轉時，粉碎介質與被分離的原料一同導向外部。發明內容于是，本發明的目的在于提供在具備了上述類型的介質分離用葉輪中，能 夠極力控制在如上述那樣的停止運轉時上述粉碎介質進入葉輪驅動軸的空腔 內的介質攪拌研磨機。通過以下的(1) ~ (7)的結構的介質攪拌研磨機能夠達到上述目的。(1) . 一種介質攪拌研磨機，在攪拌部件旋轉自如地配置在具有原料入 口的筒狀的粉碎容器內，在上述粉碎容器內形成的粉碎室內放入粉碎介質，通上述粉碎介質，從而將被粉碎物粉碎成微細粒子，其特征在于上述攪拌部件是在外周部具有筒狀壁且一端利用端部開口而開口的中空的筒型，在上述筒狀壁上在該筒狀壁的圓周方向以一定間隔形成用于粉碎介質循環的多個循環用開口；在上述攪拌部件的空腔內配置與上述攪拌部件同軸地旋轉的介質分離用葉輪；上述介質分離用葉輪具備在圓周方向以一定間隔配置的多個葉片部件，利 用中空驅動軸而旋轉驅動，該中空驅動軸的一端開口于上述介質分離用葉輪的 內部而形成原料出口；利用旋轉的介質分離用葉輪的葉片部件的作用，在質量較大的粉碎介質上 產生由離心力引起的朝向半徑方向外的運動，并且，通過向該介質分離用葉輪 的內部開口的上述原料出口 ，將含有被粉碎的被粉碎物的原料排出至外部；在上述原料出口上設有開關該原料出口的開關閥，該開關閥在上述介質分 離用葉輪停止時位于關閉上述原料出口的關閉位置，在上述介質分離用葉輪旋 轉時，利用由其旋轉而產生的離心力位于開啟上述原料出口的開啟位置。(2) .在上述(1)的介質攪拌研磨機中，上述開關閥由彈性體系的彈性 材料形成。(3) .在上述(1)的介質攪拌研磨機中，上述開關岡由金屬系的彈性材 料形成。(4) .上述(1) ~ (3)的任意一項的介質攪拌研磨機上述介質分離 用葉輪的上述多個葉片部件，固定在與成為上述中空驅動軸的原料出口的端部 相對而設置的端板上，在成為該中空驅動軸的原料出口的端部以將其底部朝向 中空驅動軸一側的狀態設有圓錐形的出口部件，在該出口部件上設有一端開口 于上述底部且與上述中空驅動軸的中空部連通，另 一端開口于圓錐斜面的中間 部位并成為原料出口的出口通道，從而從上述粉碎介質分離的原料通過上述出 口通道及上述中空驅動軸的中空部排出至外部，上述開關閥為安裝在介質分離 用葉輪的端板上的3君狀的開關閥，該裙狀的開關閥的前端，在該開關閥處在關 閉位置時與比上述出口部件的出口通道更靠外周側的圓錐斜面部分接觸，在處 在開啟位置時開啟，以使上述前端從上述圓錐斜面移開。(5) .上述(1) ~ (3)的任意一項的介質攪拌研磨機在上述中空驅 動軸的原料出口一側的端部上以將其底部朝向中空驅動軸一側的狀態:沒有圓 錐形的出口部件，在該出口部件上設有一端開口于上述底部且與上述中空驅動 軸的中空部連通，另 一端開口于圓錐斜面的中間部位并成為原料出口的出口通 道，從而從上述粉碎介質分離的原料通過上述出口通道及上述中空驅動軸的中 空部排出至外部，上述開關閥為沿著上述出口部件的圓錐斜面從上述原料出口 的上側跨過該原料出口延伸至該原料出口的下側的板狀的開關閥，該板狀的開 關閥做成上側端被固定、下端側為自由端，該開關閥做成在處在關閉位置時關 閉上述原料出口 ，在處在開啟位置時下側端從上述出口部件的圓錐斜面移開而 開啟上述原;阡出口。(6) .