(57)【要約】  静止型混合器は、カップリング部分と混合器ハウジングとを有する。混合器部材が、混合器ハウジング内に流れ方向に連続的に配置され、互いに対してある角度でオフセットされる。静止型混合器は、混合される材料に交互の回転方向を加える。混合器部材５Ａ、５Ｂは、扇形部分７、８、２０に分割された２つの横断壁６、１９と出口に向けられた分離壁１８とを備える。第１の横断壁６が入口に向けられた流入分離壁９、９１、９２によって分離された扇形部分７、８を含む。扇形部分と分離壁との間の移行部が切断縁部１６、１７を形成する。この分離壁が、流入分離壁に対してある角度で配置される。第２の横断壁１９が扇形部分２０に分割されている。第２の横断壁１９は、出口に向けられた流出分離壁２４を含む。この混合器は、特に極めて速く反応する成分のより効果的な混合を可能にし、医療に使用されるような小さな寸法にも適している。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
混合器ハウジングと、カップリング部分と、混合器ハウジング内に配置された混合器部材とを含む静止型混合器であって、
前記混合器部材が、流れ方向に見て互いに対しある角度（γ）でオフセットされるように連続的に配置され、各混合器部材は少なくとも１つの横断壁を含み、前記横断壁は入口に向けられた分離壁によって分離された扇形部分に分割されている、静止型混合器において、
混合器部材（５Ａ、５Ｂ）が、扇形部分（７、８；２０、２１）に分割された２つの横断壁（６、６’、１９、１９’）と出口に向けられた前記分離壁（１８）とを備え、第１の前記横断壁（６、６’）が、前記入口に向けられた流入分離壁（９、９’）によって分離された扇形部分（７、７’、８、８’）を含み、前記扇形部分と前記分離壁（１８）との間の移行部がそれぞれの切断縁部（１６、１７）を形成しており、前記分離壁（１８）が前記流入分離壁（９、９’）に対してある角度（α）で配置されており、第２の前記横断壁（１９）が扇形部分（２０、２１）に分割されており、第２の前記横断壁（１９）は流出分離壁（２４）を含み、前記流出分離壁（２４）は、前記出口に向けられ、前記第１の横断壁に対してある角度（β）でオフセットされており、連続する混合器部材（５Ａ、５Ｂ、５Ｎ）が、混合動作中に、交互に向けられる回転効果を混合すべき材料に加えることができるように設計されている、ことを特徴とする静止型混合器。
【請求項２】
絞り部（２５、２６）が、前記切断縁部（１６、１７；２２、２３）を含む前記分離壁（９、２４）の表面から前記扇形部分（７、８；２０、２１）の下に配置された表面までの前記移行部に形成されていることを特徴とする、請求項１に記載された混合器。
【請求項３】
前記流入分離壁（９、９’）が、前記第１の横断壁（６、６’）の扇形部分（７、８、７’、８’）の前においてそれぞれの分離壁部分（９１、９２、９１’、９２’）に分割され、前記流入分離壁（９、９’）が３角形の断面を有しており、一方の側（１０）が前記扇形部分（７、８、７’、８’）に対して直角になっており、もう一方の側が傾斜している、ことを特徴とする、請求項１に記載された混合器。
【請求項４】
少なくとも２つの連続する混合器部材（５Ａ、５Ｂ）の前記分離壁部分（９１、９２、９１’、９２’）が互いに対してミラー反転されており、前記連続する混合器部材（５Ａ、５Ｂ）のそれぞれの前記流入分離壁（９、９’）の対応する傾斜した側面が対向する方向に向けられている、ことを特徴とする、請求項３に記載された混合器。
【請求項５】
対応する部分（７、７’、８、８’、２０、２０’、２１、２１’、９１、９１’、９２、９２’）が、少なくとも２つの連続する混合器部材（５Ａ、５Ｂ）上において、前記混合器部材（５Ａ、５Ｂ）のそれぞれの前記流入分離壁（９、９’）の中央を直角に通過する平面に対して、本質的にミラー反転されて構成されていることを特徴とする、請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載された混合器。
【請求項６】
前記角度（α、β）が、２０°から１６０°の範囲を含み、前記角度（γ）が１°から１７９°の範囲を含むことを特徴とする、請求項１に記載された混合器。
【請求項７】
前記角度（α、β、γ）がそれぞれ９０°に等しいことを特徴とする、請求項１に記載された混合器。
【請求項８】
