(57)【要約】      （修正有）【課題】粉砕用ボールと粉砕される原料粉末の分離機能が損なわれることがなく、長期間に亘って高能率で原料粉末の粉砕混合できる粉砕混合装置を提供する。【解決手段】回転駆動される回転軸２に取り付けられて回転される複数の攪拌羽根３が配置されるとともに粉砕用ボール４が投入された粉砕容器１内に、分散溶媒とともに原料粉末を投入し、攪拌羽根３を回転させることにより、粉砕用ボールとともに原料粉末及び分散溶媒を攪拌し、原料粉末を粉砕するとともに、粉砕された原料粉末を分散溶媒中に分散混合する粉砕混合装置であり、粉砕容器１には、粉砕された原料粉末を分散溶媒とともに外部に取り出すための分離取り出し口５が設けられ、分離取り出し口５に、原料粉末と粉砕用ボールを分離するための分離板６を設けた。分離板６には、原料粉末と粉砕用ボール４を分離するための複数の孔を穿設した分離部が形成されている。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
回転駆動手段によって回転駆動される回転軸に取り付けられて回転される複数の攪拌羽根が配置されるとともに粉砕用ボールが投入された粉砕容器内に、分散溶媒とともに原料粉末を投入し、上記攪拌羽根を回転させることにより、上記粉砕用ボールとともに原料粉末及び分散溶媒を攪拌することにより、上記粉砕用ボールによって上記原料粉末を粉砕し、この粉砕された原料粉末を上記分散溶媒中に分散混合するようにした粉砕混合装置において、
上記粉砕容器には、上記粉砕された原料粉末を上記分散溶媒とともに外部に取り出すための分離取り出し口が設けられ、上記分離取り出し口には、上記原料粉末と上記粉砕用ボールを分離するための分離板が設けられてなり、
上記分離板は、超硬合金により形成されるとともに、上記分離板には、上記原料粉末と上記粉砕用ボールを分離するための複数の孔が穿設された分離部が形成されていることを特徴とする粉砕混合装置。
【請求項２】
上記分離部は、長孔として形成され複数の分離用の孔を、長軸を一致させて一定間隔で直列に配列した長孔列が並列して複数列形成されて構成され、
上記互いに隣接する長孔列を構成する分離用の孔は、直列する方向に位置がずらされて上記分離板に形成されていることを特徴とする請求項１記載の粉砕混合装置。
【請求項３】
上記分離板は、上記粉砕容器に取り外し可能に取り付けられていることを特徴とする請求項１記載の粉砕混合装置。
【請求項４】
上記粉砕容器には、上記粉砕用ボールを排出するための、超硬合金により形成されたボール排出弁を備えたボール排出口が設けられていることを特徴とする請求項１記載の粉砕混合装置。
【請求項５】
上記分離取り出し口には、この分離取り出し口から取り出される粉砕された原料粉末を上記粉砕容器に導出ための循環用配管が連結されることを特徴とする請求項１記載の粉砕混合装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、セラミックス粉又は金属粉、あるいはこれらの複合粉を粉砕混合する粉砕混合装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、切削工具や金型装置、さらには、内燃エンジン等を構成する機構部品を構成する材料として、セラミックス粉である炭化タングステン粉と鉄属の金属粉であるコバルト粉の混合粉を材料とした超硬合金が用いられている。この種の超硬合金は、炭化タングステン粉とコバルト粉の混合粉を、プレスで型押し、又は成型した後、仮焼結し、さらには焼結することによって製造される。
【０００３】
このような超硬合金を用いた機構部品等においては、高い寸法精度が要求される。このような高い寸法制度が要求される機構部品を製造するためには、高い寸法精度により超硬合金からなる焼結体を形成する必要がある。高い寸法精度の焼結体を得るためには、この焼結体を構成する超硬合金に特性のばらつきが生じないようにすることが必要である。
【０００４】
そこで、超硬合金を構成する原料粉末は、均質な特性を有するような材料であることが要求される。このような材料粉の特性のばらつきを解消するため、超硬合金の焼結体を製造するに当たり、原料粉末を、粉砕混合装置を用いて粉砕混合することが行われている。
【０００５】
例えば、セラミックス焼結体を形成するに当たり、原材料となるセラミックス粉材料をアトライタミル等の粉砕混合装置を用いて粉砕混合することが行われている（特開２０００-２９００７３号公報参照）。
