JP6785791B2 - 混合、特に分散のための装置および方法 - Google Patents

Description

本発明は、独立請求項の上位概念に記載の、混合、特に分散のための装置および方法に関する。

例えば染色工業において実地ではしばしば、所定量の液体が、所定量の粉状の固形物、通常は顔料と予混合される。次いでこのような混合物は攪拌ミルで、必要な場合にはさらに粉砕されかつ分散させられる。工業的な使用例は、染料や塗料等の製造である。

混合とは、本発明では可能な限り均一な組成が達成される、複数の物質または物質流の一体化を意味する。本発明の枠内で、混合は、特に分散体の形成、つまり分散に用いられる。この場合、分散体とは、互いに全くまたはほとんど溶解し合わない、または化合し合わない少なくとも２つの物質から成る、異種混合物を意味する。分散の過程において、場合によっては粉砕補助体を用いて、一方の物質（分散相）は他方の物質（分散媒もしくは連続相）中に、可能な限り細かく分布させられる。攪拌ミルでは、例えば球状の粉砕補助体が使用されることが多い。本発明は、とりわけ液体が連続相を形成し、かつ固形物が分散相を形成している懸濁液、すなわち分散体（の形成）に関する。分散とは、連続相中での分散相の均一な分布の他に、分散させようとする物質への給湿（および場合によっては引き続く安定化）をも意味する。粉砕は、典型的には凝集物の、一次粒子への分解であってよい。ただし、（クラスタ化がファンデルワールス力またはより強力な化学的結合法により生ぜしめられている場合には）凝集体もしくは会合体も、分散時に一次粒子に粉砕され得る。凝集物の分解は、分散機または溶解機等の、粉砕補助体無しの装置でも成功させることができる一方で、凝集体または結晶の粉砕には、例えば球状の粉砕補助体を有する攪拌ミル等の、粉砕補助体を備えた装置が必要とされる。この場合、凝集体とは、広義には比較的大きな結晶または非晶質構造を意味していてもよい。凝集体、結晶または非晶質構造を粉砕する場合には、実粉砕という言葉が用いられる。

独立請求項の上位概念に記載の、２つの物質、特に液体と、例えば粉体等の固形物とを混合するための装置は一般に、ハウジングと、ハウジング内で回転するロータとを有している。少なくとも１つの供給導管を介して、各物質がハウジングに導入される。装置の運転中に、各物質はロータにより混合され、次いでハウジングから導出される。

分散装置ならびにこれに付随する方法は、米国特許第６０２９８５３号明細書に記載されている。この分散装置は、分散室と、少なくとも１つの攪拌ディスクと、処理しようとする材料を有する液体ならびに分散媒が攪拌ディスクの回転により吸引される入口と、出口と、分離装置とを有している。分離装置は出口に配置されている。分離装置により、粉砕補助体が分散体から分離される。付加的に分離装置は、出口を通じて分散体を流出させることができ、このとき粉砕補助体は、記載されているように残される。

独国特許発明第１０２０１００５３４８４号明細書には、粉砕補助体用の分離装置を備えた攪拌ボールミルが開示されており、この場合、分離装置は回転軸線を中心として配置されている。分離装置は２つのコンポーネントから成っており、この場合、一方のコンポーネントは少なくとも１つの分離手段であり、第２のコンポーネントは材料流を生ぜしめるための動的部材である。この装置は、分離装置として極めて小さな動的な空隙を有しており、その結果、搬送量が減少されている。

独国特許発明第１５０７４９３号明細書には、円筒状ハウジング内に設けられたディスク形の攪拌ツールを備えた攪拌ボールミルが開示されており、この場合、ロータの上方に、ステータ部材と共に動的な空隙を生ぜしめる１つまたは２つのディスクが取り付けられている。この場合も、流出空隙の数が少ないことから、搬送量は極めて限定的である。さらに、装置から混合物を流出させる手段は、極めて局所的にのみ可能であるに過ぎない。

独国特許発明第３５２１６６８号明細書に開示された攪拌ミルでは、粉砕体を分離するための分離装置がふるいから成っている。このようなふるいは詰まり易い場合があるので、装置の保守整備頻度を高めることになる。

よって本発明の課題は、従来技術の各欠点を回避すること、および特に、高い材料処理量を達成すると同時に、通流部の詰まりまたは閉塞の確率を低下させる、混合、分散および特に粉砕補助体の分離のための装置および方法を提供することにある。

