(57)【要約】  ペースト状の成分を混合するためのミキサーであって、長手軸（L）に沿って延びると共に、少なくとも１つの好ましくは２つの入口（7）と、１つの出口（8）とを備える混合スリーブ（1）と、前記混合スリーブ（1）内に収容され、前記混合スリーブ（1）と共に、流路に沿って前記入口（7）から前記出口（8）まで前後して及び／又は並んで配置された複数のチャンバー（20,21）を画定する、少なくとも１つの混合要素（2）と、を備え、前記チャンバー（20,21）は、それぞれ前記長手軸（L）に対して横方向に延びる横断壁（17）と、それぞれ前記長手軸（L）に対して平行に延びる４つの側壁（13,14,18）とによって画定されており、隣接したチャンバー（20,21）は、前記側壁（14,18）に設けられた貫流開口（15,16,19）を通じて互いに流体連通しており、前記混合要素（2）は、側壁を形成する２つのストリップ（13）を備え、当該ストリップ（13）は、別の側壁を形成すると共に前記ストリップ（13）に対して垂直に配置されたウェブ（14）を介して接続されており、第１グループのチャンバー（20）は、前記ウェブ（14）に配置され１つのストリップ（13）まで延びる第１の貫流開口（15）を備え、第２グループのチャンバー（21）は、少なくとも１つのストリップ（13）に対して間隔をあけて前記ウェブ（14）に位置付けられた第２の貫流開口（16）を備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ペースト状の成分を混合するためのミキサーであって、長手軸（L）に沿って延びると共に、少なくとも１つの好ましくは２つの入口（7）と、１つの出口（8）とを備える混合スリーブ（1）と、前記混合スリーブ（1）内に収容され、前記混合スリーブ（1）と共に、流路に沿って前記入口（7）から前記出口（8）まで前後して及び／又は並んで配置された複数のチャンバー（20,21）を画定する、少なくとも１つの混合要素（2）と、を備え、前記チャンバー（20,21）は、それぞれ前記長手軸（L）に対して横方向に延びる横断壁（17）と、それぞれ前記長手軸（L）に対して平行に延びる４つの側壁（13,14,18）とによって画定されており、隣接したチャンバー（20,21）は、前記側壁（14,18）に設けられた貫流開口（15,16,19）を通じて互いに流体連通しており、前記混合要素（2）は、側壁を形成する２つのストリップ（13）を備え、当該ストリップ（13）は、別の側壁を形成すると共に前記ストリップ（13）に対して垂直に配置されたウェブ（14）を介して接続されており、第１グループのチャンバー（20）は、前記ウェブ（14）に配置され１つのストリップ（13）まで延びる第１の貫流開口（15）を備え、第２グループのチャンバー（21）は、少なくとも１つのストリップ（13）に対して間隔をあけて前記ウェブ（14）に位置付けられた第２の貫流開口（16）を備えている、ことを特徴とするミキサー。
【請求項２】
前記混合スリーブ（1）と前記混合要素（2）は、少なくとも１つの第３グループのチャンバー（22）を形成し、当該第３グループのチャンバーは、堰き止めチャンバー（22）として、閉じた側壁（13,14,18）と、横断壁（17）の入口開口として形成されたただ１つの開口とを備える、ことを特徴とする請求項１に記載のミキサー。
【請求項３】
少なくとも１つの堰き止めチャンバー（22）が、前記混合要素（2）の入口側の端部に設けられている、ことを特徴とする請求項２に記載のミキサー。
【請求項４】
前記ウェブ（14）は前記ストリップ（13）を中心において接続している、ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のミキサー。
【請求項５】
前記横断壁（17）は前記ウェブ（14）及び前記ストリップ（13）のうちの１つと接続されており、前記横断壁（17）から前記入口（7）に向かって前記ストリップ（13）に対して平行に、側壁（18）が延びている、ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のミキサー。
【請求項６】
前記第１グループのチャンバー（20）及び前記第２グループのチャンバー（21）は、４つの貫流開口（15,16,19）を備え、当該４つの貫流開口のうちの２つの貫流開口（15,16）は前記ウェブ（14）に形成されており、別の２つの貫流開口（19）は前記ウェブ（14）に対して平行に延びている、ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のミキサー。
【請求項７】
前記混合スリーブ（1）は、その内部に前記混合要素（2）を収容する、矩形断面の第１のセクションと、前記出口（8）が設けられた円形断面の第２のセクション（6）とを備えることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載のミキサー。
【請求項８】
前記混合スリーブ（1）及び前記混合要素（2）は、断面において、それぞれ、隣接して配置された４つのチャンバー（20,21,22）を形成し、当該４つのチャンバーは、少なくとも部分的に前記長手軸（L）の方向において互いにオフセットされている、ことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載のミキサー。
【請求項９】
前記混合スリーブ（1）は入口セクション（4）を備え、当該入口セクションには、入口を形成する少なくとも２つのノズル（7）を備えるインサート（3）が、シールされた状態で及び好ましくは前記混合スリーブ（1）に対して自由に回転可能に固定されている、ことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載のミキサー。
【請求項１０】
