KR20210117249A - 2개의 성분들을 혼합하기 위한 혼합기 및 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 특히 2개의 성분들을 혼합하기 위한 정적 혼합기에 관한 것으로서, 상기 혼합기는 혼합 요소(6)가 수용되는 하우징(5), 및 제 1 흡입구(9) 및 정반대편의 제 2 흡입구(10)를 구비한 투입부(7)를 포함하며, 상기 투입부(7) 내에서 상기 제 1 흡입구(9)와 상기 혼합 챔버 사이에는 제 1 채널(17)이 형성되고 상기 제 2 흡입구(10)와 상기 혼합 챔버 사이에는 제 2 채널(20)이 형성된다. 상기 제 1 채널(17)은 상기 제 1 흡입구(9)로부터 방사상 내향으로 연장하며 상기 커버(12)의 중앙 개구(13)로 개방된다. 상기 제 2 채널(20)은 상기 혼합 챔버 내로 안내되지 않는 저장 챔버들(21)로서 2개의 부분 채널들 및 상기 저장 챔버들(21) 내에 방사상으로 위치하며 상기 혼합 챔버 내로 안내되는 2개의 흡입 섹션들(23)을 갖는다. 상기 흡입 섹션들(23)은 각각의 상기 저장 챔버들(21)에서 분기되고 상기 제 1 채널(17)과 반대 방향으로 내향으로 연장되고 상기 커버(12)의 중앙 개구(13)로 개방된다.
Description
본 발명은 혼합기, 특히 정적 혼합기 뿐만 아니라 그와 같은 혼합기를 사용하여 예를 들면 기본 성분 및 촉매 성분과 같은 2개의 성분들을 혼합하기 위한 방법에 관한 것이다.
그와 같은 혼합기는 중앙의 길이 방향 축을 갖는 혼합 챔버를 한정하고 혼합 요소가 수용되는 하우징, 및 제 1 흡입구 및 상기 제 1 흡입구와 정반대편의 제 2 흡입구를 구비한 투입부를 포함한다. 상기 투입부는 자유롭게 회전할 수 있는 방식으로 상기 하우징에 연결된다. 상기 투입부 내에서 상기 제 1 흡입구와 상기 혼합 챔버 사이에는 제 1 채널이 형성되고 상기 제 2 흡입구와 상기 혼합 챔버 사이에는 제 2 채널이 형성되며, 각각의 채널들은 상기 투입부에 형성된 벽들 및 커버에 의해 구분된다.
그와 같은 혼합기들에서는, 혼합될 2개의 성분들 중 하나가 먼저 진행되는, 즉 다른 성분이 진입되기 전에 혼합 챔버 내로 진입한다는 문제점이 발생할 수 있다. 또한, 상기 성분들은 혼합 공정의 초기에 올바른 혼합비로 상기 혼합기 내로 진입하지 않는 것으로 알려져 있다. 이와 같은 상황들 모두는 혼합 공정의 초기에 사용할 수 없는 소량의 혼합물을 초래할 수 있는데, 이러한 사용할 수 없는 혼합물에서 성분들은 혼합비가 이상적이지 않기 때문에 서로 반응하지 않거나 또는 충분히 반응하지 않는다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위해, EP 0 664 153 B1은 정적 혼합기를 제안하고 있으며, 그의 혼합 요소는 혼합 코일들에서 편향되기 전에 혼합될 성분들이 서로의 주위를 유동하는 섹션을 갖는다. 이와 같은 혼합기는 오직 2개의 부분들, 즉 하우징 및 혼합 요소로 이루어진다. 다른 정적 혼합기가 EP 0 885 651 B1에 제안되어 있다. 거기서는 비교적 큰 용적으로 제안되는 성분이 상대적으로 작은 용적으로 존재하는 성분의 흡입구까지 대략 U자형 벽에 의해 2개의 부분적인 스트림들로 편향되어, 두 성분들이 함께 혼합 요소로 내부를 향해 보내진다.
EP 1 802 385 B1 및 EP 1 368 113 B2는 회전하는 혼합 블레이드들을 갖는 동적 혼합기를 기술하고 있으며, 여기서 혼합될 성분들의 일부 또는 혼합기에서 생산된 혼합물의 일부가 수집된다. 이와 같은 동적 혼합기들에서는 성분들이 축 방향으로, 즉 본질적으로 회전 축과 평행하게 혼합 챔버 내로 보내진다.
아직 공개되지 않은 독일 특허출원 제 10 2017 117 199는 2개의 성분들을 혼합하기 위한 정적 혼합기를 기술하며, 이 혼합기는 특히 상기 성분들의 작은 용적 차이를 갖는 혼합비, 예를 들면 1:1 또는 1:2와 같은 혼합비에 적합하다. 이를 위해, 보상 채널이 투입부에 형성되어, 2개의 성분들의 흡입구들을 연결한다. 또한, 먼저 진행하기 쉬운 성분을 수용하기 위해 적어도 하나의 저장 챔버가 혼합 요소에 제공될 수 있다.
이와는 대조적으로, 본 발명의 근간을 이루는 문제점은, 성분들의 용적 차이가 큰 혼합비, 예를 들어 1:10, 1:5 또는 1:4의 혼합비에 적합한 혼합기를 제공하여, 초기에 불만족스러운 혼합 결과를 갖는 상술된 문제점을 회피한다.
