JPS62500157A - 液体、乳剤その他の材料の連続的処理、例えば混合、均質化等のための装置 - 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】 液体、乳剤その他の材料の連続的処理、例えば混合、均質化等のための装置 本発明は、冠状に配設さわ６垂直に整列され、、同方向に駆動される軸平行の複 数個の軸を有し、各軸が複数個の、軸方向に逐次配列されて平行の平面にあるデ ィスク状加工要素を担持し、隣接する軸の加工要素がかみ＠りて互いに係合し、 該加工要素が軸と共に少くとも１個の内室を取囲み、加工要素の外周面がこの内 室の区域で露出するように配設され，ハウジングの内部に回転可能に支承された 軸の軸端側にそれぞれ材料供給及び排出装置が配属されて成る、液体、乳剤。

懸濁物、粘性材料その他の材料の連続的処理、例えば、混合、均質化、給気及び 脱気、１合のだめの装置に関する。

高分子重合体の連続的製造のだめの、ドイツ連邦共和国特許第３０３０５４１号 明細書で公知の上記装置においては、ディスク状加工要素を担持する軸の一部が ハウジングの壁体の、上記の軸の軸線と平行の櫓状凹陥部の中に配設される。ハ ウジングの壁体はロゼツト状のハウジング内面から成υ、その櫓状凹陥部に各軸 の加工部材が極めて僅かな遊隙で嵌合して係合する。

軸によって取囲まれた内室は負圧源に接続することができるから、加工要素によ って絶えず内室側へ搬送さ九で、その壁面をドラム状の層（「厚層」）の形で取 囲む材料に対し、て、脱気室の働きをする。

加工要素の外周面と、該加工要素の内室と相対する側を取囲む櫓状凹陥部の隣接 する壁面との間にある狭い間隙の区域で、被処理材料は局部的に極めて高いせん 断応力にさらされる。この局部的に現れる応力集中はどりわけハウジング・の整 列誤差、軸の振動、被処理材料に含まわ、る不均質等によっても影響されるから 、多くの場合、制御不能である。例えば、重合体を加工する場合に上記の区域に 局部的な温度ピークが生じるが、無傷の月相によっに取囲まれた狭い場所に現れ るので、直接に測定するととができない３．シかしながら加工された重合体に強 度低下が起こるととから、全体として検出することができる。この強度低下は熱 損傷をこうむった重合体材料の百分率によって専ら説明される。

繊維と重合体予備配合物を可塑化の前に装置忙送入することによって強化繊維を 混入するために、別の実施態様、例えば、ドイツ連邦共和国特許出願公開第２８ ０２１２５号公報に記載されているいわゆるスクリュー機械が一般に利用される 場合１重合体の溶融過程で配合繊維の大部分がすり潰されて全くの充填材となシ 、又は狭いギャッｆを通りハウジングの壁面に沿って送られる時に縮小して繊維 片となったことが示される。

しかも、それによって材料の強度がはなはだしく阻害される。このことは多くの 技術的用途にとって技術的にすこぶる不利でおる。

熱に極めて敏感な利料、例えば、砂糖と脂肪を極めて微細に分散して混練しなけ ればならないチョコレートの製造の場合も、基本的に同様のことが尚てはまる。

そのだめに加工物を一方では高いせん断力で加工し７なげればならないが、他方 では脂肪が異臭を発することを避けなければならな匹。こねまぜ軸を冷却しても 局部的な過熱個所がほとんど避けられない。このことは、とシわけ、ハウジング と相対する加工要素が熱せられて、これの周囲と相互作用するハウジングのよう に若干の局部摩耗をこうむることからも明瞭である。

すべての装置の加工要素は狭い遊隙で取囲むハウジングによシ閉じ込められてお シ、加工要素とハウジングの間のギャップは正確に確定されない。従って、微生 物を含む生物学的活性材料を処理する方法には、一般に不適当である。とのよう な微生物は約０．３　ｍｔｔ以下の大きさを取シ、圧縮力と圧潰力に対して極め て敏感だからである。

そこで本発明の課題は、加工物を極めて効果的に混練し、均質化すると共に、加 工物の過度の局部的せん断応力とそれに基づく局部的温度ピークが確実に回避さ れるように、加工物をいたわって均一に加工する、液体、乳剤、Ｍ濁物、粘性材 料その他の材料の連続的加工、例えば、混合、均質化、給気及び脱気、重合のた めの装置を提供することである。

この課題の解決のために、冒頭に挙げた装置は本発明に基づき軸の長さの少くど も一部にわたって、加工要素が内室にと反対側の外側でも外周面を露出して配設 されることを特徴とする。

