JP2009195407A - ミキサ - Google Patents

Abstract

【課題】歯科鋳造用材料の均一で最適な混合を可能にするミキサを提供する。
【解決手段】混合されるべき成分である歯科鋳造材料用ベース及び触媒を２つの入口３，４を通して導入し、所定数のフィン１２を備え、材料の供給方向に沿う軸線８を中心に回転動作可能となっている動的混合要素７により混合し、さらに前記動的混合要素の下流側に流体的に連通された、所定数の成形要素１０を備える静的混合構造体９により混合し、混合された材料を、前記入口に対して反対側の端部に配置される出口５から排出するミキサ。
【選択図】図１

Description

本発明は、ミキサに関し、より詳細には、同時に動的及び静的であり且つ歯科鋳造用の
材料を構成するようになっている２つの成分を混合するのに適したミキサに関する。

患者の歯列弓の鋳造に適した２成分材料の分配及び混合を行なえるように形成された装
置が現在市場に存在して幅広く普及していることは知られている。

特に、２成分材料（ベース及び触媒）は、例えばプラスチック材料からなる２つの円筒
要素などの別個の容器内に保持されている。

容器は、容器自体の内側に配置されたピストンに作用することによって圧縮による材料
の適切な分配を可能にする装置に適合する。

ミキサは、それに形成された２つの入口によって、容器の開口に接続され、また、前記
入口の形状は前記容器の対応する開口の形状と一致している。また、ミキサには分配ダク
トも設けられており、この分配ダクトから、混合された材料がその後の使用のために排出
される。

特に、ミキサは、シリンダ内に収容されたベース及び触媒を流入させるための前記入口
をその端部に有する、プラスチック材料から形成される完全に中空の本体からなっている
。

ミキサの内側には混合チャンバが存在し、この混合チャンバ内には回転要素が収容され
ており、回転要素には、ベース及び触媒の最適な均一化を可能にするのに適したフィンが
設けられている。

特に、回転要素は、分配装置に対して直接に接続された作動シャフトを有しており、そ
れにより、分配装置自体は、材料を所望の量及び容積比率でミキサの入口へと同時に押し
出すことができるとともに、その後、フィンを備える回転要素を回転駆動させることがで
きる。

フィンの回転速度、及び、材料にかけられる圧力、したがって供給速度は、最適なベー
ス−触媒混合物が確保されるように検討され、よって、この混合物は、分配出口から均一
な態様で送出される。

簡単に前述した従来技術は、例えば、３Ｍ ＥＳＰＥの名において欧州特許文献ＥＰ１
２７４５０１又は欧州特許文献ＥＰ１３６８１１３に示されている。

前述した２番目の文献は、特に粘性物質を混合するのに適した動的ミキサであって、相
互汚染を回避し且つその後の混合を向上させるために混合チャンバに入る材料のための明
確に検討された移動経路の使用を伴う動的ミキサを開示している。また、周知の動的ミキ
サが特に粘性材料を伴って動作するように形成される場合には、流れ抵抗を減少させるた
めに出口断面が増大されることに留意することは重要である。

また、接着剤又はシール剤などの材料を混合して分配するための装置であって、「静的
」成分が供給されるとともに、材料成分のそれぞれが別個の条件で導入され且つ他の成分
から分離された状態のまま真正の動的ミキサ内へ導入するために複数のポイントで分配さ
れる装置は、欧州特許文献ＥＰ６０３４９２から知られている。

動的ミキサの入口領域から、開始材料は、その軸線を中心に回転駆動されるアルキメデ
ススクリューによって一緒に混合される。

これに対して、欧州特許文献ＥＰ１０２９５８５は、静的混合スクリューと共に交互に
使用されるようになっており、したがって「静的ミキサ」を規定する混合装置、又は、「
動的ミキサ」を規定するべく混合チャンバ内の動的ロータと共に交互に使用されるように
なっている混合装置の一般的な形態を示している。

前記文献中に明確に記載されるように、２つの解決手段は、交互に使用されなければな
らず、一緒に組み合わせることができない。

簡単に前述した装置は、現在、市場において、複数の異なるバージョンで幅広く普及さ
れているが、幾つかの限界及び／又は作動上の欠点を有している。

現在知られている動的ミキサが常にベース及び触媒の最適な混合を行なうことができる
とは限らないことに特に留意すべきである。

実際に、材料の粘性、動的要素の回転速度、及び、ミキサ内での材料自体の供給速度が
最適化されない場合には、材料が不均一な混合状態で送出するおそれがあり、その結果、
歯列弓の鋳造の製造中に、事後的な問題が生じる。

