スタティック・ミキサ用の混合要素
【課題】２つの成分が所望の混合比で混合要素に到達するようになされたスタティック・ミキサ用の混合要素を提供すること。
【解決手段】管状ミキサ・ハウジング９９に設置するための混合要素１００が提供される。混合要素の長手方向軸線１０に沿って少なくとも第１の設置本体１と第２の設置本体１０１とが連ねて配置される。第１の設置本体の上流に入口要素５０が設けられ、接続要素６０を介して第１の設置本体と接続される。入口要素は、ミキサ・ハウジング内に封止的に取り込まれる本体５７を有し、本体は、第１の入口経路５１と、接続要素６０の内部空間６１へと延びる第２の入口経路５２とを有している。連続経路６２が、接続要素６０の内部空間６１から第１の設置本体の混合空間６５に通じている。ミキサ入口における長手方向軸線に垂直な断面平面内において、残りの空いている断面領域と、連続経路６２との断面積比が少なくとも４：１である。
【解決手段】管状ミキサ・ハウジング９９に設置するための混合要素１００が提供される。混合要素の長手方向軸線１０に沿って少なくとも第１の設置本体１と第２の設置本体１０１とが連ねて配置される。第１の設置本体の上流に入口要素５０が設けられ、接続要素６０を介して第１の設置本体と接続される。入口要素は、ミキサ・ハウジング内に封止的に取り込まれる本体５７を有し、本体は、第１の入口経路５１と、接続要素６０の内部空間６１へと延びる第２の入口経路５２とを有している。連続経路６２が、接続要素６０の内部空間６１から第１の設置本体の混合空間６５に通じている。ミキサ入口における長手方向軸線に垂直な断面平面内において、残りの空いている断面領域と、連続経路６２との断面積比が少なくとも４：１である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、管状ミキサ・ハウジングに設置するための設置本体を含むプラスチックからなるスタティック・ミキサ用の混合要素に関する。そのようなミキサ及び関連のミキサ・ハウジングは、国際公開第ＷＯ２００８／１１３１９６Ａ１号におけるように多成分カートリッジの出口に接続することができ、また国際公開第ＷＯ２００８／１１３１９６Ａ１号の図２に示されているように全体をカートリッジ構成にすることもできる。
【背景技術】
【０００２】
混合要素、特にその設置本体は、設置本体内に流れる流体の方向に向けられた長手方向軸線を有し、それにより、ミキサ・ハウジングの内部空間内で設置本体が混合空間を占めることができる。混合空間は、長手方向軸線に垂直な平面内に断面流れ領域を有し、これは、本質的に管状ミキサ・ハウジングの断面流れ領域に対応する。設置本体は、長手方向軸線から逸れる方向に流体の流れを分割及び／又は偏向するための壁要素を含む。
【０００３】
そのようなスタティック・ミキサは、例えば欧州特許第１４２６０９９Ｂ１号から知られている。そのスタティック・ミキサでは、２つの成分が、３部式の混合プロセスで同じタイプの複数の混合要素によって互いに混合され、混合プロセス中、材料は、まず分割され、次いで拡散され、移動される。この混合プロセスは、成分の物理的特性に応じて複数回行わなければならない。このため、スタティック・ミキサは、連ねて配置された同じ構造の複数の設置本体を含む。これらのミキサは、特に少量の成分、すなわち数ミリリットルから約１０００ミリリットルまでの量の成分の混合に使用される。したがって、これらのミキサは、直径が１６ｍｍ未満であり、長さが５０ｍｍよりも長い混合空間を有する。その結果、このミキサの壁要素の壁厚さは１ｍｍ未満、しばしばさらには０．５ｍｍ未満でよい。
【０００４】
プラスチックからなる欧州特許第１４２６０９９Ｂ１号によるそのようなスタティック・ミキサは、好ましくは射出成形プロセスで製造される。この特許の図１に示されるように、射出成形プロセスを使用して３ｍｍ未満の壁厚さを有する長さ３０ｍｍのミキサを製造することは、以前には可能でなかった。なぜなら、射出成形ツールの射出点から、反対側に配設されたミキサの端部までの流路が、非常に高いツール内圧（工具圧力）を必要とするからである。そのような小さい壁厚さを有するスタティック・ミキサを射出成形プロセスで経済的に製造することができるように、各設置本体は、バー要素を介して、隣接する設置本体に接続される。これらのバー要素は、射出成形ツール内のポリマー溶融物が１つの設置本体から隣接する設置本体に移動することを可能にし、また、ツール内圧を１０００バール未満に維持して、射出成形ツールの故障を防止することを可能にする。入口要素が設置本体の前に挿間されることに留意しなければならない。入口要素は２つの入口経路を含み、これらの入口経路は、カートリッジ出口からミキサ・ハウジング内に成分を導き入れる。混合要素は、設置本体を含む。成分は、設置本体によって偏向、分割、及び再合流され、それにより成分の混合が行われる。したがって、成分は、出口端部で、均質に混合されたフィラー材料となる。
【０００５】
国際公開第ＷＯ２００８／１１３１９６Ａ１号のミキサは、１つの成分の先行が防止され、流路内に狭窄部が提供され、すなわち意図的に狭窄効果が装備される構成を有する。国際公開第ＷＯ２００８／１１３１９６Ａ１号の図１３に示されるように、この目的で入口経路に隣接するミキサの入口領域内にバー要素が提供され、前記バー要素が、流れの障害物となり、このバー要素を迂回する流れの偏向を提供する。したがって、左側で流れる成分は、右側で流れる成分よりも課される流路が長い。欧州特許出願公開第０８８５６５１号に示される別の実施例によれば、２つの入口開口それぞれの上に分離バーが提供される。対応する入口開口を通って流れる成分は、この分離バーを迂回して流れる。また、この実施例においては、２つの成分の体積流量が異なる。より大きい体積流量を有する第１の成分は、アダプタ要素の外面に平行なバー要素によって、分離バーに隣接して第２の成分の入口開口の方向へ案内される。より小さい体積流量を有する第２の成分は、第１の成分によって取り込まれ、混合要素に入る前でさえ接触する。これは、より大きい体積流量を有する第１の成分が、第２の成分に比べて遅れてミキサに達すること、すなわち追加の経路長によって第１の成分の流れが遅延されることを意味する。
【０００６】
欧州特許出願公開第０７２３８０７Ａ２号では、成分が１：１でない混合比であるときに入口チャンバが異なる体積を有する変形形態が示されている。これらの入口チャンバは、混合要素に入る前にカートリッジから搬送される成分を取り込む。より大きい体積流量を成す第１の成分の入口チャンバは、より小さい体積流量を成す第２の成分の入口チャンバよりも大きい体積を有する。したがって、第１の成分が入口チャンバ内に移動するとき、成分がスタティック・ミキサの第１の混合要素に達する前に入口チャンバがまず完全に充填される。同時に、第２の成分は、実質的により小さい体積を有する第２の入口チャンバを通って流れる。したがって、体積比は、第１の成分と第２の成分が第１の混合要素に同時に達するように設定することができる。
【０００７】
また、欧州特許出願公開第０５８４４２８号によれば、より高い割合の体積を有する成分はせき止められる。このために、スタティック・ミキサの入口にあるプレートによって流路が遮断される。このプレートにスリット状の開口が設けられ、この開口を通して、プレートの前に設けられたリザーバ空間を埋めていた成分がスタティック・ミキサ内に移動する。それにより、より大きい体積流量を有する成分の先行が抑制される。
【０００８】
したがって、一般に、カートリッジとミキサの間に設けられる体積は、混合された材料が使用不能なものとならないように、先行をできるだけ小さくするように、対応する混合比に適合させるべきであると言うことができる。したがって、第１の手法は、所望の混合比に従って供給ラインの断面積を適合させることである。しかし、混合比が非常に異なる場合には、より小さな体積流量を有する成分のための断面領域を作ることができなくなる。したがって、より大きい体積流量を有する成分に対して、追加の体積、例えば、欧州特許出願公開第０７２３８０７Ａ２号に記載される入口チャンバや、欧州特許出願公開第０５８４４２８Ａ１号に記載される混合要素の入口端部にあるチャンバが提供される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】国際公開第ＷＯ２００８／１１３１９６Ａ１号
【特許文献２】欧州特許第１４２６０９９Ｂ１号
【特許文献３】国際公開第ＷＯ２００８／１１３１９６Ａ１号
【特許文献４】欧州特許出願公開第０８８５６５１Ａ１号
【特許文献５】欧州特許出願公開第０７２３８０７Ａ２号
【特許文献６】欧州特許出願公開第０５８４４２８Ａ１号
【特許文献７】欧州特許第１３１２４０９Ｂ１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、２つの成分それぞれが、所望の混合比で混合要素の第１の設置本体に達する混合要素を提供することである。特に、本発明の目的は、他の成分に対するある成分の先行を減少させることである。先行する成分は、他の成分よりも前に混合要素に達する。本発明のさらなる目的は、同様に先行の問題を有する既知の解決策に比べて圧力損失を減少させることである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の目的は、少なくとも１つの設置本体と、第１及び第２の入口経路を有する本体を有する入口要素とを含む混合要素によって満足される。対応する成分は、入口経路によって別々に設置本体に伝達される。特に、第１の設置本体と第２の設置本体を、混合要素の長手方向軸線に沿って連ねて配置することができる。
【００１２】
入口要素が第１の設置本体の上流に配置され、入口要素と設置本体が接続要素を介して互いに接続される。接続要素は、同時にその設置本体でもあるヘリカル・ミキサの螺旋要素であってよく、又は第１の設置本体の一部であるバー要素であってもよい。設置要素の本体は、ミキサ・ハウジング内に周縁側面で封止して取り込まれることができる。第１の入口経路と第２の入口経路はそれぞれ進入開口と出口開口を有し、それにより、対応する成分を、対応する入口経路を通して進入開口から出口開口に伝達することができる。第１の入口経路は、第２の入口経路から空間的に離れて延在する。第１の入口経路は、プレチャンバに通じ、プレチャンバは、本体の出口側と、接続要素と、ミキサ・ハウジングの内壁と、第１の設置本体とによって画定され、第２の経路は、接続要素の内部空間内に延在し、接続要素から第１の設置本体に通じている。
【００１３】
ミキサ入口での長手方向軸線に垂直な断面平面内において、残りの空いている断面積と連続経路の断面積の比は、少なくとも４：１である。成分の混合比は４：１でよいが、代替実施例によれば少なくとも５：１でもよい。また、少なくとも１０：１、又はさらにはそれより大きくてもよい。好ましくは、同じ寸法を有する混合要素が、成分のすべての混合比に関して使用される。したがって、５：１〜１０：１以上の断面積の比にも、以下のさらなる幾何学的条件が同様に適用される。これに関して、「少なくとも４：１」は、４：１、５：１、６：１、１０：１、２０：１の比、及びそれらの間の比、又はこれを超える比も意味するものと意図される。一実施例によるミキサ・ハウジングは、本体の出口側が位置する段差を有する。特に、断面平面は、この段差と第１の設置本体との間に配置することができる。
【００１４】
出口開口にすぐ隣接した位置で、この点で成分に利用可能な断面領域の断面積の比は、少なくとも５：１でよい。進入開口の断面積の比は、少なくとも５：１である。
【００１５】
出口開口に隣接した断面領域に向かって、入口開口の断面積は、成分の少なくとも１つに関して少なくとも２倍に増加する。特に、入口開口から、出口開口に隣接した断面領域に向かって、断面積は各成分に関して少なくとも２倍に増加する。
【００１６】
これに関し、設置本体をヘリカル・ミキサとして設計することができ、各螺旋部を設置本体とみなすことができる。螺旋部は、その長手方向軸線の周りである角度ねじられたバー要素である。この角度は、例えば９０°でよい。ここで、隣接する螺旋部がさらなる設置本体である。螺旋部は、互いにずれた角度で配置することができる。すなわち、隣接する螺旋部は、特に、互いに９０°ずらして配置させることができる。別法として、そのような混合要素の設置本体を、共通のバー要素を介して互いに接続することができる。
【００１７】
一実施例によれば、第２の入口経路は、接続要素の内部空間内で狭まる。この狭窄によって、動作状態でこの第２の入口経路を通って流れる第２の成分の流速を高めることができる。特に、第２の成分は、第１の入口経路を通って流れる第１の成分よりも少量で混和させることができる。この狭窄によって、第２の成分が、第１の成分と共に、供与プロセスの開始時に適切な混合比でスタティック・ミキサ内に既に入っていることが保証される。
【００１８】
第２の入口経路は、接続要素の内部空間内で、入口側から出口側に逓減する内径を有する。内径が逓減するとき、最小の損失で流速を高めることができ、すなわち、流速を最大限に高めることができる。
【００１９】
混合要素は、管状ミキサ・ハウジングに設置するためにスタティック・ミキサ用に提供される。混合要素は、長手方向軸線を有し、長手方向軸線に沿って、複数の設置本体が連ねて配置され、第１の設置本体は、長手方向軸線の方向に延在する第１の壁要素を有する。壁要素は、第１の側壁と、第１の側壁と反対側に配置された第２の側壁とを有する。特に、第１の壁要素は、接続要素を形成する。第１の壁要素に隣接して案内要素を配置することができる。案内要素は、第１の成分の流路を延長する働き、又は混合要素への第１の成分の流入を遅延させる働きをすることができる。案内要素は、偏向要素として形成することができ、又はこの偏向要素の一部として形成することができる。偏向要素は、壁要素の両側で、壁要素に対して横方向に延在する偏向面を有し、第１の開口は、壁要素の第１の側壁に面する側で偏向面に設けられる。特に、偏向要素は、第１の出口開口を少なくとも部分的に覆うことができる。
【００２０】
さらなる実施例によれば、第１の入口経路は、それぞれの出口開口において、第２の入口経路の対応する出口開口の断面積とは異なる断面積を有することができる。特に、第１の入口経路の断面積は、第１の出口開口において、第２の入口経路の第２の出口開口の断面積よりも大きい。
【００２１】
