説明

動的ミキサ

異なる体積量の複数成分を混合するための動的ミキサがロータ・ハウジング25を有し、該ハウジングは、内部に混合ロータを配置され、カバー45によって入口側が閉じられ、該カバーには複数成分用の入口が設けられている。体積量の大きい第1成分の入口47は前室32へ通じており、該前室は、少なくとも1通過口19を介して次の混合室36と連通している。混合ロータ10は、前室に配置された分配体13を含み、該分配体によって第1成分が混合ロータの軸線の周囲に分配される。小さい体積量の第2成分の入口48は、混合室への通路区域に回転軸線に対し横方向に設けられた少なくとも1入口開口54へ通じている。このミキサでは、混合開始時から正しい混合比が得られ、かつまた極めて気泡の少ない最適混合が可能であり、しかも、このことが、従来のミキサより低い供給圧、低いトルク、低い温度で達成される。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ロータのハウジングを含む動的ミキサであって、該ハウジング内に混合ロータが配置され、該ハウジングの入口側がカバーによって閉じられ、該カバーに複数成分用の複数入口が設けられている形式のものに関する。
【背景技術】
【0002】
特に、複数混合成分が、例えば歯科の印象材料を作るさいのように、異なる体積量を有する場合、難しい点は、2成分が既に混合工程の開始時から正しい混合比で混合されねばならない点である。特別な措置が取られない限り、体積量が小さいほうの成分、例えば触媒は、ミキサから放出されるペースト・ストランドの先頭のところには十分な量では存在しなくなる。その結果、混合品質が不満足なものとなり、例えば、流延材料の硬化能力が保証されなくなる。従来の利用可能なミキサの別の弱点は、気泡が混入して、印象品質に悪影響を与えることである。
【0003】
EP−A2−1 402 940に開示された動的ミキサは、体積量の大きいほうの成分が混合室へ入るのを遅らせるための迂回路を備えている。この措置の欠点は、成分を迂回路をへて混合室へ送入するには、特に成分が高粘性の場合、高圧が要求される点である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
このような従来技術を背景とする本発明の目的は、簡単に、また付加的な圧力損失なしに、成分の一方が排除されることなく、2成分が正確な混合比で確実に混合され、かつ気泡の混入が防止されるような動的ミキサを得ることである。
【課題を解決するための手段】
【0005】
この目的は、請求項1に定義された動的ミキサにより達成された。他の請求項、特に請求項2に好適実施例が定義されている。
以下で本発明を図示の実施例につき、更に詳細に説明する。
【実施例1】
【0006】
図1に示した動的ミキサは、2重カートリッジ3の大きい出口1と小さい出口2とにバヨネット・リング4によって固定結合され、かつ異なる体積量の2成分の混合に役立つものである。以下で、体積量の大きい成分を成分A、体積量の小さい成分を成分Bと呼ぶことにする。
ミキサは、混合ロータ10、ロータ・ハウジング20、ロータ・ハウジング・カバー30を含んでいる。混合ロータ10を回転させるために、混合ロータは、入口側がミキサ駆動軸6の駆動体5に連結されている。
【0007】
図2及び図3に見られるように、混合ロータ10の入口側端部は、駆動体5と係合するための開口を有する駆動体用のハブ12を含んでいる。
駆動体用のハブ12は、入口側に分配体13を有し、続くロータ・ハブ11には、ディスク部分14と混合ブレード15とがそれぞれ配置されている。
分配体13は、ロータ・ハブ11へ向って湾曲した従断面を有している。ディスク部分14に向いた分配体13の端部18は、図1Bにも示したように、円形のリムを有している。組立てられた状態のミキサの場合、このリムは、ロータ・ハウジング25の壁部から或る間隔をおいて位置しており、その結果、端部18とロータ・ハウジング25の壁部との間に形成され間隙によって通路19が形成される。
【0008】
図1Cに見られるように、ディスク部分14は、ロータ・ハブ11からディスク部分14の縁部まで延びるスロットの形状の通過口20を有している。別の通過口及び別の形状の通過口を設けることもできる。
ロータ・ハブ11には、混合ブレード15,16が、複数の異なる平面に配置されている。混合ブレード15,16の形状は、流れ特性に好都合な設計を施され、言い換えると、成分が混合作業中にブレードから引き離されないように選択されており、それによって、望ましくない気泡の混入が防止されている。ローター・ハブ11の各平面には、事実上偏菱形の横断面を有する混合ブレード15(図2A参照)と、同じく事実上偏菱形の横断面を有する混合ブレード16(図2B)とが、交互に配置されている。図1には、混合ロータの回転方向が矢印で指示され、図2A及び図2Bには回転方向が符号DRで指示されている。
