KR20060025539A - 분쇄기로부터의 입자 배출 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 스크리닝 요소(35)는 분쇄 챔버(4)의 배출 통로(28)에 장착될 수 있다. 배출 통로는 사용 중에 배출 방향으로 그 내부로 이동하는 분쇄 입자들을 수용하도록 위치된다. 스크리닝 요소는 그 내부에 형성된 하나 이상의 개구부들(6)을 구비하고, 그 개구부들은 배출 방향에 대해 기울어진 방향으로 분쇄 입자들을 통과시키도록 정향된다. 분쇄 챔버는 원심 분쇄기의 일부를 이룰 수 있다.

분쇄기, 입자, 분쇄 챔버, 배출 통로, 스크리닝 요소, 개구부, 장동 운동

Description

분쇄기로부터의 입자 배출 장치 및 방법{DISCHARGE FROM GRINDING MILLS}

본 발명은 원심 분쇄기와 같은 분쇄기로부터의 분쇄 입자 배출에 관한 것이다.

원심 분쇄기는 고체 입자, 예를 들면 광석을 분쇄하기 위해 사용된다. 텀블링 분쇄기(중력 가속도에 국한됨)와 비교할 때, 원심 분쇄기는 회전 운동에 의해 분쇄물에 원심 가속도를 부여하여 분쇄 속도를 크게 향상시킨다. 그 결과, 분쇄 내용물의 속도가 높아지는데, 그로 인해 배출 시에 막힘이 더 쉽게 일어날 수 있게 된다.

본 발명을 개시함에 있어서, 먼저 분쇄기 챔버의 배출 통로에 장착하기 위한 스크리닝(screening) 요소가 제공된다. 상기 배출 통로는 사용 중에 배출 방향으로 이동해 들어오는 분쇄 입자들을 수용하도록 배치되어 있다. 상기 스크리닝 요소에는 하나 이상의 개구부가 정의되어 있으며, 이 개구부는 분쇄 입자들이 배출 방향에 대해 기울어진 방향으로 통과하도록 정향되어 있다.

여기서 "기울어진" 및 "기울어져"란 용어는, 분쇄 입자들이 배출 방향에 수직인 방향으로 하나 이상의 개구부를 통과할 수 있는 경우를 포함하는 것으로 해석해야 한다.

관찰 결과에 따르면, 기울어진 방향으로 통과가 이루어지도록 하나 이상의 개구부를 정향시킴으로써 분쇄 입자(원료를 분쇄기로 분쇄함으로써 발생)의 배출이 촉진되고, 예를 들면 분쇄 매체 및/또는 과대 크기의 원료 입자에 의해 배출 통로의 개구부가 막히는 것을 완화, 개선, 또는 피할 수 있는 것으로 판명되었다. 이하에서는, 배출 통로에 존재하는 임의의 분쇄 매체나 지나치게 큰 원료 입자를 모두 "조대 입자"라 칭하기로 한다.

일 실시예에 따르면, 하나 이상의 개구부는 배출 방향에 대해 각각 경사지게 정향된다.

다른 실시예에서, 상기 스크리닝 요소의 크기는 조대 입자(분쇄 매체를 포함함)는 통로부터 배출되지 않지만 미세 분쇄 입자는 통로로부터 배출될 수 있도록 결정된다. 여기서 "미세 분쇄 입자"란 용어는 이후의 사용 및/또는 추가적인 분류를 가능하게 하는 예정된 크기의 입자를 의미한다. 이 예정된 크기는 스크리닝 요소 개구부의 크기를 제어함으로써 조절될 수 있다.

일 실시예에서는, 다수 개의 개구부가 스크리닝 요소에 마련된다.

일 실시예에 따르면, 스크리닝 요소는 배출 통로에 장착할 수 있는 적어도 하나의 환형 플레이트를 포함하며, 챔버로부터 가장 멀리 위치한 환형 플레이트에 인접하여, 그러나 간격을 두고 배출 통로 배킹 플레이트(backing plate)를 장착할 수 있다. 배킹 플레이트 및 인접한 환형 플레이트 사이 및/또는 챔버 및 그와 인접한 환형 플레이트 사이에 스크리닝 요소 개구부를 형성할 수 있다. 이 실시 형태에서는, 다수 개의 환형 플레이트를 서로 인접하도록, 그러나 간격을 두고 장착하여 이들 사이에 다수 개의 개구부를 형성할 수 있다. 또한, 배킹 플레이트와 환형 플레이트를 각각 대략 박판 형태로 구성할 수 있다.

본 실시예에서는, 배킹 플레이트와 챔버 사이에 스크리닝 요소를 형성하기 위해, 하나 이상의 고정 요소를 이용하여 하나 이상의 환형 플레이트와 배킹 플레이트를 함께 고정할 수 있다. 상기 하나 이상의 고정 요소는 배킹 플레이트와 분쇄 챔버의 벽 사이에 하나 이상의 환형 플레이트의 조립체를 효과적으로 클램핑하며, 배킹 플레이트는 분쇄 챔버의 벽으로부터 가장 떨어져 있는 환형 플레이트에 인접해 위치해서 그에 클램핑될 수 있다.

예를 들면, 각 고정 요소는 하나 이상의 환형 플레이트 및 배킹 플레이트의 정렬된 각 구멍을 관통하는 신장된 핀 또는 볼트를 포함할 수 있으며, 각 핀 또는 볼트의 기부 측 단부(예를 들면, 헤드)는 배킹 플레이트에 수납되고 말단부는 배출 개구부에 인접한 분쇄기 챔버의 외벽에 장착에 의해 수납된다. 이와 관련하여, 각 핀 또는 볼트의 말단부의 외부에 나사를 가공하여 배출 통로에 인접한 챔버 벽의 각 나사 홈에 맞물리게 할 수 있다. 대안으로서, 상기 또는 각 고정 요소는 클램프 등을 포함할 수 있다.

본 실시예에서, 하나 이상의 환형 플레이트는 서로로부터 간격을 두고 위치할 수 있고, 및/또는 배킹 플레이트 및 그와 인접한 환형 플레이트가 서로로부터 간격을 두고 위치할 수 있으며, 이는 인접한 환형 플레이트 및/또는 배킹 플레이트 및 그와 인접한 환형 플레이트 및/또는 챔버 및 그와 인접한 환형 플레이트 사이에 하나 이상의 스크리닝 요소 개구부를 형성하는 하나 이상의 스페이서 각각에 의해 이루어진다.

본 실시예에서 스페이서들은 각 판과 일체로 형성된다. 다른 실시 형태에서, 상기 하나 이상의 스페이서는 하나 이상의 환형 플레이트의 주변부 사이 및 그 주위 공간에 각각 배열된 다수 개의 와셔일 수 있다. 이와 관련하여, 스페이서의 배치가 더 용이하도록 각 스페이서(예를 들면, 각 와셔)를 각 신장된 핀 또는 볼트에 배치할 수 있다. 그리고 나서 각 스페이서를 인접한 판 사이에 클램핑할 수 있다.

따라서, 환형 플레이트의 개수 및/또는 배킹 플레이트와 챔버 벽 사이에 배치된 스페이서의 크기에 의해 스크리닝 요소의 길이를 결정할 수 있다. 예를 들면, 상기 또는 각 스크리닝 요소 개구부의 크기를 제어 및/또는 변경하기 위해 스페이서의 두께가 규칙적으로 또는 불규칙적으로 변하도록 스페이서를 배치할 수 있다.

