JP6880015B2 - スタティック・ミキサ - Google Patents

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Description

本発明は、ミキサ・ハウジングと、少なくとも２つの入口開口を備えた上流端部を有する混合要素と、インプット側に設けられた少なくとも２つの入口、及びアウトプット面に設けられた少なくとも２つの出口を有する混合ヘッドと、出口を出る成分を分離するためにアウトプット面と上流端部の間に配置された分離壁とを有する、少なくとも２つの成分を共に混合するためのスタティック・ミキサに関する。
カートリッジから２成分の塊を分配する広範な種々の方法が、従来技術において知られている。分配される材料は、典型的には、マトリックス材料及び硬化剤である。２成分材料は、典型的には、例えば歯科印象の形成における印象材として、補綴修復物用のセメント材料として、試作セメント修復物用又は一時的歯冠用の一時的セメントとして使用される。２成分系材料の更なる用途は、例えば経時的に腐食する機械的接合部の代用品としてそれらが使用される建築業である。接着結合は、窓及びコンクリート要素のような製品を結合するために使用することができる。例えば防湿層、腐食保護材及び滑り止めコーティングといった多成分保護コーティングの使用も一般に増加してきている。
充填されたカートリッジが、１：１、２：１、４：１、及び１０：１等と呼ばれる異なる比率で供給され、これらの数字は、分配される２つの材料のそれぞれの量の比を指定する。これらの異なる比の理由は、多種多様な異なる組成物を混合し分配することを可能にするためである。例えばいくつかの組成物は、より多くの硬化剤を必要とし、またいくつかの生成物は、より少ない硬化剤を必要とする。また、いくつかの組成物は、より多くの混合を必要とする。
混合チップとも呼ばれるスタティック・ミキサが、従来技術から一般的に知られている。スタティック・ミキサは、組成物がカートリッジを出るときに組成物を混合するように適合される。この点で、様々な２成分混合物の完全なスルーミキシング（通過混合）を保証するために、異なる長さ及び異なる直径の混合チップが提供される。混合チップは、典型的には、例えば２つの成分を互いに接触させ、それらに力を加えてそれらを混合させる開いた螺旋に似たインサートを有する。
混合されるべき多成分の個々の成分はしばしばかなり高価であるので、混合プロセスが行われた後に失われる材料の容量を減らす必要がある。スタティック・ミキサに残っている容量を減らすため、スタティック・ミキサの長さが短い特定のデザインが実装されてきた。しかし、長さの短縮は、通常、長さの短縮が多成分のスルーミキシングに悪影響を与えるので、非常に複雑な設計をもたらしてきた。一般的に言って、スタティック・ミキサの長さをより短くすることは、多成分のスルーミキシングの悪化を防止するために、より改善された設計によってバランスを取らなければならない。スタティック・ミキサは、しばしば射出成形によって製造されるため、その製造は、非常に複雑な金型が必要であるので、労力とコストが非常に厳しくなっている。
欧州特許第１４２６０９９号明細書
したがって本発明の目的は、一方で、使用後に残っている多成分材料の残留物を過剰に増加させることなく（すなわちスタティック・ミキサの長さを過度に増加させることなく）、他方で、スタティック・ミキサの設計を過度に複雑にすることもない、多成分のスルーミキシング（通過混合）を改善するスタティック・ミキサを提供することである。
この目的は、請求項１の構成を有するスタティック・ミキサによって満たされる。
特に、そのようなスタティック・ミキサは、少なくとも２つの成分を混合するのに適しており、ミキサ・ハウジングと、少なくとも２つの入口開口を備えた上流端部、及び下流端部を有する混合要素であって、少なくとも部分的に前記ミキサ・ハウジング内に配置される混合要素と、インプット側に設けられた少なくとも２つの入口、及びアウトプット面に設けられた少なくとも２つの出口を有する混合ヘッドであって、少なくとも２つの入口の各々は、少なくとも２つの出口のうちの１つと流体連通している混合ヘッドと、出口を出る成分を分離するためにアウトプット面と混合要素の上流端部の間に配置された分離壁とを含む。
スタティック・ミキサは、分離壁が、混合要素の入口開口のうちの少なくとも１つに対して配置された自由下流エッジを含み、それにより、分離壁によって分離された成分の少なくとも一部の流れが、下流エッジを超えた後に混ざり、上記入口開口の少なくとも１つに一緒に入ることを特徴とする。
そのような分離壁を設けることは、一方では、ミキサ・ハウジング内に少なくとも部分的に配置された混合要素に、成分が均一に供給されることを確実にする。他方において、分離壁は、実際の混合要素の入口開口の少なくとも１つに少なくとも２つの成分からなる混合流が既に供給されるように、成分を互いに対して位置決めする。換言すれば、成分の少なくとも２つの部分流からなる筋（ｓｔｒｅａｋ）が、少なくとも１つの入口開口内に供給される。これにより最適な混合結果が保証され、それゆえ混合要素の長さの短縮が可能になる。スタティック・ミキサの長さの短縮は、使用後にスタティック・ミキサ内に残っている残留量の減少につながる。
