(57)【要約】  本発明は、撹拌又は分散装置（１）であって、気密に閉鎖された混合室（５）と、この混合室（５）内で中心軸線を中心にして駆動可能な工具（２）と、該工具（２）に駆動装置（４）の力を伝達するための棒状のエレメント（３）と、前記混合室（５）の外側に配置された駆動装置（４）とを有しており、前記棒状のエレメント（３）が、混合室（５）内への侵入部において、混合室（５）の壁部（７）の一部であるダイヤフラム（６）に結合されており、前記棒状のエレメント（３）が前記駆動装置（４）によって、よろめき運動で駆動され、それによって混合室（５）内に存在する棒状のエレメント（３）の端部が回転運動を実施するようになっている形式のものに関する。混合物の最適な撹拌、分散、細砕又は粉砕結果を得るために、前記工具（２）が、混合室（５）内に組み込まれた複数の細砕エレメント（２２）又は球によって形成されている。
2008539059.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撹拌又は分散装置（１）であって、気密に閉鎖された混合室（５）と、この混合室（５）内で中心軸線を中心にして駆動可能な工具（２）と、該工具（２）に駆動装置（４）の力を伝達するための棒状のエレメント（３）と、前記混合室（５）の外側に配置された駆動装置（４）とを有しており、前記棒状のエレメント（３）が、混合室（５）内への侵入部において、混合室（５）の壁部（７）の一部であるダイヤフラム（６）に結合されており、前記棒状のエレメント（３）が前記駆動装置（４）によって、よろめき運動で駆動され、それによって混合室（５）内に存在する棒状のエレメント（３）の端部が回転運動を実施するようになっている形式のものにおいて、
前記工具（２）が、混合室（５）内に組み込まれた複数の細砕エレメント（２２）又は球によって形成されていることを特徴とする、撹拌又は分散装置。
【請求項２】
ダイヤフラム（６）が棒状のエレメント（３）を支持している、請求項１記載の撹拌又は分散装置。
【請求項３】
前記棒状のエレメント（３）は、その駆動装置（４）に向いた側の端部が、駆動装置（４）の回転部分の偏心的な領域内にルーズに係合している、請求項１又は２記載の撹拌又は分散装置。
【請求項４】
駆動装置（４）がピン（４ｄ）を有しており、該ピン（４ｄ）がその駆動装置軸線と同軸的な横方向軸線を中心にして回転し、かつ棒状のエレメント（３）の駆動装置側の端部に当接している、請求項３記載の撹拌又は分散装置。
【請求項５】
棒状のエレメント（３）がダイヤフラム（６）と一体的に構成されている、請求項１から４までのいずれか１項記載の撹拌又は分散装置。
【請求項６】
棒状のエレメント（３）とダイヤフラム（６）とが、これらの材料の化学反応によって結合されている、請求項１から５までのいずれか１項記載の撹拌又は分散装置。
【請求項７】
棒状のエレメント（３）が、接着結合及び／又はフランジ結合、溶接結合又は緊締結合によって、ダイヤフラム（６）と結合されている、請求項１から６までのいずれか１項記載の撹拌又は分散装置。
【請求項８】
ダイヤフラム（６）が、場合によっては棒状のエレメント（３）と共に、残りの壁部（７）に、射出成形、接着、溶接又はこれと類似の結合手段によって結合されている、請求項１から７までのいずれか１項記載の撹拌又は分散装置。
【請求項９】
前記棒状のエレメント（３）が、複数の部分より構成されており、有利にはダイヤフラム（６）の両側でそれぞれ一体的に形成されている、請求項１から８までのいずれか１項記載の撹拌又は分散装置。
【請求項１０】
棒状のエレメント（３）が直線的に構成されている、請求項１から９までのいずれか１項記載の撹拌又は分散装置。
【請求項１１】
細砕エレメント（２２）が種々異なる大きさを有しており、かつ／又は種々異なる材料、特にガラス、金属材料又はセラミック材料より構成されている、請求項１から１０までのいずれか１項記載の撹拌又は分散装置。
【請求項１２】