前記インサート（3）の前記ノズル（7）は、少なくとも１つの補償チャンバーを形成する、及び／又は、少なくとも部分的に径方向内側へ延びるチャネル（11）を介して、前記チャンバー（20,21,22）と流体連通している、ことを特徴とする請求項９に記載のミキサー。
【請求項１１】
前記第１グループのチャンバー（20）及び前記第２グループのチャンバー（21）は、前記成分の流出方向で見て前記混合要素（2）の中間の及び／又は上部の領域に配置されている、ことを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載のミキサー。
【請求項１２】
前記混合要素（2）は、前記堰き止めチャンバー（22）に隣接する少なくとも１つの流過チャンバー（23）を備え、前記少なくとも１つの流過チャンバー（23）は、前記ウェブ（14）に対して平行に延びる少なくとも１つの貫流開口（19）を備える、ことを特徴とする請求項２〜１１のいずれか１項に記載のミキサー。
【請求項１３】
前記流過チャンバー（23）の材料流出方向に対して垂直な前記断面は、前記流過チャンバー（23）の前記貫流開口（19）の断面の80%〜120%である、ことを特徴とする請求項１２に記載のミキサー。
【請求項１４】
前記流過チャンバー（23）は材料流出方向において横断壁（17）によって画定され、前記横断壁（26）は横断壁開口（27）を備える、ことを特徴とする請求項１２又は１３に記載のミキサー。
【請求項１５】
前記混合要素（2）の前記長手軸（L）に対して垂直な断面は、前記堰き止めチャンバー（22）及び／又は前記流過チャンバー（23）のセクションにおいて、材料流出方向で見て後続する前記混合要素（2）のセクションにおける前記混合要素（2）の前記長手軸（L）に対して垂直な断面の105％〜150%である、ことを特徴とする請求項２〜１４のいずれか１項に記載のミキサー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ペースト状の及び／又は流動性を有する成分を混合するためのミキサーに関する。特に、本発明は、スタティックミキサー、即ち、その内部で、混合されるべき成分が、能動的に駆動される混合要素によって混合されるのではなく、混合要素を流過する際に混合されるようなミキサーに関する。
【背景技術】
【０００２】
そのようなミキサーは、とりわけ、互いに反応する、特に硬化する成分を混合するために、歯科分野においても使用される。これらの成分は、通常、ミキサーを固定的に又は交換可能に取り付けることができるカートリッジの容器又はチャンバー内に貯蔵される。カートリッジの容器から成分を取り出すことにより、当該成分はミキサーを通じて導かれ、当該ミキサーから混合された状態で流出する。
【０００３】
そのようなミキサーの例は、特許文献１〜１０から知られている。
【０００４】
特許文献１１には、固定的に接続された混合要素及び流出管を有する多成分カートリッジが記載されており、混合要素は、流出管を軸方向に移動させるためのガイド要素として形成されている。
【０００５】
特許文献１には、長手軸に沿って延び、少なくとも２つの入口と１つの出口とを備える混合スリーブを有するミキサーが開示されている。当該ミキサーは、混合スリーブ内に収容された混合要素を更に備え、当該混合要素は、混合スリーブと共に、入口から出口まで流路に沿って前後して及び／又は並んで配置された複数のチャンバーを画定する。チャンバーは、それぞれが長手軸に対して横方向に延びる横断壁と、それぞれが長手軸に対して平行に延びる４つの側壁とによって画定されている。隣接するチャンバーは、側壁に設けられた貫流開口を介して互いに流体連通している。しかしながら、上述したミキサーは、射出成形で製造することが部分的に困難である。更に、混合されるべき成分が側壁に沿って流れることは、混合結果に不利な影響を及ぼすことが判明した。
【０００６】
この公知のミキサーでは、混合されるべき成分によっては、例えば個々の成分のストリークがミキサー全体を通過して実質的に混合されていない状態で出口から流出する場合に、不十分な混合結果をもたらす可能性がある。
【０００７】
混合結果を改善し、未混合領域を防止するために、特許文献７では、第１の流れ部分及び第２の流れ部分を設けることが提案されている。第１の流れ部分が成分を混合要素の中心から外側領域に導く一方で、第２の流れ部分は成分を混合要素の外側領域から中心に導く。それにより、これらの流れ部分は、成分の一部の流れ方向を逆転させるようになっているが、製造するのに非常に手間がかかる。
【０００８】
特許文献１２にも、改善された混合結果を示すスタティックミキサーが記載されている。
【０００９】
そのために、転向要素に加えて、いわゆる分離要素が、混合要素の径方向外側に配置され、分離要素は、径方向において内側を向いている。これにより、混合要素内の成分の異なる流速が補償されるようになっている。
【００１０】
特許文献５から、成分流を第１の方向に分割するための混合要素の第１の列と、成分流を第２の方向に分割するための混合要素の第２の列とを備えるミキサーが知られている。
【００１１】
特許文献２から公知のミキサーは、入口及び出口を備える混合チャンバーの矩形の基本構造のいくつかの変形例を有する。１つの変形例は、管軸に対して傾斜したウェブを備え、当該ウェブは、流れがウェブによって管壁から管軸の方向に又は逆に管軸から管壁の方向に転向されるよう、混合チャンバー内で入口を出口と接続する。代替的に、入口又は出口の数が削減されるよう、３つの隣接するチャンバーの長さを短くすることもできる。そのようにして形成された３つの変更されたチャンバーは、管軸に沿って前後して配置された１対のチャンバーがチャンバーのうちの２つを形成し、チャンバー対から横方向に配置された第３のチャンバーが、２つの貫通部を介して、対の２つのチャンバー間の接続を確立するように、配置される。
【００１２】
