JPS60139324A - 線形インライン混合装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 流体用のインライン混合装置は通常導管内にノ々ツフル
或いは隔壁を使用して流体が導管を通るとき流体材料を
攪拌し、こねる。

一般にはインライン混合装置は硬化して固化するエポキ
シ樹脂、樹脂、発泡体および他の組成物の混合に使用さ
れ、このような混合装置を、硬化が起る前に速やかに掃
除して混合材料を除くことが重要である。良好な清掃お
よび保守手順を実施しても、材料が混合装置内で固化す
るのが普通であり、しばしば清掃が困難であるために装
置を捨てて取替える必要がある。インライン混合装置の
清掃および掃除に関して生ずる問題を最小にするために
種々の装置が提案されたが、現在の装置は問題を完全に
は解決していない。

本発明の目的は、導管内に取外し自在に位置決めされた
複数の使い捨て可能な低コストの混合要素を使用し、こ
れによって混合材料が導管内で固化したとしても要素を
導管から容易に取除くことのできる線形インライン混合
装置を提供することにある。

本発明の他の目的は、複数の要素を流通する流体材料の
優れた混合が比較的短い軸線方向流路内で達成され、材
料の流れ抵抗が差程高くない線形インライン混合装置を
提供することにある。

更に本発明の目的は、導管内に端と端とを衝合させて位
置決めされた複数の低コストの使い捨て可能な混合要素
を使用し、各要素がその長さ方向軸線の周りに反対方向
に螺旋をなす１組の螺旋羽根をもつ通路を有している、
線形インライン混合装置を提供することＫある。

本発明の更に他の目的は、導管内に端と端とを衝合させ
て位置決めされた複数の使い捨て可能な要素を使用し、
要素を相互に係止させて隣接した要素間に希望の方位を
作り、相対的な回転変位を阻止するようにした線形イン
ライン混合装置を提供することにある。

本発明の実施に当っては、複数の成形された安価な環状
の円筒形要素が導管内に端と端とを衝合させて位置決め
されている。要素は夫々通路を有し、隣接した要素の通
路は導管と同心状に互いに整列している。各要素は一対
の螺旋羽根を有し、羽根は関連した要素の長さ方向軸線
の周りに反対方向に螺旋をなしている。羽根は要素の軸
線と直角に配置された線形の前縁部と後縁部を有してお
り、前縁部および後縁部はそこを流れる材料の混合およ
び攪拌を助長する。また共通の要素内の羽根は互いに回
転方向に９０°食い違っている。

要素の両端部は軸線方向に延びる凹部と補足し合う突出
部とを有しており、一方の要素の突出部は、これと係合
した隣接の要素の凹部内に受け入れられ、要素の相対的
な回転変位を阻止し、要素間に所定の回転方位を維持す
る。

要素の直径は要素が関連する導管の内径よりも僅かに小
さく、これによって要素を関連した導管から容易に取り
外すことができる。また、要素は関連した導管の端部取
付具と協働するような形状のものであシ、端部取付具は
作動中要素を導管内に維持する。

本発明の上述した目的および利点は以下の記載および添
付図面から認められよう。

本発明による線形インライン混合装置の典型的な組立体
を第１図に示す。第１図において基本的には装置は円筒
形導管１０を有し、導管１０は一端がこれに取り外し自
在に取付けられた端部取付具１２を有している。複数の
混合要素１４が導管内に軸線方向に整列して、端と端と
をつき合せて係合しており、混合されるべき材料は取付
具１２のところで導管に入り、要素１４を流通するとき
混合されてノズル１６を通って混合装置を出る〇また、
取付具を導管部分の各端部に位置決めし混合要素のすぐ
近くにノズルを全く利用しないような導管装置の一部分
として混合装置を利用しても良いことが認識されるべき
である。

第１図の実抱例では、導管即ちチューブｌＯは通常金属
で形成され、右端１８は部分的に閉じられて中央開口部
２０を構成し、左端は、フレア２２を有している。取付
具１２は導管フレア２２に密封係合するための円錐表面
をもつねじ山付ア１’ｆ夕２４を有し、圧縮スリーブ２
６とアダプタ２４にねじ込まれる圧縮ナツト２８とによ
って取付具は導管に解放自在にしかも液密に維持される
。

