JP4076875B2

JP4076875B2 - 混練装置および混練方法

Info

Publication number: JP4076875B2
Application number: JP2003039354A
Authority: JP
Inventors: 啓泰竹内; 昌弘平野; 伸之浅岡
Original assignee: ペンタックス株式会社
Priority date: 2002-02-20
Filing date: 2003-02-18
Publication date: 2008-04-16
Anticipated expiration: 2023-02-18
Also published as: JP2003311138A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、混練対象物を混練するのに好適な混練装置および混練方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の混練装置としては、例えば特開平５−１０３９６６号公報に示すものが知られている。この混練装置は、細管を介して左右に分かれて設けられ、ピストンにより容積が変わる２つの室と、上記細管の上部に接続して設けられ、ゴム状の蓋を介して外部と隔絶された液体（混練対象物）の注入抽出口とを備えたものである。
【０００３】
上記混練装置においては、左右のピストンを同方向に往復移動することにより、液体が細管を通り、この際に発生する乱流により、液体を混練することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記混練装置においては、細管の上部に注入抽出口が設けられているため、この注入抽出口内に溜まった液体が細管内に流れにくく、よって注入した液体を十分に混練することができないという問題がある。しかも、注射器により注入抽出口内に液体を注入したり、当該注入抽出口から液体を抽出したりしなければならないので、その注入抽出の作業が面倒であるという問題がある。さらに、２つの室および細管を有するシリンダ部分を手で持って、一方のピストンを必ず押し込むように操作しなければならないので、混練作業が面倒であるとともに、雑菌等の付着する確率が高いという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、混練対象物を十分に混練することができるとともに、混練対象物の挿入および混練後の混練物の取り出しが簡単であり、しかも雑菌等が付着する確率の低い混練装置および混練方法を提供することを課題としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の混練装置は、第１ピストンの移動によって容積が変わる第１室を有し、先端部に上記第１室に連通する第１細孔を有する第１シリンダと、第２ピストンの移動によって容積が変わる第２室を有し、先端部に上記第２室に連通する第２細孔を有する第２シリンダとを、軸線上に配置した状態で、上記先端部同士を分離可能に連結することにより、上記第１細孔および上記第２細孔の少なくとも一方を介して上記第１室と第２室とを連通するように構成し、且つ、上記第１シリンダおよび上記第２シリンダの内径をそれぞれＤ₁、Ｄ₂とし、上記第１細孔および上記第２細孔の内径をそれぞれｄ₁、ｄ₂とした場合に、ｄ₁／Ｄ₁、ｄ₂／Ｄ₂、ｄ₁／Ｄ₂、ｄ₂／Ｄ₁の比で求まる細孔縮径率は、１０〜５０％に設定されており、上記第１シリンダの基端部から突出する上記第１ピストンの基端部および上記第２シリンダの基端部から突出する上記第２ピストンの基端部を脱着自在に保持するシリンダ支持手段を備えてなり、上記第１シリンダおよび第２シリンダを軸方向に移動することにより、上記第１室および第２室の少なくとも一方に挿入した混練対象物としてのセメント粉剤と、このセメント粉剤と反応を起こす硬化液を混練することを特徴としている。
【０００８】
請求項２に記載の混練装置は、請求項１に記載の発明において、上記第１シリンダおよび第２シリンダの少なくとも一方の先端部は、注入手段が取り付け可能になっていることを特徴としている。
【０００９】