一実施例によれば、第２及び第３の壁要素は、第１の開口に隣接して配置され、第２及び第３の壁要素は、長手方向軸線の方向に延在し、それぞれ、実質的に長手方向軸線の方向に延在する内壁と外壁を有する。内壁と外壁はそれぞれ、第１の壁要素の第１又は第２の側壁と２０°〜１６０°の角度を成す。第１の開口は、第２及び第３の壁要素の内壁の間に配置され、第２の開口は、第２又は第３の壁要素の外壁の一方の外側に配置され、第２の開口は、第１の壁要素の第２の側壁に面する側で偏向面に設けられる。したがって、第２及び第３の壁要素は、第１の開口に隣接して、長手方向軸線の方向で第１の壁要素とは反対側に配置され、第２及び第３の壁要素は、第１の開口から始まって長手方向軸線の方向に延在する経路を画定する。第２の開口が、壁要素の第２の側壁に面する側で偏向面に設けられ、第２又は第３の壁要素が第２の開口に隣接する。さらに、第２の設置本体の第１の壁要素は、第２及び第３の壁要素に隣接している。６つ以上の設置本体が共通のバー要素を介して互いに接続されると特に有利であることが実証されている。これは、共通のバー要素がない場合よりも圧力損失が驚くほど小さいためである。
【００２２】
また、特に、第２の設置本体は第１の壁要素を有することもでき、第１の壁要素は、長手方向軸線の方向に延在し、第１の側壁と、第１の側壁とは反対側に配置された第２の側壁とを有する。偏向要素は、第１の壁要素に隣接して配置することができ、偏向要素は、壁要素の両側で、壁要素に対して横方向に延在する偏向面を有することができ、第１の開口は、壁要素の第１の側壁に面する側で偏向面に設けることができる。
【００２３】
一方、第２及び第３の壁要素は、第１の開口に隣接して配置することができ、第２及び第３の壁要素は、長手方向軸線の方向に延在し、実質的に長手方向軸線の方向に延在するそれぞれの１つの内壁と１つの外壁を有する。内壁と外壁はそれぞれ、第１の壁要素の第１又は第２の側壁と２０°〜１６０°の角度を成すことができる。第１の開口は、第２及び第３の壁要素の内壁の間に配置することができ、第２の開口は、第２又は第３の壁要素の外壁の一方の外側に配置することができ、第２の開口は、第１の壁要素の第２の側壁に面する側で偏向面に設けることができる。
【００２４】
したがって、これは、第２及び第３の壁要素を、第１の開口に隣接して、長手方向軸線の方向で第１の壁要素とは反対側に配置することができ、第２及び第３の壁要素が、第１の開口から始まって長手方向軸線の方向に延在する経路を画定することができることを意味する。第２の開口は、壁要素の第２の側壁に面する側で偏向面に設けることができ、第２又は第３の壁要素は、第２の開口に隣接することができ、第１の壁要素と、偏向要素と、第２及び第３の壁要素とから構成される第２の設置本体は、長手方向軸線の周りで、第１の設置本体に対して１０°から１８０°以下の角度だけ回転させて配置することができる。
【００２５】
特に、第２の設置本体は、第１の設置本体と同じ構造を有することができる。第１の設置本体は、第２の設置本体に対して１８０°回転させて配置することができる。
【００２６】
特に、混合要素のすべての設置本体を１つのバー要素によって接続することができる。バー要素は、偏向要素の外周縁部に配置することができる。壁要素の各側に１つのバー要素を提供することができるが、複数のバー要素を提供することもできる。特に、壁要素の各側に２つのそれぞれのバー要素を提供することができる。
【００２７】
壁要素は、偏向面と９０〜１３０°の角度を成すことができる。
【００２８】
偏向面は、長手方向軸線とは異なる方向に流体の流れを偏向させるために、流れる流体の方向に少なくとも部分的に湾曲された表面を有することができる。特に、流れ方向及びミキサの方向への漸進的な湾曲を与えることができる。
【００２９】
代替実施例によれば、偏向面は実質的に平坦でよい。特に、偏向面は、壁要素に対して実質的に９０°の角度で延在することができる。
【００３０】
特に、第１の設置本体の偏向面は、長手方向軸線の方向で第２の設置本体の開口を覆うように設計される。
【００３１】
さらなる実施例によれば、壁要素の第１の側壁に面する側での偏向要素の表面は、長手方向軸線に対して６０°〜９０°の角度に向けられた横方向平面内に少なくとも部分的に位置することができる。さらに、壁要素の第２の側壁に面する側での偏向要素の表面は、長手方向軸線に対して６０°〜９０°の角度で位置された横方向平面内に少なくとも部分的に位置することができる。
【００３２】
補強要素は、第１の設置本体の第２及び第３の壁要素と、第２の設置本体の第１の壁要素との間で、それらの接続点に提供することができる。この補強要素によって、第１の設置本体と第２の設置本体の移行部の形状安定性及び剛性を改良することができる。また、補強要素を有する接続点で、ポリマー溶融物のための流れ断面が増大される。補強要素は、例えば、肥厚部分として、又はリブとして形成することができる。
【００３３】
静止混合要素は、特に発泡ポリマーを含むことがある。この場合において従来の射出成形プロセスでは、射出中又は射出直後に発泡する発泡剤を含むポリマーがスタティック・ミキサの製造のために使用される。特に、射出成形法は、発泡剤を含むポリマーを６００バール未満、特に好ましくは５００バール未満のツール内圧で射出成形ツール内に射出するステップを含む。
【００３４】
スタティック・ミキサは、前述の実施例の１つによる混合要素と、混合要素を取り囲むミキサ・ハウジングとを含む。
【００３５】
設置本体は、特定の長さ寸法と、特定の直径とを有する。非円形の管状ミキサ・ハウジングに関して、直径は、管状ミキサ・ハウジングの断面領域が正方形であるときの辺の長さに対応する。例えば長方形又は楕円形の断面を有するものなど、ミキサ・ハウジングの他の形状に関しては、等価な直径Ｄａは、断面領域が円形でないと仮定して、すなわち公式Ｄａ＝２×（Ａ／π）１／２を使用して決定される。ここで、Ｄａは、等価な直径を意味し、Ａは、実際の断面積を意味する。直径に対する長手方向寸法の比は少なくとも１であり、ここで、直径として、円形断面の直径又は非円形断面に関する等価な直径を使用しなければならない。
【００３６】
長さ寸法は、長手方向軸線の方向での設置本体の大きさである。特に、直径に対する長さ寸法の比は、１よりも大きいことがある。
【００３７】
特に、複数の設置本体を、長手方向軸線に沿って連ねて配置することができる。これらの設置本体は、同じ構造を有することができ、又は欧州特許第１３１２４０９Ｂ１号に示されるようなミキサ構成が得られるように異なる構造の設置本体を互いに組み合わせることもできる。隣接する設置本体は、この複数の設置本体から構成される混合要素がモノリシック（ｍｏｎｏｌｉｔｈｉｃｋ）部品として設計されるように、少なくともバー要素を介して互いに接続される。これは、混合要素が、全体を単一の射出成形ツールで製造されることを意味する。
【００３８】
設置本体、又は設置本体の全体は、５〜５００ｍｍの間、好ましくは５〜３００ｍｍの間、より好ましくは５０〜１００ｍｍの間の長手方向寸法を有することができる。
【００３９】
スタティック・ミキサは、前述の実施例の１つによる混合要素と、混合要素を取り囲むミキサ・ハウジングとを含む。混合要素は、組み立てられた状態で、ミキサ・ハウジングの長手方向軸線と一致する長手方向軸線を有する。したがって、各設置本体もこの長手方向軸線を有する。長手方向軸線は、スタティック・ミキサ内に流れる流体の方向に向けられる。流体は、混合要素の上流に配置された入口要素を通して供給される少なくとも２つの成分を含む。
【００４０】
混合すべき流体の流れは、偏向要素によって混合空間の内部で偏向され、したがって、設置された混合要素を有する管状ミキサ・ハウジング内にストランドとして入る成分が、スタティック・ミキサを通るそれらの経路中に連続的に分割されて、幅が狭まったストリップとなり、それにより、このスタティック・ミキサによって、混合が難しい又は高い粘性を有する成分を処理することもできる。
【００４１】
基本的に、混合すべき流体は、２つの異なる成分を含む。ほとんどの場合、成分は、流体状態で存在するか、又は粘性の材料として存在する。これらは、例えばペーストや接着剤を含むが、さらに、製薬剤を含めた医療分野で使用される流体や、化粧品や食品用の流体も含む。また、そのようなスタティック・ミキサは、多成分接着剤や封止材の混合など、流動可能な成分の硬化混合生成物の混合のための使い捨てミキサとしても使用される。別の好ましい用途は、歯科分野での印象材の混合におけるものである。
【００４２】
成分は、２：１から２０：１以下の比、特に４：１から１０：１以下の比で混合可能にすることができる。
【００４３】
上述したスタティック・ミキサは、対応する射出成形ツールが製造されればミキサの製造及び材料コストは低いので、使い捨てミキサとして適している。さらに、スタティック・ミキサは、計量及び／又は混合ユニットにおいて使用される。スタティック・ミキサは、供与ユニット又は供与カートリッジ、特に多成分カートリッジに取り付けることができる。特に、多成分カートリッジは、供与装置と、供与装置に結合されたパイプとを含み、且つ前述の実施例の１つによるスタティック・ミキサを含む実例として挙げることができる。特に、多成分カートリッジは、２つのカートリッジ出口であって、それぞれのカートリッジ出口と前述した実施例の１つによる静止混合要素の進入開口との取込式液密接続のための２つのカートリッジ出口、及びミキサ・ハウジングを拘束して受け取るためのホルダを含む。
【００４４】
以下、図面を参照して本発明を説明する。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の第１の実施例による混合要素の一区域の一実施例を示す図である。
【図２】本発明の第２の実施例による混合要素の一区域の一実施例を示す図である。
【図３ａ】図２による設置本体を有する混合要素を示す図である。
【図３ｂ】図２による設置本体を有する混合要素を示す図である。
【図３ｃ】図２による設置本体を有する混合要素を示す図である。
【図３ｄ】図２による設置本体を有する混合要素を示す図である。
【図４】図２による設置本体を通る断面を示す図である。
【図５】図４による設置本体に隣接して配置された設置本体を通る断面を示す図である。
【図６ａ】図３によるスタティック・ミキサ及び混合要素の入口部分を通る断面を示す図である。
【図６ｂ】図３によるスタティック・ミキサ及び混合要素の入口部分を通る断面を示す図である。
【図７ａ】組み立てられた状態での前述の図の１つによるスタティック・ミキサのミキサ・ハウジング、混合要素、及び保持要素を通る断面を示す図である。
【図７ｂ】組み立てられた状態での前述の図の１つによるスタティック・ミキサのミキサ・ハウジング、混合要素、及び保持要素を通る断面を示す図である。
【図８】連続経路の高さで混合要素を通る断面を示す図である。
【図９】図８の詳細図である。
【図１０】本体の出口側に沿った混合要素を通る断面図である。
【図１１】図９の詳細図である。
【発明を実施するための形態】
【００４６】
本発明の第１の実施例によるスタティック・ミキサ用の混合要素１００の一実施例が図１に示されている。混合要素は、管状ハウジング（図示せず）内に設置された設置本体１を含む。管状ハウジングは、管状ハウジングの内部に位置された混合空間２０の境界として働く。基本的には少なくとも２つの異なる成分からなる混合すべき流体が、混合空間２０を通って流れる。ほとんどの場合、成分は、流体状態で存在するか、又は流動可能な、特に粘性の材料として存在する。これらは、例えばペーストや接着剤を含むが、さらに、製薬剤を含めた医療分野で使用される流体や、化粧品や食品用の流体も含む。また、そのようなスタティック・ミキサは、多成分接着剤の混合など、流動可能な成分の硬化混合生成物の混合のための使い捨てミキサとしても使用される。別の好ましい用途は、歯科分野での印象材の混合におけるものである。
【００４７】
したがって、図１による混合要素は、管状ミキサ・ハウジング内に設置するための設置本体１を含み、設置本体１、１０１は、設置本体１内に流れる流体の方向に向けられた長手方向軸線１０を有する。ミキサ・ハウジング（図示せず）によって周縁側面で画定された混合空間２０を設置本体１が占めることができる。理解を容易にするために、図１には立方形の混合空間が示されている。この立方体の側面が、ミキサ・ハウジングの内壁を表すことができる。流体は、流れ断面領域２２を形成する立方体の上面から、設置本体１０１の方向に流れる。
【００４８】
設置本体１と設置本体１０１は同じ構造であるが、設置本体１０１は、長手方向軸線１０の周りで１８０°回転されている。混合空間２０と同様に、混合空間１２０は、長手方向軸線１０に垂直な平面１２１内に流れ断面領域１２２を有し、これは、本質的に、設置本体１０１を取り囲む管状ミキサ・ハウジングの流れ断面領域に対応する。混合空間を２つの等しい部分に分割する少なくとも１つの対称面を有する設置本体１、１０１に関して、長手方向軸線は、この対称面内に配設される。混合空間は、ミキサ・ハウジング（図示せず）によって周縁側面で画定される。この実施例では、混合要素は、長方形又は正方形の断面を有するミキサ・ハウジング内に設置すべきである。等価な直径を決定するために使用されるミキサ・ハウジングの内径は、基準線３６によって与えられる。
【００４９】
設置本体１は、少なくとも１つの第１の壁要素２を含み、壁要素２は、流体の流れを、長手方向軸線１０に実質的に平行に流れる２つの部分流に分割する働きをする。壁要素２は、第１の側壁３と第２の側壁４を有する。第１の壁要素２と平面２１との交差面が、断面領域２３を成す。この断面領域２３は、設置本体なしでの混合空間２０の流れ断面領域２２の最大１／５、好ましくは最大１／１０、特に好ましくは最大１／２０である。したがって、流体は、壁要素２の側壁３、４の両側を流れる。流体の流れ方向は矢印で示されている。壁要素は、実質的に長方形の断面を有する。第１の壁要素２は、第１の幅広の辺５と、第２の幅広の辺６と、第１と第２の長い辺２５、３５とを有する。第１の幅広の辺５と、第２の幅広の辺６と、第１の長い辺２５と、第２の長い辺３５とが、各側壁３、４の周縁を成す。長い辺２５、３５は、実質的に長手方向軸線１０の方向に延在し、第１の幅広の辺５と第２の幅広の辺６は、長手方向軸線の方向に対して横方向に延在する。第１の壁要素２は、混合空間を２つの部分に分割する。壁要素２は、流体の流れを２つの部分に分割するバー要素として働き、２つの部分の偏向は、第１の幅広の辺５の縁部での偏向を除いて無視することができる。通常、壁要素２の壁厚さ７は、１００ｍｍまでの全長を有する混合要素に関して１ｍｍ未満である。
【００５０】
長手方向軸線とは異なる方向に部分流を偏向させる働きをする偏向要素１１が、第１の壁要素２に隣接している。偏向要素は、壁要素の両側で、壁要素２に対して横方向に延在する偏向面を有する。第１の開口１２が、壁要素２の第１の側壁３に面する側で偏向面に設けられる。
【００５１】
