B e s c h r e i b u n g

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung von Na- nofasern, insbesondere Nanozellulose aus einem Fasern, insbesondere Zellstoff bzw. Zellulose, beinhaltenden Stoffgemisch.

Bislang wurde eine Reihe von Vorrichtungen und Verfahren zur Herstellung von Nanofasern aus natürlichen Rohstoffen, insbesondere aus Zellulose bzw. Zellstoff zur Erzeugung von Nanozellulose entwickelt. In der Fachliteratur wird unter anderem zwischen Mikro- und/oder Nanofasern unterschieden, wobei zahlreiche, verschiedene Begriffe verwendet, wie z.B. mikrofibrillierte Zellulose (MFC) oder nano- fibrillierte Fasern bzw. nanofibrillierte Zellulose (NFC), werden. Derartige Materia- lien werden zunehmend in vielen technischen Bereichen z.B. als Verstärkungsma- terialien, oder auch als Barriereschichten für Papier, Karton und dergleichen, ein- gesetzt.

Die Bearbeitung von Fasern, insbesondere Zellulose, wird dabei durch Aufspalten der Zellwände und Freilegen der Nanofasern, insbesondere von Nanozellulose, vorgenommen. Demnach erfolgt die Zerkleinerung vor allem in Längsrichtung der Fasern und weniger durch das Kürzen der Fasern in Querrichtung.

Zur Herstellung von Nanozellulose sind dem Stand der Technik unter anderem Microfluidizer bekannt. In einem Microfluidizer, wie etwa in der EP3088605A1 , wird ein erster faserbeinhaltender Fluidstrom mit einem zweiten faserbeinhalten- den Fluidstrom gekreuzt um einen Aufschluss der Zellulose zu Nanozellulose zu bewirken. Die Fasern werden somit unter hohem Druck durch einen Mikrokanal mit fester interner Geometrie geführt, in dem aufgrund von Scherkräften und Prall- effekten die Zellwände der Fasern aufgebrochen werden. Eine weitere Methode zur Herstellung von Nanozellulose kann in Form eines Ho- mogenisierers realisiert werden, wie etwa in der JP201304142A1 offenbart. Hier- bei wird ein faserbeinhaltendes Stoffgemisch mittels einer Hochdruckpumpe durch einen Ventilsitz gepresst um dann radial durch einen nur wenige Mikrometer breiten Homogenisierspalt und anschließend auf einen radial angeordneten Prallring gepresst zu werden. Die Wirkung eines derartigen Hochdruckhomogenisators ba- siert auf der Scherung der Fasern durch die Geschwindigkeitsänderung des Flu- ids, der Prallbeanspruchung am Prallring, sowie auf Kavitation.

Es ist auch möglich Nanozellulose mittels eines Refiners oder auch Mahlma- schine, wie beispielsweise in der WO2013072558A1 offenbart, herzustellen. Bei Refinern werden üblicherweise zwei miteinander korrespondierende Mahlplatten bis auf einen Mahlspalt aneinander geführt und ein faserhaltiges Stoffgemisch in das Zentrum der Mahlplatten gepresst. Die gegenläufige Bewegung der vollstän- dig benetzten Mahlplatten ermöglicht die Zerkleinerung von Fasern zu Nanofa- sern.

Die bislang bekannten Verfahren und/oder Vorrichtungen benötigen einen hohen Energieaufwand und neigen zu Verfahrensabbrüchen aufgrund von Verstopfungen an Engstellen, wie etwa Ventilsitzen, Kanälen, Düsen und dergleichen. Überdies sind bekannte Vorrichtungen nicht dazu geeignet große Mengen eines faserhalti- gen Stoffgemisches zur Herstellung von Nanofasern, insbesondere Nanozellulose, mit geringem Energieaufwand zu verarbeiten.

Im Rahmen der folgenden Erläuterung werden vordergründig Beispiele aus der Papier- und Zellstoffindustrie herangezogen um das Prinzip der Zerkleinerung von Fasern zu Nanofaser zu erklären. Die erfindungsgemäße Vorrichtung und das da- mit verbundene Verfahren lassen sich jedoch sinngemäß nicht nur auf pflanzliche Fasern, sondern analog auch auf andere faserhaltige Stoffgemische mit tieri- schem, wie etwa Fasern aus Seescheiden, oder synthetischem Ursprung anwen- den. Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, die Nachteile des Standes der Tech- nik zu überwinden und eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Verfügung zu stel len, mittels derer ein Benutzer in der Lage ist, eine einfache, energieeffiziente, und günstig umsetzbare Zerkleinerung von Fasern eines Stoffgemisches, insbesondere von Zellulose, zur Herstellung von Nanofasern, insbesondere Nanozellulose, vorzunehmen. Eine weitere Aufgabe der Erfindung liegt darin die Prozesssicher- heit zu erhöhen, Verstopfungen zu minimieren oder sogar gänzlich zu vermeiden, und große Mengen an Fasern, insbesondere Zellstoff, beinhaltendem Stoffge- misch bearbeiten zu können. Überdies liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde die Homogenität des bearbeiteten Stoffgemischs zu erhöhen und/oder eine konti- nuierliche Produktion zu gewährleisten.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung und ein Verfahren gemäß den Ansprü- chen gelöst.

Die zu zerkleinernden Fasern, insbesondere Zellulose oder auch Zellstoff, werden erfindungsgemäß in Form eines Stoffgemischs mit einer flüssigen Komponente, insbesondere Wasser, bereitgestellt. Das Stoffgemisch kann eine Verteilung von Fasern mit unterschiedlichen Durchmessern und/oder Länge aufweisen. Ebenso können bereits zuvor zerkleinerte Fasern im Stoffgemisch enthalten sein. Die zu zerkleinernden Fasern können insbesondere eine Vielzahl von Mikrofibrillen auf- weisen, welche üblicherweise einen Durchmesser von 10 bis 100 nm und eine Länge von 0,5 bis 10 pm aufweisen.