アダプタ２４は軸線方向通路を有し、該通路は導管１０
の内径とほぼ一致する直径の拡大円筒形部分３０を有し
ている。

ノズル１６は導管の右端部に位置決めされ、そして円筒
形本体部分３２を有し、該本体部分３２は導管端部１８
に係合する環状衝合肩をもっている。ノズルは導管開口
部を貫通する円錐形の顎部３４を有しており、これによ
って混合材料はノズルを流通してその開放端部から小出
しされる〇導管１０内での混合は、複数の混合要素１４
によって達成される。要素１４は、圧潰に抗する比較的
高い機械的強度をもち安価で射出成形によって容易に成
形可能な合成プラスチック材料、例えばナイロン、或い
は同様な組成物で形成されるのが好ましい。要素１４は
形態が同一であシ、装置に使用される要素の個数は希望
の混合の程度と、要素と関連して使用される導管１０或
いは他の装置の物理的特性と、Ｋ応じて変えることがで
きる。

本発明の概念の範囲内で、要素の長さおよび直径は特定
の装置の要求に従って変えることができる。

要素１４は、円筒形外面３８、軸線方向通路４０および
端部４２および４４をもつ一般的に円筒形の本体３６を
有している。

第３図かられかるように、通路４０は通路直径が要素の
端部の付近で最大であり、要素の中央で最小であるよう
に横断面寸法が変化しており、通路は一対の円錐形部分
４６および４８からなり、中央の減少し次通路部分はそ
こを通る流れを幾分制限してこの中央領域で材料の運動
を加速する。

−組をなす一対の混合羽根の形をした混合装置が各要素
１４内に位置決めされている。−組の混合羽根は混合羽
根５０および５２からなり、羽根は関連した要素の成型
中、本体３６の材料で一様に形成される。各羽根はその
長さ全体にわたってｌざＯｏねしられて螺旋を構成して
いる。また−組の混合羽根は反対方向にねじられておシ
、各羽根は要素通路に直径方向に関係しかつ要素軸線に
垂直な線形内縁部５４と線形外縁部５６とにょって軸線
方向に構成されている。

図面かられかるように羽根５０は羽根５２に対して９０
°の方位に位置決めされこれによって羽根５０および５
２の羽根内縁部５４は中央の一点でだけ係合し、羽根５
０および５２の外縁部５６は要素の軸線に関して互いに
９０°に位置決めされる。

羽根の螺旋角度は約グＳ０であり、この急な螺旋角度は
、縁部５４および５６によって行なわれる付加的な混合
および通路４０の可変の横断面寸法から生ずる攪拌と関
連して複数の混合要素１４を通る材料の十分な混合を達
成する。

要素の端部４２および４４は隣接する要素と密封関係を
作るように形成されており、また要素の軸線に関して、
係合する要素を位置決めしかつそれらの間に所定の回転
関係を維持するための位置決め手段を備えている。

要素の端部４２に１肩部６０で終る円筒形の凹部５８が
作られ、この肩部６０は、通路４０に隣接して環状リッ
ジを形成する。このリッジは、これから軸線方向に延び
るが要素の端部６４に達しないで終わる直径方向に位置
決めされた一対の凸状舌部即ち突出部６２を有している
。

要素の端部４４において、要素は小径円筒部６６を備え
、この円筒部６６は凹部５８の直径にほぼ等しい直径を
有し、かつ四部５８の軸線方向寸法とほぼ一致する軸線
方向寸法のものである。

要素の端部４４は突出部６２に一致する形状の凹状溝即
ち凹部６８を備えており、一対の凹部６８は端部４４に
、直径方向の位置で縁部７０と交差してね成され、突出
部６２と同じように角度的に位置決めされている。

従って、要素１４の端部は、端部４４が隣接した要素の
端部４２に入るような軸線方向に整列した重なり関係即
ち衝合関係をなして複数の要素を相互に連結することが
できるような形体である。

小径円筒部６６は隣接した要素の円筒形凹部５８に入れ
予成に入って密封関係を作シ、関連した突出部６２が整
列した凹部６８に入るとき、隣接した要素を整列した要
素の軸線を中心とする回転に対して互いにキー止め、即
ち係止する。第２図は第１図の装置について使用される
ようなｔ個の要素の代表的な６積重ね”を示している。

第１図に示すような混合装置では、最初、圧縮ナツト２
８を取り外すことによってアダゲタ２４を導管１０から
取り除く。そこで、ノズル１６を導管内へ挿入した後、
を個の要素１４の組立てられた積重ねを第１図に示すよ
うに導管内へ挿入する。ノズル１６は、隣接した要素の
円筒部６６と協働する環状凹部およびリップ７２を有し
、アダプタの円筒部２４は、取付具が導管に完全に組立
てられるとき要素の積重ねに軸線方向の圧縮力を及ぼす
ような長さであるのが良い。かくして組立てられると、
要素１４は取付具１２とノズル１６との中で導管１０内
にしっかりと機械的に置か扛る。