上述(1) ~ (3)的任意一項的介質攪拌研磨機在上述中空驅 動軸的原料出口一側的端部以將其底部朝向中空驅動軸一側的狀態設有圓筒 形的出口部件，該出口部件上設有一端開口于上述底部且與上述中空驅動軸的 中空部連通，沿軸方向在該出口部件內延伸既定長度的中空部延長部，并且， 至少設有一個一端開口于該中空部延長部且與該中空部延長部連通，另一端開 口于圓筒面并成為原料出口的出口通道，從而從上述粉碎介質分離的原料通過 上述出口通道、上述中空部延長部及上述中空驅動軸的中空部排出至外部，上 述開關閥具備設在上述出口通道的閥座、能夠選取對該閥座接觸的關閉位置和 從該閥座移開的開啟位置的閥芯以及在上述介質分離用葉輪停止時使該閥芯利用彈力位于上述關閉位置的彈性體，在上述介質分離用葉輪旋轉時，利用其 旋轉的離心力克服上述彈性體的彈力，從而使上述閥芯位于上述開啟位置。(7).上述(1) ~ (3)的任意一項的介質攪拌研磨機在上述中空驅 動軸的原料出口 一側的端部以將其底部朝向中空驅動軸一側的狀態設有圓筒 形的出口部件，該出口部件上設有一端開口于上述底部且與上述中空驅動軸的 中空部連通，沿軸方向在該出口部件內延伸、另一端開口于該出口部件的頂部 的出口通道，從而從上述粉碎介質分離的原料通過上述出口通道及上述中空驅 動軸的中空部排出至外部，上述開關閥具備設在上述出口通道的閥座、能夠選 取對該閥座接觸的關閉位置和從該閥座移開的開啟位置的岡芯以及在介質攪 拌研磨機停止時使該岡芯利用彈力位于上述關閉位置的彈性體，在上述介質攪 拌研磨機運轉時，原料的上升的壓力克服上述彈性體的彈力，從而使上述岡芯 位于上述開啟位置。在上述結構的介質攪拌研磨機中，若從運轉狀態停止運轉，則由彈性材料 形成的開關閥，由于離心力消失，因而利用自身持有的彈力，回到關閉位置， 堵住原料出口 ，因此在停止運轉時能夠極力抑制如上所述的粉石年介質進入中空 驅動軸的中空部。
圖1是表示根據本發明的實施方式的介質攪拌研磨機的剖視圖。 圖2是表示圖1所示的介質分離用葉輪的一例的剖視圖。 圖3是表示圖1所示的介質分離用葉輪的其它例的剖視圖。 圖4是使用于圖1所示的介質攪拌研磨機的攪拌部件的剖視圖。 圖5是表示變更了圖1所示的介質攪拌研磨機的出口部件及開關閥的例的 剖視圖。圖6是表示變更了圖1所示的介質攪拌研磨機的出口部件及開關閥的其它 例的剖視圖。圖7是表示變更了圖1所示的介質攪拌研磨機的出口部件及開關閥的另外 的例的剖4見圖。圖8是表示根據本發明的實施方式的循環型介質攪拌研磨機的一種使用 方式的簡圖。圖中10-介質攪拌研磨機，12-滾筒，14-端板，16-原料入口凸緣，18-機 架，20-粉碎容器，22-攪拌部件，22a-圓筒壁，22b-輪轂部，24 -旋轉驅 動軸，26-原料出口道，30-粉碎用介質，40-介質分離用葉輪，41-端板， 40a-葉片部件，42-出口部件，45-開關閥，50-開關閥，52-出口部件， 70-開關閥，72-出口部件，80-開關閥，82-出口部件。
具體實施方式
以下， 一邊參照附圖一邊說明關于根據本發明的實施方式的介質攪拌研磨機。圖1是表示根據本發明的實施方式的介質攪拌研磨機10的圖，該介質攪 拌研磨機10具備由圓筒形的滾筒12、固定在該滾筒12的一端的端板14以及 通過原料入口凸緣16固定在另一端的機架18構成的粉碎容器20。在上述粉碎容器20的內部，旋轉自如地配置有攪拌部件22。攪拌部件22 在外周部具有圓筒壁22a， 一端由輪轂部22b所封閉，在另 一端形成有開口 22c 的中空的筒狀部件，且在上述輪轂部22b的中心固定有旋轉驅動軸24。該旋 轉驅動軸24沿軸方向貫通機架18而延伸，其端部通過未圖示的周知的驅動機 構連接到驅動源上而旋轉驅動。并且，在上述旋轉驅動軸24上設有軸封25(機 械密封等)，在攪拌部件22的圓筒壁22a和粉碎容器20的內周壁之間，形成 有粉碎室C1。