또 다른 변형례로서, 다수 개의 환형 플레이트의 내경이 규칙적으로 또는 불규칙적으로 변할 수 있도록 구성할 수 있다. 예를 들면, 챔버로부터 멀어질수록 다수 개의 환형 플레이트의 내경이 점차적으로 감소하도록 하여 스크리닝 요소의 내부 통로에 기울기가 생기게 할 수 있으며, 그 결과 조대 입자들이 분쇄 챔버로 복귀하려는 경향이 생긴다.

또한, 상기 또는 각 환형 플레이트를 충격 시에 변형 또는 굽혀지는 탄성 재료 또는 가요 재료로 형성하여 조대 입자들을 다시 분쇄 챔버로 편향시킬 수 있다. 그리고, 변형하거나 굽혀질 수 있는 환형 플레이트는 스크리닝 요소를 분해하지 않고서도 막힘 상태를 해제할 수 있게 한다.

선택적으로 또는 추가적으로, 상기 스페이서 및/또는 고정 요소(예를 들면, 볼트 또는 핀)를 상기 또는 각 환형 플레이트 및/또는 배킹 플레이트에 충격이 가해질 때 변형하거나 굽혀질 수 있는 탄성 또는 가요 재료로 형성함으로써, 조대 입자가 분쇄 챔버로 복귀하고 분해 없이 막힘 상태를 해제할 수 있도록 할 수 있다.

또한, 상기 또는 각 환형 플레이트가 탄성 또는 가요 재료로 형성되는 경우에는, 분쇄 챔버의 사용시 운동에 기인하여 환형 플레이트에 부과되는 동적 힘에 따라서 환형 플레이트가 변형 또는 굽혀질 수 있다. 이는 분쇄 입자가 스크리닝 요소 개구부를 통해 운반되는 것을 도울 수 있는 진동 효과를 상기 또는 각 환형 플레이트에 유도할 수 있다. 또한, 이 진동 효과는 개별적인 조대 입자가 스크리닝 요소 개구부에 걸리는 것을 억제 또는 방지함으로써 막힘을 예방할 수 있다.

다수 개의 환형 플레이트가 사용되는 경우, 스크리닝 요소는 일련의 개구부가 있는 일종의 체를 형성할 수 있으며, 각 개구부는 배출 방향에 대해 경사지도록 정향될 수 있다.

선택적으로, 하나 이상의 추가적인 개구부가 마련되도록 배킹 플레이트에 체를 형성할 수 있다. 이 추가적인 개구부는 측 방향에 대해 경사지도록 정향될 수도 있고, 그렇지 않을 수도 있다. 예를 들면, 추가 개구부는 배킹 플레이트를 관통하는 관 형태의 다수 개의 구멍들을 포함할 수 있다. 어떤 경우라도, 본 실시 형태에서 하나 이상의 개구부의 크기는, 분쇄 입자는 개구부를 통과할 수 있지만 조대 입자는 할 수 없도록 결정될 수 있다.

배킹 플레이트에 추가의 개구부를 사용하는 경우에는, 예정된 비율의 미세 분쇄 입자가 배출 통로의 종 방향 축과 대체로 평행한 방향으로 배출 통로를 통과하도록 개구부를 선택적으로 구성할 수 있다. 이와 관련하여, 추가 개구부를 이용해서 배출 방향으로 이동하는 미세 분쇄 입자 중 일부를 배출시킬 수 있다.

예를 들면, 분쇄 챔버가 종 방향 축을 갖는다고 하면, 배출 방향은 사용시 챔버에 대해 기울어진, 또는 대체로 직교하는 벡터로 나타낼 수 있다. 다른 실시 형태에서는, 분쇄 챔버가 대칭적인 종 방향 축을 갖고, 배출 방향은 사용시 상기 대칭축에 대해 대략 기울어지거나 직교한다.

또한, 상기 또는 각 스크리닝 요소 개구부는 분쇄 입자들이 배출 방향 벡터에 대해 경사지게(예를 들면, 수직으로) 그 개구부를 통과하도록 정향시킬 수 있다. 예를 들면, 배출 통로에 종 방향 축이 형성되는 경우, 배출 방향 벡터는 그 축과 정렬되는 것이 전형적이며, 그 배출 통로의 종 방향 축에 대해 경사진(예를 들면, 수직인) 방향으로 분쇄 입자들이 상기 또는 각 스크리닝 요소 개구부를 통과할 수 있다.

그리고, 배출 통로에 종 방향 축이 형성되는 경우, 상기 또는 각 환형 플레이트 및 배킹 플레이트를 상기 종 방향 축을 따라 간격을 두고 배치함으로써 상기 종 방향 축을 중심으로 대칭인 원통형의 일련의 환형 스크리닝 요소 개구부를 형성할 수 있다.

또한, 배출 통로에 종 방향 축이 형성되는 경우, 환형 플레이트의 반경 방향 두께를 감소시켜 배출 통로의 종 방향 축으로부터 외측으로 이동하게 할 수 있다. 따라서, 배출 통로의 종 방향 축으로부터 외측으로 이동함으로써 스크리닝 요소 개구부의 횡 방향 치수가 증가할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 또는 각 배출 통로의 종 방향 축은 분쇄 챔버의 벽과 대체로 직교할 수 있다.

본 발명을 개시함에 있어서, 둘째로 전술한 스크리닝 요소를 하나 이상 포함하는 분쇄기가 제공된다. 이 분쇄기는, 예를 들면 원심 분쇄기(후술함)일 수 있다.

본 발명을 개시함에 있어서, 셋째로

분쇄 챔버와,

상기 분쇄 챔버를 지지하기 위한 지지체와,

상기 분쇄 챔버와 연통되어 분쇄 대상 원료를 상기 분쇄 챔버로 도입하기 위한 원료 통로와, 상기 분쇄 챔버로부터 분쇄 원료 입자를 배출 방향으로 수용하여 입자를 배출시키기 위한 적어도 하나의 배출 통로와,

상기 분쇄 챔버 내의 모든 분쇄 매체 및/또는 원료가 원료를 분쇄하여 분쇄 원료 입자를 생성하도록 상기 분쇄 챔버를 구동시키기 위해 결합된 구동 기구와, 배출 통로에 장착되며, 분쇄 원료 입자를 배출 방향에 대해 경사진 방향으로 통과시키도록 정향된 하나 이상의 개구부가 내부에 형성된 적어도 하나의 상응하는 스크리닝 요소를 포함하는 분쇄기가 제공된다.

상기 하나 이상의 스크리닝 요소는 전술한 바와 같이 구성될 수 있다. 또한, 이들 하나 이상의 스크리닝 요소는 배출 통로의 종 방향 축을 중심으로 분쇄 챔버의 외부에 장착할 수 있다. 그리고, 이들 하나 이상의 스크리닝 요소는 분쇄 생성물의 미세 입자 중 적어도 50%가 배출 통로의 축에 대해 대체로 수직인 방향으로 챔버로부터 배출되도록 구성될 수 있다.