前記分離壁（９、９’、１８、２４）が前記混合器の長手方向中央線に対してそれぞれ平行になっており、前記横断壁（６、１９）がそれに対して直角に構成されている、ことを特徴とする、請求項１から請求項７までのいずれか一項に記載された混合器。
【請求項９】
前記横断壁（６、１９）が、それぞれ９０°の開口角度を有する２つの扇形部分（７、８；２０、２１）をそれぞれ含むことを特徴とする、請求項１から請求項８までのいずれか一項に記載された混合器。
【請求項１０】
前記横断壁が、それぞれ６０°の開口角度を有する３つの扇形部分をそれぞれ含むことを特徴とする、請求項１から請求項９までのいずれか一項に記載された混合器。
【請求項１１】
前記流入分離壁（９、９１、９２）が前記流出分離壁（２４）に対して平行に配置されていることを特徴とする、請求項１から請求項１０までのいずれか一項に記載された混合器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の導入部分に記載の混合器ハウジングと、カップリング部分と、混合器ハウジング内に配置された混合器部材とを含む静止型混合器（スタティック・ミキサー）に関するものである。この種の混合器は、米国特許第５９４４４１９号で知られている。
【背景技術】
【０００２】
混和させることがほとんどできない液体であり、かつ／又は、より詳細には非常に速く反応する成分の形態をした接着剤が、医療及び工業技術の両方において益々適用され、構成部品の間に中間層又はフイルムが即座に形成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第５９４４４１９号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前述の従来技術の背景に基づいて、本発明の目的の１つは、非常に速く反応する成分であっても、その混合器部材がより効率的で完全な混合を確実におこない、医療で使用されるような小さな寸法に適した混合器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この目的は請求項１に記載の混合器によって達成される。さらなる有利な実施例は、従属請求項に定義される。
【０００６】
以下に、例示的な実施例の図面を参照して本発明をより詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明混合器の例示的な実施例の部分断面斜視図である。
【図２】図１の混合器の２つの混合器部材を概略的に示す拡大詳細図である。
【図３】段階的な混合動作を概略的に示す図である。
【図４】混合動作の単一のステップを示す図である。
【図５】混合動作の単一のステップを示す別の図である。
【図６】混合動作の単一のステップを示す別の図である。
【図７】図２に示す混合器部材のオフセット角度、特に混合器部材間のオフセット角度と個々の分離壁と混合器部材の横断壁との間のオフセット角度を、それぞれ概略的に示す図である。
【実施例】
【０００８】
図１に、カップリング部分２と、出口４を有する混合器ハウジング３と、全ての混合器部材５とを有する、本発明の混合器１を示す。カップリング部分は任意の方式で設計することができる。すなわち、それは、バヨネット連結、プラグとソケットの連結、又はねじ連結の一部分とすることができる。
【０００９】
図２に、２つの混合器部材５Ａ及び５Ｂを示す。混合器部材５Ａ及び５Ｂは、図示されていないハウジング内に配置される。流れ方向は矢印Ｆによって示されている。この例においては、混合器部材は、流れ方向に見て２つの扇形部分７及び８に分割された第１の横断壁６を有する。この実施例では、これらの扇形部分は互いに対向して配置されており、それぞれが９０°の角度に広がっている。これら２つの扇形部分は、２部分からなる流入分離壁９によって互いから分離されている。流入分離壁９は、入口へ向けられ、３角形の断面を有している。その結果として、流入分離壁９の半分の部分９１は、その一方の側１０が対応する扇形部分７にほぼ直角に下降するように構成されている。そして、そのもう一方の側１１は、２つの扇形部分の間の開口部１２に向かって傾斜して下降するように構成されている。同様に、もう１つの分離壁部分９２は、それに対して点対称に構成されている。直角の側１３は扇形部分８に向かって下降し、傾斜側１４は開口部１５に向かって下降している。扇形部分７及び８の自由縁部１６及び１７は、そこを流れる材料に対する切断縁部を形成する。
