JPH06504226A - 少なくとも２つの成分の混合、均質化または分解のための装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、軸線の周りに回転可能に軸支されており、かつ回転運動するように駆 動可能である容器と、容器の充填および／または排出のための少なくとも１つの 閉鎖可能な開口とを有し、少なくとも２つの、特に流動性成分の混合、均質化あ るいは分解のための装置に関する。

撹拌器が中に浸漬されており、かつ軸線の周りに回転運動するように駆動可能で ある容器を有している混合装置は、たとえば化学工業において公知である。粘性 の、あるいはペースト状の材料に対して、混合軸の多くの構成が知られている、 その場合に攪拌器ないし混合器具は、材料の性質によって、混合工程を終った後 、比較的面倒な労力を要する掃除を行なイっければならない。

混合器具の使用は、特定の場合に、混合器具のすぐ近い隣接部において、混合物 の局部加熱を生ずることがある。その場合に、そのような混合器具を高回転速度 で回転するとき、混合器具のすぐ近い隣接において温度分布の不均一化を生ずる ことがある。混合器具を使用するときのそのような混合工程の際のエネルギーの 伝導は、混合器具と、混合すべき材料との間に生ずる摩擦熱を考慮に入れると、 特に混合工程により同時に混合すべぎ成分の均一な加熱を連成す傷であるとき損 失を伴ない、そのような加熱を無損失に混合すべぎ成分に伝えることができない 。

本発明は、消費した機械的エネルギーをｌ艶混合すべき材料に変喚することがで き、かつ掃除すべき別の落下式（Ｆａｌｌ　ｗｅｉｓｅ）混合器具を不要にする ことができ、さらにその玉特に均質化の程度あるいは成分の化学反応のために望 まれる均一な温度分布などの混合パラメーターを、無駄な損失もなく、それぞれ のニーズに適金する可能性のある冒頭に述べた種類の装置を提供するのが目的で ある。この課題を解決するため９本発明による装置は実質的に、容器が少なくと も２つの互に開放接続されていて、別々に駆動可能であるパイプ（Ｒｏｈｒ　５ ｃｈｉｌｕｓｓｅｎ）によって形成されており、それ等のパイプがそれ等の互に 面している正面端部においてシーリング軸支されており、容器の軸線方向の外側 にある端部がそれぞれ密閉された端部壁を有し、そして少なくとも一方の密閉し た端部壁がパイプの軸線方向にシフト可能に構成されているということにある。

別々に駆動可能であるパイプの形の容器の個々の部分域が単に回転されるのみて 、２つのそのようなパイプを互に面している正面端部の領域に混合ゾーンを形成 する。その場合に。

パイプの回転によって混合すべき成分に伝えられる機械的エネルギーは、混合ゾ ーンにおける混合物の個々の粒子に直接与えられる。このようにして、混合ゾー ンの領域に特に均質な混合を生し、モしも諧部壁の少なくとも一方がパイプの軸 線方向にシフト可能に構成されていることによって、パイプの回転数ないしパイ プの回転方向の変化の外に、混合結果に影響を惇えるさらに他の可能性を提供す る。圧縮圧力の使用によって、互に混合すべき成分の種類および性質によって。

混合領域における結果効果が制御されそして特に場合により望まれるそのような 成分相互の化学変化に対して、圧力上昇を可能にし、それが部分的にそのような 化学変化の実施を可能にする。パイプの軸線方向の少なくとも一方の端部壁のシ フト可能性によって、さらに、半連続的に、あるいは連続的に作動する可能性が 提供される。そして、少なくとも１方の端部壁の軸線方向のシフトによって。

場合によって封入されるガスあるいは化学反応中に形成されたガスは、そのよう なガスが容器壁の高速回転のとき、それ等のガスの低い質量化によって容器の軸 線に近い領域にとどまるので９反応製品ないし混合製品から分離して排出するこ とが可能である。均質化および混合は、適切な回転数の選択によって広範囲に制 御されそして特に非常に異なる質量比を有する成分の場合、ないし固形物を有す る流体の混合あるいは分解の場合、それぞれの分解すべきあるいは混合すべき成 分の確実な導入によって、中心に近い領域から回転可能な容器の外壁の方向に完 全な分解あるいは完全な混合のための十分な径路を保証することが可能である。

