專利名稱：管道球磨機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及管道球磨機(jī)，該管道球磨機(jī)可以安裝在對(duì)在液體中懸浮有固體粒子的固液料漿溶液等處理材料進(jìn)行輸送的輸送線上使用，對(duì)處理材料進(jìn)行預(yù)分散。
在通過(guò)攪拌等處理制造涂料等各種產(chǎn)品的化學(xué)工業(yè)中，處理材料的粘度較高時(shí)自不必說(shuō)，即使是低、中粘度的固液料漿溶液，為了均勻地進(jìn)行攪拌處理，也需要比較大的動(dòng)力。特別是在將小球與處理材料一起攪拌而成為微小粒子的濕式介質(zhì)分散機(jī)等的分散機(jī)上，在將處理材料供給該分散機(jī)之前，要進(jìn)行對(duì)處理材料預(yù)先進(jìn)行攪拌的前處理(預(yù)拌)。眾所周知，作為該前處理，若僅對(duì)處理材料進(jìn)行攪拌，不可能使固體(粉體)一次處理便細(xì)化成微粒子，很多的二次凝聚體沉淀在管道內(nèi)。這種沉淀物對(duì)管道等的洗凈程度有很大的影響，會(huì)產(chǎn)生污垢(污染)問(wèn)題。
另外，如上所述，由于大多存在二次凝聚體，故用上述溫式介質(zhì)分散機(jī)等進(jìn)行處理時(shí)，使粒子細(xì)化到所需的粒度，所需的分散時(shí)間長(zhǎng)。而且，為了在介質(zhì)分散機(jī)內(nèi)將小球等分散介質(zhì)從處理材料中分離出來(lái)，還設(shè)有過(guò)濾網(wǎng)等，但這種過(guò)濾網(wǎng)易堵塞，是使作業(yè)效率降低的原因之一。
本發(fā)明的目的是提供一種管道球磨機(jī)，該球磨機(jī)在如上所述那樣用濕式介質(zhì)分散機(jī)等對(duì)固液料漿溶液等處理材料進(jìn)行分散處理時(shí)，在處理材料通過(guò)輸送線期間可將二次凝聚體分開(kāi)而進(jìn)行預(yù)分散。
本發(fā)明提供一種管道球磨機(jī)，可以達(dá)到上述目的，該管道球磨機(jī)具有以下部分分散室，該分散室的一側(cè)具有與輸送處理材料的配管相連接的材料供給口，另一側(cè)具有與上述輸送配管的另一端相連接的材料排出口；筒狀的外周定子，該外周定子設(shè)在上述分散室內(nèi)，向上述材料供給口一側(cè)開(kāi)口；內(nèi)周定子，該內(nèi)周定子位于外周定子的內(nèi)方，向上述材料排出口側(cè)開(kāi)口；在兩定子之間所形成的處理間隙；插入上述處理間隙內(nèi)的筒狀轉(zhuǎn)動(dòng)體，該轉(zhuǎn)動(dòng)體將處理間隙內(nèi)部劃分為外側(cè)間隙和內(nèi)側(cè)間隙；使該轉(zhuǎn)動(dòng)體回轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)軸；設(shè)在上述轉(zhuǎn)動(dòng)體上的循環(huán)口，用于使收容在上述處理間隙內(nèi)的分散介質(zhì)隨著上述轉(zhuǎn)動(dòng)體的回轉(zhuǎn)，通過(guò)上述外側(cè)間隙流入內(nèi)側(cè)間隙，再流回上述外側(cè)間隙；流出口，該流出口設(shè)在上述內(nèi)周定子上，使處理材料向上述材料排出口流出；過(guò)濾網(wǎng)，該過(guò)濾網(wǎng)設(shè)在上述流出口上，用于從處理材料中分離出分散介質(zhì)。


圖1是表示本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的剖面圖。
圖2(A)和圖2(B)表示轉(zhuǎn)動(dòng)體的頂面部，圖2(A)是俯視圖，圖2(B)是正視圖。
