CN103418263A - 用于多组分系统的混合设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于产生包括至少一种第一组分和一种第二组分(16)、特别地用于医疗应用的多组分混合物的混合设备，由此所述第一组分为流体质量，特别地为糊状质量，由此该混合设备包括一种具有至少一个第一开口(4)的外壳(2)和一种中空主体(12)，由此中空主体(12)包括一种含有第二组分(16)的内部空间、并且该混合设备包括一种用于将第二组分(16)从中空主体(12)的内部空间排出的进给柱塞(20)；本发明还涉及一种具有这种类型的混合设备的筒系统和涉及一种具有这种类型的筒系统的涂抹器；且最后，本发明还涉及一种特别地使用这种类型的混合设备来产生多组分混合物的方法。

Description

用于多组分系统的混合设备
技术领域
本发明涉及一种混合设备以用于产生包括至少一种第一组分和一种第二组分的特别地用于医疗应用的多组分混合物，由此第一组分为流体质量，特别地为糊状质量，由此混合设备包括一种具有至少一个第一开口的外壳和一种中空主体，其中中空主体包括含有第二组分的内部空间、并且混合设备包括一种进给柱塞以用于将第二组分从中空主体的内部空间排出。
本发明还涉及一种具有这种类型混合设备的筒系统和一种具有这种类型筒系统的涂抹器。且最后，本发明还涉及一种特别地使用这种类型的混合设备来产生多组分混合物的方法。
用于混合和(若适用)用于涂抹可混合材料的混合设备可包括多个个别部分，并且确保两种组分以所希望的混合比例彻底混合。
背景技术
基本上，反应性糊状双组分系统为用于自由基聚合的烯烃、环氧树脂和硅酮的技术中很常见的并且大量生产为在工业、工艺和家居装饰中使用的粘合剂和密封剂。反应性糊状双组份系统也是口腔技术中常见的。
反应性糊状双组分或多组分系统必须在它们生产后被单独储存并且直到它们涂抹以便防止这些组分提早意外起反应。用于涂抹糊状双组分或多组分系统的筒系统长久以来是已知的。出于示例性目的引用以下文献：CH 669 164 A5、EP 0 607 102 A1、EP 0 236 129 A2、DE 3 440 893 A1、US 4,690,306 A、US 2009/062808 A1、EP 0 787 535 A1、WO 2006/005 206 A1、EP 0 693 437 A1、EP 0 294 672 A、EP 0 261 466 A1和EP 2 008 707 A1。在向筒填充了反应性糊之后，需要保持筒安全地关闭直到它们涂抹。糊状的双组份或多组分系统在它们临涂抹之前才混合，通常通过使用静态混合器。出于示例目的引用以下文献：GB 1,188,516 A、US 2,125,245 A、US 5,968,018 A、US 4,068,830 A、US 2003/179648 A1、EP 1 799 335 A1、EP 0 664 153 A1和EP 0 289 882 A1。在此情形下，移动柱塞通常密封了筒底部/底面，移动柱塞也用来分配筒内含物。
筒的背侧通常由移动柱塞关闭，移动柱塞被设计成用于在涂抹期间排出糊状物。在对湿气和空气敏感的糊状物的情况下，可使用铝筒，铝筒由塑料柱塞关闭并且出于密封目的，将一侧关闭的铝制圆柱体压入其内。在涂抹糊状物期间，通过筒涂抹器枪的作用，将一侧关闭的铝制圆柱体与柱塞联合地在筒头部的方向上向前移动，并且在这个过程中排出糊状物。但是，在医疗应用中，糊状物与铝表面的任何接触可能是有问题的。
目前，所谓的并排筒和同轴筒通常用作储存反应性双组份糊状物系统的技术。在此情形下，本身稳定的两种糊状物在单独筒中在空间上分开地储存，并且仅当涂抹时彼此混合。静态混合器常常用于混合。仅当两种糊状物彼此混合时引发固化反应。
聚甲基丙烯酸甲酯骨接合剂数十年来已用于医药中以永久地医学固定总关节内假体。它们基于粉末-液体系统。近来，也已提出了基于使用接合剂糊状物的聚甲基丙烯酸甲酯骨接合剂(DE 10 2008 030 312 A1、DE 10 2007 052 116 A1)。也已提出了糊状双组分聚甲基丙烯酸甲酯骨接合剂系统(DE 10 2007 050 762 A1)。
关于涂覆骨接合剂以用于总关节内假体的固定，总是需要考虑到OR工作人员在这些外科手术期间处于时间压力下。因此，作为原则问题，涉及到涂抹糊状聚甲基丙烯酸甲酯骨接合剂的医疗应用的筒系统应被设计成使得它们大致抵抗使用者误差，并且能快速地并且安全地操作，即使在紧张设置的情形下。
通过自由基聚合而固化的双组份系统基本上被设计成使得一个糊状物包含自由基引发剂，而另一糊状物包含至少一种促进剂（accelerator）。通常，仅需要很少量的促进剂来生成自由基以用于通过使促进剂与引发剂起反应来引发自由基聚合。为了实现相等的混合比，已知的并排筒具有近似相等的内径，因为在小筒的情况下并未确保均一的分配。这意味着仅少量的促进剂遍布于糊状物的相对较大体积而分布。糊状物仅用作一种用于促进剂的载剂。