請求項３に記載の混練方法は、第１ピストンの移動によって容積が変わる第１室を有し、先端部に上記第１室に連通する第１細孔を有する第１シリンダと、第２ピストンの移動によって容積が変わる第２室を有し、先端部に上記第２室に連通する第２細孔を有する第２シリンダとを、軸線上に配置した状態で、上記先端部同士を分離可能に連結することにより、上記第１細孔および上記第２細孔の少なくとも一方を介して上記第１室と第２室とを連通させ、且つ、上記第１シリンダおよび上記第２シリンダの内径をそれぞれＤ₁、Ｄ₂とし、上記第１細孔および上記第２細孔の内径をそれぞれｄ₁、ｄ₂とした場合に、ｄ₁／Ｄ₁、ｄ₂／Ｄ₂、ｄ₁／Ｄ₂、ｄ₂／Ｄ₁の比で求まる細孔縮径率は、１０〜５０％に設定し、上記第１シリンダの基端部から突出する上記第１ピストンの基端部および上記第２シリンダの基端部から突出する上記第２ピストンの基端部をシリンダ支持手段で保持した状態で、上記第１シリンダおよび第２シリンダを軸方向に移動することにより、上記第１室および第２室の少なくとも一方に挿入した混練対象物としてのセメント粉剤と、このセメント粉剤と反応する硬化液を混練することを特徴としている。
【００１１】
請求項４に記載の混練方法は、請求項３に記載の発明において、上記混練対象物を混練した後に、上記第１シリンダおよび第２シリンダの少なくとも一方の先端部に注入手段を取り付けて、上記混練後の混練物を注入対象物内に注入することを特徴としている。
【００１２】
請求項１および３に記載の発明においては、第１シリンダおよび第２シリンダの先端部同士の連結を解いた後、これらのシリンダの少なくとも一方のピストンを引くことによって、その先端部から混練対象物を吸引する。これにより、第１室および第２室の少なくとも一方に混練対象物が挿入された状態になる。そして、第１シリンダおよび第２シリンダの先端部同士を連結した後、第１ピストンの基端部および第２ピストンの基端部をそれぞれシリンダ支持手段に保持させる。
これにより、混練の準備が完了する。なお、ピストンをシリンダから引き抜くなどの他の方法によって、第１室および第２室の少なくとも一方に混練対象物を挿入するようにしてもよい。
【００１３】
そこで、シリンダ支持手段を手に持って、第１シリンダおよび第２シリンダの少なくとも一方を軸方向に移動する。そうすると、これらの第１シリンダおよび第２シリンダが連動して移動し、例えば第１室に挿入した混練対象物が第１細孔および第２細孔の少なくとも一方を通って第２室に移動することになり、あるいは第２室に挿入した混練対象物が第１細孔や第２細孔を通って第１室に移動することになる。
【００１４】
そして、第１細孔や第２細孔に流入するために絞られたり、同第１細孔等を高速で移動したり、同第１細孔等から第１室や第２室に流出したりする際に、乱流や流速差等が生じることになるので、混練対象物として２つ以上の物質が挿入されていれば、これらの混練対象物は急激に混練されることになる。このため、第１シリンダおよび第２シリンダの往復移動を繰り返すことにより、混練対象物を十分に混練することができる。
【００１５】
また、混練の際には、第１シリンダおよび第２シリンダの少なくとも一方を手で持って軸方向に移動すればよく、第１ピストンや第２ピストンを手で持つ必要がないので、手を触れる範囲が少なくなる。したがって、雑菌が付着する確率が低くなる。しかも、ピストンを必ず押し込む方向に移動させるように操作する必要もないので、混練操作が簡単になる。
【００１６】
また、混練後は、第１シリンダおよび第２シリンダをシリンダ支持手段から取り外して、各先端部を分離することにより、各先端部から混練後の混練物を容易に取り出すことができる。すなわち、第１ピストンや第２ピストンを単に押し込むだけで、第１室や第２室に溜まった混練物を先端部から容易に取り出すことができる。したがって、混練対象物の挿入が簡単であるとともに、混練物の取り出しも簡単である。また、混練は、第１細孔および第２細孔の少なくとも一方と、第１室と、第２室とによって密閉された空間内で行われることになるので、混練物内に入り込む空気の量が極めて少ないという利点がある。
【００１７】
また、混練対象物としてセメント粉剤とその硬化液とを用いた場合は、先端部同士の連結を解いた後、例えば第１シリンダの先端部から漏斗を介してセメント粉剤を第１室に挿入し、第２ピストンを引くことによって第２シリンダの先端部から第２室に硬化液を吸引した後に、先端部同士を連結し、上述のように第１シリンダおよび第２シリンダをシリンダ支持手段に取り付けてから移動することにより、セメント粉剤と硬化液とを十分に混練することができるとともに、その混練によって硬化直前となった混練物を容易に得ることができる。しかも、空気の入り込む量が極めて少ないので、硬化後は高強度となるセメント材料を得ることができる。