【特許文献１】特開２０００-２９００７３号公報
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、セラミックス粉や金属粉、あるいはこれらの複合粉等の原料粉末を粉砕混合する粉砕混合装置は、粉砕混合される原料粉末が投入される粉砕容器内に配置された攪拌羽根を回転し、この粉砕容器内に予め投入した粉砕用ボールの移動、あるいは衝突により剪断力を発生させることにより、粉砕容器内に投入された原料粉末を粉砕混合するようにしたものである。
【０００７】
この種の粉砕混合装置においては、粉砕された原料粉末を粉砕容器から外部に取り出すための分離取り出し口が設けられ、この分離取り出し口には、粉砕に用いられる粉砕用ボールと粉砕された原料粉末とを分離するための分離板が設けられている。そして、原料粉末の粉砕混合時において、分離板に粉砕用ボールや原料粉末が衝突し、あるいは押し付けられ、著しい摩耗を生じさせている。特に、粉砕用ボールや粉砕される原料粉末が硬度の高い硬質材料である場合には、その摩耗は著しいものとなる。
【０００８】
そして、分離板に部分的な摩耗が発生すると、その摩耗部分に粉砕用ボールや原料粉末が滞留し、粉砕効果の著しい低下を招いてしまう。また、分離板の摩耗により、この分離板に設けた分離孔が拡大しあるいは変形することにより、粉砕用ボールが詰まるなどし、粉砕された原料粉末との分離機能が損なわれてしまう。
【０００９】
そこで、本考案は、粉砕用ボールと粉砕される原料粉末の分離機能が容易に損なわれることがなく、長期間に亘って高能率で原料粉末の粉砕混合し、さらに、複数の材料粉末を均一に分散混合できる粉砕混合装置を提供することを技術課題とする。
【００１０】
また、本考案は、極めて硬度が高い超硬合金を構成する原料粉末を粉砕混合するために有用な粉砕混合装置を提供することを技術課題とする。
【００１１】
さらに、本考案は、メンテナンスを容易に行うことを可能として、装置自体の長寿命化を実現できる粉砕混合装置を提供することを技術課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上述したような技術課題を解決するために提案される本考案に係る粉砕混合装置は、回転駆動手段によって回転駆動される回転軸に取り付けられて回転される複数の攪拌羽根が配置されるとともに粉砕用ボールが投入された粉砕容器内に、分散溶媒とともに原料粉末を投入し、上記攪拌羽根を回転させることにより、上記粉砕用ボールとともに原料粉末及び分散溶媒を攪拌し、上記粉砕用ボールによって上記原料粉末を粉砕するとともに、この粉砕された原料粉末を上記分散溶媒中に分散混合するようにした粉砕混合装置であり、粉砕容器には、粉砕された原料粉末を分散溶媒とともに外部に取り出すための分離取り出し口が設けられ、上記分離取り出し口には、原料粉末と粉砕用ボールを分離するための分離板が設けられている。
【００１３】
この分離取り出し口に設けられる分離板は、超硬合金により形成され、この分離板には、原料粉末と粉砕用ボールを分離するための複数の孔が穿設された分離部が形成されている。
【００１４】
分離板に設けられる分離部は、長孔として形成され複数の分離用の孔を、長軸を一致させて一定間隔で直列に配列した長孔列が並列して複数列形成されて構成され、上記互いに隣接する長孔列を構成する分離用の孔は、直列する方向に位置がずらされて上記分離板に形成されている。また、分離板は、上記粉砕容器に取り外し可能に取り付けられている。
【００１５】
さらに、上記粉砕容器には、上記粉砕用ボールを排出するための、超硬合金により形成されたボール排出弁を備えたボール排出口が設けられている。
【００１６】
さらにまた、分離取り出し口には、この分離取り出し口から取り出される粉砕された原料粉末を粉砕容器に導出ための循環用配管が連結される。
【考案の効果】
【００１７】
本考案に係る粉砕混合装置は、粉砕容器に設けた分離取り出し口に設けられる分離板を超硬合金により形成したことにより、粉砕用ボールや粉砕される原料粉末の衝突等による摩耗を低下することができ、長期間に亘って粉砕用ボールと原料粉末の分離機能を損なうことがないので、高能率で原料粉末の粉砕混合を行うことができる。
【００１８】
また、粉砕用ボールとともに原料粉末及び分散溶媒を攪拌して原料粉末の粉砕混合を行うので、材料粉末を高精度に均一に分散混合でき、特に複数の材料粉末であっても高精度に均一に分散混合できる。