两种糊状物或组分通常在不同筒中单独地储存，对于多组分混合物可能的情况，一种糊状物或组分包含引发剂、而第二糊状物或组分包含促进剂。借助于布置于筒中的进给柱塞来将糊状物从所述筒在筒头部的方向上推动。在此情形下，重要的是以预定的体积比将糊状物从筒压入到静态混合器中，静态混合器布置于每个筒头部上。糊状物(组分)在静态混合器中被混合，并且固化反应开始。至关重要的是经固化的糊状物材料的品质维持了两种糊状物的相互体积比。最通常地，糊状物的体积比是在1:1至1:10的范围中。不仅通过筒的尺寸而且也通过筒中的进给柱塞的同步推进来维持体积比。就技术手段而言，由彼此连接的两个进给柱塞来实现了所述同步推进。在大部分双组分系统中，进给柱塞连接到齿条，通过经由促动杠杆的手动力或者通过马达而使齿条朝向筒移动。
而且，使用压缩空气来挤压所筒也是可行的。在此情形下，一种进给柱塞位于涂抹器内，在进给柱塞的外侧具有两个杵。在挤压期间，向进给柱塞施加压缩空气，因而使得进给柱塞朝向筒头部移动。由于两个杵连接到进给柱塞，它们能仅以同步的方式朝向筒头部而前移。
使分配同步是重要的，因为糊状物的粘度通常并不确切地相同。因此，从压缩空气向非同步的进给柱塞简单地施加压力将会仅导致较低粘度糊状物的进给柱塞比可相比的更高粘度糊状物更快地被压向筒头部。这将会改变预定体积比。这将会导致次优的固化糊状物材料。
向进给柱塞直接施加来自压缩气体管道或例如二氧化碳筒这样的常规压缩气筒的压缩气体将会是有利的，因为将会使得很大力作用于(多个)进给柱塞上，这也将会允许挤压很高粘度的糊状物，并且挤压压力和因而挤压速率可受到简单阀控制、而无需存在诸如齿条或齿轮这样的机械设备。具有压缩气筒的涂抹器从文献DE 2010 019 222 A1和DE 10 2010 019 224 B3已知。
从DE 10 2010 019 217 A1已知一种用于混合和施加/涂覆可混合材料的通用混合设备。该混合设备包括至少两个筒和一种混合空间，混合空间通过一个开口各自连接到各筒。筒具有用于排出布置于其中的起始组分的进给柱塞。通过施加压力而将进给柱塞推入到筒内并且因而将组分从筒挤压并且彼此混合。
所有已知的系统的一个优点在于，系统具有两个筒并且因此可能并不易于利用压缩空气来操作。此外，包含促进剂的筒占据不必要地较大体积，因为否则就不能实现均一的分配和因此均一混合。
发明内容
本发明的目的在于克服这些缺点和上文尚未指明的其它缺点。特别地，提供一种混合设备，其能借助于气体压力没有任何困难地操作。一种具有低空间需要的混合设备也将会是有利的。混合设备应易于操作并且在其使用期间尽可能免于干扰。
本发明的另一目的在于开发/发展一种用于混合和分配聚甲基丙烯酸甲酯骨接合剂糊状物的筒系统和/或混合设备，其使得能使用仅一种聚甲基丙烯酸甲酯骨接合剂糊状物，然而，通过使用由至少一种引发剂和一种促进剂构成的氧化还原反应引发剂系统可使得聚甲基丙烯酸甲酯骨接合剂糊状物固化。为此目的，提供一种具有最小体积的设备，其当挤压所述接合剂糊状物时分配较少、但限定了一定量的促进剂或引发剂从而使得从筒挤压的整个接合剂糊状物与总是恒量的促进剂或引发剂相混合。
通过一种用于产生包括至少一种第一组分和一种第二组分特别地用于医疗应用的多组分混合物的混合设备来实现所述目的，由此第一组分为流体质量，特别地为糊状质量，由此则混合设备包括一种具有至少一个第一开口的外壳和一种中空主体，由此则中空主体包括含有第二组分的内部空间、并且混合设备包括用于将第二组分从中空主体的内部空间排出的进给柱塞，由此所述中空主体包括螺纹、并且进给柱塞包括一种接合着中空主体的螺纹的相配螺纹，并且混合设备包括一种布置于外壳内侧的推进元件，由此所述推进元件将第一组分通过外壳的流动转变为旋转运动，由此所述推进元件的旋转运动将进给柱塞螺接/旋拧到中空主体的内部空间内，并且由此所述第二组分因而可从中空空间挤压到第一组分的流体流动内。
根据本发明，第一组分优选地是糊状质量，由此第二组分可优选地也为糊状质量。两种组分优选地为医疗接合剂的组分。
在此情形下，本发明可设置所述中空主体的螺纹为内螺纹、并且进给柱塞的相配螺纹为一种与所述中空主体的内螺纹相接合的外螺纹，由此所述内部空间的内壁优选地由内螺纹形成。
所述设计允许将混合设备的功能性内部结构设计为更紧凑的，并且整个设备因而被设计成具有更小的外部尺寸。此外，布置于中空主体内侧上的螺纹不能受到第一组分的填充材料影响。
根据一种优选改善，本发明可设置所述中空主体为牢固地连接到外壳，优选地通过翅片，并且推进元件被牢固地连接到进给柱塞、或者进给柱塞被牢固地连接到外壳，优选地通过翅片，并且推进元件被牢固地连接到中空主体。
在任一情况下，外壳承载着内部结构的一部分从而使得所述进给柱塞能螺接/旋拧到中空主体的中空空间内。
此外，本发明可设置所述进给柱塞为类似于在轴承中那样受支承，从而使得其能相对于中空主体旋转、并且类似于在轴承中那样受支承从而使得其能在中空主体的内部空间的纵向上旋转。
