JP6917909B2 - 分散ツール、分散装置および分散アセンブリ - Google Patents

Description

本発明は、シャフトチューブとシャフトチューブ内に回転可能に取り付けられたロータシャフトとを備える分散ツールに関し、ロータシャフトによって駆動可能な分散ロータが、作動位置内のパワーユニットから最も離れた位置である、分散ツールの自由端部に配置されてシャフトチューブによって少なくとも部分的に囲まれている分散ツールに関する。

本発明は、さらに、パワーユニットを有する駆動ユニットおよび分散ツールを備える分散装置、および、分散装置および少なくとも２つの交換可能な分散ツールを備える分散アセンブリに関する。

分散ツール、分散装置、および分散アセンブリでさえも、種々の実施形態の先行技術が知られている。分散ツールは、それらが使用される際に分散される媒体に接触するので、分散ツールを随時清潔にする必要がある。分散ツールを清潔にするために先行技術から既知の分散ツールは、必要とされる完全さで洗浄できるためには、分散ツールを個々の構成要素に分解しなければならない。

本発明の目的は、技術分野および背景技術で述べたようなタイプの分散ツール、分散装置および分散アセンブリを、分散ツールのクリーニングが簡単になるように創作することである。

この目的は、技術分野において定義した分散ツールに対して、請求項１の手段と特徴によって解決される。特に分散ロータが、シャフトチューブの内側に位置する作業位置とシャフトチューブの外側に位置するクリーニング位置との間で軸方向に移動可能であるように分散ツールに配置されている、という事実によって解決される。このことによって、分散ツール、および特に分散ロータを洗浄する際に、分散ツールをシャフトチューブの内側に位置する作業位置からシャフトチューブの外側に位置するクリーニング位置に軸方法に移動させることが可能になる。従って、分解することなく清掃することができる分散ツールが作製される。

本発明による分散ツールの好ましい一実施形態においては、分散ツールは、分散ロータのクリーニング位置を規定するクリーニングリミットストップを有して提供されてもよい。これにより、分散ロータのクリーニング位置内への移動が容易になる。

これに関連して、分散ロータがシャフトチューブの内側で軸方向に移動可能であるように取り付けられれば、特に、分散ロータの作業位置を規定する作業リミットストップと、例えば前述のクリーニングリミットストップのように分散ロータのクリーニング位置を規定するクリーニングリミットストップと、の間で軸方向に移動可能であれば、特に好ましい。このような方法で、分散ロータがその作業位置からクリーニング位置内へ、および逆もまた同様に、確実に動かされてもよい。

それらの代わりに、またはそれらに加えて、ロータシャフトが、シャフトチューブの内側で軸方向に移動可能に取り付けられてもよく、特に、分散ロータの作業位置を規定する作業リミットストップと、例えば前述のクリーニングリミットストップのように分散ロータのクリーニング位置を規定するクリーニングリミットストップと、の間で軸方向に移動可能に取り付けられてもよい。これは通常の場合のように、分散ロータがロータシャフトに一体的に取り付けられる場合には、特に好ましい。加えて、分散される媒体に接触する可能性のあるロータシャフトの一部は、このようにして特に容易に洗浄され得る。

ロータシャフトおよび／または分散ロータが非意図的にシャフトチューブから抜けることを防止するために、前述の作業リミットストップ、およびカウンタストップを用いることもまた、可能である。

分散ロータおよび／またはロータシャフトが、分散ツールのシャフトチューブ内でラジアル軸受、特にラジアル滑り軸受によって回転可能であるように取り付けられて備えられてもよい。このような方法で、過剰な熱や振動すらも生成することなく、分散ロータおよびロータシャフトの所望回転速度に到達することが可能である。

それらに加えて、またはそれらの代わりに、作業位置とクリーニング位置との間の距離および／または作業位置からクリーニング位置内への分散ロータおよび／またはロータシャフトの軸方法への前進は、ラジアル軸受の軸方向寸法と少なくとも同じ大きさである。このような方法で、分散ロータまたはロータシャフトが作業位置からクリーニング位置内に移った場合には、分散ツールのラジアル軸受が、押し開かれる、または解体される。これによって、ラジアル軸受もまた洗浄することができ、ラジアル軸受内にまだ残っている任意の媒体の残渣を確実に除去することができる。

本発明による分散ツールの特に重要な一実施形態においては、特に分散ロータがクリーニング位置内に移動している場合に、洗浄間隙が、ラジアル軸受の軸受内側表面と、ラジアル軸受の軸受外側表面および／またはシャフトチューブの内側表面との間に存在していることである。この洗浄間隙によって、分散ツール、特にラジアル軸受およびまた分散ロータのクリーニングをさらに簡単化してもよい。

これに関連して、例えば洗浄流体がラジアル軸受の領域内に導入されてもよい洗浄開口であって、特に外側から洗浄間隙の領域内に入る洗浄開口を分散ツールが含んでいれば、分散ツールはより簡単に洗浄されるので、さらに好都合である。

分散ロータおよびまたロータシャフトのクリーニング位置を規定する目的で、クリーニングリミットストップが、その一つは既に述べたように−例えばシャフトチューブの内側に形成されていれば、および、ロータシャフトがクリーニングリミットストップに一致するように構成されているシャフトショルダーを有していれば、好都合である。このような場合においては、クリーニングリミットストップによって画定されるシャフトチューブの内径は、シャフトショルダーの外径よりも小さくてもよい。

それらに加えて、またはそれらの代わりに、分散ロータとロータシャフトのシャフトショルダーとの間の距離は、シャフトチューブの自由端部とクリーニングリミットストップとの間の距離と、少なくとも同じ大きさであってよく、好ましくはより大きくてもよい。
ここで、例えばシャフトショルダーに関しては前述しており、例えばクリーニングリミットストップに関しても前述しているように、前記クリーニングリミットストップは、少なくとも分散ロータがクリーニング位置内に移動している場合における位置である。このような方法で、分散ロータをその作業位置からそのクリーニング位置に十分に遠くまで移動させることが可能になり、分散ロータをシャフトチューブの自由端部の外側に完全に突出させることが可能になり、従って、分散ロータを特に容易に洗浄することができる。