【００１９】
さらに、分離板に設けられる分離部を構成する複数の長孔の配列を規定したことにより、粉砕用ボールの目詰まりを確実に防止することができる。
【００２０】
さらにまた、分離板を交換可能としたことにより、装置自体の長寿命化を実現できる。しかも、粉砕用ボールの交換のために設けられるボール排出口を開閉するボール排出弁も超硬合金により形成することにより、原料粉の粉砕時に発生する剪断力によりボール排出弁の損傷を防止でき、装置自体の長寿命化を実現できる。
【００２１】
さらにまた、粉砕容器に循環用配管を連結可能としたことにより、粉砕される原料粉の循環が実現され、一層均一に粉砕且つ混合された原料粉を得ることができる。
【考案を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本考案に係る粉砕混合装置の実施の形態を、図面を参照して説明する。
【００２３】
本実施の形態の粉砕混合装置は、超硬合金を構成する材料粉末である炭化タングステン粉等のセラミックス粉又はコバルト粉等の金属粉、あるいはこれらの複合粉を粉砕混合するために用いられるものであって、この粉砕混合装置は、図1に示すように、材料粉末の粉砕混合が行われる粉砕容器1を備える。
【００２４】
この粉砕容器１には、回転駆動される回転軸２に取り付けられて回転される複数の攪拌羽根３が配設されている。攪拌羽根３が取り付けられた回転軸２は、図示はしない駆動モータによって回転駆動される。複数の攪拌羽根３は、回転軸２の軸方向に位置をずらせるようにして取り付けられている。
【００２５】
また、粉砕容器１内には、粉砕用ボール４が投入されている。粉砕用ボール４は、耐摩耗性に優れた超硬合金により形成されている。この粉砕容器１には、材料粉末を粉砕混合する際、材料粉末とともに、アルコール、アセトンあるいはその他の分散溶剤が投入される。
【００２６】
そして、粉砕容器１の底部には、粉砕された原料粉末を分散溶媒とともに外部に取り出すための分離取り出し口５が設けられている。この分離取り出し口５には、粉砕された原料粉末と粉砕用ボール４を分離するための分離板６が設けられている。この分離板６は、図２及び図３に示すように、耐摩耗性に優れた超硬合金によって円盤状に形成されている。そして、分離板６の中央部には、原料粉末と粉砕用ボール４を分離するための複数の孔７を穿設した分離部８が形成されている。この分離部８は、具体的には、図２に示すように、楕円形状の長孔として形成され複数の分離用の孔７が、長軸Ｐを一致させて一定間隔で直列に配列した長孔列を並列して複数列形成して構成されている。ここで、互いに隣接する長孔列を構成する分離用の孔７は、短軸方向に並列して形成された互いに隣接するもの同士が直列する方向に互いに位置がずらされて分離板６に形成されている。また、分離用の孔７は、粉砕用ボール４が嵌り込まないような大きさであって、同一の大きさを有する長孔として形成されている。
【００２７】
そして、分離部８を構成する複数の分離用の孔７は、短軸方向に並列して形成された互いに隣接するもの同士が直列する方向に互いに位置をずらされ形成されたことにより、粉砕用ボール４が一定方向に整列してしまうことが防止できる。その結果、粉砕用ボール４の確実な攪拌が実現でき、安定した原料粉末の粉砕を行うことができる。さらに、分離部８の目詰まりを防止し、目詰まりを発生させることなく原料粉の安定した取り出しを行うことができる。
【００２８】
また、分離板６は、外周縁側に形成したフランジ部１０を介して粉砕容器１に取り外し可能に取り付けられる。すなわち、分離板６は、フランジ部１０を分離取り出し口５の周縁に係止し、このフランジ部１０に穿設されたネジ孔１０ａに挿通される固定ネジを用いて粉砕容器１内に取り外し可能に取り付けられている。
【００２９】
さらに、分離取り出し口５には、開閉バルブ１１を介して粉末取り出し口１２が設けられ、粉砕混合された原料粉は、分散溶媒とともに、粉末取り出し口１２から取り出される。また、粉末取り出し口１２には、図示はしないが、取り出される原料粉を再び粉砕容器１に導出ための循環用配管が連結され、原料粉の繰り返し粉砕が行われるように構成されている。
【００３０】
