KR20110058721A

KR20110058721A - 교반기 볼밀

Info

Publication number: KR20110058721A
Application number: KR1020100117924A
Authority: KR
Inventors: 프랑크 로널드 랑; 로저 하베거
Original assignee: 윌리 에이. 바호펜 아게
Priority date: 2009-11-25
Filing date: 2010-11-25
Publication date: 2011-06-01
Also published as: JP5921807B2; JP2011110555A; EP2327479A1; CN102069025A; EP2327480A1; CN102069025B; EP2327479B1; US20110121115A1

Abstract

재료를 미세하게 분쇄하고 분산하기 위한 교반기 볼밀은 분쇄되거나 분산되는 재료를 수용하고 분쇄체들을 수용하기 위한 분산 챔버(100)를 구비한다. 분산 챔버는 분쇄되거나 분산되는 재료를 위한 입구(110)를 구비하며, 회전 구동될 수 있고 분쇄체들 및 분쇄되거나 분산되는 재료가 분쇄 챔버(100) 내에서 이동되는 것에 의한 적어도 하나의 교반 수단(210)를 가지는 교반기(200)를 구비한다. 분쇄되거나 분산된 재료로부터 분산체들을 분리하기 위한 분리 장치(300)는 분산 챔버 내에 배열된다. 분산 챔버는 또한 분쇄되거나 분산되고 분산체들로부터 자유로워진 재료를 위한 생산품 출구(320)를 구비하며, 분쇄되거나 분산된 재료는 생산품 출구(320) 내로 분리 장치(300)를 통해 통과한다. 분리 장치는 회전 구동될 수 있고 분쇄체들과 내부홉합된 재료를 위한 축방향 입구(332), 또는 적어도 축 주변의 입구를 가질 수 있는 침전 원심기(300)로서 디자인된다.

Description

교반기 볼밀{AGITATOR BALL MILL}

본 발명은 독립 청구항의 전문에 따른 교반기 볼밀에 관한 것이다.

교반기 볼밀들은, 예를 들어 액체 상태 고체들을 세분하거나 분산하는데 사용되고, 특히, 예를 들어 염료 현택액(dye suspension)들, 페인트들, 잉크들, 세라믹들, 화학비료들, 충전재 현탁액들, 화장품들, 음식들, 제약들 또는 미생물들과 같은, 나노기술 생산품들 및 미세-분쇄-기술 생산품들에 대해 사용된다.

그러한 교반기 볼밀들에서, 잘게 부수어지거나 액체 내에서 분산된 재료들은 입구를 통해 분쇄챔버 내로 삽입되고, 내부에 위치한 분쇄체에 의해 이러한 분쇄챔버 내에서 잘게 부수어지거나 분산된다. 여기서 재료들은 분쇄챔버를 통해 점차적으로 이동하고, 여기서 분쇄 또는 분산된 재료은, 예를 들어 동적 분리 간극을 통해 또는 슬롯 스크린을 통해, 이어서 출구를 통해, 분쇄체를 구속하는 분리 장치들을 통해 안내된다. 그러한 교반기 볼밀들의 기본 기능은, 예를 들어 EP 0 627 262 또는 DE 2 215 790에, 알려져 있고 기술되어 있다.

교반기 볼밀들은 분쇄체들로부터 분쇄 또는 분산된 재료(생산품)을 분리하기 위해 다양한 분리 기술들을 사용한다. 이러한 기술들의 예들은 로터 및 스테리터를 포함하는 동적 분리 간극들, 및 예를 들어 슬롯 스크린들과 같은, 스크린들이다. 큰 통과 표면 영역을 고려하면, 스크린들을 사용함으로써 높은 처리량을 실편하는 것이 일반적으로 가능하다. 그러나, 미세-분쇄체들의 경우(직경 0.2mm 이하), 매우 좁은 슬롯 스크린들이 필요하고 압력 관련 손실이 매우 높다. 따라서, 달성할 수 있는 처리량은 제한된다. 게다가, 분쇄되는 재료의 파티클들 및 분쇄체들은 매우 짧은 시간 간력 내에서 스크린 상에 얹혀지고 이는 밀의 막힘을 야기한다.

