(57)【要約】      （修正有）【課題】撹拌ディスクのより低い周速度での粉砕プロセスの高効率と、加えて、高い生産性だけでなく、処理された粉砕材料のより狭い粒径分布での生産のための粉砕プロセスの改善されたエネルギ効率と、を達成する撹拌ボールミルの提供。【解決手段】撹拌ボールミルは、回転方向３８に駆動可能な撹拌軸上に、取込形状３５が設けられた撹拌ディスク１８を備える。これらの取込形状３５は、それぞれが、長手方向の中心軸１５に対して半径方向に直線的に走ると共に、長さｆを有する内側チャネル部４０と、さらに先の方向に、回転方向３８とは逆に湾曲する外側湾曲チャネル部４１と、を、回転方向３８に対する、その追跡壁３９と共に備えるチャネル３６により形成される。外側チャネル部４１は、半径方向の幅ｅを有する撹拌ディスク１８の周縁部４２により、外側に対して半径方向に閉じられている。【選択図】図２
2018108572.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水平に配置された粉砕容器（１０）であって、
前記粉砕容器は、自由な半径Ｒ１４を有する円筒形の粉砕室（１４）を取り囲み、前記粉砕室は、粉砕容器壁（１１）により、且つ、粉砕室の内側境界により、境界が設けられ、
前記粉砕容器内へと粉砕材料供給口（２１）が一端にてつながっており、
前記粉砕容器から粉砕材料排出口（２２）が、その上流に配置された粉砕材料及び粉砕体を分離するための分離ユニット（２７）と共に、外へと他端にてつながっている、水平に配置された粉砕容器（１０）と、
前記粉砕室（１４）の内部に配置される攪拌機（２０）と
を備え、
前記攪拌機は、
長手方向の中心軸（１５）を有し、回転方向（３８）に回転駆動可能な撹拌軸（１６）と、
前記撹拌軸（１６）に、前記撹拌軸に関する回転に対して固定される形で取付けられ、且つ、互いから軸方向距離（ａ）で配置される複数の撹拌ディスク（１８，１８ａ，１８ｂ，１８ｃ）と
を備え、
前記撹拌ディスク（１８，１８ａ，１８ｂ，１８ｃ）は、外縁（３０）と、厚さｄと、を有し、
前記撹拌ディスク（１８，１８ａ，１８ｂ，１８ｃ）は、前記粉砕室の内側境界と、前記外縁（３０）と、の間の自由な半径Ｒ１８を有し、
半径方向の幅ｂを有する間隙（３２）が、前記撹拌ディスク（１８，１８ａ，１８ｂ，１８ｃ）の前記外縁（３０）と、前記粉砕容器壁（１１）と、の間に形成され、
２つの隣接する撹拌ディスク（１８，１８ａ，１８ｂ，１８ｃ）は、それぞれ、粉砕セル（３４）に境界を設け、
前記撹拌ディスク（１８，１８ａ，１８ｂ，１８ｃ）は、当該撹拌ディスク（１８，１８ａ，１８ｂ，１８ｃ）に形成される、粉砕体（３３）のための取込形状（３５，３５ａ，３５ｂ，３５ｃ）を備え、前記取込形状の各々は、前記撹拌ディスクに形成されるチャネル（３６，３６ａ，３６ｂ，３６ｃ）の、前記回転方向（３８）に対する追跡壁（３９）により形成され、前記追跡壁は前記長手方向の中心軸（１５）と平行に走り、それぞれの前記追跡壁は、前記回転方向（３８）とは逆に湾曲する、前記チャネルの半径方向外側部における湾曲チャネル部（４１，４１ａ，４１ｂ，４１ｃ）により、前記長手方向の中心軸（１５）に関して形成され、
前記回転方向（３８）に対する前記追跡壁（３９）を有する前記チャネル（３６，３６ａ，３６ｂ，３６ｃ）の各々は、前記長手方向の中心軸（１５）に対して半径方向に直線的に走り、且つ、長さｆを有する内側チャネル部（４０，４０ａ，４０ｂ，４０ｃ）と、さらに先の方向に、前記回転方向（３８）とは逆に湾曲する前記湾曲外側チャネル部（４１，４１ａ，４１ｂ，４１ｃ）と、を備え、
前記外側チャネル部（４１，４１ａ，４１ｂ，４１ｃ）は、半径方向の幅ｅを有する、撹拌ディスク（１８，１８ａ，１８ｂ，１８ｃ）の周縁部（４２）により、外側に対して半径方向に閉じられている、撹拌ボールミル。
【請求項２】
請求項１に記載の撹拌ボールミルであって、