【００１０】
これら２つの切断縁部１６及び１７は分離壁１８に統合される。この分離壁１８は、出口に向けられ、両方の自由端部のところにそれぞれの斜面１８Ａ、１８Ｂを有する。そして、第２の横断壁１９が分離壁１８に続く。第２の横断壁１９は、同様に２つの扇形部分２０及び２１に分割されている。図２では、扇形部分２１は見えない。扇形部分２０及び２１の２つの自由縁部２２及び２３も切断縁部である。図２では、切断縁部２３は見えない。これら２つの切断縁部２２及び２３は、出口に向けられた流出分離壁２４に統合される。
【００１１】
第２の混合器部材５Ｂは、第１の混合器部材５Ａの構成部材に対応する個々の構成部材から基本的に構成される。これらの個々の構成部材は、混合器部材５Ａ、５Ｂのそれぞれの流入分離壁９、９’の中央を直角に通過する平面に対して各々ミラー反転されている。これは、混合器部材５Ｂ上に対応して設けられた流入分離壁９’の分離壁部分９１’、９２’がミラー反転されており、混合器部材５Ｂの流入分離壁９’の傾斜した側が、混合器部材５Ａ上の流入分離壁９の対応する傾斜した側に対向する方向に向けられていることを意味する。横方向に反転し、従って向かい合わせに向けられた、流入分離壁９’のこれらの傾いた側の表面と同様に、混合器部材５Ｂの他の個々の構成部材、特に横断壁６’の扇形部分７’（図示せず）及び８’並びに第２の横断壁１９’の扇形部分２０’及び２１’が、混合器部材５Ａにおける構成部材に対応して構成されている。上記に記載した混合器部材５Ａの個々の構成部材に直接的に対応するが、本明細書に明示的に記載されていない混合器部材５Ｂの他の個々の構成部材は、図において、対応する参照数字及び以下のダッシュ記号「’」によって同様に示されている。連続的な混合器部材５Ａ、５Ｂのこのミラー反転の好ましい実施形態では、本実施例によると、混合器部材５Ａの流入分離壁９’の中央を直角に通過する対称平面に関して、混合器部材５Ｂは混合器部材５Ａに対して基本的にミラー対称に設計される。とりわけ、これは、個々の混合器部材５Ａ、５Ｂ上の対応する個々の構成部材がミラー対称に設計されているということを意味する。
【００１２】
第２の混合器部材５Ｂは、第１の混合器部材５Ａに対して回転させられてオフセットされている。そして、例示的な本実施例では、それぞれの流入分離壁９、９’が、互いに対して本質的に直角に位置合わせされており、扇形部分７、７’、８、８’、２０、２０’、２１、２１’が、流れ方向Ｆにおいてそれぞれ一致している。
【００１３】
混合器部材５Ａ及び５Ｂのこの回転的なオフセットは、図７においてより明瞭に見ることができる。図７は、図２の混合器部材５Ａ及び５Ｂの図に対応するが、角度が示されている。その角度によって、個々の構成部材の上述のオフセット角度が特定されている。図中において、分離壁１８が流入分離壁９に対して角度α、ここでは＝９０°でオフセットされている。そして、扇形部分２０及び２１（図示せず）を有する第２の横断壁１９が第１の横断壁６に対して角度β、ここでは＝９０°でオフセットされている。さらに、図７において、第２の混合器部材５Ｂも第１の混合器部材５Ａに対して角度γ、ここでは＝９０°でオフセットされていることが図示されている。
【００１４】
本発明によれば、混合器部材５Ａ、５Ｂのそれぞれの個々の構成部材を上述のオフセット構成とした結果、そこを通って流れる材料に回転が加えられる。この回転は、本質的に、材料内に角度的な回転を作り出すことに対応する。混合器部材５Ａ、５Ｂの上述のミラー反転設計によって、特定の混合器部材５Ｂによってそこを通って流れる材料に加えられる回転の方向は、先行する混合器部材５Ａの方向に対して入れ替わる。任意の２つの連続する混合器部材５Ａ、５Ｂによって、そこを流れる材料に加えられる回転方向が反転することによって、とりわけ効果的な材料の混合が実現される。出口分離壁２４は入口分離壁９に対して平行に構成されているが、あるオフセット角度を設けることもできる。
【００１５】
その上、一方では、剪断及び旋回作用を生じさせる２つの横断壁及び切断縁部１６、１７及び２２、２３の使用によって、効果的な混合が実現される。他方では、切断縁部１６、１７を含む表面部分と下の扇形部分２０、２１の表面部分から分離壁１８に沿って移行する部分でそれぞれ生じる絞り部２５及び２６によって効果的な混合がもたらされる。このことによって、材料流れが角度のある方向に導かれる。