EP 0 771 591 및 EP 1 468 739는, 공기 분류기들 내 그것들과 유사한 메커니즘들이 작동하고, 대응되게, 베인들이 설치되는, 분류 휠(classifying wheel)들을 사용하여 분리되는 분쇄체들을 기술한다. 생산물/분쇄-몸체 혼합물은 분류 휠의 원심력에 반대로 생산 펌프에 의해 거기에 공급된다. 분쇄체들이 분류 작용에 의해 분쇄 공간 내로 원심력 작용으로 뒤로 들어가는 반면에, 생산물은 분류 휠의 중심 내로 통과하고 생산 출구를 통과한다. 그러나, 설치된 베인들 때문에, 흴들은 강한 원심 펌프들로 동시에 작용하고, 이는 분쇄 공간 내 대응하는 높은 압력으로 올리고 따라서 오랜 기간 동안 안정적인 분쇄 공정을 이루는 것을 어렵게 만든다. 게다가, 생산 펌프는 분쇄 재료를 밀을 통해 공급하기 위해 대응하는 qlrywrj 높은 압력을 생성해야 한다.

그러므로 본 발명의 목적은 분쇄체들을 분리하는 것과 관련된 상술한 문제들이 더 이상 일어나지 않거나, 적어도 상당히 줄어드는 교반기 볼밀을 제공하는 것이다. 특히, 미세 분쇄체들이 상술한 단점들 없이 분리되는 것을 보증할 수 있어야 한다.

이러한 목적은 본 발명에 따른 독립항의 특징들에 의해 특징화되는 교반기 볼밀에 의해 달성된다. 바람직하게 본 발명에 따른 교반기 볼밀의 실시예들은 종속항들의 대상이다.

특히, 재료를 미세하게 분쇄하거나 분산하기 위한 본 발명에 따른 교반기 볼밀은 바람직하게 분쇄체들을 수용하고 분쇄되거나 분산되는 재료를 수용하기 위한 회전형 대칭 분쇄 챔버를 포함한다. 분쇄 챔버는 분쇄되거나 분산되는 분쇄체 및 재료을 이용시키기 위한 적어도 하나의 교반 수단 및 회전 구동될 수 있는 교반기에 제공되고 분쇄되거나 분산되는 재료를 위한 입구를 구비한다. 분쇄 또는 분산된 재료들로부터 분쇄체들을 분리하기 위한 분리 장치는 분쇄 챔버 내에 배열된다. 또한 분쇄 챔버는 분쇄되거나 분산되고 분쇄체들로부터 자유로워지는 재료를 위한 생산물 출구를 구비하고, 여기서 분쇄 또는 분산된 재료는 생산품 출구 내로 분리 장치를 통해 통과한다. 분리 장치는 회전 구동될 수 있고 분쇄체들과 혼합된 재료를 위한 축입구 또는 적어도 축 근처에 있는 입구를 구비하는 침전 원심기로 설계된다.

분쇄체들을 분리하기 위한 침전 원심기의 사용은 슬롯된 스크린을 구비하여 분배될 수 있도록 하고, 관련 문제들이 일어나지 않는다. 분류 휠을 사용하여 분리된 분쇄체들과 관련하여, 축방향 또는 축의 근접하게 공급되어 분리되는 생산품/분쇄-몸체 혼합물 때문에, 혼합물은 원심 펌프로서 작용하는 분류 휠에 의해 생산된 상승된 압력의 반대로 공급도리 필요는 없는 이점이 있다. 침전 원심기는 상술한 펌핑 작용 없이 혼자서 분리 수단으로 기능한다. 본 발명에 따른 교반기 볼밀은 수평 및 수직으로 (그리고 또한 기본적으로 이러한 두 방향과 다른 방향으로) 설치되고 작동될 수 있다. 교반기와 원심기가 서로 상대적인 각도, 특히 서로 직각으로 배열될 수 있는 경우가 생각될 수 있다.

일 실시예의 경우, 침전 원심기는 본질적을 컵-모양 외부 로터 및 상기 외부 로터에 회전 고정되는 방식으로 연결되는 동축의 내부 로터를 구비하고, 본질적으로 환형 원심기 챔버는 외부 로터와 내부 로터 사이에 위치한다.

다른 실시예의 경우, 내부 로터는 동축의 분리기 튜브를 거쳐 외부 로터의 베이스 부분에 연결되고, 분리기 튜브는 분쇄 재료를 위한 개구들을 구비한 그것의 주변을 따라 제공된다. 침전 원심기는 바람직하게 분쇄 챔버의 말단 벽을 통해 인도되는 중공 샤프트를 통해 회전 구동될 수 있고, 분리기 튜브는 중공 샤프트 내로 동축으로 개방된다.