従って換言すると、ロータのクリーニング位置と作業位置との間の距離は、分散ロータの軸方向寸法と少なくとも同じ大きさであり、特に、ロータがシャフトチューブの自由端部において末端に配置されていれば、シャフトチューブの自由端部と共に洗浄される。

分散ロータをその作業位置の外側に、およびクリーニング位置内に移動させることを可能にするために、分散ツールがシャフトチューブの外側に配置された作動要素を備えていれば好都合である。作動要素は、分散ロータおよび／またはロータシャフトが作動要素によって作業位置とクリーニング位置との間で移動可能であるような方法で、分散ロータおよび／またはロータシャフトに接続されている。このことにより、分散ロータおよび／またはロータシャフトは、ツールの助力なしに作業位置とクリーニング位置との間を往復するように移動することが可能になる。

分散ロータのクリーニング位置を規定するクリーニングリミットストップ、例えば前述したような、作動要素に形成されたクリーニングリミットストップをさらに備えてもよい。作動要素はこのような方法で、分散ロータをクリーニング位置内にシフトする効果のみならず、分散ロータの移動経路をも限定する二重機能を満足する。

分散ツールの一実施形態においては、前述の作動要素が、シャフトチューブ内で配置されて軸方向に延びるスロット内でガイドされるスライダを備えてもよい。このような場合においては、スライダは、スロットを貫通してシャフトチューブ内に突出するピンを含んでもよい。このピンは、分散ロータおよび／またはロータシャフトの移動の少なくとも１つの方向において、分散ロータを作業位置とクリーニング位置との間で移動させるために、ロータシャフトの少なくともピンシャフトショルダーを後方で留めている。

本発明による分散ツールの実用的な一実施形態として、作動要素が磁気カップリング要素を有して提供されてもよい。このような場合においては、この磁気カップリング要素は、作動要素を分散ツールの分散ロータおよび／またはロータシャフトと接続する、特に磁気的に結合するように構成されてもよい。従って、接続されたまたは結合された状態においては、作動要素が移動される際には、分散ロータおよび／またはロータシャフトは、作業位置とクリーニング位置との間で移動されてもよい。このような方法で、作動要素を有する分散ツールは、作動要素および分散ロータおよび／またはロータシャフトが無接触で接続している、すなわち、磁気的に結合している。これは、分散ツールのクリーニング、または一般的な維持のために特に好都合である。なぜならば、作動要素と移動可能な分散ロータおよび／またはロータシャフトとの間の無接触結合により、洗浄することが困難であり、アンダーカット、またはそのような種類の比較的複雑な幾何学的形態である、ジョイントを避けることが可能になるからである。

作動要素と分散ロータおよび／またはロータシャフトとの間に磁気結合を提供することを可能にするために、磁気カップリング要素が少なくとも１つの磁石を含んでいる、または備えていれば、実用的である。このような場合において、前記磁石は、永久磁石および／または電磁石であってもよい。一般的には、しかしながら、磁気カップリング要素が永久磁石および電磁石の双方を備えることも考えられる。これに関連して、分散ロータおよび／またはロータシャフトがカウンタカップリング要素を有していれば、また、好都合である。磁気カップリング要素の磁石は、そのとき、このカウンタカップリング要素と磁気的に結合してもよい。カウンタカップリング要素は、それが作られている材料がもたらす磁気カップリング要素の少なくとも１つの磁石と磁気的な相互作用を生成する分散ロータおよび／またはロータシャフトの領域であることも極めて一般的であってもよいことは留意されたい。例えばカウンタカップリング要素は、磁気材料、特に、磁界それ自体を生成する、または磁気カップリング要素の磁石によって磁気的にひきつけられてもよい、強磁性体材料から作られてもよい。

作動要素が、分散ロータの作業位置に関連する第１戻り止め点と、分散ロータのクリーニング位置に関連する第２戻り止め点との間のシャフトチューブで、特にシャフトチューブの長手方向に、移動可能であれば、作動要素およびまたそれを伴う分散ロータは、それぞれの戻り止め点における作動要素の結合によってクリーニング位置および作業位置の双方をロックさせた状態で維持させてもよい。

これに関連して、スロットの軸方向寸法が分散ロータの作業位置とクリーニング位置との間の距離と少なくとも同じ大きさであれば、好ましい。

分散ツールが、作動位置においてパワーユニットに最も近接した駆動ユニットのパワーユニット側の端部にカップリングを備えていることは、分散装置の駆動ユニットとの着脱可能な接続を可能にするため、および／または、駆動ユニットからロータシャフトへのトルクの伝達を可能にするために、好都合である。このカップリングは、駆動ユニットに形成されたカウンタカップリングと適合するように構成されており、その結果、それと協働することができる。この場合、カップリングは、好ましくはロータシャフト上に配置される。

分散ツールの特に好ましい一実施形態においては、分散ロータから最も離れた分散ツールのロータシャフトのパワーユニット側の端部は、磁気を帯びているおよび／または強磁性である。この目的のために、ロータシャフトのパワーユニット側の端部は、強磁性体材料から作られてもよく、または強磁性体材料のコーティングで覆われてもよい。このような方法で、ロータシャフトは駆動ユニット、特に作動位置において駆動ユニットの駆動シャフトに磁気的に接続されることが可能になる。典型的には先行技術から知られているようにアキシャル軸受によって消散されなければならないロータシャフトに作用する軸方向の力は、駆動ユニットを有するロータシャフトおよび／またはパワーユニットの出力シャフトの磁気結合を介して吸収されてもよい。従って、別のアキシャル軸受によってロータシャフトを軸方向に支持することが不要な分散ツールを作製可能である。

分散される媒体のパラメータをモニタすることを可能にするために、少なくとも１つのセンサー、特に、温度センサーおよび／またはｐＨ値センサーおよび／または圧力センサーが、分散ツールに配置されれば、好ましくはシャフトチューブの自由端部にまたはその近傍に配置されれば、好都合である。

分散ツールが、例えば分散ツールの作動データのような分散ツール用の固有のデータを記憶できるおよび／または記憶するトランスポンダを備えていれば、分散ツールは、例えば所定の作業期間後の更なる使用からブロックされてもよい。ここで分散ツール用の固有のデータとは、例えば分散ツールの作動データ、および／または、例えば前述のように分散ツール上の少なくとも１つのセンサーのようなセンサーから受け取ったデータ、および／または送受信機ユニットによってトランスポンダに送信されたデータなどである。