이와 같은 문제점은 청구항 1에 따른 방법에 의해 해결된다. 상술된 타입의 혼합기에 있어서, 본 발명에 따른 제 1 채널은 제 1 흡입구로부터 방사상 내향으로 연장하며 상기 커버의 중앙 개구로 개방된다. 다시 말해서, 상기 제 1 채널은 외부로부터 내부로 직선으로 연장하며, 그에 의해 상기 제 1 성분이 직접 통로를 통해 혼합 챔버로 신속하게 진입한다. 또한, 제 2 채널은 상기 혼합 챔버 내로 안내되지 않으며 각각 제 2 흡입구로부터 상기 제 1 채널을 구분하는 벽까지 환형 세그먼트 형상으로 안내되는 저장 챔버들로서 2개의 부분 채널들, 및 상기 저장 챔버들 내에 방사상으로 위치하며 상기 혼합 챔버 내로 안내되는 2개의 흡입 섹션들을 갖는다. 여기서, 본 발명에 따르면, 상기 흡입 섹션들은 각각의 상기 저장 챔버들에서 분기되고 상기 제 1 채널과 반대 방향으로 내향으로 연장되고 상기 커버의 중앙 개구로 개방될 수 있다.
따라서, 본 발명의 특징은 상기 저장 챔버들이 상기 제 1 채널로부터 상기 혼합기의 투입구에 있는 벽들에 의해 분리되어, 먼저 진행하고 후방으로 밀리고 그리고/또는 제 1 성분을 억제할 수 있는 제 2 성분 없이도, 상기 제 1 성분이 상기 제 1 채널을 통해 상기 혼합 챔버 내로 유동할 수 있다. 그 안에서, 상기 저장 챔버들은 바람직하게는 상기 혼합 챔버 내로 안내되는 흡입 섹션의 외부에 방사상으로 존재한다.
만약, 상기 성분들이 서로 반대 방향으로 특히 방사상 방향들로 내향으로 유동하는 방식으로, 상기 제 1 채널 및 상기 제 2 채널의 흡입 섹션들이 연장될 경우, 그들이 상기 커버의 중앙 개구로 개방되기 전에, 상기 성분들 중 하나는 상기 혼합 챔버로의 진입에 기초하여 다른 성분을 둘러싼다. 이는 양호한 혼합 결과를 위해 선호된다.
본 발명에 따른 정적 혼합기는 바람직하게는 적어도 2개의 별도 부품들로, 즉 혼합기 하우징 및 그 안에 투입부와 함께 수용되는 혼합 요소로 구성된다. 상기 혼합 요소 및 투입부는 또한 본 발명에 따른 혼합기에서 별도로 형성되어서, 상기 혼합기가 적어도 3개의 부품들로 구성될 수 있다. 상기 혼합 요소 및 대응하는 상기 혼합 하우징 내의 혼합 챔버는 상기 혼합기의 길이 방향 축에 직각으로 정방형 단면을 가질 수 있다. 이 경우 작은 길이의 혼합기에서 양호한 혼합 결과를 위해 특히 바람직한 것으로 입증되었다. 만약 상기 혼합 요소와 함께 상기 하우징이 상기 투입부에 대해 회전 가능한 경우, 상기 혼합기의 하우징은 예를 들면 나사 또는 바요넷(bayonet) 연결에 의해 카트리지에 직접 연결될 수 있다. 따라서, 별도의 구성 요소로서 종종 종래 기술에서 요구되는 유니언 너트(union nut)가 불필요하게 된다. 그러나, 유니언 너트의 사용은 본 발명에 따른 혼합기에서 배제되지는 않는다. 추가의 구성 요소로서, 상기 혼합기는 선택적으로 배치 또는 적용 요소와 함께 제공될 수 있으며, 이 경우 고정 또는 분리 가능한 방식으로 투입부의 반대쪽 측면에 장착될 수 있다.
한 측면 상에서 제 1 채널과 제 2 채널을 구분하고, 혼합 챔버로 개방되는 중앙 개구를 갖는 커버가 바람직하게도 상기 혼합 요소와 일체로 또는 상기 혼합기의 하우징과 일체로 형성된다. 상기 커버는 상기 혼합 요소의 플랜지형 칼라로서 또는 상기 하우징 내측 상의 접촉 표면으로서 설계될 수 있다. 대안적으로, 상기 투입부와 상기 혼합 요소 사이의 상기 하우징에 수용되는 별도의 커버를 제공할 수도 있다. 원칙적으로, 상기 중앙 개구는 원형, 정방형 또는 슬롯형일 수 있다.
먼저 진행될 가능성이 있는 제 2 성분이 제 1 성분을 뒤로 밀거나 그리고/또는 억제하는 것을 방지하기 위하여, 본 발명에 따른 제 2 성분은 초기에 저장 챔버들 내로 보내진다. 따라서, 흡입 섹션들은 바람직하게는 벽 섹션에 의해 서로 이격된 위치들에서 상기 저장 챔버들 중 하나로부터 분기된다. 이 경우 상기 제 2 성분이 상기 제 2 흡입구로부터 방사상 내향으로 직접 유동하는 것을 방지한다. 오히려, 상기 제 2 성분은 먼저 상기 벽 섹션에 의해 상기 저장 챔버들 내로 편향된다. 만약 벽 섹션이 상기 제 1 흡입구와 반대편의 제 1 채널의 단부를 형성하는 경우, 혼합기의 설치 공간을 감소시키는 데 유리한 것으로 판명되었다. 다시 말해서, 상기 제 1 성분은 상기 성분들의 조기 충돌을 방지하기 위해 원호 형상일 수 있는 상기 벽 섹션에 의해 상기 제 2 성분으로부터 분리될 수 있다.
