KR20160117601A - 교반기 볼 밀 - Google Patents

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베네딕트 시몬스
길라우메 마틴
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윌리 에이. 바호펜 아게
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Abstract

교반기 볼 밀은, 분쇄 챔버(1), 상기 분쇄 챔버(1)로 돌출하는 회전 가능하게 장착된 교반기 샤프트(5), 분쇄될 물질 및 분쇄체들을 공급하기 위한 입구(6) 및 분쇄된 물질을 제거하기 위한 출구(7)를 포함하고, 상기 교반기 샤프트 상에서 교반기 요소(10, 20, 30)들은, 패들 휠들의 형태로, 축 방향으로 서로로부터 멀어져 이격되어 배열된다. 교반기 요소(10, 20, 30)들은, 동작하는 동안, 상기 교반기 요소들이 상기 교반기 샤프트(5)로부터 멀어져 외부를 향하여 내부를 통하여 분쇄체들 및 분쇄될 또는 분산될 물질로 구성되는 혼합물을 전달하도록 구성된다. 분쇄 챔버(1) 내에서, 반환 전달 요소(17, 27, 37; 47; 57)들이 배열되고, 상기 반환 전달 요소들은 교반기 샤프트와 함께 결합 회전을 위하여 상기 교반기 샤프트(5)에 연결되고, 상기 반환 전달 요소들은 상기 교반기 샤프트(5)를 향하여 내부로 상기 교반기 요소(10, 20, 30)들 사이에 및/또는 상기 교반기 요소들 옆에 횡으로 상기 혼합물을 전달한다.

Description

교반기 볼 밀{AGITATOR BALL MILL}
본 발명은 독립항에 따른 교반기 볼 밀에 관한 것이다.
포괄적인 종류(generic kind)의 교반기 볼 밀은, 예를 들어, WO 2010/112274에서 기재된다. 그에 기재된 교반기 볼 밀은 실질적으로 원통형 분쇄 챔버를 포함하고, 상기 분쇄 챔버는 원통형 벽에 의하여 및 입구측(inlet-side) 단부 벽 및 외부측(outlet-side) 단부 벽 및 회전 가능하게 장착된 교반기 샤프트(agitator shaft)에 의하여 경계 지어지고, 상기 교반기 샤프트 상에서 패들-휠과 같은(paddle-wheel-like), 가속기들로서도 언급되는, 교반기 요소들은 분쇄 챔버(grinding chamber) 내부에 축 방향으로 서로로부터 멀어져 이격되어 배열된다. 입구측 단부 벽 인근에서, 분쇄될 물질 및 분쇄체(grinding body)들을 공급하기 위한 입구가 배열되고, 출구측 단부 벽에서 분쇄된 물질을 제거하기 위한 출구가 마련되고, 상기 출구는 분쇄체들을 저지(hold back)하는 분리 스크린(separator screen)에 의하여 분쇄 챔버로부터 분리된다. 작동하는 동안, 교반기 샤프트 및 그에 맞춰(accordingly) 교반기 샤프트와 함께 결합 회전(conjoint rotation)하기 위하여 상기 교반기 샤프트에 연결되는 교반기 요소들은 외부 모터에 의하여 회전 설정(set in rotation)된다. 유사한 구성의 교반기 볼 밀들이, 예를 들어, EP 0627262 및 EP 2272591에서 기재된다.
분쇄 및/또는 발산(dispersing) 공정 동안, 패들-휠과 같은 교반기 요소들이 마련되는 상기 교반기 볼 밀들은 분쇄체들 및 방사상으로 외부를 향하여 분쇄된 및/또는 발산된 물질로부터 형성된 혼합물의 일부를 전달하고, 그 결과 상기 혼합물의 적어도 일부는 교반기 샤프트의 방향으로 유동하고 거기에서 교반기 요소들의 전달 챔버(conveyor chamber)들로 다시 흡입된다. 상기 공정은 이하에서 분쇄체 사이클(grinding body cycle)로 언급된다.
상기 종류의 알려진 교반기 볼 밀들에서, 특정 구성들에서 분쇄 또는 발산 공정 동안 분쇄체들 및 분쇄된 및/또는 발산된 물질로부터 형성된 방사상으로 외부를 향하여 전달된 혼합물의 오로지 불충분한 일부가 교반기 샤프트의 방향으로 유동하고 거기에서 교반기 요소들의 전달 채널(conveyor channel)들로 다시 흡입되는 문제가 발생한다. 이는 특히 분쇄체들의 운동 에너지가 매우 커서 분쇄체들의 관성력들이 분쇄된 및/또는 분산된 물질의 견인력(tractive force)들보다 더 클 때 발생한다. 상기 경우에서, 분쇄체들 및 분쇄된 및/또는 발산된 물질 사이에 분리(separation)가 발생하는데, 다시 말해서 분쇄된 및/또는 분산된 물질은 다수의 분쇄체들이 분쇄 챔버의 주변을 향하여 다져지는(compacted) 동안 의도된(intended) 분쇄체 사이클에 의하여 따라잡힌다(be caught up). 이는, 우선, 분쇄 챔버로 나중에 유동하는 생산품(product)은 다져진 분쇄체들 상에 모이고(collect), 결과적으로, 분쇄체들의 층이 압축력(compressive force)들의 효과 하에 국소적으로 부숴 열릴(break open) 때까지 분쇄 챔버 내 압력이 초기에 상승하고 그 후 압력이 동시에 다시 떨어진다. 이는 교반기 볼 밀 내에 진동을 유발할 수 있다. 분쇄 챔버의 주변을 향하여 분쇄체들의 축적의 추가적인 가능한 결과는 최적 상태에 못 미치는(sub-optimum) 분쇄 결과이다.
본 발명의 목적은, 분쇄 챔버의 주변에서 분쇄체들이 축적할 수 없거나, 기껏해야 대단히 감소된 정도로만 축적될 수 있거나, 그러나 오히려 분쇄된 및/또는 분산된 물질에 의하여 가능한 한 완전히 운반(carry along)되고 결국 분쇄체 사이클로 공급되는 방식으로 포괄적인 종류의 교반기 볼 밀을 개선하는 것이다.
독립항의 특징들에 의하여 명시된 바와 같이 교반기 볼 밀에 의하여 본 발명에 따라 본 발명의 근본적인 문제가 해결된다. 추가적인 이로운 측면들은 종속항들의 특징들에서 발견될 것이다.