取付具１２を混合すべき材料の流れるホース即ち導管に
取付けることによって材料はアダゲタに入シ、要素１４
を流通し、ノズル１６から放出する。弘個の要素１４を
通る材料の軸線方向の移動により、材料は反対向きの一
組の羽根によって各要素を通して反対方向に交互にねじ
られ、そしてこねられ、また材料が羽根の１上流”縁部
と遭遇することによってしかも通路４０の横断面の変化
で要素内に生ずる速度変化によって混合が助長される。

本発明の混合装置は樹脂、樹脂と触媒、発泡体、多成分
組成物等を混合するのに優れておシ、これらの多くの組
成物は比較的短い期間で固化する。

本発明の装置は洗浄用流体即ち溶剤を装置に流すことに
よって洗浄し易い一方、混合すべき材料が装置内で固化
する場合には、低コストの使い捨て混合要素１４を除く
全ての構成要素を救い出すことが可能である。

もし混合すべき組成物の第１図の装置幌内で固化するな
らば、圧縮ナツト２８を取り外すことによってアダプタ
を導管から取りはずすことが可能であり、混合物が導管
自体にはついていないから、アダプタを取り外せば、ア
ダプタとともに要素１４およびノズル１６を導管から引
き出すことができる。

要素１４およびノズル１６はその中の固化した材料によ
って相互に連結した関係に維持されているが、通常は、
要素１４をアダプタの円筒部３０から容易にｌ）外すこ
とが可能であり、要素およびノズルを捨てることができ
る。次いでアダプタ通路を洗浄することだけが残ってお
り、アダプタでは混合が起っていないから、アダプタ内
で起る化学反応は少なく、溶剤によるアダプタの洗浄は
容易である。

新しいノズル１６と種重ねられた要素１４とを導管１０
内へ挿入することによって、装置を操作可能な状態に再
び戻すことができて、他の型式の線形混合装置で必要な
洗浄手順に費やす通常の時間と較べて、本発明の実施で
はかなシの時間の節約とコストの効率が図れる。

要素の本体３６に対して羽根５０および５２の一体成形
により、内部羽根とバッフルを円筒形スリーブ内に組立
てるような混合装置ではしばしば起るような、要素内で
の羽根の軸線方向の動きを阻止することが認められるべ
きである。また、−組の羽根を開示のように分離するこ
とによって、羽根に加えられる軸線方向の力は累積せず
、混合要素の圧潰や破壊は本発明の実施では、従来技術
のイジライン線形混合装置に螢べて起りにくい。

本発明の本質および範囲から逸脱することな〈発明の概
念に対して種々の変形が当業者に明らかであることが認
められる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による線形インライン混合装置の直径方
向断面立面図である。 第２図は端と端とをつき合せて相互に連結された複数の
混合要素を示す部分断面立面図である。 第３図は本発明による混合要素の第５図の３−、？線に
おける直径方向拡大断面立面図である。 第を図は第３図の混合要素をその右端から見たときの端
面図である。 ＠５’図は第３図の混合要素をその左端から見たときの
端面図である。 第６図は第３図の６−４線における断面立面図である。 第７図は第３図の７−７線における断面立面図である。 １０・・・・・・・・・円筒形導管、１４・曲用・混合
要素、　１２・・・・・・・・・取付具、　１Ｇ・・・
・・・・・・ノズル、　２４・・・・四・　アダプタ、
　３２・・・・・・・・・本体部分、　４ｏ・・川…・
通路、 ４２．４４・・・・・・・・・端５Ｂ、　４６．４８・
凹曲円錐形部分、５ｏ、５２・曲・・・・混合羽根、５
４・・・・・・・・・内縁部、　５６・曲間外縁部、５
８・・・・・・・・・凹所、　６２曲曲・突出部、６８
・・・・・・・・・整列用凹部、