混合室（５）に解除可能な蓋（８）が設けられている、請求項１から１１までのいずれか１項記載の撹拌又は分散装置。
【請求項１３】
特に混合室の蓋（８）内に設けられている壁部（７）のうちの１つに、貫通突き刺し可能なダイヤフラム（１３）が配置されている、請求項１から１２までのいずれか１項記載の撹拌又は分散装置。
【請求項１４】
棒状のエレメント（３）を支持するダイヤフラム（６）が、貫通突き刺し可能なダイヤフラムとして設けられている、請求項１から１３までのいずれか１項記載の撹拌又は分散装置。
【請求項１５】
軸平行な壁部（７）に、少なくとも部分的に突起、リブ又はこれと類似の、流れ分断装置（１０）が設けられている、請求項１から１４までのいずれか１項記載の撹拌又は分散装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撹拌又は分散装置（Ruehre-oder Dispergiervorrichtung）であって、気密に閉鎖された混合室と、この混合室内で中心軸線を中心にして駆動可能な工具と、該工具に駆動装置の力を伝達するための棒状のエレメントと、前記混合室の外側に配置された駆動装置とを有しており、前記棒状のエレメントが、混合室内への侵入部において、混合室の壁部の一部であるダイヤフラムに結合されており、前記棒状のエレメントが前記駆動装置によって、よろめき運動で駆動され、それによって混合室内に存在する棒状のエレメントの端部が回転運動を実施するようになっている形式のものに関する。
【０００２】
例えばドイツ連邦共和国特許第１５５７１８６号明細書又はドイツ連邦共和国特許第２４４００７９号明細書によれば、撹拌又は混合装置が公知である。この公知の撹拌又は混合装置においては、棒状のエレメントが、混合室内への侵入部においてダイヤフラムに結合されていて、それぞれ棒状のエレメントが、この棒状のエレメントに結合された駆動装置の力を伝達する際に、よろめき運動（taumelnde Bewegung）を行うようになっている。しかしながらこの装置においては、撹拌及び混合工具が棒状のエレメントに結合されているので、棒状のエレメントのよろめき運動を一緒に行う必要がある。これによって、この公知の装置は、ゆっくりとした回転数でしか駆動することができず、当該の作業つまり撹拌又は混合作業は、場合によっては不十分な効果しか得ることができない。しかも、この装置による力の伝達時にアンバランスが発生し、さらにこの装置は、よろめき回転運動を行う工具が設けられていることによって、大きい所要スペースを必要とすることになる。
【０００３】
そこで本発明の課題は、冒頭に述べた形式の装置を改良して、装置の小さい所要スペースにおいて良好な撹拌及び混合効果が得られるようにすることである。
【０００４】
この課題を解決した本発明によれば、前記工具が、混合室内に組み込まれた複数の細砕エレメント（Mahlelement）又は球によって形成されている。この場合、駆動装置の回転運動は、まず、棒状のエレメントのよろめき運動に変換され、この棒状のエレメントの、混合室内に存在する端部は回転運動を行う。さらにこの運動によって混合室内において、この混合室内に存在する例えば粉砕若しくは細砕エレメント等の混合部材が、棒状のエレメントの端部によって連行され、運動せしめられるようになる。この運動中に、細砕エレメント同士が何度もぶつかり合い、従って混合室の内容物が完全に混合されると共に、場合によっては駆動装置の相応に高い回転速度において、混合物の所望の粉砕又は分解、或いは分散が得られる。棒状のエレメントがダイヤフラムに支承されていることによって、またこの棒状のエレメントによるよろめき運動によって、所要スペースが著しく減少された混合室（この混合室内に混合物が入れられる）を実現することができる。この混合室内で、棒状のエレメントは、ダイヤフラムのフレキシブル性に基づく、所定の変位を伴ってよろめきながら運動し、細砕エレメント又は球並びに混合物自体を運動させるようになっている。
【０００５】
