TW201410317A - 用於混合，特別是用於分散的裝置及方法 - Google Patents

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Abstract

本發明的裝置包括一個外殼、一個分離裝置、以及一個轉子單元。外殼具有至少一個入口及至少一出口。分離裝置位於外殼內，並將外殼區分為第一處理區及第二處理區。設置在外殼內並可轉動的轉子單元是由第一區段及第二區段構成。在裝置運轉期間，利用轉子單元的第一區段可以在第一處理區將從入口進入的物質混合。第二處理區是在第一處理區的順流方向上位於分離裝置之後，並包含轉子單元的第二區段。轉子單元的第二區段具有一個拋出器，以改善混合物的排出。

Description

用於混合，特別是用於分散的裝置及方法
本發明涉及一種用於混合，特別是用於分散的裝置及方法。
實務上，例如顏料工業，經常需要將一規定數量的液體與一規定數量的粉狀固體(通常是顏料)混合。接著通常需將這種混合物送到帶有攪拌器的碾磨機中進行進一步的碾磨及分散。製造顏料及噴漆或其他類似產品均為其在工業上的典型應用。
所謂混合主要是指將物質或物質流匯合在一起，並盡可能達到均勻的組成，在本發明中，混合的目的是為了形成分散物，也就是彌散物。所謂分散物是指由至少兩種彼此不會或幾乎不會相互溶解或產生化學反應的物質構成的雜混合。分散的過程是使一種物質(分散相)盡可能均勻的分佈到另一種物質(分散劑或連續相)中，必要時還可使用碾磨輔助體，例如經常將球狀的碾磨輔助體加到帶有攪拌器的碾磨機中。本發明主要是涉及(形成)懸浮液(也就是分散物)，且其連續相是由一種液體構成，分散相是由一種固體構成。除了使分散相均勻 的分佈在連續相中，分散也意味以分散劑將要分散的物質潤濕，以及將要分散的物質磨碎(有時還包括接下來的穩定化)。磨碎通常是指將凝聚物分解成初始粒子。凝聚物及/或締合物(分子之間的締合是透過凡德瓦爾力或較強的化學鍵所形成)也可以在分散的過程中被磨碎成初始粒子。凝聚物也可以在沒有碾磨輔助體的裝置(例如均質分散機或溶解器)中被分解，但是凝聚物或結晶物的分解則需使用有碾磨輔助體的裝置中進行，例如有球形碾磨輔助體的帶有攪拌器的碾磨機。在廣義上，凝聚物也可以包括較大的結晶物或非晶形結構。如果是將凝聚物、結晶物、或非晶形結構磨碎，則是指確實的將這些物品磨碎。
用於混合兩種物質，特別是用於混合一種液體及一種固體(例如粉末)用的裝置通常具有一個外殼及一個位於外殼內的轉子。物質透過至少一根導引管被導入外殼。在裝置運轉期間，物質經由轉子被混合，然後被排出外殼。
US 6029853有描述用於分散之裝置及方法。此種分散裝置包括一個分散室、至少一個攪拌片、一個透過攪拌片的旋轉吸入液體、待處理之材料及分散介質的入口、一個出口、以及一個分離裝置。其中分離裝置係設置在出口處。透過分離裝置將碾磨輔助體與分散物分離。分離裝置還可以將分散物從出口排出，並攔截碾磨輔助體。
DE 200 09 105 U1描述一種將可流動之物質 均質化及/或分散的裝置。此種裝置包括一個定子及一個繞軸轉動的轉子，其中定子及轉子具有剪切元件及/或輸送元件。此種裝置還具有一個剪切區，剪切元件及/或輸送元件在馬達轉動時會通過這個剪切區。此外，此種裝置還具有至少一個輸入管道。輸入管道直接匯入剪切區。
這些已知裝置的缺點是僅能對少量的物質進行有效的磨碎。