由于这种措施，根据本发明的混合设备的内部结构可被选择为简单设计。
此外，本发明可设置中空主体的内部空间为包括两个开口，其中一个开口由进给柱塞关闭、并且另一个开口优选地在第一组分的流体流动方向上打开，由此特别地优选地，中空主体的内部空间基本上呈圆柱形状、并且两个开口布置于圆柱形内部空间的基底表面处。
所述设计的效果是使得中空主体的内含物，即第二组分能非常容易地从中空空间挤压。
根据混合设备的一种特别优选实施例，推进元件可为一种传送螺杆或者包括至少两个叶片和/或叶片盘，由此则叶片和/或叶片盘包括相对于第一组分的流体流动(S)倾斜的至少一个表面，或者优选地包括相对于第一组分的流体流动而倾斜的多个表面。
所述叶片、螺旋桨或涡轮叶片特别适合于驱动所述进给柱塞或所述中空主体。
在此情形下，本发明可设置叶片和/或叶片盘的一个或多个倾斜表面为相对于第一组分的流体流动以介于5°与85°之间，优选地在30°与60°之间，特别优选地以45°倾斜。
根据本发明的混合设备的改善设置了在推进元件上的接触点相对于推进元件的旋转轴线在外侧上，能借助于接触点在外壳的内侧上引导所述推进元件，由此则外壳至少在所述区域的内侧上为圆柱形。
接触点允许推进元件在外壳中受引导而不能变得卡住/嵌住。
优选地，本发明也可设置所述多组分混合物为双组分混合物，特别地为一种固化医疗接合剂，由此一种组分包括一种促进剂、并且另一组分包括一种引发剂，由此则第一组分优选地包括甲基丙烯酸酯单体和溶解于其中的聚合物，并且特别优选地为一种聚甲基丙烯酸甲酯骨接合剂糊状物；并且第二组分包括引发剂，特别地自由基引发剂系统。
特别合适的起始组分可用于所述多组分混合物，特别地用于医疗接合剂。此外，对于手动使用而言，紧凑的设计是特别有利的。
此外，本发明可设置为使得一种筒能被连接或紧固到外壳上，优选地在外壳的第二开口处，由此所述筒包含第一组分并且筒包括柱塞，柱塞用于从筒排出第一组分并且用于生成第一组分通过外壳的流体流动，由此则筒优选地可为外壳，或者借助于紧固装置，优选地借助于螺纹、卡口闭合件或扣合锁定装置而连接到外壳。
如果筒牢固地连接到或者可被牢固地连接到外壳，那么也可通过向柱塞施加很强机械压力而生成第一组分的流体流动。
本发明也可设置为：一种分配管可被连接至外壳或者被紧固到外壳作为至少一个开口的延伸部从而使得多组分混合物能通过分配管分配，由此，优选地具有布置于分配管内侧上的一种静态混合器，用于混合多组分混合物。
分配管改进了该结构的使用者友好性。静态混合器改进了混合设备的混合效果。
根据一种改善，本发明可设置第二组分为塞进中空主体的内部空间内的固体、并且溶解于第一组分的流体流动中。
作为第二组分的固体能特别容易地塞入到中空空间内。此外，固体不能提早泄露从而使得在中空主体的用来通过其分配第二组分的开口上不需要具有阀或保护膜。
此外，本发明可设置至少所述中空主体的区域为布置于外壳内侧，优选地中空主体和进给柱塞完全地布置于外壳内侧从而使得第一组分的流体流动能绕它们二者流动。
这实现了一种特别简单并且紧凑的设计。此外，中空主体因而不会从外部受损并且使用者看不到。
根据本发明的另一优选混合设备的特征在于：将进给柱塞螺接/旋拧到中空主体内侧与中空主体的内部空间的体积相关联、并且与进给柱塞的旋转速率相关联，中空主体的内部空间的体积与推进元件的绕转成比例地减小，并且进给柱塞的旋转速率与第一组分通过推进元件的体积流量成比例。
第二组分因而与第一组分以限定的量相掺混。始终强制执行正确的混合比。
根据本发明特别优选地，第二组分为触变性液体。
根据另一特别优选的改善，本发明可设置为：在起始位置，进给柱塞的相配螺纹基本上，或优选地完全通过所述中空主体的螺纹而被覆盖。特别地，如果相配螺纹为内螺纹并且中空主体的螺纹为外螺纹，这在混合过程期间防止了诸如不透射线物(ZrO2粒子)阻挡螺纹。
特别地有利地，用于使第二组分从中空主体挤压通过的开口在第一组分的流体流动方向上定向。这种措施允许特别均一地并且平稳地进行组分的混合。
根据本发明，特别优选地在用来从中空主体挤压第二组分通过的开口处设置一种阀，特别地是一种唇阀或一种保护隔膜。这种措施允许防止第二组分的污染。此外，可防止中空主体的内含物不当地干燥。
也通过一种包括这种类型混合设备的筒系统而满足了本发明的目的，筒包含第一组分、并且包括一种用于将第一组分挤压到混合设备内的柱塞。
此外，通过一种涂抹器而满足了本发明的这个目的，这种涂抹器包括这种类型的一种筒系统，一种可操作的阀和一种压缩气筒，特别地CO2筒以用于向筒的柱塞施加气体压力。
此外，通过一种特别地使用这种类型的混合设备来产生多组分混合物的方法而满足了本发明的目的，其中第一组分被压入到外壳内、并且在其中生成流体流动，由此流体流动驱动了一种推进元件并且使之旋转，并且由此则旋转的推进元件将进给柱塞螺接/旋拧到中空主体的内部空间内，由此第二组分因而从中空主体内侧挤压到第一组分的流体流动内，并且在其中与第一组分相混合、并且混合物从外壳受挤压。