다른 실시예에 따르면, 외부 로터에는 분리된 분쇄체들을 위한 개구들이 그것의 주변을 따라 제공된다.

입구를 향하는 말단에서, 내부 로터는 외부 로터의 방사상 내부로 향한 환형 플랜지를 구비한 환형 채널을 형성하는 바람직하게 원뿔인 표면을 구비할 수 있다.

다른 실시예에 따르면, 침전 원심기는 디스크 분리기로 설계된다. 적어도 하나의 바람직하게 원뿔인 분리기 디스크는 분리기 튜브 상에 배열된다. 다수의 분리기 디스크들이, 바람직하게 동일 간격으로, 분리기 튜브 상에 배열되고, 분리기 튜브의 개구들이 분리기 디스크들 사이, 및 분리기 디스크들의 옆쪽 측면을 따라 배열되는 것이 바람직하다.

다른 실시예에 따르면, 침전 원심기는 디캔터(decanter)로 설계되고, 내부 로터는 본질적으로 원통 디자인이고 바람직하게 원뿔인 말단 표면들을 가진다.

다른 실시에에 따르면, 교반기 및 침전 원심기는 그것들이 서로에 독립적으로 회전 구동될 수 있도록 설계된다. 따라서 특히 침전 원심기 및 교반기의 회전 속도 및 회전 방향이 서로에 완전히 독립적으로 설치되는 것이 가능하다. 예를 들어, 교반기 및 침전 원심기는 동일 방향 또는 반대 방향들 중 하나로 회전할 수 있고 동일 회전 속도 도는 다른 회전 속도들로 회전할 수 있다. 이는 디자인 조건에서 달성될 수 있고, 예를 들어 침전 원심기 및 교반기 각각은 분리된 구동 샤프트를 구비하고 각각은 분리된 모터에 의해 구동될 수 있다. 이는 실제 작동 환경에 최적으로 적용되게 한다.

다른 실시예에 따르면, 교반기 및 침전 원심기는 그것들이 함께 회전 구동될 수 있도록 설계된다. 이는 디자인 조건에서 달성될 수 있고, 예를 들어 침전 원심기 및 교반기는 공통의 구동 샤프트를 구비하고 공통의 구동 샤프트를 구동하는 모터에 의해 구동될 수 있다.

다른 실시예는 운반 수단을 제공하고, 특히 외부 로터 상에 설치된느 운반 스크류의 형태이며, 침전 원심기 밖을 통과한 분쇄체들이 교반기를 포함하는 분쇄 챔버의 분쇄 공간 안으로 다시 운반되게 한다.

다른 실시예에 따르면, 교반기 볼밀은, 적어도 부분적으로, 적어도 하나의 교반 수단 주위에 배열된 편향 수단을 구비한다. 이러한 편향 수단을 경유하여, 분쇄되거나 분산되는 재료는 교반 수단 주위에 직접 연장하는 분쇄 챔버의 부분 내로 유도된다. 일 실시예에 따르면, 편향 수단은 정적일 수 있고, 예를 들어 그것은 분쇄 챔버 내 고정된 위치에 배열될 수 있으며, 예를 들어 그것은 분쇄 챔버의 내부 벽 상에 고정될 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 편향 수단은 동적일 수 있으며, 예를 들어 침전 원심기의 외부 로터의 연장에 의해 형성된다.

다른 바람직한 실시예가, 특히 나노현탁액들에서 일어날 수 있는 점성의 상당한 증가를 감소시키기 위해, 분쇄 챔버 내에서, 추가적인 생산 현탁액 또는 생산 현탁액 및/또는 분산제의 액체 상태를 공급하기 위한 추가 입구를 제공한다.

다른 실시예에 따르면, 입구 또는 추가 입구는 분쇄 챔버의 교반기 말단에 또는 분쇄 챔버의 원심기 말단에 배열된다.

본 발명에 따른 교반기 볼밀은 첨부된 도면을 참조하고 네 개의 실시예들에 의해 이하에서 상세히 기술될 것이다.

본 명세서 내에 포함되어 있음.