일 실시예에서, 분쇄기는 원심 분쇄기이고, 분쇄 챔버는 대칭적인 종 방향 축을 갖는다. 또한, 분쇄기를 지지체에 장착하여, 구동시 분쇄기의 비교적 정지되어 있는 축을 중심으로 상기 대칭적인 축이 회전 운동을 하게 할 수 있으며, 이들 축은 회전 대칭점에서 교차한다. 이 실시 형태에서, 분쇄 챔버 축은 회전 운동이 일어나도록 그 챔버의 회전 축에 대해 기울어진 상태로 이와 교차할 수 있다.

본 명세서에서 고정 프레임에 대한 기계 요소의 회전 운동은 상기 고정 프레임의 정지 축과 교차하면서 그 정지 축의 원추 면을 따라 이동하는 상기 기계 요소의 축의 운동으로 형성한다. 일반적인 경우, 회전 요소는 고정 프레임에 대해 축을 중심으로 한 순회전 운동을 한다. 회전 운동의 특수한 경우로서, 회전 요소가 고정 축에 대해 축을 중심으로 한 순회전 운동을 하지 않는 경우가 있다. 이러한 특수한 경우는 전술한 바와 같이 토크 제한 기구를 사용함으로써 생기게 할 수 있다.

일 실시예에서, 분쇄 챔버는 지지체에 위치한 상보적인 대향 베어링 면과 맞물리는 환형 베어링 면을 구비한 제한 기구를 포함한다. 상기 대향 베어링 면은 회전 대칭점을 중심으로 대칭일 수 있으며, 회전 운동의 진폭을 제한할 수 있다.

또 다른 실시예에서, 구동 기구는 회전 운동의 고정 축과 대체로 동일 선상에 있는 축을 갖는 구동 샤프트를 포함하며, 이 구동 샤프트의 기부 측 단부는 그것에 연결된 동력 전달 유닛에 의해 구동된다. 상기 구동 샤프트의 말단부에는 분쇄 챔버와 인접하여 캔틸레버식 편심 스터브 샤프트가 마련될 수 있다. 이 스터브 샤프트의 축은 분쇄 챔버의 대칭 축과 대체로 동일 선상에 있을 수 있다. 분쇄 챔버 및 편심 스터브 샤프트의 챔버 축을 중심으로 회전 운동이 일어나게 하는 중간 베어링 요소를 통해 편심 스터브 샤프트가 분쇄 챔버와 맞물릴 수 있다.

본 발명을 개시함에 있어서, 넷째로 초기에 입자들을 분쇄 방향으로 챔버로부터 배출하는, 분쇄기 챔버로부터 입자들을 배출하는 방법이 제공되는데, 그 방법은 일단 입자들이 챔버로부터 배출되고 나면 입자 방향을 배출 방향에 대해 경사진 방향으로 변경하고 난 후에 입자를 배출하는 단계를 포함한다.

이 방법에서 입자 방향의 변경은 입자들이 초기에 챔버로부터 배출되는 곳과 인접하도록 스크리닝 요소를 배치함으로써 가능하다. 이 스크리닝 요소는 배출된 입자들을 수용하도록 구성될 수 있으며, 앞서 규정져진 요소일 수 있다. 이 방법에서 분쇄기 챔버는 전술한 바와 같이 분쇄기의 일부를 형성할 수 있다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 단지 예시적으로 스크리닝 요소를 포함한 원심 분쇄기에 관해 설명하기로 한다. 첨부 도면 중에서,

도 1 및 도 2는 2가지의 공지된 원심 분쇄기의 구성을 개략적으로 도시한 단면도이고;

도 3은 제1 실시예에 따른 원심 분쇄기의 단면도이며;

도 4는 도 3에 도시된 분쇄기의 구속 및 제한 기구의 확대 단면도이고;

도 5는 챔버로부터 미세 생성물을 배출하도록 구성된 스크리닝 모듈을 보여주는 분쇄기의 확대 단면도이며;

도 6은 스크리닝 모듈의 종 방향 축을 통한 확대 단면도이고;

도 7은 도 6에 도시된 스크리닝 모듈을 X-X 단면으로 지시된 같이 종 방향 축에 수직인 평면을 따라 취한 단면도이다.

먼저, 도 1과 도 2를 참조하면, 두 개의 공지된 원심 분쇄기가, 단면도로 도시되어 있다. 아래에서 설명하는 스크리닝 요소 장치는 도 1과 도 2에 도시된 분쇄기 중의 어느 것과도 함께 사용될 수 있으며, 또한 다른 분쇄기 장치와도 함께 사용될 수도 있다.

도 1과 도 2는 각각 대칭 축(102)을 가지며, 고정 축(101)을 중심으로 회전하며, 장동(nutation) 대칭점(103)에서 대칭 축과 고정 축이 교차하는 분쇄 챔버(104)를 나타낸다. 상기 분쇄 챔버는, 상보하는 환형 베어링 면 쌍(109와 111, 108과 110)의 맞물림에 의해 장동 운동을 수행하는데 제약을 받는다. 상기 베어링 면 쌍은 장동 대칭점(103)을 중심으로 대칭인 베어링을 형성한다. 상기 베어링은 장동 운동의 진폭을 제한한다.

통상적으로 건조한 조대 입자 재료(131) 형태의 공급물, 또는 유체 중의 조대 입자 부유물로서의 공급물, 또는 이들 선택 안들의 조합으로서의 공급물이, 공 급 통로(105)를 통해 분쇄 챔버 내로 공급되어, 미세한(또는 정제된) 입자 생성물로서 개구부들(106)을 통해 분쇄 챔버의 반대편 말단부로 배출된다. 아래에서 설명하는 스크리닝 요소를 상기 개구부(106)의 어느 것과도 함께 사용할 수 있다.

도 1로 나타낸 실시예에 있어서, 분쇄 챔버(104)는 단계적으로 구동되며 장동 대칭점(103)을 중심으로 배치된 분쇄 챔버의 플랜지 확장부에 지지되는 다수의 피스톤(159)에 의해, 고정 축(101)을 중심으로 장동 운동하면서 구동된다. 도 2에 나타낸 실시예에 있어서, 상기 분쇄 챔버는, 일단이 전기 모터(115)에 커플링되고 타단에 부착된 편심 스터브(stub) 샤프트(119)를 통해 상기 분쇄 챔버(104)의 단부에 맞물리는 구동 샤프트(114)를 통해 장동 운동하면서 구동된다.

분쇄 챔버를 지지물에 연결하는 토크(torque) 억제 장치에 의해, 상기 분쇄 챔버가 대칭 축을 중심으로 회전하는 것을 방지할 수 있다. 예컨대, 함께 맞물리는 베어링 면(108과 110, 109와 111)들 사이에 적절한 대향 기어 플레이트를 배치하여 상기 분쇄 챔버의 회전을 방지할 수 있다. 그러한 배치를 도 4를 참조하여 아래에서 설명하기로 한다.

통상적으로, 도시된 분쇄기에 있어서, 조대 크기와 중간 크기의 생성물을 생성하기 위해서는, 분쇄 매체(132)를 사용할 필요가 있다. 상기 매체는 구 직경(또는 유효 직경)이 5 내지 20 mm 범위 내에 있는 통상적인 크기를 가질 수 있으며, 전형적으로는 분쇄 챔버(104)의 벽에 형성된 배출 통로(106)의 크기보다 크다. 분쇄 매체의 입자는 분쇄되지 않은 공급물 또는 부분적으로 분쇄된 공급물과 함께 상기 챔버 내에 담기며, 개구부(106)보다 크기가 작은 분쇄된 공급물의 입자, 또는 마모된 분쇄 매체의 입자, 또는 작은 분쇄 매체의 입자 만이 상기 챔버로부터 배출될 수 있다.