この課題は、各独立請求項の特徴部に記載の、混合のための装置および方法により解決される。

特に前記課題を解決する、混合、特に分散のための装置は、以下の特徴、すなわち：
少なくとも１つの入口を備えたハウジング、
少なくとも１つの入口を通じて第１の処理領域に導入可能な供給材料を混合するための第１の処理領域、
混合物を出口に向かって導出するための第２の処理領域、
第１の処理領域に対応配置されていて、複数の開口を有する第１の空隙形成部材、好適にはロータ、
第２の処理領域に対応配置されていて第１の空隙形成部材に対応する、複数の開口を有する第２の空隙形成部材、好適にはステータ、
少なくとも一方の空隙形成部材、好適にはロータは、回転軸線を中心として、他方の空隙形成部材に対して相対的に回転可能に形成されている、
という特徴を有している。

第１の空隙形成部材の開口および第２の空隙形成部材の開口は、供給物質から成る混合物を、両空隙形成部材の各開口を通して第１の処理領域から第２の処理領域へ導入可能に配置されている。

このような装置は、詰まりの危険が生じること無しに、高い処理量をもたらす。

各空隙形成部材は、互いに相対的に回転可能でなければならず、両方の部材が回転可能に形成されていてもよい。この場合、回転速度および／または回転方向は、それぞれ異なっていなければならない。

各空隙形成部材の開口は、好適には、開口が重なり合わず、第１の空隙形成部材の開口から第２の空隙形成部材の開口への材料侵入は、これらの開口間の空隙を介してのみ可能であるように配置されている。空隙通過後に開口は大きな材料流を可能にすべきなので、空隙に比べて大きな開口直径／開口横断面を有していることが望ましい。

本発明による空隙は、２つの空隙形成部材の間に形成されている。第１の空隙形成部材に形成された開口の最小面積は、好適には、両空隙形成部材間の空隙の最大面積の少なくとも３倍である。さらに好適には、第２の空隙形成部材に形成された開口の最小面積も、両空隙形成部材間の空隙の最大面積の少なくとも３倍である。第２の空隙形成部材が複数の環状空隙を有している実施形態に関しては、環状空隙の面積は当然、実質的に各空隙形成部材間の１つの空隙の面積に相当していなければならない、または各空隙形成部材間の１つの空隙よりも小さくなければならない。一方の空隙形成部材に環状空隙が設けられた実施形態では、多数の環状空隙に基づいて高い処理量が達成される。第１の空隙形成部材と第２の空隙形成部材との間の本発明による空隙は、分離機能を有している。空隙の面積に基づき、空隙よりも大きな粒子が第２の処理領域に流入することが防止される。

ハウジングと第１の空隙形成部材との間には、少なくとも１つ、好適には２つの、好適には動的な空隙が形成されていてよい。

これにより、極度に大きな成分の通過が、ハウジングと第１の空隙形成部材との間でも防止される。それにもかかわらず、別の分離装置は不要である。

第１の空隙形成部材は、第２の空隙形成部材を包囲していてよく、両部材間には最大３ｍｍ、好適には１．０ｍｍ、特に好適には０．５ｍｍの空隙が形成されていてよい。最小空隙は、０．１ｍｍの横方向延在長さを有している。

特に両空隙形成部材間に形成された空隙の最大の延在長さは、装置に充填可能なまたは充填された粉砕体の最小要素よりも、小さくなっている。好適には、空隙は最大でも、最小粉砕体の直径の１／２の大きさである。

第１の空隙形成部材および／またはハウジングには、導入された物質を第１の処理領域内で混合するまたは分散させるように形成された、複数の粉砕ツールが配置されていてよい。

このような粉砕ツールは、ピンまたはディスクまたは粉砕ツールのその他の周知の実施形態であってよい。

粉砕ツールにより、分散効果が高められる。好適には、第１の空隙形成部材はロータとして形成されており、これにより、ロータに設けられた粉砕ツールでもって供給物質および場合により粉砕体の運動が生ぜしめられることで、第１の処理領域内での分散が達成される。第１の空隙形成部材は、第１の処理領域のほぼ全長に沿って延在していてよい。