第１の壁要素２と第２又は第３の壁要素８、９との交差角は、図１による実施例ではそれぞれ９０°である。図１によれば、第１の壁要素２は、偏向要素１１を介して第２の壁要素８及び第３の壁要素９に接続されている。偏向要素１１は、好ましくは、平面２１に平行に向けられた平面内に配設されるか、又はその平面に対してある傾斜角で配置され、傾斜角は、６０°以下、好ましくは４５°以下、特に好ましくは３０°以下である。偏向要素１１の表面と平面２１との傾斜角が小さければ小さいほど、必要な構造の長さが小さくなる。或いは、言い換えると、偏向要素１１の表面は、長手方向軸線１０に対して、４５°〜９０°、好ましくは６０°〜９０°、特に好ましくは７５°〜９０°の角度に向けられた横方向平面内に実質的に配設される。
【００５２】
偏向要素１１に隣接する壁要素８、９は、第１の開口１２から始まって長手方向軸線１０の方向に延在する経路を画定する。表現「偏向要素に隣接する」は、第２及び第３の壁要素８、９が、長手方向軸線の方向で第１の壁要素２と反対側に配置される、すなわち流れの方向で第１の壁要素２の下流に配置されることを意味する。
【００５３】
第２の開口が、壁要素２の第２の側壁４に面する側で偏向面に設けられ、第２又は第３の壁要素８、９が第２の開口に隣接する。第２及び第３の壁要素８、９は、やはり第１の開口１２から始まる同じ経路を画定する。
【００５４】
したがって、第２及び第３の壁要素８、９は、第１の開口１２に隣接して配置される。第２及び第３の壁要素８、９は、長手方向軸線１０の方向に延在し、それぞれ、実質的に長手方向軸線１０の方向に延在する内壁８１、９１と外壁８２、９２を有する。第２の壁要素８は、内壁８１と外壁８２を有する。第３の壁要素９は、内壁９１と外壁９２を有する。この実施例では、内壁８１、９１と外壁８２、９２は、長手方向軸線の方向、すなわち図面の方向では垂直方向に延在する。内壁８１、９１と外壁８２、９２はそれぞれ、第１の壁要素２の第１又は第２の側壁３、４と２０°〜１６０°の角度を成すことができる。第１の開口１２は、第２及び第３の壁要素８、９の内壁８１、９１の間に配置される。第２の開口１３及び任意選択の第３の開口１４は、第２又は第３の壁要素８、９の外壁８２、９２の一方の外側に配置される。第２の開口１３及び第３の開口１４は、第１の壁要素２の第２の側壁４に面する側で偏向面に設けられる。特に、各壁要素の内壁は、その外壁に平行でよい。さらに、第２及び第３の壁要素は、互いに平行な内壁８１、９１と外壁８２、９２をそれぞれ有することができる。
【００５５】
第２の設置本体１０１の第１の壁要素１０２は、第２及び第３の壁要素８、９に隣接している。第２の設置本体１０１は第１の壁要素１０２を有し、第１の壁要素１０２は、混合要素の長手方向軸線１０の方向に延在し、第１の側壁１０３と、第１の側壁１０３とは反対側に配置された第２の側壁１０４とを有する。第１の側壁１０３及び第２の側壁１０４は、長手方向軸線１０に実質的に平行に配置される。
【００５６】
偏向要素１１１が、第１の壁要素１０２に隣接して配置される。偏向要素１１１は、壁要素１０２の両側で壁要素１０２に対して横方向に延在する偏向面を有する。第１の開口１１２が、壁要素１０２の第２の側壁１０４に面する側で偏向面に設けられる。第２及び第３の壁要素１０８、１０９は、第１の開口１１２に隣接して、長手方向軸線１０の方向で第１の壁要素１０２とは反対側に配置される。
【００５７】
すなわち、第２及び第３の壁要素１０８、１０９は、第１の壁要素１０２の下流に位置される。第２及び第３の壁要素１０８、１０９は、第１の開口１１２から始まって長手方向軸線１０の方向に延在する経路を画定する。第２の開口１１３、１１４が、壁要素１０２の第１の側壁１０３に面する側で偏向面に設けられる。第２又は第３の壁要素１０８、１０９は、第２の開口１１３、１１４に隣接する。
【００５８】
第２の壁要素１０８及び第３の壁要素１０９は、第１の開口１１２に隣接して配置される。第２及び第３の壁要素１０８、１０９は、混合要素の長手方向軸線１０の方向に延在する。第２の壁要素は内壁１８１と外壁１８２を有し、第３の壁要素は内壁１９１と外壁１９２を有する。外壁１８２、１９２と内壁１８１、１９１は、実質的に混合要素の長手方向軸線１０の方向に延在する。この実施例では、それらの壁はそれぞれ互いに平行である。内壁１８１、１９１と外壁１８２、１９２はそれぞれ、第１の壁要素１０２の第１又は第２の側壁１０３、１０４と２０°〜１６０°の角度、この場合には９０°の角度を成す。第１の開口１１２は、第２及び第３の壁要素１０８、１０９の内壁１８１、１９１の間に配置され、少なくとも１つの第２の開口１１３、１１４は、第２又は第３の壁要素１０８、１０９の外壁１８２、１９２の一方の外側に配置される。第２の開口１１３及び／又は第３の開口１１４は、第１の壁要素１０２の第２の側壁１０４に面する側で偏向面に設けられる。
【００５９】
第１の壁要素１０２と、偏向要素１１１と、第２及び第３の壁要素１０８、１０９とを含む第２の設置本体１０１は、長手方向軸線１０の周りで、第１の設置本体１に対して１０°から１８０°以下の角度、特定の実例では１８０°回転させて配置される。
【００６０】
第１の設置本体１と第２の設置本体１０１は同じ構造であり、すなわち、それらは、それぞれ互いに同じ角度及び間隔で配置された同じ壁要素及び同じ偏向要素を含む。
【００６１】
第１の設置本体１と第２の設置本体１０１は、複数の共通のバー要素１５、１６、１７、１８を介して互いに接続される。
【００６２】
図２は、本発明の第２の実施例による混合要素の一区域の一実施例を示す。混合要素の構造は、図１による混合要素と実質的に異ならない。したがって、同じ部分に関しては、図１と同じ参照番号を使用する。図１による実施例との相違点のみを以下で述べる。ここでも、混合要素の第１の設置本体１及び第２の設置本体１０１が示されている。これらの設置本体は、円形又は楕円形の断面を有するミキサ・ハウジング内への設置向けのものである。ミキサ・ハウジング（図示せず）の内壁の断面範囲が一点鎖線で示されている。ミキサ・ハウジングの直径は、基準線３６で示されている。
【００６３】
図３ａ〜図３ｄはそれぞれ、本発明による混合要素の第１の実施例の図を示す。図２に示されるように、混合要素１００は、複数の設置本体を含む。すべての設置本体が、バー要素１５、１６、１７、１８によって互いに接続される。さらに、混合要素１００は入口要素５０を含み、入口要素５０は、混合すべき成分のための入口経路５１、５２を含む。２つの成分の混合比は１：１でよいが、異なっていてもよく、すなわち１：１でなくてもよい。成分は、２：１から２０：１以下の比、特に４：１から１０：１以下の比で混合可能にすることができる。
【００６４】
入口要素５０は、第１の設置本体１の上流に配置される。入口要素５０と設置本体１は、接続要素６０を介して互いに接続される。入口要素５０は、ミキサ・ハウジング内に周縁側面で封止して取り込むことができる本体５７を有する。本体５７は、第１の入口経路５１と第２の入口経路５２を有する。入口経路５１、５２はそれぞれ進入開口５３、５４と出口開口５５、５６を有し、それにより、対応する成分を、対応する入口経路５１、５２を通して進入開口５３、５４から出口開口５５、５６に伝達することができる。第１の入口経路５１は、第２の入口経路５２から空間的に離れて延在する。第１の入口経路５１は、プレチャンバ５８に通じている。プレチャンバ５８は、本体５７の出口側５９と、接続要素６０と、ミキサ・ハウジングの内壁と、第１の設置本体とによって画定される。第２の入口経路５２は、出口開口５６から、接続要素６０の内部空間６１内に延在する。接続要素６０の内部空間６１から第１の設置本体１の混合空間６５に連続経路６２が通じている。
【００６５】
図４は、図２の設置本体１を通る断面を示す。第１の壁要素２とバー要素１５、１６、１７、１８は断面が見えている。偏向要素１１は、図４による断面内に見える。偏向要素１１は第１の開口１２を含み、第１の開口１２は、図４の第１の壁要素２の左側、すなわち第１の壁要素２の第１の側壁３の側に配置される。第２の開口１３と第３の開口１４は、反対側、すなわち第２の側壁４に配置される。第１の開口１２は、第２及び第３の開口１３、１４に対してずらして配置される。偏向要素の部分要素２６が、第２の開口と第３の開口の間に配置される。部分要素２６に当たる流体は、第２の開口１３及び第３の開口１４の方向に偏向される。周縁側面で、第２の開口１３及び第３の開口１４は、ミキサ・ハウジング９９によって画定される。
【００６６】
図５は、設置本体１の第２及び第３の壁要素８、９を通る断面を示す。紙面に垂直な方向が流れの方向にあり、したがって設置本体１０１の第１の壁要素１０２が見える。偏向要素１１１は、設置本体１０１の第１の壁要素１０２に隣接する。偏向要素１１１は、第２の側壁１０４の側に配置された第１の開口１１２を含む。第２の開口１１３及び第３の開口１１４は、第１の側壁１０３の側に配置される。第２の開口１１３及び第３の開口１１４は、第１の開口１１２とはずらして配置される。第１、第２、及び第３の開口１１２、１１３、１１４は、部分要素がそれぞれ各開口の向かい側に配置されるように配置され、すなわち第１の部分要素が第１の開口１１２の向かい側に配置され、第２の部分要素１２７が第２の開口１１３の向かい側に配置され、第３の部分要素１２８が第３の開口の向かい側に配置される。
【００６７】
図６ａ及び図６ｂは、図３ａ〜図３ｄによるスタティック・ミキサの入口要素５０及び混合要素１００を通る断面を示す。スタティック・ミキサはミキサ・ハウジング９９を含み、ミキサ・ハウジング９９内に混合要素１００及び入口要素５０が受け取られる。ミキサ・ハウジング９９は保持要素９８内に受け取られ、保持要素９８は、カートリッジ（ここでは図示せず）を接続する働きをする。図６ａは、その長手方向軸線１０に沿って配置されたスタティック・ミキサを通る長手方向断面を示す。この断面は、入口経路５１を含むスタブ６３が見えないように取られている。これは、このスタブ６３が図面の平面よりも手前に位置するからである。入口経路５２を含むスタブ６４が見える。
【００６８】
入口要素の本体５７の一部分であるキャップ要素６６が、ミキサ・ハウジング内に保持される。入口経路５１、５２は、キャップ要素６６を通って延在し、これは図６ｂで見える。キャップ要素６６は、周縁突起７２を有することができ、周縁突起７２は、キャップ要素６６のジャケット７１に沿って延在する。突起７２は、ミキサ・ハウジング９９の対応する切欠９７に受け取られる。キャップ要素６６は、ミキサ・ハウジング９９内に拘束して保持することができる。しかし、ミキサ・ハウジング９９に対するキャップ要素６６の回転が可能であり、混合要素５０をカートリッジの出口に正確に配置できることを保証する。この目的で、スタブ６３、６４が、対応する出口に被せて配置されるか、又は対応する出口に挿入され、したがって、スタブ６３、６４が出口を取り囲むか、又は出口６３、６４がスタブ６３、６４を囲む。
【００６９】
フランジ要素６７が、ミキサ・ハウジング９９のための支持部として働く。ミキサ・ハウジング９９は、２段階で形成される。ミキサ・ハウジング９９の入口部分９６は、ミキサ・ハウジングの主要部分９５よりも大きい内径を有する。ミキサ・ハウジング９９の主要部分９５は、混合要素の設置本体を含み、入口部分９６は、入口要素５０の本体５７のキャップ要素６６を含む。また、フランジ要素は、保持要素９８内に受け取られる。また、フランジ要素６７は、混合要素の入口部分９６の端部の支持部を形成する。保持要素９８は、スタティック・ミキサをカートリッジに固定する働きをする。この目的で、通常、保持要素９８は差込接続固定手段を設けられる。
【００７０】
入口経路５１は、スタブ６３の内部に延在し、フランジ要素６７を通ってキャップ要素６６内に続く。したがって、入口経路５１は、進入開口５３から始まり、出口開口５５で終わる。入口経路５２は、スタブ６４の内部に延在し、フランジ要素６７を通ってキャップ要素６６内に続く。したがって、入口経路５２は、進入開口５４から始まり、出口開口５６で終わる。連続経路６２は、入口経路５２から、接続要素６０の内部空間６１内に延びる。接続要素６０は、特に、第１の設置本体１の第１の壁要素として形成することができる。第２の入口経路５２は、特に、接続要素６０の内部空間６１内に構成することができる。第２の入口経路５２は、接続要素６０の内部空間６１内で入口側７５から出口側７６に延在する。入口経路５２は、入口側７５から出口側７６まで逓減する内径を有する。
【００７１】
第１の出口開口５５と接続要素６０の間で、プレチャンバ内に案内要素を提供することができる。この案内要素は、図面には示されていない。案内要素は、例えばダム要素として形成することができる。この出口開口５５から出た成分は、このダム要素に沿って偏向されて分割される。このダム要素は、ビーム形状に形成することができる。そのようなダム要素に関する実例は、欧州特許出願公開第０８８５６５１Ａ１号で見ることができ、そこでは分割縁部（ｄｉｖｉｄｉｎｇ ｅｄｇｅ）と呼ばれている。案内要素は、特に、第１の出口開口５５を少なくとも部分的に覆うことができる。
【００７２】
入口経路５０の第１の入口経路５１は、出口開口５５において、出口開口５６での第２の入口経路５２の断面積とは異なる断面積を有する。そのような入口要素５０は、２：１から２０：１以下、特に４：１から１０：１以下の比で混合することができる成分に使用される。
【００７３】
図７ａと図７ｂはそれぞれ、ミキサ・ハウジング９９内に受け取られた混合要素１００全体を通る断面を示す。ミキサ・ハウジング９９は、入口部分９６と主要部分９５から形成される。入口部分９６は、混合要素１００の入口要素５０を含む。主要部分９５は、混合要素１００の設置本体１、１０１を含む。ミキサ・ハウジングは、入口端部９４と出口端部９３を有する。２つ以上の成分が、入口要素を通って別々にミキサ・ハウジング内に入り、第１の設置本体１内で互いに接触する。設置本体の壁要素は、成分の流れを分割する働きをし、偏向要素は、成分の流れを偏向する働きをし、すなわち成分の流れの局所的な成層破壊を引き起こす働きをする。成分は、混合要素の長さにわたって続けられる成分の流れの分割及び偏向によって混合される。ミキサ・ハウジング９９の出口端部９３から均質なフィラー材料が出る。
【００７４】