従りＣ１この装置の場合、加工物はほとんど、ディスク状加工要素の相対して相 互に相対移動する面の間でだけ加工される。その加工物は大きな面積の均一な薄 い層に繰返し拡張され、他方この「薄層」は絶えず更新され、軸が取囲む内室の 壁面又は半径方向に相対する「外面」罠ある「厚層」と統合され、混練される。

加工要素はそれが軸と共に取囲む内室の側ばかシでなく、相対する「外側」も露 出して配設されているから、すなわち、ハウジングによって取囲まれないから、 材料が局部的過熱のもとで頁送させられる狭い制御不能なギャップもない。

意外なことにディスク状加工要素の全部又は一部を取囲む槽状ハウジング部分を 取除くことによって均質化及び混線効果を減少しないだけでなく、むしろ改善す ることさえできることが判明した。

加工される材料の種類と粘度に応じて、軸上に配設された加工要素の全部又は一 部は、軸の軸線と同心の円・と異なる輪郭の、当該の軸と同軸の加工ディスクか ら成る。上記の加工ディスクの細部は、例えばドイツ連邦共和国特許第３０３０ ５４１号明細書に示され、記述されているが、その場合、基本的に加工ディスク は極めて小さな遊隙で嵌合して係合する、当該の軸の軸線と平行の槽の中で動作 するから、加工物に対して別の条件が生まれる訳である。

特に液体又は低粘度材料を加工する場合は、加工要素が当該の軸と同軸の互いに かみ合う真円形加工ディスクから成ることもできるから、軸方向に隣接し、重な シ合って相互罠運動させられるディスク面の間に薄ｂギャップが形成され、ここ で材料が拡張されて薄い層をなす。このような真円形加工ディスクを前述の円形 と異なるディスク状加工要素と組み合わせてもよい。その場合、軸の全長にわた って一部ずつ異なる加工要素を設けることができ、その内、真円形加工要素は低 粘度状態の材料に配属される。

また、隣接する加工要素の間で軸上に同軸の真円形隔板を配設することができる 。隣接する軸の隔板は実質的に同じ平面にありて対をなし、その半径の和が、隣 接する軸の軸線間隔から使用ギャップを減じたものに相当するように設計されて いる。好適な実施態様においては、すべての軸の隔板が等しい直径を有する。

つまシ、このような隔板の直径は隣接する軸の軸線間隔から使用ギャップを減じ たものに等しい。

相互作用するディスク状加工要素の互いに相対運動させらハる面の間にあるギャ ップは、とりわけ、被加工旧制の種類と粘度による。ちなみに加工要素のビｆ径 と軸の回転数についても同じ事が尚てはまる。但し、ギヤツノが０．７　Ｍ以下 の程度であれば、多くの用途に対し”Ｃ好適であることが判明した。

軸の加工要素への材料の確実な給排を保蒲１、加工時の月料損失を防止するため に、／・ウジングが材料供給及び排出側に、軸の加工要素をその周囲の少くとも 一部にわたって約０．７　ｍｍ未満の遊隙で取囲むノ・ウジ。

ング端部を有し、２個の上記／・ウジング端部が管状のハウジング胴部によって 場合によっては気密に、互いに連結され、該ハウジング胴部の内面がこの胴部に よって共に取囲まれた加工要素の外周面から半径方向に隔たっていることが好ま しい。

材料供給及び排出側で加工要素がその周囲の少くとも一部にわたって従来公知の ↓うにノ・ウシナング端部によって取囲まれた区域は一軸の全長に比して−極め て短いから、この区域に旧料の局部的過負荷の恐れはまだなく、又は、無視する ことができる。ノ〜ウーゾングが気密であれば、装置を加工物の脱気のため、又 は、場合によっては、圧力下で行われる給気のために使用することができる。

拐料供給側のハウジング端部に、軸体の軸線によって取囲まれる区域の内部及び 外部の双方又は−力にある材料供給用環状路を配設し、この環状路が上記ハウジ ング端部によって取囲°まれ／ζ加工要素と連通・するならば、良好な材料供給 栄件が生まする。このようにして、僅かな費用で個々の軸の加工要素への均一な 材料供給が得られる。また、材料供給Ｌ１１］ハウジング端部の、加工要素を取 囲む区域が下手に円錐形に拡がる壁体部を備えて構成され、処理要素の」二に値 かれた材料が次第に自由に拡がって、加工要素によりて作られた層をなし、ゆる やかな過渡領域を作シ出ずならば好都合である。