【００１８】
なお、セメント粉剤および硬化液は、第１室および第２室の例えば一方に挿入した状態で、第１シリンダおよび第２シリンダの移動により混練するようにしてもよい。
【００１９】
また、混練対象物としてセメント粉剤と硬化液とを用いた場合には、第１細孔および第２細孔の内径を２〜１０ｍｍに設定することが好ましい。すなわち、２ｍｍ未満の場合には、特にセメント粉剤の移動抵抗が大きくなり過ぎて、第１シリンダおよび第２シリンダを円滑に移動することができなくなるからであり、１０ｍｍを超えると、絞り効果が少なくなって、セメント粉剤と硬化液とを短時間で十分に混練することができなくなり、セメント材料として強度の低下をきたすおそれがあるからである。
【００２０】
また、第１シリンダおよび第２シリンダの内径をそれぞれＤ₁、Ｄ₂とし、第１細孔および第２細孔の内径をそれぞれｄ₁、ｄ₂とした場合において、ｄ₁／Ｄ₁、ｄ₂／Ｄ₂、ｄ₁／Ｄ₂、ｄ₂／Ｄ₁の比で求まる細孔縮径率は、１０〜５０％にすることが好ましい。その理由は、１０％未満になると、絞り率が大きくなって、セメント粉剤等の移動抵抗が大きくなり過ぎるからであり、５０％を超えると、絞り効果が少なくなって、短時間で十分に混練することができなくなるからである。そして、上記細孔縮径率の１０〜５０％は、セメント粉剤と硬化液との組み合わせからなる混練対象物以外の混練対象物に対しても適用することができる。
【００２１】
請求項２および４に記載の発明においては、注入手段を例えば第１シリンダの先端部に取り付けることにより、混練物を注入対象物内に容易に注入することができる。例えば、セメント粉剤と硬化液とを混練した場合には、この混練により硬化直前となった混練物を、骨粗しょう症により鬆（す）が多く空いた骨（注入対象物）内に即座に注入することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
【００２３】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態を図１〜図４を参照して説明する。この第１実施形態で示す混練装置１は、第１ピストン３の移動によって容積が変わる第１室２ａを有し、先端部２２ｄに第１室２ａに連通する第１細孔２ｂを有する第１シリンダ２と、第２ピストン５の移動によって容積が変わる第２室４ａを有し、先端部４２ｄに第２室４ａに連通する第２細孔４ｂを有する第２シリンダ４とを備えている。
【００２４】
第１シリンダ２と第２シリンダ４とは、軸線上に配置した状態で、先端部２２ｄ、４２ｄ同士がオスロック６によって分離可能に連結されるようになっており、この連結により、第１細孔２ｂと第２細孔４ｂの双方を介して第１室２ａと第２室４ａとが連通するようになっている。
【００２５】
また、第１シリンダ２および第２シリンダ４は、それぞれ円筒部２１、４１と、これらの円筒部２１、４１の先端側の部分にそれぞれねじを介して連結されるヘッド部２２、４２とを備えている。
円筒部２１、４１は、それぞれ先端側の部分の外周に雄ねじ２１ａ、４１ａが形成され、基端部に半径方向外方に円形状に広がるフランジ２１ｂ、４１ｂが形成されている。
【００２６】
ヘッド部２２、４２は、それぞれ内面に上記各雄ねじ２１ａ、４１ａに螺合する雌ねじ２２ａ、４２ａが形成された大径円筒部２２ｂ、４２ｂと、各大径円筒部２２ｂ、４２ｂから先端側に向けてテーパ状に縮径するテーパ部２２ｃ、４２ｃと、各テーパ部２２ｃ、４２ｃの先端側に形成された先端部２２ｄ、４２ｄとにより一体的に形成されている。なお、各円筒部２１、４１における雄ねじ２１ａ、４１ａが形成されている部分の先端位置と、各ヘッド部２２、４２における雌ねじ２２ａ、４２ａが形成されている部分の最深位置との間にＯリング等のシール部材を介在させるように構成してもよい。
【００２７】
また、第１シリンダ２の先端部２２ｄは、図４に示すように、同軸状に形成された内円管２２ｅと外円管２２ｆとによって形成されており、第２シリンダ４の先端部４２ｄは、内円管２２ｅと外円管２２ｆとの間に入る大きさの円管によって形成されている。
【００２８】
そして、オスロック６は、一方の先端部２２ｄにおける外円管２２ｆの内周面に形成された雌ねじと、この雌ねじに螺合する他方の先端部４２ｄの外周面に形成された雄ねじとを備えた構成になっており、内円筒２２ｅの外周面と先端部４２ｄの内周面との嵌合によって、あるいはその嵌合部に介在させた粘性を有する液状シールによって、一方の先端部２２ｄと他方の先端部４２ｄとを外部に対して密閉した状態に保持するようになっている。