그 80 %가 40 마이크론 미만인 매우 미세한 생산물을 생산하기 위해서는, 에너지 소비를 최소화하기 위해 상대적으로 미세한 분쇄 매체, 통상적으로 구 직경(또는 유효 직경)이 1 내지 5 mm인 분쇄 매체를 사용할 필요가 있다. 분쇄 매체(104)의 주변에 그에 상응하게 작은 배출 통로(106)를 사용하는 것은 가능하지 않다. 원심 분쇄기, 예컨대 도 1과 도 2로 나타낸 원심 분쇄기에 사용되는 공지의 배출 통로는 매우 미세한 생성물을 생산하는데 적합하지 않다고 알려져 있다. 예컨대, 배출 통로의 크기를 줄이면, 과대 크기의 입자에 의한 폐색 가능성이 증가하는 한편, 반대로 배출 통로의 크기가 커질 가능성이 증가한다. 더욱이, 분쇄 챔버의 내면에서의 매우 높은 표면 압력은 매우 미세한 배출 구멍의 구조적 요건 또는 마모 요건과 양립할 수 없다.

이제, 특히 폐색 문제, 과도한 압력, 작은 분쇄 매체 등등을 처리하고 매우 미세한 생성물 제공할 수 있는 스크리닝 요소의 장점을 설명하기 위해 도 3 내지 도 7을 참조하기로 한다.

도 3은 수직 회전 축(1)(즉, 고정 축)을 갖는 원심 분쇄기를 나타낸다. 장동 축(2)은 장동 대칭점(3)에서 축(1)과 교차한다. 축(2)을 중심으로 대칭인 분쇄 챔버(4)는 그 상단에서 공급 통로(5)와 연결된다. 공급 통로(5)는 상기 분쇄기의 내측 면의 상부와 교차하며, 이에 의해 평면이 형성되는데, 상기 평면 그 자체는 상기 분쇄 챔버에 대해 상부 경계를 이룬다. 상기 상부 경계는 장동 대칭점(3) 아 래에 위치한다.

상기 분쇄 챔버의 배출 통로(28)들은 상기 분쇄 챔버의 주변 벽을 관통하여 연장하며, 각각의 통로는 스크리닝 모듈(35)의 형태의 스크리닝 요소를 구비한다. 상기 여과 모듈은 상기 통로에 인접하여 상기 분쇄 챔버의 외측 벽에 장착된다. 각각의 모듈(35)은 아래에서 설명하는 미세 생성물을 배출하기 위한 배출 개구부들(6)을 구비한다.

상기 분쇄 챔버의 지지물은 상기 분쇄기를 지지하고 상기 분쇄기에 의해 생성된 힘과 모멘트를 적절한 기초 구조물로 전달하기 적합한 프레임 부재(들)(7)를 구비한다. 분쇄 챔버의 장동 운동 형태를 결정하기 위하여, 장동 대칭점(3)과 일치하는 중심들을 갖는 부분 구형 장동 표면 및 부분 구형 고정 표면(12, 13)과 더불어, 대응 고정 베어링 면들(10, 11) 상에서 구르는 환형 장동 베어링 면들(8, 9)의 형태로 된 속박체(constraint)들이 마련된다.

구동부는 상기 분쇄 챔버 아래에 위치하며, 구동부의 하단부에서 굴요 구동 커플링(flexible drive coupling)(16)을 통해 전기 모터(15)에 의해 구동되는 구동 샤프트(14)를 구비한다. 상기 구동 샤프트(14)는 그 상단부와 하단부가 베어링(17, 18)에 의해 지지된다. 상기 베어링(17, 18)은, 각각 프레임 부재(7)에 장착된 지지 케이싱(22) 내에 장착된다. 상기 구동 샤프트(14)는 편심 스터브 샤프트(19)에 연결되며, 상기 스터브 샤프트는 그 상단부가 상기 분쇄 챔버(4)의 하부에 장착된다. 이점에 있어서, 상기 스터브 샤프트의 축(20)은 스터브 샤프트의 상단부와 베어링(21)의 맞물림에 따라 상기 분쇄 챔버의 장동 축(2)과 일치하도록 유지 된다. 상기 베어링(21)은 분쇄 챔버(4)의 하부 말단부에 장착된다.

상기 분쇄 챔버(4)는 도 4에 가장 잘 나타낸 바와 같이 장동 대칭점(3) 둘레에 배치되어 서로 맞물린 베벨 기어(29, 30)에 의해 수직 축을 중심으로 회전하지 못하도록 저지된다. 분쇄 챔버(4)에 고정된 기어(30)는 장동 운동을 하며, 고정 기어(29)와 맞물려 비틀림 모멘트를 상기 분쇄 챔버로부터 상기 고정 프레임(7)으로 전달한다(따라서, 비틀림 모멘트를 억제한다).

도 3, 도 5, 및 도 6에 나타낸 실시예에서는 단일 챔버 구성을 사용하였지만, 상기 분쇄 챔버(4)는 복수 구성 요소의 조립체로서, 상부 케이싱 부재(23, 24)와 하부 케이싱 부재(25)를 구비한다. 상기 부재들은 고정구(예컨대, 볼트)에 의해 한데 고정된다. 상부 및 하부 케이싱 부재들(23, 24, 25)은 교체 가능한 내부 라이너(26, 27, 46)를 구비할 수 있으며, 상기 라이너(26, 27, 46)는 상기 케이싱 부재들 내에 꽉 맞도록 구성되어, 상기 케이싱 부재들이 분쇄 매체, 공급 입자 등으로부터의 마멸에 의해 손상되지 않도록 방지한다.

더욱이, 하부 챔버 부재(25)는 그 자체로 금속 구조의 외측 케이싱(33)을 구비한 구성 요소이며, 상기 케이싱(33)에는 탄성 중합체 재료가 몰딩 접착되어 얇은 내층(34)을 형성한다. 구조 케이싱(33)은 통상적으로 얇은 벽체형 금속으로 형성되며, 축(2)을 중심으로 대칭이다. 상기 케이싱은 그 상부 에지에서의 대략적 원통 형태로부터 하부 에지에서의 대략적 원형 평면 형태로 전이되는 균일한 단면 형상 전이부를 구비한다. 상기 원형 평면 형태는 축(2)에 수직이다. 얇은 벽 형태로 제작된 상기 케이싱(33)과 그 제작 방법의 결과로서, 상기 부재의 프로파일의 제작 공차가 상대적으로 높다. 이어서, 몰딩된 탄성 중합체 내층(34)을 상기 부재(33)에 직접 접착하며, 상기 탄성 중합체 내층은 교체 가능한 챔버 내부 라이너(46)와 균일하게 맞물리도록 정확한 내면 프로파일(47)을 제공한다.