バー要素１５、１６、１７、１８は、互いに接続された混合要素１００のすべての設置本体を保持する。各バー要素が、スタティック・ミキサの曲げ剛性を高める。さらに、特に少なくとも２つの混合要素が第１の壁要素の両側に配置されているとき、ミキサの動作中に混合要素の破損が生じるのをバー要素によって防止することができる。さらに、バー要素によって、射出成形プロセスでの設置本体の製造中に、ポリマー溶融物が、第１の設置本体１から、第１の設置本体及び下流に配置されたすべてのさらなる設置本体１０１に流れることができることが保証される。すなわち、バー要素がない場合、壁要素８又は９から下流に配設された壁要素１０２への移行部は、共通の断面表面及びその任意の補強材のみから構成される。すなわち、この場合の断面表面は、壁厚さ７に対応する辺の長さを有する２つの正方形から構成される。下流に配設された設置本体のためのすべてのポリマー溶融物がこれらの狭窄点を通過しなければならず、これはツール内で局所的な圧力ピークをもたらすことになる。さらに、使用時に管状ハウジングに近い位置となる壁要素の領域内で、ポリマー溶融物の滞留時間が長くなり、これは、ポリマー溶融物の変化を引き起こすことになり、特定の状況下では物理的特性の劣化及び不均質性を引き起こすことになり、したがって、従来技術においては、そのような混合要素は、発泡構造を形成するため発泡剤を含む溶融物の使用によってのみ製造することができる。
【００７５】
このために、好ましい実施例によれば、製造プロセスにおいてポリマー溶融物を先に送るためのバー要素が、１つの設置本体から、隣接する設置本体それぞれに提供される。
【００７６】
通常、スタティック・ミキサはプラスチックから製造され、これにより、比較的複雑な幾何形状でさえ射出成形プロセスで実現することができる。設置本体１、１０１の全体は長さ寸法２４を有し、各断面領域２３、１２３が、特に複数の設置本体１、１０１を含むスタティック・ミキサに関して壁厚さ７を有する。長さ寸法２４と壁厚さ７の比は、少なくとも４０、好ましくは少なくとも５０、特に好ましくは少なくとも７５である。少量のフィラー材料のためのスタティック・ミキサの好ましい使用に関して、壁厚さ７は、３ｍｍ未満、好ましくは２ｍｍ未満、特に好ましくは１．５ｍｍ未満である。設置本体１、１０１の全体は、５〜５００ｍｍの間、好ましくは５〜３００ｍｍの間、より好ましくは５０〜１００ｍｍの間の長手方向寸法２４を有する。
【００７７】
図８は、連続経路の高さでの混合要素を通る断面を示す。この断面は、コーディング要素を有する部分断面の形での保持要素９８と、保持要素９８を多成分カートリッジに接続することができる差込閉止体のいくつかの部分とを含む。ミキサ・ハウジング９９の一部分であるキャップ要素６６は、保持要素９８の内部に配置される。キャップ要素６６は、中央に配置された円形の開口７０を有し、開口７０内に接続要素６０が受け取られる。接続要素６０は、開口を完全には埋めず、２つの切欠を有し、それらの切欠が接続要素６１の内部空間を形成する。これらの切欠は、詳細には図１０に示される。切欠は流体伝達経路であり、それらの経路を通して、混合すべき成分が混合要素の設置本体に供給される。
【００７８】
図９は、図８の詳細、すなわちキャップ要素６６の開口７０を示す。接続要素６１の内部空間を形成する２つの切欠７３、７４を含む接続要素６０が開口７０内に位置される。切欠７３は、より大きい体積流量を有する成分のために提供され、切欠７４は、より小さい体積流量を有する成分のための経路として働く。したがって、切欠７４は、連続経路６２を通る一区域である。好ましい実施例によれば、切欠７３と切欠７４の断面積の比は、４：１〜５：１の間である。特に、切欠７３の断面積は２．８ｍｍ２であり、切欠７４の断面積は０．６ｍｍ２である。
【００７９】
図１０は、入口経路５１、５２（図６ｂ参照）を含む本体５７の出口側に沿った混合要素を通る断面を示す。入口経路５１の出口開口５５は、プレチャンバ５８に通じており、プレチャンバ５８は、接続要素６０と本体５７の出口側５９との間に延在する。入口経路５２の出口開口５６は、出口側５９を形成する壁要素７７によってプレチャンバ５８から切り離されており、したがってプレチャンバ内では２つの成分がまだ接触しない。接続要素６０につながる接続経路７８を画定する壁要素７７は、図１１に詳細に示されている。この断面で示されるようなプレチャンバ５８と接続経路７８の断面積の比は、少なくとも５：１であり、より大きい体積流量を有する成分がプレチャンバ５８内に含まれる。一実施例によれば、プレチャンバの断面積は特に３２．４ｍｍ２でよく、接続経路７８の断面積は６．２ｍｍ２でよい。このとき、出口開口５５に属し、図６ｂに示されている進入開口５３の断面積は、１５．９ｍｍ２である。このとき、出口開口５６に属し、図６ｂに示されている進入開口５４の断面積は、２．８ｍｍ２である。この実施例に関して、入口領域内、すなわち対応する進入開口５３、５４から混合要素の第１の設置本体への入口までの２つの成分の体積は、より大きい体積流量を有する成分に関しては１７１ｍｍ３であり、より小さな体積流量を有する成分に関しては２８ｍｍ３である。これは、約６：１の比に相当する。
【００８０】
図１１は、図１０の詳細、すなわち接続要素６０につながる接続経路７８を画定する壁要素７７を示す。図１１は、特に、接続経路７８が、出口開口５６から接続要素６１の内部空間への入口まで狭窄することを示す。この狭窄は、特に、少なくとも部分的に円錐の経路壁によって行うことができる。
【００８１】
ミキサ入口における長手方向軸線に垂直な断面平面内での、連続経路の断面積と残りの空いている断面積との比は、少なくとも４：１である。成分の混合比は４：１でよいが、代替実施例によれば少なくとも５：１でもよい。また、少なくとも１０：１、又はさらにはそれより大きくてもよい。好ましくは、同じ寸法を有する混合要素が、成分のすべての混合比に関して使用される。したがって、５：１〜１０：１以上の断面積の比にも、以下のさらなる幾何学的条件が同様に適用される。
【００８２】
一実施例によるミキサ・ハウジングは、本体の出口側が位置する段差を有する。特に、断面平面は、この段差と第１の設置本体との間に配置することができる。
【００８３】
出口開口にすぐ隣接した位置で、この点で成分に利用可能な断面領域の断面積の比は、少なくとも５：１でよい。進入開口の断面積の比は、少なくとも５：１である。
【００８４】
出口開口に隣接した断面領域に向かって、入口開口の断面積は、成分の少なくとも１つに関して少なくとも２倍に増加する。特に、入口開口から、出口開口に隣接した断面領域に向かって、断面積は各成分に関して少なくとも２倍に増加する。
【符号の説明】
【００８５】
１ 設置本体
２ 壁要素
３ 第１の側壁
４ 第２の側壁
５ 第１の幅広の辺
６ 第２の幅広の辺
７ 壁厚さ
８ 第２の壁要素
９ 第３の壁要素
１０ 長手方向軸線
１１ 偏向要素
１２ 第１の開口
１３ 第２の開口
１４ 第３の開口
２０ 混合空間
２２ 流れ断面領域
２３ 断面領域
２５ 第１の長い辺
３５ 第２の長い辺
５０ 入口要素
５１ 第１の入口経路
５２ 第２の入口経路
５３ 第１の出口経路
５４ 第２の出口経路
５７ 本体
５８ プレチャンバ
５９ 出口側
６０ 接続要素
６１ 内部空間
６２ 連続経路
６５ 混合空間
８１ 内壁
８２ 外壁
９１ 内壁
９２ 外壁
９９ ミキサ・ハウジング
１００ 混合要素
１０１ 設置本体
１０２ 壁要素
１０３ 第１の側壁
１０４ 第２の側壁
１０８ 第２の壁要素
１０９ 第３の壁要素
１１１ 偏向要素
１１２ 第１の開口
１１３ 第２の開口
１１４ 第２の開口
１２０ 混合空間
１２１ 平面
１８１ 内壁
１９１ 内壁
１８２ 外壁
１９２ 外壁
【技術分野】
【０００１】
本発明は、管状ミキサ・ハウジングに設置するための設置本体を含むプラスチックからなるスタティック・ミキサ用の混合要素に関する。そのようなミキサ及び関連のミキサ・ハウジングは、国際公開第ＷＯ２００８／１１３１９６Ａ１号におけるように多成分カートリッジの出口に接続することができ、また国際公開第ＷＯ２００８／１１３１９６Ａ１号の図２に示されているように全体をカートリッジ構成にすることもできる。
【背景技術】
【０００２】
混合要素、特にその設置本体は、設置本体内に流れる流体の方向に向けられた長手方向軸線を有し、それにより、ミキサ・ハウジングの内部空間内で設置本体が混合空間を占めることができる。混合空間は、長手方向軸線に垂直な平面内に断面流れ領域を有し、これは、本質的に管状ミキサ・ハウジングの断面流れ領域に対応する。設置本体は、長手方向軸線から逸れる方向に流体の流れを分割及び／又は偏向するための壁要素を含む。
【０００３】
そのようなスタティック・ミキサは、例えば欧州特許第１４２６０９９Ｂ１号から知られている。そのスタティック・ミキサでは、２つの成分が、３部式の混合プロセスで同じタイプの複数の混合要素によって互いに混合され、混合プロセス中、材料は、まず分割され、次いで拡散され、移動される。この混合プロセスは、成分の物理的特性に応じて複数回行わなければならない。このため、スタティック・ミキサは、連ねて配置された同じ構造の複数の設置本体を含む。これらのミキサは、特に少量の成分、すなわち数ミリリットルから約１０００ミリリットルまでの量の成分の混合に使用される。したがって、これらのミキサは、直径が１６ｍｍ未満であり、長さが５０ｍｍよりも長い混合空間を有する。その結果、このミキサの壁要素の壁厚さは１ｍｍ未満、しばしばさらには０．５ｍｍ未満でよい。
【０００４】
プラスチックからなる欧州特許第１４２６０９９Ｂ１号によるそのようなスタティック・ミキサは、好ましくは射出成形プロセスで製造される。この特許の図１に示されるように、射出成形プロセスを使用して３ｍｍ未満の壁厚さを有する長さ３０ｍｍのミキサを製造することは、以前には可能でなかった。なぜなら、射出成形ツールの射出点から、反対側に配設されたミキサの端部までの流路が、非常に高いツール内圧（工具圧力）を必要とするからである。そのような小さい壁厚さを有するスタティック・ミキサを射出成形プロセスで経済的に製造することができるように、各設置本体は、バー要素を介して、隣接する設置本体に接続される。これらのバー要素は、射出成形ツール内のポリマー溶融物が１つの設置本体から隣接する設置本体に移動することを可能にし、また、ツール内圧を１０００バール未満に維持して、射出成形ツールの故障を防止することを可能にする。入口要素が設置本体の前に挿間されることに留意しなければならない。入口要素は２つの入口経路を含み、これらの入口経路は、カートリッジ出口からミキサ・ハウジング内に成分を導き入れる。混合要素は、設置本体を含む。成分は、設置本体によって偏向、分割、及び再合流され、それにより成分の混合が行われる。したがって、成分は、出口端部で、均質に混合されたフィラー材料となる。
【０００５】
国際公開第ＷＯ２００８／１１３１９６Ａ１号のミキサは、１つの成分の先行が防止され、流路内に狭窄部が提供され、すなわち意図的に狭窄効果が装備される構成を有する。国際公開第ＷＯ２００８／１１３１９６Ａ１号の図１３に示されるように、この目的で入口経路に隣接するミキサの入口領域内にバー要素が提供され、前記バー要素が、流れの障害物となり、このバー要素を迂回する流れの偏向を提供する。したがって、左側で流れる成分は、右側で流れる成分よりも課される流路が長い。欧州特許出願公開第０８８５６５１号に示される別の実施例によれば、２つの入口開口それぞれの上に分離バーが提供される。対応する入口開口を通って流れる成分は、この分離バーを迂回して流れる。また、この実施例においては、２つの成分の体積流量が異なる。より大きい体積流量を有する第１の成分は、アダプタ要素の外面に平行なバー要素によって、分離バーに隣接して第２の成分の入口開口の方向へ案内される。より小さい体積流量を有する第２の成分は、第１の成分によって取り込まれ、混合要素に入る前でさえ接触する。これは、より大きい体積流量を有する第１の成分が、第２の成分に比べて遅れてミキサに達すること、すなわち追加の経路長によって第１の成分の流れが遅延されることを意味する。
【０００６】
欧州特許出願公開第０７２３８０７Ａ２号では、成分が１：１でない混合比であるときに入口チャンバが異なる体積を有する変形形態が示されている。これらの入口チャンバは、混合要素に入る前にカートリッジから搬送される成分を取り込む。より大きい体積流量を成す第１の成分の入口チャンバは、より小さい体積流量を成す第２の成分の入口チャンバよりも大きい体積を有する。したがって、第１の成分が入口チャンバ内に移動するとき、成分がスタティック・ミキサの第１の混合要素に達する前に入口チャンバがまず完全に充填される。同時に、第２の成分は、実質的により小さい体積を有する第２の入口チャンバを通って流れる。したがって、体積比は、第１の成分と第２の成分が第１の混合要素に同時に達するように設定することができる。
【０００７】
また、欧州特許出願公開第０５８４４２８号によれば、より高い割合の体積を有する成分はせき止められる。このために、スタティック・ミキサの入口にあるプレートによって流路が遮断される。このプレートにスリット状の開口が設けられ、この開口を通して、プレートの前に設けられたリザーバ空間を埋めていた成分がスタティック・ミキサ内に移動する。それにより、より大きい体積流量を有する成分の先行が抑制される。
【０００８】
したがって、一般に、カートリッジとミキサの間に設けられる体積は、混合された材料が使用不能なものとならないように、先行をできるだけ小さくするように、対応する混合比に適合させるべきであると言うことができる。したがって、第１の手法は、所望の混合比に従って供給ラインの断面積を適合させることである。しかし、混合比が非常に異なる場合には、より小さな体積流量を有する成分のための断面領域を作ることができなくなる。したがって、より大きい体積流量を有する成分に対して、追加の体積、例えば、欧州特許出願公開第０７２３８０７Ａ２号に記載される入口チャンバや、欧州特許出願公開第０５８４４２８Ａ１号に記載される混合要素の入口端部にあるチャンバが提供される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】国際公開第ＷＯ２００８／１１３１９６Ａ１号
【特許文献２】欧州特許第１４２６０９９Ｂ１号
【特許文献３】国際公開第ＷＯ２００８／１１３１９６Ａ１号
【特許文献４】欧州特許出願公開第０８８５６５１Ａ１号
【特許文献５】欧州特許出願公開第０７２３８０７Ａ２号
【特許文献６】欧州特許出願公開第０５８４４２８Ａ１号
【特許文献７】欧州特許第１３１２４０９Ｂ１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、２つの成分それぞれが、所望の混合比で混合要素の第１の設置本体に達する混合要素を提供することである。特に、本発明の目的は、他の成分に対するある成分の先行を減少させることである。先行する成分は、他の成分よりも前に混合要素に達する。本発明のさらなる目的は、同様に先行の問題を有する既知の解決策に比べて圧力損失を減少させることである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の目的は、少なくとも１つの設置本体と、第１及び第２の入口経路を有する本体を有する入口要素とを含む混合要素によって満足される。対応する成分は、入口経路によって別々に設置本体に伝達される。特に、第１の設置本体と第２の設置本体を、混合要素の長手方向軸線に沿って連ねて配置することができる。