これにより大きな面積に、閉塞の恐れがないにもかかわらず、大きな通流量を達成する複数の空隙が備わることになる。

第１の処理領域には粉砕体が充填可能であってよく、粉砕体が第２の処理領域へ送られることは、空隙、特に動的な空隙により阻止可能である。

動的な空隙は、第１の空隙形成部材と第２の空隙形成部材との間、ならびに付加的に第１の空隙形成部材とハウジングとの間に形成されていてよい。これにより、専ら分散し終わった材料だけが第２の処理領域に流入することになり、空隙の詰まりは、空隙縁部に沿った移動に基づき生じ得ない。

第１の処理領域と第２の処理領域との間に、好適には静的な分離装置は一切形成されていない。

よって、静的な分離装置が詰まる恐れもない。静的な分離装置は、混合物が通過する開口の縁部が動かない分離装置である。つまり静的な分離装置は、特に固定的に取り付けられたふるいである。

択一的に、第２の空隙形成部材が静的な分離装置として形成されていてもよく、この場合、好適には、静的な分離装置に設けられた開口は、粉砕体の最小直径よりも小さくなっている。特に好適には、静的な分離装置の開口は、環状空隙により形成されている。

このような静的な分離装置は、粉砕体ならびに極度に大きな粒子を、第２の処理領域から確実に離間させる。

両空隙形成部材は、円筒状または円錐状に形成されていてよい。

これにより、第１の処理領域から第２の処理領域に侵入するための大きな面積と同時に、高い回転エネルギが得られることになる。

択一的に、空隙形成部材を、第１の処理領域と第２の処理領域との間に配置された円板として形成することも考えられる。

第１の空隙形成部材と第２の空隙形成部材との間の空隙は、回転軸線に対して平行に形成された長手方向延在長さを有していてよい。円板状の空隙形成部材の場合、空隙は、回転軸線に対して実質的に垂直に形成されていてよい。円錐状の空隙形成部材の場合には、空隙は回転軸線に対して１°〜８９°の角度で形成されていてよい。

これにより、詰まりが生じ得ること無しに、粉砕補助体の確実な分離が達成され得る。

空隙形成部材の開口は、第１の処理領域における第１の空隙形成部材の長さの少なくとも５０％、好適には６０％、特に好適には７０％の長さにわたって延在していてよい。

これにより、高い処理量が達成され得る。

この場合の相対的な記載は、開口の延在長さではなく、開口が設けられている範囲に関係している。

さらに、第２の空隙形成部材の周面に設けられた２つ以上の孔は、溝、好適にはフライス切削加工された溝により、互いに接続されていてよい。溝は当然、第１の空隙形成部材の開口と重なり合ってはならない。これにより大きな流出体積が達成され得ると共に、混合物は第２の処理領域へ迅速に導出されることになる。

装置のハウジングはさらに、ポンプハウジングを有していてよいか、またはポンプハウジングに接続されていてよく、ポンプハウジングは、ポンプを装置のハウジング上に形成している。ポンプハウジングと装置のハウジングとは一体的に、または複数部分から形成されていてよい。複数部分から形成されている場合には、ポンプハウジングは、好適には装置のハウジングにフランジ締結されている。

ポンプハウジング内にはポンプが配置されている。

つまり、所要のポンプは混合装置と直接に接続されているので、１つの制御装置ならびに比較的少数の外部導管しか必要ではない。

ポンプの駆動には、可動の空隙形成部材および／または粉砕ツールを駆動するための軸と同じ軸が用いられてよい。

このことは、より少ない個別部品ひいては複雑さの低下につながる。

ポンプハウジングは、ポンプ入口とポンプ出口とを有している。

ポンプは、遠心ポンプ、液封式ポンプ、サイドチャンネルポンプ、または例えばベーンポンプ等の容積ポンプであってよい。

前記課題はさらに、好適には上述したような装置において物質を分散させるための方法により解決される。この方法は、
少なくとも２つの物質、好適には固形物と液体とを、装置の第１の処理領域に導入するステップと、
第１の処理領域において少なくとも２つの物質を混合して１つの混合物を形成するステップと、
混合物を、第１の空隙形成部材と第２の空隙形成部材との間に形成された空隙を通して案内するステップと、
各空隙形成部材は複数の開口を有しており、両空隙形成部材が互いに相対運動することで、混合物を空隙と開口とを通して、第１の処理領域から第２の処理領域へ案内するステップと、
を有している。