圖3(A)～圖3(C)表示在轉(zhuǎn)動(dòng)體、外周定子、內(nèi)周定子上設(shè)流動(dòng)控制面時(shí)的設(shè)置狀態(tài)，圖3(A)是在轉(zhuǎn)動(dòng)體的外面設(shè)突部時(shí)的說(shuō)明圖，圖3(B)是在轉(zhuǎn)動(dòng)體的外表面和內(nèi)周定子的外表面設(shè)突部時(shí)的說(shuō)明圖，圖3(C)是在轉(zhuǎn)動(dòng)體的內(nèi)外表面、內(nèi)周定子的外表面和外周定子的內(nèi)表面設(shè)突部時(shí)的說(shuō)明圖。
圖4(A)～圖4(C)表示本發(fā)明的管道球磨機(jī)的使用狀態(tài)，圖4(A)是在泵與濕式介質(zhì)分散機(jī)之間設(shè)本發(fā)明的管道球磨機(jī)的場(chǎng)合的說(shuō)明圖，圖4(B)是在通過(guò)攪拌槽循環(huán)的配管途中設(shè)本發(fā)明的管道球磨機(jī)的場(chǎng)合的說(shuō)明圖，圖4(C)是在圖4(B)裝置的后面安裝有通常的濕式介質(zhì)分散機(jī)的分散作業(yè)線的場(chǎng)合的說(shuō)明圖。
圖1是表示本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的裝置的剖面圖。圖中，在形成分散室1的主體2的一側(cè)設(shè)有材料供給口3，該材料供給口與輸送固液料漿溶液等的處理材料用的配管L連接，在另一側(cè)設(shè)有材料排出口4。
上述主體2是用螺栓8分別將入口側(cè)部件5和中間部件6及排出側(cè)部件7連接起來(lái)構(gòu)成的。上述入口側(cè)部件5上設(shè)有上述材料供給口3、流入室9及小球等分散介質(zhì)10的投入口11。另外，穿通安裝在該入口側(cè)部件5上的軸密封部12和蓋板13而用未圖示的電動(dòng)機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)軸14延伸到主體內(nèi)部。
上述驅(qū)動(dòng)軸14上設(shè)有軸流翼片15，以使進(jìn)入上述流入室9的處理材料通過(guò)中間部件6、朝著材料排出口4一側(cè)沿著軸向流動(dòng)。該軸流翼片15如圖所示，最好使用推下葉片，其作用是將進(jìn)入流入室9的處理材料向中間部件6一側(cè)推下，也可以使用軸流螺旋槳。
在上述中間部件6的上部設(shè)有形成流入口16用的內(nèi)方突出緣17，該內(nèi)方突出緣朝著中心向內(nèi)方突出，呈倒圓錐狀地向下方傾斜，另外，在該中間部件的下部設(shè)有外周定子18。在上述排出側(cè)部件7的中央部?jī)?nèi)，上述材料排出口4向下方延伸，并且朝向上方設(shè)有通到該排出口4的、形成有流出口19的內(nèi)周定子20。該外周定子18及內(nèi)周定子20分別設(shè)成筒狀，向材料排出口側(cè)開(kāi)口的內(nèi)周定子20設(shè)在向材料供給口側(cè)開(kāi)口的外周定子18的內(nèi)方，在兩定子之間呈環(huán)狀地形成有底的處理間隙21。另外，雖然兩定子18、20設(shè)成圓筒狀，但也可以設(shè)成適當(dāng)?shù)亩噙呅瓮矤?。在該處理間隙21內(nèi)收容上述分散介質(zhì)10……。
筒狀的轉(zhuǎn)動(dòng)體24從處理間隙的開(kāi)口側(cè)插入上述處理間隙21內(nèi)，將該處理間隙內(nèi)部劃分為外側(cè)間隙22和內(nèi)側(cè)間隙23，在前端側(cè)使外側(cè)間隙22與內(nèi)側(cè)間隙23連通。該轉(zhuǎn)動(dòng)體24具有安裝在上述驅(qū)動(dòng)軸14下端的大致呈截頭圓錐形的轉(zhuǎn)動(dòng)體頂面部25和與該轉(zhuǎn)動(dòng)體頂面部25連接的筒狀的轉(zhuǎn)動(dòng)體主體26，通過(guò)上述驅(qū)動(dòng)軸在上述處理間隙21內(nèi)進(jìn)行回轉(zhuǎn)。另外，上述處理間隙21的寬度，特別是外側(cè)間隙22的寬度設(shè)成與一般的環(huán)形型式的介質(zhì)分散機(jī)相當(dāng)，設(shè)成可將上述分散介質(zhì)的剪切力有效地作用于處理材料的寬度。