ミキサが最適化されると、粘性パラメータの変化は、必然的に、成分の混合不良を伴い
、また、特に粘性生成物が使用される場合には流量の重大な減少を伴うことは言うまでも
ない。

殆どの粘性生成物に関してとりわけ直面する他のマイナスの側面は、混合塊内での気泡
の形成であり、この気泡は不正確な内部形状に起因する。

また、動的ミキサは、成分が混合チャンバをかなり急速に通過することを可能にし、そ
の結果、適切な混合度合いを得るために、かなり長い動的ミキサを形成しなければならず
、あるいは、いずれにせよ、ミキサは最小数の混合フィンを有する。

最後に、混合チャンバのサイズは、使用後にミキサ内に残存する材料の量に悪影響を与
え、したがって、材料が無駄にされる。

したがって、本発明は、前述した欠点を解決することを目的とする。

本発明の第１の目的は、歯科分野で使用される粘弾性材料のためのミキサであって、ベ
ース及び触媒の均一で最適な混合を可能にするミキサを製造することである。

また、本発明の目的は、混合チャンバ内に、したがって排出材料中に、気泡又は他の混
合障害物が形成されるのを回避することである。

本発明の更なる目的は、生成物の粘性が極めて高い場合でも十分な流量を得ることがで
きるミキサを製造することである。

また、非常に異なる粘性及び濃度レベルが関与する場合であっても、送出生成物の均一
性を常に確保すべき必要がある。

本発明の補助的な目的は、動的ロータの長さ及び／又は使用されるフィンの数を減少さ
せる一方で、ミキサ性能に悪影響を及ぼさないことを含んでいる。

更なる補助的な目的は、ミキサ使用の最後にミキサ内に残存する材料を減少させ、それ
により、無駄を減らすことである。

また、本発明は、更に低い製造コストを達成すると同時に、現在市場にある分配装置の
材料の容器に適合するミキサを製造することを目的とする。

本説明の過程で更に明らかになる以上の目的及び更なる目的は、実質的には、添付の特
許請求の範囲に記載された特徴にしたがったミキサにより達成される。

更なる特徴及び利点は、歯科鋳造用のペーストの成分などの粘弾性物質のための本発明
に係る特定のミキサの好ましいが排他的ではない実施形態の詳細な説明から最も良く理解
できよう。

以下、非限定的な一例として与えられる添付図面を参照して、この説明を始める。

図面を参照すると、特に、歯科鋳造用のペーストの成分であるベース及び触媒などの粘
弾性物質を混合するようになっているミキサが全体的に参照符号１で示されている。

前記ミキサは、実質的に透明なプラスチック材料から作られた保持本体２からなり、こ
の保持本体２には、外側シェル１５と、この外側シェルに対して封止的に結合されたベー
ス本体ないしはベースプレート１４とが形成されている。

図から分かるように、ベースプレート１４は、混合されるべき第１の成分を受けるよう
に形成された入口３と、混合されるべき第２の成分を受けるように形成された第２の入口
４とを有している。

図示実施形態において、２つの成分は、ミキサ自体の軸線８に対して平行な軸線を有す
る入口３，４を通じてミキサ内に入る。しかしながら、代わりに、対称軸線８に対して横
向きの傾斜軸線を有する入口を設けることもできることは言うまでもない。

図１から分かるように、成分の流れは、その後、回転軸線８に対して横向きの方向でこ
れらの成分を混合チャンバ内へ導入させるよう偏向される。この偏向は、特に、外側シェ
ル１５の傾斜した下面４０の存在によって引き起こされる。

更に導入方向の観点から図３ｂ及び図３ｃを見ると、導入物質が水平面内でミキサの軸
線８に対して垂直に向けられている（図３ｃの方向Ｃ，Ｄ）ことを見てとることができる
。

詳しくは、ベースプレート１４及び外側シェル１５は、協働して、成分導入用のプレチ
ャンバ４１を画成しており、みのプレチャンバ４１は、流入する流れを、ミキサの軸線８
と平行な方向から、傾斜面４０によって軸線に対して傾けられ、そして、適当な成形ダク
ト４２，４３を通じて軸線へと径方向に向けられる方向（方向Ｃ，Ｄ）へと偏向すること
ができる。

代替としては（図６）、成形ダクト４２，４３は、２つの成分が傾斜方向で且つ平面内
において互いに反対方向（方向Ｃ^１，Ｄ^１）にプレチャンバ４１へと方向付けられるよう
に、平面内で傾けることができる。このようにした場合には、特にかなり粘性のある物質
が関与する限りにおいて有益となり得る混合の改善を得ることができる。