これに関連して、混合要素がハウジング内に少なくとも部分的に設けられる構成は、混合要素の少なくともミキサ要素が、ミキサ・ハウジング内に配置され、且つ、例えば分離壁又は混合ヘッドのコンポーネントが、ミキサ・ハウジングから突出する可能性があることを意味することに留意すべきである。しかしながら、少なくとも混合要素及び分離壁がミキサ・ハウジング内に配置されていることが好ましい。
好ましくは、分離壁は、蛇行パターンを有することができる。「蛇行（ｍｅａｎｄｅｒｉｎｇ）」とは、分離壁が回旋（ｗｉｎｄｉｎｇ）及び旋回（ｔｕｒｎｉｎｇ）コースを含むことを意味する。例えば分離壁は、ジグザグ、正弦波、波状、又は階段状のパターンを含むことができる。分離壁はまた、上記パターンの組み合わせ、すなわち異なるパターンを有する異なる壁セグメントを含むことができる。
有利には、分離壁のパターンは、混合要素の各入口開口に、成分の少なくとも２つの部分流が供給される（すなわち各入口開口に、各成分の少なくとも１つの部分流からなる筋が供給される）ように設計することができる。
分離壁は、少なくとも２つの直線状セグメントを含むことができる。オプションとして、分離壁は、互いに平行な少なくとも２つのセグメントを含むことができる。一般的に、セグメントは、回旋又は旋回によって分離壁の別の部分又はセクションから分離された分離壁の部分又はセクションである。例えば互いに平行である２つのセグメントは、少なくとも１つの他のセグメントによって相互接続されてもよく、他のセグメントは、湾曲していてもよく、又は直線状であってもよい。
好ましい一実施形態では、分離壁は、湾曲セグメント、直線状セグメント、直線状セグメント又は湾曲セグメント、直線状セグメント、及び湾曲セグメントを記載した順序で含む。この実施形態では、１つの直線状セグメント又は湾曲セグメントに隣接する２つの直線状セグメントが互いに平行である場合、特に好ましい。
分離壁が、混合ヘッドの出口を出るときに、成分のアクセス可能な容積（ｖｏｌｕｍｅ）を減少させるための肉厚セグメントを含むことが好ましい。肉厚セグメントは、好ましくは、分離壁の他のセグメントよりも大きい壁厚を有することができる。分離壁又はそのセグメントの厚さを変えることによって、出口を出た後に成分が占める容積を調整することができる。有利には、この容積を狭めることは、使用後にスタティック・ミキサ内に残される成分の残量を減少させる。これによって、アクセス可能な容積は、混合ヘッドの出口と混合要素の入口開口との間の自由空間として定義される。特に、肉厚セグメントは、混合ヘッドの出口と混合要素の入口開口との間の自由空間を減少させるために設けることができる。
１：１の混合比を考慮すると、出口から出た後に各成分に対してアクセス可能な容積は本質的に同じであることが特に好ましい。両方の成分で同じ容積を維持することは、特に、いずれかの成分の過度の先行動作を防止する。
しかしながら、２：１，４：１、又は１０：１などのようなより高い混合比を考慮すると、より大きい容積で添加される他の成分を選択して１つの成分に対する容積を減少させることが好ましい可能性がある。
いくつかの実施形態では、分離壁が、アウトプット面の少なくとも１つの出口及び／又は混合要素の上流端部の少なくとも１つの入口開口を部分的に囲むか又は包囲する場合、有利である可能性がある。このような設計は、混合ヘッドのアウトプット面及び／又は混合要素の上流端部の間の成分の改善された流路をもたらし、成分は最適なスポットで入口開口に入ることができる。
これに関連して、分離壁は、好ましくは、ミキサ・ハウジングと（好ましくはミキサ・ハウジングの内面と）少なくとも部分的に協働して、混合要素の入口開口に成分の流れガイド領域を提供することができる。言い換えれば、分離壁は、少なくとも部分的にミキサ・ハウジングの壁と同一平面上に整列させることができる。これに関連して、更に好ましくは、分離壁とミキサ・ハウジングの壁とが協働する又は同一平面上に整列する点で、分離壁とミキサ・ハウジングの壁は、実質的に同じ厚さを有することができる。
好ましい一実施形態では、分離壁は、混合要素又は混合ヘッドと一体的に形成することができる。これに関連して、混合ヘッド及び混合要素は、好ましくは、混合要素又は混合ヘッドと協働する分離壁によって形成されるプラグ接続によって、軸方向に共に保持することができる。プラグ接続は、混合要素又は混合ヘッドに割り当てられる他のプラグ及びカウンタプラグ要素によって形成することもできる。
オプションとして、分離壁は、混合要素及び混合ヘッドと一体的に形成することができ、それによってワンピース構造を形成することができる。有利には、分離壁、混合ヘッド、及び混合要素は、射出成形によって形成されたワンピース構造とすることができる。ミキサ・ハウジングと前述のワンピース構造が別々の要素として形成されることが更に好ましい。ミキサ・ハウジング、混合ヘッド、混合要素、及び分離壁が、別々の要素として形成される場合も考えられる。