個々のパイプはこの場合、同し方向に、かつ異なる回転速度で駆動させる。その 場合当然、隣接するパイプが反対方向の運動に駆動されるとき、特に強力な混合 を生ずる。混合すべき全材料が、互に接続しているパイプの間の混合ゾーンを通 過するのを保証するため、少なくとも１方の端部壁の軸線方向のシフトによって 、既に混合したあるいは分解した製品押圧するとき、混合すべきあるいは分解す べき材料は、混合ゾーンを通って移送されることができる。この方法ではまた連 続作動方法も可能である。

特に、互に接続している端部壁間に構成される混合ゾーンの形状および区域は、 好ましくはパイプの軸線が互に同軸線であるか、あるいは、鈍角を形成するよう に互に配置されることによって、混合または分解工程の異なる必要条件に適合す ることができる。鈍角を形成している軸線の配置では、パイプの回転のとき混合 ゾーン領域に、こね効果（ｗａｌｋ　ｅｆｆｅｋｔ）か達成さね７それが少なく とも２つの成分のｌ足金を支持する。

そのような連続処理方法のため１本装置は有利には、少なくとも１方の端部壁が 、特にストレイナーを宵するように構成さ札かつ容器の充填および／または排出 のための軸線方向の開口を有するように改良できる。容器の充填および／または 排出のためのそのような軸線方向の開口は、この場合比較高圧力のときでも、軸 線の近くの僅かな周辺速度を考慮して確実にシールされることができる。

互に別々に駆動可能なパイプのための確実な軸支および簡単な回転駆動を保証す るため、軸線方向に隣接して配置されたパイプのための回転駆動装置がパイプの それぞれの外周におてい係合するように有利に構成されている。その場合好まし くはパイプは、それ等の外周において軸受に支持されている。そのような形式で は、僅かな設計上の費用で高速度を確実に達成することが可能である。

パイプの向き合った正面端部のシーリングのため、簡単な方法では、互に向き合 ったパイプの正面端部の領域にリング軸受が設けられるように構成されており、 このリング軸受がパイプの正面端部と協働してシールしている。その場合に。

そのような構成は有利にはさらに、容器の充填および／または排出のための少な くとも１つの開口か特に固定上だリング軸受を貫通するように改良することがで きる。そのような固定リング軸受における容器の充填および／または排出のため の開口の配置は、当然、最小のシーリング費用と関連があり、そして特にｌ見合 工程ないし分解中の高プレス圧力の使用のとき特に有利である。　大きな回転数 の差のあるとき、そして特に隣接するパイプの反対方向の回転のとき、隣接する パイプの確実なツーリングを保証するため、有利には、リング軸受を用いて、隣 接するバイブ間に固定リング軸受を設け、そのリング軸受がシーリング要素の挿 入によってパイプの正面端部の互に向き合っている正面を接続するように構成さ れる。

リング軸受かパイプの互に向い合った正面端部上に係合している構成では好まし い実施例による混合ないし分解製品の排出はパイプの少なくとも一方の正面端部 がリング軸受内をシフト可能であることによって行なうことができる。それによ って、互に向き合った正面の間隙の正確な調整が可能となり、この間隙を経て特 定の粒子の大きさの０１４１出てきる。

混合効率をさらに高め、かつ特に混合しにくい成分を短時間に均質に互に混合す るため、有利には、双方の密閉した端部壁か軸線方向にシフト可能であり、そし て互に別々に、あいは共同の運動のため結合可能に駆動可能であるように構成さ れる。そのような構成では、特に端部壁の運動を同じ方向の運動に連結している とき、混合すべき材料は９度々、隣接するパイプ間の混合ゾーンを通り移送され それによって７強力な、急速な混合か保証される。