Unter Nanofasern werden im Rahmen der vorliegenden Erfindung im Wesentli- chen längserstreckte Bestandteile von Fasern bzw. Mikrofibrillen verstanden, wel- che in eine Dickenrichtung oder auch einen Durchmesser im Bereich von etwa 5 bis 30 nm aufweisen und eine signifikant größere Längserstreckung aufweisen. Dieses Verhältnis von Längserstreckung zur Nanofaserdicke kann als„aspect ra- tio“ ausgedrückt werden und ist üblicherweise größer als 50.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Herstellung von Nanofasern, insbesondere von Nanozellulose, eines Fasern beinhaltenden Stoffgemischs, umfasst zumindest ein Austrittselement mit einer Austrittsöffnung, zum Durchlass eines faserhaltigen Stoffgemisches zumindest eine Versorgungseinrichtung zum Bereitstellen des fa- serhaltigen Stoffgemisches am Austrittselement mit einem vorgebbaren Prozess- druck, sowie zumindest eine Zustellvorrichtung zur Positionierung des Austrittselements. Zur Zerkleinerung des faserhaltigen Stoffgemisches ist ein bewegbarer Be- arbeitungskörper relativ zum zumindest einen Austrittselement gegenüberliegend angeordnet, wobei bei Durchlass des Fasern beinhaltenden Stoffgemisches durch das Austrittselement eine spaltförmige Bearbeitungszone zwischen dem Austritts- element und einer stoffgemischbeaufschlagten Teilfläche des bewegbaren Bearbeitungskörpers ausgebildet ist.

Das erfindungsgemäße Verfahren bedient sich einer derartigen Vorrichtung und umfasst die Verfahrensschritte:

- Bereitstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung;

- Bereitstellung des Stoffgemischs, welches zumindest ein eine Flüssigkompo- nente, bevorzugt Wasser, und Fasern, bevorzugt Zellstoff umfasst;

- Bewegen des bewegbaren Bearbeitungskörpers relativ zum zumindest einen Austrittselement mit einer vorgebbaren Relativgeschwindigkeit;

- Durchpressen des Fasern beinhaltenden Stoffgemisches durch das zumindest eine Austrittselement mit einem vorgebbaren Prozessdruck;

- Bearbeitung des Stoffgemischs durch Ausbilden einer spaltförmigen Bearbei- tungszone zur Zerkleinerung von Fasern zwischen dem Austrittselement und einer stoffgemischbeaufschlagten Teilfläche des bewegbaren Bearbeitungskörpers durch Positionieren des Austrittselements relativ zum bewegbaren Bearbeitungskörper.

Durch die Relativbewegung des Bearbeitungskörpers relativ zum Austrittselement und somit auch der Austrittsöffnung, wird ein Scherfeld zumindest in der spaltförmig ausgebildeten Bearbeitungszone gebildet. Der vorgebbare Prozessdruck er- zeugt eine Geschwindigkeitsänderung des Fluids bzw. Stoffgemischs in der Bear- beitungszone und erlaubt einen kontinuierlichen Durchfluss des Stoffgemischs, dessen Fasern im Scherfeld unter Auftrennen der Zellwände zerkleinert werden. Hierbei können lange und/oder nicht ausreichend zerkleinerte bzw. bearbeitete Fasern und/oder anderes Störmaterial durch die Relativbewegung des Bearbei- tungskörpers aus der Bearbeitungszone abgeführt werden und ein Verstopfen der Vorrichtung verhindern. Somit können eine relativ hohe Menge an Stoffgemisch bearbeitet werden und auch die Homogenität des bearbeiteten Stoffgemischs erhöht werden.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann überdies relativ einfach und kostengüns- tig hergestellt und betrieben werden, da komplizierte Bestandteile entfallen. Etwaige Verschleißteile sind relativ einfach zugänglich und günstig zu ersetzen, wodurch die Einsatzzeiten signifikant erhöht werden können.

Bei bekannten Anordnungen, wie etwa einem Refiner, ist eine vergleichsweise hohe Leerlaufleistung für die Bewegung von, vollständig in das Stoffgemisch eingetauchten, zueinander beweglichen Gegenkörpern erforderlich. Die vorliegende Erfindung unterscheidet sich vom Stand der Technik also im Besonderen dadurch, dass lediglich eine vergleichsweise geringe Teilfläche des Bearbeitungskörpers mit dem Stoffgemisch beaufschlagt wird, wodurch eine besonders hohe Energieef- fizienz erzielt werden kann. Das bearbeitete Stoffgemisch wird beim Austritt aus der Bearbeitungszone sehr stark beschleunigt und kann auf einfache Weise in ei- nem, zumindest Teile des Bearbeitungskörpers und/oder des Austrittselements umgebenden, Gehäuse aufgefangen werden. Somit ist ein Teil des Bearbeitungs- körpers nicht in direktem Kontakt mit dem Stoffgemisch. Der Bearbeitungskörper lässt sich daher widerstandsarm bewegen, wodurch die gesamte Leistungsauf- nahme signifikant um den Betrag der eingesparten Leerlaufleistung reduziert werden kann.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung bzw. das Verfahren sind somit zur Bearbeitung von Stoffgemischen mit synthetischen und/oder organischen Fasern hervorragend geeignet. Der Anteil an Fasern im Stoffgemisch kann aufgabenspezifisch von etwa 0,1 bis etwa 25 Vol.%, bevorzugt von 1 bis 8 Vol.%, gewählt werden.

Durch den Stoffaustritt des Stoffgemisches am Austrittselement auf eine Teilfläche des gegenüberliegend angeordneten Bearbeitungskörpers kann eine„passive“ Bewegung des bewegbaren Bearbeitungskörpers in eine Bewegungsrichtung ein- geleitet werden.

Des Weiteren kann es zweckmäßig sein, wenn der bewegbare Bearbeitungskörper in eine Bewegungsrichtung im Wesentlichen seitlich, bevorzugt normal, zu ei- ner Austrittselementachse des Austrittselements mittels einer Antriebsvorrichtung antreibbar ausgebildet ist.

Dies entspricht einer„aktiven“ und somit regelbaren Bewegung des bewegbaren Bearbeitungskörpers in die Bewegungsrichtung. Die Austrittselementachse ent- spricht im Wesentlichen einer gedachten Längsachse durch das Austrittselement im Zentrum der Austrittsöffnung. Die Bewegung erfolgt dabei im Wesentlichen seitlich, bevorzugt normal, zur Austrittselementachse des Austrittselements und kann mittels der Antriebsvorrichtung eingeleitet und geregelt werden. Auf diese Weise können die Relativgeschwindigkeit und somit die Höhe der Scherkräfte in der Bearbeitungszone relativ einfach eingestellt werden.

Grundsätzlich ist auch denkbar, dass die Bewegungsrichtung des Bearbeitungskörpers im Wesentlichen entgegengesetzt zu einer Flussrichtung des, in einem vorgegebenen Winkel auf die stoffbeaufschlagte Teilfläche des Bearbeitungskör- pers treffenden, Stoffgemisches gerichtet ist.