도 1은 본 발명에 따른 교반기 볼밀의 제1 실시예를 통한 축 단면을 도시한다;
도 2는 본 발명에 따른 교반기 볼밀의 제2 실시예를 통한 축 단면을 도시한다;
도 3은 본 발명에 따른 교반기 볼밀의 제3 실시예를 통한 축 단면을 도시한다;
도 4는 본 발명에 따른 교반기 볼밀의 제4 실시예를 통한 축 단면을 도시한다.

다음은 아래의 상세한 설명에 대해 적용하며, 도면의 모호함을 피하기 위해, 만약 도면이 상세한 설명의 직접 관련된 부분에 언급되지 않은 도면부호를 포함한다면, 참조는 그것들이 상세한 설명의 이전 또는 다음의 부분들에서 설명되는 그러한 부분들에서 이루어진다. 게다가, 분쇄 재료 및/또는 분쇄체들의 흐름을 나타내는 도면 내 그러한 화살표들을 고려할 때, 화살표의 해칭(hatching)의 강도는 흐름 내에 포함된 분쇄체들의 비율을 나타낸다: 다시 말해서, 더욱 뚜렷한 화살표의 해칭이 나타날 수록(더 어둡게 화살표가 나타남), 더 많은 분쇄체들이 흐름 내에 포함된다. 따라서 해칭되지 않은 화살표에 의해 나타난(밝은 흐름으로 나타남) 흐름은 어떠한 분쇄체도 포함하지 않고, (어두운 색으로 나타나는) 뚜렷한 해칭을 가진 화살표에 의해 나타난 흐름은 매우 큰 수의 분쇄체들을 포함한다.

게다가, 간략화를 위해, 분쇄를 위해 교반기 볼밀로 공급되는 재료는 이하에서 분쇄 재료라고 언급될 것이고 분쇄되고 분쇄 동작에 의해 현탁(suspend)되며 분쇄체(grounding body)들로부터 자유로워진 재료는 생산품으로 지시될 것이다.

본 발명에 따른 교반기 볼밀의 제1 실시예는, 도 1에 도시된 이러한 실시예는, 보통 본질적으로 회전하는 대칭형인, 예를 들어 원통형 분쇄 챔버(100)를 포함하고, 분쇄 챔버(100) 내에 교반기(200) 및 침전 원심기(300)의 형태인 분리 장치가 배열된다.

종래 모습으로 디자인된, 교반기(200)는 분쇄 챔버(100)의 단부 벽(101)을 통해 인도되고 구동 모터(미도시)에 의해 회전 구동될 수 있는 교반 샤프트(220) 상에 있는 교반 수단(210)을 포함한다. 교반기(200)에는 또한, 공지된 방법으로, 가능한 또한 다른 디자인들인, 다수의 교반 수단들이 제공될 수 있다(예를 들어, 패들 휠들, 디스크들 등).

침전 원심기(sedimentation centrifuge; 300)는 분쇄 챔버(100)의 다른 단부 벽(102)을 통해 인도되고 구동 모터(미도시)에 의해 회전 구동될 수 있는 중공 샤프트(320) 상에 있다. 교반기(200)와 침전 원심기(300)가 동축상에서 작동하는 것이 바람직하지만, 필수적이지는 않다. 교반기 볼밀의 실제 작동 동안, 교반기(200) 및 침전 원심기(300) 양자는 수평 또는 수직으로 위치될 수 있다.

도 1, 3 및 4의 실시예에서, 교반기(200) 및 침전 원심기(300)는 서로에 독립적으로 모터 구동될 수 있다. 도 2의 실시예에서, 단부 벽(101)을 통해 바깥으로 인도되는, 교반기 볼밀(220)은 침전 원심기(300)에 회전 고정 및/또는 일체형 방식으로 연결되고, 그러므로 교반기(200)는 침전 원심기(300)와 동시에(synchronously) 회전한다. 분리된 모터들을 이용하여 교반기(200) 및 침전 원심기(300)를 분리적으로 구동하는 것은 더 많은 자유도를 제공한다. 따라서, 예를 들어, 분쇄체들의 침전을 대응되게 가속시키기 위해, 침전 원심기는 교반기보다 더 높은 회전 속도로 작동할 수 있다. 또한 교반기(200) 및 침전 원심기(300)가, 분쇄 작동을 조력할 수 있는, 분쇄 재료가 전단(shearing) 작용에 놓이는 결과로서, 반대 회전 방향으로 구동될 수 있음이 가능하다.