また軸が、ハウジング端部によって取囲まれた円板彫加工要素がある短い区域の 下手に、確動的に搬送する加工要素の区間を有し、その軸方向畏さがそれぞれ円 板彫加工要素の少くとも半径に相当することが好ましい。円板彫加工要素は供給 装置によって引渡される利刺の均一・な分配をもたらし、他方、軸の軸線方向に 接続して確動的に送給する加工要素は、装置内の利１　料のそれぞれの滞留時間 に合わせて調整された軸方向輸送を行う。

加工された材料をいたわり７２１から排出することができ、かつ、特に、加工物 の変更の場合に不都合な、又は、装置の清浄にとって有害な残留相料を回避する ために、材ｆ！４排出側ハウジング端部の、加工要素を取囲む区域が、下手に円 錐形に糾１まる壁体部を備えて構成さノ１．ることか好ましい。゛また、加工さ れた材料を所定の送出し圧力で装置から排出するために１．ハウジング端部（で よって取囲−１：れた区域で軸が、確動的に搬送する加工要素を担持してもよい 。確動的に搬送する加工要素が互いに係合するスクリューであって、その軸方向 長さが少くとも軸の数とスクリューのリードとの積に等しければ好適であるとと が判明した。

各軸の確動的に搬送する加工要素は原則として個別出口を経て、例えば、共同の 槽に送給することができるが、材料排出側の）・ウジング端部が少くとも１個の 材狛排出用項状路を有し、この現状路がハウジング端部によって取囲まれた加工 要素と連通ずるならば好都合でおる。

装置を材料の脱気等のために使用する場合は、好適な実施態様において、材料排 出側及び材料供給側の双、４片方にハウジング端部が、加工要素によって取囲ま れた内室に通じ、負圧源に接続し得る負圧管を有し、この負圧管がハウジング胴 部と加工要素によって半径方向に確定された環状室に、通路を介して連通すなお 、ハウジングに少くとも１個の、場合によっては交換し得るように配設された添 加物供給管を設けてもよい。添加物供給％−は加工要素の所定の部分の近傍で少 くとも１個の軸に接続する。

当該の加工物に応じて処理の際に夕を部から熱を供給することが必要′ｆＸ、場 合は、軸全体を取囲むように配設した誘導コイルによって軸及び金属製加工要素 の双方又は一方を誘導加熱すれば、極めて簡単な構造になる。この誘導コイルの 給電はすこぶる鋭敏に調整することができ、その結果、加工打開への給熱もそれ ぞれの要求に合わせて正確に調整することができる。特に、加工物に臨む金属表 面が比較的大きいため、小さな温度勾配が可能である。

しかし、特に、粘性材料を加工する場合は加工物の熱損傷を回避するために、こ ねまぜ加工の際に発生する熱を排出することがしばしば必要である。この場合は 軸を中空に穿孔して冷却剤を送入すればよい。

最後に、軸の両端をハウジング端部に支承することが好ましい。それによって軸 の垂直配列と相まって加工要素の間にあるギャップに対して小さな使用公差が保 証される。

既に冒頭で述べたように、新規な装置は種々の材料の混合、均質化、こねまぜそ の他の加工に広汎に使用することができる。ところが、この装置が微生物学的物 質変換過程で生物学的触媒、酸素、ガスその他の物質を生物学的活性材料に送シ 込むための使用にも適するということは意外な事である。

本装置による材料処理はすこぶるていねいであるから、材料を絶えずゆるやかに 拡げて薄層にし、処理する時に、微生物は何ら損傷せず、しかも同時に生物学的 活性材料と例えば酸素とのすこぶる効果的な混和が得られる。

図面に本発明の主題の実施例を示す。すなわち：第１図は本発明に基づく装置の 第１実施例の軸方向断面側面図である。

第２図は所属の円板彫加工要素を備えた、第１図による装置の３個の隣接する軸 の第１図■−■線による斜視断面部分図である。

第３図は第１図による装置の１つの軸の加工要素の斜視図である。

第４図は第１図による装置の１つの軸の軸方向に逐次続く加工要素列の斜視図で ある。

第５図は第１図による装置の２個の隣接する軸の側面部分図である。

第６図は所属の加工要素を備えた、第１図による装置の軸の第１図Ｍ−Ｍ線によ る断面平面図である。

第７図及び第８図はいわゆる厚層の異なる配列を明らかにした、第６図による構 成のそれぞ？剰応する噛である。

第９図は本発明に基づく装置の第２実施態様の軸方向断面側面図である。

図による装置の平面図を示す。

第１図、第９図及び第１０図に２つの実施態様として示した装置は液体、乳剤、 葱濁物、粘性材料その他の材料の連続的加工、例えば、混合、均質化、給気及び 脱気、重合のために使用される。装置は複数個−具体的には１０個−の冠状に配 列され、その軸線が共通の仮想の円柱の外周面にある軸１を有する。軸１は垂直 かつ軸平行に整列されている。軸１は実質的にドラム形のハウジング２によって 取囲まれる。ハウジング２は実質的に円板形の上側ハウジング端部３と、同じく 実質的に円板形の下側ハウジング端部４を有し、両者は軸１の軸線に属する仮想 の円柱と同軸の円筒形ハウジング胴部５によって気密に連結される。ノーウジン グ胴部５に気密に配設されたのぞきガラス６は、ハウジング内部を外からのぞき 込むことを可能にする。