Ferner kann vorgesehen sein, dass der bewegbare Bearbeitungskörper rotations- symmetrisch, etwa als eine Scheibe, Zylinder, Kegel, Trommel oder bandförmig, wie etwa eine Kette oder Band, ausgebildet ist.

Die Auswahl der Geometrie des Bearbeitungskörpers kann vom Fachmann in An- betracht der verfügbaren Platzverhältnisse, Fördermengen, Antriebsleistung und dergleichen vorgenommen werden. In gewissen Fällen können daher bandförmige Bearbeitungskörper von Vorteil sein, welche ebenfalls nur teilflächig mit Stoffge- misch beaufschlagt werden. Die rotationssymmetrischen Bearbeitungskörper er- lauben ebenso eine relativ simple, aufgabengemäße Konstruktion und können zu- dem sehr formstabil ausgebildet sein ohne einen überhöhten Energieaufwand für die Bewegung in Kauf nehmen zu müssen, da jeweils nur eine Stoff beaufschlagte Teilfläche vom Stoffgemisch bespritzt wird.

Besonders vorteilhaft ist auch eine Ausprägung, gemäß welcher vorgesehen sein kann, dass der bewegbare Bearbeitungskörper als Scheibe seitlich, bevorzugt nor- mal, zum Austrittselement rotierbar ausgebildet ist.

Bei der Ausführung als Scheibe oder Platte können die Vorteile einer günstigen Beschaffung, hoher Lebensdauer und geringem Wartungsaufwand besonders gut genützt werden.

Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass die zumindest eine Zustellvorrichtung parallel zu einer Rotationsachse der Scheibe, zur Einstellung eines vorgebbaren Radialabstandes der Austrittselementachse von der Rotationsachse, beweglich ausgebildet ist.

Diese Ausführungsform erlaubt eine eigenständige oder auch zusätzliche Möglich- keit zur Regelung der Relativgeschwindigkeit in der Bearbeitungszone, welche durch die unterschiedlichen Umfangsgeschwindigkeiten in Abhängigkeit vom Radi- alabstand zur Rotationsachse relativ einfach einstellbar ist. Diese Maßnahme kann ergänzend oder auch anstatt einer Drehzahlregelung der Antriebseinrichtung vorgesehen sein, was insbesondere bei„passiv“ angetriebenen Bearbeitungskörpern eine wirkungsvolle Methode zur Einstellung der Scherkräfte bietet.

Gemäß einer Weiterbildung ist es möglich, dass das Austrittselement eine die Austrittsöffnung zumindest teilweise umfänglich ausgebildete Funktionsfläche zur Ausbildung eines hydrodynamischen Lagers in der Bearbeitungszone aufweist. Bevorzugt ist das Austrittselement mit der Funktionsfläche einteilig ausgebildet, kann jedoch auch aus mehreren Teilen zusammengesetzt sein und etwa in Form eines auswechselbaren Endabschnitts des Austrittselements ausgebildet sein.

Die Verwendung eines derartig ausgeführten Austrittselements erlaubt die Ausbil- dung eines hydrodynamischen Lagers, wodurch das Austrittselement berührungs- los in einem vorgebbaren Arbeitsabstand von der stoffbeaufschlagten Teilfläche beabstandet werden kann. Die stoffbeaufschlagte Teilfläche korrespondiert in ihrer Form und/oder Größe im Wesentlichen mit der Funktionsfläche. Dies erlaubt auf einfache Weise die, für die Ausbildung der zur Zerkleinerung der Fasern erforderli- chen Scherkräfte, günstigen Drücke, wie etwa Prozessdruck des Stoffgemischs und/oder Anpressdruck des Austrittselements, zu erhöhen ohne dass das Austrittselement am Bearbeitungskörper schleift. Ein Schleifen des Austrittselements bzw. der Funktionsfläche kann unter anderem durch die Ausbildung eines Flüssig keitskeils in der Bearbeitungszone vermieden werden.

Ferner kann es zweckmäßig sein, wenn die Funktionsfläche eine in Bewegungs- richtung größere Längserstreckung aufweist als in eine Querrichtung und/oder ent- gegen der Bewegungsrichtung.

Durch die Optimierung der Form der Funktionsfläche kann eine Homogenisierung des Stoffmittelaustritts entlang des Umfangs der Funktionsfläche bewirkt werden. Auf diese Weise kann außerdem die Stabilität des hydrodynamischen Lagers ver- bessert werden und die Homogenität und/oder Qualität des bearbeiteten Stoffge- mischs verbessert werden.

Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass die Funktionsfläche zur stoffgemisch- beaufschlagten Teilfläche des bewegbaren Bearbeitungskörpers im Wesentlichen formkomplementär ausgebildet ist.

Insbesondere bei gewölbten Innen- oder Außenflächen des Bearbeitungskörpers, wie etwa bei einem Zylinder oder einem Kegel, kann diese Maßnahme die Homo- genität des Stoffgemischaustritts aus der Bearbeitungszone, welche zur unebenen stoffmittelbeaufschlagten Teilfläche ausgebildet wird, erhöhen. Dies kann ent- scheidend dazu beitragen die lokalen Austrittsgeschwindigkeiten und/oder Scher- kräfte auf die zu bearbeitenden Fasern in der Bearbeitungszone über die Funkti- onsfläche zu homogenisieren, was zur Erhöhung der Qualität beiträgt.

Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass das zumindest eine Austrittselement in einem vorgebbaren Raumwinkel der Austrittselementachse relativ zur Oberfläche des bewegbaren Bearbeitungskörpers ausrichtbar ausgebildet ist. Der Vorteil dieser Ausführungsform liegt in der Einsteilbarkeit und Stabilisierung des hydrodynamischen Lagers. Überdies kann eine winkelige Anstellung des Aus- trittselements, insbesondere bei„passiv“ bewegten Bewegungskörpern, zur Einstellung der Relativgeschwindigkeit und/oder der Scherkräfte in der Bearbeitungszone genutzt werden. Diese Möglichkeit ist relativ einfach und kostengünstig um- setzbar und erlaubt eine Erhöhung der Qualität des bearbeiteten Stoffgemischs.

Gemäß einer besonderen Ausprägung ist es möglich, dass die zumindest eine Zustellvorrichtung zur Einstellung eines Arbeitsabstandes und/oder eines Raumwinkels zwischen dem zumindest einen Austrittselement und der stoffgemisch beauf- schlagten Teilfläche des bewegbaren Bearbeitungskörpers ausrichtbar ausgebil- det ist.