본 발명에 따른 교반기 볼 밀은, 분쇄 챔버, 상기 분쇄 챔버로 적어도 부분적으로 돌출하는 회전 가능하게 장착된 교반기 샤프트, 분쇄될 물질 및 분쇄체들을 공급하기 위한 입구 및 분쇄된 물질을 제거하기 위한 출구를 포함하고, 상기 교반기 샤프트 상에서 교반기 요소들은 상기 분쇄 챔버 내부에 축 방향으로 서로로부터 멀어져 이격되어 배열되고, 상기 교반기 요소들은 적어도 하나의 전달 챔버(conveyor chamber)를 각각 구비하고, 동작하는 동안, 상기 교반기 요소들은 상기 교반기 샤프트로부터 멀어져 외부를 향하여 상기 적어도 하나의 전달 챔버를 통하여 분쇄체들 및 분쇄될 또는 발산될 물질로 구성되는 혼합물을 전달하고, 분쇄 챔버 내에서 반환 전달 요소(return conveyor element)들이 배열되고, 상기 반환 전달 요소들은 교반기 샤프트와 함께 결합 회전을 위하여 상기 교반기 샤프트에 연결되고, 동작하는 동안 상기 반환 전달 요소들은 상기 교반기 샤프트를 향하여 내부로 교반기 요소들 사이에 및/또는 상기 교반기 요소들 옆에(alongside) 횡으로 상기 혼합물을 전달한다.
본원 내에서 전달 챔버를 "통하여(through)"의 용어는 분쇄되는 또는 분산되는 물질이 교반기 샤프트로부터 전달 챔버로 전달되고, 전달 챔버 내에서 외부를 향하여 전달되고, 그 후 외부에서 다시 전달 챔버 밖으로 전달되는 것을 의미한다. 반환 전달 요소들은 교반기 샤프트를 향하여 내부로 지향된 유동장(flow-field)을 발생시키고, 이는 분쇄되는 및/도는 분산되는 물질의 견인력(tractive force)들을 증가시킨다. 상기 반환 전달 요소들과 접촉하는 분쇄체(grinding body)들은 교반기 샤프트를 향하여 내부로 지향되는 것과 같은 추진력(impetus)이 주어진다. 상기 힘들은 바람직한 분쇄체 사이클(grinding body cycle)의 유지를 지지한다.
본 발명에 따른 교반기 볼 밀의 일 측에 따르면, 반환 전달 요소들은 교반기 요소들 상에 횡으로 배열된다. "횡으로(laterally)"는 반환 전달 요소들이 교반기 요소들의 측부들 상에 배열되고, 상기 교반기 요소들이 교반기 샤프트의 회전축의 방향으로 마주보는 것(교반기 샤프트의 회전축이 결국 상기 측부들에 수직인 것), 예를 들어 반환 전달 요소들이 교반기 요소들의 횡단부 면들로부터 돌출하는 것을 의미한다. 본 발명에 따른 교반기 볼 밀의 추가적인 일 측에 따르면, 반환 전달 요소들은 교반기 요소들 사이에 및/또는 상기 교반기 요소들 옆에 횡으로 떨어져 이격되어 배열된다. 상기 측면들은 구조적인 관점으로부터 특히 유리하다.
본 발명에 따른 교반기 볼 밀의 추가적인 일 측에 따르면, 반환 전달 요소들은 적어도 하나의 별도의(바람직하게는 디스크 형상의) 캐리어(carrier) 상에 횡으로 배열되고, 상기 캐리어는 교반기 샤프트와 함께 결합 회전을 위하여 상기 교반기 샤프트에 연결된다. 결과적으로, 교반기 요소들 및 반환 전달 요소들은 서로와 무관하게 최적화될 수 있고 생산될 수 있다.
본 발명에 따른 교반기 볼 밀의 추가적인 일 측에 따르면, 반환 전달 요소들은 반환 전달 패들(paddle)들의 형태이다.
상기의 경우, 추가적인 일 측에 따르면, 교반기 요소들은 패들 휠(paddle wheel)들의 형태일 수 있고, 가이드 패들(guide paddle)들을 구비할 수 있고, 상기 가이드 패들들은 교반기 요소들의 회전 방향으로 외부로부터 내부로 비스듬히(obliquely) 각이 지고, 바람직하게는 교반기 요소들의 회전 방향으로 구부러지도록 구성되고, 상기 반환 전달 패들(return conveyor paddle)들은 교반기 요소들의 회전 방향에 맞서 내부로 비스듬히 각이 진다.
본 발명에 따른 교반기 볼 밀의 추가적인 일 측에 따르면, 반환 전달 패들들은 적어도 하나의 반환 전달 유닛(return conveyor unit) 내에 배열되고, 패들 휠의 형태로 구성되고, 교반기 샤프트와 함께 결합 회전을 위하여 교반기 샤프에 연결된다.
본 발명에 따른 교반기 볼 밀의 추가적인 일 측에 따르면, 반환 전달 패들들은 회전 방향으로 구부러지도록 구성된다.
상기의 경우, 반환 전달 패들들의 곡률 반경은, 예를 들어, 교반기 요소들의 외부 직경(outer diameter)의 40% 내지 70%일 수 있다.
본 발명에 따른 교반기 볼 밀의 추가적인 일 측에 따르면, 반환 전달 패들들은 각각 내부 단부(inner end) 및 외부 단부(outer end)를 구비하고, 반환 전달 패들들은, 상기 내부 단부들에서, 각각의 내부 단부의 위치에서 원주 방향과 함께 각을 둘러싸고, 상기 각은 5° 내지 30°의 범위 내 이다.
본 발명의 교반기 볼 밀의 추가적인 일 측에 따르면, 교반기 샤프트 상에 배열된 교반기 요소들은 단일-챔버(single-chamber) 교반기 요소들 및/또는 이중-챔버(two-chamber) 교반기 요소들의 형태이고, 각각 동일한 외부 직경을 구비하고, 단일-챔버 교반기 요소 및 인접하게 배열된 단일-챔버 교반기 요소 사이 또는 단일-챔버 교반기 요소 및 인접하게 배열된 이중-챔버 교반기 요소 사이에 간격(spacing)은 교반기 요소들의 외부 직경의 10% 내지 20%의 범위 내이고, 이중-챔버 교반기 요소 및 인접하게 배열된 이중-챔버 교반기 요소 사이에 간격은 교반기 요소들의 외부 직경의 30% 내지 40%의 범위 내이다. 결과적으로, 분쇄체 사이클은 추가적으로 최적화된다.
