(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
管（２）及び該管（２）に配置された少なくとも１つのミキサエレメント（１ａ）を備えた高粘性媒質用の静置ミキサ装置において、
前記管（２）は前記ミキサエレメント（１ａ）によって混合される媒質の主たる流れ方向（４ａ）を規定し、
前記少なくとも一つのミキサエレメント（１ａ）は第一の交差ウェブ構造体と第二の交差ウェブ構造体とを有し、各交差ウェブ構造体は前記主たる流れ方向（４ａ）と垂直な角度及び平行な角度以外の異なる角度にて配置され、かつ流体が流通する間隙を規定するとともに前記交差ウェブ構造体から延びる個々に離間した複数の直線状のウェブ（３，３１）を含み、
前記任意の交差ウェブ構造体の前記ウェブ（３，３１）は互いに平行に延びるとともに前記管（２）の幅方向に渡って並行して延びており、かつ前記第一の交差ウェブ構造体の前記各ウェブ（３，３１）は、前記第二の交差ウェブ構造体の前記ウェブ（３，３１）と所定の角度で交差し、横切り、かつ該第二の交差ウェブ構造体の各ウェブ（３，３１）により構成される流体が流通する間隙の一部内に収容されており、
前記各ウェブ（３，３１）は相対向する端部を有し、前記各端部は前記管（２）の壁部であって前記端部と相対向する壁部との間に対応する空間を有し、それにより前記流体が、前記端部と、前記管（２）の該端部と相対向する壁部と、の間の空間を流通可能となり、前記ウェブ（３，３１）の各々はほぼ同一の幅を有し、前記ウェブ（３，３１）のうち、前記交差ウェブ構造体の最も外側に配置されるとともにその側縁部が前記管（２）に隣接するウェブ（３１）の該側縁部と、前記管（２）の該側縁部と相対向する壁部と、の間の距離は、前記ウェブ（３，３１）の幅以下であることを特徴とする静置ミキサ装置。
【請求項２】
請求項１に記載の装置は主たる流れ方向（４ａ）に延びるリブ（５ａ）を更に含み、前記リブ（５ａ）は、前記ウェブ（３，３１）のうち、その側縁部が前記管（２）に隣接するウェブ（３１）の該側縁部と、前記管（２）の該側縁部と相対向する壁部と、の間に配置され、かつ前記ミキサエレメント（１ａ）に固定されて該ミキサエレメント（１ａ）を強化することを特徴とする装置。
【請求項３】
請求項１に記載の装置は複数のミキサエレメント（１ａ，１ｂ，１ｃ）と、主たる流れ方向（４ａ）に延びるリブ（５ａ）と、を更に含み、
前記リブ（５ａ）は、前記ウェブ（３，３１）のうち、その側縁部が前記管（２）に隣接するウェブ（３１）の該側縁部と、前記管（２）の該側縁部と相対向する壁部と、の間に配置され、前記ミキサエレメント（１ａ，１ｂ，１ｃ）のうちの少なくとも一つに固定されて該少なくとも一つのミキサエレメントを強化し、かつ前記少なくとも一つのミキサエレメントに隣接するミキサエレメントの近傍まで延びていることを特徴とする装置。
【請求項４】
前記リブ（５ａ）はその中央に幅広部分（５０）を有し、前記幅広部分（５０）の一方の側部は前記ウェブ（３１）の側縁部と境界をなし、かつ他方の側部は前記管（２）の前記側縁部と相対向する壁部と境界をなすことを特徴とする請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記幅広部分（５０）の、前記ウェブ（３１）の側縁部と境界をなす一方の側部と前記管（２）の壁部と境界をなす他方の側部との間の距離は、前記ウェブの幅より小さいことを特徴とする請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の装置に使用されるミキサエレメント。
【請求項７】
プラスチック融成物を混合するとともに均質化するための請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の装置の使用方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、管及び該管に配置された少なくとも１つのミキサエレメントを備え、管は混合される媒質の主たる流れ方向を画定し、ミキサエレメントはウェブから構成され、各ウェブは主たる流れ方向に対して一定の角度をなす高粘性媒質の静置ミキサ装置に関し、より詳細にはプラスチック融成物用の静置ミキサ装置に関する。更に本発明はこの種のミキサ装置のミキサエレメント及びこの装置の使用方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の装置はスイス国特許第６４２５６４号又はドイツ国特許第２８０８８５４号において周知である。この装置のミキサエレメントは、互いに交差して係合するウェブから構成され、ウェブは２群の平行な構造エレメントを形成する。