Dies kann eigenständig oder auch in Kombination mit anderen Maßnahmen, wie etwa der winkeligen Anstellung oder auch der Einstellung des Prozessdrucks des Stoffgemischs, erfolgen.

Es kann dabei besonders vorteilhaft sein, die Relativgeschwindigkeit des beweg- ten Bearbeitungskörpers, zur Einstellung von in der spaltförmigen Bearbeitungs- zone ausgebildeten Scherkräften, zu regeln. Ebenso kann es vorteilhaft sein, dass der Arbeitsabstand zwischen dem zumindest einen Austrittselement und der korrespondierenden stoffgemisch beaufschlagten Teilfläche zur Einstellung von Druckkräften auf den bewegten Bearbeitungskörper mittels zumindest der Zustell- vorrichtung geregelt wird.

Somit kann z.B. der Anpressdruck des Austrittselements gezielt eingestellt und somit die Austrittsgeschwindigkeit des bearbeiteten Stoffgemischs beeinflusst wer- den, wodurch die Höhe der Scherkräfte in der spaltförmigen Bearbeitungszone ge- zielt eingestellt werden kann.

Entsprechend einer vorteilhaften Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass ein Raumwinkel der Austrittselementachse zumindest eines Austrittselements, bevor- zugt zur Ausbildung eines notwendigen Flüssigkeitskeils des hydrodynamischen Lagers, mittels zumindest einer Zustellvorrichtung geregelt wird. Hierdurch kann die Höhe der Scherkräfte in der Bearbeitungszone gezielt einge- stellt werden. Ferner kann diese Maßnahme zur Kompensation von verschlisse- nen Austrittselementen und/oder Funktionsflächen genutzt werden. Dies erlaubt eine verbesserte Homogenität und/oder Qualität des bearbeiteten Stoffgemischs über die Einsatzdauer bzw. Lebensdauer der Verschleißteile.

Insbesondere kann es vorteilhaft sein, wenn ein Endabschnitt zumindest eines Austrittselements relativ zur gegenüberliegenden stoffmittelbeaufschlagten Teilflä- che zumindest teilweise beweglich gelagert ist.

Der Endabschnitt des Austrittselements kann eine Funktionsfläche umfassen, wodurch sich eine Stabilisierung des hydrodynamischen Lagers einstellt. Der End- abschnitt kann im Wesentlich frei beweglich als eine Art schwimmende Lagerung des Austrittselements ausgebildet sein, oder auch voreinstellbar, wodurch eine Kompensation von Verschleiß am Austrittselement und/oder einer Funktionsfläche ermöglicht wird. Überdies können Verstopfungen durch lange und/oder nicht aus- reichend bearbeitete Fasern vermieden werden.

Es kann auch vorgesehen sein, dass zumindest zwei Austrittselemente symmet- risch in Umfangsrichtung und/oder Radialrichtung relativ zum bewegbaren Bear- beitungskörper angeordnet sind.

Durch die Anordnung mehrerer Austrittselemente, welche mit einem gemeinsa- men Bearbeitungskörper jeweils eine Bearbeitungszone ausbilden lässt sich der Durchsatz an Stoffgemisch deutlich erhöhen. Dies ist insbesondere vorteilhaft, da sich im laufenden Betrieb bedarfsgemäß, eine oder mehrere Austrittselemente relativ einfach„zu-/abschalten“ lassen und sogar Wartungsarbeiten einzelner Aus- trittselemente möglich sind. Außerdem kann diese Maßnahme dazu genützt wer- den, etwaige Biegemomente, welche durch den Prozessdruck und/oder die An- pressdrücke auf den Bearbeitungskörper aufgebracht werden, zu verringern oder sogar vollständig zu kompensieren. Die erlaubt eine stabilere und wartungsärmere Vorrichtung. Ferner kann vorgesehen sein, dass zumindest ein zweites Austrittselement einem ersten Austrittselement im Wesentlichen gegenüberliegend angeordnet ist, wobei das erste Austrittselement einer ersten Oberfläche des bewegbaren Bearbeitungskörpers und das korrespondierende zweite Austrittselement einer, der ersten Oberfläche gegenüberliegenden, zweiten Oberfläche zugeordnet ist.

Durch die Ausbildung mehrerer Austrittselemente, welche mit einem Bearbei- tungskörper jeweils eine Bearbeitungszone ausbilden lässt sich der Durchsatz an Stoffgemisch deutlich erhöhen. Durch die gegenüberliegende Anordnung zweier korrespondierender Austrittelemente kann eine Reduktion der Biegemomente, bis hin zu einer vollständigen Kompensation der Biegemomente, auf z.B. die An- triebsachse des Bearbeitungskörpers oder auch den Bearbeitungskörper selber, bewirkt werden. Diese Maßnahme kann sowohl bei bandförmigen Bearbeitungs- körpern, wie auch bei rotationssymmetrischen Bearbeitungskörpern, wie etwa ei- nem Zylinder oder einer Scheibe, von Vorteil sein, sofern sich die Stoff mitte Ibeauf- schlagten Teilflächen der korrespondierenden Austrittselemente im Wesentlichen an der ersten und zweiten Oberfläche gegenüberliegen.

Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass entlang der Bewegungsrichtung und/oder normal zur Bewegungsrichtung bewegbaren Bearbeitungskörpers zumindest zwei Austrittselemente angeordnet sind.

Es ist hierbei ebenso denkbar, dass die Austrittselemente in zumindest eine Rich- tung gestaffelt, also zueinander versetzt, angeordnet sind. Die Anordnung mehre- rer Austrittselemente erlaubt eine höhere Produktivität unter Verwendung lediglich eines gemeinsamen Bearbeitungskörpers. Dieser Vorteil ist analog zur Ausbildung der oben genannten, einander an ersten und zweiten Oberflächen gegenüberlie- gend angeordneten, Austrittselementen vor allem darin zu sehen, dass die Leis- tungsaufnahme zum Antrieb des bewegbaren Bearbeitungskörpers nur geringfü- gig ansteigt oder sogar vernachlässigbar ist. Hierdurch kann sehr energieeffizient und kostengünstig eine große Menge an Stoffgemisch gleichzeitig bearbeitet wer- den. Es ist somit leicht vorstellbar, dass mehrere Austrittselemente entlang eines Zylinders oder auch Kegels angeordnet sein können. Dabei können die Austritts- elemente grundsätzlich auch an der ersten Oberfläche, also beispielsweise einer Außenfläche des Zylinders, einander gegenüberliegend angeordnet sein, wodurch eine Kompensation der Biegemomente auf die Antriebsachse des Bearbeitungs- körpers bewirkt werden kann. Ebenso ist denkbar, die Austrittselemente in Umfangsrichtung einer Scheibe anzuordnen, was den gleichen Effekt auf die Scheibe bewirkt.