最後に、予混合チャンバ４１は、混合中に気泡を取り込むことができるフィン１２に何
ら関与していないことは言うまでもない。

いずれにしても、図６に示される実施形態もまた、２つの流れを互いに反対方向に移動
させるだけで、遅れを何ら生ずることなく、予混合チャンバ４１内への材料の直接的な導
入を達成する。

このようにすれば、必ずしも軸線８と平行とは限らない最適な流れ勾配及び速度で材料
が混合チャンバ内に入るため、色々な状況下において、より良好な混合を確保することが
できる。

保持本体２、詳しくは外側シェル１５は、ベースプレート１４がある第１の端部２ａか
ら始まって、混合された材料を排出できるようになっている出口５が画成される反対側の
端部２ｂへと至る長手方向延在部を有している。

保持本体２内には混合チャンバ６が画成されており、この混合チャンバ６内において、
入口３，４を通じて導入される２つの成分は、所望の均一性が得られるまで十分に混合さ
れ、その後、出口５を通じて排出される。

動的混合要素７の存在を見てとることができるが、その一部分７ａは、中心コア１３と
、中心コアから径方向に延出する所定数のフィン１２とが形成されており、その長手方向
に延びる軸線８を中心に回転動作できるよう混合チャンバ６内に配置されている。

動的混合要素７には、その目的のために、当該要素７を回転状態にセットできる作動手
段（例えば、適当な回転シャフト）が係合されるように構成された下側成形アタッチメン
ト１６が設けられている。この作動手段は、現在市場に出ている周知のタイプのものであ
るため、図示しないとともに、これ以上説明しない。

詳しくは、動的混合要素７は混合チャンバ６の第１の領域６ａを占めている。 この第
１の領域６ａは、一定の通路断面を有する略円筒状の形態をなしている。

しかしながら、混合チャンバの断面は厳密な円筒形状のものである必要はなく、一部が
出口に向かって広くなる或いは狭くなる断面も考え得る。

また、図示の実施形態では、第１の領域６ａを混合チャンバ６の第２の領域６ｂに対し
て接続する（円錐台形状の）テーパ部２０もある。

第１の領域６ａ内には、好ましくは混合要素の延在軸線８に沿って異なる高さで且つ各
高さ毎に適した数（図示の実施形態では、４つの高さのそれぞれにおいて、９０°にわた
って離間される４つのフィン）で配置されたフィン１２が、断面のほぼ全体と関与するよ
うに、中心コア１３から、混合チャンバの第１の領域６ａの内面に至るまで延びている。

特に、回転シャフトのフィンは次のように区別される。すなわち、第１の連続部分は細
長い形状を有しており、一方、端部フィン２１は、更に大きく、テーパ部２０の内壁と実
質的に接するスクレーパ２２をその上部に有している。

代替としては、ベースから出口へ向かって広くなる円錐台形の中心コア１３を採用する
こともできる。これにより、材料が流通するための自由通路断面が更に狭くなる。勿論、
出口５に向かって狭くなる円錐台形の中心コア１３も可能である。

添付図面に示されるように、材料の供給方向Ａに沿う動的混合要素７の下流側には、静
的なタイプの更なる混合構造体９がおり、この混合構造体９は、材料がミキサから出る前
に材料のその後の更なる混合を可能にするようになっている複数の成形要素１０を備えて
いる。

特に、静的混合構造体９は、動的混合要素７の直ぐ下流側に配置されており、出口５で
正確に終端する。

前記構造体９は、保持本体に対して、特に混合チャンバ６の第２の領域６ｂに対して強
固に固定されている。

なお、第２の領域６ｂは、第１の領域６ａの平均通路断面よりも小さい平均通路断面を
有していることに留意されたい。また、第２の領域６ｂも、円筒状の形態を成しており、
一定の通路断面を有している。

また、構造体９の静的要素１０は、ミキサを通って流れる材料のための固定経路を形成
することにも留意されたい。これらの経路は、構造体９の延在軸線８に対して横向きの方
向とされている。

また、前記材料がそのような成形要素を連続して通過することにより、材料は、供給経
路に沿って互いに横向きの方向を取らせられる。

幾何学的形状の観点から、静的混合構造体９の要素１０はアルキメデススクリュー部を
備えており、このアルキメデススクリュー部において、その表面は、そこを通過する材料
を、ミキサ軸線８を中心に回転させる。

