JPH04326934A

JPH04326934A - 分散装置

Info

Publication number: JPH04326934A
Application number: JP12222391A
Authority: JP
Inventors: Susumu Kajiura; 梶浦　進; Yuji Takehara; 竹原　佑爾
Original assignee: ASADA TEKKO KK; Dai Nippon Toryo KK
Current assignee: ASADA TEKKO KK; Dai Nippon Toryo KK
Priority date: 1991-04-24
Filing date: 1991-04-24
Publication date: 1992-11-16

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、塗料、インクなどの
固体粒子懸濁液をコロイド状に分散させるための装置に
関し、特に固体粒子懸濁液であるミルベースが収容され
るタンク内に分散処理を行うバスケットが配置されるバ
ケットミルと称される形式の分散装置に係るものである
。

【０００２】

【従来の技術】塗料、インクなどを製造するには、従来
より一般に媒体式分散攪拌機が使用されている。媒体式
分散攪拌機とは、サンド、硬質ガラスビーズ、鋼球など
の媒体を用いて顔料などの固体粒子懸濁液であるミルベ
ースを強制的に攪拌し分散処理を行うものをいい、この
種のものとしてサンドミル、ボールミル、アトライタが
よく知られている。

【０００３】サンドミルは、分散の媒体としてサンドま
たは硬質ガラスビーズを主として使用するものをいい、
プレミックスしたミルベースをタンク内に圧送し、タン
ク内に位置する攪拌翼によって強制的に流動せしめ、ミ
ルベース中の凝集体を分散させるものである。固体粒子
が分散されたミルベースは順次機外に取り出されるとと
もに、タンク内には新たなミルベースが供給される。い
わゆる連続処理方式の分散機である。一方、ボールミル
、アトライタは分散の媒体として主に鋼球を使用し、固
体粒子と液とをタンク内に投入し、１回ごとの攪拌混合
を行うもので、いわゆるバッチ処理方式の分散攪拌機で
ある。

【０００４】近年籠体を用いたいわゆるバスケットミル
と称する分散機が開発された（例えば、特公昭６２−１
６６８７号公報）。この分散機は、媒体を収容した籠体
をタンク内のミルベースにつけながら籠体内に位置せし
めた攪拌翼によって籠体内の媒体を強制的に流動させる
とともに、籠体の直下に位置せしめた対流翼によりタン
ク内のミルベースを籠体内に強制的に対流させることに
より、タンク内のミルベースを籠体上部から流入させ下
部から流出させるようにしたものである。本発明者らは
籠体を用いるバスケットミルの欠点を解消するために籠
体に代えて小さな中空室を備えたベセルを用いるものを
発明している（特願平２−１７７１４４号）。なお、本
願においてはタンク内に配置される籠体やベセルを総称
してバスケットと称する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】サンドミルでは連続処
理が行われるため大きな処理能力を有する反面、固体粒
子と液とを予め攪拌混合（プレミックス）しておく必要
があること、作業の終了時や処理材料を変更する場合に
、ミルベース圧送用のポンプを始め洗浄に多大の労力を
要する欠点がある。また、ボールミルやアトライタでは
ミルベースの前処理は不要であるが、タンクそのものが
分散室となっているため、その中に充填されている媒体
の量が多くなる。そのため、媒体どうしの隙間に残る液
も多くなり作業終了時や被処理材料の変更時に行う洗浄
性が極めて悪い欠点がある。