在原料入口凸緣16上，為了將料漿狀的原料導入粉碎室C1而 形成有原料入口道28。該原料入口道28的實際向粉碎室導入原料的原料供給 口 28a，最好位于攪拌部件22的背面即其^^轂部22b的背面。眾所周知，在 介質攪拌研磨機的粉碎室Cl內部容納有珠狀的粉碎用介質30。在攪拌部件的內部，設有與該攪拌部件的圓筒壁22a同軸地配置，且用于 從該原料中分離M在料漿狀的原料內的粉碎用介質30的離心分離方式的介 質分離用葉輪40。將該介質分離用葉輪40和攪拌部件22的圓筒壁22a之間 的空間稱為介質分離室C2。上述旋轉驅動軸24其空腔開口于介質分離用葉輪 40的內部空間(原料出口 26a)，而構成將被粉碎的原料料漿向粉碎容器20外 部排出的原料出口道26。上述介質分離用葉輪40具有與攪拌部件22的輪轂部22b相對而配置的端板41,在該輪轂部22b和端才反41之間的外周緣部，在圓周方向以等間隔配置 有多個葉片部件40。上述葉片部件40既可以如圖2所示那樣徹底地配置成》文 射狀，也可以如圖3所示那樣傾斜地配置。原料出口道26也可以配置在端板14一側。具體地、在端板14的中央設 置圓形的開口的同時，將構成原料出口道的導管安裝在端板14上，做成固定 式。該導管最好設置成與上述旋轉驅動軸24同軸，其一端(內端)通過設在 端板14的開口，并位于介質分離用葉輪40內的空間里，以接收被粉碎、介質 被分離的原料料漿。如圖4所示，在上述攪拌部件22的圓筒壁22a上，在圓周方向以等間距 形成有多個介質循環用的開口 22d。最好使該開口 22d相對于攪拌部件22的 旋轉方向(箭頭所示)，向圖4所示的方向斜向傾斜。如圖4所示，在攪拌部 件22的輪轂部22b的周緣,在圓周方向以等間距也形成有多個介質循環用的 開口22e。利用這些介質循環用的開口，連通介質分離室C2和粉碎室C1，粉 碎用介質30能夠從攪拌部件的內部空間朝向外部自由地移動，從而提高粉碎 用介質30的自由度，能夠進行有效的移動，提高粉碎效率。在本發明的實施方式的介質攪拌研磨機10中，圓錐形的出口部件42以將 其底部朝向旋轉驅動軸24 —側的狀態固定并設置在上述旋轉驅動軸24的原料 出口 26a —側的端部上。在該出口部件42上設有一端開口于上述底部并與上 述旋轉驅動軸24的中空部連通，另 一端開口于圓錐斜面42a的中間部位并成 為原料出口 42b的出口通道42c。從上述粉碎用介質30分離的原料通過上述 出口通道42c及上述旋轉驅動軸24的原料出口道26能夠排出至外部。此外， 在本說明書中認為上述出口部件42也是旋轉驅動軸24的一部分，認為出口通 道42c也是原料出口道26的一部分，并認為作為整體的原料出口道26的原料 出口為原料出口42b。以下，同樣考慮其它的實施方式或變型例。在根據本實施方式的介質攪拌研磨機10上設有由彈性材料形成并開關上 述原料出口的開關閥45。該開關閥45在上述介質分離用葉輪40(介質攪拌研 磨機10)停止時位于關閉上述原料出口 42b的關閉位置，在上述介質分離用 葉輪40旋轉時，利用因其旋轉而產生的離心力克服彈力而位于開啟上述原料 出口 42b的開啟位置。由于該開關閥45在上述介質分離用葉輪停止時離心力會消失，因此利用其彈力自動恢復到上述關閉位置。該開關閥45是安裝在介質分離用葉輪40的端板41上的裙狀的開關閥，該裙狀的開關閥45的前端45a, 在該開關閥45處在關閉位置(圖1中實線所示)時，接觸在比上述出口部件 42的原料出口 42b更靠外周側的圓錐斜面42a的部分，處在開啟位置(圖1 中虛線所示)時開啟而使上述前端45a遠離上述圓錐斜面42a。