【００１６】
以下、混合動作を図３及び図４から図６を参照して説明する。説明を簡単にするために、混合される成分を「材料」と呼ぶ。混合される成分は、液体又はペーストであることができ、混合器入口を通り混合器部材に到達する。ステップ１から５について混合器部材５Ａを参照して説明し、ステップ６から１０について混合器部材５Ｂを参照して説明する。第２の混合器部材５Ｂ内において、材料は、第１の混合器部材と反対の回転方向に流れていることが、図から分かる。そして、その出口縁部も先行する部材の出口縁部に対してオフセットされており、この実施例では９０°であるということが、図から分かる。
【００１７】
ステップ１を参照すると、材料は、第１の混合器部材に到達すると、分離壁９によって２つの部分的な流れに分割される。次に、第１の横断壁６は、全横断面積のそれぞれ４分の１に横断面を絞る。続いて、ステップ２を参照すると、この部分的な流れはそれぞれ切断縁部１６及び１７に到達し、これらの切断縁部が流れの旋回を生じさせる。ステップ３では、この材料は再び、直径の半分にわたって分配される。そして、ステップ４のように第２の横断壁１９に到達する前に、材料は、扇形部分１２の下側縁部とそれに続く切断縁部２３との間の横断面絞り部２５を通って流れる。材料は、この横断壁によって偏向させられ、切断縁部２２、２３及び絞り部２６を通過して流れる。そして、材料は、ステップ５で、次の混合器部材５Ｂの第１の分離壁９’のそれぞれ９１’及び９２’に到達する前に、再び直径の半分にわたって広がる。
【００１８】
次のステップ６から１０は、ステップ１から５と同様であるが、次の混合器部材５Ｂの分割及び切断縁部が、先行する混合器部材５Ａのものに対して９０°オフセットされているという違いがある。ここで、混合器部材５Ａ、５Ｂが互いにミラー反転されている設計によって、この混合器部材の回転効果と、混合される材料に結果的に加えられる回転状態が、先行する混合器部材に対して確実に反対方向に向けられる。第１の混合器部材の出口分離壁に対して第２の混合器部材が９０°オフセットされていることによって、最初の媒体の４つの部分的な流れが第２の混合器部材内を流れている。結果として、次に４つの部分的な流れが混合されている。次の混合器部材内で、８つの部分的な流れが結果として生じる。これらの部分的な流れは、乱流によって極めて迅速に混合し、結果として均一に混合された材料になる。一般的に、材料に応じて６個から２０個の混合器部材があれば十分である。
【００１９】
この例示的な実施例に基づいて、この混合器部材の設計の改変及び強化が可能である。したがって、これらの横断壁は、２つの扇形部分の代わりに、互いに対して１２０°の角度に配置された３つの扇形部分に、或いは４つの対称的に配置された扇形部分に分割されることも可能である。さらに、これらの横断壁は、混合器部材の長手方向延長部に対して直角以外に配置されてもよい。そして、これらの横断壁については、中央軸線に対して角度αを２０°から９０°とすることができる。そして、個々の横断壁が、異なる角度を示すこともできる。このことは、分離壁についても同様に当てはまる。分離壁は、必ずしも長手方向中央軸線に対して平行に配置される必要はない。そして、分離壁については、中央軸線に対して角度βを２０°から９０°とすることができる。さらに、個々の混合器部材間のオフセット角度γは、１°から１７９°の値とすることができる。
【００２０】
例示的な実施例では、円筒形状の混合器ハウジングが開示されたが、長方形又は正方形の混合器ハウジングを検討することも可能である。混合器部材の外形は、混合器ハウジングに適合させるべきである。
【図１】
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【図２】
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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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【国際調査報告】
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