このような方法により、物質が分離装置を詰まらせて装置の保守整備が必要になること無しに、より大量の物質を混合、特に分散、特に好適には前分散させることができる。

混合物は、さらに付加的に、第１の空隙形成部材と装置のハウジングとの間の１つまたは複数の動的な空隙を通って案内され得る。

つまり、ハウジングと装置との間にも、詰まることがないと同時に装置の構成形式を簡単にする、動的な分離装置が設けられている。

第１の処理領域での分散は、粉砕体および／または粉砕ツールにより達成され得る。

粉砕ツールは、従来技術から既知のディスクまたはピンまたは類似の粉砕ツールであってよい。粉砕体は、材料の分散に寄与する硬質体、丸形体または楕円体である。粉砕体は、所望の分散度に適合されており、導入される物質に応じて異なる大きさを有していてもよい。粉砕体は、各空隙形成部材間および／または空隙形成部材とハウジングとの間の空隙により阻まれる。

分散は、横方向延在長さが最大の空隙よりも、少なくとも１．５倍、好適には３倍、特に１０倍大きな直径を有する粉砕体により達成され得る。

つまり、粉砕体は空隙を通過することはできず、空隙は、動的な分離装置として働く。

混合物は、第１の空隙形成部材に形成された少なくとも４、好適には２０、特に好適には１００の開口を通って案内され得る。

混合物はさらに、第２の空隙形成部材に形成された少なくとも４、好適には少なくとも５０、特に好適には少なくとも２００の開口を通って案内され得る。

つまり開口数に基づいて、最適化された混合物処理量が達成され得る。第２の空隙形成部材の開口は、少なくとも部分的に孔により形成されていてよい。

さらに、周面に形成された２つ以上の孔は、溝、好適にはフライス切削加工された溝により、互いに接続されていてよい。この溝は当然、第１の空隙形成部材の開口と重なり合っていてはならない。これにより、大きな流出体積が達成され得ると共に、混合物が、第２の処理領域へ迅速に導出されるようになっている。

以下に、本発明を図面につき、より詳しく説明する。

第１および第２の空隙形成部材の断面図である。 図１に基づく第１の実施形態の外観図である。 図１に基づく第１の実施形態の一部を断面して見たところである。 第１および第２の空隙形成部材の第２の実施形態を示す図である。 図４に基づく第２の実施形態の断面図である。 図４に基づく第２の実施形態の斜視図である。 図４に基づく第２の実施形態の一部を断面して見たところである。 第１および第２の空隙形成部材の第３の実施形態の断面図である。 図８に基づく第３の実施形態の外観図である。 図８に基づく第３の実施形態の一部を断面して見たところである。 第１および第２の空隙形成部材の第４の実施形態の断面図である。 図１１に基づく第４の実施形態を示す外観図である。 図１１に基づく第４の実施形態の断面図である。 第１および第２の空隙形成部材の１つの実施形態の断面を、送り部材と共に示した図である。 図１４に示した装置の外観図である。 図１４に示した装置の一部を断面して見たところである。 第１および第２の空隙形成部材の第１の実施形態の断面図である。 図１７から一部を抜粋して示す図である。 第１および第２の空隙形成部材の第５の実施形態の断面図である。 図１９に示した装置の外観図である。 図１９に示した装置の一部を断面して見たところである。 第１および第２の空隙形成部材の第６の実施形態の断面図である。 図２２に示した装置の外観図である。 図２２に示した装置の一部を断面して見たところである。 本発明による装置の断面図である。 図２５に示した装置の一部を断面して見たところである。 本発明による装置の第２の実施形態を示す図である。 図２７に示した装置の一部を断面して見たところである。 本発明による装置の第３の実施形態を示す断面図である。 図２９に示した装置の一部を断面して見たところである。 本発明による装置の第３の実施形態の断面図である。

図１〜図１３には、空隙形成部材７，９の異なる各実施形態を、それぞれ異なる視点から見た図が示されている。これらの実施形態はいずれも、装置１のハウジング２に組み込むことができる。