いくつかの実施形態では、スタティック・ミキサは、混合要素の上流端部と分離壁との間に配置された中間壁を更に含むと有利である可能性がある。
好ましくは、中間壁は２つの側面を画定することができ、各側面は混合ヘッドの少なくとも１つの出口及び／又は混合要素の少なくとも１つの入口開口に割り当てられる。中間壁によって画定された２つの側面の各々が、ちょうど１つの出口にそれぞれ割り当てられるのが特に好ましい。
有利には、中間壁は、入口開口が中間壁によって画定された各側面に割り当てられるように配置することができる。中間壁が一方の側面の１つの入口開口と他方の側面の２つの入口開口とを分離するのが特に好ましい。好都合には、中間壁は、混合要素の入口開口の１つを横切らないように配置することができる。言い換えれば、中間壁は、入口開口の間に延びるように配置することができる。
中間壁は、分離壁を少なくとも部分的に横切ることによって分離壁によって分離される成分を分割するように配置することができる。好都合には、中間壁は、分離壁の少なくとも１つの直線状セグメントを７０°〜１１０°、好ましくは８０°〜１００°、より好ましくは８５°〜９５°、特に約９０°の角度で横切ることができる。
中間壁は、本質的に直線状に延在することができ、且つ／又は分離壁と同じ高さを有することができる。中間壁が有することができる更なるパターン又は形状に関しては、分離壁の上記説明を参照されたい。中間壁は、ミキサ・ハウジング内に少なくとも部分的に、しかしながら好ましくは完全に配置することができる。
中間壁は、好ましくは、混合要素と一体的に形成することができる。中間壁はまた、分離壁と一体的に形成することができ、分離壁は、好ましくは、混合ヘッドと一体的に形成することができる。いずれの場合でも、プラグ接続部を設けて、混合要素と混合ヘッドとを接続することができる。好都合には、混合要素、中間壁、分離壁、及び混合ヘッドは、好ましくは射出成形によって形成されたワンピース構造とすることができる。
好ましい一実施形態では、スタティック・ミキサは、成分を、又は成分の少なくとも部分的な流れを偏向させるために、混合要素の上流端部と混合ヘッドのアウトプット面との間に配置された少なくとも１つの流れ阻止部を更に含む。
有利には、少なくとも１つの流れ阻止部は、分離壁の下流エッジと混合要素の上流端部との間、又は分離壁の下流エッジと中間壁の上流エッジとの間に配置することができる。しかしながら、少なくとも１つの流れ阻止部は、分離壁の下流エッジと１つの平面内に本質的に配置されている場合、又は分離壁の下流エッジに隣接して配置されている場合が特に好ましい。
このような流れ阻止部を提供することは、混合ヘッドの出口を出た後、いずれかの成分の過度の先行を防止し、混合要素の入口開口への成分の部分流の均一分布を保証する。
少なくとも１つの流れ阻止部は、好ましくは平面であり、好ましくは、平らな上面及び下面を有することができる。例えば流れ阻止部は、長方形、三角形、半円形、平面レンズ状（ｌｅｎｔｉｃｕｌａｒ）、又は三日月形状を有することができる。好都合には、流れ阻止部の厚さは、分離壁及び／又は中間壁の厚さと等しいか又はそれより小さくすることができる。
少なくとも１つ、特に厳密に１つの流れ阻止部が、少なくとも２つの出口のうちの１つによって画定される開口断面に割り当てられることが好ましい。言い換えれば、流れ阻止部は、好ましくは、１つの出口の開口断面と部分的に重なることができる。これは特に、成分が最初に出口を出るとき、混合要素に向かって更に進む前に、それぞれの流れ阻止部の下方に位置する容積を完全に占めることを確実にする。この文脈では、流れ阻止部は、ある種の偏向器又は中間ストッパとして作用する。
スタティック・ミキサは、好ましくは、縦軸と、少なくとも２つの入口と出口との間に延在する少なくとも２つの流路とを有することができ、各々の入口及び出口は、幾何学的中心を有する。少なくとも２つの出口及び入口の各々の幾何学的中心は、好ましくは、縦軸から等間隔に離間させることができる。しかしながら、少なくとも２つの出口のうちの少なくとも１つの、好ましくは各々の幾何学的中心は、少なくとも２つの入口のうちの少なくとも１つの、好ましくは各々の幾何学的中心よりも縦軸から離れていないことが好ましい可能性がある。
混合要素は、有利には、被混合成分の流れの繰り返しの分離及び再混合のために次々に配置された複数のミキサ要素を含むことができる。
可能な限り良好な混合結果のために、混合要素は、被混合材料を複数の流れに分離するためのミキサ要素、及び被混合材料を層状に混合するための手段を含むことができる。これらの要素及び手段は、横方向エッジと、この横方向エッジに対してある角度をなして延在するガイド壁と、縦軸に対してある角度をなして配置され、且つ開口を備えたガイド要素とを含む。混合要素は、横方向エッジと、これに続く横方向ガイド壁と、分離エッジで終端を迎える少なくとも２つのガイド壁とを含み、少なくとも２つのガイド壁は、各々が横方向端部セクションと、前記ガイド壁間に配置された少なくとも１つの底部セクションとを有する。これにより、前記横方向エッジの一方の側に少なくとも１つの開口と、前記横方向エッジの他方の側に少なくとも２つの開口が画定される。