上述轉(zhuǎn)動(dòng)體頂面部25與上述內(nèi)方突出緣17之間形成與上述外側(cè)間隙22連通的圓錐形間隙27。在面向該圓錐形間隙27的上述轉(zhuǎn)動(dòng)體頂面部25的外表面和或上述內(nèi)方突出緣17的內(nèi)表面上，最好設(shè)有合適的防止流出突起28，以便于使上述處理間隙內(nèi)的分散介質(zhì)10……不會(huì)通過(guò)該圓錐形間隙27從上述流入口16流出到流入室9一側(cè)。
圖2(A)和圖2(B)表示設(shè)有上述防止流出突起28的轉(zhuǎn)動(dòng)體項(xiàng)面部的一例，沿著上述轉(zhuǎn)動(dòng)體頂面部25的圓錐形斜面29和筒狀面30形成有螺旋狀突出的防止流出突起28。這樣，上述轉(zhuǎn)動(dòng)體回轉(zhuǎn)時(shí)，想要進(jìn)入上述圓錐形間隙27的分散介質(zhì)10……碰到該突起28便返回上述處理間隙21。另外，也可以設(shè)螺旋狀的槽和起推下作用的突起等(未圖示)代替突起。
上述轉(zhuǎn)動(dòng)體24回轉(zhuǎn)時(shí)，上述分散介質(zhì)10…通過(guò)上述轉(zhuǎn)動(dòng)體在處理間隙21內(nèi)流動(dòng)。為了使這時(shí)通過(guò)外側(cè)間隙22流入內(nèi)側(cè)間隙23的分散介質(zhì)再?gòu)脑搩?nèi)側(cè)間隙23流回到上述外側(cè)間隙22內(nèi)，在上述轉(zhuǎn)動(dòng)體24上設(shè)有循環(huán)口31。在圖示的實(shí)施例中，在轉(zhuǎn)動(dòng)體主體26的圓周面的2個(gè)部位設(shè)有沿著軸向延長(zhǎng)的長(zhǎng)孔作為該循環(huán)口31。該循環(huán)口31的形成部位、大小、個(gè)數(shù)、形狀等可以適當(dāng)?shù)貥?gòu)成。
在上述內(nèi)周定子20的流出口19上設(shè)有具有小孔、狹縫、網(wǎng)眼等流通孔的過(guò)濾網(wǎng)32，以便于將分散介質(zhì)10…從處理材料中分離出來(lái)。
圖1中，用網(wǎng)體、即筒狀的過(guò)濾網(wǎng)32覆蓋整個(gè)內(nèi)周定子，也可以如圖3所示那樣只在流出口19部分設(shè)過(guò)濾網(wǎng)32，可以形成其它合適的過(guò)濾構(gòu)造。另外，也可以將上述轉(zhuǎn)動(dòng)體的回轉(zhuǎn)頂面部的內(nèi)方下表面和內(nèi)周定子的上端面設(shè)成合適的形狀，將各面組合成相向狀態(tài)，在兩部件之間形成能阻止分散介質(zhì)通過(guò)的較狹的間隙，構(gòu)成所謂間隙分離裝置(未圖示)。
面向上述處理間隙21的上述轉(zhuǎn)動(dòng)體24的外表面、內(nèi)表面、外周定子18的內(nèi)表面、內(nèi)周定子20的外表面實(shí)際上設(shè)成平滑面，但也可以根據(jù)需要，各部件的表面設(shè)成凹凸、突起、長(zhǎng)槽、螺旋槽及其它流動(dòng)控制面，以便于在上述轉(zhuǎn)動(dòng)體24回轉(zhuǎn)時(shí)，控制上述分散介質(zhì)10和處理材料的流動(dòng)。這種流動(dòng)控制面33，可以設(shè)成例如美國(guó)特許第4856717號(hào)說(shuō)明書(shū)所述的那種螺旋狀的槽和美國(guó)特許第4919347號(hào)說(shuō)明書(shū)所述的脈沖狀的突起及其它適宜的形狀。