図１〜図３には、空隙形成部材７，９の第１の実施形態が示されている。この場合、図１には断面図が、図２には外観図が、図３には一部を断面して見たところが示されている。第１の空隙形成部材７は、円筒状に形成されておりかつ第２の空隙形成部材９を包囲している。第２の空隙形成部材９も、円筒状に形成されている。第１の空隙形成部材７は、矩形に形成された複数の開口８を有しており、この場合、各開口８の角隅部は丸み付けられている。第２の空隙形成部材９は、円形に形成された複数の開口１０を有している。開口８と開口１０とは重なり合わない。開口８と開口１０との間には、それぞれ空隙１３が形成されている。両空隙形成部材７，９の少なくとも一方は、回転軸線１１を中心として回転可能に形成されている。これにより、動的な空隙１３が生じることになる。第１の空隙形成部材７は、第１の処理領域４に面しているのに対し、第２の空隙形成部材９は、第２の処理領域５に面している。第２の空隙形成部材９はさらに、この第２の空隙形成部材の周に沿って各開口１０をつなげる接続溝２９を有している。これにより、空隙通過後の混合物の改善された搬出が可能になる。接続溝２９も、第１の空隙形成部材７の開口８とは重なり合わない。開口８は、１５×３０ｍｍの面積を有しており、開口１０は、孔の領域に１２ｍｍの直径を有している。さらに各開口１０は、１３ｍｍの広がりを有する溝により、周方向において接続されている。各開口８，１０の所要面積は、粉砕体が使用される場合には、使用される粉砕体の最大直径の少なくとも３倍である。

図４〜図７には、空隙形成部材７，９の第２の実施形態が示されている。この場合、図４には平面図が、図５には断面図が、図６には斜視図が、図７には一部を断面して見たところが示されている。両空隙形成部材７，９は、円板状に形成されている。第１の空隙形成部材７は、円形に形成された複数の開口８を有している。第２の空隙形成部材９も、やはり円形に形成された複数の開口１０を有している。開口８は、開口１０と重なり合わない。これにより生じる空隙１３を通って、混合物が第１の処理領域４（図示せず）から第２の処理領域５（図示せず）へ侵入することができるようになっている。空隙形成部材７，９のうちの少なくとも一方は、回転軸線１１を中心として回転可能に形成されている。

図８〜図１０には、空隙形成部材７，９の第３の実施形態が示されている。この場合、図８には断面図が、図９には外観図が、図１０には一部を断面して見たところが示されている。第１の空隙形成部材７は、第１の処理領域４（図示せず）に面しており、第２の空隙形成部材９は、第２の処理領域５に面している。第１の空隙形成部材７は、円形に形成された複数の開口８を有している。第１の空隙形成部材７は、第２の空隙形成部材９を完全に包囲しており、この場合、両空隙形成部材７，９は、回転対称的な円錐状に形成されている。第２の空隙形成部材９も、やはり円形に形成された複数の開口１０を有している。空隙形成部材７，９のうちの少なくとも一方は、回転軸線１１を中心として回転可能に形成されている。開口８と開口１０とは重なり合わずに空隙１３（例示）を形成しており、これらの空隙１３を通って混合物が、第１の処理領域４（図示せず）から第２の処理領域５に流入することができるようになっている。

図１１〜図１３には、空隙形成部材７，９の別の実施形態が示されている。この場合、図１１には断面図が、図１２には外観図が、図１３には図１１に示した平面Ｂ−Ｂの断面図が示されている。図１１〜図１３に示す実施形態は、開口８の形状および数以外は実質的に、図１〜図３に示した実施形態に相当する。第１の空隙形成部材７に形成された各開口８は、非対称的に形成されており、かつ図１〜図３に示した実施形態の開口８とは異なり、傾斜面１９を有している。傾斜面１９は、第１の空隙形成部材７をロータとして形成した場合に、粉砕体をはね除けるように流れが最適化される実施形態として用いられる。開口８の数については、周方向に８つ、および長手方向に４つの開口８がそれぞれ設けられており、よって第１の空隙形成部材７には、合計３２の開口８が設けられている。これにより、混合物は比較的容易に各開口８内に流入することができるので、第２の処理領域５内への、より高い通流量が達成されることになる。この場合、第１の空隙形成部材７は、回転軸線１１を中心として回転可能に形成されている。この場合、傾斜面１９は、第１の空隙形成部材７の内径に接する接線に対して１０°〜８０°、好適には３０°の傾斜（alpha）を有している。

