CN110869113A - 二液混合型注入器的回转式搅拌器 - Google Patents

二液混合型注入器的回转式搅拌器 Download PDF

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Abstract

在行星齿轮机构中，在壳体中需要内齿轮。在壳体(1)内的混合空间(5)中收纳驱动转子(2)和从动转子(3、3a)，在壳体(1)的上部形成向混合空间(5)流入药液的流入路(13、13a)，并且在所述壳体(1)的下部形成混合液的流出路(14)，混合空间(5)使驱动转子(2)和从动转子(3、3a)能够旋转，并且形成为能够限制驱动转子(2)和从动转子(3、3a)的位置，通过使驱动转子(2)和从动转子(3、3a)啮合，从而在使从动转子(3、3a)的下端位于混合空间(5)的底部的上方，并使从动转子(3、3a)的上端位于盖体(4)的下表面的下方的状态下，能够随着驱动转子(2)的旋转而使从动转子(3、3a)向反方向旋转，由此不必在壳体(1)设置从动转子(3、3a)的收纳姿态维持单元，仅通过将从动转子(3、3a)与驱动转子(2)啮合并收纳在混合空间(5)内，就能够在固定位置旋转。

Description

二液混合型注入器的回转式搅拌器
技术领域
本发明涉及在铸型、成形、涂装等中混合两种药液并排出的多液混合型注入器的回转式搅拌器。
背景技术
以往，作为具备1个驱动转子和多个从动转子的混合两种流体的搅拌器，可举出如下结构：具有1个“central spindle”(以下称作驱动转子)和12个“planet spindles”(以下称作从动转子)，从形成于“housing”(以下称作壳体)的上部的“bore19、26”(以下称作药液流入路)向“chamber”(以下称作混合空间)中注入两种流体，并使混合流体从壳体的下部排出(例如，参照专利文献1)；或者具有1个“drive shaft”(以下称作驱动转子)和10个“conveying shafts”(以下称作从动转子)，从形成于“housing”(以下称作壳体)的上部的“feed aperture”(以下称作药液流入路)和“flange”(以下称作药液流入路)向“chamber”(以下称为混合空间)中注入两种流体，并使混合流体从壳体的下部排出(例如，参照专利文献2)。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：美国专利第5106198号说明书
专利文献2：美国专利第5108711号说明书
发明内容
发明要解决的问题
但是，在上述现有技术中，由于驱动转子和与该驱动转子啮合的从动转子是所谓的“行星齿轮机构”，因而必须在外壳上形成内齿轮(参照专利文献1的图4中的“10a”和专利文献2的图3中的“24”，从而存在壳体的结构变得复杂等亟待解决的课题。
用于解决课题的手段
本发明基于上述现有技术，鉴于在行星齿轮机构中壳体需要内齿轮的课题，提出如下结构，在壳体内并排收纳1个驱动转子和2个从动转子，利用盖体封闭所述壳体的上方开口部，所述壳体具有收纳所述驱动转子和所述从动转子的混合空间，在所述壳体的上部形成在所述混合空间的上部打开形成出口的2条药液流入路，并且在所述壳体的下部形成混合液的流出路，所述混合空间形成为能够旋转所述驱动转子和所述从动转子，并且能够限制所述驱动转子和所述从动转子的位置，所述驱动转子具有：驱动转子主体，其具有螺旋叶片；以及连结部，其一体形成于该驱动转子主体的上部，并且贯穿所述盖体，所述从动转子仅由具有螺旋叶片的从动转子主体构成，该螺旋叶片以与所述驱动转子的螺旋叶片相同的间距反向卷绕，所述盖体封闭所述混合空间的上方开口部，在中央形成所述连结部的通孔，通过使所述驱动转子与所述从动转子啮合，从而在使所述从动转子的下端位于比所述混合空间的底部靠上方的位置处，并使所述从动转子的上端位于比所述盖体的下表面靠下方的位置的状态下，随着所述驱动转子的旋转，能够使所述从动转子在固定位置向反方向旋转，由此即使不在壳体设置维持从动转子在混合空间内的收纳姿态的手段，仅通过使该从动转子与驱动转子啮合并收纳于混合空间内，就能够使从动转子在固定位置处旋转，从而解决上述课题。