軸１の両端は上下のハウジング端部３及び４の当該の軸受７，８に回転可能に支 承される。軸１は１１に示した遊星歯車装置の一線に並ぶ従動軸１０と、適当な 連接片を介して９の所で連結される。遊星歯車装置は矢印１２で示唆すように、 個々の軸１０を同方向に駆動する。

各軸１０は軸方向に間隔を置いて逐次配列され、平行の水平面にある円板彫加工 要素１３，１４．１５を担持する。これらの加工要素は第１図で判るように、グ ループ別にまとめられて軸方向に逐次配列される。

隣接する軸１の軸線間隔は、隣接する軸の加工要素１３．１４，１５が第２図、 第５図及び第６図ないし第８図に示すように、かみ合って係合するように選定さ れている。冠状に配列された軸のかみ合う加工要素１３．１４．１５は軸１と共 に実質的に円筒形の内室１６を取囲む。内室１６の区域で加工要素１３，１４゜ １５は外周面１３０，１４０，１５０を露出して配列される。すなわち、当該の ハウジング部分等によって隠蔽されない。

内室１６の下側はその横断面形状に整合する、下側ハウジング端部４の壁体部材 １７によって閉塞される。詳しく図示しない負圧源に接続された同軸の吸込管が 上から内室１６に接続する。負圧源は内室１６の中に負圧を発生させる。

代案として管１８を高圧ガス源に接続することもできる。それによって高圧ガス 源は内室１６にガスを送シ、このガスは後述のように加工物に添加される。

軸１は上から中空に穿孔され、その軸端が圧力密封軸受２０を介してブライン分 配リング（Ｓｏｌｅｖｅｒｔｅｌ　−１ｅｒｒｌｎｇ　）　２１に挿入される。

ブライン分配リング２１に２２の所でブライン排出管を接続することができる。

軸１の盲孔の中に半径方向に間隔を置いて上から挿入され、それぞれ最下位の加 工要素１５の近傍の２４の所で終わるブライン供給小管２３は、接続取付物２４ ０を介して軸の穴の中にブライン、すなわち、冷却剤を導入して、少くとも加工 要素１３ないし１５の区域で軸を冷却することを可能にする。

反応器とも呼ばれる上記の装置に使用される加工要素１３，１４．１５の構造は 、特に第２図ないし第８図で明らかである。

上側ハウジング端部３の区域、すなわち、材料供給側に配設された加工要素１３ は当該の軸と同軸の円板であシ、その厚さは２〜３詣である。円板彫加工要素１ ３は同軸の円形隔板２５（第１図）によって、厳密な公差の、所定の等しい軸方 向間隔に保持される。

かみ合う加工要素１３の相互に運動する隣接の端面の間にそれぞれ約０．５　ｍ ｍのギャッｆ２６があるように、上記の軸方向間隔を定める。２７（第２図）Ｋ 示すように、各円板彫加工要素の外周面１３０及びこれと相互作用する隔板２５ の外周面の間にも、同様の大きさのギャップがある。

なお、ギャップ２６．２７の大きさは加工材料の種類と特に粘度による０同しこ とが円板彫加工要素１３と隔板２５の直径にも当てはまる。

上記のように互いに係合する加工要素１３に軸方向に続いて、第３図に詳しく示 す一部の加工要素１４が設げられている。この加工要素はそれぞれ、当該の軸と 同軸の円板２８を有する。円板２８は輪郭形状が円板２８の円形と異なるディス ク部材２９を担持する。

ディスク部材２９は円板２８と等しい又は好ましくはやや大きな厚さを有し、３ ００所で２つの外周面部分が張シ出して円板２８の外周面１４０に達する。２つ の外周面部分３０は同様の弓形外周面部分３１によって互いに連接されるから、 平面図で３２の所に隅角部が形成された、実質的にだ円形のディスク部材２９が 生じる。

ディスク部材２９の上に同軸の真円形隔板３３が取付けられており、その直径は 、隔板と隣の軸１のディスク部材２８が円板状加工要素１３と同様に、共同で動 作するように選定する。

互いにかみ合う隣接の軸１の加工要素１４は、それぞれ相互に９０°転回して軸 に配列され、その際、第１図で明らかなように、一方の軸のディスク部材２９は 上向き、隣の軸のディスク部材２９は下向きである。