複数のアルキメデススクリュー部を有する場合には、それらが９０°の角度でオフセッ
トされる。

これらの要素の数は、材料の粘性、得られる必要がある混合度合い、この静的ミキサに
よって形成される流れ抵抗、及び、選択に影響を及ぼす全ての他の設計仕様に応じて提示
することができることは勿論である。

例えば、１〜４個の前記成形面１０を有するミキサを製造することもできる。

以上の説明に引き続き、本発明に係るミキサの作用は以下の通りである。

２つの成分のそれぞれは、供給装置によって、加圧下で、差別化された通路断面を有す
る第１及び第２の入口３，４を通じてミキサ内に導入され、それにより、導入に際して２
つの生成物間で所望の容積比率が得られる。ここで、ベース及び触媒は、チャンバ６の最
初の３／４までのところで第１の混合ステップを受ける。前記第１の混合ステップは、そ
の軸線８を中心に回転する動的混合要素によって実行される。静的ミキサに入る前の残り
の１／４の部分においては、静的要素によって引き起こされる流れ抵抗及び最後の混合フ
ィン２１の形状に起因して、混合が更に改善される。

材料は、供給機械によって形成される流入材料の圧力によって、入口３，４から出口５
に至るまで前進していく。

動的ミキサ７によってチャンバ６ａ内で混合された後の材料は、前述した静的混合構造
体９が配置される混合チャンバの第２の領域６ｂに通される。この構造体は、第３の更な
る混合作用をもたらす。その後、材料は、それを使用できるように出口５から出る。

本発明は重要な利点を有する。

なお、まず第１に、第１の動的部分と第２の静的部分とからなるミキサを採用すること
により、送出材料の均一性が向上されることを指摘しておかなければならない。

実際に、ミキサの静的部分は、材料の全供給速度を減速させ、したがって、材料が動的
混合領域内に長く残存される。

以上により、動的混合要素７は、非常に長い長さ及び／又は非常に多くのフィンを必要
とすることなく、材料の更に良好な均一化を確保することができる。

「プラグ」としての機能を果たす領域、すなわち、材料速度を減速させることができる
領域に加えて、静的ミキサは、送出材料の特性を更に向上させる更なる混合作用を行なう
ことができる。したがって、この静的混合構造体９の存在に起因して、ミキサは、粘性が
異なる物質でも動作できるとともに、いかなる場合でも良好な混合度合いを得ることがで
きる。

また、一般的な認識とは異なり、他のミキサ領域で流れを向上させるための適切な措置
が講じられれば、端部障害物は流量を減少させない。

静的要素は、適切に検討されれば動的ミキサの混合を向上させることができ且つ混合作
用の最適化を行なうことができるようにする障害物をミキサ自体の最終部分でもたらす。

最後に、細長い幾何学的形状をなす少数のフィンの存在に起因して、ミキサを通過する
材料の加熱が減じられ、また、容量の小さい混合チャンバにより、材料の無駄も減じられ
る。

本発明に係るミキサの長手方向断面である。 本発明の装置で採用される動的ロータを示している。 本発明の装置で採用される動的ロータを示している。 図１に示されるミキサのベース本体を示している。 図１に示されるミキサのベース本体を示している。 図１に示されるミキサのベース本体を示している。 図１に示されるミキサの外側シェルを示している。 図１に示されるミキサの外側シェルを示している。 本発明に係る動的ミキサの他の実施形態を示している。 ミキサのベース本体の他の実施形態を示している。

符号の説明

２…保持本体、３，４…入口、５…出口、６…混合チャンバ、７…動的混合要素、８…軸
線、９…静的混合構造体、１０…成形要素、１２…フィン、１３…中心コア、１４…ベー
スプレート、１５…外側シェル、２０…テーパ部、２１…フィン、４０…傾斜面、４１…
プレチャンバ

Claims (13)