前記撹拌ディスク（１８，１８ａ，１８ｂ，１８ｃ）は、当該撹拌ディスク（１８，１８ａ，１８ｂ，１８ｃ）の両面に形成されるチャネル（３６，３６ａ，３６ｂ，３６ｃ）を備え、前記撹拌ディスク（１８，１８ａ，１８ｂ，１８ｃ）の異なる面に形成された２つのチャネル（３６，３６ａ，３６ｂ，３６ｃ）が、何れの場合にも、対で一致して配置される、撹拌ボールミル。
【請求項３】
請求項２に記載の撹拌ボールミルであって、
前記対で一致して配置されるチャネル（３６，３６ｂ，３６ｃ）は、溝の形で形成され、且つ、前記撹拌ディスク（１８，１８ｂ，１８ｃ）の壁部（３７，３７ｂ，３７ｃ）により分離される、撹拌ボールミル。
【請求項４】
請求項２に記載の撹拌ボールミルであって、
前記壁部（３７ｂ，３７ｃ）は、直線チャネル部（４０ａ，４０ｂ）の領域において、前記撹拌ディスク（１８ｂ，１８ｃ）の半径方向における半径方向の延長Ｒ４７を有する粉砕材料通過開口部（４７）により開口されている、撹拌ボールミル。
【請求項５】
請求項２に記載の撹拌ボールミルであって、
前記対で一致して配置されるチャネル（３６，３６ａ）は、スロットの形で連結される、撹拌ボールミル。
【請求項６】
請求項１〜５のうちの何れか１項に記載の撹拌ボールミルであって、
前記チャネル（３６，３６ａ）は、前記撹拌ディスク（１８，１８ａ）の前記周縁部（４２）への移行部において、当該チャネル（３６，３６ａ）により、粉砕体（３３）を対面する粉砕セル（３５）へ方向転換する案内スロープ（４６，４６ａ）を備える、撹拌ボールミル。
【請求項７】
請求項１〜６のうちの何れか１項に記載の撹拌ボールミルであって、
前記間隙（３２）の半径方向の幅ｂと、前記粉砕室（１４）の前記自由な半径Ｒ１４と、の比は、ｂ≦０．２・Ｒ１４である、撹拌ボールミル。
【請求項８】
請求項１〜７のうちの何れか１項に記載の撹拌ボールミルであって、
前記撹拌ディスク（１８，１８ａ，１８ｂ，１８ｃ）の厚さｄと、前記撹拌ディスク（１８，１８ａ，１８ｂ，１８ｃ）の前記周縁部（４２）の半径方向の幅ｅと、の比は、０．５・ｄ≦ｅ≦１．５・ｄである、撹拌ボールミル。
【請求項９】
請求項１〜８のうちの何れか１項に記載の撹拌ボールミルであって、
前記撹拌ディスク（１８，１８ａ，１８ｂ，１８ｃ）の自由な半径Ｒ１８と、直線的に走る内側チャネル部（４０，４０ａ，４０ｂ，４０ｃ）の長さｆと、の比は、０．２５・Ｒ１８≦ｆ≦０．６・Ｒ１８であり、好ましくは、０．３・Ｒ１８≦ｆ≦０．５・Ｒ１８である、撹拌ボールミル。
【請求項１０】
請求項１〜９の何れか１項に記載の撹拌ボールミルであって、
前記外溝部（４１，４１ａ，４１ｂ，４１ｃ）は、前記撹拌ディスク（１８，１８ａ，１８ｂ，１８ｃ）の前記周縁部に、前記溝（３６）の幅ｃと、ｒ４１／４２＜０．２・ｃの関係にある半径ｒ４１／４２にて結合する、撹拌ボールミル。
【請求項１１】
請求項４に記載の撹拌ボールミルであって、
前記粉砕材料通過開口部（４７）は、前記粉砕室の前記内側境界にごく近接してのみ配置される、撹拌ボールミル。
【請求項１２】
請求項４に記載の撹拌ボールミルであって、
それぞれが前記粉砕室の内側境界から数えられる、それぞれの前記粉砕材料通過開口部（４７）の前記半径方向の延長Ｒ４７と、前記撹拌ディスク（１８，１８ａ，１８ｂ，１８ｃ）の前記半径方向の延長Ｒ１８と、の比は、０．０５・Ｒ１８≦Ｒ４７≦０．２５・Ｒ１８、好ましくは、Ｒ４７≦０．２０・Ｒ１８、特に好ましくは、Ｒ４７≦０．１５・Ｒ１８である、撹拌ボールミル。
【請求項１３】
先行する請求項のうちの何れか１項に記載の撹拌ボールミルのための撹拌ディスクであって、