ダイヤフラムは変位することによって、棒状のエレメントの運動を可能にし、しかもこの場合、棒状のエレメントはその固有の軸線を中心として回転する必要はない。従って混合室内への棒状のエレメントの侵入部の領域にシールリング又はこれと類似のシールエレメントを設ける必要がなく、従って非気密になることはない。むしろ、駆動エレメントが侵入しているにも拘わらず、気密にシールされた混合室が得られ、しかも、この混合室内で工具は、この駆動エレメントによって機械的に回転せしめられる。
【０００６】
有利な形式で、ダイヤフラムの両側に配置された棒状のエレメントが、拡散又は分散装置の別の実施態様において、ダイヤフラムによって支持されている。
【０００７】
撹拌又は分散装置の別の実施態様に従って、棒状のエレメントの、駆動装置に向いた側の端部が、駆動装置の回転部分の偏心的な領域内にルーズに係合していれば、駆動装置の回転運動の所望の伝達及び変換が特に簡単に実現される。何故ならば、この場合、棒状のエレメントのよろめき運動は、棒状のエレメントの連行を介して、このために駆動装置に設けられた手段によって行われるからである。
【０００８】
分散装置の別の有利な実施態様によれば、駆動装置がピンを有しており、該ピンがその駆動装置軸線と同軸的な横方向軸線を中心にして回転し、かつ棒状のエレメントの駆動装置側の端部に当接しており、それによって棒状のエレメントがよろめき運動されるようになっている。
【０００９】
特に有利には、撹拌又は分散装置の構成において、棒状のエレメントがダイヤフラムと一体的に構成されている。しかしながら別の有利な実施態様において、棒状のエレメントを、混合室の壁部の部分としてのダイヤフラムとの結合することも考えられる。例えば、棒状のエレメントとダイヤフラムとの間のこのような結合部を、これら２つの部分を形成する材料の化学反応によって気密にシールし、力を伝達するように構成することができる。また、２つの部分を２成分射出成形法によって一体的な結合する、別の実施態様も考えられる。また、ダイヤフラムを棒状のエレメントに接着するか、又は棒状のエレメントを２つの部分より構成してフランジを備え、これらのフランジを両側でダイヤフラムと接触、溶接又は化学的に結合することも考えられる。いずれにしても前記すべての手段は、ダイヤフラムの気密なシール性を確実に得るために適している。また、相応に高い緊締力による、棒状のエレメントとダイヤフラムとの間の気密な緊締結合も可能である。
【００１０】
ダイヤフラムは壁部の部分として、この壁部に例えば緊締部材による緊締結合によって固定される。当該の壁部におけるダイヤフラムの固定の有利な実施態様によれば、ダイヤフラムが、場合によっては棒状のエレメントと共に、ダイヤフラムの残りの壁部に、射出成形、接着、溶接又はこれと類似の結合手段によって直接的に、つまり前記のような緊締部材等の付加的な手段なしで結合されている。
【００１１】
撹拌又は拡散装置の別の有利な実施態様によれば、棒状のエレメントが、複数の部分より構成されており、有利にはダイヤフラムの両側でそれぞれ一体的に形成されている。このような実施態様のために、種々異なる長さのほぼ棒状のエレメントが設けられており、これらの棒状のエレメントが後でダイヤフラムに配置され、それによって種々異なる長さの混合室及びひいては、場合によっては横断面が不変で容積が異なるものも実現可能である。
【００１２】
本発明による撹拌又は拡散装置の特に安価な解決策によれば、棒状のエレメントが直線的に構成されているか、若しくは直線的に延在している。しかしながら、別の幾何学形状の棒状のエレメントの構成も考えられる。つまり、それぞれの作業プロセスを補助する別のエレメント、例えば翼又はこれと類似の偏心的なエレメント（この偏心的なエレメントに棒状のエレメントが配置される）も考えられる。
【００１３】