Vorteilhaft ist auch eine Ausprägung, gemäß welcher vorgesehen sein kann, dass zumindest der bewegbare Bearbeitungskörper von der Antriebsvorrichtung mittels zumindest einem berührenden und/oder berührungslosen Dichtelement, bevorzugt einer wartungsfreien Labyrinthdichtung, von einem Gehäuse abgedichtet angeord- net ist.

Durch die relativ einfache Konstruktion der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann auf aufwändige Dichtungslösungen verzichtet werden. Die Bearbeitung des Stoff- gemischs erfolgt zwar unter Beaufschlagung mit einem Prozessdruck, allerdings ist das Stoffgemisch nach Austritt in der Regel lediglich atmosphärischen Bedin- gungen ausgesetzt. Zum Auffangen des bearbeiteten Stoffgemisches ist ein Ge- häuse vorteilhaft, welches zumindest die stoffmittelbeaufschlagten Teilflächen, be- vorzugt den gesamten Bearbeitungskörper, gegenüber der Umgebung abschirmt. Zur Abdichtung der Gehäuseöffnungen wie etwa den Austrittselementen oder einer Antriebswelle können z.B. einfache berührende Gummidichtungen verwendet werden, oder auch selbstdichtende, wartungsfreie Labyrinthdichtungen, wie sie dem Fachmann bekannt sind. Dies ermöglicht besonders lange Wartungsintervalle und geringe Herstellungskosten.

Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn dem Gehäuse ein Auffangbehälter zum Auffangen und/oder Weiterverarbeiten des bearbeiteten Stoffgemisches zugeord- net ist. In gewissen Fällen kann eine im Wesentlichen vollständige Abdichtung des Gehäuses vorteilhaft sein, um den Bearbeitungsraum unter Unter- oder Überdruck zu setzen oder auch eine Schutzgasatmosphäre darin auszubilden, wodurch sich die Qualität des bearbeiteten Stoffgemischs gezielt beeinflussen lässt. Gemäß einer Weiterbildung ist es möglich, dass vor der Bereitstellung des Stoff- gemischs eine chemische und/oder enzymatische und/oder mechanische Vorbe- handlung, bevorzugt im Zuge eines Mahlvorgangs in einem Refiner, des Stoffge- mischs vorgenommen wird.

Durch eine chemische und/oder enzymatische Vorbehandlung kann das Auftren- nen der Faserbestandteile gezielt beeinflusst werden, wodurch die Zerkleinerung zu Nanofasern, insbesondere Nanozellulose, erleichtert werden kann. Eine derar- tige Vorbehandlung kann in einer externen Vorrichtung erfolgen oder auch in ei- nem dafür vorgesehenen Abschnitt der Versorgungseinrichtung. Ebenso ist eine mechanische Vorbehandlung zur Einstellung einer vorgebbaren Faserlänge bzw. Verteilung der Faserlängen und/oder -durchmesser denkbar, welche z.B. durch dem Fachmann bekannte Refiner und die dazugehörigen Verfahren durchgeführt werden kann. Somit kann eine geeignete Vorbehandlung zur Erhöhung der Quali- tät des bearbeiteten Stoffgemischs verwendet werden.

Ferner kann es zweckmäßig sein, wenn zumindest die Verfahrensschritte des Durchpressens und Bearbeitens mit zumindest Teilen des bearbeiteten Stoffge- mischs wiederholt werden.

Durch mehrmalige Bearbeitung des Fasern beinhaltenden Stoffgemischs, kann die Qualität und Homogenität des bearbeiteten Stoffgemischs erhöht werden. Es ist dabei denkbar zumindest Teile, oder auch die gesamte Menge, des bearbeiteten Stoffgemischs eines Durchgangs der Vorrichtung erneut zuzuführen. Dabei kann ein Kreislaufsystem zwischen Auffangbehälter und Versorgungseinrichtung sehr einfach dazu genutzt werden, eine vorgebbare Faserdurchmesser- und/oder -län- genverteilung zu erzielen. In gewissen Fällen kann es vorteilhaft sein, die Flüssig- keitskomponente des bearbeiteten und wieder für die erneute Zuführung vorgese- henen Stoffgemischs anzupassen, indem beispielsweise Wasser hinzugefügt wird. Hierdurch kann ein besonders feiner Aufschluss der Faserbestandteile zu Nanofa- sern, insbesondere Nanozellulose, bei verhältnismäßig geringem Energie- und/o- der Druckaufwand erreicht werden. Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert.

Es zeigen jeweils in stark vereinfachter, schematischer Darstellung:

Fig. 1 schematische Querschnittsdarstellung durch ein Austrittselement und einen Bearbeitungskörper zur Erläuterung des Funktionsprinzips;

Fig. 2 schematische Querschnittsdarstellung durch ein Austrittselement mit

Funktionsfläche und einen Bearbeitungskörper zur Erläuterung des Funktionsprinzips;

Fig. 3 schematische Querschnittsdarstellung möglicher Ausführungsformen der Vorrichtung mit zwei Austrittselementen welche in Umfangsrichtung an einer ersten Oberfläche verteilt angeordneten (a) und an einer ersten und zweiten Oberfläche gegenüberliegend angeordnet sind (b);

Fig. 4 schematische Querschnittsdarstellung von Bearbeitungskörpern als Zy- linder (a), Kegel (b) bzw. Band (c) mit mehreren Austrittselementen;

Fig. 5 schematische Darstellung von Austrittselementen im Querschnitt mit ei- ner Verkippung um einen Raumwinkel (a), mit einem beweglichen End- abschnitt (b), mit einer formkomplementären Funktionsfläche (c), bzw. in einer Untersicht (d);

Fig. 6 schematische Übersichtsdarstellung einer möglichen Anordnung einer

Vorrichtung zur Herstellung von Nanofasern.