前述したミキサーは、ストリーク形成の問題を解決するために、非常に複雑に構成された混合要素を備え、当該混合要素は、それに応じて製造に手間がかかり高価である。したがって、そのようなミキサーは、互いに混合された成分が硬化し、したがってミキサーが使い捨ての製品として使用される適用分野に対してのみ、限定的に適している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】欧州特許第０８１５９２９号明細書
【特許文献２】欧州特許第１１２５６２６号明細書
【特許文献３】欧州特許第１３１２４０９号明細書
【特許文献４】欧州特許第１５８８７５７号明細書
【特許文献５】欧州特許第２１３３１３８号明細書
【特許文献６】欧州特許出願公開第２５９９５４０号明細書
【特許文献７】欧州特許第２３０１６５６号明細書
【特許文献８】国際公開第２０１１／１１９８２０号
【特許文献９】米国特許出願公開第２０１７／００３６１７９号明細書
【特許文献１０】欧州特許第１４２６０９９号明細書
【特許文献１１】独国特許出願公開第１０２００６０４７８１１号明細書
【特許文献１２】欧州特許出願公開第２６１４８８３号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
これに基づいて、本発明の課題は、単純な構造を有し、ペースト状の及び／又は流動性を有する成分の完全な混合を可能とする、上述した種類のミキサーを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
この課題は、実質的に、請求項１によるミキサーによって解決される。その際、当該ミキサーは、特に直方体状のチャンバーを備え、これらのチャンバーは、前後して及び／又は並んで配置されており、通過開口を介して互いに連通している。入口から出口までの流路に沿って、即ちミキサーを通る成分の経路に沿って、成分は、チャンバーのうちのいくつかを流過し、これに伴って互いに混合される。
【００１６】
本発明の第１の態様によれば、混合要素は、ここでは２つのストリップを備え、これらのストリップは、それぞれ、特に実質的に閉じた側壁を形成し、特に互いに平行に又は互いに向かって、ミキサーの長手軸の方向に、互いに間隔をあけて延びている。ストリップは、その際、別の側壁を形成すると共にストリップに対して垂直に配置されたウェブによって、接続されている。ストリップは、その際、好ましくは径方向に、即ち中心点又は重心から出発して、ミキサーの長手軸から横方向に突出する、チャンバーの外側の側壁を形成し、当該側壁は、混合スリーブの内壁に接触し得る。それに対して、ウェブは、長手軸に対して平行に延びる分割要素として、混合スリーブの混合スペースを２つの領域に分割することができる。ストリップ及びウェブは、その際、好ましくはＨ字形の断面（長手軸に対して垂直）を形成するように互いに配置され、ウェブはストリップを特に中心において接続する。２つのストリップ及び１つのウェブを有する混合要素のこの基本構造は、例えば射出成形で、比較的容易に且つ安価に製造することができる。同時に、この構造によって、混合要素が比較的堅固で安定したものとして形成されることとなり、これにより、混合要素の混合スリーブ内への組み立てが容易となる。
【００１７】
本発明の別の態様によれば、チャンバーの第１グループ（第１グループのチャンバー）は、ウェブに配置されストリップまで延びる第１の貫流開口を備え、チャンバーの第２グループ（第２グループのチャンバー）は、少なくとも１つのストリップに対して間隔をあけてウェブに位置付けられた第２の貫流開口を備える。換言すれば、第１の貫流開口は、混合スリーブによって形成された混合スペースの、ストリップのうちの１つによって画定された径方向外側の領域まで延び、それに対して、第２の貫流開口は、ストリップのうちの１つに対して間隔をあけたその配置に起因して、混合スペース内で径方向内側へオフセットされている。貫流開口のこの異なる配置によって、混合されるべき成分のストリークが混合スペースの外側の領域において混合されていない状態で出口まで通過し得ることが、効果的に防止され得る。特に、第１の貫流開口は、場合によっては別の側壁によって中断されつつ、ストリップのうちの一方からストリップのうちの他方まで混合スペースの全幅に亘って延びるように構成され得る。第２の貫流開口は、例えば、２つのストリップに対して間隔をあけて、ここでも場合によっては別の側壁によって中断されつつ、混合スペースの径方向内側の領域に亘って中延びるように構成され得る。
【００１８】
好ましくは、横断壁は、ウェブ及びストリップのうちの一方と接続されている。横断壁は、その際、一実施形態によれば、ウェブの全幅に亘って延びるのではなく、例えばストリップのうちの一方からウェブの中央にまでのみ延びる。これによって、混合スペースの断面の約４分の１が、長手軸の方向において閉じられる。横断壁は、ミキサーの断面においてウェブの両側に、即ち長手軸に沿って同じ位置に設けられ得る。その際、横断壁が互いにオフセットして配置されている、即ち１つの横断壁がウェブの一方の側でストリップのうちの一方から混合スペースの中心まで延び、別の横断壁がウェブの他方の側で他方のストリップから中心まで延びると、有利である。
【００１９】
チャンバーの別の側壁が、横断壁から入口の方向に、即ち成分の流過方向と逆向きに、ストリップに対して平行に延びることができる。これらの別の側壁は、好ましくは、ウェブによって分割された混合スペースの半分を、再び例えば混合スペースの４分の１へと分割するために、ウェブの中心に配置されている。好ましくは、混合要素のこの構成において、これらの別の側壁が設けられた長手軸に沿った領域に、貫流開口のうちの１つがウェブに設けられている。逆に、例えば、ウェブが閉じられている長手軸に沿った領域において、貫流開口は別の側壁に存在している。
【００２０】