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｆｉｌ　少なくとも一対の管状要素を有し、各々の要素
   は通路と、第１の端部および第一の端部と、一対の前記
   要素の第１および第一の端部に構成され、第１の端部が
   第一の端部に係合するように端と端とを衝合させて前記
   要素を位置決めするとき、係合した要素を回転的に位置
   決めする位置決め手段と、前記要素の通路内圧あって、
   通路を通って流れる材料を攪拌して該材料を混ぜる混合
   装置とを有していることを特徴とするインライン混合装
   置。 （２）前記混合装置件は前記要素の通路内の螺旋羽根か
   らなることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の
   インライン混合装置。 （３）各要素内の前記羽根は軸線方向に間隔をへだてた
   第１および第２の羽根からなり、前記第１の羽根の螺旋
   は前記第一の羽根と反対方向であることな特徴とする特
   許請求の範囲第２項に記載のインライン混合装置。 （４）前記要素および羽根は合成プラスチック材料で一
   様に成形されていることを特徴とする特許請求の範囲第
   ２項に記載のインライン混合装置。 （５）　前記位置決め手段は前記要素の第１の端部に構
   成された軸線方向に延びる突出部と、前記要素の第２の
   端部に構成された補足し合う形状の軸線方向に延びる凹
   部と、からなることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   に記載のインライン混合装置。 （６）各羽根は関連した要素の通路に対して直径方向に
   位置決めされた実質的に線形の縁部で軸線方向に終わり
   、各羽根は要素に隣接した外縁部と１各要素の端部間の
   軸線方向中央に位置決めされた内縁部とを有し、要素の
   前記内縁部は関連した要素の軸線の周９に互い１ｑｏ０
   回転させて位置決めされ、要素の前記外縁部は関連した
   要素の軸線の周９に互いにｑ００回転さく位置決めされ
   、前記位置決め手段は前記外縁部と関係して、軸線方向
   に整列した隣接の要素の衝合によって対向した外縁部を
   隣接の要素の軸線の周りに互いにｑＯｏに位置決めする
   ことを特徴とする特許績゛求の範囲第３項に記載のイン
   ライン混合装置。 （力　軸線方向通路と第１および第２の端部とをもつ合
   成プラスチック材料の管状本体と、前記本体の材料で一
   様に形成された前記本体通路内の混合装置とからなる、
   導管内へ挿入されるようＫなっている使い捨て可能な混
   合要素。 （８）バッフル手段の螺旋羽根からなることを特徴とす
   る特許請求の範囲第７項に記載の使い捨て混合要素。 （９）　各要素内の前記羽根は軸線方向に間隔をへだて
   た第１および第２の羽根からなり、前記第１の羽根の螺
   旋は前記第一の羽根と反対方向であることを特徴とする
   特許請求の範囲第８項に記載の使い捨て可能な混合要素
   。 （１１軸線方向に延びる突出部は前記本体の第１の端部
   に構成され、補足し合う形状の凹部は前記本体の第一の
   端部に構成されていることを特徴とする特許請求の範囲
   第９項に記載の使い捨て可能な混合要素。 （Ｉｌｌ　第１および第２の端部と円筒形通路とをもつ
   導管と、少なくとも一端が前記導管に取付けられる取外
   し自在の取付具と、前記導管通路内にある複数の同一円
   筒形混合要素と、を有し、各混合要素は前記導管通路よ
   りも僅かに小さい外径をもち、軸線方向通路と第１およ
   び第一の端部とを有し、前記導管通路内の隣接した要素
   はそれらの通路を軸線方向に整列させて端と端とを突き
   合せた関係に係合し、さらに前記要素の通路内に流れ混
   合装置を有している線形インライン混合装置。 ０２　前記混合装置は、前記要素の通路内の螺旋羽根か
   らなることを特徴とする特許請求の範囲第１１項に記載
   の線形混合装置。 ａ３　各要素内の前記羽根は軸線方向に間隔をへだてた
   第１および第一の羽根からなり、前記第１の羽根の螺旋
   は、前記第２の羽根と反対方向であることを特徴とする
   特許請求の範囲第１２項に記載の線形混合装置。 ０滲　前記要素および羽根は合成グラスチック材料で一
   様に成形されていることを特徴とする特許請求の範囲第
   １３項に記載の線形混合装置０（１５１軸線方向に延び
   る突出部が前記要素の第１の端部に構成され、補足し合
   う形状の軸線方向に延びた凹部が前記要素の第一の端部
   に構成され、一方の要素の前記突出部は、係合した隣接
   の要素の前記凹部内に受け入れられ、これによって、隣
   接した要素は相対的に回転しないように互いに組み合わ
   されていることを特徴とする特許請求の範囲第１１項に
   記載の線形混合装置。 （Ｅｌ　前記導管の各端部に取付けられた取付具を有し
   、前記取付具の一つは放出用ノズルからなることを特徴
   とする特許請求の範囲第１１項に記載の線形混合装置。