【００２９】
さらに、一方の先端部２２ｄは、その内円筒２２ｅの外周部が図示しない注射針（注入手段）の基端部を嵌合により保持することが可能になっている。また、他方の先端部４２ｄは、その外周部が注射針の基端部を嵌合により保持することが可能になっている。
【００３０】
また、第１ピストン３および第２ピストン５は、図１に示すように、それぞれピストンヘッド３ａ、５ａと、これらの各ピストンヘッド３ａ、５ａから各シリンダ２、４の基端部側に延在し、当該基端部（各フランジ２１ｂ、４１ｂの位置）からさらに突出する長さのピストンロッド３ｂ、５ｂとを備えている。各ピストンロッド３ｂ、５ｂは、図３に示すように、断面が十字状に形成されている。また、各ピストンロッド３ｂ、５ｂの基端部は、軸方向に対して直角に突出する正方形状の案内板３ｃ、５ｃによって形成されている。なお、これらの案内板３ｃ、５ｃについては、後述する樹脂による成形性を考慮し、かつ同じく後述する係止溝７１ｆ、７２ｆに挿入することを考慮すると、上述のように正方形に形成することが好ましい。ただし、長方形状等の他の形状であってもよい。
【００３１】
なお、各ピストンロッド３ｂ、５ｂは、断面が円形状、多角形状、円筒状あるいは多角筒状に形成されたものであってもよい。
また、上記第１シリンダ２、第２シリンダ４、第１ピストン３および第２ピストン５は、それぞれＰＰ（ポリプロピレン）やＰＥ（ポリエチレン）等の合成樹脂によって一体的に形成されたものであり、１回混練に使われるたびに廃棄されるものである。
【００３２】
また、上記オスロック６によって連結された第１シリンダ２および第２シリンダ４は、第１ピストン３および第２ピストン５の各案内板３ｃ、５ｃを介して、シリンダ支持手段７によって着脱自在に保持されるようになっている。
【００３３】
シリンダ支持手段７は、図１に示すように、第１ピストン３の案内板３ｃを着脱自在に保持する第１支持部材７１と、第２ピストン５の案内板５ｃを着脱自在に保持する第２支持部材７２と、これらの第１支持部材７１および第２支持部材７２を所定の間隔をおいて平行に保持する４本の支持バー７３とを備えている。
【００３４】
第１支持部材７１および第２支持部材７２は、図３に示すように、この実施の形態ではステンレス鋼や黄銅などの金属によって正方形の板状に形成されたものであって、左側縁７１ａ、７２ａと右側縁７１ｂ、７２ｂとがそれぞれ平行に形成され、上側縁７１ｃ、７２ｃと下側縁７１ｄ、７２ｄとがそれぞれ平行に形成されている。このため、例えば水平のテーブル上におけば、第１シリンダ２および第２シリンダ４を水平状態に維持したり、垂直状態に維持したりすることができ、後述するセメント粉剤と硬化液との混合前後の状態を短時間ではあっても安定的に維持することができる利点がある。なお、第１支持部材７１および第２支持部材７２の形状については、他の形状であってもよい。
【００３５】
また、第１支持部材７１および第２支持部材７２の一方の面には、それぞれの各上側縁７１ｃ、７２ｃから左右の中心線に沿って、各支持部材７１、７２の中央部まで延びる案内溝７１ｅ、７２ｅが形成されている。各案内溝７１ｅ、７２ｅには、各案内板３ｃ、５ｃの側縁部を上下方向に移動自在に案内するとともに、各支持部材７１、７２に対して直交する方向に離脱するのを防止する係止溝７１ｆ、７２ｆが形成されている。
【００３６】
各支持バー７３は、ステンレス鋼や黄銅などの金属によって丸棒状に形成されたものであり、その各端部が第１支持部材７１および第２支持部材７２の四隅部にボルト７３ａ（図１参照）によって固定されるようになっている。
そして、上記シリンダ支持手段７は、上述した金属によって剛性の高いものとなっており、混練に際して繰り返し使われるようになっている。
なお、シリンダ支持手段７は、第１および第２支持部材７１、７２や支持バー７３等を、金属以外の硬度や強度の高いプラスチック等を用いたもので構成してもよい。この場合も剛性の高いシリンダ支持手段７を得ることができる。
【００３７】