1. 混合チャンバ（６）を内部に画成する保持本体（２）と、前記混合チャンバ（６）の内
   部に配置された少なくとも１つの部分（７ａ）を有する動的混合要素（７）とを備える、
   歯科鋳造用の２成分材料などの粘弾性物質のためのミキサであって、
   前記保持本体（２）が、混合されるべき第１の成分用の少なくとも１つの入口（３）と
   、混合されるべき第２の成分用の少なくとも１つの入口（４）とを一方の端部（２ａ）に
   有するとともに、前記入口（３，４）に対して反対側の端部（２ｂ）に前記入口と流体的
   に連通して配置され且つ混合された物質を排出できるように構成された出口（５）を更に
   有し、
   前記動的混合要素（７）の前記少なくとも１つの部分（７ａ）が、２つの成分の混合を
   可能にするために該少なくとも１つの部分（７ａ）の長手方向に延びる軸線（８）を中心
   に回転動作可能となっている、前記ミキサにおいて、
   材料供給方向（Ａ）に沿う前記動的混合要素（７）の下流側には、材料を当該ミキサか
   ら排出する前に更に混合できるように構成された所定数の成形要素（１０）を備える静的
   混合構造体（９）が設けられていることを特徴とするミキサ。
2. 前記混合チャンバ（６）が、前記動的混合要素（７）を収容し該動的混合要素（７）の
   回転を許容するようになっている第１の領域（６ａ）と、前記静的混合構造体（９）を収
   容する第２の領域（６ｂ）とを備え、前記第１の領域（６ａ）が、前記第２の領域（６ｂ
   ）の平均通路断面よりも幅広い平均通路断面を有していることを特徴とする、請求項１に
   記載のミキサ。
3. 前記第２の領域（６ｂ）が、円筒状形態をなし、一定の通路断面を有し、好ましくは、
   前記第１の領域（６ａ）も、円筒状形態をなし、一定の通路断面を有しており、前記第１
   の領域（６ａ）及び前記第２の領域（６ｂ）がテーパ部（２０）によって互いに接続され
   ていることを特徴とする、請求項２に記載のミキサ。
4. 前記静的混合構造体（９）が、前記保持本体に対して固定され、材料の通過領域のほぼ
   全体にわたっていることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載のミキサ。
5. 前記静的混合構造体（９）の前記成形要素（１０）が、前記静的混合構造体（９）の軸
   線（８）に対して横向きとされた材料用の複数の固定経路を画成し、前記複数の固定経路
   が、材料自体の供給経路に沿って流れる材料について相互的に横向き方向を画成すること
   を特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載のミキサ。
6. 前記静的混合構造体（９）が、前記動的混合要素の直ぐ下流側に配置されるとともに、
   前記出口（５）で終端していることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の
   ミキサ。
7. 前記保持本体（２）が、導入材料の流れを傾斜面（４０）によって前記軸線（８）と平
   行な方向から傾斜方向へと偏向することができるプレチャンバ（４１）を画成しているこ
   とを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載のミキサ。
8. 前記プレチャンバ（４１）が、２つの成分を互いに反対の方向及び態様にしたがって導
   入させる成形ダクト（４２，４３）を有していることを特徴とする、請求項７に記載のミ
   キサ。
9. 前記動的混合要素（７）が、中心コア（１３）から径方向に延びる所定数のフィン（１
   ２）を備え、前記フィン（１２）が、好ましくは前記混合要素の軸線（８）に沿って異な
   る高さに配置されていることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載のミキサ
   。
10. 前記動的混合要素（７）が、中心コア（１３）から径方向に延びる端部フィン（２１）
    を更に備え、前記端部フィン（２１）が、前記テーパ部（２０）の内壁面に形状が実質的
    に適合するスクレーパ（２２）を該端部フィンの上部に有していることを特徴とする、請
    求項１〜９のいずれか一項に記載のミキサ。
11. 前記動的混合要素（７）が、好ましくは前記出口（５）に向かって広くなる断面を有す
    る円錐台形態の中心コア（１３）を備えていることを特徴とする、請求項１〜１０のいず
    れか一項に記載のミキサ。
12. 前記保持本体（２）が、外側シェル（１５）と、前記外側シェル（１５）に対して封止
    的に結合されたベースプレート（１４）とを備え、前記ベースプレート（２）には前記入
    口（３，４）が設けられ、前記入口（３，４）が、前記第１の成分及び前記第２の成分を
    所定の容積比率で導入できるようにするために異なる入口断面を有していることを特徴と
    する、請求項１〜１１のいずれか一項に記載のミキサ。
13. 歯科鋳造用の２成分材料を混合するための方法であって、
    混合されるべき第１の成分及び第２の成分を２つの入口（３，４）を通して混合チャン
    バ（６）内に導入するステップと、
    それ自体の軸線を中心に回転するようにセットされた動的混合要素（７）によって第１
    の混合作業を行なうステップと、
    材料をミキサから排出する前に材料の更なる混合を行わせる所定数の成形要素（１０）
    を備える静的混合構造体（９）によって、その後の第２の混合作業を行うステップと、
    前記入口（３，４）に対して反対側の端部（２ｂ）に配置された出口（５）から、均一
    に混合された材料を排出するステップと
    を備える方法。

Images