特に化学変化を行なうため、あるいはまた不活性ガスないし酸素を排除したとき のみ互に混合できる敏感な成分の混合のため、有１すには容器は、真空を加える ための少なくとも１つの開口を備えるように構成される。そのような接続口を経 て、必要な場合には、不活性ガスも圧入することができる。

構造的に特に簡単な方法では、パイプの共通の軸線か実質的に水平に配置される ように構成される。その場合には、パイプは、化学変化あるいはまた混合工程を 最適化するため、それ等のパイプの外壁に加熱および／または冷却装置を宵する ことができる。パイプによって形成された容器の内面を混合物の濃度（Ｋｏｎｓ ｉｓｔｅｎｚ）に適合するために、好ましくは、パイプの内面に向いた端部壁の 面が、対応するパイプの軸線に垂直に延びる平面と異なる面を有するように構成 される。

たとえば、パイプの軸線に対して傾斜して延びている端部壁の内面によって、そ の場合に回転によって生ずる成分の外に、追加の運動成分が材料内に与えられ、 そしてそのようにして混合ないし分解工程の加速を達成することができる。

本発明について１図面に概略的に図示した実施例によって詳細に説明する。これ 等の実施例では１図１は、２つの互に接続したパイプを有している本発明による 装置の第１の実施例の断面を示しており９図２は、３つの互に同軸線のパイプを 有している本発明による装置の変更した実施例の断面を示しており２図３は本発 明による装置のさらに変更した実施例の断面を示している。この場合には互に接 続しているパイプの１方のみが、可動な端部壁を有している：図４９図５および 図６は、混合ないし分解工程の異なる時点に対する図１に類似の実施例の断面を 示しており、この場合には、互に隣接するパイプは反対の回転方向を有している １図７１図８および図９は９図４ないし図６に類似の図で混合工程の異なる時点 を示しており、この場合には、互に接続しているパイプは、同し回転方向および 同し回転数を有している９図１０は９図７に類似の図であり、この場合には、互 に隣接しているパイプは同し回転方向であるが、しかし異なる回転数を有してい る１図１１は、リンク軸受内をシフト可能に配置されたパイプを有しているさら に池の変更した実施例の断面を示しており１図１２は、パイプの軸線か鈍角を互 に形成している実施例の断面を示し、そして図１３ａ、１３ｂ、１３ｃは。

パイプを自由端てシールしている端部壁のための変更した表面構造の概略図を示 している。

図１に、少なくとも２つの成分の混合、均質化あるいは分解のための容器か示さ れており、この容器は、２つの同軸線に互に配置さ相互に接続したある長さのパ イプ２によって形成されており、これ等のパイプは互に開放して接続しているう これ等のパイプ２は概略的に示した軸受３に軸支されている。この場合に。

パイプの各々の軸受の領域に別々の駆動装置４または変速装置の１部分か示され ている。それ等のパイプ２は、それ等の互に面している端部５の端部面を、固定 リング軸受６によって互にシーリング接続している。さらに図１に図したパイプ ２の各々に、パイプ２の開放端２を閉止した端部壁７が設けられており、この端 部壁７は２重矢印８の方に軸線方向に可動である。この場合、端部壁７の外周に シーリング９が示されている。

互に同軸線に配置されており、かつ互に別々に駆動可能であるパイプによって形 成された容器ｌの充填および排出のため、リング軸受６は、容器の内部への入口 開口を有しており、これ等の開口は１０および１１で示されている。リンク軸受 ６のそのような開口に加えて、あるいは他の方法として、端部壁７の領域にも入 口開口１２を設けることかできる。これ等の開口１２ｉＬ端部壁７の軸１３を通 り実質的に軸線方向に延ひている溝１４に接続している。その場合、特に排出用 の開口１２は、　＃３１ｉつに示したストレイナ−２４を備えている。