상기 부재들(23, 24, 25)은 장동 운동의 결과로서 분쇄 챔버 내용물, 구동 하중, 및 관성 하중에 대한 반작용으로서 발생하는 정 하중 및 동 하중을 흡수하고 전달하는데 필요한 구조 요소들이다. 한편, 상기 라이너(26, 27, 46)는 비 구조 부재들로서, 대신에 마멸을 저지하고, 구조 요소인 케이싱 부재(23, 24, 25)를 마멸 작용으로부터 보호하고, 충격 흡수를 제공하도록 선택된다.

이제, 도 6과 도 7을 참조하면, 배출 통로(28)와 스크리닝 모듈(35)이 단면도로 도시되어 있다. 상기 스크리닝 모듈(35)은 분쇄 챔버(4)의 외측 벽에 장착되어 챔버 벽의 개구부에 부착된다. 통상적으로, 상기 모듈은 그 종 방향 축이 상기 배출 통로(28)의 축과 일치하도록 제작된다. 스크리닝 모듈(35)은 분쇄 챔버(4)의 각각의 배출 통로(28)에 장착될 수도 있다.

스크리닝 모듈(35)은 개구부(40)에 꼭 들어맞게 위치하도록 형성된 관형 본체 삽입부(36)를 구비한다. 본체 삽입부(36)는 분쇄 챔버(4)의 외측 벽을 관통하여 돌출될 만큼의 길이를 갖고, 라이너 부재(46)로부터 상기 챔버의 외측으로 뻗은 선형 배출 통로를 제공한다.

환형 디스크(37)와 유사한 형태의 다수의 환형 플레이트가 상기 삽입부(36)에 인접하여 일렬로 배치된다. 상기 환형 디스크는 단부 플레이트(38) 형태의 배킹 플레이트와 상기 삽입부(36) 사이에 개재되며(죔쇠로 고정되며), 다수의 스페이 서(41)에 의해 서로 이격되어 그들 사이에 각각의 배출 개구부(6)를 형성한다. 따라서, 복수의 배출 개구부(6)는 환형의 원통 형상을 갖는다.

상기 배출 개구부(6)를 통해 배출되는 분쇄 생성물의 최대 입자 크기는 각각의 배출구(6)의 축 방향 크기에 의해 결정된다. 따라서, 배출 개구부(6)의 축 방향 크기를 변경함으로써, 생성물 입자의 크기를 변경할 수 있다. 생성물 입자 크기의 변경은 상기 환형 디스크(37)를 적절한 기하 형상의 디스크로 교체하고 스페이서(41)의 크기를 변경함으로써 달성할 수 있다. 또한, 배출 개구부(6)의 전체 면적은 스크리닝 모듈(35)에 장착된 환형 디스크(37)의 수를 변경하고 스페이서(41)의 크기를 변경함으로써 조절할 수 있다.

스페이서(41)는 환형 디스크(37)의 표면에 형성된(즉, 일체로 된) 원형 형태의 돌기를 구비할 수도 있다. 이와는 달리, 상기 스페이서(41)는 인접한 환형 디스크(37) 사이에 위치한 별도의 분리 요소로서 제공될 수도 있으며, 또한 환형 형태(즉, 와셔)일 수도 있다. 어느 경우든, 상기 스페이서(41)는 환형 디스크(37)에 축 방향의 간격을 제공하여 배출 개구부(6)를 형성하며, 상기 배출 개구부들이 면밀히 조정된(조정 가능한) 축 방향 크기를 가질 수 있도록 한다. 이점에 있어서, 상기 스페이서의 폭을 규칙적으로 또는 불규칙적으로 변경하여 상기 배출구(6)의 크기를 변경할 수 있으며, 따라서 축 방향으로 변경 가능한 입자 배출 개구부를 제공할 수 있다. 이러한 변경으로 인해, 상기 배출 통로를 굴곡진 프로파일로 형성할 수도 있다.

또한, 상기 스페이서(41)는 입자들이 상기 환형 디스크(37) 또는 단부 플레 이트(38)에 충격을 가할 때 변형되거나 굽혀질 수 있는 탄성 재료 또는 가요 재료로 형성한다. 상기 변형 또는 가요 재료를 사용하면, 과대한 입자를 분쇄 챔버로 되돌려 보낼 수 있으며, 환형 디스크를 진동시키고 이동시켜 배출 개구부(6)에 대한 폐색을 해소할 수 있다(모듈을 분해할 필요없이).

환형 디스크(37)들의 샌드위칭(클램핑)을 용이하게 하고 상기 모듈을 함께 챔버 벽에 고정시키기 위하여, 등간격으로 이격된 4개의 볼트(39) 형태의 고정구가 제공된다. 상기 볼트(39)는 상기 단부 플레이트(38), 환형 디스크(37), 및 본체 삽입부(36)에 있는 각각의 정렬 구멍에 맞물리고 나서 그를 통해 연장하여 상기 분쇄 챔버(4)의 외측 벽 내로 연장한다. 이점에 있어서, 각 볼트의 나사 단부(39A)는 상기 챔버 벽에 형성된 나사 구멍(42)에 수납되는 반면에, 볼트 헤드(43)(또는 너트)는 상기 단부 플레이트(38)에 맞대어 죄여진다. 상기 볼트는 외측에 장착되는 클램프 등으로 교체될 수도 있다.

상기 볼트(39) 및/또는 환형 디스크(37)도 또한 입자들이 상기 환형 디스크(37) 또는 단부 플레이트(38)에 충격을 가할 때 변형되거나 굽혀질 수 있는 탄성 재료 또는 가요 재료로 형성될 수 있다. 따라서, 이에 의해 상기 디스크를 진동시켜 과대한 입자를 상기 분쇄 챔버로 되돌려 보낼 수 있으며, 상기 배출구(6)의 폐색을 해소할 수 있다.

도 6과 도 7에 나타낸 각각의 환형 디스크(37)는 그 두께가 반경 방향 외측으로 감소된다. 도 6에 나타낸 바와 같이, 그에 의해 인접한 환형 디스크들 사이에 틈이 생기며, 상기 틈은 축(A)으로부터 반경 방향 외측으로 이동하면서 커진다. 이렇게 커진 틈은 입자들이 처음에 상기 배출 개구부(6)를 통과하자마자(즉, 상기 배출 개구부가 외측으로 벌어져 있기 때문에, 상기 배출구(6)를 통해 상기 입자들을 배출할 수 있을 만큼 압력을 떨어뜨려 부분적인 진공 상태를 초래함), 미세한 분쇄 입자가 상기 스크리닝 모듈을 통해 방출되는 것을 돕는다. 그러나, 상기 환형 디스크 표면 중 일부 또는 모두는 평탄하거나 인접한 환형 디스크 표면과 평행하게 될 수 있다.

도 6은 인접 환형 디스크의 프로파일과 면 대칭인 원추형 프로파일을 갖는 단부 플레이트(38)의 내면(52)과 삽입부(36)의 단부 면(50)을 도시하고 있다. 이들 단부와 내면들은 선택적으로 평탄화될 수 있다.

다른 실시예에 있어서, 단부 플레이트(38)를 통해 제2 배출 개구부를 제공하여, 미세 분쇄 입자가 스크리닝 모듈의 종 방향 축과 실질적으로 평행한 방향으로 스크리닝 모듈로부터 배출되도록 허용할 수 있다. 상기 제2 배출 개구부들은 관 형상으로 형성되며, 이들 제2 배출 개구부의 구멍 크기를 변경함으로써, 배출되는 생성물의 입자 크기를 변경할 수 있다. 다른 대체 실시예로서, 단부 플레이트(38)에 구멍을 뚫거나, 단부 플레이트(38)를 격자 모양으로 형성할 수 있다. 상기 제2 배출 개구부들은 축(A)과 평행하게 이동 배출되는 미세 입자의 비율을 고려하여 형성되지만, 부수적인 폐색 문제가 있을 수 있다.