추가적인 독립적인 독창적인 개념에 따르면, 본 발명에 따른 교반기 볼 밀은, 분쇄 챔버, 상기 분쇄 챔버로 적어도 부분적으로 돌출하는 회전가능하게 장착된 교반기 샤프트, 분쇄될 물질 및 분쇄체들을 공급하기 위한 입구 및 분쇄된 물질을 제거하기 위한 출구를 포함하고, 상기 교반기 샤프트 상에서 교반기 요소들은 분쇄 챔버 내부에 축 방향으로 서로로부터 떨어져 이격되어 배열되고, 상기 교반기 요소들은 각각 적어도 하나의 전달 챔버를 구비하고, 동작하는 동안 상기 교반기 요소들은 분쇄될 또는 분산될 물질 및 분쇄체들로 구성되는 혼합물을 상기 교반기 샤프트로부터 멀어져 외부를 향하여 상기 적어도 하나의 전달 챔버를 통하여 전달하는 방식으로 구성되고, 상기 교반기 샤프트 상에 배열된 교반기 요소들은 단일-챔버 교반기 요소들 및/또는 이중-챔버 교반기 요소들의 형태이고, 각각 동일한 외부 직경을 구비하고, 단일-챔버 교반기 요소 및 인접하게 배열된 단일-챔버 교반기 요소 사이 또는 단일-챔버 교반기 요소 및 인접하게 배열된 이중-챔버 교반기 요소 사이에 간격은 교반기 요소들의 외부 직경의 10% 내지 20%의 범위 내이고, 이중-챔버 교반기 요소 및 인접하게 배열된 이중-챔버 교반기 요소 사이에 간격은 교반기 요소들의 외부 직경의 30% 내지 40%의 범위 내이다.
상기 독창적인 개념에 따르면, 분쇄 챔버의 주변 내에 분쇄체들이 축적되는 본 발명의 근본적인 문제가 서로에 관하여 교반기 요소들의 특별한 배열에 의하여 해결되고, 결과적으로, 분쇄체들은 분쇄되는 및/또는 분산되는 물질에 의하여 운반되고 결국 분쇄체 사이클로 공급된다.
다음의 추가적인 측면들은 교반기 요소들 사이에 특별한 이격(spacing)들을 구비하여 단지 기재된 독창적인 개념과 조합하여 이해되어야 한다.
일 측에 따르면, 분쇄 챔버 내에서, 반환 전달 요소들이 배열되고, 상기 반환 전달 요소들은 교반기 샤프트와 함께 결합 회전을 위하여 교반기 샤프트에 연결되고, 동작하는 동안, 상기 반환 전달 요소들은 교반기 샤프트를 향하여 내부로 교반기 요소들 사이에 및/또는 상기 교반기 요소들 옆에 횡으로 상기 혼합물을 전달한다. 상기 추가적인 반환 전달 요소들은 분쇄체 사이클의 추가적인 개선에 영향을 준다.
추가적인 일 측에 따르면, 반환 전달 요소들은 교반기 요소들 상에 횡으로 배열된다. 추가적인 일 측에 따르면, 반환 전달 요소들은 교반기 요소들 사이에 및/또는 교반기 요소들 옆에 횡으로 떨어져 이격되어 배열된다.
추가적인 일 측에 따르면, 반환 전달 요소들은 적어도 하나의 별도의(바람직하게는 디스크 형상의) 캐리어 상에 횡으로 배열되고, 상기 캐리어는 교반기 샤프트와 함께 결합 회전을 위하여 교반기 샤프트에 연결된다.
추가적인 일 측에 따르면, 반환 전달 요소들은 반환 전달 패들들의 형태이다.
추가적인 일 측에 따르면, 교반기 요소들은 패들 휠들의 형태이고, 가이드 패들들을 구비하고, 상기 가이드 패들들은 교반기 요소들의 회전 방향으로 외부로부터 내부로 비스듬히 각이 지고, 바람직하게는 교반기 요소들의 회전 방향으로 구부러지도록 구성되고, 반환 전달 패들들은 교반기 요소들의 회전 방향에 맞서 외부로부터 내부로 비스듬히 각이 진다.
추가적인 일 측에 따르면, 반환 전달 패들들은 적어도 하나의 반환 전달 유닛 내에 배열되고, 패들 휠의 형태로 구성되고, 교반기 샤프트와 함께 결합 회전을 위하여 교반기 샤프트에 연결된다.
추가적인 일 측에 따르면, 반환 전달 패들들은 회전 방향으로 구부러지도록 구성된다. 상기의 경우, 반환 전달 패들들의 곡률 반경은, 예를 들어, 교반기 요소들의 외부 직경의 40% 내지 70%일 수 있다.
추가적인 일 측에 따르면, 반환 전달 패들들은 각각 내부 단부 및 외부 단부를 구비하고, 상기 반환 전달 패들들은, 상기 각각의 내부 단부들에서, 각각의 내부 단부의 위치에서 원주 방향과 함께 각을 둘러싸고, 상기 각은 5° 내지 30°의 범위 내이다.
본 발명의 효과는 명세서 내에 포함되어 있다.
추가적인 유리한 측면들은 도면을 참조하여 본 발명에 따른 교반기 볼 밀의 예시적 실시예의 다음의 기재에서 발견될 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 교반기 볼 밀의 제1 예시적 실시예를 통하여 축 단면을 도시한다.
도 2 내지 도 4는 비스듬한(oblique) 사시도에서 각각 세 개의 가속기들을 도시한다.
도 5는 도 1의 교반기 볼 밀 내에 사용되는 가속기의 비스듬한 사시도이다.
도 6은 서로에 관하여 교반기 볼 밀의 다양한 요소들의 배치를 명확히 하는 약도(sketch)이다.
도 7은 본 발명에 따른 교반기 볼 밀의 제2 예시적 실시예를 통하여 축 단면을 도시한다.
도 8은 도 7의 교반기 볼 밀의 전달 디스크(conveyor disc)의 비스듬한 사시도이다.
도 9는 본 발명에 따른 교반기 볼 밀의 제3 예시적 실시예를 통하여 축 단면을 도시한다.
도 10은 도 9의 교반기 볼 밀의 교반기 샤프트 상에 배열된 요소들의 비스듬한 사시도이다.
도 11 내지 도 13은 축 단면에서 각각 본 발명에 따른 교반기 볼 밀의 세 개의 추가적인 예시적 실시예들을 도시한다.
다음의 준수 사항들이 본원에 대해 적용되고, 도면들의 명확성을 위하여, 참조 부호들이 도면에 포함되지만, 명세서의 직접적으로 연관된 부분에서 언급되지 않으며, 본원의 이전 또는 다음의 부분들에서 상기 참조 부호들의 설명에 참조가 이루어져야 한다. 반대로, 도면들의 지나치게 복잡함을 피하기 위하여, 즉각적인 이해에 덜 관련되는 참조 부호들은 모든 도면들 내에 포함되지 않는다. 상기의 경우, 다른 도면들에 참조가 이루어진다. 게다가, 용어 "상류(upstream)" 및 "하류(downstream)"는 교반기 볼 밀을 통하여 분쇄되는 물질의 유동의 일반적인 방향, 즉 입구로부터 출구까지의 방향에 관하여 이해되어야 한다. "교반기 요소(agitator element)들"로서, 하기의 "가속기(accelerator)들"이 기재되어서, 상기 용어들은 같은 뜻으로 사용되지만, 원칙적으로 교반기 요소들은 기재된 가속기들에 제한되지 않는다.