【０００３】
ミキサエレメントの縁部に配置されるとともに外縁部において管壁と接触し、或いは少なくとも管壁の近接位置にあるウェブには問題が生じる。詳細には、混合される媒質はミキサエレメントの内部より、これらウェブの領域の方がその流れが実質的に遅い。従って、縁部に配置されたウェブと管壁との間における隅部において、媒質は比較的長い滞留時間を有する。この場合、経験的又は実験的に実証されているように混合媒質から生成される生成物の品質が低下してしまう可能性がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、混合媒質から生成される生成物の品質低下を防止し、又は少なくとも低減する手段を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、管及び該管に配置された少なくとも１つのミキサエレメントを備えた高粘性媒質用の静置ミキサ装置において、該管は該ミキサエレメントによって混合される媒質の主たる流れ方向を規定し、少なくとも一つのミキサエレメントは第一の交差ウェブ構造体と第二の交差ウェブ構造体とを有し、各交差ウェブ構造体は主たる流れ方向と垂直な角度及び平行な角度以外の異なる角度にて配置され、かつ流体が流通する間隙を規定するとともに交差ウェブ構造体から延びる個々に離間した複数の直線状のウェブを含み、任意の交差ウェブ構造体のウェブは互いに平行に延びるとともに管の幅方向に渡って並行して延びており、かつ第一の交差ウェブ構造体の各ウェブは、第二の交差ウェブ構造体のウェブと所定の角度で交差し、横切り、かつ該第二の交差ウェブ構造体の各ウェブにより構成される流体が流通する間隙の一部内に収容されており、各ウェブは相対向する端部を有し、各端部は管の壁部であって該端部と相対向する壁部との間に対応する空間を有し、それにより流体が該端部と管の該端部と相対向する壁部との間の空間を流通可能となり、ウェブの各々はほぼ同一の幅を有し、該ウェブのうち、交差ウェブ構造体の最も外側に配置されるとともにその側縁部が管に隣接するウェブの該側縁部と、管の該側縁部と相対向する壁部と、の間の距離は、ウェブの幅以下である静置ミキサ装置が提供される。本発明の装置では、管の断面はミキサエレメントにより完全には覆われておらず、即ちミキサエレメントのウェブの端部と管壁との間に空間が存在している。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図１〜図６に従って説明する。
図１に示すミキサエレメント１０ａは互いに交差する複数対のウェブ３，３０，３１からなっている。符号３０は縁部に配置されたウェブを示す。隣接するミキサエレメント１０ｂを一点鎖線により示す。楕円形線３５，３６はウェブ（図示せず）により保持された面の縁部を示している。楕円形線３５，３６の縁部を有する面は互いに交差している。２つのミキサエレメント１０ａ，１０ｂは同一であるが、長手軸線を中心に９０°だけ互いに位相を異にするように配置されている。長手軸線は矢印４ａの方向に延び、主たる流れの方向を示す。
【０００７】
図２は外縁部に配置されたウェブ３０と管２の壁部との間の臨界領域を示す。縁部における緩慢な流れは矢印４ｃで示され、矢印４ｂはミキサエレメント１０の内部における激しい流れを示す。混合される媒質の移動は、管２の壁部と外縁部に配置されたウェブ３０との間における隅部４０においてほぼ停止する。隅部４０は図２において複数の点で示されている。
【０００８】
外縁部に配置されたウェブ３０を省略すれば、本発明における側方ウェブ３１（図３を参照）の側縁部と管２の壁部との間に切片形の２つの開放縁部が生じる。従って、管２の断面はミキサエレメント１ａにより完全には覆われていない。切片形縁部が生成される結果、媒質は制約されずに軸方向に流れることが可能である。実験の結果に従えば、この処置により混合の質に関して重大なる影響が現れることはない。