上記のように構成された混練装置１においては、まず各ピストン３、５をそれぞれ備えたシリンダ２、４をシリンダ支持手段７から取り外し、オスロック６による連結を解いて先端部２２ｄ、４２ｄを分離する。そして、例えば第１シリンダ２に対しては、そのヘッド部２２を外して、セメント粉剤（混練対象物）を第１室２ａに挿入する。また、第２シリンダ４に対しては、第２ピストン５を引いて硬化液（混練対象物）を先端部４２ｄの第２細孔４ｂを介して第２室４ａに吸引する。なお、第１ピストン３を抜いて第１シリンダ２内にセメント粉剤を挿入するようにしてもよい。また、硬化液についても、セメント粉剤の場合と同様に、ヘッド部４２を外したり第２ピストン５を抜いたりしてから、第２シリンダ４内に挿入するようにしてもよい。さらに、第２シリンダ４にセメント粉剤を挿入し、第１シリンダ２に硬化液を挿入するようにしてもよい。それから、ヘッド２２、４２、ピストン３、５を取り外した状況に応じて、これらのものを正規の位置に取り付けるとともに、先端部２２ｄ、４２ｄ同士を連結した後、第１ピストン３および第２ピストン５の各案内板３ｃ、５ｃをそれぞれ第１支持部材７１および第２支持部材７２の各案内溝７１ｅ、７２ｅに挿入する。これにより、各ピストン３、５をそれぞれ備えたシリンダ２、４がシリンダ支持手段７に取り付けられた状態になり、セメント粉剤と硬化液とを混練する準備が完了する。
【００３８】
そこで、シリンダ支持手段７の各支持バー７３を掌に載せるように持ち、かつ第１シリンダ２および第２シリンダ４の少なくとも一方を手で持って軸方向に移動する。そうすると、第１シリンダ２および第２シリンダ４が連動して軸方向に移動することになるので、例えば第１室２ａに充填されたセメント粉剤が第１細孔２ｂや第２細孔４ｂを通って硬化液が充填された第２室４ａに移動し、さらに往復移動を繰り返すことにより、セメント粉剤および硬化液が第１細孔２ｂや第２細孔４ｂを通って第１室２ａと第２室４ａとの間を移動することになる。
【００３９】
この際、第１細孔２ｂおよび第２細孔４ｂに流入するために絞られたり、第１細孔２ｂおよび第２細孔４ｂを高速で移動したり、さらに第１細孔２ｂおよび第２細孔４ｂから第２室４ａや第１室２ａに流出したりすることにより、乱流や流速差等が発生し、セメント粉剤と硬化液とが急速に混練されることになる。
【００４０】
そうすると、セメント粉剤と硬化液との混練物は硬化直前の状態になるので、第１シリンダ２および第２シリンダ４をシリンダ支持手段７から取り外し、先端部２２ｄ、４２ｄの連結を解いて、混練物が充填されている側の例えば第１シリンダ２の先端部２２ｄに注射針を取り付ける。そして、その混練物を、例えば骨粗しょう症により鬆（す）が多く入った骨（注入対象物）内に注入する。
また、セメント粉剤と硬化液とは第１室２ａ、第２室４ａ、第１細孔２ｂおよび第２細孔４ｂによる密閉した空間内で混練されることになるので、上記混練物に空気の入り込む量が極めて少なくなる。したがって、硬化後には、高強度のセメント材料を得ることができる。
【００４１】
なお、セメント粉剤や硬化液を、ヘッド部２２、４２を取り外したり、ピストン３、５を抜いてから、各シリンダ２、４内に挿入する場合には、ヘッド部２２、４２の先端部２２ｄ、４２ｄ同士は連結したままにしておいてもよい。
また、セメント粉剤および硬化液は、第１室２ａおよび第２室４ａの例えば一方に挿入した状態で、第１シリンダ２および第２シリンダ４を移動して混練するようにしてもよい。
【００４２】
一方、混練対象物として上記のようにセメント粉剤と硬化液とを用いた場合には、特に内側に位置する第１細孔２ｂ（最小径の細孔）の内径を２〜１０ｍｍに設定することが好ましい。すなわち、２ｍｍ未満の場合には、特にセメント粉剤の移動抵抗が大きくなり過ぎて、第１シリンダ２および第２シリンダ４を円滑に移動することができなくなるからであり、１０ｍｍを超えると、絞り効果が少なくなって、セメント粉剤と硬化液とを短時間で十分に混練することができなくなり、硬化後のセメント材料の強度の低下をきたすおそれがあるからである。なお、上記寸法２〜１０ｍｍは、第１シリンダ２および第２シリンダ４の内径を５〜３０ｍｍに設定した場合に特に有効である。
【００４３】
そして、第１および第２シリンダ２、４の内径をそれぞれＤ₁、Ｄ₂とし、第１および第２細孔２ｂ、４ｂの内径をそれぞれｄ₁、ｄ₂とした場合において、ｄ₁／Ｄ₁、ｄ₂／Ｄ₂、ｄ₁／Ｄ₂、ｄ₂／Ｄ₁の比で計算される細孔縮径率は、１０〜５０％にすることが好ましい。その理由は、１０％未満になると、絞り率が大きくなって、セメント粉剤等の移動抵抗が大きくなり過ぎるからであり、５０％を超えると、絞り効果が少なくなって、短時間で十分に混練することができなくなるからである。そして、上記細孔縮径率の１０〜５０％は、セメント粉剤と硬化液との組み合わせからなる混練対象物以外の混練対象物に対しても適用することができる。