도 1의 단면도가 도시하는 바와 같이, 본 발명에 따른 교반기 볼 밀은 실질적으로 원통형 분쇄 챔버(grinding chamber, 1)를 포함하고, 상기 분쇄 챔버는 원통형 벽(2)에 의하여 및 입구측 단부 벽(inlet-side end wall, 3) 및 출구측 단부 벽(outlet-side end wall, 4)에 의하여 경계지어진다. 입구측 단부 벽(3)을 통과하면서, 외부를 향하여 또는 단부 벽 내에 회전 가능하게 장착되는 교반기 샤프트(agitator shaft, 5)가 있고, 상기 교반기 샤프트 상에 세 개의 패들-휠과 같은(paddle-wheel-like) 교반기 요소들 또는 가속기들(10, 20, 30)은 분쇄 챔버(1) 내부에 축 방향으로 서로로부터 떨어져 이격되어 배열된다. 가속기(10, 20, 30)들은 교반기 샤프트와 함께 결합 회전(conjoint rotation)하기 위하여 교반기 샤프트에 연결되고, 작동하는 동안 상기 교반기 샤프트에 의하여 회전이 구동된다. 입구측 단부 벽(3)의 부근에, 분쇄될 물질 및 분쇄체(grinding body)들을 공급하기 위한 입구(6)가 배열되고, 출구측 단부 벽(4) 내에, 분쇄된 물질을 제거하기 위한 출구(7)가 마련되고, 상기 출구(7)는 분쇄체들을 저지(hold back)하는 분리 스크린(separator screen, 8)에 의하여 분쇄 챔버(1)로부터 분리된다. 출구측 단부 벽(4) 내에, 분쇄 챔버(1)의 내부를 향하여 개방한 고리 모양의 채널(annular channel, 9)이 있다. 동작하는 동안, 교반기 샤프트 및 상기 교반기 샤프트와 결합 회전하기 위하여 교반기 샤프트에 연결되는 그에 따른 교반기 요소들 또는 가속기들은 (미도시된) 외부 모터에 의하여 회전 설정(set in rotation)된다.
세 개의 가속기들(10, 20, 30)의 기본적인 구조는 도 2 내지 도 4의 부분적으로 잘린 비스듬한 사시도들에서 가장 잘 도시될 수 있다. 상기 도면들은 본 발명에 필수적인 요소들을 아직 도시하지 않는다; 이는 하기에서 추가적으로 논의될 것이다.
하기에서 단일-챔버 가속기(single-chamber accelerator)로서 언급되는, 가속기(10)는 두 개의 평행한 고리 모양의 디스크들(11, 12)을 포함하고, 그 사이에 회전 방향(P)으로 디스크들의 외주변(outer periphery)으로부터 내부로 비스듬히 연장하는 구부러진 가이드 패들(curved guide paddle, 14)들이 배열된다. 교반기 샤프트에 근접하여, 디스크(12)에는 일련의 개구(15)들이 마련되고, 상기 개구들을 통하여 분쇄될 물질 및 분쇄체들의 혼합물이 가속기(10)로 진입할 수 있다. 개구(15)들은 또한 교반기 샤프트의 축에 관하여 40° 내지 50°의 각도에서 지향될 수 있거나, 기다란 구멍이 나 있는(slotted) 구조일 수 있다. 디스크(11)는 상대적으로 큰 직경의 (도 1) 중앙 개구(central opening, 16)를 구비하고, 상기 중앙 개구는 (가속기로 혼합물의 진입) 동일한 목적을 수행한다. 두 개의 고리 모양의 디스크들(11, 12)은 상기 디스크들 사이에 전달 챔버(conveyor chamber)를 정의하고, 가이드 패들(14)들과 함께, 단일-챔버 패들 휠을 형성하고, (도 1) 교반기 샤프트(5) 및 그에 따른 회전 방향(P)으로 가속기(10)가 회전 중에(on rotation), 상기 단일-챔버 패들 휠은 분쇄 챔버(1)의 (원통형 벽(2)) 주변을 향하는 방향으로 외부를 향하여 전달 챔버 내에 위치된 분쇄체들 및 분쇄될 물질의 혼합물을 전달한다.
가속기(20)는 이중-챔버(two-chamber) 가속기로서 구성된다는 점에서 가속기(10)와 다르다. 가속기(20)는 세 개의 평행한 고리 모양의 디스크들(21, 22, 23)을 포함하고, 상기 디스크들 사이에 구부러진 가이드 패들(24)들이 배열되고, 상기 가이드 패들들은 회전 방향(P)으로 디스크들의 외주변으로부터 내부로 비스듬히 연장한다. 중간 디스크(middle disc, 23)는 지지 요소(supporting element)를 형성하고 교반기 샤프트와 결합 회전하기 위하여 교반기 샤프트(5) 상에 배열된다. 교반기 샤프트에 근접하여, 중간 디스크(23)에는 일련의 개구(25)들이 마련되기도 하고, 상기 개구들을 통하여 분쇄될 물질 및 분쇄체들의 혼합물이 통과할 수 있다. 개구(25)들은 또한 교반기 샤프트의 축에 관하여 40° 내지 50°의 각도에서 지향될 수 있거나, 기다란 구멍이 나 있는 구조일 수 있다. 두 개의 외부 디스크들(21, 22)은 상대적으로 큰 직경의 중앙 개구(26)를 각각 구비하고, 상기 개구를 통하여 분쇄될 물질 및 분쇄체들의 혼합물이 가속기(20)로 진입할 수 있다. 세 개의 고리 모양의 디스크(21, 22, 23)들은 상기 디스크들 사이에 두 개의 전달 챔버들을 정의하고, 가이드 패들(24)들과 함께, 이중-챔버 패들 휠(two-chamber paddle wheel)을 형성하고, (도 1) 교반기 샤프트(5) 및 그에 따른 회전 방향(P)으로 이중-챔버 가속기(20)가 회전 중에, 분쇄 챔버(1)의 (원통형 벽(2)) 주변을 향하는 방향으로 외부를 향하여 전달 챔버들 내에 배치된 분쇄체들 및 분쇄될 물질의 혼합물을 전달한다.