在此情形下，本发明可设置为：将进给柱塞螺接/旋拧于中空主体的内部空间内与中空主体的内部空间的体积相关联、并且与进给柱塞的旋转速率相关联，中空主体的内部空间的体积与推进元件的绕转成比例地减小，并且进给柱塞的速率与第一组分通过推进元件的体积流量成比例。
使用用于灭菌糊状医疗产品的筒系统，不仅需要糊状物，而且显然也需要筒和二次包装装置也以灭菌形式提供给使用者。例如，在对先前灭菌的筒进行无菌填充之后，它们可被直接地转移到灭菌包装装置。此外，对于特定产品而言，在完成包装之后使经填充的筒的表面与包装装置联合地灭菌可能是有意义的。除了不能用于可被聚合的糊状物系统的伽马灭菌之外，存在着使用环氧乙烷气体用于灭菌的选项。
在本发明的范围内，术语“聚甲基丙烯酸甲酯骨接合剂糊状物”应被理解为特别地表示至少一种甲基丙烯酸酯单体和溶解于其中的一种聚合物以及一种自由基引发剂系统中至少一种组分的糊状制剂，由此所述糊状物以最大膨胀条件存在、并且以所述最大膨胀条件而被储存直到使用。
通过对比，由接合剂粉末与单体液体的混合物制成的常规粉末-液体型聚甲基丙烯酸甲酯骨接合剂的糊状接合剂团难以使用。在所述糊状接合剂团中，存在于接合剂粉末中的单体液体中的聚合物粒子保持恒定地膨胀，而同时继续进行单体的自由基聚合并且消耗了单体。所述糊状接合剂团仅在几分钟内固化并且因此不适合于储存。
本发明是基于以下令人意外的发现：如果推进柱塞借助于通过第一组分的体积流量而操作的推进设施来螺接，则借助于螺纹来连接一种中空主体和一种位于中空主体中的进给柱塞允许实现进给柱塞的限定的推进。然后进给柱塞的推进为通过外壳的第一组分的体积流量强度的直接函数，推进设施布置于外壳中。因而，进给柱塞从中空主体的中空空间挤压少量的第二组分，并且因而使它们与第一组分掺混。因而利用这种手段总是实现所希望的混合比，无论作用于包含第一组分的筒的柱塞上的压力如何。
本发明允许建立所希望的混合比，即使当第二组分的体积显著小于第一组分的体积的情况下。
本发明是特别有利的，也因为：根据本发明的设备允许气体压力直接地作用于可能仅一个柱塞上，而无需呈同步杵或其它机械设备形式的广泛同步。根据本发明的混合设备是特别有利的，也因为其能插入于筒头部上、或者插入于分配管内并且因而是特别紧凑的。
关于最小化一种糊状聚甲基丙烯酸甲酯骨接合剂的生产成本，使用本发明需要生产仅一种而不是两种聚甲基丙烯酸甲酯骨接合剂糊状物，并且能将所述仅一种糊状物填充到简单廉价筒内。根据本发明，它们可借助于氧化还原反应引发而聚合，并且然后借助于由至少一种引发剂和至少一种促进剂所构成的氧化还原反应引发剂系统而固化，就像已知的双组分糊状物系统那样可靠。
因此，本发明的核心优点在于仅需要具有仅一个柱塞的单个筒通过直接施加压缩气体而被压出。因此，使用包含一种压缩气筒的简单涂抹器来压出所述筒是可行的。具有并且被设计用于压缩气筒的涂抹器从文献DE 2010 019 222 A1 和DE 10 2010 019 224 B3已知。
由用于自由基聚合的至少一种单体和一种溶解于其中的聚合物以及多种填充剂所组成的聚甲基丙烯酸甲酯接合剂糊状物，若适用，被推定包含了引发剂或促进剂。所述接合剂糊状物能被填充到简单筒内，由此筒包含一种分配柱塞并且一种用于分配管的连接器位于筒头部处。所述一个分配柱塞可具有以简单方式施加到它的压缩气体，并且因而能在筒头部的方向上挤压所述糊状物。
在此情形下，根据本发明的混合设备的一种特别简单的实施方式可设置为：混合设备布置于筒头部上和/或在分配管中和/或视情况而定，作为分配管的部分，以此方式，当糊状物被挤压并且由流动糊状物来完全地或部分地冲洗时，混合设备刚好在糊状物的体积流动中。为此目的，混合设备可由具有内螺纹的圆柱形中空主体和具有外螺纹作为进给柱塞的圆柱体形成。中空主体包含呈固体、半固体或液体形式的促进剂或引发剂。中空主体具有至少两个开口。至少一个开口以流体连通的方式连接到周围环境。具有外螺纹的圆柱体通过其外螺纹而接合中空主体的内螺纹，并且关闭中空主体的开口。圆柱体被布置成使得其能相对于中空主体而旋转。中空主体或圆柱体(进给柱塞)被固定在分配管的外壳上或在单独壁上的合适位置。
此外，叶片位于中空主体上或者在圆柱体上从而使得：当接合剂糊状物在分配管的分配开口的方向上绕该设备流动时，这些叶片实现了中空主体相对于圆柱体的相对旋转运动，从而使得圆柱体借助于其外螺纹与中空主体的内螺纹接合而旋转到中空主体内。这与圆柱体相对于中空主体的绕转成比例地减小了在中空主体中所述中空空间的体积，并且在中空空间中所包含的促进剂或引发剂与绕转成比例并且因而与已被压出的接合剂糊状物的体积成比例地被压入到流动接合剂糊状物内。在分配开口的方向上在分配管的下游布置了静态混合器，静态混合器然后使得促进剂或引发剂与流动的糊状物相混合而趋向于均一。