【0009】
図1及び混合ロータ10の回転軸に対し横方向の横断面図1Dの場合、混合ブレード16が長方形状を有する一方、混合ブレード15は、回転方向とは反対の側15aが鉤状に湾曲している。一好適実施例の場合、すべての混合ブレードの端部は、回転方向とは反対の側が鉤状に湾曲している。
混合ロータ10は、図4−図6に示されたロータ・ハウジング25内に収容され、該ハウジングはカバー45によって閉じられている。ロータ・ハウジング25は、カバー45を受容するディスク状ハウジング部分26と、混合ブレード15,16を有するロータ・ハブ11を受容する円筒形ハウジング部分27とを含んでいる。ディスク状ハウジング部分26の底面28には、そらせ体29が設けられ、その上面30は、傾斜し、成分Aの入口50の一部を形成しており、そらせ体の前側31は、前室2の一部を形成している。図1参照。
【0010】
ディスク状ハウジング部分26は、更にハウジング・カバー45とスナップ結合するための溝33と、バヨネット・リング4用の支承面34とを含んでいる。円筒形ハウジング部分27は段状部35を有し、段状部上に混合ロータ10のディスク部分14が回転可能に載架され、これにより円筒形ハウジング部分27は、混合室36と混合−後室7とに分割される。円筒形ハウジング部分27の端部には、ミキサ出口38が設けられている。
【0011】
図7−図9に示したロータ・ハウジングのカバー45は、駆動体のハブ12を受容するためのロータ支承部46と、成分A,B各々用の2つの入口47,48とを含んでいる。駆動体のハブ12を密封するため、ロータ・ハウジングのカバー45はシールリップ49を含んでいる。
成分A用の入口47は、成分B用の入口48より横断面が大であり、通路50を介して前室32に通じており、前室32は、ロータ・ハウジングのカバー45の底板に形成された凹部47Aによって構成される壁部51により部分的に制限されている。小さいほうの入口48は、段状部52と、事実上円筒形の入口通路53と、入口開口54とをへて、前室32の端部の通路19の区域へ通じている。「通路の区域」とは、入口が、成分の体積比及び分配体の設計に応じて、通路の前方又は後方又は対向位置に配置できることを意味する。
【0012】
ロータ・ハウジング・カバー45のリムは、ロータ・ハウジング25の溝33とのスナップ結合用の溝33を備えている。ロータ・ハウジング・カバー45は、更に、例えば、カートリッジ3の対応凹部にかん合する、入口47,48へ向いたコーディング突起56の形式の機械式コーディング手段を含んでおり、これによって、ミキサは一つの決まった配向でのみカートリッジ3に取付け可能になる。図1Eの断面図参照。
図1に示すように、ミキサは、取付けられた状態ではカートリッジ3の大きいほうの出口1が、ミキサ7の大きいほうの入口47に押しはめられるのに対し、出口2は、小さいほうの入口48へ段状部52のところまで押し込まれる。図8参照。
【0013】
図6に示したそらせ体29は、その上面30が、回転軸線に対し事実上半径方向に前室32へ通じる入口通路50の一部を形成するように、入口通路50の端部に設けられている。前室32内には分配体13が配置され、前室32は、そらせ体9の前面31と、図7に示すカバー45の円形壁部51とによって制限されている。入口通路53の入口開口54は、事実上半径方向に前室32に通じている。
図1のミキサ内での混合作業では、成分Aは、入口通路50を介して前室32内へ押し込まれ、回転軸の周囲を案内され、回転分配体13により全横断面にわたって分配され、通路、すなわち環状間隙19を介して、全周上の薄い連続的な層の形式で混合室36へ送入される。成分Bは、入口開口54を経て半径方向に分配体13の回転端部18上に送入され、存在する流れとせん断作用との結果、端部18の周囲に規則的に分配され、成分Aと前混合される。
【0014】
前室32が存在することによって、成分Aの搬送が成分Bに対して一時的に遅延させられることで、成分Aは、成分Bが混合室36に着く前にではなく、成分Bより少し遅く到着する。こうすることにより、混合物の最初の部分をも確実に目標混合比に合致させることができる。分配体13の駆動によって、空気の混入なしに成分Aを前室32に充填でき、かつ動的な分配が可能になる。この動的な分配によって、静的迂回路を有するミキサとは異なり、流れ抵抗が低く抑えられる利点が得られる。更に、入口47から前室32へ可能な最短距離で通じている入口通路50の幾何形状によっても、流れ抵抗の増大が避けられ、これによって、カートリッジ3内の所要送入圧と小出し装置に作用する応力とが、共に小さくなる。