하기에서 이중-챔버 단부 가속기(two-chamber end accelerator)로 서 언급되는, 가속기(30)는 이중-챔버 가속기(20)와 동일한 방식으로 원칙적으로 구성된다. 상기 가속기는, 회전 방향(P)으로 디스크들의 외주변으로부터 내부로 비스듬히 연장하는 구부러진 가이드 패들(curved guide paddle, 34)들이 그 사이에 배열되는 두 개의 고리 모양의 외부 디스크들(31, 32)과 중간 디스크(middle disc, 33)를 포함한다. 이중 챔버 단부 가속기(30)는 교반기 샤프트(5)의 자유 단부에서 장착되고, 상기 중간 디스크(33)는 교반기 샤프트의 단부에 나사로 고정(screw)된다. 대안적으로, 중간 디스크(33)는 가속기(20)의 중간 디스크(23)에 유사한 방식으로 구성될 수도 있고, 교반기 샤프트 상에 장착될 수 있다. 중간 디스크(33)는 교반기 샤프트에 근접한 일련의 개구(35)들이 다시 마련되고, 두 개의 외부 디스크들(31, 32)은 상대적으로 더 큰 직경의 중앙 개구(central opening, 36)를 각각 구비한다. 개구(35)들은 교반기 샤프트의 축에 관하여 40° 내지 50°의 각도에서 지향될 수도 있거나 기다란 구멍이 난(slotted) 구성일 수 있다. 세 개의 디스크들(31, 32, 33)은 그 사이에 두 개의 전달 챔버들을 정의하고, 가이드 패들(34)들과 함께, 다시 이중-챔버 패들 휠(two-chamber paddle wheel)을 형성하지만, 출구(7)를 향하여 마주보는 외부 디스크(33) 및 중간 디스크(33) 사이에 가이드 패들들은 중간 디스크(33) 및 다른 외부 디스크(31) 사이에 가이드 패들들보다 축 방향으로 더 넓다. 이중-챔버 단부 가속기(30)는, 그 넓은 가이드 패들들과 함께, (도 1) 분리 스크린(8)을 겹치게 한다(overlap).
도 1 및 그리고 도 7 및 도 11 내지 도 13은 분쇄 챔버(1) 및 가속기들(10, 20, 30)의 일부 전형적인 치수들을 도시한다. D는 분쇄 챔버(1) 또는 상기 분쇄 챔버(1)의 원통형 벽(2)의 내부 직경을 나타낸다. 치수(da)는 가속기들(10, 20, 30)의 (일반적으로 모든 가속기들에게 동일한) 외부 직경을 나타낸다. 이는 전형적으로 분쇄 챔버 직경(D)의 75% 내지 90%이다. 치수(di)는 가속기들(10, 20, 30)의 중앙 개구(16, 26, 36)의 (일반적으로 모든 가속기들에게 동일한) 직경을 나타낸다. 이는 전형적으로 외부 직경(da)의 70% 내지 80%이다. 치수들(c1, c2, c3)은 축 방향으로 측정된 가속기들(10, 20, 30)의 총 너비들을 나타낸다. 치수(k)는 가속기들(10, 20, 30)의 두 개의 인접한 디스크들(11, 12 또는 21, 23 및 23, 22 또는 31, 33)의 내부 간격(spacing)에 의하여 정의된 가속기들(10, 20, 30)의 전달 챔버 너비들을 나타낸다. 이들은 전형적으로 외부 직경(da)의 5% 내지 15%이다. 치수는 단부 벽 및 입구측 단부 벽(3)에 가장 근접한 가속기 사이에 축 방향의 간격을 나타낸다. 치수들(b1, b2)은 두 개의 인접한 가속기들 사이에 축 방향의 간격들을 나타낸다. 가속기들(10, 20, 30) 사이에 간격들(b1, b2)은 하기에서 상세히 논의될 것이다.
교반기 볼 밀이 작동하는 동안, 분쇄 또는 분산되는 물질 및 분쇄체들로 구성되는 혼합물은 교반기 샤프트에 근접한, 각각, 개구들(16, 26, 36)을 통하여 가속기들 또는 교반기 요소들(10, 20, 30)로 진입하고, 분쇄 챔버(1)의 주변 영역, 즉 원통형 벽에 근접한 영역으로 가속기들 또는 교반기 요소들의 밖으로 상기 교반기 볼 밀의 전달 챔버(들)를 통하여 외부를 향하여 전달된다. 상기 영역으로부터 혼합물의 일부는 교반기 샤프트에 근접한 영역으로 다시 가속기들 사이에 및 가속기들 옆에 횡으로 상기 언급한 분쇄체 사이클 내에 유동하고, 그 후 다시 가속기들로 흡입된다. 분쇄된 또는 분산된 물질은 출구(7)를 통하여 분쇄 챔버로부터 방출된다. 개구들(15 또는 25 또는 35)은 축 방향의 분쇄체 구배(grinding body gradient)를 균등하게 하는(equalize) 역할을 하고; 동작하는 동안, 분쇄체들의 일부는 하나의 전달 챔버로부터 다음의 전달 챔버로 (입구로부터 출구 방향으로) 하류에서 전달된다. 개구들(15 또는 25 및 25)은, 상기 경사(inclination)에 의하여, 상류에서 분쇄체 구배들을 전달하고 상기 방식으로 분쇄체 구배를 균등하게 하는 능력을 구비한다.
그 정도로, 구조와 작동 모드의 관점에서 본 발명에 따른 교반기 볼 밀은, 예를 들어, 이미 상술한 WO 2010/112274 A1, EP 0627262 B1 또는 EP 2272591 B1에 의하여, 제시된 바와 같이, 종래 기술에 대응한다. 그러므로, 통상의 기술자는 그러한 점과 관련하여 더 이상의 설명을 요구하지 않는다.
원통형 벽에 근접한 분쇄 챔버의 영역에서 분쇄체들의 다짐(compaction)의 문제인, 본 발명의 근본적인 문제를 대응하기 위하여, 제1 독창적인 개념에 따른 특별한 반환 전달 요소(return conveyor element)들은 분쇄 챔버(1) 내에 배열되고, 상기 반환 전달 요소들은 상기 혼합물이, 그 안에 포함된 가능한 한 모든 분쇄체들과 함께, 원통형 벽에 근접한 분쇄 챔버의 영역으로부터 교반기 샤프트에 근접한 영역으로 반환되는 것을 보장한다.
도 1에 따른 교반기 볼 밀의 예시적 실시예에서, 상기 반환 전달 요소들은 가속기들(10, 20, 30)의 외부 디스크들(11 또는 21 및 22 또는 31)의 하나 또는 모두 위에 횡으로 배열되고(상기 반환 전달 요소들은 교반기 샤프트의 회전축의 방향으로 외부 디스크들(11 또는 21)의 각각의 횡 단부 면들로부터 돌출하고) 참조 번호들(17, 27, 37)에 의하여 그 안에 나타난다. 도 1의 가속기(20)를 비스듬한 사시도로 고립하여 도시하는, 도 5에서 상세도(detail view)는 반환 전달 요소(27)들의 배열 및 형상을 명확히 도시한다.
가속기(20)의 두 개의 외부의 고리 모양의 디스크들(21, 22)의 각각 위에, 반환 전달 패들(return conveyor paddle, 27)들의 형태로, 가속기(20)의 회전 방향(P)으로 구부러진, 네 개의 반환 전달 요소들이 배열된다. 반환 전달 패들(27)들은 가속기(20)의 가이드 패들(24)들에 유사한 방식으로 원칙적으로 구성되지만, 회전 방향에 관하여 대향하게 각이 져서, 회전 방향(P)으로 가속기(20)가 회전 중에, 상기 반환 전달 패들들은 역방향으로, 즉 교반기 샤프트를 향하는 방향으로 외부로부터 내부로 전달 효과(conveying effect)를 생기게 한다. 가속기(20)의 측부 당(per side) 반환 전달 패들(27)들의 수는 네 개보다 적을 수도 있거나 더 클 수도 있고, 예를 들어 20개까지일 수 있다.