因此，也通过一种筒系统而满足了本发明的目的，筒系统具有用于聚甲基丙烯酸甲酯骨接合剂糊状物的混合设备，该筒系统包括一种具有分配柱塞的筒，一种分配管和布置于分配管中的静态混合器，其特征在于：
a)一种设备以适当方式布置于筒头部上游或者在分配管中，从而使得该设备直接地位于聚甲基丙烯酸甲酯骨接合剂糊状物的体积流动中，并且当聚甲基丙烯酸甲酯骨接合剂糊状物被压出时使得聚甲基丙烯酸甲酯骨接合剂糊状物在其周围流动；
b)该设备由一种具有内螺纹的圆柱形中空主体和一种包括外螺纹作为进给柱塞的圆柱体而构成；
c)中空主体包含呈固体、半固态或液态形式的促进剂或引发剂；
d)中空主体具有至少两个开口；
e)中空主体的至少一个开口使中空主体的中空空间以流体连通的方式而连接至周围环境；
f)具有外螺纹的圆柱体通过其外螺纹而接合着中空主体的内螺纹，并且关闭所述中空主体的开口；
g)圆柱体被布置成使得能相对于中空主体旋转，由此所述中空主体或圆柱体固定于分配管或壁上的合适位置；以及
h)叶片以适当方式附连到中空主体或圆柱体上从而使得当接合剂糊状物在分配管的分配开口的方向上绕该设备流动时，这些叶片实现了中空主体相对于圆柱体的相对旋转运动，并且圆柱体借助于所接合的其外螺纹而被旋转到中空主体的内螺纹内，由此所述中空主体中的中空空间的体积与圆柱体相对于中空主体的绕转成比例地减小，并且包含于所述中空空间内的促进剂或引发剂与绕转成比例地、并且因而与已被压出的接合剂糊状物的体积成比例地压入到流动的接合剂糊状物内。
叶片因而形成了混合设备的推进设施。分配管的现有外壳在此情形下被用作外壳和/视事情而定，混合设备的外壳与分配管的外壳联合地制成。将用于第一组分的筒外壳用作混合设备的外壳、和/或制成与筒外壳相联合的混合设备的外壳也是可行的。
聚甲基丙烯酸甲酯骨接合剂糊状物在使用之前位于关闭的筒中。可借助于塞子（stopper）或合适的阀来实现关闭。
填充着促进剂或引发剂的中空主体可在涂抹之前被合并到单独的分配管内，或者其能就在临使用聚甲基丙烯酸甲酯骨接合剂糊状物之前被插入于分配管内。
就在临使用之前打开筒，并且将包含静态混合器和该设备的分配管连接到打开的筒。在此情形下能借助于螺纹连接或扣合连接而实现这种连接。一旦将打开的筒连接到包含该设备和静态混合器的分配管，则筒系统准备好供使用
可设想到的处于室温的促进剂是液态富电子芳香胺，诸如N,N-二甲基-苯胺和N,N-二甲基-p-甲苯胺。它们可通过增稠剂而转变为糊状稠度，这防止它们在使用接合剂之前从该设备的中空空间泄露。根据本发明，可特别优选地使用芳香胺，N,N-双-羟乙基-p-甲苯胺，因为其在室温具有糊状稠度、并且能易于塑性变形并被压出。此外，其在甲基丙烯酸甲酯中快速溶解并且能因此没有任何困难地与骨接合剂糊状物相混合。
除了这种物质之外，也可设想到其它促进剂或促进剂组合。因此，液态或粘性有机氯化铵的混合物，诸如三辛基甲基氯化铵(Aliquat 336)和悬浮于或溶解于其中的重金属盐，诸如甲基丙烯酸铜(II)也是非常合适的。特别有利地组合了一种粘性氯化铵以及一种液态重金属盐。可设想到的在室温为液态的重金属盐为特别地重金属的2-乙基乙酸酯盐，由此2-乙基乙酸铜(II)是特别合适的。
除了这种物质之外，在不存在氯化铵的情况下，重金属盐作为促进剂也是可行的。此外，还原剂也非常适合用作促进剂。相关的示例包括硫脲和取代的硫脲。
有机过氧化物，诸如二酰基过氧化物，二烷基过氧化物和过氧化氢适合用作为引发剂。除了这些物质之外，取代的巴比妥酸酯也可设想为引发剂。相关的示例包括1-环己基-5-乙基-巴比妥酸酯和5-丁基-巴比妥酸酯。
本发明可设置为：中空主体借助于翅片而固定在分配管或圆柱体中的适当位置，分配管或圆柱体被紧固到筒头部上，由此，中空主体的开口布置于分配管的分配开口的方向上，由此相对于圆柱体的纵向轴线而倾斜的叶片被布置于圆柱体上，并且圆柱体通过其外螺纹经由一种与分配管的分配开口相对着而定位的开口来与中空空间的内螺纹接合。
替代地，本发明可设置为：圆柱体借助于翅片而将圆柱体固定于分配管或圆柱体中的适当位置，分配管或圆柱体被紧固到筒头部上，由此圆柱体的自由圆柱体端部被布置成与分配管的分配开口的方向相反，中空主体通过其内螺纹而接合所述圆柱体的外螺纹，所述中空主体的一种开口平行于所述中空主体的内螺纹而布置于分配管的分配开口的方向上，并且相对于中空主体的纵向轴线而倾斜的叶片被附连到中空主体上。
可实施使用根据本发明的一种混合设备来用于分配和混合聚甲基丙烯酸甲酯骨接合剂糊状物的根据本发明的方法，其中，在筒中的柱塞在筒头部的方向上挤压一种聚甲基丙烯酸甲酯骨接合剂糊状物，由此所述聚甲基丙烯酸甲酯骨接合剂糊状物完全或部分地绕该设备流动、并且因而向中空主体上的或圆柱体(进给柱塞)上的叶片施加[压力]、从而实现中空主体相对于圆柱体的相对旋转运动，由此所述圆柱体旋转到中空主体内，因为其外螺纹接合着中空主体的外螺纹，由此在中空主体中的中空空间的体积与圆柱体相对于中空主体的绕转成比例地减小，并且将存在于中空空间中的促进剂或引发剂与绕转成比例、和因而与被压出的接合剂糊状物体积成比例地压入到流动的接合剂糊状内。