적합한 실시예에 따르면, 상기 제 1 채널은 벽 섹션들에 의해 상기 흡입 섹션들로부터 분리된다. 다시 말해서, 본 실시예에 있어서 상기 제 1 채널은 상기 제 1 흡입구 및 상기 커버의 중앙 개구를 제외하고는 완전히 밀폐된다. 이와 같은 실시예는 특히 상기 성분들의 조기 충돌을 효과적으로 방지한다.
대안적으로, 상기 흡입 섹션들은 커버에 있는 중앙 개구 영역에서 상기 제 1 채널로 개방될 수 있다. 이와 같은 실시예에 있어서, 상기 성분들은 초기에 서로로부터 분리되어 보내지며, 상기 커버의 중앙 개구를 통해 함께 보내질 때만 충돌한다. 이와 같은 실시예는 또한 상기 제 2 성분이 상기 제 1 성분의 유입을 방해하거나 억제하는 것을 효과적으로 방지한다.
구체적으로 직선을 따라 방사상 내향으로 연장하는 제 1 채널은 적어도 상기 길이 방향 축까지, 즉, 상기 개구가 상기 커버에 제공되는 혼합기의 중심점까지 연장된다. 상기 커버에 있는 개구는 특정 직경을 가지며 상기 제 1 채널이 상기 개구의 전체 직경을 가로질러 연장하는 것이 바람직하다. 다시 말해서, 상기 제 1 채널은 상기 제 1 흡입구로부터 상기 길이 방향 축 너머로 연장할 수 있다.
상기 제 2 성분이 상기 저장 챔버로부터 커버의 중앙 개구를 향해 조기에 유동하는 것을 방지하기 위하여, 상기 저장 챔버들은 벽 섹션들, 특히 원호형 벽 섹션들에 의해 상기 흡입 섹션들로부터 분리되는 것이 바람직하다.
그러나, 또한, 상기 제 2 성분이 초기에 지시되는 경우, 특히 상기 제 2 흡입구로부터 상기 제 1 채널을 구분하는 벽까지 대략 원호형의 유로에서 상기 제 2 흡입구에 바로 인접하는 곡선 편향 요소에 의해 지시되는 경우, 그러한 벽 섹션들을 전체 또는 부분적으로 생략하는 것도 가능하다. 그래야만 상기 제 2 성분도 또한 상기 커버의 중앙 개구부를 향해 방사상 내향으로 유동한다. 다시 말해서, 상기 저장 챔버로부터 각각의 흡입 섹션으로의 전이의 크기는 다양할 수 있으며, 여기서 상기 제 2 성분의 점성도 고려되야 한다. 만약, 상기 제 2 성분이 낮은 점성을 가질 경우, 그와 같은 전이는 바람직하게도 상기 제 2 성분이 점성 일관성을 갖는 경우보다 작게 되며, 이 경우 상기 벽 섹션들이 생략될 수 있다.
본 발명에 따르면, 상기 2개의 성분들은 상기 성분들이 흡입구들을 통해 축 방향으로, 즉 상기 길이 방향 축과 평행하게 유동하도록 상기 흡입구들을 통해 상기 혼합기로 공급된다. 거기에서 상기 흡입구들은 원통형 또는 원추형 노즐로서 설계될 수 있다. 다음에 상기 성분들은 상기 제 1 채널 또는 제 2 채널에서 본질적으로 상기 길이 방향 축을 가로질러 연장하는 평면에 대해 90°만큼 편향된다. 다음에, 상기 성분들이 각각의 채널들로부터 상기 커버의 중앙 개구를 통해 유동할 때, 상기 성분들은 다시 상기 길이 방향 축과 본질적으로 평행하게 유동하도록 다시 90°만큼 편향된다.
상기 제 2 성분이 추가로 상기 저장 챔버들 또는 제 2 채널의 흡입 섹션으로 전환되는 동안, 상기 제 1 성분은 본질적으로 직선으로 방사상 내향으로 유동할 수 있다. 본 발명에 따른 혼합기의 적합한 실시예에 따르면, 상기 투입부는 상기 흡입구들이 개방되는 상기 커버의 반대편에 저부를 가진다. 거기에서, 상기 저부는 특히 상기 저부가 상기 제 1 흡입구로부터 상기 커버에 접근하는 방식으로 적어도 상기 제 1 채널의 영역에서 상기 커버의 평면과 각도를 갖고 연장할 수 있다. 이는 상기 제 1 채널에 있는 동안 상기 제 1 채널을 통해 유동하는 제 1 성분을 상기 혼합 챔버 방향으로 편향시키는 효과를 갖는다. 따라서, 상기 제 1 성분은 예를 들면 리본 형태로 상기 혼합 챔버로 공급된다.