有利な実施形態によれば、第１グループのチャンバー及び第２グループのチャンバーは、それぞれちょうど４つの貫流開口を備え、そのうちの２つの貫流開口はウェブに形成されており、２つの別の貫流開口はウェブに対して平行に別の側壁内を延びており、その結果、特にウェブに対して平行に延びる貫流開口は、ウェブに対して平行に延びる流れ方向を開く。換言すれば、これらのチャンバー内では、好ましくは全てが長手軸に沿って互いにオフセットして配置された貫流開口が、長手軸に対して及び互いに垂直な方向に配置されている。したがって、成分の混合は、成分が、それぞれのチャンバーとは異なる象限（長手軸に対して垂直な断面で見て）にあるチャンバーから、それぞれのチャンバーに流入することによって、及び、成分が、それぞれのチャンバーから、それぞれのチャンバーとは異なる象限（長手軸に対して垂直な断面で見て）にあるチャンバーに流出することによって、行われる。特に、ウェブに形成された２つの貫流開口がウェブの凹部として設けられる一方で、ウェブに対して平行に延びる２つの別の貫流開口はウェブに対して垂直に延びる壁の凹部として設けられ得る。
【００２１】
公知のミキサーは、部分的に、混合プロセスの開始時に、成分のうちの１つがより迅速に又は過剰な量で混合スペースに流入し、その結果、混合物の初期量が、成分の所望の混合比から構成されないという問題を有する。とりわけ、この問題には、混合スリーブと混合要素が、少なくとも１つのチャンバーから成る第３のグループを形成することによって対処することができ、当該チャンバーは、堰き止めチャンバーとして、閉じた側壁と、横断壁に入口開口として形成されたただ１つの開口とを備える。この堰き止めチャンバーでは、ミキサーに流入する成分の初期量を捕捉することができ、その結果、大抵の場合は正しい混合比を有する成分の後続量が初めて、ミキサー内で混合され、ミキサーから排出される。堰き止めチャンバーは、本発明に従って１つの入口開口のみを備えているものの、その他に残りのチャンバーとは流体的に接続されていないので、堰き止めチャンバーに流入する成分は、そこで保持され、その結果、当該成分は、実質的にもはや更なる混合プロセスには関与しない。
【００２２】
少なくとも１つの堰き止めチャンバーが、混合要素の入口側の端部に設けられていると特に有効であることが判明した。この構成では、先行する成分は、最初に別のチャンバーを通じて導かれない。混合スペースを、以上において例示的に説明したように４つの象限（長手軸に対して垂直な断面で見て）に分割する場合、２つの例えば互いにオフセットされた象限に堰き止めチャンバーが設けられ、２つの他の象限に第１グループ又は第２グループのチャンバーが設けられ得る。
【００２３】
混合スリーブ及び混合要素は、好ましくは、断面において、それぞれ４つの並んで配置されたチャンバーを形成し、当該チャンバーは、少なくとも部分的に長手軸の方向において互いにオフセットされている。しかしながら、原則として、４つより多くのチャンバーを並べて配置することもできる。
【００２４】
混合スリーブは、その内部に混合要素が収容される、矩形断面の第１のセクションと、出口が設けられる円形断面の第２のセクションとを備えることができる。混合スリーブの例えばカートリッジと接続可能な端部も、円形断面のセクションを備えることができる。このカートリッジ側のセクションは、ミキサーをカートリッジに固定するための接続手段、例えばバヨネット要素又はねじ、特に外ねじセクションを備えることができる。
【００２５】
有利には、混合スリーブは入口セクションを備え、当該入口セクションには、入口を形成する少なくとも２つのノズルを備えるインサートが、シールされた状態で軸方向において固定されている。その際、混合スリーブに対するインサートのシールは、流出圧力が増大した場合にインサートがより強固に混合スリーブ内に押し付けられるよう、実施することができる。周縁リップを設けることもでき、当該周縁リップは、ミキサー内の内圧に応じて、より気密に密封面に押し付けられる。インサートが混合スリーブに対して自由に回転可能である場合、インサートのノズルは、ミキサーをカートリッジに固定するために場合によっては必要とされる混合スリーブの相対回転を妨げることなく、カートリッジの対応するノズル又は開口と係合し得る。
【００２６】
好ましくは、インサートのノズルは、補償チャンバーを形成する及び／又は少なくとも部分的に径方向内向きに延びる少なくとも１つのチャネルを介して、チャンバーと流体的に接続されている。したがって、チャネルの配置及び構成は、同様に、最初に先行する成分を有する公知のミキサーの上述した問題を解決し又は最小限に抑えることに寄与し得る。
【００２７】
必要に応じて、チャンバーの複数の第１グループ及びチャンバーの複数の第２グループを、混合要素内に配置することができる。混合要素内に、チャンバーの１〜３個の第１グループ及び１〜３個の第２グループを設けることが特に有利であることが判明した。
【００２８】
チャンバーの第１グループ及びチャンバーの第２グループを、成分の流出方向で見て混合要素の上部及び／又は中間の領域に配置することが更に有利である。換言すれば、チャンバーの第１及び第２グループは、ここでも成分の流出方向で見て、混合要素の軸方向長さの５０％以上又は７０％以上の領域に配置されている。特に有利には、チャンバーの第１及び第２グループは、ここでも成分の流出方向で見て、混合要素の長さの５０〜９５％の領域に配置されている。
【００２９】
混合要素が、堰き止めチャンバーに隣接した流過チャンバーを備え、当該流過チャンバーが、ウェブに対して平行に延びる貫流開口を備えていると、更に有利である。流過チャンバーの材料流出方向に対して垂直な断面が、流過チャンバーの貫流開口の断面の８０％〜１２０％であると、特に有利である。これは、堰き止めチャンバー及び流過チャンバーの領域における成分の流れ挙動を改善する。なぜなら、貫流開口の領域において圧力上昇が生じないからである。このために、例えばミキサーの長さは、材料流出方向において全体として又は部分的に適合されることができ、これは貫流開口の断面に影響を及ぼす。特に、ミキサーの全長を増大させることができ、これは同様に、貫流開口の断面を増大させる。これに代えて又はこれを補足して、堰き止めチャンバーも、材料流出方向において短くすることができ、これは同様に、貫流開口の断面を増大させる。