それによって隣接する軸１のディスク部材２９が、基本的に第６図ないし第８図 で明らかなように共同で動作し、一方、ディスク部材２８と隔板３３は一前述の ように一加工要素１３のように相互作用することとなる。

上述の加工要素１４のグループに続いて各軸１上に軸方向に、第４図と第５図に 示す加工要素１５のグループがある。加工要素１５は実質的に、専ら、円形と異 なるディスク部材２９ｈから成る。ディスク部材２９ｈは基本的に第３図のディ スク部材２９と同様に形成されている。隣接するディスク部材２９！Ｌは軸上で 角度が食違い、隣合った軸のディスク部材２９ｈは第５図で明らかなようにかみ 合う。その際ディスタンスカラーと突設されたカラー肩部３４によって、第２図 による必要な軸方向ギャップ２６が！！ｇ！整される。ギヤ、７６ｏｒｔ；は加 工要素１３の場合と同じ大きさを有する。

加工要素１５のディスク部材２９ｇの間に真円形の隔板３５（第５図）が設けら れ、隣接の軸１に等しい高さに固設されており、その直径は隣接の軸の軸線間隔 から使用ギャッｆ（通常約０．５　ｍｙｎ未満）を差引いたものに等しい。隔板 ３５は、材料の滴状の滞まシが厚層側から薄層側へ、かみ合うディスク部材２９ ＆の間に到達することを阻止する。

各軸１は加工要素１５のグループに続いて、同軸の搬送スクリュー３７を担持す る。搬送スクリュー３７は下側ハウジング端部４の対応するピッチ円筒状空欠部 ３８に僅かな遊隙で通されている。ピッチ円筒状空欠部３８は第１０図で明らか なように、交差部で相互に移行する。

その場合、材料排出側の下側ハウジング端部４は最後の加工要素１５を取囲む区 域で３９の所に、下手に円錐形に細まる壁体部材を備えて形成されるから、材料 がゆるやかにスクリュー３７へ送られる処置が取られる。隣接するスクリュー３ ７が互いに係合するように配設され、スクリュー３７の長さは少くとも軸１の数 とスクリュー３７のリードとの積に等しい。スクリュー３７は確動的に搬送する 加工要素をなす。場合によっては一加工物に応じて一部の、同じく確動的に搬送 する加工要素に置き替えてもよい。

各ピッチ円筒状空欠部３８の下側から抽出路４０が、下側ハウジング端部４に形 成された環状路４１に通じる。環状路４１は、軸の軸線を含む仮想の円柱の外で 、この円柱と同軸に配設され、そこから少くとも１個の材料排出管４２が外へ通 じる。

材料供給側では上側ハウジング端部３の対応する同軸円柱孔４３の中に、実質的 にロゼツト状の壁体部材４４が密封挿着される。壁体部材４４は、個々の軸１に 配属された、軸１と同軸の櫓状凹陥部４５を有し、隣接する円板彫加工要素１３ の外側の一部をとの凹陥部によって、狭い遊隙で取囲む。櫓状凹陥部４５は、約 ３又は４個の円板彫加工要素１３にわたって延びるように定めた、僅かな軸方向 長さしかない。櫓状凹陥部４５によって一部を取囲まれた加工要素１３を含む上 記の短い区域の下手に、前述のように確動的に搬送する加工要素１４を含む区域 がある。加工要素１４の軸方向長さはそれぞれ少くとも円板彫加工要素１３の半 径に等しい。

櫓状凹陥部４５から成シ、加工要素１３の一部を取囲む区域は、下手に円錐形に 拡張する壁体部材４６を備えて構成される。また各櫓状凹陥部４５に星形に抽出 路４７が接続し、軸１の軸線を含む仮想の円柱を半径方向に間隔を置いて取囲む 環状路４８から出ておシ、この環状路４８に材料供給管４９が接続する。

ハウジング胴部５に配設された、添加物、例えば、着色料濃縮物のだめの交換可 能な供給管を５０に略図で示す。この供給管は軸１の少くとも１個の加工要素１ ３（又は１４．１５）の周囲で終わシ、それによって色彩の円滑な変更を可能に する。

最後に、６５０にもう一つの抽出管を示す。この抽出管がハウジングの外室５１ と内室１６を連通するから、２つの室は給気又は脱気のために作動することがで きる。

上述の装置は次のように動作する。

装置が重合体の均質化のために使用され、その粘度が処理の過程で増加するとし よう。

比較的流動性に富む材料が材料供給管４９、）状路４８及び抽出路４７を経て櫓 状凹陥部４５へ導かれ、そこで開口区域に隣接噴′る円板彫加工要素に被〃ｊさ れる。被危されブζ拐制は軸１の回転運動の結果、隣接して相互に運動する加工 要素１３の面の間で拡張され、ギャップの厚み２６．２７によって決まる薄層を なす。