【００１２】
入口要素が第１の設置本体の上流に配置され、入口要素と設置本体が接続要素を介して互いに接続される。接続要素は、同時にその設置本体でもあるヘリカル・ミキサの螺旋要素であってよく、又は第１の設置本体の一部であるバー要素であってもよい。設置要素の本体は、ミキサ・ハウジング内に周縁側面で封止して取り込まれることができる。第１の入口経路と第２の入口経路はそれぞれ進入開口と出口開口を有し、それにより、対応する成分を、対応する入口経路を通して進入開口から出口開口に伝達することができる。第１の入口経路は、第２の入口経路から空間的に離れて延在する。第１の入口経路は、プレチャンバに通じ、プレチャンバは、本体の出口側と、接続要素と、ミキサ・ハウジングの内壁と、第１の設置本体とによって画定され、第２の経路は、接続要素の内部空間内に延在し、接続要素から第１の設置本体に通じている。
【００１３】
ミキサ入口での長手方向軸線に垂直な断面平面内において、残りの空いている断面積と連続経路の断面積の比は、少なくとも４：１である。成分の混合比は４：１でよいが、代替実施例によれば少なくとも５：１でもよい。また、少なくとも１０：１、又はさらにはそれより大きくてもよい。好ましくは、同じ寸法を有する混合要素が、成分のすべての混合比に関して使用される。したがって、５：１〜１０：１以上の断面積の比にも、以下のさらなる幾何学的条件が同様に適用される。これに関して、「少なくとも４：１」は、４：１、５：１、６：１、１０：１、２０：１の比、及びそれらの間の比、又はこれを超える比も意味するものと意図される。一実施例によるミキサ・ハウジングは、本体の出口側が位置する段差を有する。特に、断面平面は、この段差と第１の設置本体との間に配置することができる。
【００１４】
出口開口にすぐ隣接した位置で、この点で成分に利用可能な断面領域の断面積の比は、少なくとも５：１でよい。進入開口の断面積の比は、少なくとも５：１である。
【００１５】
出口開口に隣接した断面領域に向かって、入口開口の断面積は、成分の少なくとも１つに関して少なくとも２倍に増加する。特に、入口開口から、出口開口に隣接した断面領域に向かって、断面積は各成分に関して少なくとも２倍に増加する。
【００１６】
これに関し、設置本体をヘリカル・ミキサとして設計することができ、各螺旋部を設置本体とみなすことができる。螺旋部は、その長手方向軸線の周りである角度ねじられたバー要素である。この角度は、例えば９０°でよい。ここで、隣接する螺旋部がさらなる設置本体である。螺旋部は、互いにずれた角度で配置することができる。すなわち、隣接する螺旋部は、特に、互いに９０°ずらして配置させることができる。別法として、そのような混合要素の設置本体を、共通のバー要素を介して互いに接続することができる。
【００１７】
一実施例によれば、第２の入口経路は、接続要素の内部空間内で狭まる。この狭窄によって、動作状態でこの第２の入口経路を通って流れる第２の成分の流速を高めることができる。特に、第２の成分は、第１の入口経路を通って流れる第１の成分よりも少量で混和させることができる。この狭窄によって、第２の成分が、第１の成分と共に、供与プロセスの開始時に適切な混合比でスタティック・ミキサ内に既に入っていることが保証される。
【００１８】
第２の入口経路は、接続要素の内部空間内で、入口側から出口側に逓減する内径を有する。内径が逓減するとき、最小の損失で流速を高めることができ、すなわち、流速を最大限に高めることができる。
【００１９】
混合要素は、管状ミキサ・ハウジングに設置するためにスタティック・ミキサ用に提供される。混合要素は、長手方向軸線を有し、長手方向軸線に沿って、複数の設置本体が連ねて配置され、第１の設置本体は、長手方向軸線の方向に延在する第１の壁要素を有する。壁要素は、第１の側壁と、第１の側壁と反対側に配置された第２の側壁とを有する。特に、第１の壁要素は、接続要素を形成する。第１の壁要素に隣接して案内要素を配置することができる。案内要素は、第１の成分の流路を延長する働き、又は混合要素への第１の成分の流入を遅延させる働きをすることができる。案内要素は、偏向要素として形成することができ、又はこの偏向要素の一部として形成することができる。偏向要素は、壁要素の両側で、壁要素に対して横方向に延在する偏向面を有し、第１の開口は、壁要素の第１の側壁に面する側で偏向面に設けられる。特に、偏向要素は、第１の出口開口を少なくとも部分的に覆うことができる。
【００２０】
さらなる実施例によれば、第１の入口経路は、それぞれの出口開口において、第２の入口経路の対応する出口開口の断面積とは異なる断面積を有することができる。特に、第１の入口経路の断面積は、第１の出口開口において、第２の入口経路の第２の出口開口の断面積よりも大きい。
【００２１】
一実施例によれば、第２及び第３の壁要素は、第１の開口に隣接して配置され、第２及び第３の壁要素は、長手方向軸線の方向に延在し、それぞれ、実質的に長手方向軸線の方向に延在する内壁と外壁を有する。内壁と外壁はそれぞれ、第１の壁要素の第１又は第２の側壁と２０°〜１６０°の角度を成す。第１の開口は、第２及び第３の壁要素の内壁の間に配置され、第２の開口は、第２又は第３の壁要素の外壁の一方の外側に配置され、第２の開口は、第１の壁要素の第２の側壁に面する側で偏向面に設けられる。したがって、第２及び第３の壁要素は、第１の開口に隣接して、長手方向軸線の方向で第１の壁要素とは反対側に配置され、第２及び第３の壁要素は、第１の開口から始まって長手方向軸線の方向に延在する経路を画定する。第２の開口が、壁要素の第２の側壁に面する側で偏向面に設けられ、第２又は第３の壁要素が第２の開口に隣接する。さらに、第２の設置本体の第１の壁要素は、第２及び第３の壁要素に隣接している。６つ以上の設置本体が共通のバー要素を介して互いに接続されると特に有利であることが実証されている。これは、共通のバー要素がない場合よりも圧力損失が驚くほど小さいためである。
【００２２】
また、特に、第２の設置本体は第１の壁要素を有することもでき、第１の壁要素は、長手方向軸線の方向に延在し、第１の側壁と、第１の側壁とは反対側に配置された第２の側壁とを有する。偏向要素は、第１の壁要素に隣接して配置することができ、偏向要素は、壁要素の両側で、壁要素に対して横方向に延在する偏向面を有することができ、第１の開口は、壁要素の第１の側壁に面する側で偏向面に設けることができる。
【００２３】
一方、第２及び第３の壁要素は、第１の開口に隣接して配置することができ、第２及び第３の壁要素は、長手方向軸線の方向に延在し、実質的に長手方向軸線の方向に延在するそれぞれの１つの内壁と１つの外壁を有する。内壁と外壁はそれぞれ、第１の壁要素の第１又は第２の側壁と２０°〜１６０°の角度を成すことができる。第１の開口は、第２及び第３の壁要素の内壁の間に配置することができ、第２の開口は、第２又は第３の壁要素の外壁の一方の外側に配置することができ、第２の開口は、第１の壁要素の第２の側壁に面する側で偏向面に設けることができる。
【００２４】
したがって、これは、第２及び第３の壁要素を、第１の開口に隣接して、長手方向軸線の方向で第１の壁要素とは反対側に配置することができ、第２及び第３の壁要素が、第１の開口から始まって長手方向軸線の方向に延在する経路を画定することができることを意味する。第２の開口は、壁要素の第２の側壁に面する側で偏向面に設けることができ、第２又は第３の壁要素は、第２の開口に隣接することができ、第１の壁要素と、偏向要素と、第２及び第３の壁要素とから構成される第２の設置本体は、長手方向軸線の周りで、第１の設置本体に対して１０°から１８０°以下の角度だけ回転させて配置することができる。
【００２５】
特に、第２の設置本体は、第１の設置本体と同じ構造を有することができる。第１の設置本体は、第２の設置本体に対して１８０°回転させて配置することができる。
【００２６】
特に、混合要素のすべての設置本体を１つのバー要素によって接続することができる。バー要素は、偏向要素の外周縁部に配置することができる。壁要素の各側に１つのバー要素を提供することができるが、複数のバー要素を提供することもできる。特に、壁要素の各側に２つのそれぞれのバー要素を提供することができる。
【００２７】
壁要素は、偏向面と９０〜１３０°の角度を成すことができる。
【００２８】
偏向面は、長手方向軸線とは異なる方向に流体の流れを偏向させるために、流れる流体の方向に少なくとも部分的に湾曲された表面を有することができる。特に、流れ方向及びミキサの方向への漸進的な湾曲を与えることができる。
【００２９】
代替実施例によれば、偏向面は実質的に平坦でよい。特に、偏向面は、壁要素に対して実質的に９０°の角度で延在することができる。
【００３０】
特に、第１の設置本体の偏向面は、長手方向軸線の方向で第２の設置本体の開口を覆うように設計される。
【００３１】
さらなる実施例によれば、壁要素の第１の側壁に面する側での偏向要素の表面は、長手方向軸線に対して６０°〜９０°の角度に向けられた横方向平面内に少なくとも部分的に位置することができる。さらに、壁要素の第２の側壁に面する側での偏向要素の表面は、長手方向軸線に対して６０°〜９０°の角度で位置された横方向平面内に少なくとも部分的に位置することができる。
【００３２】
補強要素は、第１の設置本体の第２及び第３の壁要素と、第２の設置本体の第１の壁要素との間で、それらの接続点に提供することができる。この補強要素によって、第１の設置本体と第２の設置本体の移行部の形状安定性及び剛性を改良することができる。また、補強要素を有する接続点で、ポリマー溶融物のための流れ断面が増大される。補強要素は、例えば、肥厚部分として、又はリブとして形成することができる。
【００３３】
静止混合要素は、特に発泡ポリマーを含むことがある。この場合において従来の射出成形プロセスでは、射出中又は射出直後に発泡する発泡剤を含むポリマーがスタティック・ミキサの製造のために使用される。特に、射出成形法は、発泡剤を含むポリマーを６００バール未満、特に好ましくは５００バール未満のツール内圧で射出成形ツール内に射出するステップを含む。
【００３４】
スタティック・ミキサは、前述の実施例の１つによる混合要素と、混合要素を取り囲むミキサ・ハウジングとを含む。
【００３５】
設置本体は、特定の長さ寸法と、特定の直径とを有する。非円形の管状ミキサ・ハウジングに関して、直径は、管状ミキサ・ハウジングの断面領域が正方形であるときの辺の長さに対応する。例えば長方形又は楕円形の断面を有するものなど、ミキサ・ハウジングの他の形状に関しては、等価な直径Ｄａは、断面領域が円形でないと仮定して、すなわち公式Ｄａ＝２×（Ａ／π）１／２を使用して決定される。ここで、Ｄａは、等価な直径を意味し、Ａは、実際の断面積を意味する。直径に対する長手方向寸法の比は少なくとも１であり、ここで、直径として、円形断面の直径又は非円形断面に関する等価な直径を使用しなければならない。
【００３６】
長さ寸法は、長手方向軸線の方向での設置本体の大きさである。特に、直径に対する長さ寸法の比は、１よりも大きいことがある。
【００３７】
特に、複数の設置本体を、長手方向軸線に沿って連ねて配置することができる。これらの設置本体は、同じ構造を有することができ、又は欧州特許第１３１２４０９Ｂ１号に示されるようなミキサ構成が得られるように異なる構造の設置本体を互いに組み合わせることもできる。隣接する設置本体は、この複数の設置本体から構成される混合要素がモノリシック（ｍｏｎｏｌｉｔｈｉｃｋ）部品として設計されるように、少なくともバー要素を介して互いに接続される。これは、混合要素が、全体を単一の射出成形ツールで製造されることを意味する。
【００３８】
設置本体、又は設置本体の全体は、５〜５００ｍｍの間、好ましくは５〜３００ｍｍの間、より好ましくは５０〜１００ｍｍの間の長手方向寸法を有することができる。
【００３９】
スタティック・ミキサは、前述の実施例の１つによる混合要素と、混合要素を取り囲むミキサ・ハウジングとを含む。混合要素は、組み立てられた状態で、ミキサ・ハウジングの長手方向軸線と一致する長手方向軸線を有する。したがって、各設置本体もこの長手方向軸線を有する。長手方向軸線は、スタティック・ミキサ内に流れる流体の方向に向けられる。流体は、混合要素の上流に配置された入口要素を通して供給される少なくとも２つの成分を含む。
【００４０】
混合すべき流体の流れは、偏向要素によって混合空間の内部で偏向され、したがって、設置された混合要素を有する管状ミキサ・ハウジング内にストランドとして入る成分が、スタティック・ミキサを通るそれらの経路中に連続的に分割されて、幅が狭まったストリップとなり、それにより、このスタティック・ミキサによって、混合が難しい又は高い粘性を有する成分を処理することもできる。
【００４１】
基本的に、混合すべき流体は、２つの異なる成分を含む。ほとんどの場合、成分は、流体状態で存在するか、又は粘性の材料として存在する。これらは、例えばペーストや接着剤を含むが、さらに、製薬剤を含めた医療分野で使用される流体や、化粧品や食品用の流体も含む。また、そのようなスタティック・ミキサは、多成分接着剤や封止材の混合など、流動可能な成分の硬化混合生成物の混合のための使い捨てミキサとしても使用される。別の好ましい用途は、歯科分野での印象材の混合におけるものである。
【００４２】
成分は、２：１から２０：１以下の比、特に４：１から１０：１以下の比で混合可能にすることができる。
【００４３】
上述したスタティック・ミキサは、対応する射出成形ツールが製造されればミキサの製造及び材料コストは低いので、使い捨てミキサとして適している。さらに、スタティック・ミキサは、計量及び／又は混合ユニットにおいて使用される。スタティック・ミキサは、供与ユニット又は供与カートリッジ、特に多成分カートリッジに取り付けることができる。特に、多成分カートリッジは、供与装置と、供与装置に結合されたパイプとを含み、且つ前述の実施例の１つによるスタティック・ミキサを含む実例として挙げることができる。特に、多成分カートリッジは、２つのカートリッジ出口であって、それぞれのカートリッジ出口と前述した実施例の１つによる静止混合要素の進入開口との取込式液密接続のための２つのカートリッジ出口、及びミキサ・ハウジングを拘束して受け取るためのホルダを含む。
【００４４】