【0015】
前混合された2成分が混合室36に到着すると、2成分は、周縁部から事実上半径方向に中心部へ向けられる一方、存在する流れ状態とせん断作用との結果、更に混合効果が得られる。混合物は、スロットを有するディスク部分14を通過した後、混合−後室37にその全横断面にわたって充填され、更にせん断及び移動過程に曝される。混合ブレード15,16の形状を選択することにより、空気の混入は避けられ、それによって混合物内での気泡の発生が防止される。混合−後室を流過した後、最後に混合物はミキサ出口38から送出される。
【実施例2】
【0016】
図10及び図11に示した別の実施例による混合ロータ60は、図12に示したミキサの一部である。図1のミキサの場合と同等の構成部材は、等しい符号で示してある。所要供給圧は、前室32内の分配体63に設けられた搬送ブレード17によって、更に低減される。
図12Aの断面図に見られるように、分配体63の端部68は楕円形状を有しており、その結果、2つの回転間隙形式の通路69が、端部68とロータ・ハウジング25の壁部との間に形成される。
図12Bには、通路53の端部が示されているが、この通路は、入口開口54をへて前室32内の分配体63の端部68の縁部へ通じている。
【0017】
分配体63の端部68は、スロット形式の通過口70を有するディスク部分64と、横方向の2隆起部を介して結合されている。図10及び図12C参照。通過口70は、ディスク部分64の縁部からディスク中心部をへてディスクの反対側縁部近くの区域へ延びている。図12C参照。
更に図11から分かるように、ディスク部分64は、その通過口70の縁部でロータのハブ61と結合され、その結果、混合室36から混合−後室37へ通じる主中心通路71が得られる。
ロータ・ハブ61に複数平面上に配置された混合ブレード15,16は、気泡の混入を防止するのに好都合な流れ特性を有するように設計されている。図1D及び図12D参照。
【0018】
図12に示したミキサ内での混合作業では、成分Aは、入口通路50から前室32内へ押し込まれ、回転軸線の周囲を案内されて、回転分配体63によって全横断面にわたり分配され、回転通路69をへて、薄手の連続層の形で混合室36内へ送入される。成分Bは、半径方向に前室2内へ導入され、成分Aと前混合される。混合室36の出口側で、2成分は、通過口70及び中心通路71と協働して更に混合されてから、混合−後室37に到達し、そこで後混合され、最後に送出される。
図1及び図12のミキサの場合、前室32への入口開口54は、通路19又は69の区域にそれぞれ設けられている。2つ以上の入口開口54を設けて、複数箇所から成分Bを送入することも考えられる。更に、入口開口54を通路19又は69各々の後方に設けて、例えば入口通路53が混合室36で終わるようにすることも考えられる。
【0019】
混合作業を最適に構成し、中心部へ異なる混合部材を配置したことによって、圧力損失を低減し、かつミキサの駆動トルクを低減することができる。媒質の摩擦を低減することにより、エネルギー消費が削減され、その結果、混合される材料の温度上昇が低減される。
図1及び図12に示した実施例につき、2成分の量が互いに異なる場合に、小体積の成分を通路区域の前室へ送入することで最大の前混合作業が達成されるケースについて説明した。しかし、この動的ミキサの設計は、2成分が等量の場合にも同じような利点を有している。等量の場合には、2成分は、前室の上部区域へ均等(対称的)に送入され、分配体によって分配され、前混合され、通路を通って混合室へ達する。
【0020】
等量の成分を混合する実施例の場合、入口と出口が各々概して等しく、入口は出口に差込み可能である。しかし、出口を入口に差込み可能な別の変化形も可能である。
更に、2つ以上の付加的な小体積成分を、より多量の成分と混合することもできる。その場合には、通路近くに入口を有する別の入口及び別の通路が必要になる。開示した既述の複数特徴は、望むとあれば、互いに組み合わせることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【0021】
【図1】本発明によるミキサの第1実施例の部分側断面図。ミキサはバヨネット・リングによってカートリッジに取付けられている。(実施例1)
【図1A】図1のIA−IA線に沿って截断した断面図。バヨネット・リングは図示せず。
【図1B】図1のIB−IB線に沿って截断した断面図。バヨネット・リングは図示せず。
【図1C】図1のIC−IC線に沿って截断した断面図。バヨネット・リングは図示せず。
【図1D】図1のID−ID線に沿って截断した断面図。バヨネット・リングは図示せず。
【図1E】図1のIE−IE線に沿って截断した断面図。バヨネット・リングは図示せず。