WO 2007/104297 A2描述的裝置是在乾燥狀燥下先將礦物產品預磨碎，然後以液體潤濕及進行預碾磨。在這個磨碎過程的結尾使產品通過一個縫隙寬度在50nm至3mm之間的環形縫隙，此環形縫隙的作用如同一個使在其內的懸浮液達到較大之自由度的磨碎裝置。此種裝置無需用碾磨輔助體(例如圓珠)。在接下來的一個獨立的處理階段(“最終階段”)中可以達到所希望的最終細度。
從將所產生的混合物排出裝置的觀點來看，這些已知的裝置也是有缺點的。另一個缺點是，有時需並聯使用其他的輔助裝置(例如幫浦)，才能吸入待處理的物質(視物質種類而定)。
本發明的目的是消除先前技術的缺點，特別是要提出一種用於混合的裝置及方法，以便能夠進行有效的混合，特別是分散，以及以盡可能緊湊的裝置構造達到更好的排出效果。
採用本發明提出之獨立專利申請項目的裝置 及方法即可達到上述目的。有利的實施方式則記載於附屬專利申請項目、以及的描述及圖式中。
本發明的裝置包括：一個外殼，其具有至少一個(較佳是兩個)入口及至少一個出口、一個設置在外殼內並將外殼區分為第一處理區及第二處理區的分離裝置、以及一個設置在外殼內並能夠轉動的轉子單元，其中第一處理區具有轉子單元的第一區段，因此在裝置運轉時能夠在第一處理區以轉子單元的第一區段將從至少一個入口進入的物質混合，同時具有轉子單元之第二區段的第二處理區係沿第一處理區的順流方向位於分離裝置之後，其中轉子單元的第二區段具有一個拋出器。
例如本發明的裝置可用於製作噴漆(尤其是汽車用噴漆)、印刷用油墨、彌散顏料、乳膠、陶瓷分散劑或其他類似產品。此外，本發明的裝置亦可作為預混合單元或預分散單元，接著可以將本發明的裝置製成的混合物送入一個帶有攪拌器的碾磨機，以使分散物達到更高的細度。相較於先前技術，透過以本發明的裝置作為預混合單元或預分散單元，能夠在接下來的帶有攪拌器的碾磨機使用更小的碾磨補助體(通常是球形)，以提高帶有攪拌器的碾磨機的工作效率。
透過該至少一個入口可將至少兩種物質輸入裝置。例如一種固體(例如粉末)及一種液體。一種變化方式是每一種物質均經由一個本身專用的入口被輸入裝置，其中每一種物質都是被輸入第一處理區。如果裝置僅具有一個入口，則是將要混合的物質按照配方先進行 預混合，然後再輸入裝置。較佳是具有兩個出口，這樣就可以將分開的物質流(分散劑及分散相)輸入裝置。
本發明的裝置通常是用於處理及/或形成低至中等黏度的混合物。本發明的裝置在適當的運轉條件下測得之待形成之產品的混合物的動態黏度通常介於0.1至20000mPas之間。適當的運轉條件介於-10℃至110℃之間，較佳是介於室溫至60℃之間。
在裝置運轉期間，至少一種物質(較佳是一或數種固體)會因為在外殼內轉動的轉子單元而自動被吸入。因此無需以強制性的輸送裝置輸送固體。相較於先前技術的裝置，本發明之裝置在轉子單元的第二區段設置的拋出器吸收作用，而且可以透過轉子單元的圓周速度調整這個吸收作用，這個吸收作用可改善混合物自裝置排出的情況，此部分將在本文後面詳細說明。此外，本發明的裝置也可以使液體被自動吸入。
如前面所述，在裝置運轉期間，至少有兩種物質會通過至少一個入口進入裝置的第一處理區。由於轉動的轉子單元的第一區段，該至少兩種物質會在第一處理區內混合。轉子單元的第一區段較佳是包括一個已知的攪拌片，這個攪拌片除了能夠透過附著作用帶動微粒外，還能夠透過形狀配合效應(例如穿過攪拌片的通道)帶動微粒。
轉子單元的第一區段轉動產生的離心力使混合物及之後的物質流從第一處理區朝分離裝置的方向流動，拋出器在第二處理區內產生的負壓會進一步強化這 個流動，此部分將在本文後面詳細說明。
分離裝置可以靜態縫隙、動態縫隙或此二種縫隙的組合。所謂靜態縫隙是指未受轉子至少部分限制構成的縫隙。所謂動態縫隙是指在轉子及裝置之靜態元件之間構成的縫隙。分離裝置也可以同時具有靜態縫隙及動態縫隙。靜態縫隙及動態縫隙的縫隙寬度不必相同。