以下、図面を参照して本発明を説明する。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の第１の実施例による混合要素の一区域の一実施例を示す図である。
【図２】本発明の第２の実施例による混合要素の一区域の一実施例を示す図である。
【図３ａ】図２による設置本体を有する混合要素を示す図である。
【図３ｂ】図２による設置本体を有する混合要素を示す図である。
【図３ｃ】図２による設置本体を有する混合要素を示す図である。
【図３ｄ】図２による設置本体を有する混合要素を示す図である。
【図４】図２による設置本体を通る断面を示す図である。
【図５】図４による設置本体に隣接して配置された設置本体を通る断面を示す図である。
【図６ａ】図３によるスタティック・ミキサ及び混合要素の入口部分を通る断面を示す図である。
【図６ｂ】図３によるスタティック・ミキサ及び混合要素の入口部分を通る断面を示す図である。
【図７ａ】組み立てられた状態での前述の図の１つによるスタティック・ミキサのミキサ・ハウジング、混合要素、及び保持要素を通る断面を示す図である。
【図７ｂ】組み立てられた状態での前述の図の１つによるスタティック・ミキサのミキサ・ハウジング、混合要素、及び保持要素を通る断面を示す図である。
【図８】連続経路の高さで混合要素を通る断面を示す図である。
【図９】図８の詳細図である。
【図１０】本体の出口側に沿った混合要素を通る断面図である。
【図１１】図９の詳細図である。
【発明を実施するための形態】
【００４６】
本発明の第１の実施例によるスタティック・ミキサ用の混合要素１００の一実施例が図１に示されている。混合要素は、管状ハウジング（図示せず）内に設置された設置本体１を含む。管状ハウジングは、管状ハウジングの内部に位置された混合空間２０の境界として働く。基本的には少なくとも２つの異なる成分からなる混合すべき流体が、混合空間２０を通って流れる。ほとんどの場合、成分は、流体状態で存在するか、又は流動可能な、特に粘性の材料として存在する。これらは、例えばペーストや接着剤を含むが、さらに、製薬剤を含めた医療分野で使用される流体や、化粧品や食品用の流体も含む。また、そのようなスタティック・ミキサは、多成分接着剤の混合など、流動可能な成分の硬化混合生成物の混合のための使い捨てミキサとしても使用される。別の好ましい用途は、歯科分野での印象材の混合におけるものである。
【００４７】
したがって、図１による混合要素は、管状ミキサ・ハウジング内に設置するための設置本体１を含み、設置本体１、１０１は、設置本体１内に流れる流体の方向に向けられた長手方向軸線１０を有する。ミキサ・ハウジング（図示せず）によって周縁側面で画定された混合空間２０を設置本体１が占めることができる。理解を容易にするために、図１には立方形の混合空間が示されている。この立方体の側面が、ミキサ・ハウジングの内壁を表すことができる。流体は、流れ断面領域２２を形成する立方体の上面から、設置本体１０１の方向に流れる。
【００４８】
設置本体１と設置本体１０１は同じ構造であるが、設置本体１０１は、長手方向軸線１０の周りで１８０°回転されている。混合空間２０と同様に、混合空間１２０は、長手方向軸線１０に垂直な平面１２１内に流れ断面領域１２２を有し、これは、本質的に、設置本体１０１を取り囲む管状ミキサ・ハウジングの流れ断面領域に対応する。混合空間を２つの等しい部分に分割する少なくとも１つの対称面を有する設置本体１、１０１に関して、長手方向軸線は、この対称面内に配設される。混合空間は、ミキサ・ハウジング（図示せず）によって周縁側面で画定される。この実施例では、混合要素は、長方形又は正方形の断面を有するミキサ・ハウジング内に設置すべきである。等価な直径を決定するために使用されるミキサ・ハウジングの内径は、基準線３６によって与えられる。
【００４９】
設置本体１は、少なくとも１つの第１の壁要素２を含み、壁要素２は、流体の流れを、長手方向軸線１０に実質的に平行に流れる２つの部分流に分割する働きをする。壁要素２は、第１の側壁３と第２の側壁４を有する。第１の壁要素２と平面２１との交差面が、断面領域２３を成す。この断面領域２３は、設置本体なしでの混合空間２０の流れ断面領域２２の最大１／５、好ましくは最大１／１０、特に好ましくは最大１／２０である。したがって、流体は、壁要素２の側壁３、４の両側を流れる。流体の流れ方向は矢印で示されている。壁要素は、実質的に長方形の断面を有する。第１の壁要素２は、第１の幅広の辺５と、第２の幅広の辺６と、第１と第２の長い辺２５、３５とを有する。第１の幅広の辺５と、第２の幅広の辺６と、第１の長い辺２５と、第２の長い辺３５とが、各側壁３、４の周縁を成す。長い辺２５、３５は、実質的に長手方向軸線１０の方向に延在し、第１の幅広の辺５と第２の幅広の辺６は、長手方向軸線の方向に対して横方向に延在する。第１の壁要素２は、混合空間を２つの部分に分割する。壁要素２は、流体の流れを２つの部分に分割するバー要素として働き、２つの部分の偏向は、第１の幅広の辺５の縁部での偏向を除いて無視することができる。通常、壁要素２の壁厚さ７は、１００ｍｍまでの全長を有する混合要素に関して１ｍｍ未満である。
【００５０】
長手方向軸線とは異なる方向に部分流を偏向させる働きをする偏向要素１１が、第１の壁要素２に隣接している。偏向要素は、壁要素の両側で、壁要素２に対して横方向に延在する偏向面を有する。第１の開口１２が、壁要素２の第１の側壁３に面する側で偏向面に設けられる。
【００５１】
第１の壁要素２と第２又は第３の壁要素８、９との交差角は、図１による実施例ではそれぞれ９０°である。図１によれば、第１の壁要素２は、偏向要素１１を介して第２の壁要素８及び第３の壁要素９に接続されている。偏向要素１１は、好ましくは、平面２１に平行に向けられた平面内に配設されるか、又はその平面に対してある傾斜角で配置され、傾斜角は、６０°以下、好ましくは４５°以下、特に好ましくは３０°以下である。偏向要素１１の表面と平面２１との傾斜角が小さければ小さいほど、必要な構造の長さが小さくなる。或いは、言い換えると、偏向要素１１の表面は、長手方向軸線１０に対して、４５°〜９０°、好ましくは６０°〜９０°、特に好ましくは７５°〜９０°の角度に向けられた横方向平面内に実質的に配設される。
【００５２】
偏向要素１１に隣接する壁要素８、９は、第１の開口１２から始まって長手方向軸線１０の方向に延在する経路を画定する。表現「偏向要素に隣接する」は、第２及び第３の壁要素８、９が、長手方向軸線の方向で第１の壁要素２と反対側に配置される、すなわち流れの方向で第１の壁要素２の下流に配置されることを意味する。
【００５３】
第２の開口が、壁要素２の第２の側壁４に面する側で偏向面に設けられ、第２又は第３の壁要素８、９が第２の開口に隣接する。第２及び第３の壁要素８、９は、やはり第１の開口１２から始まる同じ経路を画定する。
【００５４】
したがって、第２及び第３の壁要素８、９は、第１の開口１２に隣接して配置される。第２及び第３の壁要素８、９は、長手方向軸線１０の方向に延在し、それぞれ、実質的に長手方向軸線１０の方向に延在する内壁８１、９１と外壁８２、９２を有する。第２の壁要素８は、内壁８１と外壁８２を有する。第３の壁要素９は、内壁９１と外壁９２を有する。この実施例では、内壁８１、９１と外壁８２、９２は、長手方向軸線の方向、すなわち図面の方向では垂直方向に延在する。内壁８１、９１と外壁８２、９２はそれぞれ、第１の壁要素２の第１又は第２の側壁３、４と２０°〜１６０°の角度を成すことができる。第１の開口１２は、第２及び第３の壁要素８、９の内壁８１、９１の間に配置される。第２の開口１３及び任意選択の第３の開口１４は、第２又は第３の壁要素８、９の外壁８２、９２の一方の外側に配置される。第２の開口１３及び第３の開口１４は、第１の壁要素２の第２の側壁４に面する側で偏向面に設けられる。特に、各壁要素の内壁は、その外壁に平行でよい。さらに、第２及び第３の壁要素は、互いに平行な内壁８１、９１と外壁８２、９２をそれぞれ有することができる。
【００５５】
第２の設置本体１０１の第１の壁要素１０２は、第２及び第３の壁要素８、９に隣接している。第２の設置本体１０１は第１の壁要素１０２を有し、第１の壁要素１０２は、混合要素の長手方向軸線１０の方向に延在し、第１の側壁１０３と、第１の側壁１０３とは反対側に配置された第２の側壁１０４とを有する。第１の側壁１０３及び第２の側壁１０４は、長手方向軸線１０に実質的に平行に配置される。
【００５６】
偏向要素１１１が、第１の壁要素１０２に隣接して配置される。偏向要素１１１は、壁要素１０２の両側で壁要素１０２に対して横方向に延在する偏向面を有する。第１の開口１１２が、壁要素１０２の第２の側壁１０４に面する側で偏向面に設けられる。第２及び第３の壁要素１０８、１０９は、第１の開口１１２に隣接して、長手方向軸線１０の方向で第１の壁要素１０２とは反対側に配置される。
【００５７】
すなわち、第２及び第３の壁要素１０８、１０９は、第１の壁要素１０２の下流に位置される。第２及び第３の壁要素１０８、１０９は、第１の開口１１２から始まって長手方向軸線１０の方向に延在する経路を画定する。第２の開口１１３、１１４が、壁要素１０２の第１の側壁１０３に面する側で偏向面に設けられる。第２又は第３の壁要素１０８、１０９は、第２の開口１１３、１１４に隣接する。
【００５８】
第２の壁要素１０８及び第３の壁要素１０９は、第１の開口１１２に隣接して配置される。第２及び第３の壁要素１０８、１０９は、混合要素の長手方向軸線１０の方向に延在する。第２の壁要素は内壁１８１と外壁１８２を有し、第３の壁要素は内壁１９１と外壁１９２を有する。外壁１８２、１９２と内壁１８１、１９１は、実質的に混合要素の長手方向軸線１０の方向に延在する。この実施例では、それらの壁はそれぞれ互いに平行である。内壁１８１、１９１と外壁１８２、１９２はそれぞれ、第１の壁要素１０２の第１又は第２の側壁１０３、１０４と２０°〜１６０°の角度、この場合には９０°の角度を成す。第１の開口１１２は、第２及び第３の壁要素１０８、１０９の内壁１８１、１９１の間に配置され、少なくとも１つの第２の開口１１３、１１４は、第２又は第３の壁要素１０８、１０９の外壁１８２、１９２の一方の外側に配置される。第２の開口１１３及び／又は第３の開口１１４は、第１の壁要素１０２の第２の側壁１０４に面する側で偏向面に設けられる。
【００５９】
第１の壁要素１０２と、偏向要素１１１と、第２及び第３の壁要素１０８、１０９とを含む第２の設置本体１０１は、長手方向軸線１０の周りで、第１の設置本体１に対して１０°から１８０°以下の角度、特定の実例では１８０°回転させて配置される。
【００６０】
第１の設置本体１と第２の設置本体１０１は同じ構造であり、すなわち、それらは、それぞれ互いに同じ角度及び間隔で配置された同じ壁要素及び同じ偏向要素を含む。
【００６１】
第１の設置本体１と第２の設置本体１０１は、複数の共通のバー要素１５、１６、１７、１８を介して互いに接続される。
【００６２】
図２は、本発明の第２の実施例による混合要素の一区域の一実施例を示す。混合要素の構造は、図１による混合要素と実質的に異ならない。したがって、同じ部分に関しては、図１と同じ参照番号を使用する。図１による実施例との相違点のみを以下で述べる。ここでも、混合要素の第１の設置本体１及び第２の設置本体１０１が示されている。これらの設置本体は、円形又は楕円形の断面を有するミキサ・ハウジング内への設置向けのものである。ミキサ・ハウジング（図示せず）の内壁の断面範囲が一点鎖線で示されている。ミキサ・ハウジングの直径は、基準線３６で示されている。
【００６３】
図３ａ〜図３ｄはそれぞれ、本発明による混合要素の第１の実施例の図を示す。図２に示されるように、混合要素１００は、複数の設置本体を含む。すべての設置本体が、バー要素１５、１６、１７、１８によって互いに接続される。さらに、混合要素１００は入口要素５０を含み、入口要素５０は、混合すべき成分のための入口経路５１、５２を含む。２つの成分の混合比は１：１でよいが、異なっていてもよく、すなわち１：１でなくてもよい。成分は、２：１から２０：１以下の比、特に４：１から１０：１以下の比で混合可能にすることができる。
【００６４】
入口要素５０は、第１の設置本体１の上流に配置される。入口要素５０と設置本体１は、接続要素６０を介して互いに接続される。入口要素５０は、ミキサ・ハウジング内に周縁側面で封止して取り込むことができる本体５７を有する。本体５７は、第１の入口経路５１と第２の入口経路５２を有する。入口経路５１、５２はそれぞれ進入開口５３、５４と出口開口５５、５６を有し、それにより、対応する成分を、対応する入口経路５１、５２を通して進入開口５３、５４から出口開口５５、５６に伝達することができる。第１の入口経路５１は、第２の入口経路５２から空間的に離れて延在する。第１の入口経路５１は、プレチャンバ５８に通じている。プレチャンバ５８は、本体５７の出口側５９と、接続要素６０と、ミキサ・ハウジングの内壁と、第１の設置本体とによって画定される。第２の入口経路５２は、出口開口５６から、接続要素６０の内部空間６１内に延在する。接続要素６０の内部空間６１から第１の設置本体１の混合空間６５に連続経路６２が通じている。
【００６５】
図４は、図２の設置本体１を通る断面を示す。第１の壁要素２とバー要素１５、１６、１７、１８は断面が見えている。偏向要素１１は、図４による断面内に見える。偏向要素１１は第１の開口１２を含み、第１の開口１２は、図４の第１の壁要素２の左側、すなわち第１の壁要素２の第１の側壁３の側に配置される。第２の開口１３と第３の開口１４は、反対側、すなわち第２の側壁４に配置される。第１の開口１２は、第２及び第３の開口１３、１４に対してずらして配置される。偏向要素の部分要素２６が、第２の開口と第３の開口の間に配置される。部分要素２６に当たる流体は、第２の開口１３及び第３の開口１４の方向に偏向される。周縁側面で、第２の開口１３及び第３の開口１４は、ミキサ・ハウジング９９によって画定される。
【００６６】
図５は、設置本体１の第２及び第３の壁要素８、９を通る断面を示す。紙面に垂直な方向が流れの方向にあり、したがって設置本体１０１の第１の壁要素１０２が見える。偏向要素１１１は、設置本体１０１の第１の壁要素１０２に隣接する。偏向要素１１１は、第２の側壁１０４の側に配置された第１の開口１１２を含む。第２の開口１１３及び第３の開口１１４は、第１の側壁１０３の側に配置される。第２の開口１１３及び第３の開口１１４は、第１の開口１１２とはずらして配置される。第１、第２、及び第３の開口１１２、１１３、１１４は、部分要素がそれぞれ各開口の向かい側に配置されるように配置され、すなわち第１の部分要素が第１の開口１１２の向かい側に配置され、第２の部分要素１２７が第２の開口１１３の向かい側に配置され、第３の部分要素１２８が第３の開口の向かい側に配置される。