【００３０】
この思想を更に続けると、流過チャンバーが材料流出方向において横断壁によって画定され、成分が少なくとも部分的に横断壁開口を通じて流れ得るよう、横断壁が横断壁開口を含むことが企図され得る。これは、成分がミキサーを通って流出する際の流出圧力を低下させ、これにより、流出の際の使い勝手がより高くなる。
【００３１】
混合要素の長手軸に対して垂直な断面が、堰き止めチャンバー及び／又は流過チャンバーのセクションにおいて、混合要素の材料流出方向で見て後に続くセクションにおける、混合要素の長手軸に対して垂直な断面の１０５％〜１５０％、好ましくは１０５％〜１２０％、特に好ましくは１１０％±５％であると、更に有利である。換言すれば、混合要素は、堰き止めチャンバー及び／又は流過チャンバーの領域において拡大されている。その結果、この領域においては、混合要素の安定性を一定に保ちながら、より高い流過断面を達成することができ、これは、特に高粘度の成分の場合に、流出圧力を低下させるために有利である。更に、堰き止めチャンバーの受容能力が改善され、大きな体積流量が受容され得る。
【００３２】
堰き止めチャンバー及び／又は流過チャンバーは、好ましくは、混合スリーブの入口セクションによって覆われたセクションに設けられており、これは、このセクションにおいて、混合要素の拡大が、混合スリーブの入口セクションの内側輪郭の対応する適合によって受容され得るという利点を有する。さもなければ、もちろん、混合スリーブ自体が、混合要素の拡大された輪郭に対応して適合され得る。
【００３３】
本発明が、以下において、実施例に基づき、図面を参照して、詳細に説明される。その際、記載された及び／又は図示された全ての特徴は、単独で又は任意の組み合わせで、特許請求の範囲におけるそれらの要約又はそれらの後方参照に関係なく、本発明の主題を形成する。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１ａ】第１の実施形態による本発明によるミキサーの個々の部材を側面図で示している。
【図１ｂ】図１ａのミキサーの個々の部材を別の側面図で示している。
【図１ｃ】図１ａのミキサーの個々の部材を斜視図で示している。
【図２ａ】図１ａのミキサーを断面図で示している。
【図２ｂ】図１ａのミキサーを別の断面図で示している。
【図２ｃ】図１ａのミキサーを平面図で示している。
【図３】図１ａのミキサーの構成要素を、拡大された詳細と共に斜視図で示している。
【図４ａ】本発明の第２の実施形態によるミキサーの混合要素を、斜視図で示している。
【図４ｂ】図４ａの混合要素を断面図で示している。
【図５】第３の混合要素、インサート及び混合スリーブを有するミキサーの斜視図を示している。
【図６ａ】第４の混合要素の斜視図を示している。
【図６ｂ】第４の混合要素の側面図を示している。
【図６ｃ】第４の混合要素の切断面Ａ−Ａに沿った縦断面図を示している。
【図７ａ】第５の混合要素の斜視図を示している。
【図７ｂ】第５の混合要素の側面図を示している。
【図７ｃ】第５の混合要素の切断面Ｂ−Ｂに沿った縦断面図を示している。
【図８ａ】第６の混合要素の斜視図を示している。
【図８ｂ】第６の混合要素の側面図を示している。
【図８ｃ】第６の混合要素の切断面Ｃ−Ｃに沿った縦断面図を示している。
【図９ａ】第７の混合要素の斜視図を示している。
【図９ｂ】第７の混合要素の側面図を示している。
【図９ｃ】第７の混合要素の切断面Ｄ−Ｄに沿った縦断面図を示している。
【図１０ａ】第８の混合要素の斜視図を示している。
【図１０ｂ】第８の混合要素の側面図を示している。
【図１０ｃ】第８の混合要素の切断面Ｅ−Ｅに沿った縦断面図を示している。
【図１１ａ】第９の混合要素の斜視図を示している。
【図１１ｂ】第９の混合要素の側面図を示している。
【図１１ｃ】第９の混合要素の切断面Ｆ−Ｆに沿った縦断面図を示している。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
図１ａ〜３による第１の実施形態に示されたスタティックミキサーは、実質的に３つの部材、即ち、混合スリーブ１、混合要素２及びインサート３から構成されている。
【００３６】
混合スリーブ１は、長手方Ｌに沿って延びる細長い部材である。混合スリーブ１は、実質的に円形の断面を有する図１ａ〜１ｃにおいて下部の入口領域４と、混合スペース５を画定する矩形の断面を有する中央領域と、やはり実質的に円形の断面を有する流出端部６と、を備えている。入口領域４には、図示された実施形態において示されているように、ミキサーをカートリッジに接続するためのねじセクション又は同様の固定手段と、外部輪郭と、を設けることができる。
【００３７】
インサート３は、入口領域４内において自由に回転可能であるが、軸方向においては固定的に収容されており、例えばロックされている。インサート３には、ミキサーの入口を形成する２つのノズル（Stutz）７が設けられている。インサート３とは反対側の流出端部６には、出口８が設けられている。図示された実施形態では、ノズル７の間に隔壁９が形成されており、当該隔壁には、混合スリーブ１を越えて突出するコーディング要素（Kodierelement）１０が設けられており、当該コーディング要素は、詳細には図示されていない態様で、カートリッジとの接続を確立する際にミキサーをガイドするため、カートリッジの対応する開口部内に嵌り込むことができる。ノズル７は、部分的に径方向に又は円弧状に内側へ通じるチャネル１１を介して、混合スペース５と流体接続されている。
【００３８】