図１４〜図１６には、図１〜図３に示した空隙形成部材７，９の実施形態が、粉砕ツール１４と送り部材１８と共に示されている。この場合、図１４には断面図が、図１５には外観図が、図１６には一部を断面して見たところが示されている。第１の空隙形成部材７は、複数の開口８と粉砕ツール１４とを有している。第１の空隙形成部材７は、ロータとして形成されているので、粉砕ツール１４は、第１の処理領域４（図示せず）内での物質の分散に寄与することができる。空隙形成部材９は、第２の処理領域５を包囲している。第２の空隙形成部材９は、複数の開口１０を有している。第２の処理領域５には送り部材１８が配置されており、送り部材１８は、第１の空隙形成部材７と同様に、回転軸線１１を中心として回転可能に形成されている。送り部材は、混合物を第２の処理領域５から搬出し、ひいてはこの装置により十分な処理量を達成するために役立つ。

図１７には、図１〜図３に示した、空隙形成部材７，９と開口８，１０とを備えた実施形態が示されている。空隙形成部材７，９のうちの少なくとも一方は、回転軸線１１を中心として回転可能に形成されている。

図１８には、図１７に示した部分Ａが示されている。第１の空隙形成部材７が、第２の空隙形成部材９と、各空隙形成部材７，９間に形成された空隙部分２４と共に示されている。空隙部分２４は、長手方向延在長さｂと、横方向延在長さａとを有している。長手方向延在長さｂは、０．５×ａ〜３×ａの範囲内にある。この場合、長さｂ＝２×ａである。空隙部分２４の横方向延在長さａは、第１の処理領域４（図示せず）に充填可能な最小粉砕体よりも小さくなっている。空隙２４の横方向延在長さａを適合させるために、第２の空隙形成部材９は交換可能に形成されていてよく、これにより、粉砕体１６が第１の処理において、引き続く処理における大きさとは異なる大きさを有している場合でも、空隙２４は粉砕体１６（図示せず）に適合可能に形成されている。空隙部分２４の横方向延在長さａは、空隙１３の横方向延在長さに相当する（図１７参照）。

図１９〜図２１には、空隙形成部材７，９の別の実施形態が示されている。この場合、図１９には断面図が、図２０には外観図が、図２１には一部を断面して見たところが示されている。空隙形成部材７は、図１〜図３に示した空隙形成部材７と同様に形成されている。これとは異なり第２の空隙形成部材９は、多数の環状空隙２０を有するように形成されている。環状空隙２０は、十分に分散した材料だけが第２の処理領域５に流入することができるように、寸法決めされている。さらに、場合により存在する粉砕体１６（図示せず）が、第１の処理領域４（図示せず）から環状空隙２０を通過することはできなくなっている。空隙形成部材７，９のうちの少なくとも一方は、回転軸線１１を中心として回転可能に形成されている。環状空隙２０は、それぞれ安定化ウェブ２５により安定化されている。

図２２〜図２４には、第２の空隙形成部材９の別の実施形態が示されている。第１の空隙形成部材７は、図１〜図３に示した第１の空隙形成部材に相当する。この場合、図２２には断面図が、図２３には外観図が、図２４には一部を断面して見たところが示されている。第１の空隙形成部材７は、図１〜図３に示した開口８と同様に形成された、複数の開口８を有している。第２の空隙形成部材９は、複数の開口１０と、付加的に複数の環状空隙２０とを有している。環状空隙２０は、第１の空隙形成部材７に形成された開口８と重なり合うように配置されている。専ら既に分散した混合物だけが環状空隙２０を通過することができ、比較的大きな粒子は阻むことができるようになっている。つまりこの実施形態は、より多くの通過量を可能にする。それというのも、環状空隙に基づき、より大きな通過体積が可能になるからである。

図２５および図２６には、装置１内に配置された、図１４〜図１６に示した第１および第２の空隙形成部材７，９が示されている。この場合、図２５には断面図が、図２６には一部を断面して見たところが示されている。装置１は、第１の空隙形成部材７と第２の空隙形成部材９とを内蔵するハウジング２を有している。ハウジング２には入口３が形成されている。混合しようとする物質は、入口３を通って第１の処理領域４に導入される。第１の処理領域４にはさらに、複数の粉砕体１６が含まれている。ハウジング２には、ハウジング壁に設けられた複数の粉砕ツール１４が装備されている。対応する複数の粉砕ツール１４が、第１の空隙形成部材７に形成されている。分散させられた混合物は、第１の処理領域４から空隙１２，１３を通って第２の処理領域５に侵入する。第２の処理領域５には、回転軸線１１を中心として回転する送り部材１８が形成されている。さらに、第１の空隙形成部材７も、回転軸線１１を中心として回転する。混合物は、第２の処理領域５から出口６を通ってハウジング２から流出する。空隙１２，１３は、粉砕体１６の直径よりも小さくなっている。つまり粉砕体１６が第２の処理領域５に到達することは不可能である。第１の処理領域の長さ１５は実質的に、第１の空隙形成部材７の長さに相当する。