【００４４】
また、セメント粉剤としては、例えばα型第３リン酸カルシウム、第４リン酸カルシウム等を主成分とするセメント、具体的には、α型第３リン酸カルシウムまたは第４リン酸カルシウム単体およびこれらの混合物、α型第３リン酸カルシウムと第２リン酸カルシウムおよび／または第１リン酸カルシウムとの混合物、第４リン酸カルシウムと第２リン酸カルシウムおよび／または第１リン酸カルシウムとの混合物、α型第３リン酸カルシウムと第４リン酸カルシウムと第２リン酸カルシウムおよび／または第１リン酸カルシウム等の混合物などが最適である。
一方、硬化液としては、水や、ポリアクリル酸、クエン酸、リンゴ酸またはこれらの混合物の有機酸を溶解した水溶液や、塩化ナトリウム、コンドロイチン硫酸ナトリウム、コハク酸ナトリウム、乳酸ナトリウムまたはこれらの混合物の水溶性塩類を溶解した水溶液などが最適である。
【００４５】
以上のように、この実施形態で示した混練装置１によれば、混練対象物を十分に混練することができる。しかも、混練の際には、第１シリンダ２および第２シリンダ４の少なくとも一方を手で持って軸方向に移動すればよく、第１ピストン３や第２ピストン５を手で持つ必要がないので、手を触れる範囲が少なくなる。したがって、雑菌が付着する確率が低くなる。また、ピストンを必ず押し込む方向に移動させるという制限を設ける必要もないので、混練操作が簡単である。
【００４６】
そして、第１室２ａや第２室４ａへの混練対象物の挿入は、第１ピストン３や第２ピストン５の着脱により容易に行うことができ、混練後の混練物の取り出しも、第１ピストン３や第２ピストン５を単に押し込むだけで、第１室２ａや第２室４ａから容易に取り出すことができる。
【００４７】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態を図５を参照して説明する。ただし、上記第１実施形態で示した構成要素と共通する要素には同一の符号を付しその説明を簡略化する。
この第２実施形態で示す混練装置８１は、第１実施形態で示したヘッド部２２、４２がそれぞれ円筒部２１、４１に一体に形成されたものである。すなわち、第１シリンダ２の円筒部２１には、テーパ部２２ｃおよび内円管２２ｅと外円管２２ｆとからなる先端部２２ｄが一体に形成されている。また、第２シリンダ４の円筒部４１には、テーパ部４２ｃおよび先端部４２ｄが一体的に形成されている。
【００４８】
上記混練装置８１においては、硬化液については先端部２２ｄ、４２ｄを分離してから、先端部２２ｄ、４２ｄから吸引することが可能である。セメント粉剤については、分離した後の先端部２２ｄ、４２ｄから例えば漏斗を用いて第１室２ａや第２室４ａに挿入したり、第１ピストン３や第２ピストン５を抜くことによって、第１室２ａや第２室４ａに挿入することになる。
【００４９】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態を図６を参照して説明する。ただし、上記第２実施形態で示した構成要素と共通する要素には同一の符号を付しその説明を簡略化する。
この第３実施形態で示す混練装置８２は、第２実施形態で示した先端部２２ｄが一つの円管によって形成され、この先端部２２ｄの外周面に他方の先端部４２ｄが嵌合するように構成されている。これらの先端部２２ｄ、４２ｄは、それぞれの外周面と内周面との嵌合によって、あるいはその嵌合部に介在させた粘性を有する液状シールによって、外部に対して密閉するようになっている。
また、セメント粉剤や硬化液等の混練対象物は、内側に配置された第１細孔２ｂ内のみを通過するようになっている。
【００５０】
上記混練装置８２においても、先端部２２ｄ、４２ｄから吸引するか、あるいは第１ピストン３や第２ピストン５を着脱するかによって、セメント粉剤や硬化液を第１室２ａや第２室４ａに挿入することになる。
【００５１】
（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態を図７を参照して説明する。ただし、上記第１実施形態で示した構成要素と共通する要素には同一の符号を付しその説明を簡略化する。
この第４実施形態で示す混練装置８３は、第１実施形態で示したヘッド部２２、４２に代えて、これらのヘッド部２２、４２が一体になった構造の継手手段８３１を設けたもので構成されている。
【００５２】