如此例，在本 說明書中認為，在關閉位置，開關閥不直接接觸原料出口 42b而密封性地包圍 材料出口42b，在開啟位置，解除該密封性的包圍的場合，也屬于原料出口的 開關。在此，作為用于上述開關閥45的彈性材料，可以使用彈性體系(包含橡 膠系)的彈性材料和金屬系的彈性材料。作為彈性體系的彈性材料可列舉 EPDM、 丁腈橡膠、氟化橡膠以及全氟彈性體等。作為金屬系的彈性材料可列 舉SUS系合金、鈦系合金以及鎳系合金等。其次，參照圖5關于出口部件及開關閥的變型例進行說明。在此，以符號 50表示開關閥，以符號52表示出口部件。關于其它符號，在表示與圖l相同 的零件和部分的場合，附注相同符號表示。出口部件52具有與圖1所示的出 口部件42大致近似的圓錐形形狀。在該出口部件52上設有一端開口于上述底部并與上述旋轉驅動軸24的中 空部相通，且另 一端開口于圓錐斜面52a的中間部位并成為原料出口 52b的出 口通道52c。從上述粉碎用介質30分離的原料，通過上述出口通道52c及上 述旋轉驅動軸24的原料出口道26能夠排出至外部。此外，在本說明書中認為 上述出口部件52也是旋轉驅動軸24的一部分，認為出口通道52c也是原料出 口道26的一部分，并認為作為整體的原料出口道26的原料出口為原料出口 52b。如圖5所示，在上述出口部件52的表面上設有傘形的凹坑52d，另外， 在該凹坑52d上配置有由彈性材料形成的開關閥50,該彈性材料的形狀為正 好適合該凹坑的形狀(即傘形)。該開關閥50在其頂部利用螺釘51固定在上 述出口部件52上，并將其周緣做成自由緣。該開關岡50的彈性材料可以與上 述圖1所示的裙狀的開關閥45的材料相同。該開關閥50,在介質分離用葉輪40 (介質攪拌研磨機10)停止時，位于圖5中實線所示的關閉原料出口 52b的關閉位置，在介質分離用葉輪40 (介 質攪拌研磨機10)運轉(旋轉)時，因其離心力而移動到圖5中點劃線所示 的開啟原料出口 52b的開啟位置。若停止介質分離用葉輪40 (介質攪拌研磨 機10)的運轉(旋轉)，則該開關閥50因其離心力而再次移動到上述的關閉 位置。如以上說明，在介質分離用葉輪40 (介質攪拌研磨機10)運轉(旋轉) 時，開關閥45、 50如上所述那樣移動到開啟位置而開啟原料出口 42b、 52b, 將原料導入原料出口道26內并向粉碎容器20外部排出。此時，由于介質分離 用葉輪40在旋轉，因此因其離心力而在粉碎用介質30上作用朝向外方的力， 并位于至少比介質分離用葉輪40更靠外側的位置，由于不靠近原料出口 42b、 52b，因此不會被排出。另一方面，在介質分離用葉輪40(介質撹拌研磨機10) 停止運轉(旋轉)時，由于開關閥45、 50移動至如上所述的關閉位置而關閉 原料出口 42b、 52b，因此此時也不會使粉碎用介質30導入原料出口道26內 而排出。其次，參照圖6關于出口部件及開關閥的其它變型例進行說明。在此，以 符號70表示開關閥，以符號72表示出口部件。關于其它符號，在表示與圖l 相同的零件和部分的場合，附注相同符號表示。出口部件72具有大致為圓筒形的形狀，且以將其底部朝向旋轉驅動軸24 一側的狀態固定并配置在上述旋轉驅動軸24的原料出口 26a —側的端部上。 在該出口部件72上設有一端開口于上述底部，且與以上述旋轉驅動軸24的中 空部構成的原料出口道26連通，并沿軸方向在該出口部件72內延伸既定長度 的中空部延長部72a,并且，至少設有一個一端開口于該中空部延長部72a且 與該中空部延長部72a連通并向出口部件72的半徑方向延伸，而另一端開口 于圓筒面成為原料出口 72b的出口通道72c。