あるいはまた、混合要素は、被混合材料を複数の流れに分離するためのミキサ要素、並びに分離エッジと、前記分離エッジに対してある角度で延在する横方向エッジとを含む、被混合材料を層状に混合するための手段、並びに縦軸に対してある角度で配置され、開口を備えた偏向要素を含むことができる。混合要素は、少なくとも２つの分離エッジであって、それに続くガイド壁と、横方向端部セクションと、前記ガイド壁間に配置された少なくとも１つの底部セクションとを有する少なくとも２つの分離エッジと、横方向ガイド壁の一端に配置された横方向エッジとを含む。これにより、前記横方向エッジの一方の側に少なくとも１つの開口と、前記横方向エッジの他方の側に少なくとも２つの開口が画定される。
好ましい一実施形態では、混合要素は、３つの入口開口を有することができ、１つは前記横方向エッジの一方の側に配置され、２つは前記横方向エッジの他方の側に配置される。
そのような混合要素の設計に関する詳細は、特許文献１に記載されており、これは、そのような混合要素を開示する範囲で参照により援用される。
有利には、中間壁は、混合要素の上流端部の第１の横方向ガイド壁に対応することができる。
本発明によれば、複数の成分の少なくとも部分的な複数の流れが混合要素の入口開口のうちの少なくとも１つに既に共に入り込んでいるので、分離及び再結合プロセスは、成分が混合要素の第１のミキサ要素を通過した後により多数の流れ又は筋をもたらすことができる。これにより、混合結果が大幅に改善され、スタティック・ミキサの長さを短くすることができる。
混合要素のミキサ要素は、好ましくは支柱によって共に保持されることができ、支柱は、更なるガイド及び偏向壁としても機能することができる。便宜上、支柱は、混合要素がハウジング内に配置されるとき、ミキサ・ハウジングと直接接触することができる。したがって、支柱は、組み立て中のミキサ・ハウジングのためのガイドとして作用することができる。
更なる一観点では、本発明は、多成分カートリッジと、多成分カートリッジに接続された前記において記載されたようなスタティック・ミキサとを含み、多成分カートリッジは、好ましくは、それぞれの成分で満たされている分配装置に関する。
更に別の観点では、本発明は、本明細書に記載された種類のスタティック・ミキサ又はスタティック・ミキサを介して多成分カートリッジから成分を分配するための、本明細書に記載されたような種類の分配装置の使用に関する。
本発明の更なる実施形態は、図面の以下の説明において説明される。本発明は、以下において実施形態により、図面を参照して詳細に説明される。
本発明に係るスタティック・ミキサの側面図である。 図１ａから９０°左に回転させたスタティック・ミキサである。 図１ａのスタティック・ミキサの切断線Ａ−Ａに沿った断面図である。 図１ａ、図１ｂのスタティック・ミキサの斜視部分図である。 図３ａから１８０°回転させたスタティック・ミキサである。 図１ｂのスタティック・ミキサの切断線Ｃ−Ｃに沿った斜視断面図である。 図１ｂのスタティック・ミキサの切断線Ｃ−Ｃに沿った斜視断面図である。 図１ｂのスタティック・ミキサの切断線Ｃ−Ｃに沿った斜視断面図である。 本発明に係るスタティック・ミキサの３つの更なる実施形態の分離壁の斜視断面図である。 本発明に係るスタティック・ミキサの３つの更なる実施形態の分離壁の斜視断面図である。 本発明に係るスタティック・ミキサの３つの更なる実施形態の分離壁の斜視断面図である。 図示された流路を有する図４ｂの拡大断面図である。 入口開口の入口平面に沿った簡略化した断面図である。
以下では、同一又は同等の機能を有する部分については同じ参照符号が使用される。構成要素の方向を考慮して作成された記述は、図面に示された位置に対して作成され、実際の適用位置では自然に変化する可能性がある。
図１ａは、ミキサ・ハウジング１２、混合要素１４、中間壁３６、分離壁３２、及び混合ヘッド２２を含む、縦軸ＡＬを有するスタティック・ミキサ１０の側面図を示す。ミキサ・ハウジング１２は、点線で示されており、より幅の広いハウジングセクション１１を管状の狭いハウジングセクション１５から分離する肩部１３を含む。ミキサ・ハウジング１２は別として、スタティック・ミキサ１０は、射出成形によって製造されたワンピース構造である。図１ｂは、縦軸ＡＬの周りで左に９０°回転したスタティック・ミキサ１０を示す。
混合要素１４及び混合ヘッド２２の一部は、ミキサ・ハウジング１２内に配置される。ミキサ・ハウジング１２、特に幅広いハウジングセクション１１は、カートリッジへの接続を確立するための接続要素を更に含むことができる（図示されていない）。例えば、接続要素は、狭いハウジングセクション１５を収容することができるスリーブとすることができる。スリーブは、ねじ込みジョイントを確立するための雌ねじ及び／又はカートリッジへのバヨネット式結合を確立するための手段を有することができる。更に、混合ヘッド及び／又はスリーブには、カートリッジとのプラグ接続を確立するための接続手段を設けることができる。