【００６７】
図６ａ及び図６ｂは、図３ａ〜図３ｄによるスタティック・ミキサの入口要素５０及び混合要素１００を通る断面を示す。スタティック・ミキサはミキサ・ハウジング９９を含み、ミキサ・ハウジング９９内に混合要素１００及び入口要素５０が受け取られる。ミキサ・ハウジング９９は保持要素９８内に受け取られ、保持要素９８は、カートリッジ（ここでは図示せず）を接続する働きをする。図６ａは、その長手方向軸線１０に沿って配置されたスタティック・ミキサを通る長手方向断面を示す。この断面は、入口経路５１を含むスタブ６３が見えないように取られている。これは、このスタブ６３が図面の平面よりも手前に位置するからである。入口経路５２を含むスタブ６４が見える。
【００６８】
入口要素の本体５７の一部分であるキャップ要素６６が、ミキサ・ハウジング内に保持される。入口経路５１、５２は、キャップ要素６６を通って延在し、これは図６ｂで見える。キャップ要素６６は、周縁突起７２を有することができ、周縁突起７２は、キャップ要素６６のジャケット７１に沿って延在する。突起７２は、ミキサ・ハウジング９９の対応する切欠９７に受け取られる。キャップ要素６６は、ミキサ・ハウジング９９内に拘束して保持することができる。しかし、ミキサ・ハウジング９９に対するキャップ要素６６の回転が可能であり、混合要素５０をカートリッジの出口に正確に配置できることを保証する。この目的で、スタブ６３、６４が、対応する出口に被せて配置されるか、又は対応する出口に挿入され、したがって、スタブ６３、６４が出口を取り囲むか、又は出口６３、６４がスタブ６３、６４を囲む。
【００６９】
フランジ要素６７が、ミキサ・ハウジング９９のための支持部として働く。ミキサ・ハウジング９９は、２段階で形成される。ミキサ・ハウジング９９の入口部分９６は、ミキサ・ハウジングの主要部分９５よりも大きい内径を有する。ミキサ・ハウジング９９の主要部分９５は、混合要素の設置本体を含み、入口部分９６は、入口要素５０の本体５７のキャップ要素６６を含む。また、フランジ要素は、保持要素９８内に受け取られる。また、フランジ要素６７は、混合要素の入口部分９６の端部の支持部を形成する。保持要素９８は、スタティック・ミキサをカートリッジに固定する働きをする。この目的で、通常、保持要素９８は差込接続固定手段を設けられる。
【００７０】
入口経路５１は、スタブ６３の内部に延在し、フランジ要素６７を通ってキャップ要素６６内に続く。したがって、入口経路５１は、進入開口５３から始まり、出口開口５５で終わる。入口経路５２は、スタブ６４の内部に延在し、フランジ要素６７を通ってキャップ要素６６内に続く。したがって、入口経路５２は、進入開口５４から始まり、出口開口５６で終わる。連続経路６２は、入口経路５２から、接続要素６０の内部空間６１内に延びる。接続要素６０は、特に、第１の設置本体１の第１の壁要素として形成することができる。第２の入口経路５２は、特に、接続要素６０の内部空間６１内に構成することができる。第２の入口経路５２は、接続要素６０の内部空間６１内で入口側７５から出口側７６に延在する。入口経路５２は、入口側７５から出口側７６まで逓減する内径を有する。
【００７１】
第１の出口開口５５と接続要素６０の間で、プレチャンバ内に案内要素を提供することができる。この案内要素は、図面には示されていない。案内要素は、例えばダム要素として形成することができる。この出口開口５５から出た成分は、このダム要素に沿って偏向されて分割される。このダム要素は、ビーム形状に形成することができる。そのようなダム要素に関する実例は、欧州特許出願公開第０８８５６５１Ａ１号で見ることができ、そこでは分割縁部（ｄｉｖｉｄｉｎｇ ｅｄｇｅ）と呼ばれている。案内要素は、特に、第１の出口開口５５を少なくとも部分的に覆うことができる。
【００７２】
入口経路５０の第１の入口経路５１は、出口開口５５において、出口開口５６での第２の入口経路５２の断面積とは異なる断面積を有する。そのような入口要素５０は、２：１から２０：１以下、特に４：１から１０：１以下の比で混合することができる成分に使用される。
【００７３】
図７ａと図７ｂはそれぞれ、ミキサ・ハウジング９９内に受け取られた混合要素１００全体を通る断面を示す。ミキサ・ハウジング９９は、入口部分９６と主要部分９５から形成される。入口部分９６は、混合要素１００の入口要素５０を含む。主要部分９５は、混合要素１００の設置本体１、１０１を含む。ミキサ・ハウジングは、入口端部９４と出口端部９３を有する。２つ以上の成分が、入口要素を通って別々にミキサ・ハウジング内に入り、第１の設置本体１内で互いに接触する。設置本体の壁要素は、成分の流れを分割する働きをし、偏向要素は、成分の流れを偏向する働きをし、すなわち成分の流れの局所的な成層破壊を引き起こす働きをする。成分は、混合要素の長さにわたって続けられる成分の流れの分割及び偏向によって混合される。ミキサ・ハウジング９９の出口端部９３から均質なフィラー材料が出る。
【００７４】
バー要素１５、１６、１７、１８は、互いに接続された混合要素１００のすべての設置本体を保持する。各バー要素が、スタティック・ミキサの曲げ剛性を高める。さらに、特に少なくとも２つの混合要素が第１の壁要素の両側に配置されているとき、ミキサの動作中に混合要素の破損が生じるのをバー要素によって防止することができる。さらに、バー要素によって、射出成形プロセスでの設置本体の製造中に、ポリマー溶融物が、第１の設置本体１から、第１の設置本体及び下流に配置されたすべてのさらなる設置本体１０１に流れることができることが保証される。すなわち、バー要素がない場合、壁要素８又は９から下流に配設された壁要素１０２への移行部は、共通の断面表面及びその任意の補強材のみから構成される。すなわち、この場合の断面表面は、壁厚さ７に対応する辺の長さを有する２つの正方形から構成される。下流に配設された設置本体のためのすべてのポリマー溶融物がこれらの狭窄点を通過しなければならず、これはツール内で局所的な圧力ピークをもたらすことになる。さらに、使用時に管状ハウジングに近い位置となる壁要素の領域内で、ポリマー溶融物の滞留時間が長くなり、これは、ポリマー溶融物の変化を引き起こすことになり、特定の状況下では物理的特性の劣化及び不均質性を引き起こすことになり、したがって、従来技術においては、そのような混合要素は、発泡構造を形成するため発泡剤を含む溶融物の使用によってのみ製造することができる。
【００７５】
このために、好ましい実施例によれば、製造プロセスにおいてポリマー溶融物を先に送るためのバー要素が、１つの設置本体から、隣接する設置本体それぞれに提供される。
【００７６】
通常、スタティック・ミキサはプラスチックから製造され、これにより、比較的複雑な幾何形状でさえ射出成形プロセスで実現することができる。設置本体１、１０１の全体は長さ寸法２４を有し、各断面領域２３、１２３が、特に複数の設置本体１、１０１を含むスタティック・ミキサに関して壁厚さ７を有する。長さ寸法２４と壁厚さ７の比は、少なくとも４０、好ましくは少なくとも５０、特に好ましくは少なくとも７５である。少量のフィラー材料のためのスタティック・ミキサの好ましい使用に関して、壁厚さ７は、３ｍｍ未満、好ましくは２ｍｍ未満、特に好ましくは１．５ｍｍ未満である。設置本体１、１０１の全体は、５〜５００ｍｍの間、好ましくは５〜３００ｍｍの間、より好ましくは５０〜１００ｍｍの間の長手方向寸法２４を有する。
【００７７】
図８は、連続経路の高さでの混合要素を通る断面を示す。この断面は、コーディング要素を有する部分断面の形での保持要素９８と、保持要素９８を多成分カートリッジに接続することができる差込閉止体のいくつかの部分とを含む。ミキサ・ハウジング９９の一部分であるキャップ要素６６は、保持要素９８の内部に配置される。キャップ要素６６は、中央に配置された円形の開口７０を有し、開口７０内に接続要素６０が受け取られる。接続要素６０は、開口を完全には埋めず、２つの切欠を有し、それらの切欠が接続要素６１の内部空間を形成する。これらの切欠は、詳細には図１０に示される。切欠は流体伝達経路であり、それらの経路を通して、混合すべき成分が混合要素の設置本体に供給される。
【００７８】
図９は、図８の詳細、すなわちキャップ要素６６の開口７０を示す。接続要素６１の内部空間を形成する２つの切欠７３、７４を含む接続要素６０が開口７０内に位置される。切欠７３は、より大きい体積流量を有する成分のために提供され、切欠７４は、より小さい体積流量を有する成分のための経路として働く。したがって、切欠７４は、連続経路６２を通る一区域である。好ましい実施例によれば、切欠７３と切欠７４の断面積の比は、４：１〜５：１の間である。特に、切欠７３の断面積は２．８ｍｍ２であり、切欠７４の断面積は０．６ｍｍ２である。
【００７９】
図１０は、入口経路５１、５２（図６ｂ参照）を含む本体５７の出口側に沿った混合要素を通る断面を示す。入口経路５１の出口開口５５は、プレチャンバ５８に通じており、プレチャンバ５８は、接続要素６０と本体５７の出口側５９との間に延在する。入口経路５２の出口開口５６は、出口側５９を形成する壁要素７７によってプレチャンバ５８から切り離されており、したがってプレチャンバ内では２つの成分がまだ接触しない。接続要素６０につながる接続経路７８を画定する壁要素７７は、図１１に詳細に示されている。この断面で示されるようなプレチャンバ５８と接続経路７８の断面積の比は、少なくとも５：１であり、より大きい体積流量を有する成分がプレチャンバ５８内に含まれる。一実施例によれば、プレチャンバの断面積は特に３２．４ｍｍ２でよく、接続経路７８の断面積は６．２ｍｍ２でよい。このとき、出口開口５５に属し、図６ｂに示されている進入開口５３の断面積は、１５．９ｍｍ２である。このとき、出口開口５６に属し、図６ｂに示されている進入開口５４の断面積は、２．８ｍｍ２である。この実施例に関して、入口領域内、すなわち対応する進入開口５３、５４から混合要素の第１の設置本体への入口までの２つの成分の体積は、より大きい体積流量を有する成分に関しては１７１ｍｍ３であり、より小さな体積流量を有する成分に関しては２８ｍｍ３である。これは、約６：１の比に相当する。
【００８０】
図１１は、図１０の詳細、すなわち接続要素６０につながる接続経路７８を画定する壁要素７７を示す。図１１は、特に、接続経路７８が、出口開口５６から接続要素６１の内部空間への入口まで狭窄することを示す。この狭窄は、特に、少なくとも部分的に円錐の経路壁によって行うことができる。
【００８１】
ミキサ入口における長手方向軸線に垂直な断面平面内での、連続経路の断面積と残りの空いている断面積との比は、少なくとも４：１である。成分の混合比は４：１でよいが、代替実施例によれば少なくとも５：１でもよい。また、少なくとも１０：１、又はさらにはそれより大きくてもよい。好ましくは、同じ寸法を有する混合要素が、成分のすべての混合比に関して使用される。したがって、５：１〜１０：１以上の断面積の比にも、以下のさらなる幾何学的条件が同様に適用される。
【００８２】
一実施例によるミキサ・ハウジングは、本体の出口側が位置する段差を有する。特に、断面平面は、この段差と第１の設置本体との間に配置することができる。
【００８３】
出口開口にすぐ隣接した位置で、この点で成分に利用可能な断面領域の断面積の比は、少なくとも５：１でよい。進入開口の断面積の比は、少なくとも５：１である。
【００８４】
出口開口に隣接した断面領域に向かって、入口開口の断面積は、成分の少なくとも１つに関して少なくとも２倍に増加する。特に、入口開口から、出口開口に隣接した断面領域に向かって、断面積は各成分に関して少なくとも２倍に増加する。
【符号の説明】
【００８５】
１ 設置本体
２ 壁要素
３ 第１の側壁
４ 第２の側壁
５ 第１の幅広の辺
６ 第２の幅広の辺
７ 壁厚さ
８ 第２の壁要素
９ 第３の壁要素
１０ 長手方向軸線
１１ 偏向要素
１２ 第１の開口
１３ 第２の開口
１４ 第３の開口
２０ 混合空間
２２ 流れ断面領域
２３ 断面領域
２５ 第１の長い辺
３５ 第２の長い辺
５０ 入口要素
５１ 第１の入口経路
５２ 第２の入口経路
５３ 第１の出口経路
５４ 第２の出口経路
５７ 本体
５８ プレチャンバ
５９ 出口側
６０ 接続要素
６１ 内部空間
６２ 連続経路
６５ 混合空間
８１ 内壁
８２ 外壁
９１ 内壁
９２ 外壁
９９ ミキサ・ハウジング
１００ 混合要素
１０１ 設置本体
１０２ 壁要素
１０３ 第１の側壁
１０４ 第２の側壁
１０８ 第２の壁要素
１０９ 第３の壁要素
１１１ 偏向要素
１１２ 第１の開口
１１３ 第２の開口
１１４ 第２の開口
１２０ 混合空間
１２１ 平面
１８１ 内壁
１９１ 内壁
１８２ 外壁
１９２ 外壁
【特許請求の範囲】
【請求項１】
管状ミキサ・ハウジング（９９）に設置するためのスタティック・ミキサ用の混合要素（１００）であって、前記混合要素（１００）が長手方向軸線（１０）を有し、前記長手方向軸線（１０）に沿って、少なくとも１つの第１の設置本体（１）と少なくとも１つの第２の設置本体（１０１）とが連ねて配置され、入口要素（５０）が、前記第１の設置本体（１）の上流に配置されるように提供され、前記入口要素（５０）及び前記第１の設置本体（１）が接続要素（６０）を介して互いに接続され、前記入口要素（５０）が、前記ミキサ・ハウジング（９９）内に封止的に周方向に取り込まれることができる本体（５７）を有し、前記本体（５７）が、第１の入口経路（５１）と第２の入口経路（５２）とを有し、前記第１の入口経路（５１）が、第１の進入開口（５３）と第１の出口開口（５５）とを有し、前記第２の入口経路（５２）が、第２の進入開口（５４）と第２の出口開口（５６）とを有し、それによって、対応する成分を、対応する入口経路（５１、５２）を通して前記進入開口（５３、５４）から前記出口開口（５５、５６）に導くことができ、また前記第１の入口経路（５１）が前記第２の入口経路（５２）から空間的に離れて延び、前記第１の入口経路（５１）がプレチャンバ（５８）に通じ、前記プレチャンバ（５８）が、前記本体（５７）の出口側（５９）と、前記接続要素（６０）と、前記ミキサ・ハウジングの内壁と、前記第１の設置本体（１）とによって画定され、前記第２の入口経路（５２）が、前記出口開口（５６）から前記接続要素（６０）の内部空間（６１）内へと延び、連続経路（６２）が、前記接続要素（６０）の前記内部空間（６１）から前記第１の設置本体（１）の混合空間（６５）に通じ、前記ミキサの入口に位置する長手方向軸線に垂直な断面平面内において、残りの空いている断面領域の断面積と前記連続経路（６２）の断面積との比が少なくとも４：１である混合要素（１００）。