【０００６】これに対し、バスケットミルでは上記欠点
は解消されるがタンク内のミルベースを確実にバスケッ
ト内に循環させる上で問題が生じることが判明した。特
に、被処理材料が高粘度塗料やチクソ性の高い塗料の場
合、対流が弱く図１５にＡで示すようにタンクの内壁面
に固体粒子が未分散の状態で付着したり、一部のミルベ
ースはタンク内を循環しないで滞留する可能性のあるこ
とが判明した。このことは、ミルベースの分散処理効率
を低下させ確実な分散処理を阻害するだけでなく、タン
クをジャケット式とし分散処理温度を一定とする場合に
、ジャケットからの熱伝導を妨げ、タンク内の温度が上
昇し運転が出来なくなる虞がある。このような点に鑑み
、本発明はタンク内に未分散のミルベースが付着したり
滞留することがなく能率的に分散処理を行うことができ
るバスケット式の分散装置を発明したものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】固体粒子懸濁液であるミ
ルベースが収容されるタンク１内には、分散の媒体を収
容し、その内部にあるミルベースを分散せしめるバスケ
ット４を配置する。このバスケット４にはタンク１内の
ミルベースが循環しタンク内のミルベース全体の分散処
理が行われる。タンク１内には、バスケット４とは別に
タンク内壁に沿って回転し、タンク内壁に付着したもの
を掻き落とすスクレーパ８を設ける。タンク内壁に沿っ
たスクレーパの回転は相対的なものであって、スクレー
パ８を固定としタンク１を回転させるようにしてもよい
。スクレーパ８は、接線方向、すなわちタンク１内のミ
ルベースの周方向の流れに対し外向きの向かい角を保ち
、その支持手段であるスクレーパアーム１８に対し一定
角度回動自在に軸支させるのが好ましい。また、バスケ
ット４はタンク１の中心に位置するものだけではなく、
タンク１内を公転するとともに、スクレーパ８がバスケ
ット４の公転軌跡の対向方向に位置し、タンク１の中心
を回転の中心として回転するものとするとより効果的で
ある。

【０００８】

【作用】タンク１内に位置するバスケット４内にはタン
ク中のミルベースが流入し、流入したミルベースはバス
ケット４内にある媒体によって分散されてバスケット外
に流出し、新たなミルベースがバスケット４内に流入す
る。このようにして固体粒子の懸濁液であるタンク中の
ミルベースは、バスケットを通過して循環することによ
って全体がコロイド状に分散せしめられる。スクレーパ
８がタンク１内壁に沿って回転すると、タンク内壁に付
着している固体粒子を強制的に掻き落とし、あるいは滞
留しているミルベースを攪拌しバスケット外にあるタン
ク内全体のミルベースをなるべく均一化する。つまり、
スクレーパ８はタンク内壁面に付着する付着物の掻き落
としと、タンク内のミルベースの攪拌という２つの作用
を行う。

【０００９】タンク１内のミルベースは図５や図６に矢
印で示すように、バスケット内への対流によって上下方
向の流れを生じるとともに、攪拌翼１１などの回転によ
って図１１、図１２に白い矢印で示すように周方向の流
れをも生じる。そこで、スクレーパ８をその支持手段で
あるスクレーパアーム１８に対し一定角度回動自在に軸
着させ、ミルベースの流れに対し外向きの向かい角を保
持させておくと、無理な力を加えずにミルベースの流れ
の抵抗によってスクレーパがタンク内壁に押し付けられ
て付着物の掻き取りが行われる。

【００１０】タンク１内のバスケット４を公転させるも
のでは、タンク１内のミルベースの流れが複雑なものと
なるとともに、滞留を生じ易い広い空間にスクレーパ８
が位置しタンク内のミルベースがくまなく攪拌されるこ
とになる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付の図面に基づい
て説明する。図１は、バスケットとして側壁および底面
のいずれか一方もしくは双方に、ミルベースは通過する
が、分散の媒体は通過しない程度の小孔を多数穿設せし
めた籠体を用い、これをタンクの中心に位置させた実施
例を示している。被処理材料であるミルベースを収容す
るタンク１は、たとえばこれを円筒形とし、その外表面
にはジャケット２を付設し冷却水や熱媒体を通過させる
ことによってタンク内の温度を一定に維持できるように
している。タンク内に収容されたミルベースは下底部の
弁３によって取り出す。

【００１２】タンク１の中心部には籠体よりなるバスケ
ット４がタンクの上方より出し入れ自在に設けられてい
る。すなわち、タンク１に隣接して本体５が配置され、
本体５には中間部分を支持され上下に昇降するアーム６
が設けられ、アーム６の一端に下向きに支持したバスケ
ット４を設けている。つまり、アーム全体を昇降させる
ことによってバスケット４をタンクの上方から出し入れ
できるようにするとともに、アーム６は平面的に回動し
得るものとする。アーム６の他端にはモータ７を取り付
け、アーム６内の動力伝達手段によって籠体内の攪拌翼
に回転力が伝えられる。アーム６の一端にはバスケット
４とは別に、タンクの内壁に沿って回転するスクレーパ
８が設けられる。籠体内の攪拌翼の回転軸とスクレーパ
の回転軸は同心上にあるが、スクレーパの回転は攪拌翼
の回転に比較してゆっくりとしたものとする。図５に示
すように、籠体９は支持杆１０によってアーム６に支持
され、籠体内にある攪拌翼１１は駆動軸１２によって回
転駆動される。駆動軸１２の下端は籠体の下方に延長し
、対流翼１３を設け、これによってタンク１内のミルベ
ースは矢印で示すように籠体内を通過する如く循環せし
められる。