가속기들(10, 30)의 경우에, 반환 전달 요소들은 각각 반환 전달 패들(17, 37)들의 형태로 마찬가지로 구성되고, 가속기(20)로서 동일한 방식으로 배열되지만, 본원의 예시적 실시예에서, 가속기(10 또는 30)의 일 측부 상에만 배열된다. 반환 전달 패들들의 수는 마찬가지로 네 개보다 적거나 클 수 있고, 마찬가지로 예를 들어 20개까지일 수 있다.
축 방향에서 측정된 반환 전달 패들들(17, 27, 37)의 높이(h)는 (도 1) 가속기들(10, 20, 30)의 외부 직경(da)의 약 5% 내지 15%이다. 반환 전달 패들들(17, 27, 37)의 곡률 반경(rs)은 (도 6) 가속기들(10, 20, 30)의 (도 1) 외부 직경(da)의 바람직하게 대략적으로 40% 내지 70%이다. 반환 전달 패들들(17, 27, 37)의 내부 단부(27i)의 위치에서 원주 방향(tu) 및 반환 전달 패들들의 내부 단부들에 대한 접선(ts) 사이에 둘러싸인 각도(α)는 (도 6) 대략적으로 5° 내지 30°이다.
반환 전달 패들들(17, 27, 37)은 먼저 교반기 샤프트를 향하여 내부로 지향된 유동장(flow-field)을 발생시키고, 이는 분쇄 및/또는 분산되는 물질의 인력들을 증가시킨다. 두번째로, 상기 반환 전달 패들들과 접촉하는 분쇄체들은 교반기 샤프트를 향하여 내부로 마찬가지로 지향되는 추동력(impetus)이 주어진다. 상기 힘들은 바람직한 분쇄체 사이클의 유지를 지지한다.
도 7은 본 발명에 따른 교반기 볼 밀의 제2 예시적 실시예를 도시한다. 도 1의 예시적 실시예에 관하여 제1 차이점은 교반기 샤프트(5) 상에, 단일-챔버 가속기(10) 대신에, 추가적인 이중-챔버 가속기(20)가 교반기 샤프트 상에 배열된다는 점이다. 그러나, 도 1의 예시적 실시예와는 달리, 본원에서 반환 전달 요소들은 교반기 요소들 또는 가속기들(20, 30) 상에 배열되지 않지만, 별도의 반환 전달 유닛(separate return conveyor unit, 40)들로서 형성되고, 바람직하게는 각각의 경우에 두 개의 가속기들 사이에 중간에 배열된다.
도 8은 비스듬한 사시도에서 상기 반환 전달 유닛(40)의 구조를 도시한다. 반환 전달 유닛은 디스크 형상의 캐리어(carrier, 41) 및 상기 캐리어의 각각의 측부 상에 배열된 네 개의 반환 전달 패들(47)들로 구성된다. 캐리어(41)는 (도 6) 교반기 샤프트(5) 상에 배열되고 교반기 샤프트와 함께 결합 회전을 위하여 상기 교반기 샤프트에 연결된다. 게다가, 캐리어(41)는, 교반기 샤프트에 근접한 영역에서, 일련의 개구(45)들을 구비하고, 상기 개구들을 통하여 분쇄될 물질/분쇄체들 혼합물이 유동할 수 있다. 개구(45)들은 교반기 샤프트의 축에 관하여 40° 내지 50°의 각도에서 지향될 수 있거나 기다란 구멍이 난 구조일 수 있다. 반환 전달 패들(47)들의 수, 구조 및 배열은 도 5 및 도 6에 연관하여 기재된 바와 같이 동일하고 그러므로 더 이상의 설명은 필요로 하지 않는다.
어느 정도로 두 개의 기재된 예시적 실시예들을 결합하고, 하나 이상의 독립적인 반환 전달 유닛들뿐만 아니라 가속기들 상에 반환 전달 패들들을 제공하는 것도 가능하다고 이해될 것이다.
도 9 및 도 10은 본 발명에 따른 교반기 볼 밀의 제3 예시적 실시예를 도시한다. 본원에서, 도 7의 예시적 실시예에서와 같이, 분쇄 챔버(1)에서 교반기 샤프트(5) 상에 두 개의 이중-챔버 가속기(20)들 및 이중-챔버 단부 가속기(two-chamber end accelerator, 30)가 배열되고, 마찬가지로 상기 가속기들은 반환 전달 패들들이 모두 장착되는 것은 아니다. 제1 두 개의 예시적 실시예들에서와는 달리, 상기 예시적 실시예에서, 반환 전달 유닛(return conveyor unit, 50)은,이중-챔버 패들 휠(two-chamber paddle wheel)의 형태로, 세 개의 가속기들의 두 개의 인접한 가속기들 사이에 배열된다. 반환 전달 유닛(50)들은 패들-휠과 같은 이중-챔버 가속기(20)들로서 동일한 방식으로 원칙적으로 구성된다. 따라서, 상기 반환 전달 유닛들은 세 개의 고리 모양의 디스크들(51, 52, 53)을 구비하고, 그 사이에, 내부를 향하여 비스듬히 각이 진 구부러진 반환 전달 패들(curved return conveyor paddle, 57)들을 구비한다. 반환 전달 패들(57)들은, 그러나, 가속기들(20, 30) 내에 가이드 패들(24, 34)들에 대향하게(즉 회전 방향에 맞서 내부를 향하여 비스듬히) 각이 져서, 동일한 회전 방향으로, 대향하게 지향된 전달 효과(oppositely directed conveying effect)가 획득된다. 중간 디스크(53)는 교반기 샤프트와 결합 회전을 위하여 교반기 샤프트(5) 상에 장착되고, 교반기 샤프트에 근접한 영역에서 (미도시된) 일련의 통로 개구(passage opening)들을 구비한다. 개구들은 교반기 샤프트의 축에 관하여 40° 내지 50°의 각도에서 지향될 수도 있거나 기다란 구멍이 나 있는 구조일 수 있다. 두 개의 외부 디스크들(51, 52)은 상대적으로 큰 직경의 중앙 개구(56)를 각각 구비한다. 각각의 경우에 디스크들(51, 53) 및 디스크들(52, 53)은 그 사이에 전달 챔버, 즉 총 두 개의 전달 챔버들을 정의하고, 반환 전달 패들(57)들과 함께, 이중-챔버 가속기(20)와 유사한 이중-챔버 패들 휠을 형성하지만, 전달 방향은 내부로부터 외부를 향하는 대신에 외부로부터 내부를 향한다. 원칙적으로, 반환 전달 유닛(50)은 그 방향(orientation)의 관점에서 "반대로(the other way round)" 교반기 샤프트(5) 상에 장착된 이중-챔버 가속기(20)에 의하여 이행될 수도 있다. 반환 전달 패들(57)들의 형상, 배열 및 수와 관련하여, 적용되는 고려 사항들이 제1 제2 예시적 실시예들과 연관하여 논의된 것들과 같이 동일하다.