靜態分離裝置的元件可以與外殼固定連接，或是與轉子單元的第一區段固定連接。分離裝置的適當的元件可以從外殼表面垂直延伸到外殼內部，因此具有反向的軸向終端。
分離裝置的另一個任務是作為較大型雜質(例如可能存在於固體內的雜質)的分離點。此種雜質可以是大型粒狀的雜質。透過分離裝置至少可以攔截這種雜質。
分離裝置的縫隙寬度不應大於拋出器到外殼的最小距離。透過這種方式可以有效的防止拋出器受損。除此之外還有不同的實施方式可以達到這個目的，本文後面將以其中若干個實施方式為例進行說明。
如果分離裝置的元件以第一終端固定在外殼上，則在分離裝置的第二終端(也就是與分離裝置的這個元件的第一終端反向的終端)及轉子單元的第一區段(例如攪拌片)之間形成一個縫隙。在這種情況下，轉子單元的第一區段較佳是至少部分延伸到分離裝置內。如前面所述，以這種方式形成的縫隙稱為動態縫隙。這樣就可以在分離裝置及轉子單元的第一區段之間形成至少一個 平面縫隙或軸向縫隙。此外，轉子單元的第一區段可以帶有一個凸緣，這樣就可以在轉子單元的第一區段及分離裝置之間也形成一個軸向縫隙。
一種替代方式是將分離裝置的元件固定在轉子單元的第一區段上。這樣做可以在分離裝置在裝置運轉期間會轉動的元件及外殼之間形成動態縫隙。
根據一種有利的實施方式，分離裝置本身就具有縫隙。以下稱這些縫隙為靜態縫隙。靜態縫隙的縫隙寬度相當於動態縫隙的縫隙寬度。可以將分離裝置的縫隙寬度設計成在正確使用的情況下，僅讓粒徑小於4mm、3mm、2mm、或小於0.25mm的微粒能夠通過分離裝置。這樣就可以攔截較大的微粒，特別是異物，以避免本發明的裝置受損。這是因為粒徑大於拋出器及外殼之間的距離的微粒不會通過分離裝置。
混合物質通過分離裝置後到達第二處理區。轉子單元的帶有拋出器的第二區段位於第二處理區。透過拋出器的轉動會形成一個對本發明而言有利的壓力差。
此外，拋出器亦可支援在第一處理區內形成的混合物從出口排出。為此拋出器較佳是具有多個鏟子、槳葉、或類似裝置。拋出器在外殼內延伸的方式使外殼及拋出器之間僅形成很小的距離。拋出器及外殼(或其他靜態構件)之間的合理距離的下限是由裝置的製造公差及拋出器必需能夠從靜態構件旁自由通過的強制性條件決定，在這符合邊界條件的前提下，可以盡可能選 擇最小的距離。這個距離通常是在20mm至0.25mm、15mm至0.25mm、或5mm至0.25mm之間。以這種方式選擇的拋出器及外殼之間的距離能夠在拋出器及外殼之間產生額外的分散效應。這可以進一步提高所形成之混合物的品質。
在混合物經由出口離開裝置後，可以將混合物可以再度送入本發明的裝置，或是送到下一站接受進一步的處理，例如送入帶有攪拌器的碾磨機。
如前面所述，本發明的裝置的一個優點來自於分離裝置過濾異物的功能及產生的有利的吸入作用。同樣的，透過在本發明的裝置內進行的物質混合能夠產生一種在接下來的處理步驟中比使用先前技術更容易處理的預混合物，例如可以將較小的球珠加到接下來的帶有攪拌器的碾磨機中。視應用情況而定，也可以完全沒有後續的裝置。
根據一種有利的實施方式，轉子單元包括一個轉子片，這個轉子片延伸穿過分離裝置的元件，並與這些元件構成一個動態縫隙。因此轉子單元的第二區段與轉子軸之間的軸向距離會大於轉子單元的第一區段與轉子軸之間的軸向距離。這種構造方式相當平坦，而且易於實現。因此這種構造方式的成本較低。