또한, 본 실시예에 있어서 상기 제 1 성분은 상기 제 1 흡입부로부터 상기 제 1 채널로 전이되는 동안 그리고 상기 제 1 채널로부터 상기 중앙 개구로 전이되는 동안 90° 미만으로 편향된다. 이 경우 상기 제 1 성분에 대한 유동 저항이 감소한다. 본 실시예에 있어서 상기 제 1 채널의 단면적을 감소시키기 않기 위하여, 상기 제 1 채널은 예를 들면 상기 길이 방향을 가로지르는 방향으로 원뿔형으로 확장하는 단면을 가질 수 있다.
상기 저장 챔버들의 크기는 예를 들면 먼저 진행하는 제 2 성분들의 기대량에 대응한다. 이를 위해, 상기 저장 챔버들은 상기 제 2 흡입구의 중간으로부터 상기 길이 방향 축을 중심으로 140° 내지 175°, 특히 155° 내지 165°만큼, 예를 들면 160°만큼 연장할 수 있다. 이는 예를 들어 혼합비가 1:10, 1:5, 1:4 및 1:2인 치과용 인상재(dental impression material)를 위해 좋은 결과를 제공한다.
유동 저항의 증가를 발생시키는 수축을 피하기 위해, 혼합될 성분들의 용적비는 바람직하게는 상기 제 1 채널 및 제 2 채널의 단면적들의 비에 대응한다.
본 발명은 또한 정적 혼합기, 특히 상술된 타입의 정적 혼합기에서 제 1 성분과 제 2 성분을 혼합하기 위한 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 방법은 상기 성분들이 흡입구들을 통해 투입부로 서로 별도로 보내져, 상기 제 1 성분은 제 1 채널을 통해 그리고 추가로 커버의 중앙 개구를 통해 혼합 챔버로 보내지며, 제 2 채널 내의 상기 제 2 성분은 먼저 저장 챔버들로 보내지는 것을 특징으로 한다. 적어도 50%, 특히 적어도 80%까지 상기 제 2 성분으로 채워질 때만, 상기 제 2 성분은 흡입 섹션들을 통해 그리고 추가로 상기 커버의 중앙 개구를 통해 상기 혼합 챔버로 보내지고, 상기 2개의 성분들은 혼합 요소에서 다중 편향에 의해 함께 혼합된다. 이 경우 시작부터 양호한 혼합 결과를 얻을 수 있다.
이 방법을 사용하여 2개의 성분들을 잘 혼합하기 위해, 상기 제 1 성분의 리본형 스트랜드가 상기 커버의 중앙 개구를 통해 보내지는 것이 특히 바람직하며, 상기 스트랜드는 상기 제 2 성분의 리본형 스트랜드에 의해 양쪽 측면 상에 둘러싸인다. 상기 제 2 성분은 상기 제 1 성분을 완전히 둘러싸지 않아도 된다; 오히려, 상기 제 1 성분의 스트랜드들이 상기 제 2 성분의 각각의 스트랜드들 사이에 배열되는 것으로 충분하다.
다음에, 본 발명은 예시적 실시예들을 기초로 하고 도면들을 참고로 하여 더욱 상세하게 설명될 것이다. 여기서, 기술되고 그리고/또는 비유적으로 표현되는 모든 특징들은, 청구항들에 요약된 방법 또는 서로에 대한 의존성에 관계없이, 개별적으로 또는 임의의 조합으로 본 발명의 목적을 구성한다.
도 1a는 카트리지와 함께, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 혼합기를 나타내는 도면.
도 1b는 도 1a에 따른 혼합기 부품들에 대한 분해도.
도 1c는 도 1a에 따른 혼합기의 단면도.
도 1d는 도 1a에 따른 혼합기의 투입부에 대한 평면도.
도 1e는 도 1a에 따른 혼합기의 투입부에 대한 사시도.
도 1f는 도 1a에 따른 혼합기의 투입부의 A-A 라인에 따른 단면도.
도 2a는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 혼합기의 투입부에 대한 평면도.
도 2b는 도 2a에 따른 혼합기의 투입부에 대한 사시도.
도 2c는 도 2a에 따른 혼합기의 투입부의 C-C 라인에 따른 단면도.
도 3a는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 혼합기의 투입부에 대한 평면도.
도 3b는 도 3a에 따른 혼합기의 투입부에 대한 사시도.
도 3c는 도 3a에 따른 혼합기의 투입부의 D-D 라인에 따른 단면도.
도 1b는 도 1a에 따른 혼합기 부품들에 대한 분해도.
도 1c는 도 1a에 따른 혼합기의 단면도.
도 1d는 도 1a에 따른 혼합기의 투입부에 대한 평면도.
도 1e는 도 1a에 따른 혼합기의 투입부에 대한 사시도.
도 1f는 도 1a에 따른 혼합기의 투입부의 A-A 라인에 따른 단면도.
도 2a는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 혼합기의 투입부에 대한 평면도.
도 2b는 도 2a에 따른 혼합기의 투입부에 대한 사시도.
도 2c는 도 2a에 따른 혼합기의 투입부의 C-C 라인에 따른 단면도.
도 3a는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 혼합기의 투입부에 대한 평면도.
도 3b는 도 3a에 따른 혼합기의 투입부에 대한 사시도.
도 3c는 도 3a에 따른 혼합기의 투입부의 D-D 라인에 따른 단면도.
도 1a는 카트리지(2)와 함께, 혼합될 성분들을 갖는 2개의 챔버들(3, 4)을 포함하는 본 발명에 따른 혼합기(1)를 도시한다. 도시된 실시예에 있어서, 상기 챔버(3)는 상기 챔버(4)보다 훨씬 더 작은 단면을 가져서, 동일한 피스톤이 각각의 챔버들에서 진행할 때 1:1에서 벗어나는 성분들의 혼합비가 상기 혼합기(1)에서 생성된다.