例えば、トランスポンダに分散ツール用の最大許容回転速度を記憶することも従って可能であり、その後、前記記憶データを最大可能回転速度として読み出して、駆動ユニットによって該速度で分散ツールを駆動することができる。

この場合においては、トランスポンダは、好ましくは、書き込み可能なトランスポンダである。一般に、そのようなトランスポンダは、データメモリを含むＲＦＩＤチップである。

分散ツールの更なる特に重要な一実施形態においては、測定データを送信するためのセンサー、例えば前述の少なくとも１つのセンサーが、分散装置の駆動ユニットに接続可能に、および／または、特にケーブルによってトランスポンダに接続されるように、接続可能または接続されて備えられてもよい。ここで、トランスポンダは、例えば分散ツールの前述のトランスポンダである。このような場合においては、トランスポンダは、少なくとも１つのセンサーから受け取った測定値処理用の電子評価ユニットを含んでもよく、それ自身が分散装置の駆動ユニットへの測定データの無線送信用に構成されてもよく、具体的には、そのような分散装置の送信機／受信機ユニットとして構成されてもよい。このような方法で、分散ツールのトランスポンダに記憶されたデータを、駆動ユニットに無線で送信することが可能であり、従って、例えば前記データに基づいて、分散プロセスを制御および／または調整することが可能である。

このような場合において、送信されたデータは、例えば分散ツール固有のデータであってもよく、または、分散ツールの少なくとも１つのセンサーによって捕捉されたデータ、すなわち、分散される媒体のパラメータに本質的に関連しているデータであってもよい。

さらに、分散ツールの使用の際に分散される媒体と接触する分散ツールまたは分散ツールの少なくとも１つの要素が、付着防止コーティング（non-stick coating）を備えて提供されてもよい。このような付着防止コーティングは、また、洗浄容易コーティング（easy-to-clean coatings）とも呼ばれる。付着防止コーティングは、分散ツールの、または使用の際に分散される媒体と接触する分散ツールの少なくとも要素の、極めて容易な洗浄を可能にする。これは、このような方法でコーティングされた分散ツールの要素または部分に対して任意のほこり粒子が汚れとして付きにくいので、有益である。これに関連して、付着防止コーティングは、コーティングされた要素または分散ツールの表面エネルギーを低下させて、付着を防止することを助ける。この点で適したコーティングは、カーボン、アモルファスカーボン、ダイヤモンド状カーボン（diamantine carbon）、ダイヤモンドライクカーボン（diamond-like carbon：（ＤＬＣ））および／またはダイヤモンドである。特に、分散ツールの要素が、金属から作られて、カーボン、アモルファスカーボン、またはダイヤモンド状カーボン、またはダイヤモンドライクカーボン、またはダイヤモンドから構成されるコーティングを備えていれば、これは、コーティングされた部分をより容易に洗浄するとともに、分散ツールのコーティングされた要素のより大きな安定性をもたらす。

分散ツールまたはその要素の安定性を増進するために、コーティングは、コーティングされていないステンレススチールよりもより大きな硬度を有して用いられてもよい。適切なコーティングは、カーボン、アモルファスカーボン、またはダイヤモンド状カーボン、またはダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）、またはダイヤモンドからさえ構成されてもよい。（ビッカース硬度）１０００ＨＶを超えるコーティングは、このために特に適している。前述のコーティングは、分散ツールのコーティングされた要素または部分に化学的安定性の増大をもたらしうる。分散ツールが使用状態であり分散ロータが回転する際に、分散媒体とぶつかる分散ツールの分散ロータおよび／またはロータシャフトおよび／またはステータを、カーボンおよび／またはアモルファスカーボンおよび／またはダイヤモンド状カーボンおよび／またはダイヤモンドライクカーボンおよび／またはダイヤモンドでコーティングして備えることは、特に好都合である。このような方法で分散ツールが動作状態である場合に最大のストレスに曝される可能性がある要素の表面が所望の特性を有するコーティング、すなわち、例えば特に容易に洗浄可能、および／または摩耗に対して特に高い耐性を有すること、および従って分散ツールの耐久性を増大して備えられてもよい。

技術分野で規定された分散装置に関しては、その目的は請求項１９の特徴によって解決され、特に、分散ツールが請求項１〜１８のいずれかの分散ツールである場合に解決される。

これに関連して、分散ツールが分散装置の作動位置において、着脱可能に接続可能であるか、接続されていれば特に実用的である。加えて、またはそれに代えて、分散装置が、例えば前述の分散ツールのカップリングのようなカップリングと適合するように構成されたカウンタカップリング、すなわち、パワーユニットからロータシャフトにトルクを伝達するように構成されたカウンタカップリングを備えてもよい。

それらに加えて、またはそれらの代わりに、分散ロータおよび／またはロータシャフトの作業位置を規定する作業リミットストップを分散装置上に構成することも可能である。作業リミットストップは、その後、分散ツールが分散装置に接続されている場合に、分散ツールのシャフトチューブの内側において、分散ロータおよび／またはロータシャフトの移動経路を制限してもよい。

前述の文書に述べられた本発明による分散ツールの利点を完全に引き出すためには、駆動ユニットがカウンタカップリング上に永久磁石を有していれば特に好都合である。例えば、特に前述のロータシャフト用の駆動ユニットのカウンタカップリングは、駆動ユニットとロータシャフトとの間に磁気結合を作り出す。すなわち、ロータシャフトの磁気パワーユニット側の端部、例えば、ロータシャフトの前述のパワーユニット側の端部は、作動位置内において磁気的に結合および／または接続される。このような方法で、分散装置は、分散ツールに接続されてもよく、分散ツールは、ロータシャフトを支持する別のアキシャル軸受を備えることなしに作動してもよい。

銃剣スタイルツールカップリングが、分散ツールと駆動ユニットとの間で駆動ユニットに着脱可能に接続されてもよく、分散ツールは、簡単に接続されていてもよく、分散装置に対して確実に接続されてもよい。

