Aparato mezclador.

Un aparato (200) mezclador, comprendiendo el aparato:

a) un pozo de mezclado (252)l;

b) un mecanismo de accionamiento que incluye un engranaje (254) estacionario circunferencial sobre una superficie interior del pozo de mezclado;

c) un elemento (240) planetario de mezclado accionado por un engranaje (270) del elemento de mezclado que se engrana con el engranaje estacionario circunferencial, y

d) un elemento (230) de mezclado central posicionado sustancialmente en el centro del pozo de mezclado;.

caracterizado porque

el pozo de mezclado se caracteriza por un volumen interno no superior a 100 ml;

el elemento central de mezclado y el elemento planetario de mezclado son de forma cilíndrica; y

una distancia (A-B) entre el elemento central de mezclado y el elemento planetario de mezclado , o una distancia (C-D) entre el elemento planetario de mezclado y una pared interior del pozo de mezclado es de 1 a 5 mm.

Aparato mezclador Campo de la invención

La presente invención se refiere a un aparato mezclador y a procedimientos de mezclado Antecedentes de la invención

Los mezcladores mecánicos para mezclar componentes de manera homogéneas son bien conocidos. Sus aplicaciones incluyen, pero no se limitan a, la panificación, construcción de edificios y la medicina.

El aparato mezclador para mezclas de gran viscosidad debe estar adaptado a proporcionar una fuerza de cizalla suficiente para seguir moviéndose contra una gran resistencia. En algunos casos, la resistencia aumenta durante el mezclado debido a que la viscosidad de la mezcla aumenta.

Un ejemplo de un caso en el que la viscosidad de la mezcla aumenta durante el mezclado es la preparación de una mezcla de polímero/monómero. Cuando se combinan un polímero y un monómero, empieza una reacción de polimerización. La reacción de polimerización aumenta la longitud media de cadena de polímero en la mezcla y/o produce la reticulación entre cadenas de polímeros. La longitud de cadena de polímero aumentada y/o la reticulación entre las cadenas de polímeros contribuyen a la viscosidad aumentada.

Las mezclas de polimerización se emplean, a menudo, en la formulación de cemento óseo. Un par de polímero/monómero empleado en la formulación de cemento óseo es polimetilmetacrilato/metilmetacrilato (PMMA/MMA). Debido a que los cementos óseos de PMMA/MMA endurecen en forma de sólido, las condiciones de reacción para la reacción de polimerización se ajustan en general de manera que la mezcla de PMMA y MMA produce una fase líquida que dura varios minutos. Esto se consigue típicamente mezclando un líquido de monómero que incluye MMA, y opcionalmente, DMPT y/o HQ, con un polvo de polímero que incluye PMMA y, opcionalmente sulfato de bario y/o BPO y/o estireno. En consecuencia, el equipo mezclado previamente disponible se construye para su uso con una mezcla de polimerización líquida y no es muy apropiado para mezclar cementos altamente viscosos que no tienen sustancialmente fase líquida durante el mezclado.

Las siguientes referencias se citan como generalmente indicativas de tipos de mezcladores que están actualmente disponibles para su uso en la preparación cemento óseo. La lista no pretende ser exhaustiva.

Los documentos US 5.32.2, US 23/174576; US 6.994.465 y US 4.961.647 divulgan el uso de un elemento central de mezclado en combinación con un elemento planetario de mezclado que gira en torno al elemento central de mezclado.

Los documentos US 5.415.474 y US 7.29.163 divulgan un mecanismo de transferencia como parte de un aparato mezclador.

El documento 5.549.381 divulga una escobilla que retira la mezcla adherida de un elemento mezclador con configuración de cinta como a media que el elemento mezcladores retirado del aparato mezclador.

El documento RO 116784, que divulga el preámbulo de la reivindicación 1, divulga un agitador planetario doble empleado para agitar grandes volúmenes de medios de baja y media viscosidad, de donde las incrustaciones y los residuos ¡nsolubles han de ser eliminados. El agitador planetario doble comprende un anillo provisto de un dentado interno y engranado a un piñón de engranaje fijado a un árbol. El árbol que está provisto de cuchillas, está articulado con un árbol central, y accionado por brazos. Un agitador de tipo ancla está montado en un extremo inferior del árbol central.

Sumario de la invención

Un aspecto amplio de algunas realizaciones de la presente invención se refiere al mezclado de materiales altamente viscosos en pequeños lotes. En una realización de la invención a modo de ejemplo, altamente viscoso indica una viscosidad de 5, 7 o 9 Pascales/segundo o viscosidades menores, mayores o intermedias. Se exponen medios a modo de ejemplo para determinar la viscosidad por Krause et al. (1982) The viscosity of acrylic bone cements, Journal of Biomedical Materials Research, 16:219-243). Opcionalmente esta viscosidad se consigue en 3, 6 o 9 segundos a partir del inicio del mezclado. Sin embargo, en algunas circunstancias, el mezclado puede llevar un tiempo largo. Un lote pequeño puede ser de 1, 5, 25, 15 o 5 mi o volúmenes menores o intermedios para la consecución del mezclado.