상기 혼합기(1)는 도시된 실시예들에서 3개의 구성 요소들, 즉 하우징(5), 혼합 요소(6) 및 투입부(7)를 갖는다. 상기 하우징(5)에는 숫나사(8)가 구비되며, 상기 혼합기(1)는 상기 숫나사에 의해 (여기에 도시되지 않은) 암나사를 갖는 카트리지(2)와 연결될 수 있다. 상기 카트리지(2)의 챔버들(3, 4)에는, 예를 들면 흡입구들(9, 10)을 방출구들 내로 삽입함으로써 상기 혼합기(1)의 흡입구들(9, 10)과 연결될 수 있는, (여기에 도시되지 않은) 각각의 방출구들이 제공된다. 상기 챔버들(3, 4)의 단면비에 대응하여, 상기 흡입구(9)의 단면은 상기 흡입구(10)의 단면보다 작다는 사실을 도 1c로부터 알 수 있다. 그러나, 흡입 노즐들로서 형성된 상기 흡입구들(9, 10)의 외경은 바람직하게도 동일하다.
상기 혼합기(1)를 상기 카트리지(2)에 정렬하기 위해, 원통형 흡입구들(9, 10) 너머로 돌출하는 안내 돌출부(10)가 상기 투입부(7)에 제공된다. 상기 안내 돌출부(11)는 (여기에 상세히 도시되지 않은) 상기 카트리지(2)의 개구 내로 삽입되어서, 상기 흡입구들(9, 10)은 상기 대응하는 카트리지(2)의 방출구들과 정렬될 수 있다. 상기 혼합기(1)를 상기 카트리지(2)에 장착하기 위해, 상기 하우징(5)은 상기 투입부(7)에 대해 회전되며, 그로 인해 상기 나사(8)는 대응하는 카트리지의 나사 안으로 나사체결된다.
도시된 실시예에 있어서, 혼합 요소(6)는 정방형 단면으로 형성되며 따라서 상기 하우징(5)의 혼합 챔버 내에 회전 고정 방식으로 유지되며, 상기 챔버도 또한 내부가 정방형 형상을 갖는다. 상기 혼합기(1)를 고정 또는 고정 해제시키기 위해, 상기 하우징(5)과 상기 혼합 요소(6)는 상기 투입부(7)에 대해 회전된다.
상기 혼합 요소(6)는 상기 투입부(7)와 마주하는 측면 상에 커버(12)를 가지며, 상기 커버(12)는 본질적으로 플랜지형 칼라로서 상기 혼합 요소(6)로부터 방사상 외향으로 돌출한다. 중앙 개구(13)가 상기 커버(12)에 형성되며, 도시된 실시예에 있어서 상기 개구(13)는 상기 혼합기(1)의 길이 방향 축(I)과 동심원으로 배열된다. 성분들은 상기 개구(13)를 통해 상기 혼합 챔버로 진입할 수 있으며, 상기 성분들을 혼합하기 위한 상기 혼합 요소(6)에서 편향된다.
상기 혼합기(1)의 투입부(7)는 도 1d 내지 도 1f에 도시되어 있다. 상기 투입부(7)에는 그의 외주에 환상 비드(14)가 제공되며, 상기 환상 비드(14)는 상기 그의 축 둘레로 자유롭게 회전할 수 있는 방식으로 상기 하우징(5)에 장착하도록 작용한다. 환상 홈(15)을 갖는 영역이 상기 환상 비드(14) 내에 방사상으로 제공되며, 상기 하우징(5)의 환상 돌출부는 상기 투입부(7)에 대항하여 상기 하우징(5)을 밀봉시키기 위해 상기 환상 홈과 결합될 수 있다(도 1c 참고). 원형 벽(16)이 상기 홈(15) 내에 방사상으로 형성되며, 상기 벽(16)은 상기 성분들이 2개의 채널들을 통해 상기 흡입구들(9, 10)로부터 상기 하우징(13)으로 그리고 상기 혼합 챔버 내로 보내질 수 있는 영역을 둘러싼다.
상대적으로 작은 용적의 성분을 위한 제 1 채널(17)이 상기 제 1 흡입구(9)로부터 상기 중앙 개구(13)가 상기 커버(12)에 형성되는 영역으로 방사상 내향으로 연장한다. 따라서, 상기 제 1 채널(17)은 상기 제 1 흡입구(9)로부터 상기 길이 방향 축(I) 너머로 직선으로 연장한다. 도 1d에서 볼 수 있듯이, 상기 제 1 채널(17)은 원뿔형으로 확장될 수 있다. 도시된 실시예에 있어서, 이것은 상기 제 1 채널(17)의 저부(18)가 상기 제 1 흡입구(9)로부터 상기 커버(12)의 평면, 즉 도 1f의 상부 에지에 접근한다는 사실로 보상된다.