침전 원심기(300)는, 본질적으로 원통형 컵의 형태인 외부 로터(330) 및 외부 로터와 동축으로 배열되는 내부 로터(340)를 포함하고, 본질적으로 환형인 원심기 챔버(350)가 외부 로터(330) 및 내부 로터(340) 사이에 형성된다.

외부 로터(330)에는, 그것의 교반기 말단 또는 그것의 상류 부문에, 원심기 입구를 형성하는 축 개구(332)를 구비한 방사상 내부로 돌출하는 환형 플랜지(331)가 제공된다. 외부 로터(330)의 원주 벽은, 분쇄 챔버(100)의 에워싸는 공간 안으로, 침전 원심기(300)의 원심기 챔버(350) 밖으로, 개구를 통해 분쇄체들이 흐를 수 있는 충분한 치수들의 개구들(333)에 의해 다수의 위치들에서 중단된다. 도 1 및 3의 실시예에서, 외부 로터(330)에는 분쇄 챔버(100)의 분쇄 또는 교반 공간 안으로 원심기 입구(332) 너머로 축방향으로 돌출하고 교반기(200)를 에워싸는 축방향 튜브형상 연장부(335)가 제공된다. 튜브형상 연장부(335)에는 또한 편향 링(deflecting ring; 미도시)이 제공될 수 있고 그것은 (편향 수단처럼) 작동할 수 있다. 도 2의 실시예에서는 이렇게 설명된 연장부가 없다.

내부 로터(340)는, 동축 분리기 튜브(360)에 의해, 외부 로터(330)의 베이스 영역(334)으로 중공-샤프트 말단에 고정된다. 분리기 튜브(360)는 중공 샤프트(320)와 관련하여 동축으로 연장하고 개방된다. 분리기 튜브(360)의 벽은 침전 원심기(300) 내에 위치한 생산품이 분리기 튜브(360) 내로 흐를 수 있고 분리기 튜브(360)로부터 중공 샤프트(320) 내로 흐를 수 있는 다수의 개구들(361)을 포함한다. 따라서 침전 원심기(300)의 중공 샤프트(320)는 교반기 볼밀을 위한 생산품 출구를 형성한다.

침전 원심기가 디캔터(decanter)로 디자인된, 도 1의 실시예에서, 내부 로터(340)는 원심기 입구(332)를 향하고 말단 표면이 341로 지시되는 바람직하게 원뿔인 끝을 구비하는 본질적으로 원통형이다. 외부 로터(330)는 그것의 측면 표면 상에, 외부 로터(330)의 연장부(335) 내로 이르는, 운반 스크류(336)를 배열한다.

도 2, 3 및 4의 실시예에서, 내부 로터(340)는 본질적으로 이중-원뿔형 디자인이고 도 1의 내부 로터보다 출방향으로 상당히 짧다. 이러한 이유로, 분리기 튜브(360)는 상응하게 더 길다. 내부 로터(340)의, 원심기 입구(332)를 향하는, 끝단의 말단 표면(원뿔 표면)은 341로 지시된다. 외부 로터(330)의 베이스 부분(334)은 그것의 내부 상에서 원뿔형이고, 베이스 부분(334) 및 내부 로터(340)의 분리기-튜브-말단 원뿔형 부분의 원뿔 각도들은 본질적으로 동일하다. 외부 로터(330)의 원뿔형 베이스 부분(334) 및 내부 로터(340) 사이에서, 다수의 원뿔형 분리기 디스크들(362)이 분리기 튜브(360) 상에서, 본질적으로 동일 간격들로, 동축으로 배열되거나 분리기 튜브(360)와 일체로 형성된다. 분리기 튜브(360)의 벽 내의 개구들(361)은 분리기 튜브(360)의 길이 위로 분배되어서 각각의 경우 적어도 하나의 개구(361)가 한편으로는 분리기 디스크들(362) 사이에 위치하고, 또한 제1 및 마지막 분리기 디스크들 사이에 그리고 내부 로터(340) 및 외부 로터(330)의 베이스 부분(334) 사이에 위치된다. 이러한 실시예들에서, 따라서 침전 원심기는 본질적으로 디스크 분리기의 방식으로 만들어진다.