다른 실시예는 도 6과 도 7로 나타낸 실시예의 작동 원리 또는 성능에 영향을 주지 않으면서 상기 실시예에 대해 설계 변경하여 구현될 수 있다. 예컨대, 도 6이 인접 환형 디스크 전체에 걸쳐 형성된 일정한 구멍 크기(내경)를 나타내고 있 지만, 상기 구멍 크기는 규칙적으로 또는 불규칙적으로 변경될 수 있다. 예컨대, 상기 챔버로부터 멀리 이동함에 따라, 연속되는 환형 디스크의 구멍 크기를 점진적으로 작게 하여 스크리닝 모듈의 내부 통로에 경사를 줄 수 있으며, 상기 경사는 과대한 입자들이 상기 분쇄 챔버 내로 돌아가도록 내모는 성향이 있다. 크고 작은 크기의 구멍을 교대로 형성함으로써, 디스크의 특이한 진동 특성을 유도할 수 있으며, 디스크의 이러한 진동 특성 또한 입자 배출을 도울 수 있다.

스크리닝 모듈의 내부 통로 형상은 선택적으로 변경될 수 있으며, 미세 분쇄 입자를 최대한으로 배출하고 조대 입자를 최대한 분쇄 챔버로 돌려보내기 적합하도록 변경될 수 있다. 설명한 바와 같이, 스크리닝 모듈의 내부 통로 형상을 원통형으로 함으로써, 상기 내부 통로 표면(즉, 배출구(6)가 위치하는)이 분쇄 챔버의 내용물(즉, 분쇄 정도가 변하는 공급물 및 임의의 분쇄 매체)의 배출 방향과 실질적으로 평행하다. 따라서, 표면 압력(내부 통로 표면에서의)과 마멸 효과를 최소화할 수 있다.

스크리닝 모듈(35)에 상대적으로 많은 수의 배출 개구부(6)를 제공하기 때문에, 미세 생성물 크기에 각별히 유리한 분쇄 작업을 달성할 수 있으며, 생성물 배출을 손상함이 없이 상응하게 좁은 개구부(6)를 채용할 수 있다. 공지의 스크리닝 격자에는, 배출 통로의 직경에 거의 상응하는 면적을 가진 스크리닝 플레이트가 통합되어 있다(즉, 배출 통로를 가로질러 설치된 격자를 구비한다). 과거에는, 미세 입자 분쇄 작업을 위해 이들 스크리닝 격자에 매우 작은 개구부들이 요구되었으며, 결과적으로 생기는 챔버 배출구가 기계적 강도가 높지 않고 막히기 일쑤였다.

스크리닝 모듈(35)은 기계 강도를 손상함이 없이 배출의 가용 면적이 증가할 수 있게 한다. 또한, 스크리닝 모듈(35)과 관련된 상대적으로 낮은 표면 압력은 결과적으로 마모에 의한 마멸 작용을 줄여준다.

아울러, 장동 챔버(nutating chamber) 운동의 관성 작용이 개구부(6)를 통한 미세 생성물의 배출을 돕는데, 그러한 장동 챔버는 증가된 속도에서 스크리닝 모듈(35)의 내부로부터 동적으로 생성물을 몰아내도록 작동될 수 있다. 그것은 스크리닝 모듈(35)의 단위 유량 용량을 높이는데 기여한다.

도 3에 도시된 원심 분쇄기의 작동 중에는, 구동 샤프트(14)가 모터(15)에 의해 회전 구동되고, 그러한 회전은 편심 스터브 샤프트(eccentric stub shaft)(19)에 의해 분쇄 챔버(4)의 장동 운동으로 전환되는데, 그러한 장동 운동은 장동 대칭점(3)을 중심으로 배치된 대향 베어링 면들(8, 10 및 9, 11)에 의해 속박된다.

장동 운동의 결과, 장동 조립체로부터의 관성 반작용이 고정 베어링 면(10, 11)을 경유하여 지지 프레임(7)에 전달된다. 분쇄 챔버(4)의 아래에 위치한 구동 조립체는 베어링(21)을 통한 탄성 장착에 의해 그러한 관성 반작용으로부터 격리된다.

이제, 고체 공급 입자들(31)이 공급 통로(5) 내로 공급되면, 그 입자들은 거기서 중력의 작용 하에 분쇄 챔버(4) 내로 떨어진다. 공급 입자들은 분쇄 챔버(4)의 장동 운동에 의해 모든 입자들에 인가되는 와동 및 텀블링 운동에 의해 분쇄 매체(32)의 흩어진 입자들 및 공급 입자들의 다른 조대 입자들과 상호 작용(충돌)한 다. 그에 의해, 공급 입자들이 미세 크기의 파편들로 부서지게 된다(분쇄, 파쇄). 일부의 분쇄 용도들에서는, 분쇄 매체(32)의 별개의 입자들을 사용하지 않고서, 입자간의 상호 작용 및 입자와 벽간의 상호 작용으로부터 미세 크기로의 입자들의 분쇄를 일으킨다.

공급 입자들(31)의 미세 파편들은 분쇄 챔버(4)로부터 배출 방향(대략 배출 축(A)과 평행한)을 따라 배출 통로(28) 내로 압송되고, 경우에 따라서는 미세 분쇄 입자들이 배출 개구부(6)를 통해 스크리닝 모듈(35)로 배출된다.

따라서, 배출 개구부(6)의 크기보다 더 미세 분쇄물은 그것을 통과하고, 배출 개구부(6)의 크기보다 더 조대 입자들은 분쇄 챔버(4) 내에 잔존하여(전형적으로 되돌아감) 거기서 추가의 크기 감소를 겪게 된다.

도 3에 도시된 분쇄기는 액체, 통상적으로 물이 분쇄 챔버(4) 내에 도입되는, 보통은 고체 공급 입자들(31)과의 혼합물로서 도입되는 습식 분쇄기로서 사용될 수 있다. 따라서, 미세 생성물은 스크리닝 모듈(35)로부터 슬러리의 형태로 배출되어 구동 샤프트(14)를 둘러싼 중심 섬프(sump)(22)로 유출되고, 그로부터 배출 파이프(42)로 흘러간다.

원심 분쇄기는 건식 분쇄에 사용하기 적합하게 개조될 수 있다. 그 경우에는, 기체, 통상적으로 공기가 공급 입자들(31)과 함께 분쇄 챔버에 공급되고, 배출 생성물은 개구부(6)로부터 기체 중의 미세 입자 현탁물 또는 기체 중의 미세 입자 흐름으로서 방출된다.

구동 기구, 베어링 및 다른 이동 부품들은 습식 형태든 건식 형태든 효과적 으로 밀봉되어 배출 생성물로부터의 오염을 방지한다.