一種變化方式是，轉子單元的第一區萬及第二區段是沿著轉子軸相鄰設置。特別是這樣做可以將轉子單元的第一區萬及第二區段以轉子單元的一個驅動軸為準彼此上下疊在一起。在這種實施方式中，可以將分 離裝置設置在轉子單元的第一上區上靠近驅動軸的位置，相較於前面提及的實施方式，這樣做可以減輕分離裝置在本發明的裝置運轉時的負荷。這個部分將在本文後面配合圖式詳細說明。
根據另一種有利的實施方式，球形碾磨輔助體係設置於第一處理區。在本發明中，所謂碾磨輔助體包括每所有可自由移動及對固體產生物理作用的介質，特別是對凝聚物、結晶及非晶形結構產生混合、(強烈的)分散及/或確實磨碎等作用。設置於第一處理區的碾磨輔助體被稱為碾磨輔助體填充。在第一次使用本發明之裝置中的碾磨輔助體之前，碾磨輔助體填充通常具有直徑盡可能一致(直徑差異很小)的碾磨輔助體。例如碾磨輔助體的直在0.5mm至8mm、1mm至3mm、或0.7mm至2mm的範圍。例如碾磨輔助體填充含有直徑8mm的碾磨輔助體。例如另一種碾磨輔助體填充含有直徑1mm的碾磨輔助體。
在使用碾磨輔助體的實施方式中，分離裝置的另一個任務是攔截第一處理區內的碾磨輔助體。與此相應的，分離裝置的縫隙寬度(包括動態縫隙及靜態縫隙的縫隙寬度)也必須與此任務配合。因此縫隙寬度較佳是最大相當於碾磨輔助體的半個直徑，而且最好是在前面提及的尺寸範圍內。
根據一種有利的實施方式，為了強化固體的分散及使第一處理區內的碾磨輔助體鬆散，在第一處理區內設有混合器具。可以將混合器具設置在轉子單元的 第一區段或外殼上，亦在同時設置在轉子單元的第一區段或外殼上。例如混合器具是從外殼及/或轉子單元的第一區段垂直伸入第一處理區的桿子。透過這種方式可以防止碾磨輔助體聚集在分離裝置上。
本發明的混合方法特別適於在本發明的裝置上被執行，其包括以下的步驟：將至少兩種物質，特別是一種固體及一種液體，輸送到裝置中，然後利用轉動的轉子單元的第一區段使該至少兩種物質在第一處理區內混合，並導引混合物通過分離裝置進入位於順流方向的第二處理區，然後利用設置在轉子單元的第二區段上的拋出器將混合物從第二處理區排出。
第一處理區進行預分散。分散物在第二處理區內被拋出器進一步細化及均勻化。可以在第一處理處之前加上一個預混合階段，此部分將在以下的實施例中加以說明。
本發明的混合方法具有已經在前面關於裝置的說明中提及的優點。因此其優點及作用方式均可參照前面提及之本發明的裝置的實施方式。
根據一種有利的實施方式，在排出混合之前，混合方法還包括另一個步驟：在第二處理區內分散混合物，特別是在拋出器及外殼之間。如前面所述，如果拋出器及外殼之間的距離夠小，則可以在第二處理區內產生強力的分散。
根據另一種有利的實施方式，混合方法還包括另一個步驟：利用球形碾磨輔助體在第一處理區內將 混合物(強力)分散，其中分離裝置的縫隙較佳是小於或等於碾磨輔助體的直徑的一半。
另一種有利的方式是，裝置在外殼的第一處理區及/或轉子單元的第一區段具有混合器具。這種實施方式的優點請參照前面關於本發明之裝置的相關實施方式的說明。
1,3,5,7,9,110‧‧‧裝置
10‧‧‧外殼
12‧‧‧第一處理區
14‧‧‧第二處理區
16‧‧‧預混合區
18‧‧‧隔板
20‧‧‧液體管路
22‧‧‧固體管路
30‧‧‧粉末
32‧‧‧容器
34‧‧‧配料元件
40‧‧‧分離裝置
42‧‧‧分離元件
50‧‧‧轉子單元
52‧‧‧驅動軸
54‧‧‧第一區段
56‧‧‧第二區段
58‧‧‧開口
60‧‧‧鏟子
62‧‧‧預混合區段
70‧‧‧出口
80‧‧‧碾磨輔助體
82‧‧‧混合器具
90‧‧‧存放漏斗
94,96‧‧‧滑閥
98‧‧‧旁通管
100‧‧‧液體容器