发明效果
总之，本发明构成为在壳体内并排收纳1个驱动转子和2个从动转子，利用盖体封闭所述壳体的上方开口部，所述壳体具有收纳所述驱动转子和所述从动转子的混合空间，在所述壳体的上部形成在所述混合空间的上部打开形成出口的2条药液流入路，并且在所述壳体的下部形成混合液的流出路，所述混合空间形成为能够旋转所述驱动转子和所述从动转子，所述混合空间形成为能够旋转所述驱动转子和所述从动转子，并且能够限制所述驱动转子和所述从动转子的位置，所述驱动转子具有：驱动转子主体，其具有沿上下方向整体范围形成的螺旋叶片；以及连结部，其一体形成于该驱动转子主体的上部，并且贯穿所述盖体，所述从动转子仅由具有沿上下方向整体范围形成的螺旋叶片的从动转子主体构成，该螺旋叶片以与所述驱动转子的螺旋叶片相同的间距反向卷绕，所述盖体封闭所述混合空间的上方开口部，在中央形成所述连结部的通孔，因而对比专利文献1中从动转子与壳体的内壁面之间较宽而仅能够混合从动转子周边的合流药液，而专利文献2中假使仅通过从动转子能够进行混合，由于多条药液流入路形成于混合空间的下方部位，因而仅能够在混合空间的下方区域混合合流药液，因此在专利文献1、2的结构中，无法对被注入到混合空间内的两种药液在将它们从壳体的下部排出之前均匀地进行混合，从而无法得到均质的混合液，对此，本发明的结构通过3个转子能够对在混合空间内充满的状态下从上方向下方被加压输送的两种药液可靠地进行搅拌混合，因而能够高效地进行混合而能够高效地推进硬化，因此能够以适当的量制造出由最优材质构成的产品。
所述混合空间形成为能够使所述驱动转子和所述从动转子旋转，并且能够限制所述驱动转子和所述从动转子的位置，通过使所述驱动转子和所述从动转子啮合，从而在使所述从动转子的下端位于所述混合空间的底部的上方，并使所述从动转子的上端位于所述盖体的下表面的下方的状态下，能够随着所述驱动转子的旋转而使所述从动转子在固定位置处向反方向旋转，因此仅通过将从动转子与驱动转子啮合并收纳在混合空间内，就能够使从动转子在固定位置旋转，因此可不需要维持从动转子在混合空间内的收纳姿态的手段，能够简化壳体的形状。
所述驱动转子主体和从动转子主体形成为将右旋转螺旋状元件和左旋转螺旋状元件以对齐螺旋中心轴的方式交替串联为一体的形状，所述驱动转子主体和所述从动转子主体彼此同级的元件的螺旋方向相反，因此在合流药液通过驱动转子主体和从动转子主体时，会被施加分割、转换、反转作用，从而能够更高效地进行混合。
由于使所述驱动转子的旋转方向与最上级的螺旋状元件的旋转方向相反，因此通过将刚注入到壳体内的药液向上方推起，从而在混合空间的上部不会产生空气滞留，因此停止后残留在混合空间内的合流药液不会强势地向外部流出，能够良好地保持现场环境。
所述药液流入路中的一条形成为从所述壳体的外侧面的入口到达在混合空间的上部中央开口的出口，从而能够从上部向所述混合空间中的所述驱动转子的收纳区域注入该条药液流入路的药液，所述药液流入路中的另一条形成为其下游侧从所述壳体的外侧面的入口分支为2条，并到达在所述混合空间的上部两侧开口的出口，从而能够从上部向所述混合空间中的所述从动转子的收纳区域注入该另一条药液流入路的药液，因此能够使两种药液瞬时遍及混合空间整体范围并通过3个转子进行混合，因此能够更为可靠地对两种药液进行搅拌混合等，其实用效果非常大。
附图说明
图1是本发明的回转式搅拌器的中央纵剖视图。
图2是图1的回转式搅拌器的中央横剖视图。
图3是图1的回转式搅拌器的水平剖视端面图。