混合要素２は、混合スリーブ１の矩形のセクションに収容されており、図１ａ〜図１ｃにおいて下方の端部に、中央入口開口１２ａを有するプレート１２を備えている。混合されるべき成分は、当該中央入口開口を通じて、チャネル１１から混合スペース５内に達する。特に、混合要素２は混合スリーブ１の内部に差し込まれることが可能であり、例えば成分の流出圧力によって混合要素２が混合スリーブ１の流出端部６の方向へ変位することが妨げられるよう、プレート１２を介して軸方向において保持される。長手軸Ｌに平行に、混合要素２の２つのストリップ１３が延びており、これら２つのストリップは、長手軸Ｌに垂直な断面において混合要素２がＨ字形に構成されるように、ウェブ１４を介して互いに接続されている。ストリップ１３は、図示された実施形態においては、矩形の断面を有する混合スリーブの領域において、混合スペース５の全幅に亘って延びている。
【００３９】
ウェブ１４には、図示された実施形態においては矩形である複数の貫流開口が設けられている。その際、第１の貫流開口１５は、ウェブ１４の全幅に亘って延びており、したがって２つのストリップ１３に隣接している。これに対して、第２の貫流開口１６は、ウェブ１４の全幅に亘っては延びておらず、したがってストリップ１３に対して距離を置いて位置付けられている。このことは、図２ａ及び図３の拡大詳細図Ａからも明らかである。
【００４０】
ウェブ１４には、長手軸Ｌの方向に互いにオフセットされた複数の横断壁１７が形成されており、当該横断壁は、図示された実施形態においては、ストリップ１３のうちの１つからウェブ１４のほぼ中央まで達している。その際、長手軸Ｌに対して垂直な断面において、ウェブ１４の一方の側には第１の横断壁１７が設けられており、ウェブ１４の他方の側には、第１の横断壁に対してオフセットされた横断壁１７が設けられている。換言すれば、例えば図３の拡大詳細図において、前方の横断壁１７は右側のストリップ１３と接続されており、ウェブ１４の後側に設けられた横断壁１７は左側のストリップ１３と接続されている。
【００４１】
横断壁１７から、側壁１８が、長手軸Ｌに対して平行に且つウェブ１４に対して垂直に、図において下方へ、即ちミキサーの入口領域４に向かって延びている。軸方向において、これらの側壁１８は、次の横断壁１７までは延びておらず、別の貫流開口１９によって中断されており、貫流開口１５、１６及び貫流開口１９は、ウェブ１４が閉鎖されている、即ち貫流開口１５、１６を備えていない領域に貫流開口１９が設けられるような態様で、長手軸Ｌの方向において互いにオフセットして配置されている。逆に、貫流開口１５、１６は、側壁１８に貫流開口１９が存在しない領域に配置されている。
【００４２】
したがって、混合スリーブ１、ストリップ１３、ウェブ１４、横断壁１７及び側壁１８は、チャンバー２０、２１を画定し、混合される成分は、当該チャンバーの入口から出口までの流路を貫流する。長手軸Ｌの方向におけるチャンバー２０、２１の長さは、長手軸Ｌに対して平行に前後して位置する２つの横断壁１７の距離によって規定される。その際、チャンバーは、第１のチャンバー２０と第２のチャンバー２１の貫流開口１５、１６の差異、及び、ミキサーの内部におけるそれらの配置によって、本質的に区別される。したがって、隣接するチャンバーは、長手軸Ｌの方向において、チャンバー長さの半分だけ互いにオフセットして配置されている。
【００４３】
この配置において、チャンバーのそれぞれには、２つの貫流開口１５又は１６と、２つの貫流開口１９が設けられている。その際、チャンバーのそれぞれは、貫流開口１５又は１６を介して、長手軸Ｌに沿ってチャンバー長さの半分だけ後方へオフセットされたチャンバー、及び、ウェブ１４の他方の側でチャンバー長さの半分だけ前方へオフセットされたチャンバーと、流体連通している。それに加えて、各チャンバーは、貫流開口１９を介して、長手軸Ｌに沿ってチャンバー長さの半分だけ後方へオフセットされたチャンバー、及び、ウェブ１４の同一の側でチャンバー長さの半分だけ前方へオフセットされたチャンバーと、流体連通している。したがって、各チャンバーは、４つの貫流開口１５、１６、１９を介して、４つの異なる他のチャンバーと接続されている。その際、異なるャンバーを貫流する間の成分の転向、部分流への分割及び部分流の合流は、成分の集中的な混合をもたらす。
【００４４】
これらの実質的に同一の構造に構成されたチャンバー２０、２１に加えて、ミキサーの入口端及び出口端の領域には、１つのみ又は２つのみの貫流開口を有する不完全なチャンバーが存在する。
【００４５】
図４ａ及び４ｂの第２の実施形態において、混合要素２は、ただ１つの入口を備えるものの出口を備えない堰き止めチャンバー２２がプレート１２の近傍に形成されている点で、第１の実施形態と比較して変更されている。これらの堰き止めチャンバー２２において、先行する傾向のある成分の初期量は、更なる混合プロセスに関与することなく、チャンバー２０、２１内への流入の前に捕捉され、貯留され得る。
【００４６】
図５には、混合要素２の第３の実施形態が示されている。上述した実施形態と比較して、ここに示された混合要素２は、矩形領域２ａ、及び、成分の流出方向において矩形領域２ａに隣接する螺旋領域２ｂを備える。これは、混合要素２の長さをそれぞれの適用要件に適合させることができるという利点を有する。矩形領域２ａは良好な混合を示すものの、螺旋領域２ｂがより低い流出圧力を提供する一方で、矩形領域２ａは高い流出圧力を示すので、矩形領域２ａ及び螺旋領域２ｂの長さの適合を通じて、混合作用、長さ及び流出圧力を、それぞれの適用要件に適合させることができる。
【００４７】
図６ａ〜１１ｃは、堰き止めチャンバー２２を有する混合要素２の別の実施形態を示す。混合されるべき成分は、カラー１５の中央に設けられた入口開口１２ａを通ってインサート３（図示せず）から流入することができる。
【００４８】
図６ａ〜６ｃは、第４の実施形態による混合要素２を示す。図６ｂの長手方向図から、材料流出方向で見て混合要素２の第１の部分における堰き止めチャンバーバ２２の配置を認識することができる。更に、切断面ＡーＡが示されており、対応する縦断面図が図６ｃに示されている。