【００１３】図１に示す実施例のバスケット４とアーム
６との取り付け構造は、図９に示している。アーム６の
一端部には下向きに筒状の固定ベース１４を固定し、そ
の内方にベアリング１５、１６を介して回転自在にバス
ケット支持筒１７が設けられ、その下端にバスケットの
支持杆１０が固定されている。さらに、バスケット支持
筒１７にはスクレーパを支持するスクレーパアーム１８
が固定されている。籠体支持筒１７の中心にはベアリン
グ１９、２０を介して攪拌翼の駆動軸１２が支持され、
バスケット支持筒１７はその上端に装着したスプロケッ
ト２１によって、駆動軸１２はプーリ２２によってそれ
ぞれ独自に回転駆動される。つまり、バスケットである
籠体９は回転しないものであってもよいが、この実施例
ではスクレーパ８と同じように回転し、内部の攪拌翼は
籠体とは別に回転する。もっとも、スクレーパの回転速
度は攪拌翼の回転速度に比較してはるかに小さい。

【００１４】図２はタンク１をモータ２３によってゆっ
くりと回転駆動させ、本体５からスクレーパアーム１８
を突出させ、タンク内壁に沿った位置にスクレーパを設
けた実施例を示している。つまり、スクレーパ８は固定
であってタンク１の回転によってスクレーパ８がタンク
内壁の付着物を掻き取るようにしたものである。

【００１５】図３はバスケットである籠体９をタンクの
中心から偏心させて支持し、タンク内において公転させ
るようにした実施例を示している。この実施例ではタン
ク１に隣接させて本体５を設け、本体に設けたアーム６
の一端にバスケットである籠体９を支持させる点、アー
ム６の他端にモータ７を設け、アーム内を通してベルト
やチェーンで攪拌翼を駆動する点は図１における実施例
の場合と同様である。

【００１６】上記図３に示す実施例のバスケット４とア
ーム６との取り付け構造は、図１０に示している。アー
ム６の一端には筒状の固定ベース１４が固定されており
、その内方にはベアリング１５、１６を介して回転筒２
４が設けられ、回転筒２４の中心部にはベアリング１９
、２０を介してバスケット内にある攪拌翼の駆動軸２５
が設けられている。回転筒２４の下端にはプーリボック
ス２６が固定されるとともに、駆動軸２５の下端はプー
リボックス内に貫通されている。回転筒２４の上端には
スプロケット２７が装着され図示していない動力伝達手
段によって回転駆動せしめられる。また、駆動軸２５の
上端にはプーリ２８が設けられ、回転筒２４とは異なる
回転速度で回転駆動される。

【００１７】プーリボックス２６には、回転の中心から
一定寸法離れた一方（図面上右側）にバスケットが、他
方（図面上左側）にスクレーパアーム１８が固定されて
いる。バスケットの固定構造について説明すると、プー
リボックス２６の下面に筒状のボス２９を固定しこれに
バスケットの支持杆１０を固定する。これに対し、攪拌
翼の駆動軸１２はボス２９の中心を通ってプーリボック
ス内に達し上端にプーリ３１が固定されている。そして
、駆動軸２５の下端に装着されたプーリ３０との間にベ
ルトを巻回させ、駆動軸２５の回転を攪拌翼の駆動軸１
２に伝えている。つまり、図３に示す実施例では図１０
における駆動軸２５と駆動軸１２の軸間寸法を半径とし
てバスケットが公転し、スクレーパ８は駆動軸２５を中
心として回転する。

【００１８】なお、図２に示す実施例ではタンク１が回
転する。そのため、タンクの中心部にバスケット４を配
置させると図１に示す実施例と同様に、中心をずらせて
バスケット４を配置させると図３に示す実施例のように
バスケットがタンク内を公転するのと同様に機能するこ
ととなる。