この薄層は内室１６（第７図を参照）の区域にある。

軸１０回転方向を適当に選９Ｌ〜槽状凹陥部４５すなわち材料供給部全適当に配 列することによって、薄層が環状室５１を画成する加工要素の外側にあるように しく第８図）、又は、第６図に示すように、両側にほぼ等しい厚さの層が形成さ れるようにすることもできる。

加工要素１３乃至１５は一櫓状凹陥部４５とスクリュー３５の短い軸方向区域は 別として一軸１の全長にわたりて、内室１６に臨む内側も、環状室５１を画成す る外側も露出するように配設される。−′ｊ′なわち。

狭い遊隙を置いて相互作用する壁体部材によって隠蔽されない。ハウジング胴部 ５はむしろ大きな半伊方面間隔におる。

円板彫加工要素１３の水平に一整列された端面の上で前述のよう例拡張されて薄 層をなす材料は、各軸の軸線を中心に周方向に送られる際に再びギャップ２６に 向って運ばれ、ギャップ２６の手前でせき止めらｉｌ。

て膨田部を形成する。もはやギャッｆｚｓ（ｚｙ）に入り込めない材料はしばら く１１重力の作用により当該の加工要素１３の縁端を越えて下へ流れ、そとで次 のギヤ、７’　２６　％引込まれる（第２図に矢印６６で示すように）。

このように１１．て、通常、加工要素１３０片側に、第７図、第８図で明らかな ように、それに５４で示すドラムの外周面のように閉じた層が形成され、加工要 素１３の回転方向に駆動されて周回し、この層の中で材料が絶えず下・＼移動す る。その際、混和は再二繰返し薄い層に展延され、一方、薄層は厚層５４ど再三 繰返し統合され、混和されるから、材料の技部の均質化と混線が行われ、材料を 制御不能な狭いギヤツノ等に押し込む必要は全くない。軸１は垂直に配設され、 両側で支承されるから、加工要素の間のイヤツブの制御不能な変化をもたらす軸 のたるみが起こらない。

加工要素１３を通過する時に既に高い粘度を示した材料が加工要素１４の区域に 到達し、部材２Ｂ、３３が働かせる前述の効果に加えて、更にディスク状「だ円 形」部材３１による仁ねまぜ作用を受ける。しかし、このこねまぜ作用は、上記 のように形成された加工要素と該加工要素を僅かな遊隙で部分的に取囲む壁体部 材とを相互作用させて動作する公知の装置（例えばド・イツ連邦共和国特許出願 公開第３０３０５４１号による）のようにではなく、隣接してかみ合う加工要素 の相互に運動する面の間だけで行われる。

加工要素１４を通過し、ｆＣ後、粘度が更に増加した材料は加工要素１５の区域 に到達し、加工要素１５によって十分にこねまぜられる。この場合も材料は固定 壁部材等に接り、て加工される訳で々い。

隔板３５が加工要素１５の順次続くディスク部材２９１Ｌの間に配設され、軸の 軸線方向の材料の流れを中断する。

加工を完了した高い粘度の材料は最後に円錐形に狭まる面３９を経てスクリュー ３７の区域に到達し、スクリュー３７によって環状路４１及び材料排出管４を経 て圧出される。

加工材料の種類に応じて、前述のように２４０から送られる冷却剤によシ軸１の 加工要素１３乃至１５の区域を冷却することができる。材料が必要とするならば 、軸１と加工要素１３乃至１５を加熱することもできる。この目的のために、ハ ウジング胴部５に電気誘導コイル５５を装着する。誘導コイル５５は軸１全体を 取囲み、誘導的に鋭敏な加熱を行うことができる。

で作製する。最後に、更にセ料を流動状態に保つために、下側ハウジング端部４ はスクリュー３５０区域に環状ヒータ５６を具備することができる。

第９図、第１０図に示す実施態様は第１図の実施態様と同様の構造を有し、また 、原理的に同様に動作する。それ故、同じ又は対応し合う部材は同じ参照符号で 示し、その限りで再度の説明は不要である。

比較的高い粘度の材料を加工するためのこの実施態様の場合、軸１は材料供給側 に互いにかみ合うスクリュー　６０を具備する。スクリ、−６０はハウン７ング 部４ｉ４４のピッチ円筒状空欠部６１の中沈配設され、第１０図の下側ハウジン グ端部４の空欠部３８と同様に形成されている。補助的に上側ハウジング端部３ の環状路６２を介して材料供給を行うことができる。環状路６２は軸１の軸線を 含む仮想の円柱の内側にあって、抽出路６３を介して空欠部６１と連通する。