102‧‧‧攪拌器具
以下配合圖式詳細說明本發明的裝置的其他優點。在以下的圖式中，相同的元件符號代表相同的元件。其中第1圖：本發明的裝置的第一種實施方式的剖面圖。
第2圖：本發明的裝置的第一種實施方式在開啟狀態時的俯視圖。
第3圖：本發明的裝置的第二種實施方式的剖面圖。
第4圖：本發明的裝置的第三種實施方式的剖面圖。
第5圖：本發明的裝置的第四種實施方式的剖面圖。
第6圖：本發明的裝置的第五種實施方式的剖面圖。
第7圖：本發明的裝置的第六種實施方式的剖面圖。
第8圖：本發明之混合方法的流程示意圖。
本發明的裝置特別適於用來將一種固體(例如粉末)與一種液體混合。例如可以利用本發明的裝置製作噴漆，特別是汽車用噴漆。較佳是將本發明的裝置用於製作低黏度至中黏度的混合物。
第1圖及第2圖分別顯示本發明的裝置1的 第一種實施方式的剖面圖及俯視圖。以下將裝置1運轉時的情況。根據圖式2，裝置1的一個轉子單元是以順時針方向轉動。
裝置1具有一個外殼10。外殼10具有一個液體入口及一個固體入口。可以經由相應的管路20、22輸入液體及固體。
例如固體是一種存放在容器32中的粉末30。例如液體是從箭頭A的方向被送入裝置的水、油或溶劑，或是被裝置吸入的水、油或溶劑。本文後面有關於裝置1的吸入效應的詳細說明，因此不在此處多作說明。
分離裝置40位於外殼10內，並將外殼10區分為第一處理區12及位於順流方向的第二處理區14。此外，在外殼10內還設有轉子單元50，此轉子單元50受本身之驅動軸52驅動。轉子單元50具有位於第一處理區的第一區段54，以及位於第二處理區14的第二區段56。
轉子單元50的第一區段54具有多個開口58。被輸入的粉末30可以透過開口58與液體共同分佈在整個第一處理區12中。轉子單元50的轉動及第一區段中的開口58使粉末30能夠與液體達到充分混合。
在裝置1運轉期間，由於轉子單元50轉動的關係，在第一處理區12內形成的混合物會朝分離裝置40的方向徑向向外流動。在這個實施例中，分離裝置40從外殼10的底部或頂部朝轉子單元50之第一區段54的 表面的方向垂直延伸。分離裝置40具有複數個靜態縫隙及至少一個動態縫隙。這些靜態縫隙是在分離裝置40形成。例如分離裝置是由一個具有相應之靜態縫隙的基本構架所構成。一或複數個動態縫隙是形成於轉子單元50的第一區段54及分離裝置40之間。圖式中顯示一個平面縫隙。此外，轉子單元50的第一區段56還可以具有一個凸緣，這樣就可以在分離裝置40及轉子單元50的第一區段之間形成一個軸向動態縫隙。例如動態縫隙及靜態縫隙都小於或等於4mm。透過這種方式可以有效的攔截粉末30中的大型粒狀異物。如本文後面的說明，這是特別有利的，因為這樣可以避免轉子單元50的第二區段56受損。
在裝置運轉期間，在第一處理區12內形成的混合物會通過分離裝置40流入第二處理區14。
在轉子單元50的第二區段56上設有一個拋出器。這個拋出器可以是由多個鏟子60所構成。透過鏟子60會在裝置1內產生一個壓力差，因而至少使粉末30本身可以被運轉中的裝置吸入。因為具有拋出器的關係，因此本發明的裝置1具有比已知的裝置更強的吸入作用。透過這種方式，使本發明的裝置1無需使用將固體輸入裝置1的強制輸送設備。
此外，鏟子60與外殼10的徑向及軸向距離均小於2mm。透過這種方式，除了在第一處理區12內進行混合外，在第二處理區10內也可以在鏟子60及外殼10之間實現分散。此外，鏟子60亦於混合物沿箭頭B 的方向從外殼10的出口70排出。除了第2圖顯示的形狀外，鏟子60也可以具有振動式的形式，這有助於改善裝置1的空氣動力特性。