【００１９】図４は、バスケットとして中空室を備えた
ベセル３２を用いた実施例を示し、図１に示す実施例と
はバスケットが籠体９かベセル３２かの違いである。し
たがって動力伝達機構、バスケットの攪拌翼の駆動機構
などは、図９に示す構造をそのまま図４の実施例のバス
ケット４とアーム６との取り付け構造として適用するも
のである。

【００２０】次に、バスケットとしてベセルを使用する
ものを図６によって説明する。ベセル３２は、ベセル本
体３２ａ　とロータ３２ｂ　とで構成される。支持杆１
０に支持されるベセル本体３２ａ　は下端が開放された
中空状とし、天壁の中心部には孔３３が穿設されている
。回転駆動される駆動軸１２は孔３３を貫通してベセル
本体の内部に達し、その先端にロータ３２ｂ　が装着さ
れ、ベセル本体３２ａ　の下面とロータ３２ｂ　との間
には、分散の媒体として使用されるガラスビーズなどの
媒体が通過せずミルベースのみが通過する僅かな隙間ｔ
が保持されている。ベセル本体の内部には分散の媒体を
挿入しておき、ミルベースが満たされたタンク１内にお
いてロータを回転させると、図６に矢印で示すようにベ
セル本体の天壁に穿設された孔３３からミルベースが流
入し、ベセル内で分散されたミルベースは隙間ｔを通過
して媒体と分離されて分散されたミルベースのみがタン
ク内に還流する。

【００２１】ベセルの具体的な構造の変形実施例を、図
７および図８に示している。図６に示されているベセル
３２は、孔３３から流入したミルベースが内部で循環す
るようにベセル本体の内部を丸みのある中空室とし、ロ
ータとの組合せで円環状の分散室が形成されロータの回
転による遠心力によってミルベースの循環と隙間ｔから
の排出が行われるように工夫している。図７に示す実施
例のベセル３２では真っ直ぐな断面円形の中空室が形成
されており、駆動軸自体に棒状の攪拌翼１１が固定され
ている。図８に示す実施例のベセル３２では、ベセル本体内部に
下方が狭くなる倒截頭円錐形の空間が形成されており、
ロータの外周部に排出羽根３４を設けている。この排出
羽根３４はベセル本体内部のミルベースの循環を促進さ
せる。

【００２２】図１、図２あるいは図４の実施例のように
タンク１の中心にバスケット４が位置するものでは図１
１に示すように、バスケットの外方全周に均等な空間が
形成され、その一部にスクレーパが配置される。ところ
が、図３の実施例のようにバスケットをタンク内におい
て公転させるものでは、スクレーパが位置しない空間が
狭くなる。したがって、タンク内においてミルベースが
滞留する可能性が少なくなるとともに、スクレーパを配
置する空間を広く取ることができタンクの大きさに比較
してある程度大きなバスケットを使用することが可能と
なる。

【００２３】スクレーパ８はたとえばバネによってタン
ク内壁へ押し付けるものであってもよいが、図１１、図
１２に示すようにミルベースの流れに向かって移動する
ものとすると、流れの抵抗によって無理なくタンク内壁
面に押圧することができる。この構造を図１３および図
１４によって説明する。スクレーパアーム１８の先端に
筒状の軸受３５を固定しこれにスクレーパ８の軸３６を
軸支させる。筒状の軸受３５には一定角度の範囲にわた
って周方向の長孔として窓孔３７を穿設するとともに、
窓孔３７内に位置する如く軸３６にストッパー３８螺着
する。したがって、スクレーパ８は長孔である窓孔３７
の範囲で自由に回動することができる。つまり、スクレ
ーパがミルベースの流れに対し内向きの向かい角になる
こと無く外方向に回動し、タンクの内壁にストッパーを
当接させるようにすることができる。

【００２４】

【発明の効果】請求項１記載の本発明分散装置によれば
、固体粒子の懸濁液であるミルベースをバスケットミル
と称される分散機によって分散処理を行う場合に、たと
え高粘のものあるいはチクソ性の高いものであっても、
タンク内壁面に未分散の状態で固体粒子が付着すること
を防止し、効率良く分散処理を行うことができる。そして、このことはタンクをジャケット式とする場合で
あっても、固体粒子の付着によってタンク壁面の熱伝導
を妨げることがなく運転に支障を生じることがないもの
とすることができる。