图4是将图1的回转式搅拌器的盖体取下后的状态的俯视图。
图5(a)是壳体的中央纵剖视图。
图5(b)是壳体的中央横剖视图。
图6是驱动转子和从动转子的主视图。
图7是本发明的回转式搅拌器的实施例3的纵剖视图。
具体实施方式
如图7所示，本发明的回转式搅拌器被固定在二液混合型注入器A的头部B上，基本而言其具有壳体1、并排收纳在该壳体1内的1个驱动转子2和2个从动转子3、3a、以及封闭壳体1的上方开口部的盖体4。
壳体1具有收纳驱动转子2和从动转子3、3a的混合空间5、以及盖体4的收纳空间6。
混合空间5形成为能够使驱动转子2和从动转子3、3a旋转，并且能够限制驱动转子2和从动转子3、3a的位置。
驱动转子2具有：驱动转子主体8，其具有螺旋叶片7(、7a)；以及连结部9，其一体形成在该驱动转子主体8的上部，并且贯穿盖体4而能够与头部(未图示)侧的驱动轴S的下端连结。
各从动转子3、3a仅由具有螺旋叶片10(、10a)的从动转子主体11构成，该从动转子主体11与驱动转子主体8呈镜面对称形状，螺旋叶片10(、10a)以与驱动转子2的螺旋叶片7(、7a)相同的间距而反向卷绕，通过使两者啮合，从而能够随着驱动转子2的旋转而使从动转子3、3a向反方向旋转。
盖体4嵌入收纳空间6，封闭混合空间5的上方开口部，并在中央形成驱动转子2的连结部9的通孔12。
在壳体1的上部形成有在混合空间5的上部开设出口的2条药液的流入路13、13a，在壳体1的下部形成有混合液的流出路14。
一条药液流入路形成为从壳体1的外侧面的入口到达在混合空间5的上部中央的出口，从而能够从上部向混合空间5中的驱动转子2的区域注入该条药液流入路的药液，另一条药液流入路形成为在比壳体1的外侧面的入口靠下游侧的位置分支为2条，并到达混合空间5的上部两侧的出口，从而能够从上部向混合空间5中的从动转子3、3a的区域注入另一条药液流入路的药液，能够在使两种药液充满混合空间5内的状态下通过驱动转子2和从动转子3、3a进行混合。
实施例1
如图1至图4所示，本发明的回转式搅拌器具有：塑料制的壳体1；并列配置的塑料制的中央的驱动转子2和与该驱动转子2直径相同的两侧的从动转子3、3a；以及塑料制的盖体4。
如图5(a)和图5(b)所示，壳体1将盖体4的收纳空间6形成为直径大于混合空间5的长度方向上的宽度，并成为与混合空间5中心同心的扁平圆筒空间。
如图3所示，混合空间5通过将直径比驱动转子2和从动转子3、3a略大的3个圆筒空间17、18、18a的一部分重叠且并列配置而形成。
如图6所示，驱动转子2具有：驱动转子主体8，其将具有右旋转180度状态的2个螺旋叶片部件20、20a的3个左旋转螺旋状元件21、21a、21b和具有左旋转180度状态的2条螺旋叶片部件22、22a的2个右旋转螺旋状元件23、23a分别改变90°角度而在螺旋轴方向上交替串联配置而形成为一体；以及该驱动转子主体8的上部的连结部9。
将左旋转螺旋状元件21、21a、21b的螺旋叶片部件20和右旋转螺旋状元件23、23a的螺旋叶片部件22的集合体作为一个螺旋叶片7，并且将左旋转螺旋状元件21、21a、21b的螺旋叶片部件20a和右旋转螺旋状元件23、23a的螺旋叶片部件22a的集合体作为另一个螺旋叶片7a。
如图6所示，从动转子3、3a呈与驱动转子2的驱动转子主体8镜面对称的形状，且仅由从动转子主体11构成，该从动转子主体11由3个右旋转螺旋状元件23、23a、23b和2个左旋转螺旋状元件21、21a构成。
将右旋转螺旋状元件23、23a、23b的螺旋叶片部件22和左旋转螺旋状元件21、21a的螺旋叶片部件20的集合体作为一个螺旋叶片10，并且将右旋转螺旋状元件23、23a、23b的螺旋叶片部件22a和左旋转螺旋状元件21、21a的螺旋叶片部件20a的集合体作为另一个螺旋叶片10a。