設(shè)上述突起及其它流動(dòng)控制面33時(shí)，其處理位置考慮到處理材料的形狀和分散效果而可設(shè)在合適的部位上即可。例如，如圖3(A)所示，可設(shè)在轉(zhuǎn)動(dòng)體24的外表面，或可設(shè)在轉(zhuǎn)動(dòng)體24的外表面和內(nèi)周定子20的外表面[圖3(B)]上，或可設(shè)在轉(zhuǎn)動(dòng)體24的內(nèi)外表面、外周定子18的內(nèi)表面及內(nèi)周定子20的外表面[圖3(C)]上。
如果在整個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)體的外表面上設(shè)上述流動(dòng)控制面33，則會(huì)促進(jìn)上述分散介質(zhì)10…的運(yùn)動(dòng)，因此，通過(guò)上述圓錐形間隙27而流向流入口16一側(cè)的分散介質(zhì)10的量也呈增加的傾向。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以確認(rèn)，若將上述轉(zhuǎn)動(dòng)體的外表面高度的約1/7～1/5的上方部分設(shè)成平滑面，其下方部分設(shè)成上述流動(dòng)控制面33，則可以抑制這種傾向。
在上述處理間隙21內(nèi)充填著約60～90％左右的分散介質(zhì)10…。從配管L通過(guò)上述材料供給口3送入分散室1內(nèi)的處理材料，從上述分散室1的流入口16進(jìn)入處理間隙21的外側(cè)間隙22，向內(nèi)側(cè)間隙23流動(dòng)。在這期間，通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)體24產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)的分散介質(zhì)10，因該分散介質(zhì)之間產(chǎn)生的沖擊力、磨碎力而分散處理材料中的二次凝聚體，同時(shí)使固體粒子細(xì)化為微小粒子。這樣，處理材料被預(yù)分散，僅該預(yù)分散了的處理材料通過(guò)過(guò)濾網(wǎng)32和流出口19，從上述材料排出口4流入配管L。另外，也可在分散室的周圍等適宜的部位設(shè)水套進(jìn)行調(diào)溫。
在涂料制造線上進(jìn)行比較的結(jié)果，如現(xiàn)在進(jìn)行的那樣用高速攪拌機(jī)進(jìn)行前處理后的二次凝聚體的粒徑約為250～350μm，而用本發(fā)明的管道球磨機(jī)通過(guò)1個(gè)循環(huán)，便可使粒徑達(dá)到約50μm以下。
本發(fā)明的管道球磨機(jī)可以安裝在管道中的適宜部分上使用。例如如圖4(A)所示，在通過(guò)攪拌槽34以泵，用通常的濕式介質(zhì)分散機(jī)等35對(duì)處理材料進(jìn)行分散處理的制造線上，可以將本發(fā)明的管道球磨機(jī)36安裝在上述槽34與濕式介質(zhì)分散機(jī)35之間，通過(guò)該管道球磨機(jī)36分散凝聚體以后供給上述濕式介質(zhì)分散機(jī)35。
用圖4(A)所示的裝置進(jìn)行實(shí)際試驗(yàn)后證實(shí)，在濕式介質(zhì)分散機(jī)35上使用的分散介質(zhì)的大小和在管道球磨機(jī)36上使用的上述分散介質(zhì)10的大小，若使該分散介質(zhì)10增大，則可有效地進(jìn)行預(yù)分散。即，根據(jù)實(shí)驗(yàn)，上述分散介質(zhì)10的粒徑為上述濕式介質(zhì)分散機(jī)35上使用的分散介質(zhì)的粒徑的約2～4倍左右、最好約為3倍左右，這樣，可得到良好的結(jié)果。若選擇這樣的粒徑，不管面向上述處理間隙21的轉(zhuǎn)動(dòng)體及其它各部件的表面是平滑面的場(chǎng)合，還是設(shè)成合適的凹凸部的場(chǎng)合，基本上可得到同樣的結(jié)果。