撹拌ディスク（１８，１８ａ，１８ｂ，１８ｃ）は、外縁（３０）と、厚さｄと、を備え、撹拌ディスク（１８，１８ａ，１８ｂ，１８ｃ）は、粉砕体（３３）のための取込形状（３５，３５ａ，３５ｂ，３５ｃ）を備え、前記取込形状の各々は、当該撹拌ディスク（１８，１８ａ，１８ｂ，１８ｃ）内に形成されるチャネル（３６，３６ａ，３６ｂ，３６ｃ）の、当該撹拌ディスク（１８，１８ａ，１８ｂ，１８ｃ）の回転方向（３８）に対する追跡壁（３９）により形成され、前記追跡壁（３９）は、前記撹拌ディスク（１８，１８ａ，１８ｂ，１８ｃ）の長手方向の中心軸と平行に走り、前記追跡壁は、前記回転方向（３８）とは逆に湾曲する、前記チャネルの半径方向外側部における湾曲チャネル部（４１，４１ａ，４１ｂ，４１ｃ）により、前記長手方向の中心軸（１５）に関して形成され、
前記回転方向（３８）に対する追跡壁（３９）を有する前記チャネル（３６，３６ａ，３６ｂ，３６ｃ）の各々は、前記長手方向の中心軸（１５）に対して半径方向に直線的に走る内側チャネル部（４０，４０ａ，４０ｂ，４０ｃ）と、さらに先の方向に、前記回転方向（３８）とは逆に湾曲する湾曲外側チャネル部（４１，４１ａ，４１ｂ，４１ｃ）と、を備え、
前記外側チャネル部（４１，４１ａ，４１ｂ，４１ｃ）は、前記撹拌ディスク（１８，１８ａ，１８ｂ，１８ｃ）の周縁部（４２）により、外側に対して半径方向に閉じられている、撹拌ディスク。
【請求項１４】
請求項１３に記載の撹拌ディスクであって、
前記撹拌ディスク（１８，１８ａ，１８ｂ，１８ｃ）は、当該撹拌ディスク（１８，１８ａ，１８ｂ，１８ｃ）の両面に形成されるチャネル（３６，３６ａ，３６ｂ，３６ｃ）を備え、前記撹拌ディスク（１８，１８ａ，１８ｂ，１８ｃ）の異なる面に形成された前記チャネル（３６，３６ａ，３６ｂ，３６ｃ）のうちの２つが、何れの場合にも、対で一致して配置される、撹拌ディスク。
【請求項１５】
請求項１３または１４に記載の撹拌ディスクであって、
前記チャネル（３６，３６ａ）は、前記周縁部（４２）への移行部において、案内スロープ（４６，４６ａ）を備える、撹拌ディスク。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、請求項１のプリアンブルに係る撹拌ボールミル、及び、請求項１３のプリアンブルに係る撹拌ボールミルのための撹拌ディスクに関する。
ＤＥ  １  ６３２  ４２４から公知であり、水平に配置される撹拌室を有する撹拌ボールミルにおいて、孔またはスロットにより、または、平らな溝により、形成され得る、円形状の取込形状を有する撹拌ディスクが知られている。この取込形状は、円形状であると共に、ディスクの半径の５０％から１００％である曲率半径を有する。入射角は、ディスクの端部から、ディスクの中心に向かう方向に３０％から５０％増加する。それゆえに、粉砕体が破壊されることなく、分散効率の十分な向上が実現される。大きい曲率半径により、これに対応する形の取込形状は、半径方向に撹拌軸から十分な距離をおいて内側で、実際には、その側面に沿って、終端する。取込形状は、半径方向の内側端において、撹拌軸の長手方向の中心軸に対して、ひいては、トルクベクトルに対して、本質的に正接して広がる。一般的に、粉砕室内に配置される撹拌ディスク表面の、内側と周縁境界との間の半径方向の５０％の延長に対応する、撹拌ディスクの内部における粉砕体の取込は十分ではない。このような撹拌ディスクを設けられた撹拌ボールミルは、粉砕室の容積に対して、粉砕体が４０から６０％である比較的低い充填度の粉砕室にのみ適している。撹拌ディスクの外縁において、粉砕体は、取込形状の追跡壁により、撹拌ディスクの平面上で、半径方向外側に、且つ、撹拌軸に対して垂直に、移動する。このような撹拌ボールミル、さらには、粉砕室中に均一に分布されない、撹拌ボールミルにおいて、低効率のみが実現され得る。それゆえに、場所及び時間の消費に対する不十分な収量が、比較的高い具体的なエネルギ需要にて、このような粉砕プロセスのために実現され得る。
【０００２】
したがって、本発明の異議は、撹拌ディスクのより低い周速度での粉砕プロセスの高効率と、加えて、高い生産性だけでなく、処理された粉砕材料のより狭い粒径分布での生産のための粉砕プロセスの改善されたエネルギ効率と、を達成することである。