另外，优选驱动转子2通过驱动轴S向与最上级的元件(图中为左旋转螺旋状元件21)的螺旋方向相反的方向旋转，伴随于此，从动转子3、3a也向与最上级的元件(图中为右旋转螺旋状元件23)的螺旋方向相反的方向旋转，将刚注入到壳体1内的药液向上方顶推，从而在混合空间5的上部不会产生空气积存。
一条药液流入路13是在壳体1的外侧面设有入口、且在混合空间5的中央上部设有出口的直线状的横孔，并且在混合空间5与收纳空间6的边界级差部25的中央的圆筒空间17的形成有口缘部位的凹部26的立起面上开设形成有出口。
另一条药液流入路13a由以下部分形成：凹部27，其在混合空间5与收纳空间6的边界级差部25上的凹部26的形成部位的相反侧的部位，形成于壳体1内壁面与中央的圆筒空间17之间；直线状的横孔28，其在壳体1的一条药液流入路13的入口的相反侧形成有入口，且在凹部27形成有出口；槽29、29a，其以从边界级差部25的凹部27的两侧部到达两侧的圆筒空间18、18a的方式形成；以及盖体4，其与边界级差部25紧密贴合。
另外，在另一个凹部27的与横孔28的出口的形成面相对的面上形成水平截面三角形状的分流突出部30，从而容易使从横孔28流入凹部27内的另一种药液分流。
混合液流出路14在壳体1的下部中央纵向贯穿形成有向下方突出设置的喷嘴安装部31，能够将混合空间5内的混合液向外部排出。
通过在盖体4的通孔12的中间部形成O形环34用的槽35，使收纳在该槽35内的O形环34在弹性变形的状态下与连结部9的外周面紧贴，从而能够在驱动转子2可旋转的状态下保持对药液的密封功能。
盖体4在嵌入收纳空间6的状态下与边界级差部25和壳体1的内表面紧密贴合。
另外，驱动转子主体8和从动转子主体11优选构成为多个左旋转螺旋状元件21、21a......和右旋转螺旋状元件23、23a......的复合体，例如，虽未图示，但也可以构成为具有在上下方向整体上连续地一体形成的螺旋翼的单体。
另外，在附图上，混合空间5通过将3个圆筒空间17、18、18a的一部分重叠且并列配置而形成，例如，虽未图示，但可形成为如下的截面跑道形状：将长边方向上的宽度设定为能够在与从动转子3、3a的两端之间形成微小间隙的宽度，并且将短边方向上的宽度设定为能够在与驱动转子2和从动转子3、3a之间形成微小间隙的宽度。
下面，对本发明的回转式搅拌器的作用进行说明。
若使驱动转子2旋转，则从动转子3、3a会随之向反方向旋转，被与壳体1的药液流入路13、13a的入口连接的药液压送单元(未图示)压送的两种药液在混合空间5合流。
具体而言，从一条药液流入路13经由一个凹部26而从上方向中央的圆筒空间17注入一种药液，并通过构成另一条药液流入路13a的横孔28、另一个凹部27和槽29、29a从上方向侧方的圆筒空间18、18a注入另一种药液。
通过药液压送机构(未图示)持续压送药液，从而合流药液在内部安装有以充满混合空间5内的状态旋转的驱动转子2和从动转子3、3a的壳体1内通过，在该壳体1内向前端流动，在该过程中，利用1个驱动转子2和2个从动转子3、3a这共计3个转子对两种药液高效地进行混合而有效地进行固化，从而引起化学反应而开始固化，从设置在壳体1的前端的喷嘴7挤出固化树脂，用于各种用途。
在驱动转子2和从动转子3、3a中，呈现与所谓的"静态搅拌器"的内部元件相似的形状，通过形成为该形状，可提高混合液的搅拌混合效率。
另外，优选驱动转子2向与最上级的元件(图中为右旋转螺旋状元件21)的螺旋方向相反的方向旋转，伴随于此，从动转子3、3a也向与最上级的元件(图中为左旋转螺旋状元件23)的螺旋方向相反的方向旋转，从而将刚注入到壳体1内的药液向上方顶推，由此不会在混合空间5的上部产生空气积存，停止后的残存药液不会强势地流出到外部。