例如可以將從出口70離開裝置1的混合物再度輸入第一處理區12。另一種方式是將混合物送到下一站接受進一步的處理。
第3圖顯示本發明的裝置3的第二種實施方式。和第1圖及第2圖顯示的第一種實施方式不同的是，裝置3在第一處理區12還具有碾磨輔助體80。此外，轉子單元50的第一區段54還設有混合器具82。
利用碾磨輔助體80及混合器具82不僅可以在第一處理區12內使粉末30與液體混合，還可以實現凝聚物、結晶或非晶形結構的(強力)分散至確實磨碎。混合器具82的另一個任務是使碾磨輔助體80不會聚集在分裝置40中，而是保持移動狀態。較佳是外殼10也具有混合器具。
碾磨輔助體的大小主要是由要處理的物質決定。通常碾磨輔助體的直徑小於或等於8mm、較佳是小於或等於3mm、或最好是小於或等於1mm。為了使分離裝置40在這些情況下能夠有效的在第一處理區12內攔截碾磨輔助體80，縫隙寬度不能大於所使用之碾磨輔助體80的直徑的一半。這個要求對動態縫隙及靜態縫隙均適用。
第4圖顯示本發明的裝置5的第三種實施方式。以驅動軸52為準，這種實施方式是一種水平的裝置 5。相反的，第1至3圖顯示的實施方式是垂直的裝置1、3。
第4圖的裝置5的工作方式基本上和前面描述的其他實施方式是一樣的。第4圖的裝置5與第3圖的實施方式的不同之處僅在於第4圖是水平的裝置，而第3圖是垂直的裝置。此外，根據第4圖，裝置5具有一個存放固體用的存放漏斗90，其中固體是沿箭頭C的方向被送入裝置。同樣的，液體管路20也具有一個滑閥94。
液體也可以經由旁通管98從固體入口對面的外殼側被送入第一處理區12。為此旁通管98的一個終端係設置在第一處理區12，而旁通管98的另一個終端則是在滑閥94的逆流方向上設置在液體管路20上。旁通管98也具有一個滑閥96。
液體是從液體容器100被送入第一處理區。同樣的，從出口70排出的混合物也是被送入液體容器100。液體容器100具有攪拌液體用的攪拌器具102。
因此裝置5的第三種實施方式能夠使混合物多次通流經裝置5，所以能夠改善要形成之混合物的品質，以及更精確的調整分散性。
第5圖顯示本發明的裝置7的第四種實施方式。根據這種實施方式，在固體管路22有設置一個位於存放漏斗90旁邊的配料元件34。例如配料元件34是一種計數輪閘門。利用配料元件34可以更精確的管理進入第一處理區12的固體。
同樣的，裝置7在轉子單元上也具有一個預混合區段62。預混合區段62與轉子單元的第一區段54及第二區段56彼此軸向間隔一段距離，且位於此二者的逆流方向，而且是位於外殼10的一個預混合區16內。預混合區段62到外殼10的距離大於轉子單元的第一區段54及第二區段56到外殼10的距離。在裝置7運轉期間，預混合區段62的任務是在預混合區16將粉末與液體預混合。粉末及液體會先從各自的入口移動到預混合區16，並在該處透過轉子單元50的預混合區段62進行預混合。預混合物從預混合區16經由分離元件42流入第一處理區14。分離元件42的任務是攔截碾磨輔助體80。因此動態及靜態縫隙的縫隙寬度及/或開口大小較佳是小於或等於4mm。這個要求亦適用於分離裝置40的縫隙寬度。其他的物質流亦適用前面關於實施方式的說明，以避免非必要的重複說明。
第6圖顯示本發明的裝置9的第五種實施方式。根據這種實施方式，第一處理區12及第二處理區14彼此軸向間隔一段距離。與此相應的，轉子單元的第一區段54及乙二區段56也是彼此軸向間隔一段距離。此外，轉子單元的第二區段56具有開口58。這些開口是分佈在鏟子60及轉子單元驅動軸52之間。裝置9的一般作用方式與第1至4圖描述的作用方式相同。基於這個原因，此處不再重複說明。