これに関連して、銃剣スタイルツールカップリング用のガイドの長さ方向のスロットと、横手方向のスロットとの間に、例えば、前述の磁石もしくは永久磁石が作動位置において、前述の磁気結合が銃剣スタイルツールカップリングが近接している場合に前述の駆動ユニットまたはロータシャフト内にロータシャフトが前進するように、ロータシャフトの磁気パワーユニット側の端部、例えば前述のロータシャフトの磁気パワーユニット側の端部が磁石もしくは永久磁石に十分に近接するように頂点が配置され形成されていれば、好都合である。

このような方法で、分散ツールが分散装置に適切に結合している場合に、ロータシャフトの磁気パワーユニット側の端部が駆動ユニット上の永久磁石の有効範囲内に前進して磁気結合が生成されることが保証されてもよい。

この点で、本発明による前述された分散ツールは、分散装置上に銃剣カウンタカップリング要素を着脱可能に接続するように構成された、分散装置とは独立した銃剣カップリング要素を備えて提供されてもよいことに留意すべきである。

分散装置が、特に分散装置のパワーユニットが、例えば分散ツールの前述のトランスポンダのようなトランスポンダから読み出しおよび／またはトランスポンダに書き込むように構成された送信機／受信機ユニットを備えていれば、駆動ユニットは、読み出されたデータに基づいて作動してもよく、従って、分散プロセスがこのデータに基づいて実施されてもよい。

それらに加えて、またはそれらの代わりに、駆動ユニットは、例えば、前述のトランスポンダにおいて、例えば詳細を前述したような分散ツールを識別するために、トランスポンダに記憶可能なまたは記憶されているデータに基づいて構成されてもよい。従って、分散装置に接続された分散ツールを駆動ユニットによって識別して、その識別された分散ツールを対応する分散ツール用に駆動ユニットに記憶された分散プログラムにより作動させることが可能である。

分散装置、特に駆動ユニットが、パワーユニット、および、例えば前述の送信機／受信機ユニットのような、パワーユニットが送信機／受信機ユニットによって制御および／または調整ユニットに送信されたデータに基づいて制御されおよび／または調整されてもよいパワーユニットに接続された制御および／または調整ユニットを備えていれば、特に好都合である。このような方法で、分散プロセスが例えば分散ツール固有のパラメータまたは、例えば分散ツールの前述の少なくとも１つセンサーによって捕捉されたパラメータなどの、種々のデータに基づいて制御され、または調整されてもよい。

分散装置の機能の範囲を広げる目的で、分散装置が、分散される媒体の温度を制御する温度制御装置を備えてもよく、および／または、作動位置において、それらに接続可能またはそれらに接続されていてもよい。このような場合においては、温度制御装置は、好ましくは、例えば前述の少なくとも１つのセンサーのようなセンサーに基づいて、および／または、例えば前述のトランスポンダのようなトランスポンダによって送信されたデータに基づいて、制御されまたは調整されてもよい。温度制御装置は、特に例えば分散装置の前述の制御および／または調整ユニットによって制御されまたは調整されてもよい。

技術分野に記載された分散アセンブリに関しては、その目的は請求項２７の特徴によって解決され、特に請求項１９〜２６のいずれかによる分散装置、および請求項１〜１８のいずれかによる少なくとも２つの代替可能な分散ツールを含む分散アセンブリによって解決される。

以下の文章において、本発明の実施形態を、部分的に図式的に示す図面も参照してより詳細に説明する。

分散装置の駆動ユニットおよび本発明による分散ツールが接続されて示される、本発明の分散装置の斜視側面図である。 分散ツールのパワーユニット側の端部上に結合している銃剣スタイル（bayonet-style）ツールカップリングと、パワーユニット側の反対側の分散ツールの自由端部にステータを有する、本発明による分散ツールの側面図である。ここでは分散ツールの分散ロータおよびロータシャフトが、分散ツールのシャフトチューブの内側の作業位置に示されている。 分散ロータおよびロータシャフトがクリーニング位置にある、図２に示す本発明による分散ツールの説明図である。 図２および図３に示す本発明による分散ツールの破断側面図である。 図１に示す本発明による分散装置の破断側面図である。 温度センサーをその外側に配置して備える、本発明による更なる分散ツールを有する、図１に示す分散装置の斜視側面図である。 分散ツールの分散ロータが分散ツールのシャフトチューブの内側の作業位置に示される、図６に示す本発明による分散ツールの側面図である。 分散ロータが分散ツールのシャフトチューブの外側のクリーニング位置に示される、図６および７に示す本発明による分散ツールの説明図である。 分散ロータをクリーニング位置に有する、図６〜８に示す本発明による分散ツールの破断側面図である。 温度センサーを備える分散ツールを有する、図６に示す本発明による分散装置の破断部分図である。

図１および６は分散装置１の全体を示しており、分散装置は、パワーユニット２を有する駆動ユニット３、および分散ツール４を有する。

図２〜５、および７〜１０は、本発明による２つの分散ツール４の種々の実施形態の詳細な図を示す。

以下の本発明による分散ツール４の種々の実施形態の説明において、同等の機能を有する要素は、構造または形状が異なっていても、同一の符号を用いて示す。

示されたそれぞれの分散ツール４は、１つのシャフトチューブ５、およびシャフトチューブ５内で回転可能に取り付けられた１つのロータシャフト６を備える。分散ロータ８は、作動位置においてパワーユニット２から最も遠くの分散ツール４の自由端部７に配置されており、ここで、ロータが、ロータシャフト６により駆動可能であり、シャフトチューブ５によって少なくとも部分的に囲まれている。分散ツール４が作動中である際には、前記分散ロータ８は、シャフトチューブ５に固定されて取り付けられたステータ９に対して回転する。図示するように、ステータ９はスロットを有しており、この結果、分散媒体がそれを通って出入りすることができる。

図２〜５、および図７〜１０の比較により、分散ロータ８は、シャフトチューブ５内側の作業位置（図２と５および図７と１０を参照）と、シャフトチューブ５外側のクリーニング位置（図３と４および図８と９を参照）との間で軸方向に移動可能であるように分散ツール４上に配置されている。

図４および５、および図９および１０の切断表示は、分散ロータ８が、シャフトチューブ５の内側で、分散ロータ８の作業位置を規定する作業リミットストップ１０と、分散ロータ８のクリーニング位置を規定するクリーニングリミットストップ１１との間でロータシャフト６と共に軸方向に移動可能であるように取り付けられていることを示す。