도 1의 실시예에서, 분쇄 재료를 위한 입구(110)가 (교반기 말단에서) 분쇄 챔버(100)의 교반기-말단 말단 면(101) 내에 제공된다. 분쇄되거나 분산된 생산품은 분쇄 챔버(100)의 대향 말단에서 중공 샤프트(320)를 통해 멀리 인도된다. 도 2, 3 및 4의 실시예들에서, 분쇄 재료를 위한 입구(110)는 분쇄 챔버(100)의 중공-샤프트-말단 말단 벽(102) 내에 위치되고, 다시 한번, 생산품은 중공 샤프트(320)를 통해 멀리 인도된다.

교반기 볼밀의 일반적인 기능은 다음과 같다: 분쇄 재료는 입구(110)를 통해 분쇄 챔버(100) 내로 삽입되고 거기에 존재하는 분쇄체들에 의해 굡나기(200) 내에서 분쇄되고 현탁된다. 분쇄 재료 및 분쇄체들의 혼합물은 침전 원심기(300)의 내부(350) 안으로 축방향 원심기 입구(332)를 통해 통과한다. 분쇄체들은 회전하는 침전 원심기의 원심 작용에 의해 방사상 바깥으로 원심 작용에 의해 jrl에서 분리된다. 분쇄체들은 외부 로터(330)의 개구들(333)을 통해 분쇄 챔버 내로 통과하고 교반기(200)로 흘러들어온다. 분쇄체들로부터 자유로워진 생산품은 분리기 튜브(360) 내로 개구들(361)을 통해 흐르고 분리기 튜브로부터 중공 샤프트(320) 내로 안내되고 이러한 중공 샤프트를 통해 멀리 안내된다.

도 2, 3 및 4의 실시예에서, 입구(110)를 통해 공급된 분쇄 재료는, 교반기(200)로의 길로, 침전 원심기(300)의 외부 로터(330) 주위로 흐른다. 분쇄체들은 개구들(333)을 통해 외부 로터(330) 밖으로 통과한다. 이러한 분쇄체들은 안으로 흐르는 분쇄 재료에 의해 동반되고, 교반기(200) 내에 위치되고 대부분의 분쇄체들이 위치되는, 분쇄 공간으로 운반된다.

분쇄 작동에 이어서, 생산품/분쇄체 혼합물은, 침전 원심기(300)의 입구(332)를 통해, 침전 원심기 내로, 더 정확하게는 축을 따라 또는 축 주변에서 교반기(200)와 외부 로터(330) 사이의 공간으로 들어간다. 들어간 생산품/분쇄체 혼합물은 원심력에 의해 가속된다. 분리기 디스크들(362)의 외부 말단들 및 외부 로터(330)의 내부 벽 사이의 원심기 챔버(350)의 단면 표면 영역은, 이러한 단면 표면 영역을 따라 자리를 차지하면서 흐르고, 바람직하게는 바깥으로 넓어져서, 흐름은 가능한, 감소된 속도로 층류 흐름(laminar flow)이 되도록 그것을 알맞게 조절하여서, 외부 로터(330)의 내부 벽 상의 분쇄체들의 침전을 수월하게 하며, 가장작은 가능한 수의 분쇄체들은 분리기 디스크들(3620 사이를 따라 운반된다. 그럼에도 불구하고, 분리기 디스크들(362) 사이를 따라 운반된 분쇄체들은 바깥으로 원심력을 받고 개구들(333)을 통해 흐르고 새롭게 공급된 분쇄 재료와 함께 교반 수단으로 운반되도록, 외부 로터(330)의 내부 벽 상에, 이미 축적된 분쇄체들을 따라 모인다. 분리기 디스크들(362) 사이의 공간들(디스크 채널들)은 바람직하게 마찬가지로, 가능한, 층류 흐름을 달성하도록 형성된다. 분리기 디스크들(362)의 수는 원하는 수율에 따라 선택될 수 있다. 분쇄체들로부터 자유로워진 생산품은 분리기 튜브(362) 내로 그리고 그곳으로부터, 중공 샤프트(320)를 거쳐, 생산품 출구로 개구들(3610을 통해 통과한다.

추가적인 입구(111)가 중공 샤프트(320)와 동일 측상에 분쇄 챔버(100)의 다른 말단(원심 말단)에 선택적으로 제공될 수 있다. 특히 나노현탁액에서 일어나는 점성의 뚜렷한 증가를 감소시키기 위해, 추가적인 생산물 현탁액, 또는 또한 생산품 현택액의 액체 상태 및 분산제(dispersant)를 주입할 수 있다.