설명된 실시예에서는, 베어링들(17, 18, 21)의 윤활이 샤프트(14, 19)를 비롯한 회전 요소들에 있는 상호 연결 통로들을 통해 계속 재순환되는 윤활유에 의해 제공된다. 그러한 재순환 윤활유는 냉각을 제공하여 베어링들에서 발생하는 어떠한 과열도 없애고, 아울러 베어링 마멸 및 외래 입자들의 유입에 기인하는 오염을 없애준다. 그에 뒤이어, 베어링들로부터 배출되는 윤활유가 여과되어 오물들을 제거할 수 있고, 필요에 따라서는 베어링들로 재순환하기 전에 열교환 장치에 의해 냉각될 수도 있다.

스크리닝 모듈은 원심 분쇄기 이외의 분쇄기에 분쇄 챔버와 함께 채용될 수 있고, 아울러 그 축(즉, 축(2))을 중심으로 회전하지 않는 분쇄 챔버에도 적용될 수 있음을 알아야 할 것이다. 대안적 용도에서는, 그러한 분쇄 챔버의 그 축을 중심으로 하는 회전 속도가 원심 분쇄기의 장동 속도의 조그만 비율(예컨대, 약 2퍼센트)에 지나지 않을 수 있다.

당업자들이 이해할 바와 같이, 전술된 실시예들에 대한 다른 변형들이 이뤄질 수 있음도 또한 알아야 할 것이다.

Claims (39)

1. 사용 중에 배출 방향을 따라 그 내부로 이동하는 분쇄 입자들을 수용하도록 위치되는, 분쇄 챔버의 배출 통로에 장착하기 위한 스크리닝 요소로서,

   그 내부에 형성된 하나 이상의 개구부들을 구비하고, 개구부들은 배출 방향에 대해 기울어진 방향으로 분쇄 입자들을 통과시키도록 정향되는 것을 특징으로 하는 스크리닝 요소.
2. 제1항에 있어서, 하나 이상의 개구부들은 각기 그 자체가 배출 방향에 대해 기울어져 정향되는 것을 특징으로 하는 스크리닝 요소.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 스크리닝 요소의 개구부들은 조대 입자들이 배출 통로로부터 배출되는 것을 방지하는 한편, 미세 분쇄 입자들이 배출 통로로부터 배출되는 것을 허용하는 크기인 것을 특징으로 하는 스크리닝 요소.
4. 선행 항들 중의 어느 한 항에 있어서, 다수의 개구부들이 스크리닝 요소에 마련되는 것을 특징으로 하는 스크리닝 요소.
5. 선행 항들 중의 어느 한 항에 있어서, 배출 통로에 장착될 수 있는 하나 이상의 환형 플레이트를 구비하되, 배출 통로 배킹 플레이트가 분쇄 챔버로부터 가장 멀리 떨어진 환형 플레이트에 인접하지만 그로부터 이격되게 장착될 수 있어 배출 통로 배킹 플레이트와 그에 인접한 환형 플레이트 사이 및/또는 분쇄 챔버와 그에 인접한 환형 플레이트 사이에 스크리닝 요소 개구부를 형성하는 것을 특징으로 하는 스크리닝 요소.
6. 제5항에 있어서, 다수의 환형 플레이트가 서로 인접하게, 그러나 서로 이격되게 장착될 수 있어 그들 사이에 다수의 스크리닝 요소 개구부들을 형성하는 것을 특징으로 하는 스크리닝 요소.
7. 제5항 또는 제6항에 있어서, 배출 통로 배킹 플레이트와 환형 플레이트는 각각 대략 박판(lamina) 형태의 것인 것을 특징으로 하는 스크리닝 요소.
8. 제5항 내지 제7항 중의 어느 한 항에 있어서, 하나 이상의 환형 플레이트들 을 배출 통로 배킹 플레이트와 분쇄 챔버의 벽 사이에서 클램핑하는 하나 이상의 고정 요소들을 사용하여, 하나 이상의 환형 플레이트들과 배출 통로 배킹 플레이트를 한데 고정시킴으로써 배출 통로 배킹 플레이트와 분쇄 챔버 사이에 형성되는 것을 특징으로 하는 스크리닝 요소.
9. 제8항에 있어서, 각각의 고정 요소는 하나 이상의 환형 플레이트들과 배출 통로 배킹 플레이트에 있는 각각의 정향 구멍(aligned holes)들을 통해 연장하는 신장된 핀 또는 볼트로 이뤄지되, 각각의 핀 또는 볼트의 기부 측 단부(proximal end)가 배출 통로 배킹 플레이트에 수납되고, 각각의 핀 또는 볼트의 말단부(distal end)가 배출 통로에 인접한 분쇄 챔버 벽에 장착 방식으로 수납되는 것을 특징으로 하는 스크리닝 요소.
10. 제9항에 있어서, 각각의 핀 또는 볼트의 말단부에는 배출 통로에 인접한 분쇄 챔버 벽에 있는 나사 홈에 맞물리도록 수나사가 형성되는 것을 특징으로 하는 스크리닝 요소.
11. 제5항 내지 제10항 중의 어느 한 항에 있어서, 인접 환형 플레이트들 사이 및/또는 배출 통로 배킹 플레이트와 그에 인접한 환형 플레이트 사이 및/또는 분쇄 챔버와 그에 인접한 환형 플레이트 사이에 하나 이상의 스크리닝 요소 개구부들을 형성하는 하나 이상의 스페이서들 각각에 의해, 하나 이상의 환형 플레이트들이 서로 및/또는 배출 통로 배킹 플레이트와 그에 인접한 환형 플레이트가 서로 이격되는 것을 특징으로 하는 스크리닝 요소.
12. 제11항에 있어서, 하나 이상의 스페이서들은 각 플레이트와 일체로 형성되거나, 하나 이상의 환형 플레이트들 사이 및 그 외주 둘레(periphery)의 공간에 다수의 와셔들이 불연속적으로 배열되는 것을 특징으로 하는 스크리닝 요소.
13. 제12항에 있어서, 각각의 와셔는 각각의 신장된 핀 또는 볼트 상에 위치하고, 인접 플레이트들 사이에 클램핑되는 것을 특징으로 하는 스크리닝 요소.
14. 제11항 내지 제13항 중의 어느 한 항에 있어서, 스페이서들은 그 두께가 규칙적으로 또는 불규칙적으로 변하여 각각의 스크리닝 요소 개구부의 크기에 있어 제어 및/또는 변동을 제공하도록 배열되는 것을 특징으로 하는 스크리닝 요소.
15. 제5항 내지 제13항 중의 어느 한 항에 있어서, 다수의 환형 플레이트들의 내경이 규칙적으로 또는 불규칙적으로 변하도록 다수의 환형 플레이트들이 채용되어 구성되는 것을 특징으로 하는 스크리닝 요소.
16. 제15항에 있어서, 분쇄 챔버로부터 떨어져 이동하면서, 다수의 환형 플레이트들의 내경이 점진적으로 감소하도록 하여 스크리닝 요소의 내부 통로에 경사를 주는 것을 특징으로 하는 스크리닝 요소.
17. 제5항 내지 제16항 중의 어느 한 항에 있어서, 각각의 환형 플레이트는 입자 충돌 하에 변형하거나 굽어질 수 있는 탄성(resilient) 재료 또는 가요(flexible) 재료로 형성되는 것을 특징으로 하는 스크리닝 요소.
18. 제5항 내지 제17항 중의 어느 한 항에 있어서, 각각의 환형 플레이트는 각각의 환형 플레이트에서 진동 작용을 일으키는 분쇄 챔버의 사용 중 운동에 기인하여 환형 플레이트들에 인가되는 동적 힘에 따라 변형하거나 굽어질 수 있는 것을 특징으로 하는 스크리닝 요소.
19. 제11항 내지 제18항 중의 어느 한 항에 있어서, 스페이서들(존재할 경우) 및/또는 고정 요소들(존재할 경우)은 입자 충격 하에 그들을 변형하거나 굽어지게 하는 탄성 재료 또는 가요 재료로 형성되는 것을 특징으로 하는 스크리닝 요소.
20. 제5항 내지 제19항 중의 어느 한 항에 있어서, 배출 통로 배킹 플레이트는 그를 통해 연장하고, 미세 분쇄 입자들을 통과시켜 방출할 수 있지만, 조대 입자들을 방출할 수 없는 관 형태의 다수의 구멍들을 구비하는 것을 특징으로 하는 스크리닝 요소.
21. 선행 항들 중의 어느 한 항에 있어서, 분쇄 챔버는 종 방향 축을 갖고, 배출 방향을 벡터로서 표시할 경우에, 그 벡터는 사용 중에 분쇄 챔버 종 방향 축에 대해 경사지거나 대략 직각으로 되는 것을 특징으로 하는 스크리닝 요소.
22. 제21항에 있어서, 각각의 스크리닝 요소 개구부는 분쇄 입자들이 배출 방향 벡터에 대해 직각으로 그를 통해 통과하도록 정향되는 것을 특징으로 하는 스크리 닝 요소.
23. 제22항에 있어서, 배출 통로는 그를 통과해 신장된 축을 형성하고, 분쇄 입자들은 신장된 배출 통로 축에 대해 거의 수직한 방향으로 각각의 스크리닝 요소 개구부를 통과하는 것을 특징으로 하는 스크리닝 요소.
24. 제23항에 있어서, 각각의 환형 플레이트와 배출 통로 배킹 플레이트는 신장된 배출 통로 축을 따라 따로따로 이격되어 그 장축을 기준으로 대칭인 원통 형태의 일련의 환형 스크리닝 요소 개구부들을 형성하는 것을 특징으로 하는 스크리닝 요소.
25. 제23항 또는 제24항에 있어서, 신장된 배출 통로 축으로부터 바깥쪽으로 이동하면서 환형 플레이트들의 반경 두께가 감소하여 스크리닝 요소 개구부들의 횡 방향 크기가 증가하는 것을 특징으로 하는 스크리닝 요소.
26. 제23항 내지 제25항 중의 어느 한 항에 있어서, 각각의 배출 통로의 장축은 분쇄 챔버의 벽에 대해 대략 수직한 것을 특징으로 하는 스크리닝 요소.
27. 선행 항들 중의 어느 한 항에 따른 하나 이상의 스크리닝 요소들을 구비하는 분쇄기.
28. 제27항에 있어서, 원심 분쇄기(centrifugal grinding mill)인 것을 특징으로 하는 분쇄기.
29. - 분쇄 챔버;