多くの混合工程ないし均質化または分解プロセスに（二異なる方法パラメータを 正常に維持する必要がある。概略的に１５で示されたように適切な温度条件のた め、パイプ２はそれ等の外壁に冷却および／または加熱装置を有している。この 場合、それ等の冷却および／または加熱装置１５の接続は見易くするため図示さ れていない。そのような外壁に組み込まれた装置の代わりに、たとえばまたパイ プ外周を囲んでいる放射線装置を設けることができる。

以下の図では同じ部品に対しては図１の参照記号が使用されている。さらに。

より重要な部分のみか見易くするため図示されている。したがって、特に軸受お よび駆動装置、並びに供給およびまたは排出開口の異なる種々の方法の図示は省 略されている。

図２に１つの実施例か示されており、これでは３つの互に同軸線のパイプ２およ び１６が使用されている。この場合、外方にあるパイプ２は図１のパイプに類似 に形成されており、そしてまたそれ等のパイプの開放した外方にある端部壁部閉 止のため端部壁７を有し、これ等の端部壁７は互に別々にシフト可能である。

中央のパイプ１６は、この場合、必要条件によって、たとえば外方にあるパイプ ２ど反対方向に駆動されることができる。その場合、互に面しているパイプ２お よび１６の端部面は、再ひ画定リング軸受６によって互に接続されている。

図３による実施例ては９可動端部壁７を有するパイプ２と、固定壁１８を有する 第２のパイプ１７とか使用されている。そのような実施例＋１　たとえば、パイ プ１７が行なわれた混合ないし分解工程後、パイプ２から連結を外されて、たと えば消費者に送られる取外し可能な端部の樽（Ｅｎｄ　ｇｅｂｉｎｄｅ）として 構成されているとき選択されることができる。その場合、隣接するパイプ２の可 動な端部壁７によって、混合工程中に、混合ないし分解した製品をパイプ１７に より形成された容器ないし樽に入れ替えることが可能である。　図４１図５およ び図６に。

異なる時点の混合ないし均質化工程か図示されている。この場合、矢印１９およ び２０によって示されたように、互に隣接したパイプ２は反対の回転方向に駆動 される。そのとき材料の供給は、詳細に図示されていない固定リング軸受６の領 域の供給バイブを経て行なわれ、そしてリンク軸受の領域に混合工程中に摩擦な いし混合ゾーン２１が形成される。さらに、混合ないし均質化工程の進行と共に 、空気を含んだ領域２２が小さくなる。その場合に、余分な空気ないしガスは。

たとえば端部壁７の軸を通り排出される。端部壁７の運動によって、その場合に 、混合すべき、ないし分解すべき、あるいは均質化すべき材料は、適切な時間の 間、リング軸受６の領域に運ばれそこで混合ないし摩擦ゾーン２１における主な 混合か行なわれる。

図７１図８および図９に１つの工程が図示されている。この工程で（↓互に接続 しているパイプ２は同し回転方向に２３に、同し回転数で駆動される。混合ない し分解すべき材料あるいは均質化すべき材料の供給は再びパイプ２の端部面間の 固定リンク軸受６を経て行なわれる。この運動方法では、混合工程の初めに。

材料は、好ましくはパイプ２の内部周辺に隣接しており、その場合に、再び容器 内にある残留空気量は、少なくとも１つの端部壁７の中−ＣＵ口を経て除去され ることができる。端部壁７の運動によって再び材料ｉｔ必要条件によって固定リ ング軸受の領域にもたらすことが可能である。

図１０による図示では、しかし乍ら７同じ回転方向２３に異なる回転数駆動され る。したかって再びリング軸受６の領域に混合ないし摩擦ゾーン２１が形成さ札 　ここて送入された成分の特に強力な混合ないし均質化が行なわれる。