混合ヘッド２２は、インプット側２６に設けられた２つの入口２４ａ、２４ｂを有する。２つの入口２４ａ、２４ｂのそれぞれは、アウトプット面３０に設けられた対応する出口２８ａ、２８ｂと流体連通している。入口２４ａ、２４ｂは出口２８ａ、２８ｂと同じ大きさである。入口２４ａ、２４ｂは、出口２８ａ、２８ｂと同じ大きさである。また、入口２４ａ、２４ｂと出口２８ａ、２８ｂとは、互いに同じ大きさである。更に、入口２４ａ及び出口２８ａによって画定される流路は、入口２４ｂ及び出口２８ｂによって画定される対応する流路と同じ容積を有する。
分離壁３２は、アプトプット面３０と中間壁３６との間に配置される。分離壁３２は、出口２８ｂを部分的に取り囲むとともに、２つの肉厚セグメント３５と、更なるセグメント３４ａ、３４ｂ、３４ｃ（図３及び図４参照）とを含む。スタティック・ミキサは、分離壁３２の下流エッジ３３と１つの平面内に配置されるが開口２８ａ又は２８ｂ（図３及び図４参照）と部分的に重なる流れ阻止部４０ａ、４０ｂを更に含む。
中間壁３６は、混合要素１４の上流端部１６に配置され、且つ分離壁３２と第１のミキサ要素４２との間に配置される。中間壁３６は、分離壁３２を横切り、２つの側面３８ａ、３８ｂを画定し、側面３８ａは、混合ヘッド２２の出口２８ａと混合要素１４の２つの入口開口２０ａ、２０ｂに割り当てられる。側面３８ｂは、出口２８ｂと１つの入口開口２０ｃに割り当てられる。これは、図２においてより明白になる。
混合要素１４は、いくつかの連続するミキサ要素４２を含み、各ミキサ要素４２は、横方向エッジ４４を有する横方向ガイド壁４５を含み、各々が横方向ガイド壁４５に対して９０°の角度で延在し、各々が分離エッジ４８を有する２つのガイド壁４６ａ、４６ｂが続く。下側に底部エッジ５１を有する底部セクション５０が、２つのガイド壁４６ａ、４６ｂ間に配置される。底部エッジ５１は、底部セクション５０の下側を２つの傾斜部分４９ａ、４９ｂに分割する。更に、ガイド壁４６ａ、４６ｂの各々は、１つの側端部セクション５２ａ、５２ｂを有する。これにより、成分が通過する３つの開口が画定される。１つの開口が、横方向エッジ４４の側面５４ｂに画定され、２つの開口が、横方向エッジ４４の側面５４ａに画定される。開口の配置は、入口開口２０ａ、２０ｂ、２０ｃの配置に対応し、これは、側面５６ａ、５６ｂ及び中間壁３６によって画定される側面３８ａ、３８ｂが本質的に互いに対応する理由である。開口の配置は、図２からより明らかになる。
個々の連続するミキサ要素４２は、支柱５６によって互いに接続され、支柱５６はまた、更なる案内壁としても機能する。ミキサ要素４２の数及び支柱５６の対応する長さは、特定のスタティック・ミキサ１０によって分配される材料の種類に応じて選択される。いくつかの用途に対しては、５つのミキサ要素４２で十分であるかもしれないが、他の用途に対しては、１０以上のミキサ要素４２を支柱５６によって互いに接続する必要があるかもしれない。支柱５６の外面は、ミキサ・ハウジング１２の内面と同じ曲率を有し、支柱５６は、ミキサ・ハウジング１２に直接接触する。
図２は、図１のスタティック・ミキサ１０の断面図（切断線Ａ−Ａに沿った断面図）を示し、それによって開口２０ａ、２０ｂ、２０ｃの配置を示している。開口２０ａ、２０ｂは中間壁３６の側面３８ａに配置され、一方、開口２０ｃは側面３８ｂに配置される。（破線で示す）ガイド壁４６ａ、４６ｂの間に配置された底部セクション５０の傾斜部分４９ａは、開口２０ａに面している。底部セクション５０の傾斜部分４９ｂは、開口２０ｂに面している。開口２０ｃは、ガイド壁４６ａ、４６ｂの側端部セクション５２ａ、５２ｂに面している。開口２０ａ、２０ｂ、２０ｃは、成分が混合される３つの流路を表し、ミキサ・ハウジング１２の内面は、外側ガイド壁を形成することによってこれらの流路の一部を部分的に形成する。
図２に係る断面は、切断線Ｂ−Ｂに沿って作られたかもしれず、それにより、孔２０ａ、２０ｂは、横方向のガイド壁４５によって孔２０ｃから分離されたであろう。
図３ａは、スタティック・ミキサ１０の斜視部分図を示す。図３ｂは、縦軸ＡＬの周りに１８０°回転した同じミキサ１０を示す。両方の図は、特に、流れ阻止部４０ａ、４０ｂの配置及び分離壁３２の配置を示している。ミキサ・ハウジング１２は、より良い概観を提供するために省略されている。
分離壁３２は、アウトプット面３０の周囲に配置された２つの肉厚セグメント３５を含む。両肉厚セグメント３５の後には、両方とも出口２８ａのエッジまで延在する湾曲セグメント３４ａが続く。ここから、２つの直線状セグメント３４ｂが続き、両者は出口２８ｂのエッジまで延在する。直線状セグメント３４ｂは、出口２８ｂを部分的に取り囲む湾曲セグメント３４ｃによって相互接続されている。したがって、出口２８ａ、２８ｂは分離壁３２によって分離されている。分離壁３２は、アウトプット面３０と、肉厚セグメントの上側に直接接触する肩部１３（図１ａ、図１ｂ参照）と、ミキサ・ハウジング１２のより広いセクション１１と協働して、出口２８ａ、２８ｂを出た後の両方の成分に対してアクセス可能な別個の容積を画定する。出口２８ａに割り当てられた容積は、出口２８ｂに割り当てられた容積と本質的に同じである。出口２８ａ、２８ｂに割り当てられた容積は、肉厚セグメント３５のサイズ及び位置を変えることによって調整することができる。