【０００３】
この目的は、撹拌ボールミルに関する独立請求項１の特徴により、そして、撹拌ディスクに関する独立請求項１３の特徴により、達成される。本発明の基本的な解決法は、粉砕体のより効果的な取込のための、具体的には粉砕体の充填度も高い粉砕セルにおいて、特に顕著な循環的な流れを形成するために、その内部に長手方向の中心軸に対して直角に、撹拌軸から始まり、後方に湾曲した形状でさらに外側へ向かう取込形状の加速追跡壁を形成し、さらに、ディスク周縁、つまり、撹拌ディスクの外縁まで取込形状が続かないことである。驚くことに、別の従来の撹拌ボールミルと同等な条件にて、取込形状が撹拌ディスクの外縁に到達する前に終端する場合に、処理された粉砕材料のより狭い粒径分布に関して、粉砕品質が向上することが分かっている。このための１つの説明は、取込形状の半径方向外側の部分により外方向に加速される粉砕体が、撹拌ボールミルを通る全体的な流れの方向に対して、それぞれの撹拌ディスクの前面により上流の粉砕セルへ、さらに、それぞれの撹拌ディスクの後面により下流の粉砕セルへ方向転換されることである。それゆえに、その結果は、従来技術におけるように、撹拌ディスクの外縁と、粉砕室の壁と、の間の領域においてそれらを圧縮するのみである代わりに、撹拌ディスクの両面により外方向に加速された粉砕体の規定された広がりである。いかなる二次的な渦も、撹拌ディスクの外縁に隣接して、つまり、撹拌ディスクの外縁と、粉砕容器の壁と、の間の環帯または間隙において、生成されない。このことは、撹拌ディスク、及び、外側粉砕セルの壁の摩耗を大幅に削減することと結びついて、撹拌ボールミルの大幅に向上した円滑な運転をもたらす。本発明に従って形成された撹拌ディスクの取込形状により、予め定められた粉砕品質を達成し得るのに用いられるパラメータが、粉砕プロセスに対する大幅に削減された具体的なエネルギ需要にて、設定され得る。これらのパラメータは、具体的には、粉砕体の高い充填度であり、同時に攪拌機の低い回転速度である。
【０００４】
従属請求項２〜１２は、本発明に係る撹拌ボールミルの有利な局面を特定する。従属請求項２〜６及び８〜１２の局面は、本発明に係る撹拌ディスクに同様に適用可能である。
本発明の追加の有利な点及び詳細は、さらなる従属請求項から、さらに、図面を用いた、本発明の実施形態の以下の説明から、明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
【図１】本発明に係る撹拌ボールミルの一実施形態の、部分的な側断面図の概略図である。
【図２】本発明に係る撹拌ディスクの第１実施形態の上面図である。
【図３】図２に係る撹拌ディスクの部分断面図である。
【図４】図１の詳細であって、図１に対して拡大された縮尺で、図２及び３に係る撹拌ディスクを有する、図１の詳細である。
【図５】本発明に係る撹拌ディスクの第２実施形態の上面図である。
【図６】図５に係る撹拌ディスクの部分断面図である。
【図７】図１の詳細であって、図１に対して拡大された縮尺で、図５及び６に係る撹拌ディスクを有する、図１の詳細である。
【図８】本発明に係る撹拌ディスクの第３実施形態の上面図である。
【図９】図８に係る撹拌ディスクの部分断面図である。
【図１０】本発明に係る撹拌ディスクの第４実施形態の上面図である。
【図１１】図１０に係る撹拌ディスクの部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
図１は、水平撹拌ボールミルを示す。これは、一般的に地面２に支持されるスタンド１を備える。回転速度を制御可能な駆動モータ３は、スタンド１内に配置されると共に、Ｖベルトプーリ４を備え、このＶベルトプーリ４を通じて、撹拌ボールミルの駆動軸７が、Ｖベルト、さらには、Ｖベルトプーリ６を介して駆動可能である。スタンド１の上方部において、駆動軸７は、多重ベアリング９によって支持される。