分散ツール４の全ての切断表示は、また、分散ロータ８が分散ツール４のシャフトチューブ５の内側でラジアル軸受１２によってロータシャフト６と共に回転可能に取り付けられていることを示し、図示された分散ツール４の実施形態においては、ラジアル軸受はセラミック製のラジアル滑り軸受（radial plain bearing）の形態を有する。

これに関連して、作業位置とクリーニング位置との間の距離、および作業位置からクリーニング位置内への分散ロータ８およびロータシャフト６の軸方向の前進は、少なくともラジアル軸受１２の軸方向寸法と同じ大きさである。分散ロータ８がクリーニング位置内に移動されている際には、洗浄間隙１４は、ラジアル軸受１２の軸受外側表面１３とロータシャフト６との間に存在しており、この間隙は分散ツール４のクリーニングを促進する。シャフトチューブ５はさらに２つの開口部を有しており、これらの開口部は分散ツールのクリーニング中には洗浄開口部１４ａとして働き、これを通って洗浄手段および／または洗浄流体が、シャフトチューブ５に入ることができる。

図は、また、クリーニングリミットストップ１１がシャフトチューブ５の内側に形成されており、ロータシャフト６がクリーニングリミットストップ１１に一致するように構成されているシャフトショルダー１５を有していることを示している。ここで、クリーニングリミットストップ１１によって画定されるシャフトチューブ５の内径は、シャフトショルダー１５の外径よりも小さい。同時に、分散ロータ８とロータシャフト６のシャフトショルダー１５との間の距離は、クリーニングリミットストップ１１が分散ロータ８のクリーニング位置として割り当てられた位置に配置される場合における、シャフトチューブ５の自由端部７とクリーニングリミットストップとの間の距離よりも大きい。これは、図３、４、８および９に示されている。

分散ツール４は、シャフトチューブ５の外側１６上に配置された作動要素１７を備えており、作動要素１７によって分散ロータ８が作業位置とクリーニング位置との間でロータシャフト６と共に移動可能であるように、作動要素が分散ロータ８とロータシャフト６に接続されている。

作動要素１７は、シャフトチューブ５内で軸方向に延びて配置されているスロット１８内でガイドされるスライダ１９を備えている。スライダ１９はスロット１８を貫通してシャフトチューブ５に入るピン２０を含んでおり、分散ロータ８とロータシャフト６の少なくとも１つの移動方向において、分散ロータ８を作業位置とクリーニング位置との間で移動させるために、ロータシャフト６の少なくとも１つのピンシャフトショルダー２１を後方で留めている。分散ツール４の切断表示から、分散ツール４の本発明による実施形態におけるクリーニングリミットストップ１１が作動要素１７上に形成されている、特にシャフトチューブ５内に突出している作動要素１７のピン２０上に形成されていることが明白である。シャフトショルダー１５と共にピン２０は、ロータシャフト６がシャフトチューブ５の外側に完全に引き抜かれることを防いでいる。

作動要素１７は、シャフトチューブ５の長手方向において、分散ロータ８の作業位置に関連する第１戻り止め点２２と、シャフトチューブ５上の分散ロータ８のクリーニング位置に関連する第２戻り止め点２３との間で移動されてもよい。図は、スロット１８の軸方向寸法が、分散ロータ８の作業位置とクリーニング位置との間の距離と少なくとも同じ大きさであることをさらに示す。

図面には表してはいないが、作動要素１７が磁気カップリング要素を含むまたは備えることは、また、作動要素１７の別の実施形態であり、本発明の範囲内である。作動要素１７は、この磁気カップリング要素を介して分散ロータ８および／またはロータシャフト６に磁気的に接続されている。これに関連して、作動要素１７と、分散ロータ８および／またはロータシャフト６との間の磁気結合を論じることも可能である。作動要素１７と分散ロータ８および／またはロータシャフト６との間の磁気結合は、作動要素１７の移動によってロータシャフト６が作業位置とクリーニング位置との間で移動することが可能となるような磁気結合である。

このような場合においては、作動要素１７の磁気カップリング要素は、少なくとも１つの磁石を備える。磁石は、例えば永久磁石の形態をとってもよく、電磁石であってもよい。分散ロータ８および／またはロータシャフト６はカウンタカップリング要素を備えており、カウンタカップリング要素は、磁気カップリング要素の磁石を有するか、または作動要素１７の変位運動を分散ロータ８および／またはロータシャフト６に伝達するように磁気的に結合してもよい。分散ロータ８および／またはロータシャフト６への磁気結合を介した作動要素１７の移動の伝達は、分散ロータ８および／またはロータシャフト６が作業位置とクリーニング位置との間で移動することをもたらしてもよい。

分散ツール４のロータシャフト６は、分散装置１の駆動ユニット３に対する着脱可能な接続のため、および駆動ユニット３からロータシャフト６へのトルクの伝達のために、作動位置において駆動ユニットに最も近い分散ツール４のパワーユニット側の端部２４上にカップリング２５を備える。前記カップリング２５は、駆動ユニット３に備えられたカウンタカップリング２６に対して適合するように設計されている。

分散ロータ８から最も遠くの位置にある、分散ツール４のロータシャフト６のパワーユニット側の端部２４は、磁気を帯びているおよび／または強磁性である。このような場合においては、例えばこの時点で、ロータシャフト６は、例えば強磁性体ステンレススチールなどの強磁性体材料から作られているか、または強磁性体材料コーティングを有している。

図６〜１０に示す分散ツールの実施形態においては、少なくとも１つのセンサー２７が、分散ツール４に、具体的にはシャフトチューブ５の自由端部７に近接して配置されて提供されている。図６〜１０に示す分散ツールの実施形態においては、前記センサー２７は温度センサーである。図示しない分散ツール４の別の実施形態においては、分散ツール４は、温度センサーの代わりに、ｐＨ値センサーおよび／または圧力センサー、またはこの種の別のセンサーを備えている。

図６〜１０からは、温度センサーの形態のセンサー２７は、シャフトチューブ５の外側１６上のくぼみ２８内に凹設されていることがさらに明らかである。シャフトチューブ５の外側１６上でセンサー接続部３０が溝２９内にセンサー２７から分散ツール４のシャフトチューブ５のパワーユニット側の端部２４へ延びるように配置されている。