流れ阻止部４０ａは、平面レンズ形状を有し、出口２８ａと部分的に重なっている（図４ａも参照）。流れ阻止部４０ａは、ミキサ・ハウジング１２の肩部１３を支持する外側リム４１を更に含む（図１ａ、図１ｂ参照）。狭いハウジングセクション１５が混合要素１４及び中間壁３６を取り囲んでいることが明らかになる。流れ阻止部４０ｂも同様に平面レンズ形状を有し、出口２８ｂと部分的に重なっている（図４ａも参照）。また、流れ阻止部４０ｂは、ミキサ・ハウジング１２の肩部１３を支持するためのリム４１を含む。流れ阻止部４０ａ、４０ｂは、出口２８ａ、２８ｂを出る成分が、下流エッジ３３を越えて進む前に、まず、ミキサ・ハウジング１２の肩部１３とその幅広セクション１１と協働して分離壁３２によって画定された容積を占めることを確実にする。
図４ａ、図４ｂ、図４ｃは、スタティック・ミキサ１０の（図１ｂの切断線Ｃ−Ｃに沿った）断面斜視部分図をそれぞれ示している。ミキサ・ハウジング１２は、より良い概観を提供するため省略されている。２つの肉厚セグメント３５と、３つの湾曲セグメント３４ａ、３４ｃと、互いに平行に位置合わせされた２つの直線状セグメント３４ｂとを含む分離壁３２の蛇行パターンがはっきりと見えるようになる。更に、中間壁３６は、分離壁３２の２つの直線状セグメント３４ｂを約９０°の角度で横切ることが示されている。図４ａ及び図４ｂにおいて、流れ阻止部４０ａ、４０ｂ及び中間壁３６の下の分離壁３２の経路は破線で示されている。更に、開口２８ａ、２８ｂの約２／５が管状の狭いハウジングセクション１５の断面積と重なることが明らかになる（図１ａ、１ｂ参照）。狭いハウジングセクション１５の断面積は、仮想円の円周上に位置するリム４１によって画定される。他の実施形態では、開口２８ａ、２８ｂと狭いハウジングセクション１５との重なりは、１／５〜１／２の範囲内に設定することができる。
図５ａ、図５ｂ、及び図５ｃは、本発明に係るスタティック・ミキサの断面透視部分図をそれぞれ示す。図５ａ、５ｂ、５ｃに示すスタティック・ミキサ１０は、分離壁３２の設計において互いに異なる。異なる分離壁３２の形状がはっきりと明らかになる。図５ａにおいて、分離壁３２は、湾曲セグメント３４ａと直線状セグメント３４ｂとがそれぞれ続く２つの肉厚セグメント３５を含む。互いに傾斜して配置された２つの直線状セグメント３４ｂは、別の湾曲セグメント３４ｃによって相互接続される。２つの直線状セグメント３４ｂの代わりに、図５ｂに係る分離壁３２は、別の湾曲セグメント３４ｃと相互接続された２つの湾曲セグメント３４ａを含む。図５ｃに係る分離壁３２は、肉厚セグメント３５を含まない。肉厚セグメント３５は、ミキサ・ハウジング１２及びミキシングヘッド２２のアウトプット面３０と共に、出口２８ａ、２８ｂから出る成分についてはアクセスできない容積３１を囲む２つの直線状セグメント３４ｂでそれぞれ置き換えられる。
図６は、図４ｂの断面図と同一であり、加えて成分の流路を示している。より良い概観を提供するために、参照番号の大部分は省略されている。スタティック・ミキサ１０の動作中、第１の成分Ａは、カートリッジから入口２４ａに供給され、第２の成分Ｂは、カートリッジから入口２４ｂに供給される。両方の成分Ａ、Ｂは、混合ヘッド２２を通って、アウトプット面３０の出口２８ａ、２８ｂに達するまで進む。各成分Ａ、Ｂは、それぞれの出口２８ａ、２８ｂを出て、分離壁３２、アウトプット面３０、及びミキサ・ハウジング１２によって画定される容積を占め始める。これにより、流れ阻止部４０ａ、４０ｂは、成分Ａ、Ｂが分離壁３２の下流エッジ３３を越えて早期に進入するのを防止し、入口開口２０ａ、２０ｂ、２０ｃに直接入ることを防止する。流れ阻止部４０ａ、４０ｂは、入口開口２０ａ、２０ｂ、２０ｃが成分を同時に均一に供給されるように寸法決めされている。成分のうちのいずれかの過度の先行が防止される。
分離壁３２の蛇行するパターンのために、成分Ａ、Ｂは、下流エッジ３３に達するとき、縦軸ＡＬに垂直な平面内の３つの部分流又は筋に並べて配置される。これらの３つの部分流は、矢印Ａ１、Ｂ１、Ｂ２で示され、Ａ１は成分Ａに対応し、Ｂ１、Ｂ２は成分Ｂに対応する。成分Ａの部分流Ａ１は、成分Ｂの２つの部分流Ｂ１、Ｂ２によって隣接される。分離壁３２の下流エッジ３３を越えた後、３つの部分流れＡ１、Ｂ１、Ｂ２は（混合されることなく）合流し、図面の平面から上方に向かって指し示す６つの矢印によって示される６つの部分流Ａ１１、Ａ１２、Ｂ１１、Ｂ１２、Ｂ２１、Ｂ２２が生じるように、中間壁３６によって横方向に分割される。Ａ１１、Ａ１２は、成分Ａの分割された部分流Ａ１を表す。Ｂ１１、Ｂ１２、Ｂ２１、Ｂ２２はそれぞれ、部品Ｂの分割された部分流Ｂ１及びＢ２を表す。３つの部分流（すなわちＢ１２とＢ２２に隣接するＡ１１）は側面３８ａに配置され、３つの部分流（すなわちＢ１１とＢ２１に隣接するＡ１２）は側面３８ｂに配置される。