【０００７】
本質的に円筒形の粉砕容器１０は、スタンド１の上方部８に取り外し可能に取付けられる。この円筒形の粉砕容器１０は、内壁１１を備え、上方部８に面する端部が第１蓋１２により閉じられると共に、反対側の端部が第２蓋１３により閉じられる。この粉砕容器は、粉砕室１４を取り囲む。内壁１１は、それゆえに、粉砕容器の外側境界を形成する。
【０００８】
撹拌軸１６は、粉砕室１４内で、粉砕容器１０及び駆動軸７の共通の長手方向の中心軸１５と同心に配置され、また、その回転に対して固定された形で駆動軸７に接続される。粉砕室１４は、第１蓋１２と駆動軸７との間のガスケット１７により密閉される。駆動軸７と撹拌軸１６との結合体は、片持ち梁の形で支持され、それゆえに、第２蓋１３の領域では支持されない。撹拌軸１６は、粉砕室１４内で、その全長にわたり、撹拌手段、円形の撹拌ディスク１８として具体化される撹拌手段、を備える。
【０００９】
撹拌ディスク１８は、撹拌軸１６に取付けられ、一般的には、例えばキーと溝との接続により、その回転に対して固定された形で、撹拌軸１６上に保持され、また、スペーサスリーブ１９により軸方向に間隔を空けて保持される。撹拌軸１６は、スペーサスリーブ１９と、撹拌ディスク１８と共に、攪拌機２０を形成する。スペーサスリーブ１９は、概ね円筒形の粉砕室１４の内側に境界を設け、それゆえに、粉砕室の内側境界を形成する。
【００１０】
粉砕材料供給口２１は、第１蓋１２の領域で、粉砕室１４内につながる。粉砕材料排出口２２は、粉砕材料供給口２１の端部とは反対側の粉砕容器１０の端部にて、第２蓋１３から外へつながる。
【００１１】
第２蓋１３に隣接する最後の撹拌ディスク１８の外周には、円筒形のケージ２３が形成される。このケージは、外周全体にわたって分布する複数の開口部２４を備える。第２蓋１３に取付けられると共に、粉砕材料排出口２２に接続される遮蔽体２６は、最後の撹拌ディスク１８及びケージ２３により境界が設けられる分離スペース２５内に配置される。これらの部品は、粉砕材料（例えば、粉砕懸濁液）及び粉砕体３３が開口部２８を通して中に入る、ＥＰ２  １７８  ６４２  Ａ１から公知の粉砕材料／粉砕体分離ユニット２７を形成する。
【００１２】
隣接する撹拌ディスク１８は、互いから、同一の軸方向距離ａを有する。さらには、隣接する撹拌ディスク１８は、撹拌ディスク１８の外縁３０と、撹拌軸１６上、つまり、それぞれのスペーサスリーブ１９上、の隣接する撹拌ディスク１８の根元と、の間のライン２９と、軸１５と平行なライン３１と、により形成される分離角αを規定する。次の条件、３０°≦α≦６０°が適用される。
【００１３】
外縁３０と壁１１との間の環状間隙３２の幅ｂは、粉砕室１４の内側境界と粉砕室１４の外側境界との間の、粉砕室１４の自由な半径Ｒ１４の２０％を超えない。つまり、ｂ≦０．２・Ｒ１４である。
【００１４】
粉砕室１４は、本質的に、粉砕体３３、好ましくは、高密度を有する材料で作られる粉砕体３３、例えば、６．０ｇ／ｃｍ３の固相密度を有するＺｒＯ２（二酸化ジルコニウム）製の高性能のセラミック、で満たされる。粉砕体の充填度は５０％から９０％の範囲内、特に８０％から９０％の範囲内である。粉砕懸濁液の密度に対して粉砕体３３の高い固相密度は、所望の効果のため、つまり、粉砕体３３を、それぞれの撹拌ディスク１８の表面の領域から外側に、既に粉砕材料が蓄積された区域まで、比較的低い回転撹拌速度で運ぶために重要である。粉砕セル３４（例えば、図４参照）は、それぞれの隣接する撹拌ディスク１８の間に形成される。
【００１５】
撹拌ディスク１８は、粉砕体３３のために、それぞれの撹拌ディスク１８に一体化され、それゆえにその表面から突出しない取込形状３５（例えば、図２参照）を備え、この形状は、粉砕室の内壁、つまり、スペーサスリーブ１９からすぐに始まる。次に説明される最適な方法にて効果が生じるためには、取込形状３５の幅ｃは、好ましくは、撹拌ディスク１８の厚さｄの０．５から１．５倍に相当する。つまり、０．５・ｄ≦ｃ≦１．５・ｄである。