여기에 도시된 제 1 실시예에 있어서, 상기 제 1 채널(17)은 벽 섹션들(18, 19)에 의해 그의 측면들 상에 완전히 밀폐된다. 다시 말해서, 상기 제 1 채널(17)은 오직 상기 제 1 흡입구(9)를 향하는 일 단부에서 그리고 상기 커버(12)의 중앙 개구(13)를 향하는 반대측 중앙 내부 단부에서만 개방된다. 그렇지 않을 경우, 상기 제 1 채널(17)은 상기 커버(12)에 의해 상부를 향해 밀폐된다(도 1e 또는 도 1f 참고).
상기 제 2 채널(20)은 초기에 상기 제 2 흡입구(10)로부터 상기 길이 방향 축(I) 둘레의 곡선으로 그의 측면 상에서 상기 제 1 채널(17)을 구분하는 각각의 벽 섹션(18)까지 연장하는 2개의 저장 챔버들(21)을 갖는다. 상대적으로 용적이 크고, 상기 제 2 흡입구(10)를 통해 상기 제 2 채널(20) 내로 보내지는 제 2 성분은 초기에 원호형 곡선 벽 섹션(19)을 통해 상기 2개의 저장 챔버들(21) 내로 지향된다. 상기 도시된 실시예에 있어서, 상기 저장 챔버들(21)은 원호형 벽 섹션들(22)에 의해 안쪽으로 구분된다.
원호형 벽부들(22)과 곡선 벽 섹션(19) 사이에는 각각의 저장 챔버(21)와 방사상 내측에 위치된 흡입 섹션(23)을 연결하는 각각의 통로들이 형성된다. 상기 제 1 채널(17)의 양쪽 측면들 상에 형성된 흡입 섹션들(23)은 상기 채널(17)과 반대 방향으로 연장하며 또한 상기 커버(12)의 중앙 개구(13)로 개방된다. 다시 말해서, 상기 제 1 성분의 대략적인 리본형 스트랜드는 상기 중앙 개구(13)를 통해 진행하고, 상기 스트랜드는 상기 제 2 성분의 대략적인 리본형 스트랜드에 의해 양쪽 측면들 상에 둘러싸인다.
상기 곡선 벽 섹션(19)이 상기 제 2 흡입구(10)에 직접 인접하게 배치되어, 상기 제 2 성분은 혼합 공정의 시작시 상기 저장 챔버(21) 내로 유동하고, 상기 저장 챔버들(21)이 예를 들어 적어도 80%까지 거의 충전된 경우, 높은 압력의 결과로만 상기 흡입 섹션들(23) 내로 보내진다. 따라서, 혼합 공정의 시작시, 상기 제 1 성분은 상기 제 1 채널(17)을 통해 상기 제 2 성분에 의해 방해받지 않는 혼합 챔버로 유동할 수 있다. 이 경우 먼저 진행할 수 있는 상기 제 2 성분이 상기 혼합 챔버로의 상기 제 1 성분의 유입을 방해하거나 심지어 억제하는 것을 방지한다. 이는 시작부터 양호한 혼합비를 유발한다.
본 발명의 제 2 실시예가 도 2a 내지 도 2c에 도시되어 있으며, 여기서는 상기 제 1 실시예와 비교하여, 혼합기(1)의 투입부(7)에 있어서 채널들(17, 20)의 기하학적 구조만 변경된다.
상기 제 1 채널(17)은 순차적으로 상기 제 1 흡입구(9)로부터 시작해서 상기 중앙 개구(13)가 상기 커버(12)에 형성되는 영역으로 직선을 따라 방사상 내향으로 연장한다. 상기 제 1 채널(17)은 순차적으로 벽 섹션들(24)에 의해 그리고 상기 제 1 흡입구(9)와 반대쪽 측면 상의 곡선 벽 섹션(25)에 의해 측면으로 구분된다. 거기서, 상기 측면 벽 섹션들(24)은 부분적으로 원호형 방식으로 연장하여, 상기 곡선 벽 섹션(25)과 함께 상기 제 1 채널(17)의 중앙 원형 영역을 둘러싼다.
이와 같은 상기 제 1 채널(17)의 중앙 원형 영역은 동시에 상기 제 2 성분을 위한 제 2 채널(20)의 흡입 영역(23)을 형성한다. 이를 위해, 각각의 통로들이 상기 곡선 벽 섹션(25)의 양쪽 측면들 상의 측면 벽 섹션(24)에 형성된다. 상기 측면 벽 섹션들(24)은 순차적으로 상기 제 2 채널(20)의 원호형 저장 챔버들(21)을 상기 흡입 영역들(23) 및 상기 제 1 채널(17)로부터 분리시킨다. 따라서, 상기 제 1 실시예와 매우 유사하게도, 여기서 상기 제 2 성분은 초기에 이들 저장 챔버들(21)이 적어도 대부분 충전될 때까지 상기 곡선 벽 섹션(25)에 의해 편향되는 상기 저장 챔버들(21) 내로 유동하고, 다음에 상기 제 1 챔버(17)의 유동 방향에 대항하는 2개의 통로를 통해 상기 흡입 영역들(23) 내로 보내지고, 이로부터 2개의 성분들은 상기 중앙 개구(13)를 통해 상기 혼합 챔버로 함께 진입한다.
따라서, 이와 같은 본 발명의 제 2 실시예에 있어서, 상기 2개의 성분들은 상기 중앙 개구(13)를 통해 상기 혼합 챔버 내로 통과하기 바로 직전에 서로 접촉하며, 여기서 다시 상기 제 1 성분의 대략적인 리본형 스트랜드가 상기 제 2 성분의 대략적인 리본형 스트랜드에 의해 양쪽 측면 상에서 둘러싸인다.