【００４９】
成分が入口開口１２ａを通って流入する際、当該成分は側壁１８において分割され、一部は堰き止めチャンバー２２内に、一部は流過チャンバー２３内に、それぞれ流れる。流過チャンバー２３から、成分は、貫流開口１９を通って混合要素２のチャンバー２０、２１に流れる。
【００５０】
ここに示された第４の実施形態において、貫流開口１９の断面は、流過チャンバー２３の断面よりも小さい。その際、成分の流出の際の圧力降下に対して決定的であるのは、より小さな断面、即ちここでは貫流開口１９の断面である。
【００５１】
この場合、比較的高い流出圧力が生じる可能性があり、流出圧力は、混合要素２の具体的な構成及び成分の具体的な粘度によっても影響を受ける。
【００５２】
図７ａ〜７ｃには、第５の混合要素２が、斜視図、側面図、及び、切断面ＢーＢに沿った縦断面図で示されている。図６ａ〜６ｃに示された例と比較して、混合要素２は、材料の流出方向に位置する端部において短縮されている。これにより流出圧力が低下するので、この実施形態は、比較的高い粘度を有する成分に好適である。
【００５３】
図８ａ〜８ｃは、第６の実施形態における混合要素２を示す。図６ａ〜６ｃによる第４の実施形態と比較して、ここでは、混合要素の開放された側における抜き勾配（Entformungsschrage）が拡大された。抜き勾配は、特に０.１°〜２°、好ましくは０.１°〜１°、特に有利には０.５°±０.１°の角度範囲を示す。
【００５４】
図９ａ〜９ｃには、堰き止めチャンバー２２及び流過チャンバー２３の領域において拡張された第７の混合要素が示されている。それにより、流過断面が全体としてこの領域で増大するので、成分が流出する際の圧力が低下する。したがって、この実施形態は、特に高粘度の成分に有利である。更に、堰き止めチャンバー２２の容積が増加するので、より大きな流量も補償され得る。
【００５５】
第８の混合要素２が、図１０ａ〜１０ｃに示されている。ここでは、前述した実施形態と比較して、貫流開口１９が拡大されるように、堰き止めチャンバー２２が縮小されている。ここで、流過チャンバー２３と貫流開口１９の流過断面は同じ大きさである。これもやはり、流出圧力が他の実施形態と比較して低下することにつながる。
【００５６】
図１１ａ〜１１ｃは、第９の混合要素を示している。ここでは、材料流出方向において流過チャンバー２３に隣接する横断壁１７に、横断壁開口２４が追加された。これにより、成分の一部が、貫流開口１９を通過する必要なく、横断壁開口２４を通って隣接する混合スペース内に直接流れることが可能となる。それにより、成分の流出圧力は、その一部が貫流開口１９を通って流れるためにその流れ方向を変える必要がないため、低下する。
【符号の説明】
【００５７】
１      混合スリーブ
２      混合要素
２ａ    矩形領域
２ｂ    螺旋領域
３      インサート
４      入口領域
５      混合スペース
６      流出端部
７      ノズル（入口）
８      出口
９      隔壁
１０    コーディング要素
１１    チャネル
１２    プレート
１２ａ  中央入口開口
１３    ストリップ
１４    ウェブ
１５    貫流開口
１６    貫流開口
１７    横断壁
１８    側壁
１９    貫流開口
２０    チャンバー
２１    チャンバー
２２    堰き止めチャンバー
２３    流過チャンバー
２４    横断壁開口
Ｌ      長手軸
【図１ａ】
2020529317.tif 000003
【図１ｂ】
2020529317.tif 000004
【図１ｃ】
2020529317.tif 000005
【図２ａ】
2020529317.tif 000006
【図２ｂ】
2020529317.tif 000007
【図２ｃ】
2020529317.tif 000008
【図３】
2020529317.tif 000009
【図４ａ】
2020529317.tif 000010
【図４ｂ】
2020529317.tif 000011
【図５】
2020529317.tif 000012
【図６ａ】
2020529317.tif 000013
【図６ｂ】
2020529317.tif 000014
【図６ｃ】
2020529317.tif 000015
【図７ａ】
2020529317.tif 000016
【図７ｂ】
2020529317.tif 000017
【図７ｃ】
2020529317.tif 000018
【図８ａ】
2020529317.tif 000019
【図８ｂ】
2020529317.tif 000020
【図８ｃ】
2020529317.tif 000021
【図９ａ】
2020529317.tif 000022
【図９ｂ】
2020529317.tif 000023
【図９ｃ】
2020529317.tif 000024
【図１０ａ】
2020529317.tif 000025
【図１０ｂ】
2020529317.tif 000026
【図１０ｃ】
2020529317.tif 000027
【図１１ａ】
2020529317.tif 000028
【図１１ｂ】
2020529317.tif 000029
【図１１ｃ】
2020529317.tif 000030
【手続補正書】