このセンサー接続部３０は、例えばケーブルの形態で、または導電コーティングの形態で実現されてもよい。この用途との関連においては、用語「センサー接続部」は、センサー２７から、分散ツール４のパワーユニット側の端部２４への、または分散装置１の駆動ユニット３への、情報の伝達を可能にする任意の手段を意味すると理解される。従って、センサー接続部３０は、センサー２７と分散ツール４のパワーユニット側の端部２４との間の、またはセンサー２７と分散装置の駆動ユニット３との間の、ケーブルに基づいた接続に限定されないことは明らかである。

図示されている分散ツール４の全ては、例えば、ＲＦＩＤチップの形態である書き込み可能なトランスポンダ３１、およびデータメモリ３２を備えている。データメモリ３２は、例えば、分散ツール４の許容回転速度のような作動データである個別の分散ツールのデータや、分散ツール４の少なくとも１つのセンサー２７から受け取ったデータや、分散装置１の駆動ユニット３の送信機／受信機ユニット３３によってトランスポンダ３１に送信されたデータなどを記憶するように用いられてもよい。

センサー２７は、測定データを送信するために接続可能であり、作動位置において分散装置１の駆動ユニット３に接続されている。センサー２７が、具体的にはケーブルによってトランスポンダ３１に接続可能であること、または、接続されていることは、明白である。この場合、接続手段はセンサー接続部３０である。

本実施形態においては、トランスポンダ３１は少なくとも１つのセンサー２７から受け取ったデータの測定処理のための電子式評価ユニット３４を備えており、分散装置１の駆動ユニット３、具体的には送信機／受信機ユニット３３に測定データの無線伝送をするように構成されている。分散ツール４は、分散装置１に着脱可能に接続可能であり、作動位置においては接続されている。

分散ツール４の使用の際に分散される媒体と接触する分散ツール４または少なくとも分散ツール４の要素、すなわち、少なくとも分散ロータ８、および分散装置１のロータシャフト６とステータ９との少なくとも一部は、必要に応じて付着防止コーティングを備えていてもよい。このコーティングの目的は、汚れ粒子の付着を防止すること、または少なくとも汚れ粒子の付着をより困難にすることである。このような方法で、汚れ粒子は分散ツール４の前記要素または前記部分からより簡単に除去されてもよく、このようにして分散ツール４の清浄性が増進される。従って、このようなコーティングは、洗浄容易コーティングと言うこともできる。これに関連した適切なコーティングは、カーボンおよび／またはアモルファスカーボンおよび／またはダイヤモンド状カーボン（diamantine carbon）、および／またはダイヤモンドライクカーボン（diamond-like-carbon (DLC)）から構成されてもよい。分散ロータ８や、ロータシャフト６またはステータ９の少なくとも一部のような、分散ツール４の少なくとも特に大きな露出部分は、コーティングされていないステンレススチールに比べてより高い硬度を有するコーティングを備えている。１０００ＨＶ（ビッカース硬度（Vickers hardness））よりも高い硬度を有するコーティングがそれらに対して適している。このことにより、分散ツールの安定性の増大およびそのようなコーティングが施された分散ツール４の耐薬品性の向上をもたらす。ダイヤモンドコーティングを有する分散ツール４もまた、考えることができる。これは、コーティングされた部分の表面硬度を最大化するのみならず、そのようなコーティングが施された部分の耐摩耗性も最大化することになる。

既に述べたように、分散装置１は分散ツール４のカップリング２５と適合するように構成されたカウンタカップリング２６を備えており、これを介して駆動ユニットのパワーユニット２からロータシャフト６へ回転トルクが伝達される。

分散装置１の駆動ユニット３は、ロータシャフト６に対して駆動ユニット３とロータシャフト６との間の磁気結合を生成するために、駆動ユニット３のカウンタカップリング２６上に永久磁石３５を有している。ロータシャフト６の磁気パワーユニット側の端部２４は、前記永久磁石３５と磁気的に結合されており、作動位置において、永久磁石３５に接続されている。その結果、先行技術から知られている分散ツール４内に通常あるようなロータシャフト６の別のアキシャル軸受を不要としてもよい。

銃剣スタイル（A bayonet-style）ツールカップリング３６が、分散ツール４を駆動ユニット３へ着脱可能に接続させるために分散ツール４と分散装置１の駆動ユニット３との間に備えられている。

これに関連して、銃剣スタイルツールカップリング３６用のガイドの長手方向のスロットと横方向スロットとの間の頂点は、作動位置においてロータシャフト６の磁気パワーユニット側の端部２４が駆動ユニット３の永久磁石３５に十分に近接するように近づいて、銃剣スタイルツールカップリング３６が接近した場合には、駆動ユニット３とロータシャフト６との間に磁気結合が生成されることを可能にするような方法で配置されている、または構成されている。

既に述べたように、分散装置１、およびここでは具体的には駆動ユニット３は、分散ツール４のトランスポンダ３１に対して書き込みおよび読み出しするように構成された、送信機／受信機ユニット３３を有している。このような方法で、分散装置の駆動ユニット３は、トランスポンダ３１に記憶されているデータ、またはトランスポンダ３１に記憶できるデータによって、分散ツールを識別するように構成されている。駆動ユニット３は、また、パワーユニット２および送信機／受信機ユニット３３の双方に接続されている制御および／または調整ユニット３７を備えており、送信機／受信機ユニット３３によって制御および／または調整ユニット３７に送信されたデータに基づいて、パワーユニット２が制御および／または調整されてもよい。

図示しない分散装置１の一実施形態においては、分散装置１は分散される媒体の温度制御用の温度制御装置、すなわち、分散される媒体を加熱または冷却するものを備えるか、または、そのような装置に作動位置で接続されるように接続可能である。この場合においては、温度制御装置は、具体的には、分散装置１の制御および／または調整ユニット３７を介してトランスポンダ３１によって送信された少なくとも１つのセンサー２７からのデータに基づいて制御または調整されてもよい。

ユーザインタフェース３８が分散装置１の駆動ユニット３に備えられている。前記ユーザインタフェース３８は、駆動ユニット３を作動してもよい作動要素のみならず種々の表示部およびスクリーンを有している。