도 2c에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 채널(17)의 저부(18)는 본 예시적 실시예의 경우 상기 커버(12)에 의해 한정되는 평면, 즉 도 2c의 벽(16)의 상부 엣지와 본질적으로 평행하게 연장한다.
본 발명의 제 3 실시예가 도 3a 내지 도 3c에 도시되어 있으며, 여기서는 처음 두 실시예들과 비교할 때, 상기 혼합기(1)의 투입부(7)에 있어서 상기 채널들(17, 20)의 기하학적 구조만 변경된다.
상기 제 3 실시예는 본질적으로 상기 제 1 채널(17)의 설계에 대해 상기 제 1 실시예와 대응하며, 직선을 따라 방사상 내향으로 연장되는 채널, 소정 각도로 상승하는 저부(18), 및 측면들 상의 상기 제 1 채널(17)을 완전히 둘러싸는 벽 섹션들(26, 27)을 갖는다.
상기 제 2 채널(20)은 순차적으로 원형 저장 챔버들(21)을 가지며, 상기 제 2 성분이 상기 흡입구(10)로부터 진입함에 따라 상기 곡선 벽 섹션(27)에 의해 상기 저장 챔버들 내로 편향된다. 또한, 상기 제 2 채널(20)에는 상기 저장 챔버들(21) 내에 방사상으로 위치하는 흡입 섹션들(23)이 있으며, 상기 흡입 섹션들(23)을 통해 상기 제 2 성분은 상기 커버(12)의 중앙 개구(13)로 보내진다. 그러나, 상기 제 1 실시예와 비교하여, 상기 제 3 실시예에서는 벽 섹션들이 생략되고, 상기 저장 챔버(21)를 상기 흡입 섹션들(23)로부터 분리한다. 따라서, 상기 저장 챔버(21) 및 흡입 섹션(23)용으로 이용 가능한 용적은 상기 제 1 실시예에서보다 크다.
도시된 3개의 실시예들 모두는 상기 제 1 성분, 예를 들어 치과 재료의 촉매 성분이 상기 제 1 채널(17)의 제 1 흡입구(9)로부터 직선으로 방사상 내향으로 그리고 그로부터 상기 중앙 개구(13)를 통해 상기 혼합 챔버 내로 보내진다는 공통점을 갖는다. 한편, 도시된 3개의 실시예들 모두에 있어서, 상기 제 2 성분은 초기에 상기 제 2 흡입구(10)에 직접 인접하는 곡선 벽 섹션(19, 25 또는 27)에 의해 2개의 부분 스트림들로 분리되고, 원호를 따라 상기 저장실들(21) 내로 보내지며, 상기 도시된 예들의 저장실들(21)은 상기 길이 방향 축(I)을 중심으로 약 160°만큼 원호형으로 연장된다. 오직 상기 저장 챔버들(21)이 적어도 대부분 충전될 때만, 상기 제 2 성분이 상기 저장 챔버들(21)에 대해 방사상 내측에 위치하는 흡입 섹션들(23)로 진입하고, 여기서부터 상기 중앙 개구(13)를 통해 상기 혼합 챔버 내로 진행한다.
상기 제 1 채널(17) 및 상기 제 2 채널(20)의 기하학적 구조로 인해, 상기 제 1 성분의 대략적인 리본형 스트랜드가 생성될 뿐만 아니라 상기 제 2 성분의 2개의 대략적인 리본형 스트랜드들이 생성되고, 상기 제 2 성분의 2개의 스트랜드들 사이에 상기 제 1 성분의 스트랜드가 위치한다. 상기 성분들은 상기 중앙 개구(13)를 통해 3층 형태로 상기 혼합 챔버 내로 보내진다. 먼저 진행될 수 있는 상기 제 2 성분의 일부분의 수집물과 상기 제 1 성분을 상기 저장 챔버들(21)에서 결합하면, 매우 우수한 혼합 결과가 보장된다.