도 1의 실시예에서, 침전 원심기(300)는 본질적으로 디캔터(decanter)로 작용한다. 분쇄체들은 내부 로터(340)로부터 바깥으로 원심되며 외부 로터(330) 내 개구들(333)을 통해 밖으로 통과한다. 통과된 분쇄체들은, 외부 로터(330) 상에 설치되는, 운반 스크류(336)에 의해 분쇄 공간 내로 운반된다. 또한 추가적인 입구(111)가 중공 샤프트(320)와 동일 측 상에, 분쇄 챔버(100)의 다른 말단에 제공될 수 있고, 추가적인 생산품 현탁액, 또는 생산품 현택액의 액체 상태 및/또는 분산제가, 특히 나노현탁액들에서 일어나는 점성의 뚜렷한 증가를 감소시키기 위해 이러한 추가적인 입구를 통해 안으로 주입될 수 있다.

변형예에 따르면, 교반기(200) 또는 그것의 교반 수단(210)은 분쇄 공간 내 흐름 조건들에 영향을 미치는 편향 링에 의해 에워싸일 수 있다. 편향 링은 정적 또는 동적일 수 있고, 이 경우 그것은 외부 로터 상에 묶일 수 있으며 그것과 함께 회전할 것이다. 교반 수단은 다양한 형태들, 예를 들어 패들 휠들, 디스크들 또는 다른 방식으로 디자인될 수 있다. 오직 하나의 교반 수단, 또는 하나 이상의 교반 수단들이 교반 샤프트 상에 제공될 수 있다.

도 4에 도시된, 본 발명에 따른 교반기 볼밀의 제4 실시예는 도 3에 도시된 실시예와 일부분 유사하다. 그러나, 도 4에 따른 실시예에서, 고정-위치 편향 링(337)은, 편향 수단으로서, 분쇄 챔버(100)의 내부 벽에 고정된다. 고정-위치 편향 링(337)은 교반 수단(210) 주위에 배열되고, 이 경우 예를 들어 디스크들의 형태로 디자인된다. 또한 도 4에 따른 실시예는 선택적인 입구 개구(111)를 도시하지 않는다; 그것은 존재할 수도 있고 그렇지 않을 수도 있다. 도 4에 따른 실시예의 기능이 고려될 때, 참조는 도 3에 따른 실시예의 기능의 상기 설명으로 이루어진다.

당업자에게 일반적인 실시인 수많은 다른 변형예들은 본 발명에 따른 상술한 교반기 볼밀의 실시예들을 참조하여 생각될 수 있다. 특히, 예를 들어, 교반기 및 침전 원심기의 구동이 다양한 방식으로 실현될 수 있고 교반기 및 침전 원심기가 본 발명의 틀로부터 벗어나지 않으면서 다양한 방식으로 수정될 수 있다. 따라서 사용될 수 있는 교반 수단의 예들은 패들 휠들, 디스크들 또는 다른 적절한 교반 수단이다. 본 발명은 교반기 볼밀의 상술한 실시예를 참조하여 설명되었다. 그러나, 본 발명은 이러한 실시예들에 제한되는 것으로 이해되지 않아야 한다. 오히려, 그러한 교반기 볼밀의 수많은 변경들 및 변형예들이 본 발명의 기술적 교시로부터 벗어나지 않으면서 생각될 수 있다. 예를 들어, 분쇄체들은 또한 다른 운반 수단들, 예를 들어 패들 휠들에 의해 운반될 수 있거나, 침전 원심기는 튜브형 원심기로 디자인될 수 있다. 게다가, 또한 예를 들어, 교반기가 위치되는 분쇄 공간은 분쇄 챔버 내 중심 개방된 중간 벽에 의해 침전 원심기로부터 부분적으로 범위가 정해질 수 있다.