撹拌又は拡散装置の使用目的に応じて、最適な結果を得るために、使用者は所望の作業プロセスの異なるパラメータの影響を利用することができる。例えば、混合物を粉砕する過程において、場合によっては、高速で駆動される少数の細砕エレメントだけを使用するようにし、これに対して、混合物を粉末にしたい場合は、低速で駆動されるより多くの細砕エレメントが使用される。この場合、細砕エレメントの大きさ及び材料も関係しているので、本発明の撹拌又は分散装置によれば、細砕エレメントは、種々異なる大きさ、例えば０．２５ｍｍ〜８ｍｍの間の大きさを有しており、かつ／又は種々異なる材料、例えばガラス、金属材料又はセラミック材料より構成されている。駆動速度と共に、それぞれ用いられる細砕エレメントのために、所望の結果を得るための、細砕エレメントを有する混合室の充填高さが、使用者によって個別に選択される。
【００１４】
有利な形式で撹拌又は分散装置の別の実施例によれば、混合室に解除可能な蓋が設けられており、この蓋は、混合室を充填するためにも、また工具を交換するためにも解除することができる。この場合、蓋は、必ずしも完全に取り除かなければならないものではなく、紛失しないようにするために、例えば混合室の外壁に対するなんらかの形式の付加的な結合手段、又はこれと類似の紛失防止手段を設けることができる。
【００１５】
特に蓋、又は撹拌又は分散装置の混合室の別の壁部が、貫通突き刺し可能なダイヤフラムを有していてもよく、このダイヤフラムを貫通して、カニューレ及び注射器を用いて混合物又は添加若しくは混合しようとする成分を混合室内に注入するか、或いは混合室から取り出すこともできる。特に有利なのは、この装置が実際に１回限りの使用しかできず、次いで廃棄され、例えばカニューレによる取り出しが行われる場合である。この場合、棒状のエレメントを支持するダイヤフラムは、貫通突き刺し可能なダイヤフラムとして予め設けられているので、別のダイヤフラムを設ける必要はない。貫通突き刺し可能なダイヤフラムとして複数のダイヤフラムを同時に設けることも勿論可能である。
【００１６】
また、有利な形式で、さらいに改善された混合及び分散結果を得るために、本発明による撹拌又は分散装置の別の実施態様によれば、軸平行な壁部に、少なくとも部分的に突起、リブ又はこれと類似の、流れ分断装置が設けられており、この流れ分断装置は、相応の過程を補助する。またそれと同時に、この流れ分断装置は、作業プロセスを進める別のエレメントを固定するために用いられる。
【００１７】
以下に、本発明を図面に示した実施例を用いて具体的に説明する。
【００１８】
図１は、第１実施例による撹拌又は分散装置の分解図、
図２は、垂直位置で下方に駆動装置を備えた、図１に示した撹拌又は分散装置の組み立てた状態における縦断面した側面図、
図３は、上方に配置された駆動装置を備えた、撹拌又は分散装置の別の実施例の縦断面した側面図、
図４は及び図５は、それぞれ、棒状のエレメント及び混合室内に配置された細砕（粉砕）エレメントを有する撹拌又は分散装置の実施例の横断面した端面側から見た図である。
【００１９】
図１は、符号１で示した撹拌又は分散装置を示しており、この撹拌又は分散装置はほぼ管状の円筒形体９を有している。この円筒形体９の内部に、気密に閉鎖された図示していない混合室５が形成されている。この混合室５内に、中央軸線を中心にして駆動される撹拌又は分散工具２が配置されている。この撹拌又は分散工具２に、棒状のエレメント３によって、駆動装置４の力が伝達される。駆動装置４はクラッチ４ｂと共に、混合室５の外側で撹拌又は分散装置１の下端部に配置されている。この撹拌又は分散装置１は駆動装置４に被せ嵌めることができ、この被せ嵌め領域においてバヨネット閉鎖部として形成された固定補助手段によって撹拌又は分散装置１の円筒形体９に固定可能である。同様に、図１に示されているように、棒状のエレメント３は混合室５内への入口においてダイヤフラム６に結合されている。棒状のエレメント３はダイヤフラム６と共に、混合室５内への入口において環状の閉鎖部材１５によって固定されており、それによってダイヤフラム６は混合室５の壁部７の一部を形成している。混合室５の壁部７の残りの部分は、円筒形体の壁部と、この壁部７の、前記駆動部４とは反対側の端部に存在する蓋８とによって形成されている。駆動装置４によって、棒状のエレメント３はよろめき運動で駆動され、棒状のエレメント３の、混合室５内に存在する端部は回転運動を行い、この場合、ダイヤフラム６は、この運動によってダイヤフラム６を所定の形式で変形させる捏ね運動を行う。またこの場合、球の形の細砕エレメント２２によって形成された工具２は、同様に運動せしめられ、棒状のエレメント３は、工具２の回転軸線に関連して偏心的に工具２に作用し、棒状のエレメント３はダイヤフラム６によって支持されている。