【図2】図1の混合ロータの斜視図。
【図2A】図1DのIA−IA線に沿って截断した混合ブレード15の断面図。
【図2B】図1DのIB−IB線に沿って截断した混合ブレード16の断面図。
【図3】図2の混合ロータの部分側断面図。
【図4】図1のロータ・ハウジングを図5のIV−IV線に沿って截断した断面図。
【図5】図4のロータ・ハウジングを入口側から見た図。
【図6】図4のロータ・ハウジングの斜視図。
【図7】図6のロータ・ハウジングのカバーを出口側から見た図。
【図8】図7のVIII−VIII線に沿って截断した断面図。
【図9】図7に示したロータ・ハウジング・カバーの斜視図。
【図10】混合ロータの第2実施例の斜視図。(実施例2)
【図11】図10の混合ロータ部分側断面図。
【図12】図11に示した混合ロータを含む組立て済みミキサの部分側断面図。
【図12A】図12のXIIA−XIIA線に沿って截断した断面図。
【図12B】図12のXIIB−XIIB線に沿って截断した断面図。
【図12C】図12のXIIC−XIIC線に沿って截断した断面図。
【図12D】図12のCIID−XIID線に沿って截断した断面図。
【符号の説明】
【0022】
1 カートリッジの大きいほうの出口
2 カートリッジの小さいほうの出口
3 カートリッジ
4 バヨネット・リング
5 駆動体
6 ミキサ駆動軸
10 混合ロータ
11 ロータのハブ
12 駆動体のハブ
13 分配体
14 ディスク部分
15,16 混合ブレード
18 分配体の端部
19 通路
20 通過口
25 ロータ・ハウジング
26 ディスク状ハウジング部分
27 円筒形ハウジング部分
28 ディスク状ハウジング部分の底面
29 そらせ体
30 そらせ体の上面
31 そらせ体の前側
32 前室
33 スナップばめ用の溝
34 支承面
35 段状部
36 混合室
37 混合−後室
38 ミキサ出口
45 ロータ・ハウジングのカバー
46 ロータ支承部
47 成分A用の大きいほうの入口
47A 凹部
48 成分B用の小さいほうの入口
49 シールリップ
50 入口通路
51 円形壁部
52 段状部
53 入口通路
54 入口開口
56 コーディング突起
60 混合ロータ
61 ロータのハブ
63 分配体
64 ディスク部分
65 横方向隆起部
68 分配体端部
69 回転通路
70 通過口
71 主中央通路

【特許請求の範囲】
【請求項1】
動的ミキサであって、ロータ・ハウジング(25)を含み、該ハウジング内に混合ロータが配置され、かつ該ハウジングがカバーによって入口側を閉じられ、該カバーに成分用の入口が設けられている形式のものにおいて、
成分用の前記入口(47,48)が、少なくとも1通路(19,69)を介して次の混合室(36,37)と連通している前室(32)に通じており、かつまた混合ロータ(10,60)が、混合ロータ回転軸線の周囲に成分を分配するための、前室内に配置された分配体(13,63)を含む、動的ミキサ。
【請求項2】
体積量のより大きい第1成分(A)の入口(47)が前室(32)の上部区域に終わっており、体積量のより小さい第2成分(B)の入口(48)が、混合室(36)への通路(19,69)の区域に設けられた少なくとも1入口開口(54)のところで終わっており、2成分の分配用の分配体(13,63)が、混合ロータの回転軸線の周囲に配置されることを特徴とする、異なる体積量の複数成分を混合するための、請求項1に記載された動的ミキサ。
【請求項3】
成分用の双方の入口(47,48)が前室(32)の上方区域で終わっており、2成分を分配する分配体(13,63)が、混合ロータの回転軸線の周囲に配置されることを特徴とする、等しい体積量の複数成分を混合する、請求項1に記載された動的ミキサ。
【請求項4】
前記通路(19,69)が、分配体(13,63)の端部(18,68)と、ロータ・ハウジング(25)及び/又はロータ・ハウジング・カバー(45)の壁部(31,51)との間の単数又は複数の間隙によって形成される、請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載された動的ミキサ。
【請求項5】
前記第2成分の入口開口(54)が、混合ロータ(10,60)の回転軸線に対し事実上横方向に第2成分が送入されるように構成されている、請求項1から請求項4までのいずれか1項に記載された動的ミキサ。
【請求項6】
前記混合ロータ(10,60)が、少なくとも1通過口(20,70)を有するディスク部分(14,64)を含み、該通過口が、成分の流れ方向で見て前室(32)の後方に設けられている、請求項1から請求項5までのいずれか1項に記載された動的ミキサ。
【請求項7】