1
혼합기
2 카트리지
3, 4 챔버
5 하우징
6 혼합 요소
7 투입부
8 숫나사
9 제 1 흡입구
10 제 2 흡입구
11 안내 돌출부
12 커버
13 중앙 개구
14 환상 비드
15 홈
16 벽
17 제 1 채널
18 벽 섹션
19 곡선 벽 섹션
20 제 2 채널
21 저장 챔버
22 벽 섹션
23 흡입 섹션
24 벽 섹션
25 곡선 벽 섹션
26 벽 섹션
27 곡선 벽 섹션
I 길이 방향 축
2 카트리지
3, 4 챔버
5 하우징
6 혼합 요소
7 투입부
8 숫나사
9 제 1 흡입구
10 제 2 흡입구
11 안내 돌출부
12 커버
13 중앙 개구
14 환상 비드
15 홈
16 벽
17 제 1 채널
18 벽 섹션
19 곡선 벽 섹션
20 제 2 채널
21 저장 챔버
22 벽 섹션
23 흡입 섹션
24 벽 섹션
25 곡선 벽 섹션
26 벽 섹션
27 곡선 벽 섹션
I 길이 방향 축
Claims (11)
- 2개의 성분들을 혼합하기 위한 정적 혼합기로서, 상기 혼합기는 중앙의 길이 방향 축(I)을 갖는 혼합 챔버를 한정하고 혼합 요소(6)가 수용되는 하우징(5), 및 제 1 흡입구(9) 및 상기 제 1 흡입구와 정반대편의 제 2 흡입구(10)를 구비한 투입부(7)를 포함하며, 상기 투입부(7)는 자유롭게 회전할 수 있는 방식으로 상기 하우징(5)에 연결되고, 상기 투입부(7) 내에서 상기 제 1 흡입구(9)와 상기 혼합 챔버 사이에는 제 1 채널(17)이 형성되고 상기 제 2 흡입구(10)와 상기 혼합 챔버 사이에는 제 2 채널(20)이 형성되며, 각각의 채널들은 상기 투입부(7)에 형성된 벽들(16, 18, 19, 22, 24, 25, 26, 27) 및 커버(12)에 의해 구분되는, 상기 정적 혼합기에 있어서,
상기 제 1 채널(17)은 상기 제 1 흡입구(9)로부터 방사상 내향으로 연장하며 상기 커버(12)의 중앙 개구(13)로 개방되고,
상기 제 2 채널(20)은 상기 혼합 챔버에 연결되지 않으며 각각 상기 제 2 흡입구(10)로부터 상기 제 1 채널(17)을 구분하는 벽(17)까지 환형 세그먼트 형상으로 연장하는 저장 챔버들(21)로서 2개의 부분 채널들 및 상기 저장 챔버들(21) 내에 방사상으로 위치하며 상기 혼합 챔버에 연결되는 2개의 흡입 섹션들(23)을 가지며,
상기 흡입 섹션들(23)은 각각의 상기 저장 챔버들(21)에서 분기되고 상기 제 1 채널(17)과 반대 방향으로 내향으로 연장되고 상기 커버(12)의 중앙 개구(13)로 개방되는 것을 특징으로 하는 하는 정적 혼합기. - 제 1 항에 있어서, 상기 흡입 섹션들(23)은 각각 벽 섹션(19, 25, 27)에 의해 서로 이격된 위치들에서 상기 저장 챔버들(21) 중 하나에서 분기되고,
상기 벽 섹션(19, 25, 27)은 상기 제 1 흡입구(9)와 반대편에 위치되는 상기 제 1 채널(17)의 단부를 형성하는 것을 특징으로 하는 정적 혼합기. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 제 1 채널(17)은 벽 섹션들(18, 26)에 의해 상기 흡입 섹션들(23)로부터 분리되거나, 또는
상기 흡입 섹션들(23)은 상기 커버(12)의 중앙 개구(13) 영역에서 상기 제 1 채널(17)로 개방되는 것을 특징으로 하는 정적 혼합기. - 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 1 채널(17)은 상기 제 1 흡입구(9)로부터 상기 길이 방향 축(I)을 따라 연장하는 것을 특징으로 하는 정적 혼합기.
- 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 저장 챔버들(21)은 원형 벽 섹션들(22, 24)에 의해 상기 흡입 섹션들(23)로부터 분리되는 것을 특징으로 하는 정적 혼합기.
- 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 투입부(7)는 상기 흡입구들(9, 10)이 개방되는 상기 커버(12)의 반대편에 저부(18)를 가지며,
상기 저부(18)는 적어도 상기 제 1 채널(17)의 영역에서 상기 커버(12)의 평면과 각도를 갖고 연장하며 상기 제 1 흡입구(9)로부터 시작하여 상기 커버(12)에 접근하는 것을 특징으로 하는 정적 혼합기. - 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 1 채널(17)은 상기 길이 방향 축(I)에 대해 횡 방향으로 원뿔형으로 확장되는 단면을 갖는 것을 특징으로 하는 정적 혼합기.
- 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 저장 챔버들(21)은 상기 제 2 흡입구(10)의 중간으로부터 상기 길이 방향 축(I)을 중심으로 140° 내지 175°, 특히 155° 내지 165°만큼 연장하는 것을 특징으로 하는 정적 혼합기.
- 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 예를 들면, 1:2, 1:4, 1:5 또는 1:10과 같은, 혼합될 성분들의 용적비는 상기 제 1 채널(17) 및 상기 제 2 채널(20)의 단면적들의 비에 대응하는 것을 특징으로 하는 정적 혼합기.
- 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 2개의 흡입구들(9, 10)은 각각 동일한 외경을 갖는 흡입 노즐들로서 형성되며, 상기 흡입 노즐들의 내경은 서로 상이한 것을 특징으로 하는 정적 혼합기.
- 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 따른 정적 혼합기(1)에서 제 1 성분과 제 2 성분을 혼합하는 방법으로서,
상기 성분들은 서로 별개로 흡입구들(9, 10)을 통해 투입부(7)로 보내지고, 상기 제 1 성분은 제 1 채널(17)을 통해 그리고 커버(12)의 중앙 개구(13)를 통해 혼합 챔버로 보내지며, 상기 제 2 성분은 제 2 채널(20) 내에서 먼저 저장 챔버들(21)이 적어도 50% 특히 적어도 80%까지 상기 제 2 성분으로 채워질 때까지 상기 저장 챔버로 보내진 다음에만 흡입 섹션들(23)을 통해 그리고 상기 커버(12)의 중앙 개구(13)를 통해 상기 혼합 챔버로 보내지고, 상기 2개의 성분들은 혼합 요소(6)에서 다중 편향에 의해 혼합되는 혼합 방법.
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