附图说明
将在下文中在四个示意图的基础上来说明/例解本发明的示例性实施例，但并不限制本发明的范围。在附图中：
图1：示出了根据本发明的混合设备的示意截面图；
图2：示出了具有透明外壳的根据本发明的混合设备的示意透视图；
图3：示出了具有分配管和附连到它上面的筒的根据本发明的混合设备的示意截面图；以及
图4：示出了沿着根据图3根据本发明的混合设备的垂直截面A-A所截取的示意截面图。
附图标记列表
2 外壳
4 前开口
6 后开口
8, 10 外螺纹
12 中空主体
14 翅片
16 第二组分
18 内螺纹
20 进给柱塞/圆柱体杆
22 外螺纹
24 推进元件/叶片
26 接触点
27 板
28 纵向凹槽
30 分配管
32 开口/分配管开口
34 静态混合器
40 用于第一组分的筒
A 图4的截面平面
S 第一组分的流体流动/流体流动方向。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的混合设备的示意截面图。混合设备包括一种由热塑性材料制成的旋转地对称的外壳2。外壳2被制成为一种圆柱形管，其在向上方向借助于圆锥形部段而倾斜渐细，并且然后再次呈圆柱形。开口4、6设置于外壳2的两端处。待生产的多组分混合物(未图示)能通过上开口4而被挤压，而第一组分(未图示)通过下开口压入到外壳2内。
外螺纹8、10被设置于外壳2的两端上。一种具有静态混合器的分配管(未图示)能被旋拧/螺接到上螺纹8处。一种包含第一组分的筒(未图示)被紧固到下螺纹10。筒包括一种柱塞，柱塞可用来将第一组分压入到外壳内。筒和分配管也可由塑料材料制成。
外壳2的内侧具有一种布置于其中的圆柱形中空主体12，圆柱形中空主体12借助于两个或更多个翅片14布置于外壳2中部。在本情况下，中空主体12尽可能靠近外壳2的下圆柱形区域的对称轴线而布置。一种中空空间被设置于中空主体12内侧，并且被填充着第二组分16，并且在圆柱形中空主体12的两个覆盖表面上打开。第二组分16可通过中空主体12的上开口13而被释放到中空主体12的周围环境。一种内螺纹18形成了所述中空空间的内壁。
中空主体12的下开口通过一种进给柱塞20而得以关闭。进给柱塞20包括外螺纹22，外螺纹22接合着中空主体12的内螺纹18，这关闭了中空空间的下开口。因此，进料柱塞20可被旋拧/螺接到中空主体12的中空空间内。
一种推进元件24被布置于进给柱塞20的下端处，进给柱塞20主要借助于末端为螺纹杆的圆柱形杆而形成，推进元件24被牢固地连接至进料柱塞20、并且可优选地设置为与进料柱塞20相同的部分。推进元件24穿过多个叶片24而形成，多个叶片24全都具有相对于进料柱塞20、外壳2和中空主体12的旋转轴线(对称轴线)相同的方位。叶片24定位成相对于下开口6和因而相对于压入到外壳2内的第一组分的流动方向倾斜。因此，推进元件24具有与螺旋桨或船的螺旋桨相同的设计，或者更准确地说,类似风车叶片或涡轮。
从下方流入到外壳2内的一种流体(第一组分)旋转所述推进元件24，如由箭头所示。旋转使得进给柱塞20旋拧/螺接到所述中空主体12的中空空间内，并且将第二组分16从中空主体12挤压到第一组分的流体流动内。第一组分与第二组分16在此点处混合、并且生成一种双组分混合物，这种双组分混合物然后从外壳通过上开口4而被挤压。
为了允许所述推进元件24略微活动并且仍限定一种位置，则呈半球形式的接触点26被设置于叶片24的极端顶端处、并且确保了每个叶片24与外壳2的圆柱形内壁具有点状接触，这定位了进给柱塞20和推进元件。
图2示出了具有外壳2的根据本发明的替代混合设备的示意透视图，其中，使朝向观察者的外壳2的前壁为透明的以允许观看混合设备的内侧。通过虚线指示了外壳2的壁的前边缘。外壳2具有一种圆锥形部段(在图2的顶部上)和一种圆柱形部段(在图2中的底部上)。
具有上开口13的圆柱形中空主体12布置于外壳2内侧上。两个翅片14保持所述中空主体12定位于外壳2的中部。一种内螺纹(未图示)形成了圆柱形中空主体12的内壁。一种进给柱塞20部分地旋拧/螺接到所述内螺纹内，进给柱塞20呈在其上端上具有外螺纹的杆的形式。在本情况下，螺纹被设置为左旋螺纹，但也可使用右旋螺纹。具有三个倾斜螺旋桨叶片24的推进元件24被布置于进给柱塞20的下端处。如果右旋螺纹用于中空主体12和进给柱塞20，则将必需使得叶片24的倾斜相反。
分配管30被旋拧/螺接于外壳2的顶部处。一种开口32设置于分配管30的顶端处，现成的/做好的双组分混合物可通过开口32而得以施用/涂覆。一种静态混合器可设置于分配管30内侧上，静态混合器改进了所述双组分混合物的混合。