Einführend sei festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausfüh- rungsformen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbe- zeichnungen versehen werden, wobei die in der gesamten Beschreibung enthalte- nen Offenbarungen sinngemäß auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen werden können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind diese Lage- angaben bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen. In Fig. 1 ist eine Vorrichtung 1 zur Herstellung von Nanofasern 5, insbesondere von Nanozellulose 6, aus einem Fasern 3, insbesondere Zellstoff 4, beinhaltenden Stoffgemisch 2 schematisch dargestellt. Aus der Querschnittsdarstellung ist das Funktionsprinzip zur Zerkleinerung des faserhaltigen Stoffgemisches 2 ersichtlich. Erfindungsgemäß wird ein bewegbarer Bearbeitungskörper 7 relativ zum zumin- dest einen Austrittselement 11 gegenüberliegend angeordnet. Zwischen dem Aus- trittselement 11 und einer Stoffgemisch beaufschlagten Teilfläche 10 des beweg- baren Bearbeitungskörpers 7 wird eine spaltförmige Bearbeitungszone 16 ausgebildet.

Wie in Fig. 1 schematisch dargestellt umfasst das Stoffgemisch 2 eine Flüssig- komponente sowie Fasern 3, welche insbesondere aus Zellstoff 4 oder Zellulose bestehen können. Das Stoffgemisch 2 wird mit einem vorgebbaren Prozessdruck 15 durch das Austrittselement 11 gepresst. Der bewegbare Bearbeitungskörper 7 kann dabei z.B. passiv durch den Austritt des bearbeiteten Stoffgemischs 2 aus der Bearbeitungszone 16 in eine Bewegungsrichtung 23 in eine Relativbewegung versetzt werden. Ebenso kann der Bearbeitungskörper 7 aktiv durch eine, z.B. in Fig. 6 dargestellte, Antriebsvorrichtung 20 in Bewegungsrichtung 23 bewegt wer- den. Bei Durchlass des Fasern 3 beinhaltenden Stoffgemischs 2 durch das Austrittselement 11 werden in der spaltförmig ausgebildeten Bearbeitungszone 16 die auftretenden Scherkräfte zur Zerkleinerung der Fasern 3, insbesondere des Zell- stoffs 4 zu Nanofasern 5, insbesondere Nanozellulose 6 genützt.

Die beispielhafte Ausführungsform in Fig. 1 stellt einen als Scheibe 22 ausgebilde- ten Bearbeitungskörper 7 dar. In diesem Fall ist der Bearbeitungskörper 7 um eine Rotationsachse 24 drehbar bzw. bewegbar gelagert. Das Austrittselement 11 weist eine Austrittselementachse 21 auf, welche im Wesentlichen einer gedachten Längsachse durch das Austrittselement 11 im Zentrum der Austrittsöffnung 12 ent- spricht. Wie aus Fig. 1 in Zusammenschau mit Fig. 2 besonders gut ersichtlich, kann die Relativgeschwindigkeit 27 in der Bearbeitungszone 16 durch den Radial- abstand 25 zwischen Austrittselementachse 21 und Rotationsachse 24 eingestellt werden. Aus der Zusammenschau von Fig. 1 mit Fig. 2 bis Fig. 6 kann ersehen werden, dass der bewegbare Bearbeitungskörper 7 in eine Bewegungsrichtung 23 am Aus- trittselement 11 vorbeigeführt wird. Diese Relativbewegung erfolgt bevorzugt im Wesentlichen seitlich, besonders bevorzugt normal zu einer Austrittselementachse 21 .

In Fig. 2 ist eine weitere und gegebenenfalls für sich eigenständige Ausführungs- form der erfindungsgemäßen Vorrichtung gezeigt. In dieser Ausführungsform weist das Austrittselement 11 eine die Austrittsöffnung 12 zumindest teilweise um- fänglich ausgebildete Funktionsfläche 13 auf. Wie dargestellt, kann die Funktions- fläche 13 einteilig mit dem Austrittselement 11 ausgebildet sein. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Funktionsfläche 13 als Teil eines Endabschnitt 14 oder auch als separates Bauteil mit dem Austrittselement 11 verbunden werden kann, um eine einfache Auswechselbarkeit zu gewährleisten. Bei Durchlass bzw. Durchpressen des Stoffgemischs 2 durch das Austrittselement 11 kann ein hydrodynamisches Lager 29 in der Bearbeitungszone 16 ausgebildet werden. Die Bearbeitungszone 16 umfasst in diesem Fall die Funktionsfläche 13 und die korrespondierende ge- genüberliegende Stoffmittel beaufschlagte Teilfläche 10. Durch die Ausbildung eines Flüssigkeitskeils im hydrodynamischen Lager 29 kann eine Berührung des Austrittselements 11 und/oder der Funktionsfläche 13 mit dem Bearbeitungskörper 7 vermieden werden.

Weiters ist aus Fig. 2 ersichtlich, dass das Austrittselement 11 einen Arbeitsab- stand 17 zur stoffgemischbeaufschlagten Teilfläche 10 aufweist. Ein derartiger Ar- beitsabstand 17 kann ebenso für die in Fig. 1 schematisch dargestellte Vorrich- tung eingestellt werden.

Die Ausbildung einer Zustellvorrichtung 18 zur Positionierung des Austrittsele- ments 11 ist beispielhaft in den Fig. 3, 4 und Fig. 6 dargestellt und sinngemäß auf die Fig. 1 , 2 und 5 übertragbar. Wie insbesondere aus den Fig. 3a und b ersicht- lich, kann die Zustellvorrichtung 18 dazu verwendet werden das zumindest eine Austrittselement 11 in Richtung des Bearbeitungskörpers 7 und/oder quer dazu zu bewegen. Eine derartige Zustellvorrichtung 18 kann insbesondere zur Einstellung des Arbeitsabstandes 17 verwendet werden. In den Fig. 3a und b sowie Fig. 4a bis c sind Vorrichtungen 1 schematisch darge- stellt, in welchen zwei oder mehrere Austrittselemente 11 relativ zu einem Bear- beitungskörper 7 angeordnet sind. Fig. 3a stellt dabei zwei Austrittselemente 11 dar, welche einer ersten Oberfläche 8 des Bearbeitungskörpers 7 symmetrisch von der Rotationsachse 24 beabstandet sind. In Fig. 3b ist eine Situation schema- tisch dargestellt, wobei zwei Austrittselemente im Wesentlichen gegenüberliegend und symmetrisch zueinander an einer ersten Oberfläche 8 respektive einer zwei- ten Oberfläche 9 des Bearbeitungskörpers 7 angeordnet sind. Durch die Ausbil- dung des Bearbeitungskörpers 7 als Scheibe 22 kann in den in Fig. 3a und b dar- gestellten Ausführungsformen eine Kompensation etwaiger Biegemomente an der Scheibe 22 und somit der Rotationsachse 24 kompensiert werden.