【０００９】
図３のミキサエレメント１ａにおいて、外縁部はウェブ３０に代えてリブ５ａが配置されている。このリブ５ａはミキサエレメント１ａを軸線方向に強化するものである。軸方向における圧力勾配が大きい結果、ミキサエレメントが強大な力に晒されるため、この種の強化は高粘性媒質の混合中に効果的である。強化リブ５ａはミキサエレメント１ａと同一の長さを有することが可能であり（実線で示す）、或いは隣接するミキサエレメント１ｂ，１ｃの中に延びる延長部５ｂ（一点鎖線で示す）を有することが可能である。
【００１０】
図示する実施形態において、ミキサエレメント１ａの全てのウェブ３，３１は同一幅である。２つの切片形縁部において側方ウェブ３１と管２の壁部との離間距離は、１つのウェブの幅を上回ることはない。
【００１１】
ウェブ３，３１の交差位置により形成される交差線３２ａ，３２ｂは、好適にはウェッジ形に研削されている（図３を参照）。このウェッジ形により、混合処理中に生じる圧力勾配はある程度小さくなっている。また、ウェブ３及びウェブ３１は側方交差線３３において分離されたうえで、溶接継手により互いに効果的に接合されている。この処置の理由は外縁部に配置されるウェブ３０の省略と同一である。側方交差線３３における変更に伴って圧力勾配が更に低下するという更なる効果を生ずる。実際、混合の質に悪影響を与えることはない。
【００１２】
リブ５ａの形成には更なる可能性が存在する。図６に１つの例を示す。リブ５ａはその中央部において幅広部分５０を有している。この幅広部分５０の断面はミキサエレメント１ａと管２の壁部との間における切片形縁部の扇形部分６０を充填している（図４を参照）。この場合、扇形部分６０は管２の壁部のアーク６１、ミキサエレメント１ａの側面部分６２及び２つのコネクタ部分６３，６４を境界線としている。側方ウェブ３１に保持されたミキサエレメント１ａの側面に対して垂直に測定される扇形部分６０の高さは、扇形部分６０の幅（側面部分６２の長さ）より短い。
【００１３】
図４に示すように、２つの隣接ミキサエレメント１ｂ，１ｃ（同様の強化リブ５ｃ，５ｄを有する）は図３のミキサエレメント１ａと並行している。図５（ａ）及び（ｂ）において、図３及び図４それぞれのミキサエレメントに設けられたリブ５ａを個々の部品として示す。リブ５ａは点５１において側方ウェブ３１に接合されている（この場合、溶接されている）。リブ５ａはミキサ装置の全長にわたって延びる連続ビーム形に形成することも可能である。
【００１４】
なお、本実施形態のミキサエレメント１ａは円形断面を有する管２に対して設けられている。勿論、本発明の装置は異なる断面形状を有するミキサ装置にも同様に設けることが可能である。本発明の装置は欧州特許出願第９３８１０７０１．８号に開示された装置にも利用可能であり、この場合、ミキサエレメントはフランジ状リングを有している。ミキサエレメントは強化リブを含めて、溶接構造にはせずに鋳造片として設けることも可能である。
【００１５】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、ミキサエレメントと管の内壁との間に空間が存在しており、該エレメントと該管との境界領域における粘性流体の停滞を回避することが可能となり、混合媒質から生成される生成物の品質低下を防止し、又は少なくとも低減できるという優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  周知のミキサエレメントの斜視図。
【図２】  流動状態を示す図１のミキサエレメントの縁部の斜視図。
【図３】  図１のミキサエレメントを改変した本発明のミキサエレメントの斜視図。
【図４】  連続配置された本発明のミキサエレメントの側面図。
【図５】  （ａ）強化リブの斜視図、（ｂ）延長部を有する強化リブの斜視図。
【図６】  拡大中央部を有する強化リブの斜視図。
【符号の説明】
１ａ，１０ａ…ミキサエレメント、２…管、３，３０，３１…ウェブ、４ａ…主たる流れ方向。
【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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