一种包含第一组分的筒40被紧固到外壳2下端。外壳2在顶部和底部上开放。下开口6可在推进元件24下方看到并且允许观看到筒40内部，而上开口由于分配管30而隐藏。筒40被设计成在其中包含第一组分，第一组分通过开口6被压出到外壳2内。这使得螺旋桨24旋转并且将进给柱塞20旋拧/螺接到中空主体12内。这将中空主体12的内含物，即第二组分压入到在中空主体12的周围流动的第一组分流内。
混合物然后通过在分配管30中的静态混合器而更强烈地混合，并且可最终通过分配管顶端中的开口32来施用/涂覆。
图3示出了根据本发明的另一替代混合设备的示意截面图，其具有一种分配管30和一种附连于其上的筒40。此处，图4示出了沿着一种在图3中示出为虚线的垂直截面A-A，根据图3根据本发明的混合设备的示意截面图。
所述实施例在设计上类似于根据图1或图2的实施例。主要差别在于翅片14将进给柱塞20而不是中空主体12牢固地连接到外壳2。因此，推进元件24并不牢固地连接到进给柱塞20，而是连接到中空主体12。进给柱塞20为一种由塑料材料制成的圆柱体，具有旋转到中空主体12的内螺纹18内的外螺纹22。此处，与图1和图2中所描述的本发明的实施例对比，推进元件24并不驱动和旋转所述进给柱塞20，而是推进元件24驱动并且旋转中空主体12。在两种情况下，进给柱塞20被旋拧/螺接到中空主体12的中空空间内。
在图3和图4中所示的混合设备设计与根据图1和图2的设计之间的另一差别在于，包含于中空主体12中的第二组分16并不通过与进给柱塞20相对着的开口而被挤压/挤出，因为所述开口在此情况下由板27关闭。替代地，纵向凹槽28设置于中空主体12内侧，第二组分16通过纵向凹槽28在进给柱塞20的方向上从中空主体12挤压出来。所述设计的目的是为了使得第二组分16在图3中在通过箭头S所示的第一组分的流动方向上从筒40而被挤压/挤出。
在那里，来自中空主体12的第二组分16与来自筒40的第一组分相混合。类似于根据图1和图2的示例性实施例，然后挤压所述混合物经过翅片14通过外壳2的前开口。一种包含静态混合器34的分配管30被旋拧/螺接到、并且紧固到外壳2的前开口处的外螺纹8。静态混合器34与混合物相混合，之后其在分配管顶端处从分配开口32分配。
并非仅产生一种双组分混合物，根据本发明的混合设备也可产生由多种组分构成的多组分混合物。例如，筒40或中空主体12可被填充了彼此之间并不相互干扰的多于一种组分。同样，如图所示具有多个进给柱塞20和多个推进元件24的多个中空主体12可在较长外壳2中布置成一个在另一个后方，或替代地，并排地布置。
在前面的描述和权利要求、附图和示例性实施例中所披露的本发明的特点对于单独地和以任何组合地实施本发明的各种实施例而言是至关重要的。

Claims (18)

1.用于产生包括至少一种第一组分和一种第二组分(16)、特别地用于医疗应用的多组分混合物的混合设备，由此所述第一组分为流体质量，特别地为糊状质量，由此所述混合设备包括一种具有至少一个第一开口(4)的外壳(2)和一种中空主体(12)，由此所述中空主体(12)包括一种含有所述第二组分(16)的内部空间，并且所述混合设备包括一种用于将所述第二组分(16)从所述中空主体(12)的内部空间排出的进给柱塞(20)，其特征在于
所述中空主体(12)包括螺纹(18)、并且所述进给柱塞(20)包括与所述中空主体(12)的所述螺纹(18)接合着的相配螺纹(22)，并且所述混合设备包括布置于所述外壳(2)内侧的推进元件(24)，由此所述推进元件(24)将所述第一组分通过所述外壳(2)的流动(S)转变为旋转运动，由此所述推进元件(24)的旋转运动将所述进给柱塞(20)旋拧到所述中空主体(12)的内部空间内，并且由此所述第二组分(16)因而可从所述中空空间挤压到所述第一组分的流体流动内。
2.根据权利要求1所述的混合设备，其特征在于，
所述中空主体(12)的所述螺纹(18)为内螺纹(18)，并且所述进给柱塞(20)的所述相配螺纹(22)为与所述中空主体(12)的内螺纹相接合的外螺纹(22)，由此所述内部空间的所述内壁优选地由内螺纹(18)形成。
3.根据权利要求1或2所述的混合设备，其特征在于，
所述中空主体(12)优选地通过翅片(14)牢固地连接到所述外壳(2)，并且所述推进元件(24)牢固地连接到所述进给柱塞(20)、或者所述进给柱塞(20)优选地通过翅片(14)牢固地连接到所述外壳(2)，并且所述推进元件(24)牢固地连接到所述中空主体(12)。
4.根据前述权利要求中任一项所述的混合设备，其特征在于，
所述进给柱塞(20)类似于在轴承中那样支承从而使得其能相对于所述中空主体(12)旋转，并且类似于在轴承中那样支承从而使得其能在所述中空主体(12)的纵向上旋转。
5.根据前述权利要求中任一项所述的混合设备，其特征在于，
所述中空主体(12)的所述内部空间包括两个开口，由此一个开口由所述柱塞(20)关闭、并且另一个开口(13)优选地在所述第一组分的所述流体流动方向(S)上打开，由此特别地优选地，所述中空主体(12)的内部空间基本上呈圆柱形状，并且所述两个开口布置于所述圆柱形内部空间的基底表面处。