さらにまた、粉砕容器１の底部側には、分離取り出し口５に並列するようにして粉砕用ボール４を排出するためのボール排出口１３が設けられている。ボール排出口１３が設けられることにより、損傷等を考慮して粉砕用ボール４の交換を行うことができ、的確な原料粉の粉砕及び混合を行うことができる。なお、ボール排出口１３には、ボール排出弁１４が設けられ、粉砕用ボール４の排出時のみ開放される。このボール排出弁１４は、原料粉の粉砕時に生ずる粉砕用ボール４による剪断力により、損傷を受け、バリ等を発生させるおそれがある。そして、ボール排出弁１４にバリ等の突起が生ずることにより、ボール排出口１３からの粉砕用ボール４の取り出しを行うことができなくおそれがある。ここで、ボール排出弁１４も、耐摩耗性に優れた超硬合金により形成することにより、原料粉の粉砕時に生ずる剪断力の影響を抑え、バリ等の発生を抑えることができる。
【００３１】
なお、粉砕容器１の上部側には、上蓋１５が取り付けられ、粉砕される原料粉等の飛散が防止されている。この上蓋１５には、粉末取り出し口１２に連結された循環用配管の一端が連結される原料粉の投入口１６が設けられている。
【００３２】
本考案が適用された粉砕混合装置は、原料粉の粉砕時に発生する発熱を冷却する水冷式として構成されている。そこで、粉砕容器１に周囲には、冷却水が注入される冷却部１７が設けられている。この冷却部１７には、図示しない注水口を介して冷却水が循環するように供給される。
【００３３】
なお、粉砕容器１は、外周囲に取り付けた連結支持部材１９を介して支持基台２０に固定されている。この支持基台２０の上部には、図示しないが、回転軸２を駆動するための駆動モータを含む回転駆動機構が配設される。
【００３４】
上述したように構成された粉砕混合装置を用いて原料粉の粉砕混合を行うには、上蓋１５に設けた原料投入口から粉砕容器１内に原料粉を投入する。なお、粉砕用ボール４は、予め粉砕容器１内に投入しておく。なお、原料粉の投入とともに分散溶剤を粉砕容器１内に投入する。
【００３５】
次いで、回転軸２が回転駆動され、攪拌羽根３が回転すると、粉砕用ボール４が粉砕容器１内で原料粉末及び分散溶媒を攪拌される。このとき、粉砕用ボール４の移動あるいは衝突により剪断力が発生し、原料粉の粉砕が行われる。さらに、攪拌羽根３の回転により粉砕用ボール４の移動や衝突が行われ、原料粉の粉砕が繰り返されるとともに、溶媒による分散、あるいは粉末の混合が行われる。そして、原料粉は、繰り返し粉砕されることにより、全体が均一の大きさになるように粉砕され、さらに、分散溶媒との混合が行われる。
【００３６】
そして、所定の原料粉の粉砕混合を行ったところで、攪拌羽根３の回転させた状態で、粉砕した原料粉を分散溶媒とともに粉末取り出し口１２から取り出す。
【００３７】
なお、原料粉の一層の微細化を図り、さらなる粉砕混合を行う場合には、粉末取り出し口１２に循環用配管を連結し、開閉バルブ１１を開いて、粉末取り出し口１２から排出される原料粉を再び粉砕容器１に投入し、粉砕を繰り返すようにする。この循環用配管を用いた原料粉の粉砕容器１の再投入は、循環用配管の途中に吸引ポンプを設け、吸引ポンプにより吸引しながら行う。
【００３８】
本考案に係る粉砕混合装置において、分離取り出し口５に設けられる分離板６は、超硬合金により形成されているので、粉砕用ボール４や粉砕される原料粉末の衝突等による摩耗を低下することができ、長期間に亘って粉砕用ボール４と原料粉末の分離機能を損なうことを防止でき、高能率で原料粉末の粉砕混合を行うことができる。
【００３９】
さらに、分離板６に設けられる分離部８は、孔７から透過される原料粉の分散を図ることができ、目詰まりを発生させることなく原料粉の安定した取り出しを実現できる。
【００４０】
よって、本考案に係る粉砕混合装置を用いることにより、材料粉末を高精度に均一に分散混合できる。
【００４１】
また、本考案に係る粉砕混合装置は、上述したような超硬合金を構成する原料粉の粉砕混合に用いられるばかりか、医薬品や塗料関係等の粉砕混合に広く用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本考案に係る粉砕混合装置の概略構成を示す断面図である。
【図２】分離取り出し口に配設される分離板を示す平面図である。
【図３】分離板の断面図である。
【００４３】
１  粉砕容器
２  回転軸
３  攪拌羽根
４  粉砕用ボール
５  分離取り出し口
６  分離板
７  分離用の孔
８  分離部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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