【提出日】令和1年8月29日(2019.8.29)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ペースト状の成分を混合するためのミキサーであって、長手軸（L）に沿って延びると共に、少なくとも１つの好ましくは２つの入口（7）と、１つの出口（8）とを備える混合スリーブ（1）と、前記混合スリーブ（1）内に収容され、前記混合スリーブ（1）と共に、流路に沿って前記入口（7）から前記出口（8）まで前後して及び／又は並んで配置された複数のチャンバー（20,21）を画定する、少なくとも１つの混合要素（2）と、を備え、前記チャンバー（20,21）は、それぞれ前記長手軸（L）に対して横方向に延びる横断壁（17）と、それぞれ前記長手軸（L）に対して平行に延びる４つの側壁（13,14,18）とによって画定されており、隣接したチャンバー（20,21）は、前記側壁（14,18）に設けられた貫流開口（15,16,19）を通じて互いに流体連通しており、前記混合要素（2）は、側壁を形成する２つのストリップ（13）を備え、当該ストリップ（13）は、別の側壁を形成すると共に前記ストリップ（13）に対して垂直に配置されたウェブ（14）を介して接続されており、第１グループのチャンバー（20）は、前記ウェブ（14）に配置され１つのストリップ（13）まで延びる第１の貫流開口（15）を備え、第２グループのチャンバー（21）は、少なくとも１つのストリップ（13）に対して間隔をあけて前記ウェブ（14）に位置付けられた第２の貫流開口（16）を備えており、前記混合スリーブ（1）は、その内部に前記混合要素（2）を収容する、矩形断面の第１のセクションと、前記出口（8）が設けられた円形断面の第２のセクション（6）とを備えることを特徴とする、ミキサー。
【請求項２】
前記混合スリーブ（1）と前記混合要素（2）は、少なくとも１つの第３グループのチャンバー（22）を形成し、当該第３グループのチャンバーは、堰き止めチャンバー（22）として、閉じた側壁（13,14,18）と、横断壁（17）の入口開口として形成されたただ１つの開口とを備える、ことを特徴とする請求項１に記載のミキサー。
【請求項３】
少なくとも１つの堰き止めチャンバー（22）が、前記混合要素（2）の入口側の端部に設けられている、ことを特徴とする請求項２に記載のミキサー。
【請求項４】
前記ウェブ（14）は前記ストリップ（13）を中心において接続している、ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のミキサー。
【請求項５】
前記横断壁（17）は前記ウェブ（14）及び前記ストリップ（13）のうちの１つと接続されており、前記横断壁（17）から前記入口（7）に向かって前記ストリップ（13）に対して平行に、側壁（18）が延びている、ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のミキサー。
【請求項６】
前記第１グループのチャンバー（20）及び前記第２グループのチャンバー（21）は、４つの貫流開口（15,16,19）を備え、当該４つの貫流開口のうちの２つの貫流開口（15,16）は前記ウェブ（14）に形成されており、別の２つの貫流開口（19）は前記ウェブ（14）に対して平行に延びている、ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のミキサー。
【請求項７】
前記混合スリーブ（1）及び前記混合要素（2）は、断面において、それぞれ、隣接して配置された４つのチャンバー（20,21,22）を形成し、当該４つのチャンバーは、少なくとも部分的に前記長手軸（L）の方向において互いにオフセットされている、ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のミキサー。
【請求項８】
前記混合スリーブ（1）は入口セクション（4）を備え、当該入口セクションには、入口を形成する少なくとも２つのノズル（7）を備えるインサート（3）が、シールされた状態で及び好ましくは前記混合スリーブ（1）に対して自由に回転可能に固定されている、ことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載のミキサー。
【請求項９】
前記インサート（3）の前記ノズル（7）は、少なくとも１つの補償チャンバーを形成する、及び／又は、少なくとも部分的に径方向内側へ延びるチャネル（11）を介して、前記チャンバー（20,21,22）と流体連通している、ことを特徴とする請求項８に記載のミキサー。
【請求項１０】
前記第１グループのチャンバー（20）及び前記第２グループのチャンバー（21）は、前記成分の流出方向で見て前記混合要素（2）の中間の及び／又は上部の領域に配置されている、ことを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載のミキサー。
【請求項１１】
前記混合要素（2）は、前記堰き止めチャンバー（22）に隣接する少なくとも１つの流過チャンバー（23）を備え、前記少なくとも１つの流過チャンバー（23）は、前記ウェブ（14）に対して平行に延びる少なくとも１つの貫流開口（19）を備える、ことを特徴とする請求項２〜１０のいずれか１項に記載のミキサー。 
【請求項１２】
前記流過チャンバー（23）の材料流出方向に対して垂直な前記断面は、前記流過チャンバー（23）の前記貫流開口（19）の断面の80%〜120%である、ことを特徴とする請求項１１に記載のミキサー。
【請求項１３】
前記流過チャンバー（23）は材料流出方向において横断壁（17）によって画定され、前記横断壁（26）は横断壁開口（27）を備える、ことを特徴とする請求項１１又は１２に記載のミキサー。
【請求項１４】
前記混合要素（2）の前記長手軸（L）に対して垂直な断面は、前記堰き止めチャンバー（22）及び／又は前記流過チャンバー（23）のセクションにおいて、材料流出方向で見て後続する前記混合要素（2）のセクションにおける前記混合要素（2）の前記長手軸（L）に対して垂直な断面の105％〜150%である、ことを特徴とする請求項２〜１３のいずれか１項に記載のミキサー。
【国際調査報告】
2020529317.tif 000031
2020529317.tif 000032
2020529317.tif 000033
2020529317.tif 000034