從上述粉碎用介質30分離的原 料可以通過上述出口通道72c、上述中空部延長部72a及上述中空驅動軸24 的原料出口道26排出至外部。在上述出口通道72c上設有開關閥70。該開關閥70具備設在上述出口 通道72c的大致為圓錐臺形的閥座70a;能夠選取對該閥座70a接觸的關閉位 置(圖6中實線所示)和從該閥座70a移開的開啟位置(圖6中點劃線所示)的閥芯70b;以及在上述介質分離用葉輪40停止時利用彈力使該閥芯70b位 于上述關閉位置的彈性體70c。此外，上述出口通道72c的上述原料出口 72b 的直徑做成比上述彈性體70c的寬度大，最好形成能夠使原料通過的間隙。上 述彈性體70c由橡膠等形成，呈橡膠帶(橡膠圈)形狀，并以巻繞出口部件 72的圓筒面的狀態配置。上述介質分離用葉輪40在旋轉時，上述閥芯70b利 用其旋轉所產生的離心力克服上述彈性體70c的彈力，移動至上述開啟位置并 維持該狀態。該開關閥70的閥芯70b在介質分離用葉輪40 (介質攪拌研磨機10)停止 時，位于圖6中實線所示的關閉出口通道72c的關閉位置，在介質分離用葉輪 40 (介質攪拌研磨機10)運轉(旋轉)時，利用其離心力移動至圖6中虛線 所示的開啟出口通道72c的開啟位置。該開關閥70的閥芯70b若停止介質分 離用葉輪40 (介質攪拌研磨機IO)的運轉(旋轉)，則由于離心力的消失，利 用彈性體70c的彈力再次移動至上述的關閉位置。其次，參照圖7說明關于出口部件及開關閥的另外的變型例。在此，以符 號80表示開關閥，以符號82表示出口部件。關于其它符號，在表示與圖1 相同的零件和部分的場合，附注相同符號表示。出口部件82具有大致為圓筒形的形狀且以將其底部朝向旋轉驅動軸24 一側的狀態固定并設置在上述旋轉驅動軸24的原料出口 26a —側的端部上。 在該出口部件82內設有一端開口于上述底部，且與以上述旋轉驅動軸24的中 空部構成的原料出口道26連通并沿軸方向在該出口部件82內延伸，而另一端 開口于該出口部件82的頂部且成為原料出口 82a的出口通道82b。從上述粉 碎用介質30分離的原料可以通過上述出口通道82b及上述旋轉驅動軸24的原 料出口道26排出至外部。在上述出口通道82b上設有上述開關閥80。該開關閥80具備以階梯狀 設置在該上述出口通道上的閥座80a;能夠選取對該閥座80a接觸的關閉位置(圖7中實線所示)和從該閥座80a移開的開啟位置(圖7中點劃線所示)的 閥芯80b;以及使該閥芯80b在介質攪拌研磨機10停止時利用彈力位于上述 關閉位置的彈性體的螺旋彈簧80c。在上述介質攪拌研磨機運轉時，雖然原料(料漿)的壓力上升，但該上升的壓力克服上述螺旋彈簧80c的彈力，從而使上述閥芯80b位于上述開啟位置。若停止介質攪拌研磨機10的運轉，則由于 原料(料漿)的壓力下降，因而該開關閥80的岡芯80b利用螺旋彈簧80c的 彈力再次移動至上述的關閉位置。此外，在以上的說明中，雖然說明了將介質分離用葉輪與攪拌部件為一體 進行旋轉的形式的構成，但也可以做成將介質分離用葉輪與攪拌部件完全分離 的構成。在這種場合，最好分別驅動介質分離用葉輪和攪拌部件。若能夠對介 質分離用葉輪的旋轉以獨立于攪拌部件的旋轉的方式進行控制，則為了分級， 能夠以最適宜的旋轉速度驅動該葉輪，從而能夠達到優良的分級效果。典型的 是，攪拌部件的旋轉速度只要為4~15m/s即可，最普通的旋轉速度為10 ~ 12m/s。介質分離用葉輪的旋轉速度，典型的是，只要為4~20m/s即可，通常 以10m/s就能得到充分滿意的效果。