図１１に図示した実施例では、パイプ２の互に向き合っている正面端部の前の図 と異なるシール結合が図示されている。この場合には、正面５の上に係合してい る。固定リング軸受２５か使用されており、その場合、パイプ２の外面と協働し ているリンク軸受２５のンーリング面か概略的に２６で示されている。この構成 では、混合した。ないし分解した材料の排出は、パイプ２の互に面している正面 ５の間の調整可能な間隙２７によって行なわれる。その場合、混合ないし分解を 行った後、この間隙２７の調整のため、少なくともパイプ２の一方が２重矢印３ ４の方に、長手方向の軸線の方向にシフト可能にリング軸受２５内に取付けられ ている。混合ないし分解工程を行った後、材料は、特定の粒子の大きさに合わさ れた間隙２７を通り、リング軸受２５の内部に排出されそしてそこから開口１１ を通り引き出されるう ＪｊＥｌこ図示した実施例では、少なくとも２つの同軸線のパイプ２から形成さ れた混合容器１の軸線は、実質的に水平に延びている。ｚｍ判こ応じて、当然ま た。水平方向から傾斜した配置、ないし垂直な配置が選択できる。

図１２による構成では、互に開放（オーブン）接続しているパイプ２の軸線２８ は互に鈍角αを形成している。この場合に（九それに合せて構成された固定リン グ輪受２９か使用される。その場合、パイプ２の正面５と協働する軸受か３０で 示されている。そのような構成で（おバイブ接続領域の対応する混合ゾーンは非 対象形状を有しており、その場合、パイプ２の回転運動により、こね効果（Ｗａ ｌｋ　ｅｆｆｅｋＤを生し、そしてそれに関連して、軸線２８の傾斜により、パ イプ２の内面に付着した材料か、その位置によって異なるさらに他の運動を、特 に実質的に軸線方向に受けるので、早い混合工程を行なうことができる。

図１３による図示では、詳細に図示されていないパイプの単に外側にある端部壁 ７のみか示されており、この場合には内方にある表面は、概略的に示したパイプ の軸線に垂直な平面と異なる表面を有している。したがって図１３ａでは。

凸面３１と凹面３２とが図示されている。図１３ｂによる構成でｉｔ軸線２８に 傾斜している表面３３か使用されており、そして図１３による構成では、端部壁 ７の単に内方に向いた面の部分領域のみが、軸線２８に垂直な平面と異なる表面 形状を有している。この場合、横断面が３角形の構造体か使用されている。特に 図１３ｂおよび図１３ｃによる構成では、パイプの回転運動によって材料に加え れらた力の外に、パイプの実質的に軸線方向にも運動成分か加えられそれによっ て混合ないし分解工程が促進さ札かつさらに特殊な／Ｊ！合効果を達成できる。

回転数および回転方向が互に別々に調整２選択可能であり、かつさらに端部壁が パイプによって形成された混合容器の軸線の方向に可動であることによって。

最も異なる混合ゾーンおよび強さか達成できる。したかって、　幹宅幸悸毛流体 またはペーストを加工処理でき、かつ冷却および／または加熱装置の使用によっ て、かつ端部壁によって加えることができるプレス圧力によって、規定通りの混 合、均質化あるいは分解に対するパラメータを広範囲に調整できる。したがって 総合的に７回転方向９回転這梵壁の押圧力、温度等のような調整可能なパラメー タと、材料の濃度との簡単な適合が得ら札それによって全材料の急速な混合が達 成できる。混合の際に生ずる熱が直接材料内に発生し、そして上記のような温度 調整か、追加の加熱および冷却プロセスによって支持されそして大きな表面上の 交換によってそのように均一にカリ急速に行なわれる。リング軸受および７／ま たは端部壁に設けられた開口ないし鱒計＜イブは、勿論、材料の供給および混合 したないし分解した製品の取８しのためのみならす、たとえは、真空をｔＪＵえ るため、あるいは不活性カス、またはバンファ（緩衝）ガスの供給に使用できる その場合に連続運動方法は、混合すべき材料が連続的に端部壁Ｔに配置されｔゴ Ｈａライン１３を経て供給されそして図１に示されたように、ストレイナーを備 えている対向している端部壁７に設けられた開口１２を経て排出されるようにし てｉテなわれることかできる。連続運動方法の代りに、材料はバッチ式に送られ 、それから混合工程を行った後、少なくとも１方の端部壁の移動によって混合製 品ないし分解製品は再びたとえば対向している端部壁７に設けられた開口１２を 経て排出されることかできる。