【００２０】
円筒形体９ひいてはダイヤフラム５を閉鎖するために、貫通突き刺し可能な（図面では見えない）ダイヤフラム６を備えた蓋８が設けられており、この蓋８は、円筒形体９の外側に形成されたねじ山によって、円筒形体９の、前記駆動部とは反対側の端部に取り付けられている。
【００２１】
図２には、撹拌又は分散装置１が組み立てた状態で示されていて、詳しく図示されていない基礎上に存在する駆動装置４に被せ嵌められている。この場合、駆動装置４は、モータ軸に軸方向で固定されたクラッチ４ｂを備えたモータ４ａを有している。このモータ４ａは、ダイヤフラム６と共に１つのユニットを形成している棒状のエレメント３を、回転運動によって駆動する。これは、ダイヤフラム６と一体的に構成された棒状のエレメント３の、駆動装置４に向いた側の端部が、回転軸線に対して垂直に延在するピン４ｄ（棒状のエレメント３の表面に当接している）によって連行される箇所で、クラッチ４ｂの室４ｃ内に偏心的にルーズに係合していることによって実施される。この場合、ピン４ｄは、駆動軸線に対して同軸的に延在する横方向軸線を中心にして回転する。このピン４ｄの位置及び直径は、棒状のエレメント３の両端部の回転運動の直径、若しくは棒状のエレメント３の駆動軸線に対する角度を規定する。駆動装置４に向いた側の、棒状のエレメント３の端部がクラッチ４ｂの室４ｃ内に偏心的に係合していることによって、棒状のエレメント３の、工具２に向いた側の端部も同様に、混合室５内に偏心的に係合する。
【００２２】
棒状のエレメント３の両端部がダイヤフラム６によって回転運動で駆動されるようになっているので、駆動装置４とは反対側の、棒状のエレメント３の端部においても、撹拌又は分散工具２（この場合、細砕エレメント２２としての種々異なる大きさの球）が駆動される。この細砕エレメント２２は、混合室５内にルーズに（緩く）配置されていて、細砕エレメント２２内に係合する棒状のエレメント３の端部の運動によって、図示していない撹拌、混合又は分散品はと共に運動する。
【００２３】
図２に同様に示されている、直線的に構成された、よろめき運動を行う棒状のエレメント３の両端部の回転運動に基づくダイヤフラム６の変位によって、運転中にダイヤフラムが捏ね作業にさらされ、この捏ね運動が変位若しくは変形を生ぜしめることが明らかである。この場合、ダイヤフラム６は、壁部７の内縁部において、混合室５から突き出す、混合室５の円錐形壁状の制限部７ａの自由端部に関連して、管状の閉鎖部材１５を用いて緊締によって固定されており、この場合、前記制限部７ａ及び閉鎖部材１５の互いに向き合う両端部に、ダイヤフラム６の厚味のある縁部を受容するための、それぞれ環状に延在する溝状の凹部１６が配置されている。
【００２４】
しかも、混合室内の軸平行な壁部７に、この壁部７に沿って延在する、流れ分断装置１０としての刃を備えたリブが配置されており、これに対して、閉鎖部材１５と混合室制限部との間に配置された、係止又はスナップ手段は詳しく示されていない。
【００２５】
撹拌又は分散装置１の、駆動装置４とは反対側の端部に蓋８が備えられており、この蓋８は、円筒形体９に配置された雄ねじ山を介して、円筒形体９にねじ被せられていて、それによって混合室の当該端部を閉鎖している。蓋８は、端面側で、貫通突き刺し可能なダイヤフラム１３を備えており、それによって、駆動装置４を取り外すと、混合室５内に存在する混合品に、それぞれのダイヤフラム６，１３を突き刺すことによって両端面側からアクセス（接近）可能であるが、また蓋８を開放することによって、混合品を混合室から取り出すこともできる。