반환 전달 유닛(50)들은 가속기들로부터 떨어져 축 방향으로 이격된 개개의 가속기들 사이에 또는 바람직하게는 간격 없이 가속기들 사이에 배열될 수 있고, 상기의 경우에 특별하게 조밀한(compact) 디자인이 획득된다. 원칙적으로 가속기(10)와 유사하게 패들-휠과 같은 단일-챔버 반환 전달 유닛을 구성하는 것도 가능하다는 점이 이해될 것이다.
도 11 내지 도 13은 각각 축 방향의 구획에서, 본 발명에 따른 교반기 볼 밀의 세 개의 추가적인 예시적 실시예들을 도시한다. 세 개의 예시적 실시예들의 각각은 실질적으로 원통형 분쇄 챔버(1)를 포함하고, 상기 분쇄 챔버(1)는 원통형 벽(2)에 의하여 및 입구측 단부 벽(3)과 출구측 단부 벽(4)에 의하여 경계지어진다. 입구측 단부 벽(3)을 통과하면서 단부 벽 내에 또는 외부를 향하여 회전 가능하게 장착된 교반기 샤프트(5)가 있고, 상기 교반기 샤프트 상에 패들-휠과 같은 교반기 요소들 또는 가속기들이 분쇄 챔버(1) 내부로 축 방향으로 서로로부터 떨어져 이격되어 배열된다. 가속기들은 상기 교반기 샤프트와 함께 결합 회전을 위하여 교반기 샤프트에 연결되고, 이에 따라 동작하는 동안 회전 구동된다. 입구측 단부 벽(3)의 인근에, 분쇄될 물질 및 분쇄체들을 공급하기 위한 입구(6)가 배열되고, 출구측 단부 벽(4)에서 분쇄된 물질을 제거하기 위한 출구(7)가 마련되고, 상기 출구는 분쇄체들을 저지(hold back)하는 분리 스크린(8)에 의하여 분쇄 챔버(1)로부터 분리된다. 출구측 단부 벽(4)에서, 분쇄 챔버(1)의 내부를 향하여 개방한 고리 모양의 채널(9)이 있다.
도 11의 교반기 볼 밀은 도 7의 교반기 볼 밀에 원칙적으로 대응하고, 두 개의 이중-챔버 가속기(20)들 및 이중-챔버 단부 가속기(30)를 포함한다. 도 12의 교반기 볼 밀은 세 개의 단일-챔버 가속기(10)들 및 이중-챔버 단부 가속기(30)를 포함한다. 도 13의 교반기 볼 밀은 원칙적으로 도 1의 교반기 볼 밀에 대응하고, 단일-챔버 가속기(10), 이중-챔버 가속기(20) 및 이중-챔버 단부 가속기(30)를 포함한다. 가속기들(10, 20, 30)은 도 2 내지 도 4와 연관하여 기재된 바와 같이 구성되고, 그러므로 더 이상의 설명은 필요로 하지 않는다.
도 1, 도 7 및 도 9의 예시적 실시예들과 달리, 교반기 볼 밀의 도 11 내지 도 13의 세 개의 실시예들에서, 어떤 반환 전달 요소들도 없다. 원통형 벽에 근접한 분쇄 챔버의 영역에서 분쇄체 다짐(compaction)의 문제는, 제2 독립적인 독창적 개념에 따라, 분쇄체들이 분쇄 및/또는 분산되는 물질에 의하여 운반되고 결국 분쇄체 사이클로 공급되는 구조적 조건들을 형성함으로써, 상기 예시적 실시예들에서 해결된다. 가속기들 내부에 전달 챔버 너비(k)에 의하여 정의된 자유 부피(free volume)가 두 개의 인접한 가속기들 사이에 간격(b1 또는 b2)에 의하여 정의된 부피에 대한 고유 비율(specific ratio) 내에 있다면, 상기 조건들은 만족된다. 선택된 비율에 있어서, 분쇄체들에 의하여 덮인 거리는 분쇄체들로 하여금 도중에 충분한 운동 에너지를 잃기에 충분히 길어서 결과적인 관성력들은 분쇄 및/또는 분산되는 물질의 인력들보다 더 작다. 반면에, "진정 거리(calming distance)"는, 분쇄 및/또는 분산되는 물질 상에 바람직한 집중적인 기계적 응력(stress)을 유지하도록 운동 에너지로 하여금 충분히 높은 수준을 유지하기에 충분히 짧도록 선택된다.
가속기 내부에 채널 너비(k)에 의하여 정의된 자유 부피 및 두 개의 인접한 가속기들 사이 간격에 의하여 정의된 부피 사이에 필요한 비율은 가속기들 사이에 간격들(b1, b2)의 특정 치수화(dimensioning)에 의하여 본 발명에 따라 실현된다.
도 11의 예시적 실시예에서, 두 개의 이중-챔버 가속기(20)들 사이에 및 중간의 이중-챔버 가속기(20)와 이중-챔버 단부 가속기(30) 사이에 간격들(b2)은 가속기들(20, 30)의 외부 직경(da)의 30% 내지 40%의 범위 내에 있다.
도 12의 예시적 실시예에서, 두 개의 단일-챔버 가속기(10)들 사이에 간격들(b1)과 제3 단일-챔버 가속기(10) 및 이중-챔버 단부 가속기(30) 사이에 간격(b1)은 가속기들(10, 30)의 외부 직경(da)의 10% 내지 20%의 범위 내이다.
도 13의 예시적 실시예에서, 단일-챔버 가속기(10) 및 인접한 이중 챔버 가속기(20) 사이에 간격(b1)은 가속기들(10, 20, 30)의 외부 직경(da)의 10% 내지 20%의 범위 내이고, 이중-챔버 가속기(20) 및 이중-챔버 단부 가속기(30) 사이에 간격(b2)은 가속기들(10, 20, 30)의 외부 직경(da)의 30% 내지 40%의 범위 내이다.
일반적으로, 가속기 내부에 전달 챔버 너비(k)에 의하여 정의된 자유 부피(free volume) 및 상술한 조건들을 확립하기 위하여 필요한 두 개의 인접한 가속기들 사이에 간격들(b1, b2)에 의하여 정의된 부피 사이에 비율은 하기에 명시된 치수화에 의하여 달성된다.
단일-챔버 가속기(10) 및 인접한 단일 챔버 가속기(10) 사이 또는 단일-챔버 가속기(10) 및 인접한 이중-챔버 가속기(20, 30) 사이에 간격(b1)은 가속기들의 외부 직경(da)의 10% 내지 20%의 범위 내이다.