すなわち、継手手段８３１は、円柱状に形成された本体８３１ａの軸心に、雌ねじ２２ａ、４２ａと、テーパ面８３１ｂ、８３１ｃと、細孔８３１ｄとを形成したものである。
【００５３】
各雌ねじ２２ａ、４２ａは、第１実施形態のヘッド部２２、４２に形成されたものと共通しており、本体８３１ａの各端部から所定の深さに形成されている。テーパ面８３１ｂ、８３１ｃは、各雌ねじ２２ａ、４２ａから互いに接近するにしたがってテーパ状に縮径するように形成されたものである。これらのテーパ面８３１ｂ、８３１ｃは第１実施形態のテーパ部２２ｃ、４２ｃに対応している。
【００５４】
細孔８３１ｄは、テーパ面８３１ｂ、８３１ｃの最小径の部分を連通するように形成されたものであり、第１実施形態の第１細孔２ｂおよび第２細孔４ｂに対応している。すなわち、細孔８３１ｄは、第１シリンダ２側の部分が第１細孔２ｂに対応し、第２シリンダ４側の部分が第２細孔４ｂに対応したものとなっている。そして、継手手段８３１は、ＰＰやＰＥ等の樹脂によって一体に形成されている。
【００５５】
なお、各円筒部２１、４１における雄ねじ２１ａ、４１ａが形成されている部分の先端位置と、継手手段８３１における雌ねじ２２ａ、４２ａが形成されている部分の最深位置との間にＯリング等のシール部材を介在させるように構成してもよい。
【００５６】
上記混練装置８３においては、継手手段８３１を着脱するか、あるいは第１ピストン３や第２ピストン５を着脱するかによって、セメント粉剤や硬化液を第１室２ａや第２室４ａに挿入することになる。
【００５７】
（第５実施形態）
次に、本発明の第５実施形態を図８を参照して説明する。ただし、上記第４実施形態で示した構成要素と共通する要素には同一の符号を付しその説明を簡略化する。
この第５実施形態で示す混練装置８４は、第４実施形態で示した継手手段８３１に相当する継手部２１ｃを第１シリンダ２の円筒部２１と一体的に形成したもので構成されている。
【００５８】
すなわち、継手部２１ｃは、円筒部２１の先端部に同軸状に形成されており、その内面には先端側に向かってテーパ面８３１ｂ、細孔８３１ｄ、テーパ面８３１ｃ、雌ねじ４２ａが形成されている。
【００５９】
テーパ面８３１ｂは、円筒部２１の内面から、先端側に向かうにしたがって漸次縮径するように形成されている。また、細孔８３１ｄ、テーパ面８３１ｃ、雌ねじ４２ａは、第４実施形態で示したものと共通しているので説明を省略する。
【００６０】
なお、円筒部４１における雄ねじ４１ａが形成されている部分の先端位置と、継手部２１ｃにおける雌ねじ４２ａが形成されている部分の最深位置との間にＯリング等のシール部材を介在させるように構成してもよい。
【００６１】
上記混練装置８４においては、継手部２１ｃと円筒部４１とを分離して、当該円筒部４１の先端側からセメント粉剤および／または硬化液を第２室４ａに挿入するか、あるいは第２ピストン５を引き抜いて、円筒部４１の基端側からセメント粉剤および／または硬化液を第２室４ａに挿入することになる。また、第１室２ａにセメント粉剤および／または硬化液を挿入する場合には、細孔８３１ｄから漏斗を介して挿入したり、第１ピストン３を引き抜いてから挿入することになる。
そして、上記のように構成することにより、部品点数の低減を図ることができる。
【００６２】
なお、セメント粉剤に対しても、ピストン３、５を引くことによって、先端部２２ｄ、４２ｄからシリンダ２、４内に吸引するようにしてもよい。
【００６３】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１および３に記載の発明によれば、第１シリンダおよび第２シリンダを移動することにより、混練対象物を十分に混練することができる。また、第１ピストンや第２ピストンを手で持つ必要がなく、手の触れる範囲が少なくなるので、雑菌が付着する確率が低くなる。しかも、ピストンを必ず押し込む方向に移動させるという制限もないので、混練操作が簡単になる。
【００６４】
また、第１室や第２室への混練対象物の挿入は、先端部から吸引するか、あるいは第１ピストンや第２ピストンを着脱するか等によって容易に行うことができ、混練後の混練物の取り出しも、第１ピストンや第２ピストンを単に押し込むだけで、第１室や第２室から容易に取り出すことができる。しかも、混練は、第１細孔および第２細孔の少なくとも一方と、第１室と、第２室とによって密閉された空間内で行われることになるので、混練物内に入り込む空気の量が極めて少ないという利点がある。