スクリュー６０に続いて搬送軸上に第４図、第５図による、材料をこねまぜる加 工要素１５だけが配設され、隔板３５（第５図）Ｋよって互い忙隔離される。

下側ハウジング端部４に同心に配設された負圧管６４が内室１６に接続し、星形 に配列された通路６５を介して、ハウジング胴部５が取囲む環状室５ノと連通ず る。このようにして内室１６と環状室５１の双方に負圧を働かせ、又は−管６４ を高圧ガス源に接続した場合は一給気することが可能である。

こうして形成され、負圧管６４及び通路６５を備えて構成された下側ハウジング 端部４は、更に、第１図の実施態様でも使用することができる。

上述の装置の第１図及び第９図による実施態様は重合体、粘性材料、液体その他 の材料の混合と均質化のために使用できるだけでなく、意外なことに微生物学的 方法のためにも使用することができる。すべての微生物学的物質変換過程におい ては、ミクロ領域で生物学的活性材料を激しく混合すると共に明蓚に輸送し、し かも処理を極めてていねいに行うことが決定的に重要だからである。軸１０回転 数を適当に選び、加工要素−特に１３−と加工要素の寸法を適当に選定すること によって、物質変換過程を逐次経過する個別段階に区分するととができ、その際 缶処理段階を独立に制御することができる。

上記の物質変換過程は生物学的活性材料への生物学的触媒の送り込み、酸素その 他の気体の材料への送り込み等である。また加工要素の自浄性、自己更新性熱交 換面に↓シミクロ領域の変換過程の温度制御が可能である。そのために軸１を前 述のように冷却又は加熱しさえすればよい。