図２７および図２８に示す装置１の実施形態は、実質的に図２５および図２６に示した実施形態に相当する。ただし装置１は追加的に、水封式ポンプのポンプハウジング２１を有している。ポンプハウジング２１は、ハウジング２にフランジ締結されており、ポンプ入口２３とポンプ出口２２とを有している。ポンプ出口２２からは予混合物が、装置１の入口３に向かって吐出される。この場合、図２７には断面図が、図２８には一部を断面して見たところが示されている。装置１はこの実施形態でも、ハウジング２に入口３と出口６とを有している。図２５および図２６に示した実施形態とは異なり、この実施形態には粉砕補助体が存在していない。ただしもちろん、所望された場合には、粉砕補助体を充填することも可能である。第１の処理領域４は、実質的に第１の空隙形成部材７に沿って延在している。これにより、高い処理量が達成され得る。ポンプを同時に形成する利点は、特に簡略化された制御にある。

図２９および図３０には、装置１の別の実施形態が示されている。この場合、図２９には断面図が、図３０には一部を断面して見たところが示されている。図２７および図２８に示したような水封式ポンプの代わりに、この実施形態ではサイドチャンネルポンプが、ポンプハウジング２１内に配置されている。ポンプハウジング２１も同様に、ポンプ入口２３およびポンプ出口２２を有している。予混合物は、ポンプ出口２２から装置１の入口３へ吐出される。装置１の構成は、ポンプハウジング２１以外は実質的に図２５および図２６に示した実施形態に相当する。

図３１には、装置１の択一的な実施形態が示されており、この実施形態では、各空隙形成部材７，９は、第１の処理領域４の部分領域にわたってのみ延在しているに過ぎない。第１の処理領域４内にはさらに、複数の孔を備えたディスクの形態の、複数の粉砕ツール１４が形成されている。第１の空隙形成部材７は、第２の空隙形成部材９の周りで回転する。両空隙形成部材７，９は、それぞれ複数の開口８，１０を有している。混合物は、第１の処理領域４から空隙１３を通って第２の処理領域５に流入する。ハウジング２はさらに、入口３と出口６とを有している。粉砕ツール１４は、軸２６に配置されている。軸２６は軸溝２７を有しており、軸溝２７には、第１の空隙形成部材７の複数の係合突起２８が係合している。これにより第１の空隙形成部材７は、粉砕ツール１４と同じ軸２６によって駆動されることになる。

Claims (14)