在進(jìn)行簡(jiǎn)單的粒子細(xì)化的場(chǎng)合，可以構(gòu)成使處理材料通過(guò)攪拌槽34進(jìn)行循環(huán)的管道，將本發(fā)明的管道球磨機(jī)36組裝在該管道上，以便反復(fù)通過(guò)本發(fā)明的管道球磨機(jī)36[圖4(B)]。因此，本發(fā)明的管道球磨機(jī)也可以作為獨(dú)立的分散機(jī)使用。
在要使粒子更加細(xì)化的場(chǎng)合，可以在上述圖4(B)所示的作業(yè)線上用本發(fā)明的管道球磨機(jī)36使處理材料循環(huán)，充分地分散凝聚體，進(jìn)行簡(jiǎn)單的粒子細(xì)化后，在通常的濕式介質(zhì)分散機(jī)35上進(jìn)行數(shù)次循環(huán)，這樣構(gòu)成管道，進(jìn)行分散處理[圖4(C)]。
本發(fā)明如上述那樣構(gòu)成，形成具有材料供給口和材料排出口的分散室，該材料供給口與輸送固液料漿溶液等處理材料的配管連接，該分散室設(shè)有筒狀的外周定子和位于其內(nèi)方的內(nèi)周定子，在兩定子之間形成處理間隙，將轉(zhuǎn)動(dòng)體插入該處理間隙，將該處理間隙劃分為外側(cè)間隙和內(nèi)側(cè)間隙，在上述轉(zhuǎn)動(dòng)體上設(shè)有循環(huán)口，以便于通過(guò)驅(qū)動(dòng)軸使上述轉(zhuǎn)動(dòng)體回轉(zhuǎn)時(shí)，收容在處理間隙內(nèi)的分散介質(zhì)通過(guò)上述外側(cè)間隙流入內(nèi)側(cè)間隙，再流回到上述外側(cè)間隙內(nèi)，在上述內(nèi)周定子上所形成的流出口上設(shè)有分離分散介質(zhì)用的過(guò)濾網(wǎng)，僅處理材料通過(guò)材料排出口而流入上述配管，因此，上述固液料漿溶液中的二次凝聚體在從材料供給口進(jìn)入、從材料排出口流出期間充分地被分開(kāi)，進(jìn)行了預(yù)分散，故可降低攪拌槽等攪拌機(jī)的動(dòng)力，也易于利用濕式介質(zhì)分散機(jī)進(jìn)行粒子細(xì)化。
另外，如上所述，使用比濕式介質(zhì)分散機(jī)的分散介質(zhì)的粒徑更大的分散介質(zhì)時(shí)，可以確實(shí)分開(kāi)二次凝聚體，故可縮短濕式介質(zhì)分散機(jī)的分散時(shí)間，可以使分離介質(zhì)用的過(guò)濾網(wǎng)不產(chǎn)生堵塞，即使在不需要使粒子細(xì)化的材料的場(chǎng)合，也可使處理材料均勻化，可以提高處理效率。
如果采用本發(fā)明的管道球磨機(jī)，與現(xiàn)有的間歇式前處理機(jī)相比較，可形成緊湊的作業(yè)線，往作業(yè)線上安裝的作業(yè)也簡(jiǎn)單，可提高生產(chǎn)效率。而且，在進(jìn)行簡(jiǎn)單的細(xì)化分散的場(chǎng)合，本發(fā)明的管道球磨機(jī)也可以作為獨(dú)立的分散機(jī)使用。
權(quán)利要求
1．一種管道球磨機(jī)，該球磨機(jī)具有下述部分分散室，該分散室的一側(cè)具有與輸送處理材料的配管相連接的材料供給口，另一側(cè)具有與上述輸送配管的另一端相連接的材料排出口；筒狀的外周定子，該外周定子設(shè)在上述分散室內(nèi)，向上述材料供給口一側(cè)開(kāi)口；內(nèi)周定子，該內(nèi)周定子位于外周定子的內(nèi)方，向上述材料排出口側(cè)開(kāi)口；在兩定子之間所形成的處理間隙；插入上述處理間隙內(nèi)的筒狀轉(zhuǎn)動(dòng)體，該轉(zhuǎn)動(dòng)體將處理間隙內(nèi)部劃分為外側(cè)間隙和內(nèi)側(cè)間隙；使該轉(zhuǎn)動(dòng)體回轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)軸；設(shè)在上述轉(zhuǎn)動(dòng)體上的循環(huán)口，用于使收容在上述處理間隙內(nèi)的分散介質(zhì)隨著上述轉(zhuǎn)動(dòng)體的回轉(zhuǎn)，通過(guò)上述外側(cè)間隙流入內(nèi)側(cè)間隙，再流回上述外側(cè)間隙；流出口，該流出口設(shè)在上述內(nèi)周定子上，使處理材料向上述材料排出口流出；過(guò)濾網(wǎng)，該過(guò)濾網(wǎng)設(shè)在上述流出口上，用于從處理材料中分離出分散介質(zhì)。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的管道球磨機(jī)，在上述驅(qū)動(dòng)軸上設(shè)有軸流翼片，以便從上述材料供給口一側(cè)向材料排出口一側(cè)產(chǎn)生軸流。
3．根據(jù)權(quán)利要求1所述的管道球磨機(jī)，面向上述處理間隙的上述轉(zhuǎn)動(dòng)體的外表面、內(nèi)表面、外周定子的內(nèi)表面、內(nèi)周定子的外表面實(shí)際上設(shè)成平滑面。
4．根據(jù)權(quán)利要求1所述的管道球磨機(jī)，面向上述處理間隙的上述轉(zhuǎn)動(dòng)體的外表面、內(nèi)表面、外周定子的內(nèi)表面、內(nèi)周定子的外表面的至少任意1個(gè)面或2個(gè)以上的面設(shè)成凹凸、突起、螺旋槽等流動(dòng)控制面。
5．根據(jù)權(quán)利要求1所述的管道球磨機(jī)，上述轉(zhuǎn)動(dòng)體的頂面部設(shè)成大致圓錐面，并設(shè)有內(nèi)方突出緣，該內(nèi)方突出緣覆蓋上述頂面部，在中央具有流入口，在該內(nèi)方突出緣與轉(zhuǎn)動(dòng)體的頂面部之間形成與上述外側(cè)間隙連通的圓錐形間隙。
6．根據(jù)權(quán)利要求5所述的管道球磨機(jī)，在面向上述圓錐形間隙的上述轉(zhuǎn)動(dòng)體的外表面和/或上述內(nèi)方突出緣的內(nèi)表面上形成有防止分散介質(zhì)流出的突起。
7．根據(jù)權(quán)利要求1所述的管道球磨機(jī)，與上述材料排出口連接的配管與獨(dú)立的濕式介質(zhì)分散機(jī)相連接，收容在上述處理間隙內(nèi)的分散介質(zhì)的粒徑是上述濕式介質(zhì)分散機(jī)使用的分散介質(zhì)的粒徑的2～4倍。
全文摘要
一種管道球磨機(jī),使二次凝聚體不沉淀在輸送固液料漿溶液的配管內(nèi)地在輸送中進(jìn)行預(yù)分散。裝置主體在一側(cè)具有材料供給口,在另一側(cè)具有材料排出口。其間形成分散室。在該分散室內(nèi)形成處理間隙。轉(zhuǎn)動(dòng)體插入處理間隙內(nèi),使分散介質(zhì)在轉(zhuǎn)動(dòng)體的內(nèi)外面上循環(huán)。在位于轉(zhuǎn)動(dòng)體內(nèi)側(cè)的內(nèi)周定子上形成流出口,其上設(shè)有過(guò)濾網(wǎng),以使分散介質(zhì)不從該流出口流出。處理材料從供給口進(jìn)入分散室,在該分散室內(nèi)進(jìn)行預(yù)分散后,通過(guò)排出口流入配管。
文檔編號(hào)B02C17/16GK1324694SQ0111961
公開(kāi)日2001年12月5日 申請(qǐng)日期2001年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2000年5月18日
發(fā)明者井上政憲 申請(qǐng)人:株式會(huì)社井上制作所