軸１は、軸上に固設される加工要素１３，１４゜１５と一体に作ることもできる 。

実際に製作した装置でギャッｆ；ｔｅ、ｚｖの大きさについて次の値が好適であ ることが判明した。

材料の粘度（ｍＰａｓ）　ｌ　ギャッノの幅（朋）４０００００　１　０．７ Ｆｚ’ｇ、　−’ ７′／ン・Ｊ 弓・９ Ｆ′ｌ″”ｇ、　ｆ０ 国際調査報告 −−＝　１１．　ＰＣＴ／ＤＥ　８５／ｌ）０２８３ＡＮＮＥＸＴｏＴｈＥＩＮ ＴＥＲＮＡＴＩＯＮＡＬＳＥＡＲＣＨＲＥＰＯＲＴＯＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．冠状に配設され、垂直に整列され、同方向に駆動される軸平行の複数個の軸 を有し、各軸が複数個の、軸方向に逐次配列されて平行の平面にあるディスク状 加工要素を担持し、隣接する軸の加工要素がかみ合って互いに係合し、該加工要 素が軸と共に少くとも１個の内室を取囲み、加工要素の外周面がこの内室の区域 で露出するように配設され、ハウジングの内部に回転可能に支承された軸の軸端 側にそれぞれ材料供給及び排出装置が配属されて成る、液体、乳剤、懸濁物、粘 性材料その他の材料の連続的処理、例えば、混合、均質化、給気及び脱気、重合 のための装置において、軸（１）の長さの少くとも一部にわたって加工要素（１ ３，１４，１５）の外周面（１３０，１４０，１５０）が、内室（１６）と反対 側の外側でも露出するように配設されていることを特徴とする装置。 ２．加工要素が当該の軸（１）と同軸の真円形加工ディスク（１３）から成るこ とを特徴とする請求の範囲第１項に記載の装置。 ３．加工要素（１４，１５）が、軸の軸線と同心の円と異なる輪郭形状を有する 、当該の軸（１）と同軸の加工ディスク（２９，２９ａ）を備え、又は、該加工 ディスクから成り、加工ディスク（２９，２９ａ）が相互に角度をずらせて配設 されていることを特徴とする請求の範囲第１項又は第２項に記載の装置。 ４．隣接する加工要素（１３，１４，１５）の間で軸（１）上に同軸の真円形隔 板（３５）が配設され、隣接する軸（１）の隔板（３５）が実質的に同じ平面に あって対をなし、その半径の和が隣接する軸（１）の軸線間隔から使用ギャップ を減じたものに等しいように定められていることを特徴とする請求の範囲第２項 又は第３項に記載の装置。 ５．すべての軸（１）の隔板（３５）が等しい直径を有することを特徴とする、 請求の範囲第４項に記載の装置。 ６．軸（１）の長手にわたって種々の加工要素（１３，１４，１５）がグループ をなして設けられ、その内、真円形加工要素（１３）が低粘度状態の材料の加工 に配属されることを特徴とする請求の範囲第２項，第３項又は第４項に記載の装 置。 ７．相互作用する加工要素（１３，１４，１５）の互いに相対運動させられる面 の間に、０．７ｍｍ未満のギャップ（２６，２７）が設けられていることを特徴 とする上記請求の範囲第１項乃至第６項のいずれかの１に記載の装置。 ８．ハウジング（２）が材料供給及び排出側に、軸（１）の加工要素（１３，１ ４，１５，３７）をその周囲の少くとも一部にわたって約０．７ｍｍ未満の遊隙 で取囲む、軸方向に短いハウジング端部（３，４）を有し、かつ、２つのハウジ ング端部（３，４）が管状ハウジング胴部（５）によって、場合によっては、気 密に互いに連結され、ハウジング胴部の内面がこの胴部によって共に取囲まれた 加工要素の外周面（１３，１４，１５）から半径方向に隔たることを特徴とする 請求の範囲第１項乃至第８項のいずれかの１に記載の装置。 ９．材料供給側のハウジング端部（３）で、軸の軸線によって取囲まれた区域の 内側及び外側の双方又は一方にある材料供給用環状路（４８，６２）が配設され 、ハウジング端部（３）が取囲む加工要素（１３，６０）と連通することを特徴 とする請求の範囲第８項に記載の装置。 １０．材料供給側のハウジング端部（３）の、加工要素（１３，６０）を取囲む 区域が、下手に円錐形に拡がる壁体部（４６）を備えて構成されることを特徴と する請求の範囲第８項又は第９項に記載の装置。 １１．軸（１）がハウジング端部によって取囲まれた円板形加工要素（１３）が ある短い区域の下手に、確動的に搬送する加工要素（１４，１５，３７）の区域 を有し、その軸方向長さがそれぞれ円板形加工要素（１３）の少くとも半径に相 当することを特徴とする請求の範囲第２項及び第１０項に記載の装置。 １２．材料排出側のハウジング端部（４）の、加工要素を取囲む区域が、下手に 円錐形に細まる壁体部（３９）を備えて構成されることを特徴とする、請求の範 囲第８項乃至第１１項のいずれかの１に記載の装置。 １３．軸（１）がハウジング端部（４）によって取囲まれた区域に、確動的に搬 送する加要素（３７）を担持することを特徴とする請求の範囲第１２項に記載の 装置。 １４．確動的に搬送する加工要素が互いに係合するスクリュー（３７）であり、 その軸方向長さが少くとも軸（１）の数とスクリュー（３７）のリードとの積に 等しいことを特徴とする請求の範囲第１３項に記載の装置。 １５．材料排出側のハウジング端部（４）が少くとも１個の材料排出用環状路（ ４１）を有し、該環状路（４１）がハウジング端部（３）によって取囲まれる加 工要素と連通することを特徴とする請求の範囲第８項乃至第１４項のいずれかの １に記載の装置。 １６．材料排出及び材料供給側ハウジング端部（３，４）の双方又は一方が、加 工要素によって取囲まれた内室（１６）に通じ、負圧源に接続する負圧管（１８ ，６４）を有し、この負圧管が通路（６５，６５０）を介して、ハウジング胴部 （５）及び加工要素（１３，１４，１５）が半径方向に画成する環状室（５１） と連通することを特徴とする、請求の範囲第８項乃至第１５項のいずれかの１に 記載の装置。 １７．ハウジング（２）に少くとも１個の、場合によっては交換可能に配設され た添加物供給管（５０）が設けてあり、少くとも１個の軸（１）の加工要素の所 定の部分の近傍に通じていることを特徴とする上記請求の範囲のいずれかの１に 記載の装置。 １８．軸（１）及び金属製加工要素（１３，１４，１５；６０，３７）の双方又 は一方が、軸（１）全体を取囲むように配設された誘導コイル（５５）によって 誘導的に加熱されることを特徴とする上記請求の範囲第１項乃至第１７項のいず れかの１に記載の装置。 １９．軸（１）が中空に穿孔されており、冷却剤を送り込むことができることを 特徴とする上記請求の範囲第１項乃至第１８項のいずれかの１に記載の装置。 ２０．軸（１）の両端がハウジング端部（３，４）に支承されることを特徴とす る上記請求の範囲第１項乃至第１９項のいずれかの１に記載の装置。 ２１．微生物学的物質変換過程で生物学的触媒、酸素、ガスその他の物質を生物 学的活性材料に送り込むために使用することを特徴とする上記請求の範囲第１項 乃至第２０項のいずれかの１に記載の装置。