中間壁３６の側面３８ａに関して、更に進むと、部分流Ａ１１は、第１のミキサ要素４２の底部セクション５０の底部エッジ５１に遭遇する（図２参照）。底部エッジ５１は、Ａ１１を２つの部分に分割し、２つの部分は、横方向に強制的に押し込まれて、２つの外側部分流Ｂ１２、Ｂ２２のうちの１つと共にそれぞれ開口２０ａ、２０ｂに共に入る。したがって、入口開口２０ａには、Ａ１１及びＢ１２からなる部分流が供給され、入口開口２０ｂには、Ａ１１及びＢ２２からなる部分流が供給される。この分布は、入口開口２０ａ、２０ｂ、２０ｃの入口平面に沿った簡略断面図を示す図７によって示される。
中間壁３６の他方の側面３８ｂに関して、更に進むと、２つの外側部分流Ｂ１１及びＢ２１の各々は、側部セクション５２ａ、５２ｂのうちの１つに遭遇する（図２参照）。これにより、部分流Ｂ１１、Ｂ２１は、開口２０ｃに遭遇する部分流Ａ１２に向かって横向きに付勢される。したがって、開口２０ｃには、図７に示すように、Ｂ１１とＢ２１との間に位置するＡ１２からなる部分流が供給される。
したがって、第１のミキサ要素４２の各開口２０ａ、２０ｂ、２０ｃには、両方の成分Ａ、Ｂの部分流が供給される。要するに、これにより、入口開口２０ａ、２０ｂ、２０ｃに供給される７つの交互の部分流がもたらされる。開口２０ａから始まる開口２０ａ、２０ｂ、２０ｃの間で次のように、すなわち：Ｂ１２、Ａ１１、Ｂ１１、Ａ１２、Ｂ２１、Ａ１１、Ｂ２２に分割される。これにより、第１のミキサ要素４２を通過した後に既に高い混合レベルが現れる。これにより、連続するミキサ要素４２の総数を小さく抑えることができ、したがって、スタティック・ミキサの全長を短くすることができる。
１０ スタティック・ミキサ
１１ 幅広いハウジングセクション
１２ ミキサ・ハウジング
１３ 肩部
１４ 混合要素
１５ 狭いハウジングセクション
１６ 上流端部
１８ 下流端部
２０ａ、２０ｂ、２０ｃ 入口開口
２２ 混合ヘッド
２４ａ、２４ｂ 入口
２６ インプット側
２８ａ、２８ｂ 出口
３０ アウトプット面
３１ 容積
３２ 分離壁
３３ 下流エッジ
３４ａ、３４ｃ 湾曲セグメント
３４ｂ 直線状セグメント
３５ 肉厚セグメント
３６ 中間壁
３８ａ、３８ｂ 中間壁によって画定された面
４０ａ、４０ｂ 流れ阻止部
４１ リム
４２ 混合要素
４４ 横方向エッジ
４５ 横方向ガイド壁
４６ａ、４６ｂ ガイド壁
４８ 分離エッジ
４９ａ、４９ｂ 傾斜部
５０ 底部セクション
５１ 底部エッジ
５２ａ、５２ｂ 側端部セクション
５４ａ、５４ｂ 横方向エッジの面
５６ 支柱

ＡＬ 縦軸
Ａ１、Ａ１１、Ａ１２ 成分Ａの部分的流れ
Ｂ１、Ｂ２、Ｂ１１、Ｂ１２、Ｂ２１、Ｂ２２ 成分Ｂの部分的流れ

Claims (18)

  1. 少なくとも２つの成分を混合するためのスタティック・ミキサ（１０）であって、
    ミキサ・ハウジング（１２）と、
    少なくとも２つの入口開口（２０ａ、２０ｂ、２０ｃ）を備えた上流端部（１６）、及び下流端部（１８）を有する混合要素（１４）であって、少なくとも部分的に前記ミキサ・ハウジング（１２）内に配置される混合要素（１４）と、
    インプット側（２６）に設けられた少なくとも２つの入口（２４ａ、２４ｂ）、及びアウトプット面（３０）に設けられた少なくとも２つの出口（２８ａ、２８ｂ）を有する混合ヘッド（２２）であって、前記少なくとも２つの入口（２４ａ、２４ｂ）の各々は、前記少なくとも２つの出口（２８ａ、２８ｂ）のうちの１つと流体連通している混合ヘッド（２２）と、
    前記出口（２８ａ、２８ｂ）を出る前記成分を分離するために前記アウトプット面（３０）と前記混合要素（１４）の前記上流端部（１６）の間に配置された分離壁（３２）と
    を有し、
    前記分離壁（３２）は、前記入口開口（２０ａ、２０ｂ、２０ｃ）のうちの少なくとも１つに関して配置された自由下流エッジ（３３）を有し、それにより、前記分離壁（３２）によって分離された複数の前記成分の少なくとも部分的な流れが、前記下流エッジ（３３）を超えた後に混合して、前記入口開口（２０ａ、２０ｂ、２０ｃ）の前記少なくとも１つに一緒に入ることが可能であり、また
    前記混合要素（１４）の前記上流端部（１６）と前記分離壁（３２）との間に配置された中間壁（３６）を更に含む、スタティック・ミキサ（１０）。
  2. 前記分離壁（３２）は蛇行したパターンを有する、請求項１に記載のスタティック・ミキサ。
  3. 前記分離壁（３２）は互いに平行な少なくとも２つのセグメント（３４ｂ）を含む、請求項１又は２に記載のスタティック・ミキサ。
  4. 前記分離壁（３２）は、湾曲セグメント（３４ａ）、直線状セグメント（３４ｂ）、直線状又は湾曲セグメント（３４ｃ）、直線状セグメント（３４ｂ）、及び湾曲セグメント（３４ａ）の順序でセグメントを含む、請求項１から３までのいずれか一項に記載のスタティック・ミキサ。
  5. 前記分離壁（３２）は、前記出口（２８ａ、２８ｂ）を出るときに前記成分のアクセス可能な容積を減少させるための肉厚セグメント（３５）を含む、請求項１から４までのいずれか一項に記載のスタティック・ミキサ。