Die Versorgung des zumindest einen Austrittselements 11 kann jeweils über eine separate Versorgungseinrichtung 19 oder auch über eine gemeinsame Versor- gungseinrichtung 19 zur Bereitstellung des Fasern 3 beinhaltenden Stoffgemischs 2 erreicht werden. Der Einfachheit halber wird auf eine Darstellung derartiger Versorgungseinrichtungen 19 in den Fig. 1 , 2, 4 und 5 verzichtet.

Der bewegbare Bearbeitungskörper 7 kann erfindungsgemäß als rotationssymmetrischer Körper, wie etwa ein Zylinder oder eine Trommel oder ein Kegel oder eine Scheibe 22 ausgeführt sein, wie in den Fig. 4a, 4b sowie 3 schematisch dar- gestellt. Alternativ dazu ist es möglich, den bewegbaren Bearbeitungskörper 7 bandförmig, etwa als Kette oder Band, auszubilden, wie aus Fig. 4c schematisch ersichtlich. Insbesondere aus Fig. 3 und 4 kann ersehen werden, dass mehrere Austrittselemente 11 einem gemeinsam benutzten Bearbeitungskörper 7 zugeord- net sein können. Der bewegbare Bearbeitungskörper 7 kann dabei mit einer An- triebsvorrichtung 20 verbunden sein, wie aus Fig. 3, 4 und 6 ersichtlich. Eine der- artige Antriebsvorrichtung 20 kann beispielsweise als Hydraulik- oder Pneumatik- motor und besonders bevorzugt Elektromotor ausgebildet sein und über eine Drehzahlregelung verfügen.

Die in Fig. 3, 4 und 6 schematisch dargestellte Zustellvorrichtung 18 kann zur Ein- stellung eines Arbeitsabstandes 17 und/oder eines Raumwinkels 26 zwischen dem zumindest einen Austrittselement 11 und der Stoffgemisch beaufschlagten Teilfläche 10 des bewegbaren Bearbeitungskörpers ausrichtbar bzw. positionier- bar ausgebildet sind. Ebenso ist vorstellbar, dass mittels einer gemeinsamen Zu stellvorrichtung 18 mehrere Austrittselemente 11 gemeinsam relativ zum Bearbei- tungskörper positioniert werden können. Ferner kann aus Fig. 3 und 4 ersehen werden, dass zumindest zwei Austrittselemente 11 in Umfangsrichtung und/oder Radialrichtung relativ zum bewegbaren Bearbeitungskörper 7 angeordnet sein können. Die Austrittselemente 11 können dabei symmetrisch und/oder zueinander versetzt an einer ersten Oberfläche 8 und/oder zweiten Oberfläche 9 angeordnet sein.

Nicht dargestellt ist eine besondere Ausführungsform an Zylindern, Kegeln, Bän- dern oder Ketten, in welcher zumindest ein zweites Austrittselements 11 einem ersten Austrittselement 11 im Wesentlichen gegenüberliegend angeordnet ist, wo- bei das erste Austrittselement 11 einer ersten Oberfläche 8 des bewegbaren Bear- beitungskörpers 7 und das korrespondierende, zweite Austrittselement 11 an einer der ersten Oberfläche 8 gegenüberliegenden zweiten Oberfläche 9 angeordnet ist. Diese Situation ist für eine als Scheibe 22 ausgebildeten Bearbeitungskörper 7 aus Fig. 3b ersichtlich und kann vom Fachmann auf andere rotationssymmetrische und/oder bandförmige Bearbeitungskörper 7 extrapoliert werden.

In Fig. 5a bis d sind mehrere Austrittselemente 11 in verschiedenen möglichen Ausführungsformen dargestellt.

Fig. 5a verdeutlicht dabei ein Austrittselement 11 dessen Austrittselementachse 21 relativ zu einer normalen auf die Stoffgemisch beaufschlagte Teilfläche 10 des Bearbeitungskörpers 7 in einem, bevorzugt vorgebbaren, Raumwinkel 26 ange- ordnet ist. Eine derartige Positionierung des Austrittselements 11 kann mittels ei- ner Zustellvorrichtung 18 vorgenommen werden, wie zuvor erläutert. Aus dieser schematischen Darstellung kann auch die Ausbildung eines hydrodynamischen Lagers 29 besonders gut ersehen werden.

In Fig. 5b ist ein weiteres Beispiel eines Austrittselements 11 schematisch gezeigt, worin ein Endabschnitt 14 des Austrittselements 11 zur gegenüberliegenden stoff- mittelbeaufschlagten Teilfläche 10 zumindest teilweise beweglich gelagert ist. Auf diese Weise kann eine Art schwimmende Lagerung des Endabschnitts 14 bei der Ausbildung des hydrodynamischen Lagers 29 ausgebildet werden, ohne ein Ver- klemmen oder ein Verstopfen des Endabschnitts 14 zu verursachen.

Fig. 5c stellt eine schematische Schnittdarstellung durch ein Austrittselement 11 eine die Austrittselementöffnung umgebende Funktionsfläche 13 sowie einen ge- krümmten Bearbeitungskörper 7 dar. Die Funktionsfläche 13 ist zur Stoffgemisch beaufschlagten Teilfläche 10 des Bearbeitungskörpers 7 im Wesentlichen formkomplementär ausgebildet. Dabei sind insbesondere konkave und konvexe Formen der Funktionsfläche 13 vorstellbar, wie besonders gut in Fig. 5c ersichtlich.

In Fig. 5d ist eine weitere mögliche Ausführungsform eines Austrittselements 11 und einer Funktionsfläche 13 in einer Untersicht schematisch angedeutet. Die Funktionsfläche 13 ist dabei in Bewegungsrichtung 23 mit einer größeren Längser- streckung ausgebildet als in eine Querrichtung dazu und/oder entgegen der vorge- sehenen Bewegungsrichtung 23. Die dargestellten Bewegungspfeile deuten sche- matisch den homogenen Austritt des bearbeitenden Stoffgemischs 2 an. Bei Ver- wendung derartig geformter Funktionsfläche 13, kann deren Form vom Fachmann auf die jeweilige Anwendung und Geometrie des Bearbeitungskörpers 7 hin opti- miert werden. Die Bearbeitungszone 16 sollte wie zuvor erläutert im Wesentlichen zwischen der Funktionsfläche 13 und der korrespondierenden stoffmittelbeauf- schlagten Teilfläche 10 ausgebildet werden.