두 개의 인접한 이중-챔버 가속기들(20, 30) 사이에 간격(b2)은 가속기들의 외부 직경(da)의 30% 내지 40%의 범위 내이다.
가속기들(10, 20, 30) 사이에 간격들의 기재된 치수화(dimensioning)는 도 1 및 도 7에 따른 반환 전달 요소들이 장착된 예시적 실시예들 내에 유리하게 사용될 수도 있다. 상기 가능한 조합을 명확하게 하기 위하여, 간격들(b1, b2)은 상기 도면들에 표시된 바와 같을 수 있다. 반환 전달 요소들의 사용을 조합하여, 상기 명시된 치수에 따른 가속기들 사이에 간격들의 최적화된 확대(enlargement)는 분쇄체 사이클의 추가적인 개선의 결과를 낳는다.
본 발명은 예시적인 실시예들을 참조하여 상기에서 설명되었지만, 상기 예시적 실시예들에 제한시키려는 의도는 아니다; 오히려, 통상의 기술자는 본 발명이 교시하는 것으로부터 벗어나지 않고 수 많은 변경들을 상상할 수 있다. 예를 들어, 교반기 요소들 상에 또는 그 사이에 배열된 반환 전달 요소들을 구비하는 셋 이상의 교반기 요소들로 하여금 분쇄 챔버 내에 마련되도록 하는 것도 가능하다. 그러므로, 보호 범위는 다음의 청구범위에 의하여 정의된다.
1 : 분쇄 챔버
5 : 교반기 샤프트
6 : 입구
7 : 출구
10, 20, 30 : 교반기 요소
17, 27, 37; 47; 57 : 반환 전달 요소

Claims (11)

  1. 분쇄 챔버(1),
    상기 분쇄 챔버(1)로 적어도 부분적으로 돌출하는 회전 가능하게 장착된 교반기 샤프트(5),
    분쇄될 물질 및 분쇄체들을 공급하기 위한 입구(6) 및
    분쇄된 물질을 제거하기 위한 출구(7)
    를 구비하고,
    상기 교반기 샤프트 상에서 교반기 요소(10, 20, 30)들이 상기 분쇄 챔버(1) 내부에 축 방향으로 서로로부터 이격되어 배열되고,
    상기 교반기 요소(10, 20, 30)들은 각각 적어도 하나의 전달 챔버를 구비하고, 상기 교반기 요소들은, 동작하는 동안, 상기 교반기 샤프트로부터 멀어져 외부로 상기 적어도 하나의 전달 챔버를 통하여 분쇄체들 및 분쇄되거나 분산될 물질로 구성되는 혼합물을 전달하고,
    상기 분쇄 챔버(1) 내에서, 반환 전달 요소(17, 27, 37; 47; 57)들이 배열되고, 상기 반환 전달 요소들은 교반기 샤프트(5)와 함께 결합 회전(conjoint rotation)을 위하여 상기 교반기 샤프트(5)에 연결되고, 동작하는 동안, 상기 반환 전달 요소들은 상기 교반기 샤프트(5)를 향하여 내부로 상기 교반기 요소(10, 20, 30)들 사이에 및/또는 상기 교반기 요소들 옆에 횡으로 상기 혼합물을 전달하는, 교반기 볼 밀.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 반환 전달 요소(17, 27, 37)들은 상기 교반기 요소(10, 20, 30)들 상에 횡으로 배열되는, 교반기 볼 밀.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 반환 전달 요소(47)들은 상기 교반기 요소(10, 20, 30)들 사이에 및/또는 상기 교반기 요소들 옆에 횡으로 이격하여 배열되는, 교반기 볼 밀.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 반환 전달 요소(47)들은, 상기 교반기 샤프트와 결합 회전을 위하여 상기 교반기 샤프트(5)에 연결되는 적어도 하나의 분리 캐리어(41) 상에 횡으로 배열되는, 교반기 볼 밀.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 반환 전달 요소들은 반환 전달 패들(17, 27, 37; 47; 57)들의 형태인, 교반기 볼 밀.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 교반기 요소(10, 20, 30)들은 패들 휠(paddle wheel)들 형태이고 가이드 패들(14, 24, 34)들을 구비하고, 상기 가이드 패들들은 상기 교반기 요소들의 회전 방향으로 외부로부터 내부로 비스듬히 각이 지고, 바람직하게는 상기 교반기 요소들의 회전 방향으로 구부러지도록 구성되고,
    상기 반환 전달 패들(17, 27, 37; 47; 57)들은 상기 교반기 요소들의 회전 방향에 맞서 외부로부터 내부로 비스듬히 각이 지는, 교반기 볼 밀.
  7. 제5항 또는 제6항에 있어서,
    상기 반환 전달 패들(57)들은 적어도 하나의 반환 전달 유닛(50) 내에 배열되고, 패들 휠 형태로 구성되고, 상기 반환 전달 유닛은 교반기 샤프트와 함께 결합 회전을 위하여 상기 교반기 샤프트(5)에 연결되는, 교반기 볼 밀.
  8. 제5항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 반환 전달 패들(17, 27, 37; 47; 57)들은 회전 방향으로 구부러지도록 구성되는, 교반기 볼 밀.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 교반기 요소(10, 20, 30)들은 외부 직경(da)을 구비하고, 상기 반환 전달 패들(17, 27, 37; 47; 57)들의 곡률 반경은 상기 교반기 요소(10, 20, 30)들의 상기 외부 직경(da)의 40% 내지 70%인, 교반기 볼 밀.
  10. 제5항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 반환 전달 패들(17, 27, 37; 47; 57)들은 각각 내부 단부 및 외부 단부를 구비하고,
    상기 각각의 내부 단부(27i)들에서, 상기 반환 전달 패들들은 상기 각각의 내부 단부(27i)의 위치에서 원주 방향(tu)과 함께 각도(α)를 둘러싸고, 상기 각도는 5° 내지 30° 범위인, 교반기 볼 밀.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 교반기 샤프트(5) 상에 배열된 상기 교반기 요소들은 단일-챔버 교반기 요소(10)들의 형태 및/또는 이중-챔버 교반기 요소(20, 30)들의 형태이고, 상기 단일-챔버 교반기 요소들 및 이중-챔버 교반기 요소들은 각각 동일한 외부 직경(da)을 구비하고, 단일-챔버 교반기 요소(10) 및 인접하게 배열된 단일-챔버 교반기 요소 사이에 또는 단일-챔버 교반기 요소 및 인접하게 배열된 이중-챔버 교반기 요소(10, 20, 30) 사이에 간격(b1)은 상기 교반기 요소들의 상기 외부 직경(da)의 10% 내지 20%의 범위 내이고, 이중-챔버 교반기 요소(20, 30) 및 인접하게 배열된 이중-챔버 교반기 요소(20, 30) 사이에 간격(b2)은 상기 교반기 요소들의 상기 외부 직경(da)의 30% 내지 40%의 범위 내인, 교반기 볼 밀.
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