另外，在本发明的回转式搅拌器中，设想的情况是作为在固化性树脂的注入作业结束后取下并废弃处理的无需清洗式来使用，然而也可以作为清洗后再使用的清洗式来使用。
这里，进行了本发明的搅拌器(新型搅拌器)和以往类型的搅拌器的比较实验。
新型搅拌器具有包括5个元件的1个驱动转子和2个从动转子，每个转子均为直径6mm、长度17.5mm。
作为以往类型的搅拌器，使用了作为本申请申请人的日本索世工业株式会社生产的商品名为"WONDER MIX SNP-M"(主转子的直径18mm，长度为52mm)的产品。
作为混合对象物，是在6.8Pa·s的糖稀水溶液中，将用碘-碘化钾水溶液着色的糖稀水溶液作为一种药液，并将溶解有硫代硫酸钠的糖稀水溶液作为另一种药液，供应量分别为0.25cc/s，合计为0.5cc/s。
搅拌器的转速为100rpm，通过脱色法使装置内的混合过程可视化，其结果为，在新型搅拌器中，在二液的入口附近混合液变得透明，混合完成，而以往类型的搅拌器在混合操作结束后的出口也残留少许碘的颜色，混合未完成。
通常，在搅拌器内的层流混合是通过无量纲混合时间(混合完成为止的时间与装置的转速之积即总转速)来进行评价的，但由于在本实验中以相同的流量进行评价，因此若以相同的转速进行评价，则能够以距搅拌器内的入口之间的距离来对混合进行评价。
因此，可认为新型搅拌器具有更好的性能。
标号说明
1：壳体；2：驱动转子；3、3a：从动转子；4：盖体；5：混合空间；7：螺旋叶片；8：驱动转子主体；9：连结部；10：螺旋叶片；11：从动转子主体；12：通孔；13、13a：流入路；14：流出路；21、21a...：左旋转螺旋状元件；23、23a...：右旋螺旋状元件；A：多液混合型注入器；B：头部。

Claims (4)

1.一种回转式搅拌器，其固定在多液混合型注入器的头部，其特征在于，
在壳体内并排收纳1个驱动转子和2个从动转子，利用盖体封闭所述壳体的上方开口部，所述壳体具有收纳所述驱动转子和所述从动转子的混合空间，在所述壳体的上部形成在所述混合空间的上部打开形成出口的2条药液流入路，并且在所述壳体的下部形成混合液的流出路，所述混合空间形成为能够旋转所述驱动转子和所述从动转子，并且能够限制所述驱动转子和所述从动转子的位置，
所述驱动转子具有：
驱动转子主体，其具有螺旋叶片；以及
连结部，其一体形成于该驱动转子主体的上部，并且贯穿所述盖体，
所述从动转子仅由具有螺旋叶片的从动转子主体构成，该螺旋叶片以与所述驱动转子的螺旋叶片相同的间距反向卷绕，
所述盖体封闭所述混合空间的上方开口部，在中央形成所述连结部的通孔，通过使所述驱动转子与所述从动转子啮合，从而在使所述从动转子的下端位于比所述混合空间的底部靠上方的位置处，并使所述从动转子的上端位于比所述盖体的下表面靠下方的位置的状态下，随着所述驱动转子的旋转，能够使所述从动转子在固定位置向反方向旋转。
2.根据权利要求1所述的回转式搅拌器，其特征在于，所述驱动转子主体和从动转子主体形成为将右旋转螺旋状元件和左旋转螺旋状元件以对齐螺旋中心轴的方式交替串联为一体的形状，所述驱动转子主体和所述从动转子主体彼此同级的元件的螺旋方向相反。
3.根据权利要求2所述的回转式搅拌器，其特征在于，所述驱动转子的旋转方向与最上级的螺旋状元件的旋转方向相反。
4.根据权利要求1或2或3所述的回转式搅拌器，其特征在于，所述药液流入路中的一条形成为从所述壳体的外侧面的入口到达在混合空间的上部中央开口的出口，从而能够从上部向所述混合空间中的所述驱动转子的收纳区域注入该条药液流入路的药液，所述药液流入路中的另一条形成为其下游侧从所述壳体的外侧面的入口分支为2条，并到达在所述混合空间的上部两侧开口的出口，从而能够从上部向所述混合空间中的所述从动转子的收纳区域注入该另一条药液流入路的药液。
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