【００１６】
図２及び図３に係る実施形態において、取込形状３５は、それぞれの撹拌ディスク１８の両面に一致する形で形成される、平らな溝状のチャネル３６として形成される。それゆえに、図３に見られるように、薄い壁部３７がチャネル３６の間に残る。それぞれのチャネル３６は、それぞれの撹拌ディスク１８の長手方向の中心軸１５でもある長手方向の中心軸１５と平行に走る、撹拌ディスク１８の回転方向３８に対する追跡壁３９を備える。図２に見られるように、このチャネル３６は、長手方向の中心軸１５に対して直角に、外向きに延在する内側直線チャネル部４０と、この内側チャネル部４０の半径方向の外側に接続し、回転方向３８とは逆に湾曲し、さらに、撹拌ディスク１８の外縁３０に対して距離ｅで終端する外側チャネル部４１と、を備える。外側チャネル部４１は、それゆえに、撹拌ディスク１８の環状周縁部４２にて終端する。取り囲む環状周縁部４２の距離ｅまたは半径方向の範囲ｅは、撹拌ディスク１８の厚さｄの０．５から１．５倍であることが好ましい。つまり、０．５・ｄ≦ｅ≦１．５・ｄであることが好ましい。
【００１７】
さらに、図２に見られるように、粉砕体３３は、回転方向３８において、追跡壁３９により接線方向に取り込まれることにより、それぞれのチャネル３６にて遠心力により加速される。接線方向の速度、そして、それゆえに外向きに方向づけられた、結果として生じる遠心力による加速は、半径方向の外側で増大する速度矢印４３の長さで示されるように、半径方向外側で増大する。撹拌軸１６またはスペーサスリーブ１９のそれぞれの付近で、接線方向の速度が比較的低速であるため、粉砕体３３を局所的な周速度に加速する壁３９が、トルクベクトル、つまり、長手方向の中心軸１５に対して垂直に方向づけられる場合に、粉砕室１４に入力される電力の観点から、効果的であることが示されている。これは、半径方向に直線的に配置された内側チャネル部４０より達成される。これに伴う遠心力による加速は、粉砕体３３の周速度に起因する。
【００１８】
本発明によれば、直線内側チャネル部４０は、撹拌ディスク１８のスペーサスリーブ１９から外縁３０までの自由半径Ｒ１８の２５％から６０％、好ましくは、３０％から５０％の長さｆを有する。つまり、Ｒ１８≦ｆ≦０．６・Ｒ１８、そして、好ましくは、０．３・Ｒ１８≦ｆ≦０．５・Ｒ１８である。撹拌ディスク１８の自由半径Ｒ１８の６０％を大幅に超える、取込形状３５の半径方向部４０が、粉砕プロセスに利用できない、粉砕体３３の好ましくない乱流を引き起こすことが示されている。
【００１９】
回転方向３８とは逆に後方に湾曲するチャネル部４１により、さらに、具体的には、取込面として作用する追跡壁３９により、壁３９と係合する粉砕体３３の、接線方向−半径方向の取込は、局所的な周速度に起因し、加えて、遠心力による加速を生じさせる。粉砕体はある程度積極的に外方向へ運ばれる。半径方向の取込要素は、有利に連続的に外側に増加する。エネルギ的に効果的な粉砕プロセスに到達するために、曲率半径ｒ４１を撹拌ディスク１８の半径ｒ１８の４０％よりも小さくすることが有利であると証明されている。チャネル３６、そして、具体的には外側端部のチャネル部４１は、外側端がその全幅ｃを有して延びることが考慮されなければならない。追跡壁３９は、撹拌ディスク１８の外縁３０を同心円状に走ると共に、環状周縁部４２により形成される、チャネル部４１の外側の境界に、非常に小さい結合半径ｒ４１／４２、つまり、鋭角にて、結合する。この結合半径ｒ４１／４２は、好ましくは、取込形状３５の幅ｃの２０％より小さくすべきである。つまり、好ましくは、ｒ４１／４２≦０．２・ｃとすべきである。本発明に従い具体化された追跡壁３９は、それゆえに、単独で、外側方向への加速度を、最外端に至るまでずっと粉砕体３３１に及ぼす。本実施形態は、粉砕セル３４内の二次的な渦を避ける一方で、次に、粉砕体の高い充填度において効率的に作動するための必要条件である、遮るもののない循環的な流れ、つまり、網状の流れ４４（例えば、図４参照）の形成のために、特に効果的であることが証明されている。