【００２６】
図３は、図２に示した撹拌又は分散装置の主要な部分に相当する、撹拌又は分散装置１の実施例を示しており、勿論図２の実施例と同様に蓋８上に垂直に位置しているが、これに対して図３の実施例では、駆動装置４は撹拌又は分散装置１に上方から供給される。この場合、棒状のエレメント３の連行は、この実施例でも、駆動装置４の回転軸線に対して垂直に配置されたピン４ｄを介して行うこともできる。このピン４ｄに、駆動装置４に向いた側で、混合室５の外側に位置する棒状のエレメント３の端部が当接している。この棒状のエレメント３の端部は、混合室５内で、この場合、上方から下方に向かって撹拌又は分散工具２の細砕エレメント２２内に斜めに係合し、この細砕エレメント２２を、固有の円形運動によって同様に運動させる。
【００２７】
この場合、蓋８は、この蓋８に配置された、突き刺し可能なダイヤフラム１３（蓋８の端面側の入口開口を覆い、かつ閉鎖する）と共に、撹拌又は分散装置１の下方の閉鎖部及び、それと同時にスタンド面を形成する。
【００２８】
図４及び図５は、取り外した蓋８の方向から見た、駆動装置４に被せ嵌められた撹拌又は分散装置１の、運動している状態のほぼ円形横断面の異なる２つの位置、並びに丸味のつけられた端部を有する棒状のエレメント３の端部を示しており、該棒状のエレメント３の端部は、混合室５内にルーズに配置された細砕エレメント２２として構成された撹拌又は分散工具２内に係合する。棒状のエレメント３の、混合室５内に係合する端部は、その先端が面取りされている。棒状のエレメント３の、駆動装置４に向いた側の端部が、ダイヤフラム６を変位させるように、図示されていないピン４ｄに偏心的に作用することによって、混合室５内に存在する、棒状のエレメント３の端部も、駆動装置軸線に関連して偏心的に工具２に作用する。
【００２９】
また本発明は、気密に閉鎖された混合室５と、この混合室５内で中心軸線を中心にして駆動可能な工具２と、この工具２に駆動装置４の力を伝達するための棒状のエレメント３と、混合室５の外側に存在するこのような形式の駆動装置４とを備えた撹拌又は分散装置１に関するものである。この場合、棒状のエレメント３は、混合室５内への侵入部においてダイヤフラム６に結合されており、このダイヤフラム６は、混合室５の壁部７の一部であって、棒状のエレメント３に駆動装置４によってよろめき運動を与えるようになっているので、混合室５内に存在する、棒状のエレメント３の端部が回転運動を行う。
【００３０】
簡単な手段によって、最適な撹拌、分散、細砕又は粉砕効果を得るために、撹拌又は分散装置１は、工具２が混合室５内に設けられた複数の細砕エレメント２２又は球によって形成されている。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】第１実施例による撹拌又は分散装置の分解図である。
【図２】垂直位置で下方に駆動装置を備えた、図１に示した撹拌又は分散装置の組み立てた状態における縦断面した側面図である。
【図３】上方に配置された駆動装置を備えた、撹拌又は分散装置の別の実施例の縦断面した側面図である。
【図４】棒状のエレメント及び混合室内に配置された細砕（粉砕）エレメントを有する撹拌又は分散装置の実施例の横断面した端面側から見た図である。
【図５】棒状のエレメント及び混合室内に配置された細砕（粉砕）エレメントを有する撹拌又は分散装置の実施例の横断面した端面側から見た図である。
【図１】
2008539059.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2008539059.tif 000007
【国際調査報告】
2008539059.tif 000008
2008539059.tif 000009
2008539059.tif 000010
2008539059.tif 000011