  6. 前記分離壁（３２）は、少なくとも１つの出口（２８ａ、２８ｂ）及び／又は少なくとも１つの入口開口（２０ａ、２０ｂ、２０ｃ）を少なくとも部分的に構成する、請求項１から５までのいずれか一項に記載のスタティック・ミキサ。
  7. 前記分離壁（３２）は、前記混合要素（１４）及び／又は前記混合ヘッド（２２）と一体的に形成されている、請求項１から６までのいずれか一項に記載のスタティック・ミキサ。
  8. 前記分離壁（３２）、前記混合ヘッド（２２）、及び前記混合要素（１４）は、ワンピース構造である、請求項１から７までのいずれか一項に記載のスタティック・ミキサ。
  9. 前記中間壁（３６）は、前記分離壁（３２）の少なくとも１つの直線状セグメント（３４ｂ）を７０°〜１１０°の角度で横切っている、請求項１から８までのいずれか一項に記載のスタティック・ミキサ。
  10. 前記中間壁（３６）は、前記分離壁（３２）の少なくとも１つの直線状セグメント（３４ｂ）を８０°〜１００°の角度で横切っている、請求項９に記載のスタティック・ミキサ。
  11. 前記中間壁（３６）は、前記分離壁（３２）の少なくとも１つの直線状セグメント（３４ｂ）を８５°〜９５°の角度で横切っている、請求項１０に記載のスタティック・ミキサ。
  12. 前記中間壁（３６）は、前記分離壁（３２）の少なくとも１つの直線状セグメント（３４ｂ）を約９０°の角度で横切っている、請求項１１に記載のスタティック・ミキサ。
  13. 前記混合要素（１４）の前記上流端部（１６）と前記アウトプット面（３０）との間に配置された、前記成分を、又は前記成分の少なくとも部分的な流れを偏向させるための少なくとも１つの流れ阻止部（４０ａ、４０ｂ）を更に含む、請求項１から１２までのいずれか一項に記載のスタティック・ミキサ。
  14. 前記少なくとも１つの流れ阻止部（４０ａ、４０ｂ）は、前記分離壁（３２）の前記下流エッジ（３３）と前記混合要素（１４）の前記上流端部（１６）との間に配置され、又は前記分離壁（３２）の下流エッジ（３３）と同一平面内に本質的に配置される、請求項１３に記載のスタティック・ミキサ。
  15. 前記混合要素（１４）は、混合される成分の流れの繰り返しの分離及び再混合のために次々に配置された複数のミキサ要素（４２）を含み、
    特に前記混合要素（１４）は、混合される材料を複数の流れに分離するためのミキサ要素（４２）と、前記材料を層状に混合するための手段であって、横方向エッジ（４４）、及び前記横方向エッジ（４４）に対して所定の角度で延在するガイド壁（４６ａ、４６ｂ）を含む手段と、縦軸（Ａ）に対して所定の角度で配置され、且つ開口を備えたガイド要素とを有し、前記混合要素（１４）は、横方向エッジ（４４）と、それに続く横方向ガイド壁（４５）とを有し、少なくとも２つのガイド壁（４６ａ、４６ｂ）が分離エッジ（４８）内で終端を迎え、各ガイド壁（４６ａ、４６ｂ）が、横方向端部セクション（５２ａ、５２ｂ）と、前記ガイド壁（４６ａ、４６ｂ）間に配置された少なくとも１つの底部セクション（５０）とを備え、それによって、前記横方向エッジ（４４）の一方の側面（５６ｂ）に少なくとも１つの開口を、また前記横方向エッジ（４４）の他方の側面（５６ａ）に少なくとも２つの開口を画定し、又は、
    前記混合要素（１４）は、混合する材料を複数の流れに分離するためのミキサ要素（４２）と、前記材料を層状に混合するための手段であって、分離エッジ（４８）、及び前記分離エッジ（４８）に対して所定の角度で延在する横方向エッジ（４４）を含む手段と、縦軸（Ａ）に対して所定の角度で配置され、且つ開口を備えた偏向要素とを有し、前記混合要素（１４）は、少なくとも２つの分離エッジ（４８）であって、横方向端部セクション（５２ａ、５２ｂ）を備えたそれに続くガイド壁（４６ａ、４６ｂ）、及び前記ガイド壁（４６ａ、４６ｂ）間に配置された少なくとも１つの底部セクション（５０）を有する少なくとも２つの分離エッジ（４８）と、横方向ガイド壁（４５）の一端に配置された横方向エッジ（４４）とを含み、それによって、前記横方向エッジ（４４）の一方の側面に少なくとも１つの開口を、また前記横方向エッジ（４４）の他方の側面に少なくとも２つの開口を画定する
    請求項１から１４までのいずれか一項に記載のスタティック・ミキサ。
  16. 多成分カートリッジと、前記多成分カートリッジに接続された請求項１から１５までのいずれか一項に記載のスタティック・ミキサ（１０）とを有する分配装置。
  17. 前記多成分カートリッジはそれぞれの成分で満たされている、請求項１６に記載の分配装置。
  18. 請求項１から１５のまでのいずれか一項に記載のスタティック・ミキサ、或いは請求項１６又は１７に記載の分配装置の使用であって、それにより、前記スタティック・ミキサ（１０）を介して前記多成分カートリッジから成分を分配する使用。
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