【請求項２】
前記第２の入口経路（５２）が、前記接続要素（６０）の前記内部空間（６１）内で収縮している請求項１に記載の混合要素。
【請求項３】
前記第２の入口経路（５２）が、前記接続要素（６０）の前記内部空間（６１）内で入口側（７５）から出口側（７６）まで延びており、また前記第２の入口経路（５２）が、前記入口側（７５）から前記出口側（７６）まで連続的に減少する内径を有している請求項１又は請求項２に記載の混合要素。
【請求項４】
前記進入開口（５５、５６）にすぐ隣接した位置で、この点で成分に利用可能な前記断面の断面積比が、少なくとも５：１である請求項１から３までのいずれか一項に記載の混合要素。
【請求項５】
前記進入開口の断面積比が少なくとも５：１である請求項１から４までのいずれか一項に記載の混合要素。
【請求項６】
前記出口開口（５５）に隣接した断面積に対する前記入口開口の断面積が、前記成分の少なくとも１つに関して少なくとも２倍である請求項１から５までのいずれか一項に記載の混合要素。
【請求項７】
前記第１の設置本体（１）が第１の壁要素（２）を有し、前記第１の壁要素（２）が、前記長手方向軸線（１０）の方向に延び、また第１の側壁（３）と、前記第１の側壁（３）とは反対側に配置された第２の側壁（４）とを有し、前記第１の壁要素（２）が前記接続要素（６０）を形成している請求項１から６までのいずれか一項に記載の混合要素。
【請求項８】
偏向要素（１１）が、前記第１の壁要素（２）に隣接して配置され、前記偏向要素（１１）が、前記壁要素（２）の両側で前記第１の壁要素（２）に対して横方向に延びる偏向面を有し、第１の開口（１２）が、前記第１の壁要素（２）の前記第１の側壁（３）に面する側で前記偏向面に設けられ、第２及び第３の壁要素（８、９）が、前記第１の開口（１２）に隣接して配置され、前記第２及び第３の壁要素（８、９）が、前記長手方向軸線（１０）の方向に延び、且つそれぞれ内壁（８１、９１）と外壁（８２、９２）を有し、前記壁が、実質的に前記長手方向軸線（１０）の方向に延び、前記内壁（８１、９１）と外壁（８２、９２）がそれぞれ、前記第１の壁要素（２）の前記第１又は第２の側壁（３、４）と２０°〜１６０°の角度を成し、前記第１の開口（１２）が、前記第２及び第３の壁要素（８、９）の前記内壁（８１、９１）の間に配置され、第２の開口（１３、１４）が、前記第２又は第３の壁要素（８、９）の前記外壁（８２、９２）の一方の外側に配置され、前記第２の開口（１３、１４）が、前記第１の壁要素（２）の前記第２の側壁（４）に面する側で偏向面に設けられ、第２の設置本体（１０１）の第１の壁要素（１０２）が、前記第２及び第３の壁要素（８、９）に隣接している請求項１から７までのいずれか一項に記載の混合要素。
【請求項９】
前記第２の設置本体（１０１）が第１の壁要素（１０２）を有し、前記第１の壁要素（１０２）が、前記長手方向軸線（１０）の方向に延び、且つ、第１の側壁（１０３）と、前記第１の側壁（１０３）とは反対側に配置された第２の側壁（１０４）とを有し、偏向要素（１１１）が、前記第１の壁要素（１０２）に隣接して配置され、前記偏向要素（１１１）が、前記壁要素（１０２）の両側で、前記壁要素（１０２）に対して横方向に延びる偏向面を有し、第１の開口（１１２）が、前記壁要素（１０２）の前記第２の側壁（１０４）に面する側で前記偏向面に設けられ、第２及び第３の壁要素（１０８、１０９）が、前記第１の開口（１１２）に隣接して配置され、前記第２及び第３の壁要素（１０８、１０９）が、前記長手方向軸線（１０）の方向に延び、且つそれぞれが、実質的に前記長手方向軸線（１０）の方向に延びる内壁（１８１、１９１）と外壁（１８２、１９２）とを有し、前記内壁（１８１、１９１）及び外壁（１８２、１９２）がそれぞれ、前記第１の壁要素（１０２）の前記第１又は第２の側壁（１０３、１０４）と２０°〜１６０°の角度を成し、前記第１の開口（１１２）が、前記第２及び第３の壁要素（１０８、１０９）の前記内壁（１８１、１９１）の間に配置され、第２の開口（１１３、１１４）が、前記第２又は第３の壁要素（１０８、１０９）の前記外壁（１８２、１９２）の一方の外側に配置され、前記第２の開口（１１３、１１４）が、前記第１の壁要素（１０２）の前記第２の側壁（１０４）に面する側で前記偏向面に設けられ、前記第１の壁要素（１０２）と、前記偏向要素（１１１）と、前記第２及び第３の壁要素（１０８、１０９）とを含む前記第２の設置本体（１０１）が、前記長手方向軸線（１０）の周りで、前記第１の設置本体（１）に対して１０°から１８０°以下の角度だけ回転させて配置される請求項１から８までのいずれか一項に記載の混合要素。
【請求項１０】
６つ以上の設置本体が、共通のバー要素（１５、１６、１７、１８）を介して互いに接続されている請求項１から９までのいずれか一項に記載の混合要素。
【請求項１１】
請求項１から１０までのいずれか一項に記載の混合要素（１００）と、前記混合要素を取り囲むミキサ・ハウジング（９９）とを含むスタティック・ミキサ。
【請求項１２】
２つのカートリッジ出口であって、請求項１から１１までのいずれか一項に記載の混合要素（１００）の前記進入開口（５３、５４）をそれぞれ受け入れて液密接続するためのカートリッジ出口と、
前記ミキサ・ハウジング（９９）の捕捉受け入れするための保持要素（９８）と
を有する多成分カートリッジ。
【請求項１３】
２：１から２０：１以下、特に４：１から１０：１以下の比で混合され得る成分のための、請求項１２に記載の多成分カートリッジ。
【請求項１４】
流動可能な成分を混合するための請求項１から１０までのいずれか一項に記載の混合要素の使用。
【請求項１５】
多成分接着剤、封止材、又は歯科印象材を混合するための、請求項１から１０までのいずれか一項に記載の混合要素の使用。
【請求項１】
管状ミキサ・ハウジング（９９）に設置するためのスタティック・ミキサ用の混合要素（１００）であって、前記混合要素（１００）が長手方向軸線（１０）を有し、前記長手方向軸線（１０）に沿って、少なくとも１つの第１の設置本体（１）と少なくとも１つの第２の設置本体（１０１）とが連ねて配置され、入口要素（５０）が、前記第１の設置本体（１）の上流に配置されるように提供され、前記入口要素（５０）及び前記第１の設置本体（１）が接続要素（６０）を介して互いに接続され、前記入口要素（５０）が、前記ミキサ・ハウジング（９９）内に封止的に周方向に取り込まれることができる本体（５７）を有し、前記本体（５７）が、第１の入口経路（５１）と第２の入口経路（５２）とを有し、前記第１の入口経路（５１）が、第１の進入開口（５３）と第１の出口開口（５５）とを有し、前記第２の入口経路（５２）が、第２の進入開口（５４）と第２の出口開口（５６）とを有し、それによって、対応する成分を、対応する入口経路（５１、５２）を通して前記進入開口（５３、５４）から前記出口開口（５５、５６）に導くことができ、また前記第１の入口経路（５１）が前記第２の入口経路（５２）から空間的に離れて延び、前記第１の入口経路（５１）がプレチャンバ（５８）に通じ、前記プレチャンバ（５８）が、前記本体（５７）の出口側（５９）と、前記接続要素（６０）と、前記ミキサ・ハウジングの内壁と、前記第１の設置本体（１）とによって画定され、前記第２の入口経路（５２）が、前記出口開口（５６）から前記接続要素（６０）の内部空間（６１）内へと延び、連続経路（６２）が、前記接続要素（６０）の前記内部空間（６１）から前記第１の設置本体（１）の混合空間（６５）に通じ、前記ミキサの入口に位置する長手方向軸線に垂直な断面平面内において、残りの空いている断面領域の断面積と前記連続経路（６２）の断面積との比が少なくとも４：１である混合要素（１００）。
【請求項２】
前記第２の入口経路（５２）が、前記接続要素（６０）の前記内部空間（６１）内で収縮している請求項１に記載の混合要素。
【請求項３】
前記第２の入口経路（５２）が、前記接続要素（６０）の前記内部空間（６１）内で入口側（７５）から出口側（７６）まで延びており、また前記第２の入口経路（５２）が、前記入口側（７５）から前記出口側（７６）まで連続的に減少する内径を有している請求項１又は請求項２に記載の混合要素。
【請求項４】
前記進入開口（５５、５６）にすぐ隣接した位置で、この点で成分に利用可能な前記断面の断面積比が、少なくとも５：１である請求項１から３までのいずれか一項に記載の混合要素。
【請求項５】
前記進入開口の断面積比が少なくとも５：１である請求項１から４までのいずれか一項に記載の混合要素。
【請求項６】
前記出口開口（５５）に隣接した断面積に対する前記入口開口の断面積が、前記成分の少なくとも１つに関して少なくとも２倍である請求項１から５までのいずれか一項に記載の混合要素。
【請求項７】
前記第１の設置本体（１）が第１の壁要素（２）を有し、前記第１の壁要素（２）が、前記長手方向軸線（１０）の方向に延び、また第１の側壁（３）と、前記第１の側壁（３）とは反対側に配置された第２の側壁（４）とを有し、前記第１の壁要素（２）が前記接続要素（６０）を形成している請求項１から６までのいずれか一項に記載の混合要素。
【請求項８】
偏向要素（１１）が、前記第１の壁要素（２）に隣接して配置され、前記偏向要素（１１）が、前記壁要素（２）の両側で前記第１の壁要素（２）に対して横方向に延びる偏向面を有し、第１の開口（１２）が、前記第１の壁要素（２）の前記第１の側壁（３）に面する側で前記偏向面に設けられ、第２及び第３の壁要素（８、９）が、前記第１の開口（１２）に隣接して配置され、前記第２及び第３の壁要素（８、９）が、前記長手方向軸線（１０）の方向に延び、且つそれぞれ内壁（８１、９１）と外壁（８２、９２）を有し、前記壁が、実質的に前記長手方向軸線（１０）の方向に延び、前記内壁（８１、９１）と外壁（８２、９２）がそれぞれ、前記第１の壁要素（２）の前記第１又は第２の側壁（３、４）と２０°〜１６０°の角度を成し、前記第１の開口（１２）が、前記第２及び第３の壁要素（８、９）の前記内壁（８１、９１）の間に配置され、第２の開口（１３、１４）が、前記第２又は第３の壁要素（８、９）の前記外壁（８２、９２）の一方の外側に配置され、前記第２の開口（１３、１４）が、前記第１の壁要素（２）の前記第２の側壁（４）に面する側で偏向面に設けられ、第２の設置本体（１０１）の第１の壁要素（１０２）が、前記第２及び第３の壁要素（８、９）に隣接している請求項１から７までのいずれか一項に記載の混合要素。
【請求項９】
前記第２の設置本体（１０１）が第１の壁要素（１０２）を有し、前記第１の壁要素（１０２）が、前記長手方向軸線（１０）の方向に延び、且つ、第１の側壁（１０３）と、前記第１の側壁（１０３）とは反対側に配置された第２の側壁（１０４）とを有し、偏向要素（１１１）が、前記第１の壁要素（１０２）に隣接して配置され、前記偏向要素（１１１）が、前記壁要素（１０２）の両側で、前記壁要素（１０２）に対して横方向に延びる偏向面を有し、第１の開口（１１２）が、前記壁要素（１０２）の前記第２の側壁（１０４）に面する側で前記偏向面に設けられ、第２及び第３の壁要素（１０８、１０９）が、前記第１の開口（１１２）に隣接して配置され、前記第２及び第３の壁要素（１０８、１０９）が、前記長手方向軸線（１０）の方向に延び、且つそれぞれが、実質的に前記長手方向軸線（１０）の方向に延びる内壁（１８１、１９１）と外壁（１８２、１９２）とを有し、前記内壁（１８１、１９１）及び外壁（１８２、１９２）がそれぞれ、前記第１の壁要素（１０２）の前記第１又は第２の側壁（１０３、１０４）と２０°〜１６０°の角度を成し、前記第１の開口（１１２）が、前記第２及び第３の壁要素（１０８、１０９）の前記内壁（１８１、１９１）の間に配置され、第２の開口（１１３、１１４）が、前記第２又は第３の壁要素（１０８、１０９）の前記外壁（１８２、１９２）の一方の外側に配置され、前記第２の開口（１１３、１１４）が、前記第１の壁要素（１０２）の前記第２の側壁（１０４）に面する側で前記偏向面に設けられ、前記第１の壁要素（１０２）と、前記偏向要素（１１１）と、前記第２及び第３の壁要素（１０８、１０９）とを含む前記第２の設置本体（１０１）が、前記長手方向軸線（１０）の周りで、前記第１の設置本体（１）に対して１０°から１８０°以下の角度だけ回転させて配置される請求項１から８までのいずれか一項に記載の混合要素。
【請求項１０】
６つ以上の設置本体が、共通のバー要素（１５、１６、１７、１８）を介して互いに接続されている請求項１から９までのいずれか一項に記載の混合要素。
【請求項１１】
請求項１から１０までのいずれか一項に記載の混合要素（１００）と、前記混合要素を取り囲むミキサ・ハウジング（９９）とを含むスタティック・ミキサ。
【請求項１２】
２つのカートリッジ出口であって、請求項１から１１までのいずれか一項に記載の混合要素（１００）の前記進入開口（５３、５４）をそれぞれ受け入れて液密接続するためのカートリッジ出口と、
前記ミキサ・ハウジング（９９）の捕捉受け入れするための保持要素（９８）と
を有する多成分カートリッジ。
【請求項１３】
２：１から２０：１以下、特に４：１から１０：１以下の比で混合され得る成分のための、請求項１２に記載の多成分カートリッジ。
【請求項１４】
流動可能な成分を混合するための請求項１から１０までのいずれか一項に記載の混合要素の使用。
【請求項１５】
多成分接着剤、封止材、又は歯科印象材を混合するための、請求項１から１０までのいずれか一項に記載の混合要素の使用。
【図１】
【図２】
【図３ａ】
【図３ｂ】
【図３ｃ】
【図３ｄ】
【図４】
【図５】
【図６ａ】
【図６ｂ】
【図７ａ】
【図７ｂ】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３ａ】
【図３ｂ】
【図３ｃ】
【図３ｄ】
【図４】
【図５】
【図６ａ】
【図６ｂ】
【図７ａ】
【図７ｂ】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１３−１１１５７４（Ｐ２０１３−１１１５７４Ａ）
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−２４３５４９（Ｐ２０１２−２４３５４９）
【出願日】平成２４年１１月５日（２０１２．１１．５）
【出願人】（５０８１０５７７３）スルザー ミックスパック アクチェンゲゼルシャフト (14)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年１１月５日（２０１２．１１．５）
【出願人】（５０８１０５７７３）スルザー ミックスパック アクチェンゲゼルシャフト (14)
【Ｆターム（参考）】
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