ＦＩＧ、　３ ＦＩＧ、８ ＦＩＧ、９ ＦＩＧ、　１０ ＦＩＧ、　１１ ＦＩＧ、　１２ ＦＩＧ、　１３ａ ＦＩＧ、　１３　ｂ 国際調査報告 国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．軸線の周りに回転可能に軸支されており，かつ回転運動に駆動可能である容 器（１）と，容器（１）の充填および／または排出のための少なくとも１つの閉 止可能な開口（１０，１１，１２，１４）とを有しており，少なくとも２つの特 に流動性成分の混合，均質化または分解のための装置において，容器（１）が少 なくとも２つの互に開放接続している，別々に駆動可能なパイプ（２，１６，Ｉ Ｔ）から形成されており，それ等のパイプ（２，１６，１７）が，それ等の互に 向き合った正面端部（５）で，シーリングして軸支されており軸線方向の外側に ある容器（１）の端部が，それぞれシーリングで密閉した端部壁（７，１８）を 有し，そして少なくとも１方のシーリングして密閉した端部壁（了）がバイブ（ ２，１６，１７）の軸線方向にシフト可能に構成されていることを特徴とする装 置。 ２．パイプ（２，１６，１７）の軸線が互に同軸線にあるか，あるいは，互に鈍 角を形成するように配置されている請求項１に記載の装置。 ３．少なくとも１方の端部壁（７）が，特にストレイナー（２４）を備えており ，かつ容器（１）の充填および／または排出のための軸線方向の開口（１２）を 有している請求項１または２の記載の装置４．軸線方向に隣接して配置されたパ イプ（２，１６，１７）のための回転駆動装置（４）が，パイプのそれぞれの外 周に係合している請求項１〜３のいづれか１つの項に記載の装置。 ５．パイプ（２，１６，１７）がそれ等の外周において軸受（３）に支持されて いる請求項１〜４のいづれか１つの項に記載の装置。 ６．パイプ（２，１６，１７）の互の方に向いている正面端部が，リンク軸受（ ６，２５，３０）を備えており，これがパイプ（２，１６，１７）の正面端部（ ５）と協働してシールしている請求項６に記載の装置。 ７．容器（１）の充填および／または排出のための少なくとも１つの開口（１０ ，１１）が，特に固定したリング軸受（６，２５）を貫通している請求項６に記 載の装置。 ８．隣接するパイプ（２，１６，１７）の間に固定したリング軸受（２５）が配 置されており，これがシーリング要素（２６）の介在により，パイプ（２）の互 に向い会った正面端部に接続されている請求項６または了に記載の装置。 ９．パイプ（２）の少なくとも１方の正面端部（５）が，リンク軸受内にシフト 可能に軸支されている請求項６または了に記載の装置。 １０．双方のシーリングして密閉した端部壁（５）が軸線方向にシフト可能であ り，かつ互に別々に，あるいは一緒に運動するように連結して駆動可能である請 求項１〜９のいづれか１つの項に記載の装置。 １１．容器（１）が，真空を加えるための少なくとも１つの開口（１０，１１， １２，１４）を備えている請求項１〜１０のいづれか１つの項に記載の装置１２ ．パイプ（２，１６，１７）の共通の軸線が実質的に水平に配置されている請求 項１〜１１のいづれか１つの項に記載の装置。 １３．パイプ（２，１６，１７）が，それ等の外壁に加熱および／または冷却装 置（１５）を有している請求項１〜１２のいづれか１つの項に記載の装置。 １４．端部壁のパイプ（２，１６，１７）の内部に向いた面が，対応するパイプ の軸線に垂直に延びている平面と異なる面（３１，３２，３３）を有している請 求項１〜１３のいづれか１つの項に記載の装置。