【００２０】
図４に見られるように、２つの循環的な流れ、いわゆる、網状の流れ４は、個別の粉砕セル３４内で形成される。それぞれの撹拌ディスク１８により引き起こされる接線方向の加速により、撹拌ディスク１８の領域において、粉砕体３３及び、これから処理される粉砕材料、粉砕懸濁液は、外側で粉砕室１４に境界を設ける内壁１１に向かう方向に外向きに流れ、そして、それから、粉砕セル３４の軸方向の中間領域において、撹拌軸１６に向かって内側へ逆流する。溝状のチャネル３６の形をした取込形状３５の半径方向外側で、撹拌ディスク１８が実質的に両面偏向装置として作用する。撹拌ディスク１８がスペーサスリーブ１９の領域と同じ厚さを有する、撹拌ディスク１８のこの周縁部４２は、外方向に加速された粉砕体３３及び粉砕材料の混合物の拡散及び方向転換を確実にする。それぞれの撹拌ディスク１８の周縁部４２の、撹拌ボールミルを通る全体的な流れの方向４５に対する上流側は、粉砕体及び粉砕材料の混合物を上流へ方向転換する。この流れ４５の全体的な方向とは逆である粉砕体３３に対する影響は、粉砕体が、粉砕体のより高い充填度、及び、一般的な粉砕懸濁液の流速においてさえ、粉砕懸濁液の流速により次の下流の粉砕セル３４に流されないことをもたらす。その結果、このことは、粉砕室１４全体にわたる、粉砕体の持続的な分布をもたらす。しかしながら、粉砕セル３４に境界を設ける撹拌ディスク１８の周縁部４２の下流側は、それぞれの下流方向への偏向をもたらす。粉砕懸濁液は、本発明に従い具体化された撹拌ディスク１８により、削減された量の粉砕体のみが存在する、間隙３２の環帯を通って流れると共に、下流に配置された粉砕セル３４において、循環的な流れ４４に吸い込まれる。図４に見られるように、外側チャネル部４１は、それぞれの偏向をサポートするために、周縁部４２への移行部に案内スロープ４６が設けられ得る。
【００２１】
図５〜７に係る実施形態の説明のために以下が適用される。部品が同一である限りは、同一の参照番号が用いられ、部品が同等である限りは、詳細な説明が繰り返される必要性は無く、同一の参照番号が連続するａと共に用いられる。図５及び図６に係る撹拌ディスク１８ａと、図２及び図３に係る撹拌ディスク１８とは、チャネル３６ａが、チャネル３６ａを互いに分離する壁部３７を有する溝として具体化されておらず、代わりに、取込形状として撹拌ディスク１８ａの表面から表面に延在する壁３９を備える連続的な貫通スロットとして形成される点が異なる。動作のメカニズムは、概して、図２〜４に係る実施形態のうちの１つに対応する。壁部３７を排除したことにより大幅に増加された、粉砕体３３を加速する壁３９の表面は、撹拌ボールミルの効率のさらなる向上をもたらすか、または、削減された撹拌速度にて、かねてからの一定の処理量を可能にする。当然ながら、粉砕材料は、粉砕セル３４から下流に配置される隣接する粉砕セル３４へと、それぞれのチャネル部４０ａ及び４１ａを有する連続的な貫通スロットとして具体化されたチャネル３６ａを直接通り抜けることができる。この一般的に望まれない影響が起こる程度は、選択された運転パラメータ、特に、単位時間当たりの粉砕懸濁液の処理量、及び、粉砕体の充填度、に依存する。撹拌軸１６に向かって大幅に低減されると共に、壁１１に向かって大幅に増加される粉砕体の濃度が、図４に類似する図７に見られ得る。
【００２２】
閉鎖された溝状のチャネルと、連続的な貫通スロットとして具体化されたチャネルとが混合された実施形態が可能であり、本発明が教示する要旨において、さらなる有利な点をもたらし得る。