6.根据前述权利要求中任一项所述的混合设备，其特征在于，
所述推进元件(24)为一种传送螺杆、或者包括至少两个叶片(24)和/或一种叶片盘，由此所述叶片(24)和/或叶片盘包括相对于所述第一组分的流体流动(S)倾斜的至少一个表面，或者优选地包括相对于所述第一组分的流体流动(S)倾斜的多个表面。
7.根据权利要求6所述的混合设备，其特征在于，
所述叶片(24)和/或叶片盘的一个或多个倾斜表面相对于所述第一组分的流体流动(S)在5°与85°之间，优选地在30°与60°之间，特别优选地以45°倾斜。
8.根据前述权利要求中任一项所述的混合设备，其特征在于，
接触点(26)设置于所述推进元件(24)上、相对于所述推进元件(24)的旋转轴线位于外侧上，能借助于所述接触点(26)在所述外壳(2)的内侧上引导所述推进元件(24)，由此所述外壳(2)至少在所述区域中在内侧上为圆柱形。
9.根据前述权利要求中任一项所述的混合设备，其特征在于，
所述多组分混合物为一种双组分混合物，特别地为一种固化医疗接合剂，由此一种组分包括促进剂并且另一组分包括引发剂，由此所述第一组分优选地包括甲基丙烯酸酯单体和溶解于其中的聚合物，并且特别优选地为聚甲基丙烯酸酯骨接合剂糊状物，并且所述第二组分(16)包括引发剂，特别地为一种自由基引发剂系统。
10.根据前述权利要求中任一项所述的混合设备，其特征在于，
筒(40)能连接或紧固到所述外壳(2)上，优选地在所述外壳(2)的第二开口(6)处，由此所述筒(40)包含第一组分并且所述筒(40)包括柱塞，所述柱塞用于从所述筒(40)排出第一组分并且用于生成所述第一组分通过所述外壳(2)的流体流动(S)，由此所述筒(40)优选地能为外壳(2)或者借助于紧固装置(10)，优选地借助于螺纹(10)、卡口闭合或扣合锁定装置而连接到外壳(2)。
11.根据前述权利要求中任一项所述的混合设备，其特征在于，
分配管(30)可连接至外壳(2)或者紧固到所述外壳(2)作为所述至少一个开口(4)的延伸部，从而使得所述多组分混合物能通过所述分配管(30)分配，由此，优选地具有一种静态混合器(34)，用于对布置于所述分配管(30)内侧的多组分混合物进行混合。
12.根据前述权利要求中任一项所述的混合设备，其特征在于，
所述第二组分(16)为塞进所述中空主体(12)的内部空间内的固体，并且溶解于所述第一组分的流体流动(S)中。
13.根据前述权利要求中任一项所述的混合设备，其特征在于，
所述中空主体(12)的至少区域布置于所述外壳(2)内侧，优选地所述中空主体(12)和所述进给柱塞(20)完全布置于所述外壳(2)内侧，从而使得所述第一组分的流体流动(S)能绕它们二者流动。
14.根据前述权利要求中任一项所述的混合设备，其特征在于，
将所述进给柱塞(20)旋拧到所述中空主体(12)内侧与所述中空主体(12)的内部空间的体积相关联、并且与所述进给柱塞(20)的旋转速率相关联，所述中空主体(12)的内部空间的体积与所述推进元件(24)的绕转成比例减小、并且因而相对于所述中空主体(12)与所述进给柱塞(20)的绕转成比例减少，并且所述进给柱塞(20)的旋转速率与所述第一组分通过所述推进元件(24)的体积流量成比例。
15.筒系统，包括一种根据前述权利要求中任一项所述的混合设备，一种筒(40)包含第一组分并且包括用于将第一组分挤压到所述混合设备内的柱塞。
16.涂抹器，包括一种根据权利要求15所述的筒系统，一种可操作的阀和一种压缩气筒，特别地CO2筒，用于将气体压力供应到所述筒(40)的所述柱塞。
17.一种特别地使用根据权利要求1至14中任一项所述的混合设备来产生多组分混合物的方法，其特征在于，
第一组分压入到外壳(2)内、并且在其中生成流体流动(S)，由此所述流体流动(S)驱动一种推进元件(24)并且使之旋转，并且由此所述旋转的推进元件(24)将进给柱塞(20)旋拧到中空主体(12)的内部空间内，由此第二组分(16)因而从所述中空主体(12)内侧挤压到所述第一组分的流体流动(S)内、并且在其中与所述第一组分相混合并且所述混合物从所述外壳(2)挤压。
18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，
将所述进给柱塞(20)旋拧于所述中空主体(12)的内部空间内与所述中空主体(12)的内部空间的体积相关联、并且与所产生的所述进给柱塞(20)的旋转速率相关联，所述中空主体(12)的内部空间的体积与所述推进元件(24)的绕转成比例减小、并且因而并且因而相对于所述中空主体(12)与所述进给柱塞(20)的绕转成比例减少，并且所产生的所述进给柱塞(20)的旋转速率与所述第一组分通过所述推进元件(24)的体积流量(S)成比例。
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