本発明による少なくとも２つの移動可能な分散ツール４と共に分散装置１は、本発明による分散アセンブリを形成する。

分散ツール４の簡単化されたクリーニングを目的として、シャフトチューブ５の内側に位置する作業位置とシャフトチューブ５の外側に位置するクリーニング位置との間で軸方向に移動可能であるように、分散ロータ８が分散ツール４に配置されており、分散ロータ８は、クリーニング位置においては好ましくはシャフトチューブ５の完全に外側に配置されているので、容易に洗浄することができる。

Claims (26)

1. シャフトチューブ（５）と、前記シャフトチューブ（５）内にパワーユニット（２）を備えた駆動ユニット（３）により回転可能となって取り付けられたロータシャフト（６）と、前記パワーユニット（２）から最も離れた位置である自由端部（７）に配置され、前記ロータシャフト（６）によって駆動可能な分散ロータ（８）とを備える分散ツール（４）であって、
   前記分散ロータ（８）は、作業位置において、前記シャフトチューブ（５）によって少なくとも部分的に囲まれており、
   前記分散ロータ（８）が、前記作業位置と前記シャフトチューブ（５）の外側に位置するクリーニング位置との間で軸方向に移動可能であるように配置されており、
   前記分散ロータ（８）および／または前記ロータシャフト（６）は、前記分散ツール（４）の前記シャフトチューブ（５）にラジアル軸受（１２）によって回転可能に取り付けられており、前記作業位置と前記クリーニング位置との間の距離および前記作業位置から前記クリーニング位置内への前記分散ロータ（８）および／または前記ロータシャフト（６）の軸方向への移動量は、少なくとも前記ラジアル軸受（１２）の軸方向寸法と同じ大きさであり、前記分散ロータ（８）が前記クリーニング位置内に移動している場合には、洗浄間隙（１４）が前記ラジアル軸受（１２）の軸受外部表面（１３）と前記ロータシャフト（６）との間に存在していることを特徴とする分散ツール（４）。
2. 前記分散ツール（４）は、前記分散ロータ（８）の前記クリーニング位置を規定するクリーニングリミットストップ（１１）を有することを特徴とする請求項１に記載の分散ツール（４）。
3. 前記分散ロータ（８）および／または前記ロータシャフト（６）が、前記分散ロータ（８）の前記作業位置を規定する作業リミットストップ（１０）と、前記分散ロータ（８）の前記クリーニング位置を規定する前記クリーニングリミットストップ（１１）との間で移動可能であるように、前記シャフトチューブ（５）の内側で移動可能に取り付けられていることを特徴とする請求項２に記載の分散ツール（４）。
4. 前記クリーニングリミットストップ（１１）が前記シャフトチューブ（５）の内側に形成されており、前記ロータシャフト（６）が前記クリーニングリミットストップ（１１）と適合するように構成されたシャフトショルダー（１５）を有しており、前記クリーニングリミットストップ（１１）によって画定される前記シャフトチューブ（５）の内径が前記シャフトショルダー（１５）の外径よりも小さいことを特徴とする請求項２〜３のいずれかに記載の分散ツール（４）。
5. 前記分散ロータ（８）と前記ロータシャフト（６）のシャフトショルダー（１５）との間の距離が、前記シャフトチューブ（５）の前記自由端部（７）と前記クリーニングリミットストップ（１１）との間の距離と少なくとも同じ大きさである、もしくはこれより大きいことを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載の分散ツール（４）。
6. 前記分散ツール（４）は、前記シャフトチューブ（５）の外側（１６）に配置された作動要素（１７）を有しており、
   前記作動要素は、前記分散ロータ（８）および／または前記ロータシャフト（６）が前記作業位置と前記クリーニング位置との間で、前記作動要素（１７）によって移動可能であるような方法で前記分散ロータ（８）および／または前記ロータシャフト（６）に接続されており、
   前記分散ロータ（８）の前記クリーニング位置を規定する前記クリーニングリミットストップ（１１）が前記作動要素（１７）に形成されることを特徴とする請求項２〜５のいずれかに記載の分散ツール（４）。
7. 前記作動要素（１７）は、前記シャフトチューブ（５）内で配置されて軸方向に延びるスロット（１８）内でガイドされるスライダ（１９）を備えており、
   前記スライダ（１９）は、前記スロット（１８）を通って前記シャフトチューブ（５）内に突出しているピン（２０）を備えており、
   前記ピンは、前記分散ロータ（８）を、前記分散ロータ（８）および／または前記ロータシャフト（６）の少なくとも１つの移動方向における前記作業位置と前記クリーニング位置との間で移動させるために、前記ロータシャフト（６）の少なくとも１つのピンシャフトショルダー（２１）に留めていることを特徴とする請求項６に記載の分散ツール（４）。
8. 前記作動要素（１７）は磁気カップリング要素を備えており、前記磁気カップリング要素により前記作動要素（１７）が前記分散ロータ（８）および／または前記ロータシャフト（６）に磁気的に結合可能であり、前記作動要素（１７）の動きを前記磁気カップリング要素を介して前記分散ロータ（８）および／または前記ロータシャフト（６）に伝達可能であり、前記分散ロータ（８）および／または前記ロータシャフト（６）は、前記作業位置と前記クリーニング位置との間を移動可能であることを特徴とする請求項６または７に記載の分散ツール（４）。
9. 前記磁気カップリング要素は、永久磁石および／または電磁石である少なくとも１つの磁石を含んでおり、前記分散ロータ（８）および／または前記ロータシャフト（６）は、前記磁気カップリング要素の前記磁石を磁気的に結合させるカウンタカップリング要素を備えていることを特徴とする請求項８に記載の分散ツール（４）。
10. 前記作動要素（１７）は、前記シャフトチューブ（５）上において、前記分散ロータ（８）の前記作業位置に関連する第１戻り止め点（２２）と、前記分散ロータ（８）の前記クリーニング位置に関連する第２戻り止め点（２３）との間で、前記シャフトチューブ（５）の長手方向に、移動可能であることを特徴とする請求項６〜９のいずれかに記載の分散ツール（４）。
11. 前記スロット（１８）の軸方向寸法は、前記分散ロータ（８）の前記作業位置と前記クリーニング位置との間の距離と少なくとも同じもしくはこの距離より大きい大きさであることを特徴とする請求項７に記載の分散ツール（４）。