100 : 분쇄 챔버
200 : 교반기
300 : 침전 원심기

Claims

재료를 미세하게 분쇄하고 분산하기 위한 교반기 볼밀에 있어서,
분쇄되거나 분산되는 재료를 수용하고 분쇄체들을 수용하기 위한 바람직하게 회전하는 대칭하는 분산 챔버(100)를 구비하고, 분쇄되거나 분산되는 재료를 위한 입구(110)를 구비하며, 회전 구동될 수 있고 분쇄체들 및 분쇄되거나 분산되는 재료가 분쇄 챔버(100) 내에서 이동되는 것에 의한 적어도 하나의 교반 수단(210)를 가지는 교반기(200)를 구비하고, 분쇄되거나 분산된 재료로부터 분산체들을 분리하기 위한 분리 장치(300)를 구비하며, 분쇄되거나 분산되고 분산체들로부터 자유로워진 재료를 위한 생산품 출구(320)를 구비하며, 분쇄되거나 분산된 재료는 생산품 출구(320) 내로 분리 장치(300)를 통해 통과하고, 분리 장치는 회전 구동될 수 있고 분쇄체들과 내부홉합된 재료를 위한 축방향 입구(332), 또는 적어도 축 주변의 입구를 가질 수 있는 침전 원심기(300)로서 디자인되는 교반기 볼밀.
제1항에 있어서,
상기 침전 원심기(300)는 본질적을 컵-형상의 외부 로터(330) 및 회전 고정된 방식으로 외부 로터에 연결된 동축의 내부 로터(340)를 구비하며, 본질적으로 환형의 원심 챔버(350)는 외부 로터와 내부 로터 사이에 위치되는 교반기 볼밀.
제2항에 있어서,
상기 내부 로터(340)는 동축의 분리기 튜브(360)를 거쳐 외부 로터(330)의 베이스 부분(334)에 연결되는 교반기 볼밀.
제3항에 있어서,
상기 교반기 튜브(360)에는 분쇄 또는 분산된 재료를 위한 개구들(361)이 원주를 따라 제공되는 교반기 볼밀.
제4항에 있어서,
상기 침전 원심기(300)는 분쇄 챔버(100)의 말단 벽(102)을 통해 안내되는 중공 샤프트를 거쳐 회전 구동될 수 있고, 분리기 튜브(360)는 중공 샤프트(320) 내로 동축으로 개방되는 교반기 볼밀.
제2항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 외부 로터(330)에는 원주를 따라 분쇄체들을 분리하기 위한 개구들(333)이 제공되는 교반기 볼밀.
제2항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 내부 로터(340)는, 입구(332)를 향하는 말단에서, 외부 로터(330)의 방사상 내부로 향하는 환형 플랜지(331)와 함께 환형 채널을 형성하는 바람직하게 동축의 말단 표면을 구비하는 교반기 볼밀.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 침전 원심기(300)는 디스크 분리기로 디자인되는 교반기 볼밀.
제3항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
적어도 하나의 바람직하게 동축인 분리기 디스크(362)는 분리기 튜브(360) 상에 배열되는 교반기 볼밀.
제9항에 있어서,
다수의 분리기 디스크들(362)은, 바람직하게 동일 간격으로, 분리기 튜브(360) 상에 배열되고, 분리기 튜브(360)의 개구들(361)은 분리기 디스크들(362) 사이에, 그리고 측면을 따라서 배열되는 교반기 볼밀.
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 침전 원심기(300)는 디캔터로 디자인되고, 내부 로터(340)는 본질적으로 원통형 디자인이고 바람직하게 동축인 말단 표면(341)을 구비하는 교반기 볼밀.
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 교반기(200) 및 침전 원심기(300)는 서로 독립적이거나 함께 회전 구동될 수 있도록 디자인되는 교반기 볼밀.
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
침전 원심기(300) 밖으로 통과한 분쇄체들이 교반기(200)를 포함하는 분쇄 챔버(100)의 분쇄 공간 안으로 들어가게 하는 운반 수단(336)이 제공되는 교반기 볼밀.
제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
적어도 하나의 교반 수단 주위에, 적어도 부분적으로 매열되는 편향 수단을 더 포함하고, 편항 수단은, 예를 들어 부쇄 챔버 내의 고정 위치에 배열되도록, 정적이거나, 예를 들어 침전 원심기의 외부 로터의 연장부(335)에 의해 형성되도록, 동적인 교반기 볼밀.
제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
분쇄 챔버(100) 내에, 추가적인 생산품 현탁액 또는 생산품 현탁액의 액체 상태 및/또는 분산제를 공급하기 위한 추가적인 입구(111)를 더 포함하는 교반기 볼밀.