【００６５】
また、混練対象物としてセメント粉剤とその硬化液とを用いたので、セメント粉剤と硬化液とが十分に混練されて硬化直前となった混練物を容易に得ることができる。しかも、空気の入り込む量が極めて少ないので、硬化後の高強度の高いセメント材料を得ることができる。
【００６６】
請求項２および４に記載の発明によれば、注入手段を例えば第１シリンダの先端部に取り付けることにより、混練物を注入対象物内に容易に注入することができる。また、例えば、セメント粉剤と硬化液とを混練した場合には、この混練により硬化直前となった物質を、骨粗しょう症により鬆（す）が多く空いた骨内に即座に注入することができるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１実施形態として示した混練装置の断面図である。
【図２】同混練装置を示す図であって、図１のII−II線に沿う断面図である。
【図３】同混練装置を示す図であって、図１のIII−III線に沿う断面図である。
【図４】同混練装置を示す要部断面図である。
【図５】この発明の第２実施形態として示した混練装置の要部断面図である。
【図６】この発明の第３実施形態として示した混練装置の要部断面図である。
【図７】この発明の第４実施形態として示した混練装置の要部断面図である。
【図８】この発明の第５実施形態として示した混練装置の要部断面図である。
【符号の説明】
２第１シリンダ
２ａ第１室
２ｂ第１細孔
３第１ピストン
３ｃ、５ｃ案内板（基端部）
４第２シリンダ
４ａ第２室
４ｂ第２細孔
５第２ピストン
７シリンダ支持手段
２２ｄ先端部
４２ｄ先端部

Claims

第１ピストンの移動によって容積が変わる第１室を有し、先端部に上記第１室に連通する第１細孔を有する第１シリンダと、第２ピストンの移動によって容積が変わる第２室を有し、先端部に上記第２室に連通する第２細孔を有する第２シリンダとを、軸線上に配置した状態で、上記先端部同士を分離可能に連結することにより、上記第１細孔および上記第２細孔の少なくとも一方を介して上記第１室と第２室とを連通するように構成し、且つ、上記第１シリンダおよび上記第２シリンダの内径をそれぞれＤ₁、Ｄ₂とし、上記第１細孔および上記第２細孔の内径をそれぞれｄ₁、ｄ₂とした場合に、ｄ₁／Ｄ₁、ｄ₂／Ｄ₂、ｄ₁／Ｄ₂、ｄ₂／Ｄ₁の比で求まる細孔縮径率は、１０〜５０％に設定されており、
上記第１シリンダの基端部から突出する上記第１ピストンの基端部および上記第２シリンダの基端部から突出する上記第２ピストンの基端部を脱着自在に保持するシリンダ支持手段を備えてなり、
上記第１シリンダおよび第２シリンダを軸方向に移動することにより、上記第１室および第２室の少なくとも一方に挿入した混練対象物としてのセメント粉剤と、このセメント粉剤と反応を起こす硬化液を混練することを特徴とする混練装置。
上記第１シリンダおよび第２シリンダの少なくとも一方の先端部は、注入手段が取り付け可能になっていることを特徴とする請求項１に記載の混練装置。
第１ピストンの移動によって容積が変わる第１室を有し、先端部に上記第１室に連通する第１細孔を有する第１シリンダと、第２ピストンの移動によって容積が変わる第２室を有し、先端部に上記第２室に連通する第２細孔を有する第２シリンダとを、軸線上に配置した状態で、上記先端部同士を分離可能に連結することにより、上記第１細孔および上記第２細孔の少なくとも一方を介して上記第１室と第２室とを連通させ、且つ、上記第１シリンダおよび上記第２シリンダの内径をそれぞれＤ ₁ 、Ｄ ₂ とし、上記第１細孔および上記第２細孔の内径をそれぞれｄ ₁ 、ｄ ₂ とした場合に、ｄ ₁ ／Ｄ ₁ 、ｄ ₂ ／Ｄ ₂ 、ｄ ₁ ／Ｄ ₂ 、ｄ ₂ ／Ｄ ₁ の比で求まる細孔縮径率を、１０〜５０％に設定し、
上記第１シリンダの基端部から突出する上記第１ピストンの基端部および上記第２シリンダの基端部から突出する上記第２ピストンの基端部をシリンダ支持手段で保持した状態で、上記第１シリンダおよび第２シリンダを軸方向に移動することにより、上記第１室および第２室の少なくとも一方に挿入した混練対象物としてのセメント粉剤と、このセメント粉剤と反応する硬化液を混練することを特徴とする混練方法。
上記混練対象物を混練した後に、上記第１シリンダおよび第２シリンダの少なくとも一方の先端部に注入手段を取り付けて、上記混練後の混練物を注入対象物内に注入することを特徴とする請求項３に記載の混練方法。