和第6圖實施方式一樣，在第7圖顯示的第六種實施方式中，第一處理區12及第二處理區14彼此 軸向間隔一段距離，此外，在第一處理區12及第二處理區14之間設有一個位於外殼內的隔板18。分離裝置40在轉子單元的第一區段54上與驅動軸52相鄰。因此在分離裝置40及隔板18之間會形成一個動態縫隙。這個動態縫隙可以是一個平面縫隙。
第六種實施方式特別有利，因為分離裝置40無需和其他實施方式一樣攔截碾磨輔助體。在第六種實施方式中，由於有離心力作用在碾磨輔助體80上，使碾磨輔助體80從分離裝置40被向外輸送。
第8圖顯示本發明的混合方法的流程。本發明的混合方法使用本發明的裝置。在步驟I中至少有兩個物質，特別是一種固體及一種液體，被輸送到裝置1；3；5；7；9；110的第一處理區12。
在接下來的步驟II中，轉動的轉子單元50的第一區段54使該至少兩種物質在第一處理區12內混合。如果裝置1；3；5；7；9；110在第一處理區12具有碾磨輔助體80，則混合物在第一處理區12內還會被(強力)分散，其中碾磨輔助體80較佳是球形的碾磨輔助體。如前面關於裝置1；3；5；7；9；110的不同的實施方式的說明，在這種情況下，分離裝置的縫隙寬度小於或等於碾磨輔助體80的直徑的一半。
接著所形成的混合物會通過分離裝置40流入位於逆流方向的第二處理區14(步驟III)。在步驟IV中，混合物會在第二處理區14內進行分散，特別是在拋出器及外殼10之間。
在接下來的步驟V中，混合物會透過設置在轉子單元的第二區段上的拋出器從第二處理區被排出。
1‧‧‧裝置
10‧‧‧外殼
12‧‧‧第一處理區
14‧‧‧第二處理區
20‧‧‧液體管路
22‧‧‧固體管路
30‧‧‧粉末
32‧‧‧容器
40‧‧‧分離裝置
50‧‧‧轉子單元
52‧‧‧驅動軸
54‧‧‧第一區段
56‧‧‧第二區段
58‧‧‧開口
60‧‧‧鏟子
70‧‧‧出口

Claims (16)

  1. 用於混合，特別是用於分散的裝置(1；3；5；7；9；110)，包括：a)一個外殼(10)，具有至少一個、較佳是兩個入口及至少一個出口(70)，b)一個分離裝置(40)，設置在外殼(10)內並將外殼(10)區分為第一處理區(12)及第二處理區(14)，c)一個轉子單元(50)，位於外殼(10)內，其中d)第一處理區(12)具有轉子單元(50)的第一區段(54)，因此在裝置(1；3；5；7；9；110)運轉時能夠在第一處理區(12)以轉子單元(50)的第一區段(54)將從至少一個、較佳是兩個入口進入的物質混合，同時e)具有轉子單元(50)之第二區段(56)的第二處理區(14)係沿第一處理區(12)的順流方向位於分離裝置(40)之後，其中f)轉子單元(50)的第二區段(56)具有一個拋出器。
  2. 如申請專利範圍第1項的裝置(1；3；5；7；9；110)，其中第一處理區(12)及第二區段(56)之構造可實現分散。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項的裝置(1；3；5；7；9；110)，其中拋出器設置在轉子單元(50)的第二區段(56)上的方式使其在正常運轉下，以小於20mm、較佳是小於15mm、或最佳是小於5mm的距離從裝置的靜態元件旁邊經過，較佳是從外殼(10)旁邊經過。
  4. 如前述申請專利範圍中任一項的裝置(1；3；5；7；9；110)，其中轉子單元(50)在一垂直於旋轉軸的斷面上基本上是圓形的，且延伸通過分離裝置(40)，或是轉子單元(50)的第一區段(54)及第二區段(56)彼此軸向間隔一段距離。