    - 분쇄 챔버를 지지하는 지지물;

    - 분쇄 챔버와 연통하여 분쇄될 공급물을 분쇄 챔버 내로 인도하는 공급 통로;

    - 분쇄 챔버로부터 분쇄 공급 입자들을 배출 방향으로 수용하여 그로부터 분쇄 공급 입자들을 배출하는 하나 이상의 배출 통로;

    - 분쇄 챔버에 커플링되어 분쇄 챔버 내의 임의의 분쇄 매체 및/또는 공급물이 공급물을 분쇄하여 분쇄 공급 입자들을 생성하게끔 하도록 분쇄 챔버를 구동하는 구동 기구; 및

    - 배출 통로에 장착되고, 그 내부에 형성된 하나 이상의 개구부들을 구비하며, 상기 개구부들이 배출 방향에 대해 기울어진 방향으로 분쇄 공급 입자들을 통과시키도록 정향된 하나 이상의 해당 스크리닝 요소를 포함하는 것을 특징으로 하는 분쇄기.
30. 제29항에 있어서, 하나 이상의 스크리닝 요소가 제1항 내지 제26항 중의 어느 한 항에 정의된 바와 같은 것을 특징으로 하는 분쇄기.
31. 제29항 또는 제30항 있어서, 원심 분쇄기이며, 분쇄 챔버가 종 방향 대칭축을 갖는 것을 특징으로 하는 분쇄기.
32. 제31항에 있어서, 분쇄 챔버는 구동 시에 분쇄기의 상대적으로 고정된 축을 중심으로 하는 대칭축의 장동 운동(nutating motion)이 일어나며, 양 축들이 장동 대칭점에서 교차하도록 지지물에 장착되는 것을 특징으로 하는 분쇄기.
33. 제32항에 있어서, 분쇄 챔버 축은 분쇄 챔버의 회전 축에 대해 경사지거나 교차하여 장동 운동을 일으키는 것을 특징으로 하는 분쇄기.
34. 제32항 또는 제33항에 있어서, 분쇄 챔버는 지지물에 있는 상보적 대향 베어링 면들에 맞물리는 환형 베어링 면들을 구비한 속박 기구를 포함하고, 상기 대향 베어링 면들은 장동 대칭점을 중심으로 대칭이고 장동 운동의 진폭을 제한하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 분쇄기.
35. 제32항 또는 제33항에 있어서, 구동 기구는 장동 운동의 고정 축에 대략 공직선상(co-linear)인 축을 갖는 구동 샤프트를 구비하되, 구동 샤프트의 기부 측 단부가 그에 연결된 동력 전달 유닛에 의해 구동되는 것을 특징으로 하는 분쇄기.
36. 제35항에 있어서, 구동 샤프트는 그 말단부에 장착되고 분쇄 챔버에 인접하게 위치한 캔틸레버식 편심 스터브 샤프트를 구비하고, 상기 편심 스터브 샤프트는 분쇄 챔버의 대칭축에 대략 공직선상인 축을 갖고, 스터브 샤프트의 챔버 축과 분쇄 챔버를 중심으로 하는 상대 회전 운동을 허용하도록 구성된 중간 베어링 요소를 통해 분쇄 챔버에 맞물리는 것을 특징으로 하는 분쇄기.
37. 초기에 입자들을 배출 방향으로 분쇄 챔버로부터 배출하는, 분쇄 챔버로부터 입자들을 배출하는 방법으로서,

    입자들이 일단 분쇄 챔버로부터 배출되고 나면 입자 방향을 배출 방향에 대해 기울어진 방향으로 바꾸고 난 후에 입자들을 배출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 분쇄 챔버로부터의 입자들 배출 방법.
38. 제37항에 있어서, 입자들이 초기에 분쇄 챔버로부터 배출되는 곳에 인접하게 스크리닝 요소를 위치시킴으로써 입자 방향을 바꾸되, 스크리닝 요소가 배출 입자들을 수용하도록 구성되고, 제1항 내지 제26항 중의 어느 한 항에 청구된 바와 같은 것을 특징으로 하는 입자들 배출 방법.
39. 제37항 또는 제38항에 있어서, 분쇄 챔버는 제29항 내지 제36항 중의 어느 한 항에 따른 분쇄기의 일부를 이루는 것을 특징으로 하는 입자들 배출 방법.

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