【００２５】請求項２記載の発明によれば、請求項１記
載の発明と同様タンク内壁面に固体粒子の付着を防止す
ることができるとともに、たとえばバスケットを支持し
ているアームを平面的に回動させることによってタンク
内の任意位置にバスケットを移動し、処理材料の種類に
応じて好ましいバスケット位置を選択することが可能と
なる。

【００２６】請求項３記載の発明によれば、スクレーパ
によってタンク内壁面の付着物を掻き落とす場合に、タ
ンク内壁面を無理な力で押圧し傷付けるようなことがな
い。そして粘性が大きく固体粒子が壁面に付着し易いも
のほど自然と大きな力で掻き落とすことができる。

【００２７】請求項４記載の発明によれば、タンク内に
おける死角すなわちミルベースの滞留が生じる領域を無
くし、タンク内の攪拌効果をより一層高めることができ
るとともに、スクレーパの設置スペースをなるべく広く
し相対的にタンクの大きさに対し比較的大きなバスケッ
トを採用することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示す全体の正面図、

【
図２】本発明の第２の実施例を示す全体の正面図、

【図
３】本発明の第３の実施例を示す全体の正面図、

【図４
】本発明の第４の実施例を示す全体の正面図、

【図５】
籠体を用いるバスケットミルによる分散作業時のミルベ
ースの流れを示すタンクの縦断面図、

【図６】ベセルを
用いるバスケットミルによる分散作業時のミルベースの
流れを示すタンクの縦断面図、

【図７】ベセルの一例を
示す縦断面図、

【図８】ベセルの別の一例を示す縦断面
図、

【図９】バスケットの中心とスクレーパの回転中心
が一致しタンクの中心にバスケットを位置させる実施例
における本体のアームとバスケットとの取り付け構造を
示す縦断面図、

【図１０】タンク中心に対しバスケットを公転させる実
施例における本体のアームとバスケットとの取り付け構
造を示す縦断面図、

【図１１】バスケットがタンクの中心に位置する実施例
におけるタンクの横断面図、

【図１２】バスケットがタンク内を公転する実施例にお
けるタンクの横断面図、

【図１３】スクレーパの取り付け部分を示す斜視図、

【
図１４】スクレーパの取り付け軸部分の断面図、

【図１
５】従来のバスケットミルの一例を示すタンクの縦断面
図である。

【符号の説明】

１　　タンク４　　バスケット５　　本体６　　アーム８　　スクレーパ９　　籠体１０　　支持杆１２　　駆動軸１８　　スクレーパアーム２６　　プーリボックス３２　　ベセル３５　　軸受３６　　軸３７　　窓孔３８　　ストッパー

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ミルベースを収容するタンク１内にバスケ
ット４を配設し、バスケット４内には分散の媒体を収容
しその内部で攪拌することによってバスケット内にある
ミルベースを分散せしめるとともに、タンク１内のミル
ベースをバスケット中に循環させてタンク内全体のミル
ベースの分散処理を行う分散機において、タンク１内壁
に沿って回転しタンク内壁の付着物を掻き取るスクレー
パ８を設けたことを特徴とする分散装置。
【請求項２】ミルベースを収容するタンク１内にバスケ
ット４を配設し、バスケット４内には分散の媒体を収容
しその内部で攪拌することによってバスケット内にある
ミルベースを分散せしめるとともに、タンク１内のミル
ベースをバスケット中に循環させてタンク内全体のミル
ベースの分散処理を行う分散機において、タンク１内壁
に沿った位置にタンク内壁の付着物を掻き取る固定のス
クレーパ８を配置し、タンクを回転させるようにしたこ
とを特徴とする分散装置。
【請求項３】タンク１内壁に沿った位置にあるスクレー
パ８は接線方向よりも外向きの向かい角を保ち、かつこ
れを支持するスクレーパアーム１８に対し一定角度の範
囲で回動自在に軸支させてなる請求項１もしくは請求項
２記載の分散装置。
【請求項４】バスケット４をタンク１内で公転させると
ともに、スクレーパ８はバスケット４の公転軌跡の対向
方向に位置せしめ、タンクの中心を回転中心として回転
させるようにしてなる請求項１記載の分散装置。