  5. 如前述申請專利範圍中任一項的裝置(1；3；5；7；9；110)，其中在裝置(1；3；5；7；9；110)運轉期間，可以透過拋出器對至少一個出口產生吸入效應。
  6. 如前述申請專利範圍中任一項的裝置(1；3；5；7；9；110)，其中拋出器具有多個鏟子(60)或槳葉。
  7. 如前述申請專利範圍中任一項的裝置(1；3；5；7；9；110)，其中：- 分離裝置(40)的元件固定在外殼(10)上，因而在分離裝置(40)的這些元件及轉子單元(50)之間，特別是在分離裝置(40)的這些元件及轉子單元(50)的第一區段之間，形成一個動態縫隙；- 或是分離裝置(40)的元件固定在轉子單元(50)上，特別是固定在轉子單元(50)的第一區段(54)上，因而在分離裝置(40)的這些元件及外殼(10)之間形成一個動態縫隙。
  8. 如前述申請專利範圍中任一項的裝置(1；3；5；7；9；110)，其中分離裝置(40)具有多個形成於分離裝置(40)內的靜態縫隙。
  9. 如申請專利範圍第7項或第8項的裝置(1；3；5；7；9；11())，其中動態及/或靜態縫隙小於或等於4mm、 較佳是小於或等於3mm、或最佳是小於或等於2mm。
  10. 如前述申請專利範圍中任一項的裝置(1；3；5；7；9；110)，其中在第一處理區(12)內設有碾磨輔助體(80)，特別是球形碾磨輔助體。
  11. 如申請專利範圍第10項的裝置(1；3；5；7；9；110)，其中動態及/或靜態縫隙小於或等於碾磨輔助體(80)之直徑的一半。
  12. 如前述申請專利範圍中任一項的裝置(1；3；5；7；9；110)，其中轉子單元(50)的第一區段(54)及/或外殼(10)在第一處理區(12)內具有混合器具(82)。
  13. 如前述申請專利範圍中任一項的裝置(1；3；5；7；9；110)，其中可以將一種固體，特別是一種粉末，以及一種液體，送入裝置(1；3；5；7；9；110)進行混合。
  14. 用於混合，特別是用於分散的方法，特別是應用如申請專利範圍第1項至第13項中任一項的裝置(1；3；5；7；9；110)，包括以下的步驟：a)將至少兩種物質，特別是一種固體及一種液體，輸送(I)到裝置(1；3；5；7；9；110)的外殼(10)內，然後b)利用轉動的轉子單元(50)的第一區段(54)使該至少兩種物質在第一處理區(12)內混合(II)，以及c)導引(III)混合物通過分離裝置(40)進入位於順流方向的第二處理區(14)，d)選擇性步驟：在第二處理區(14)內分散(IV)混合物，特別是在拋出器及外殼(10)的一個壁面或其他 靜態元件之間，然後e)利用設置在轉子單元(50)的第二區段(56)上的拋出器將混合物從第二處理區(14)排出(V)。
  15. 如申請專利範圍第13項或第14項的混合方法，其中在步驟b)中利用碾磨輔助體(80)，特別是球形碾磨輔助體，在第一處高區(12)內將混合物分散，特別是強力分散，其中分離裝置(40)的動態及/或靜態縫隙小於或等於碾磨輔助體(80)的直徑的一半。
  16. 如申請專利範圍第13項至第15項中任一項的混合方法，其中裝置(1；3；5；7；9；110)在外殼(10)的第一處理區(12)及/或轉子單元(50)的第一區段(54)具有混合器具(82)。
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