【００２３】
図８及び図９に係る例の説明のために以下が適用される。部品が同一である限りは、同一の参照番号が用いられ、部品が同等である限りは、詳細な説明が繰り返される必要性は無く、同一の参照番号が連続するｂと共に用いられる。図８及び図９に係る撹拌ディスク１８ｂにおいて、回転方向３８と逆に湾曲する半径方向外側の溝状のチャネル部４１における壁部３７ｂが依然として存在する一方で、２つの一致するチャネル３６ｂを分離する壁部３７ｂが、およそ直線チャネル部４０ｂの長さにわたり中断される。分離壁が無いことにより、本実施形態は、粉砕体３３の取込効果が、より低い周速度の領域、つまり、詳細には、特に必要とされる場所、で増大される。湾曲チャネル部４１の領域にてより多くの粉砕体を有する周縁部において、分離壁部３７ｂが、粉砕懸濁液及び粉砕体３３の１つの粉砕セル３４から隣接する粉砕セル３４への制御不可能な通過を防止する。この方法は、粒径分布を狭めることを促進し、それゆえに、粉砕品質または粉砕効率を向上する。その他の点については、上述した動作のメカニズムについての説明が、ここにもまた適用できる。
【００２４】
図１０及び図１１に係る実施形態のためにも、以下が適用される。部品が同一である限りは、図２及び図３からの参照番号が用いられる。部品が同等である限りは、図２及び図３からの参照番号が、連続するｃと共に用いられる。この限りにおいては、さらなる詳細な説明の必要性は無い。図１０及び図１１に係る撹拌ディスク１８において、粉砕材料通過開口部４７が、撹拌軸１６、それゆえに、スペーサスリーブ１９にごく近接して、溝状のチャネル３６ｃの壁部３７ｃに形成され、撹拌軸１６に隣接する粉砕体３３の低濃度により、本質的に、粉砕材料のみが、全体的な流れの方向４５の中で、１つの粉砕セル３４から隣接する粉砕セル３４へ、粉砕材料通過開口部４７を通過することができる。撹拌ディスク１８ｃの半径方向における粉砕室の内側境界からの半径方向の延長Ｒ４７、つまり、粉砕材料通過開口部４７の延長と、粉砕室の内側境界、つまり、スペーサスリーブ１９から外縁３０への撹拌ディスク１８ｃの半径方向の延長Ｒ１８と、の間の比は、０．０５・Ｒ１８≦Ｒ４７≦０．２５・Ｒ１８である。好ましくは、条件Ｒ４７≦０．２０・Ｒ１８、特に好ましくはＲ４７≦０．１５・Ｒ１８が適用される。
【００２５】
粉砕材料通過開口部４７は、スペーサスリーブ１９（粉砕室の内側境界）にごく近接して配置される。“ごく近接して”という表現は、粉砕材料通過開口部４７の半径方向内側境界が間隔スリーブ１９に結合されているか、または、粉砕材料通過開口部の半径方向内側境界が、スペーサスリーブ１９から半径方向に少し離れて配置されるか、の何れかを意味する。それゆえに、概して、この距離は、ゼロ（結合）か、撹拌ディスク１８ｃまたは１８ｂの半径方向の延長Ｒ１８の約１０分の１まで可能である（≦０．１・Ｒ１８）。
【００２６】
粉砕体が堆積した領域における条件と比較した場合に、撹拌ディスク１８ｃの外縁３０に隣接する領域を通り抜ける抵抗が非常に低いことにより、本実施形態は、粉砕室１４に沿って一様な粉砕体の分布を維持する一方で、最高の粉砕体充填度、そして、特に高い全体的な流速にも適している。低減された撹拌速度において高効率が既に達成可能である。１つの粉砕セル３４から隣接する粉砕セル３４への、粉砕懸濁液の制御不可能な通過は、互いに明確に規定された粉砕セル３４の境界により完全に排除される。特に、同質性に関する高い粉砕品質は、処理された粉砕懸濁液の狭い粒径分布により実証され得る、本実施形態に起因する。それ以外は、ここでの動作のメカニズムもまた上述されている。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【外国語明細書】
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