圖8是表示使用本發明的介質攪拌研磨機10的一種方式的簡圖，本介質 攪拌研磨機10是，通過循環系統53而連通原料出口道26和原料入口道28 使原料循環，并利用介質攪拌研磨機IO逐漸進行粉碎和分散的循環型產品。 該循環系統53具備導管55,介質攪拌研磨機10的原料出口道26連接在導管 55的一端，該導管55的另一端開放于料漿容器57的上部。容器57的底部利 用管54通過泵56連^t妄在粉碎裝置的原料入口道28上。在料漿容器57內配置 利用電動馬達58旋轉驅動的攪拌葉片60。根據該配置，料漿直至將被粉碎粒 子粉碎成所期望的^t細粒為止，反復地通過本介質攪拌研磨機10內。旋轉驅動攪拌部件22。此時，開關閥45、 50、 70、 80開啟著。導入粉碎室 Cl內的料漿與粉碎用介質30—同被攪拌，在粉碎室C1內產生旋轉運動。由 于該粉碎介質的旋轉運動，在粉碎室C1內利用介質攪拌研磨機上的眾所周知 的作用粉碎乃至分散料漿內的被粉碎粒子。料漿與粉碎介質30 —同主要從攪 拌部件22的端部開口 22c進入攪拌部件的空腔即介質分離室C2內。在此， 利用介質分離用葉輪40使料漿及介質具有旋轉運動。利用該旋轉運動，就比 重較大的介質而言，其上作用朝向半徑方向外的力，從形成在攪拌部件的圓筒 壁或輪轂部的循環用開口 22d、 22e回到粉碎室Cl。在這種場合，對于被粉碎另一方面，含有充分粉碎而比重變小的粒子的料漿，進入介質分離用葉4侖內的空間并 從驅動軸的內部的原料出口道排出。根據該構成，可以達到粒度分布寬度狹窄的粉碎。若停止介質攪拌研磨機的運轉，開關閥45、 50、 70、 80自動移動至 關閉原料出口42b、 52b或出口通道72c、 82b的關閉位置，從而阻止粉碎介質 排出至外部。
權利要求
1.一種介質攪拌研磨機，攪拌部件旋轉自如地配置在具有原料入口的筒狀的粉碎容器內，在上述粉碎容器內形成的粉碎室內放入粉碎介質，通過從上述原料入口導入含有被粉碎物的原料后旋轉驅動上述攪拌部件而攪拌上述粉碎介質，從而將被粉碎物粉碎成微細粒子，其特征在于，上述攪拌部件是在外周部具有筒狀壁且一端利用端部開口而開口的中空的筒型，在上述筒狀壁上在該筒狀壁的圓周方向以一定間隔形成用于粉碎介質循環的多個循環用開口；在上述攪拌部件的空腔內配置與上述攪拌部件同軸地旋轉的介質分離用葉輪；上述介質分離用葉輪具備在圓周方向以一定間隔配置的多個葉片部件，利用中空驅動軸而旋轉驅動，該中空驅動軸的一端開口于上述介質分離用葉輪的內部而形成原料出口；利用旋轉的介質分離用葉輪的葉片部件的作用，在質量較大的粉碎介質上產生由離心力引起的朝向半徑方向外的運動，并且，通過向該介質分離用葉輪的內部開口的上述原料出口，將含有被粉碎的被粉碎物的原料排出至外部；在上述原料出口上設有開關該原料出口的開關閥，該開關閥在上述介質分離用葉輪停止時位于關閉上述原料出口的關閉位置，在上述介質分離用葉輪旋轉時，利用由其旋轉而產生的離心力位于開啟上述原料出口的開啟位置。
2. 根據權利要求1所述的介質攪拌研磨機，其特征在于， 上述開關閥由彈性體系的彈性材料形成。
3. 根據權利要求1所述的介質攪拌研磨機，其特征在于， 上述開關閥由金屬系的彈性材料形成。
4. 根據權利要求1 ~3的任意一項所述的介質攪拌研磨機，其特征在于， 上述介質分離用葉輪的上述多個葉片部件，固定在與成為上述中空驅動軸的原料出口的端部相對而設置的端板上，在成為該中空驅動軸的原料出口的端 部以將其底部朝向中空驅動軸一側的狀態設有圓錐形的出口部件，在該出口部件上設有一端開口于上述底部且與上述中空驅動軸的中空部連通，另 一端開口 于圓錐斜面的中間部位并成為原料出口的出口通道，從而從上述粉碎介質分離 的原料通過上述出口通道及上述中空驅動軸的中空部排出至外部，上述開關閥 為安裝在介質分離用葉輪的端板上的裙狀的開關閥，該裙狀的開關閥的前端， 在該開關閥處在關閉位置時與比上述出口部件的出口通道更靠外周側的圓錐 斜面部分接觸，在處在開啟位置時開啟，以使上述前端從上述圓錐斜面移開。