前記混合室(36)が、ロータ・ハウジングの壁部と、分配体(13,63)の出口側(18,68)と、ディスク部分(14,64)の出口側とによって形成されており、かつまた前記成分が、混合室を流れる間に、回転軸線のほうへ事実上片寄るように、単数又は複数の通過口(20,70)が設計されている、請求項6に記載された動的ミキサ。
【請求項8】
前記ロータ・ハウジング(25)が縮径段状部(35)を有し、該段状部が、ディスク部分(14,64)の支持部として役立ち、かつ混合室を、続く混合−後室(37)に対し周部のところでシールしている、請求項6又は請求項7に記載された動的ミキサ。
【請求項9】
前記分配体(63)が搬送ブレード(17)を備えている、請求項1から請求項8までのいずれか1項に記載された動的ミキサ。
【請求項10】
前記混合ロータ(10,60)が、混合−後室(37)内に混合ブレード(15,16)を備えている、請求項1から請求項9までのいずれか1項に記載された動的ミキサ。
【請求項11】
前記混合ブレード(15,16)が、良好な流れ特性を有するように設計され、かつ事実上偏菱形横断面を有し、一平面ごとに2つの両側混合ブレード、又はすべての混合ブレードが、回転方向とは反対方向に滴形又は鉤形の端部を有している、請求項9に記載された動的ミキサ。
【請求項12】
2重カートリッジ又は小出し装置と、請求項1から請求項11までのいずれか1項に記載された動的ミキサとを含む小出し組立体において、
2重カートリッジ又は小出し装置が、直径の異なる出口とミキサ入口とを有し、しかも、カートリッジの大きいほうの出口がミキサの大きいほうの入口に滑りばめ可能であり、カートリッジの小さいほうの出口がミキサの小さいほうの入口にはめ込み可能である、小出し組立体。
【請求項13】
2重カートリッジ又は小出し装置と、請求項1から請求項12までのいずれか1項に記載された動的ミキサとを含む小出し組立体において、
ミキサのロータ・ハウジング・カバー(45)及びカートリッジ(3)又は小出し装置が、1つだけの特定配位でミキサの取付けが可能になるように、対応コーディング手段(56)を含む、小出し組立体。

【図1】
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【図1A】
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【図1B】
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【図1C】
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【図1D】
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【図1E】
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【図2】
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【図2A】
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【図2B】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【図11】
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【図12】
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【図12A】
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【図12B】
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【図12C】
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【図12D】
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【公表番号】特表2009−509758(P2009−509758A)
【公表日】平成21年3月12日(2009.3.12)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−533844(P2008−533844)
【出願日】平成18年10月3日(2006.10.3)
【国際出願番号】PCT/CH2006/000538
【国際公開番号】WO2007/041878
【国際公開日】平成19年4月19日(2007.4.19)
【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)】