1. 混合のための装置（１）であって、
   少なくとも１つの入口（３）を備えたハウジング（２）と、
   前記少なくとも１つの入口（３）を通じて第１の処理領域（４）に導入可能であって、液体および固体からなる供給物質を混合するための第１の処理領域（４）と、
   混合物を出口（６）に向かって導出するための第２の処理領域（５）と、
   前記第１の処理領域（４）に対応配置されていて、複数の開口（８）を有する第１の空隙形成部材（７）と、
   前記第２の処理領域（５）に対応配置されていて前記第１の空隙形成部材（７）に対応する、複数の開口（１０）を有する第２の空隙形成部材（９）と、
   を有し、
   少なくとも一方の前記空隙形成部材（７，９）は、回転軸線（１１）を中心として、他方の前記空隙形成部材（７，９）に対して相対的に回転可能に形成されている、装置（１）において、
   前記第１の空隙形成部材（７）の前記開口（８）および前記第２の空隙形成部材（９）の前記開口（１０）は、互いに重なり合わないように、かつ前記供給物質から成る混合物を、両前記空隙形成部材（７，９）の各前記開口（８，１０）を通して前記第１の処理領域（４）から前記第２の処理領域（５）へ導入可能に配置されており、前記混合物は、各前記開口間の空隙を通らないと、前記第１の空隙形成部材の前記開口から前記第２の空隙形成部材の前記開口を通過することができなくなっており、
   前記第１の空隙形成部材（７）はロータであり、前記第２の空隙形成部材（９）は静的な分離装置として形成されており、
   前記第１の処理領域（４）に導入された前記供給物質を分散させるように形成された複数の粉砕ツール（１４）が前記第１の空隙形成部材（７）および／または前記ハウジング（２）に配置されており、
   前記空隙形成部材（７，９）の前記開口（８，１０）は、前記第１の処理領域（４）の前記第１の空隙形成部材（７）の長さの少なくとも５０％の長さにわたって延在している
   ことを特徴とする、装置。
2. 前記ハウジング（２）と前記第１の空隙形成部材（７）との間には、少なくとも１つの空隙（１２）が形成されている、請求項１記載の装置。
3. 前記第１の空隙形成部材（７）は、前記第２の空隙形成部材（９）を包囲しており、両前記部材（７，９）間には最大３ｍｍの空隙（１３）が形成されている、請求項１または２記載の装置。
4. 前記第１の空隙形成部材（７）は、前記第１の処理領域（４）の実質的に全長（１５）に沿って延在している、請求項１から３までのいずれか１項記載の装置。
5. 前記第１の処理領域（４）には粉砕体（１６）が充填可能であり、該粉砕体（１６）が前記第２の処理領域（５）へ送られることは、動的な前記空隙（１２，１３）により阻止可能である、請求項２または３、または請求項２または３を引用する請求項４のうちのいずれか１項記載の装置。
6. 前記静的な分離装置に設けられた前記開口は、前記粉砕体の最小直径よりも小さくなっている、請求項５記載の装置。
7. 両前記空隙形成部材（７，９）は、円筒状または円錐状に形成されている、請求項１から６までのいずれか１項記載の装置。
8. 前記ハウジング（２）は、ポンプハウジング（２１）を有している、または前記ハウジング（２）は、ポンプハウジング（２１）に接続されており、該ポンプハウジング（２１）内にはポンプが配置されている、請求項１から７までのいずれか１項記載の装置。
9. 前記各空隙形成部材（７，９）間の前記空隙（１３）は、前記第１の処理領域（４）における前記第１の空隙形成部材（７）の長さの少なくとも５０％の長さにわたって延在している、請求項３を引用する請求項４から８までのいずれか１項記載の装置。
10. 装置において複数の物質を分散させるための方法であって、
    固形物と液体とを、装置（１）の第１の処理領域（４）に導入するステップと、
    前記第１の処理領域（４）において前記少なくとも２つの物質を混合して、１つの混合物を形成するステップと、
    該混合物を、第１の空隙形成部材（７）と第２の空隙形成部材（９）との間に形成された空隙（１３）を通して案内するステップと、
    各前記空隙形成部材（７，９）は複数の互いに重なり合わない開口（８，１０）を有し、両前記空隙形成部材（７，９）が互いに相対運動することで、前記混合物を前記空隙（１３）と前記開口（８，１０）とを通して、前記第１の処理領域（４）から第２の処理領域（５）へ案内し、前記混合物は、各前記開口間の空隙を通らないと、前記第１の空隙形成部材の前記開口から前記第２の空隙形成部材の前記開口を通過することができなくなるステップとを有し、
    前記第１の空隙形成部材（７）はロータであり、前記第２の空隙形成部材（９）は静的な分離装置として形成されており、
    前記第１の処理領域（４）に導入された前記物質を分散させるように形成された複数の粉砕ツール（１４）が前記第１の空隙形成部材（７）および／またはハウジング（２）に配置されており、
    前記空隙形成部材（７，９）の前記開口（８，１０）は、前記第１の処理領域（４）の前記第１の空隙形成部材（７）の長さの少なくとも５０％の長さにわたって延在している、方法。
11. 前記混合物はさらに、前記第１の空隙形成部材（７）と前記装置（１）のハウジング（２）との間の動的な空隙（１２）を通って案内される、請求項１０記載の方法。
12. 前記第１の処理領域（４）での分散は、粉砕体（１６）および／または粉砕ツール（１４）により達成される、請求項１０または１１記載の方法。
13. 分散は、横方向延在長さ（ａ）が最大の前記空隙（１２，１３）よりも、少なくとも１．５倍大きな直径を有する前記粉砕体（１６）により達成される、請求項１２記載の方法。
14. 前記混合物は、前記第１の空隙形成部材（７）に形成された少なくとも４の開口を通して案内される、および／または前記混合物は、前記第２の空隙形成部材（９）に形成された少なくとも４の開口を通って案内される、請求項１０から１３までのいずれか１項記載の方法。

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