12. 前記ロータシャフト（６）は、前記駆動ユニット（３）に対する着脱可能な接続のため、および／または前記駆動ユニット（３）から前記ロータシャフト（６）へのトルク伝達のために、前記作業位置内の前記駆動ユニット（３）に最も近い、前記分散ツール（４）のパワーユニット側の端部（２４）にカップリング（２５）を備えており、前記カップリング（２５）は、前記駆動ユニット（３）に形成されたカウンタカップリング（２６）と適合するように構成されていることを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載の分散ツール（４）。
13. 前記分散ロータ（８）から最も離れた、前記分散ツール（４）の前記ロータシャフト（６）の前記パワーユニット側の端部（２４）は、強磁性体材料から構成されて磁気を帯びていることを特徴とする請求項１２に記載の分散ツール（４）。
14. 温度センサー、ｐＨセンサーおよび圧力センサーのうちの少なくとも１つのセンサー（２７）が、前記分散ツール（４）に配置されていることを特徴とする請求項１〜１３のいずれかに記載の分散ツール（４）。
15. 前記分散ツール（４）は書き込み可能なトランスポンダ（３１）を備えており、前記トランスポンダ（３１）はＲＦＩＤチップであり、前記トランスポンダ（３１）は、前記分散ツール（４）の作動データ、前記分散ツール（４）の前記少なくとも１つのセンサー（２７）から受け取ったデータ、または送信機／受信機ユニット（３３）によって前記トランスポンダ（３１）に送信されたデータである、前記分散ツール固有のデータを記憶できるデータメモリ（３２）を有していることを特徴とする請求項１〜１４のいずれかに記載の分散ツール（４）。
16. 前記少なくとも１つのセンサー（２７）が、測定データを送信するために前記駆動ユニット（３）に接続可能であり、ケーブルによって前記トランスポンダ（３１）に接続可能であり、前記トランスポンダ（３１）は前記少なくとも１つのセンサー（２７）から受け取った測定データを処理するための電子評価ユニットを備えており、前記送信機／受信機ユニット（３３）に測定データを無線送信するように構成されていることを特徴とする請求項１５に記載の分散ツール（４）。
17. 前記分散ツール（４）が使用される場合に分散される媒体と接触する前記分散ツール（４）の少なくとも１つの要素である、前記分散ツール（４）の前記分散ロータ（８）、前記ロータシャフト（６）またはステータ（９）は、前記分散ツール（４）の表面エネルギーを低下させる付着防止コーティングを備えており、
    前記分散される媒体と接触する前記分散ツール（４）の少なくとも１つの要素は、コーティングされていないステンレススチールよりも高い硬度を有するコーティングが施されていることを特徴とする請求項１〜１６のいずれかに記載の分散ツール（４）。
18. 前記パワーユニット（２）を有する駆動ユニット（３）と、請求項１〜１７のいずれかに記載の分散ツール（４）とを有する分散装置（１）。
19. 前記分散ツール（４）は前記分散装置（１）に、着脱可能に接続可能であり、
    前記分散装置（１）は前記分散ツール（４）の前記カップリング（２５）に適合するように構成されたカウンタカップリング（２６）を備えて前記パワーユニット（２）から前記ロータシャフト（６）へトルクを伝達するように構成されており、
    前記分散ロータ（８）の前記作業位置を規定する作業リミットストップ（１０）が前記分散装置（１）に形成されていることを特徴とする請求項１８に記載の分散装置（１）。
20. 前記駆動ユニット（３）は、前記ロータシャフト（６）用の前記駆動ユニット（３）の前記カウンタカップリング（２６）に磁石を備えており、前記駆動ユニット（３）と前記ロータシャフト（６）との間で磁気結合を生成し、これにより、前記作業位置において前記ロータシャフト（６）の前記パワーユニット側の端部（２４）が磁気的に結合されることを特徴とする請求項１９に記載の分散装置（１）。
21. 前記分散ツール（４）を前記駆動ユニット（３）に着脱可能に接続するために、銃剣スタイルツールカップリング（３６）が前記分散ツール（４）と前記駆動ユニット（３）との間に備えられていることを特徴とする請求項１８〜２０のいずれかに記載の分散装置（１）。
22. 前記銃剣スタイルツールカップリング（３６）が接近する場合に、前記駆動ユニット（３）と前記ロータシャフト（６）との間で前記磁気結合が生成できるように、前記作業位置において、前記ロータシャフト（６）の前記磁気パワーユニット側の端部（２４）が前記駆動ユニット（３）の前記磁石に十分に接近するように、前記銃剣スタイルツールカップリング（３６）用のガイドの長手方向のスロットと横方向のスロットとの間に頂点が形成されるように配置されていることを特徴とする請求項２１に記載の分散装置（１）。
23. 前記駆動ユニット（３）は、前記分散ツール（４）の前記トランスポンダ（３１）から読み出すように、および／または前記トランスポンダ（３１）へ書き込むように構成された送信機／受信機ユニット（３３）を備えており、前記駆動ユニット（３）は、前記トランスポンダ（３１）に記憶されたデータによって、前記分散ツール（４）を識別するように構成されていることを特徴とする請求項１５もしくは１６に記載の分散装置（１）。
24. 前記駆動ユニット（３）は、前記パワーユニット（２）および前記送信機／受信機ユニット（３３）に接続された制御および／または調整ユニット（３７）を備えており、前記パワーユニット（２）は、前記送信機／受信機ユニット（３３）によって前記制御および／または前記調整ユニット（３７）に送信されたデータに基づいて制御および／または調整できることを特徴とする請求項１８〜２３のいずれかに記載の分散装置（１）。
25. 前記分散装置（１）は、分散される媒体の温度制御用の温度制御装置を備えており、前記温度制御装置は、前記少なくとも１つのセンサー（２７）および／または前記トランスポンダ（３１）によって送信されたデータに基づいて、前記分散装置（１）の前記制御および／または前記調整ユニット（３７）によって制御および／または調整できることを特徴とする請求項１８〜２４のいずれかに記載の分散装置（１）。
26. 請求項１８〜２５のいずれかに記載の分散装置（１）と、請求項１〜１７のいずれかに記載の少なくとも２つの交換可能な分散ツール（４）とを有する分散アセンブリ。

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