5. 根據權利要求1 ~3的任意一項所述的介質攪拌研磨機，其特征在于， 在上述中空驅動軸的原料出口一側的端部上以將其底部朝向中空驅動軸一側的狀態設有圓錐形的出口部件，在該出口部件上設有一端開口于上述底部 且與上述中空驅動軸的中空部連通，另 一端開口于圓錐斜面的中間部位并成為 原料出口的出口通道，從而從上述粉碎介質分離的原料通過上述出口通道及上 述中空驅動軸的中空部排出至外部，上述開關閥為沿著上述出口部件的圓錐斜 面從上述原料出口的上側跨過該原料出口延伸至該原料出口的下側的板狀的 開關閥，該板狀的開關閥做成上側端被固定、下端側為自由端，該開關閥做成 在處在關閉位置時關閉上述原料出口 ，在處在開啟位置時下側端從上述出口部 件的圓錐斜面移開而開啟上述原料出口 。
6. 根據權利要求1 ~3的任意一項所述的介質攪拌研磨機，其特征在于， 在上述中空驅動軸的原料出口一側的端部以將其底部朝向中空驅動軸一側的狀態設有圓筒形的出口部件，該出口部件上設有一端開口于上述底部且與 上述中空驅動軸的中空部連通，沿軸方向在該出口部件內延伸既定長度的中空 部延長部，并且，至少設有一個一端開口于該中空部延長部且與該中空部延長 部連通，另一端開口于圓筒面并成為原料出口的出口通道，從而從上述粉碎介 質分離的原料通過上述出口通道、上述中空部延長部及上述中空驅動軸的中空 部排出至外部，上述開關閥具備設在上述出口通道的閥座、能夠選取對該閥座 接觸的關閉位置和從該閥座移開的開啟位置的闊芯以及在上述介質分離用葉 輪停止時使該閥芯利用彈力位于上述關閉位置的彈性體，在上述介質分離用葉 輪旋轉時，利用其旋轉的離心力克服上述彈性體的彈力，從而使上述閥芯位于 上述開啟位置。
7. 根據權利要求1 3的任意一項所述的介質攪拌研磨機，其特征在于，在上述中空驅動軸的原料出口一側的端部以將其底部朝向中空驅動軸一 側的狀態設有圓筒形的出口部件，該出口部件上設有一端開口于上述底部且與 上述中空驅動軸的中空部連通，沿軸方向在該出口部件內延伸、另一端開口于 該出口部件的頂部的出口通道，從而從上述粉碎介質分離的原泮牛通過上述出口通道及上述中空驅動軸的中空部排出至外部，上述開關閥具備:&在上述出口通道的閥座、能夠選取對該閥座接觸的關閉位置和從該閥座移開的開啟位置的閥 芯以及在介質攪拌研磨機停止時使該閥芯利用彈力位于上述關閉位置的彈性 體，在上述介質攪拌研磨機運轉時，原料的上升的壓力克服上述彈性體的彈力， 從而使上述閥芯位于上述開啟位置。
全文摘要
本發明提供一種介質攪拌研磨機，其在停止運行時，能夠極力控制粉碎介質進入葉輪驅動軸的空腔里。本發明的介質攪拌研磨機的特征在于在攪拌部件的空腔內配置介質分離用葉輪，上述介質分離用葉輪具備在軸方向以一定間隔配置的多個葉片部件，利用中空驅動軸而旋轉驅動，該中空驅動軸的一端開口于上述介質分離用葉輪的內部而形成原料出口，在該原料出口設有由彈性材料形成并開關該原料出口的開關閥。
文檔編號B02C23/10GK101279299SQ200810003069
公開日2008年10月8日 申請日期2008年1月18日 優先權日2007年4月6日
發明者三橋保洋, 小貫次郎, 石川剛, 針谷香 申請人:蘆澤精美技術株式會社