Die in Fig. 5a bis d dargestellten Austrittselemente 11 sowie deren Kombination kann erfindungsgemäß in die Beschreibung der Fig. 2, 3, 4 und 6 miteinbezogen werden und wird der Kürze halber nicht separat diskutiert, sondern auf die ent- sprechenden Diskussionen verwiesen.

In Fig. 6 ist eine schematische Übersichtsdarstellung der erfindungsgemäßen Vor- richtung 1 gezeigt. Dabei ist lediglich ein Austrittselement 11 relativ zum bewegba- ren Bearbeitungskörper 7 ausgerichtet. Die Positionierung des Austrittselements 11 wird mittels einer Zustellvorrichtung 18 vorgenommen. Die Zufuhr des Stoffge- mischs 2 erfolgt über eine Versorgungseinrichtung 19. Der als Scheibe 22 ausge- bildete Bearbeitungskörper 7 wird von einer Antriebsvorrichtung 20 in eine Bewe- gungsrichtung 23 angetrieben. Wie aus Fig. 6 ersichtlich, weist die Vorrichtung 1 ein Gehäuse 28 auf, welches in geöffnetem Zustand dargestellt ist. Das Gehäuse 28 dient dem Stofffang während der Bearbeitung und kann mittels einem oder mehrerer Dichtelemente 30 zumindest gegenüber der Antriebsvorrichtung 20 ab- gedichtet sein. Derartige Dichtelemente 30 sind beispielhaft auch in Fig. 3 ersicht- lich und können berührend oder auch berührungslos ausgebildet sein. Das bearbeitete Stoffgemisch 2 kann in einem Auffangbehälter 31 aufgenommen werden. Ebenso ist denkbar, dass die Versorgungseinrichtung 19 mit dem Auffangbehälter 31 verbunden ist, um ein Kreislaufprinzip zu verwirklichen.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung können die einzelnen Verfahrensschritte auch automatisiert und bevorzugt über eine zentrale, nicht dargestellte, Anlagensteuerung gesteuert werden. Überdies wird die Bedienung an einem Bedienpaneel oder auch Touchscreen zur Überwachung und Steuerung der Anlage angedacht.

Die Einstellung einer vorgebbaren Verteilung an Faserlängen und/oder Faserquer- schnitten und/oder deren Verteilung kann somit vom Benutzer vorgegeben werden und mittels einer Anlagensteuerung geregelt werden. Der mehrmalige Durchlauf von zumindest Teilen des bearbeiteten Stoffgemischs 2 kann ebenfalls zur Einstellung der Flomogenität und/oder Qualität der Nanofasern 5 bzw. Nanozellulose 6 verwendet werden.

Die Stoffdichte des Stoffgemischs 2 kann auf die Qualität des bearbeiteten Stoff- gemischs 2 einen Einfluss haben. Mit der vorliegenden Vorrichtung 1 und dem korrespondierenden Verfahren können Suspensionen, also Stoffgemische 2, mit einem einem Faseranteil von 0,1 bis etwa 10 Vol.%, bevorzugt 1 bis etwa 8 Vol.%, sicher und einfach verarbeitet werden. Stoffdichten bis zu 25 Vol.% und darüber sind ebenso vorstellbar. Hierbei kann es unter Umständen erforderlich sein, dass der Fachmann auf geeignete Versorgungseinrichtungen 19 zurückgreift, welche in der Lage sind Stoffgemische 2 mit derart hohen Stoffdichten unter Aufbringung ei- nes ausreichend hohen Prozessdrucks 15 zu fördern. Hierzu sind z.B. Hochdruck- zuführschneckenanordnungen besonders geeignet. Die Ausführungsbeispiele zeigen mögliche Ausführungsvarianten, wobei an dieser Stelle bemerkt sei, dass die Erfindung nicht auf die speziell dargestellten Ausfüh- rungsvarianten derselben eingeschränkt ist, sondern vielmehr auch diverse Kom- binationen der einzelnen Ausführungsvarianten untereinander möglich sind und diese Variationsmöglichkeit aufgrund der Lehre zum technischen Handeln durch gegenständliche Erfindung im Können des auf diesem technischen Gebiet tätigen Fachmannes liegt.

Der Schutzbereich ist durch die Ansprüche bestimmt. Die Beschreibung und die Zeichnungen sind jedoch zur Auslegung der Ansprüche heranzuziehen. Einzel- merkmale oder Merkmalskombinationen aus den gezeigten und beschriebenen unterschiedlichen Ausführungsbeispielen können für sich eigenständige erfinderische Lösungen darstellen. Die den eigenständigen erfinderischen Lösungen zugrundeliegende Aufgabe kann der Beschreibung entnommen werden.

Sämtliche Angaben zu Wertebereichen in gegenständlicher Beschreibung sind so zu verstehen, dass diese beliebige und alle Teilbereiche daraus mitumfassen, z.B. ist die Angabe 1 bis 10 so zu verstehen, dass sämtliche Teilbereiche, ausgehend von der unteren Grenze 1 und der oberen Grenze 10 mit umfasst sind, d.h. sämtli- che Teilbereiche beginnen mit einer unteren Grenze von 1 oder größer und enden bei einer oberen Grenze von 10 oder weniger, z.B. 1 bis 1 ,7, oder 3,2 bis 8,1 , oder 5,5 bis 10.

Der Ordnung halber sei abschließend darauf hingewiesen, dass zum besseren Verständnis des Aufbaus Elemente teilweise unmaßstäblich und/oder vergrößert und/oder verkleinert dargestellt wurden. Bezugszeichenl i s te

Vorrichtung 30 Dichtelement Stoffgemisch 31 Auffangbehälter Faser

Zellstoff

Nanofaser

Nanozellulose

Bearbeitungskörper

erste Oberfläche

zweite Oberfläche

stoffgemischbeaufschlagte

Teilfläche

Austrittselement

Austrittsöffnung

Funktionsfläche

Endabschnitt

Prozessdruck

Bearbeitungszone

Arbeitsabstand

Zustellvorrichtung

Versorgungseinrichtung

Antriebsvorrichtung

Austrittselementachse

Scheibe

Bewegungsrichtung

Rotationsachse

Radialabstand

Raumwinkel

Relativgeschwindigkeit

Gehäuse

hydrodynamisches Lager