En una realización de la invención a modo de ejemplo, el material altamente viscoso es un relleno óseo o cemento óseo. Opcionalmente, el cemento óseo incluye un material polimérico, por ejemplo polmetilmetacrilato (PMMA). Opcionalmente el cemento óseo es de un tipo descrito en una o más solicitudes de patente de los Estados Unidos US 6/738.556; US 6/762.789; 6/765.484 y 11/36.251 (véase US-27/2723).

La presente invención proporciona un aparato mezclador como el reivindicado en la reivindicación 1. Se definen características adicionales del aparato mezclador en las reivindicaciones dependientes.

Las realizaciones de la presente invención se refieren a un mezclador para un pequeño lote de un material altamente viscoso que incluye un mecanismo de accionamiento que emplea un engranaje circunferencial estacionario sobre una superficie interior de un pozo de mezclado. El engranaje circunferencia estacionario acciona un elemento mezclador planetario. El elemento mezclador planetario se desplaza circunferencialmente alrededor del pozo de mezclado mientras gira respecto de su propio eje.

El elemento mezclador planetario mezcla el material en combinación con un elemento central mezclador. El elemento central mezclador está posicionado sustanclalmente en el centro de un pozo de mezclado. Opcionalmente el elemento central mezclador y/o el elemento mezclador planetario giran sobre sus propios ejes.

En una realización a modo de ejemplo de la invención, la rotación del elemento planetario de mezclado y el elemento central de mezclado se caracteriza por diferentes velocidades radiales respecto de sus ejes respectivos.

En una realización a modo de ejemplo de la invención, la rotación del elemento planetario de mezclado y el elemento central de mezclado se realiza en direcciones opuestas sobre sus ejes respectivos.

La presente invención puede referirse a un mezclador para pequeños lotes de material viscoso, en el que una distancia (d) entre las superficies exteriores de los elementos de mezclado y entre el elemento planetario de mezclado y una pared interior del pozo de mezclado es sustanclalmente equivalente.

La presente invención puede referirse a un mezclador para un pequeño lote de material viscoso caracterizado por elementos de mezclado de una dimensión seleccionada para producir una fuerza de cizalla deseada sobre una mezcla.

En una realización a modo de ejemplo de la Invención, para una fuerza de cizalla deseada, la relación de engranaje deseada aumenta a medida que (d) aumenta, En una realización a modo de ejemplo de la Invención, para una fuerza de cizalla deseada, la relación de engranaje seleccionada aumenta a medida que aumenta un diámetro de un pozo de mezclado.

Un procedimiento de componentes de mezclado de un lote pequeño de una mezcla con una viscosidad de al menos 5 Pascales/segundo se divulga también, incluyendo la operación de un mecanismo de accionamiento manual para hacer que un elemento planetario de mezclado gire alrededor de sus propios ejes y que gire alrededor de un elemento central de mezclado.

Se puede usar un elemento de limpieza para separar automáticamente un material viscoso de al menos un elemento de mezcla del aparato mezclador a medida que el elemento de mezclado es retirado del aparato para que de este modo el material viscoso quede retenido en el aparato. En una realización a modo de ejemplo de la invención, el elemento de limpieza incluye al menos una abertura de limpieza que se ajusta sustancialmente a un elemento de mezclado. Opcionalmente, la abertura de limpieza es redonda, opcionalmente sustancialmente circular. En una realización a modo de ejemplo de la invención, el elemento de limpieza gira dentro del pozo de mezclado durante la operación del mecanismo de accionamiento.

Asimismo, se divulga un aparato para transferir un material viscoso desde un primer contenedor a un segundo contenedor. Un aparato a modo de ejemplo está adaptado para su uso con el cemento óseo. Opcionalmente, el primer contenedor es el pozo de mezclado y el segundo contenedor es una porción de un aparato de inyección. La manipulación manual de los componentes del aparato puede producir una fuerza suficiente para hacer que un material caracterizado por una viscosidad de 5 pascales/segundo fluya a través de una abertura entre el primer contenedor y el segundo contenedor.

Según varias realizaciones de la invención, una fuerza de cizalla deseada para un pequeño lote de material viscoso puede... [Seguir leyendo]

1.- Un aparato (2) mezclador, comprendiendo el aparato:

a) un pozo de mezclado (252)l;

b) un mecanismo de accionamiento que incluye un engranaje (254) estacionario circunferencial sobre una superficie interior del pozo de mezclado;

c) un elemento (24) planetario de mezclado accionado por un engranaje (27) del elemento de mezclado que se engrana con el engranaje estacionario circunferencial, y

d) un elemento (23) de mezclado central posicionado sustancialmente en el centro del pozo de mezclado;.

caracterizado porque

el pozo de mezclado se caracteriza por un volumen Interno no superior a 1 mi;

el elemento central de mezclado y el elemento planetario de mezclado son de forma cilindrica; y

una distancia (A-B) entre el elemento central de mezclado y el elemento planetario de mezclado , o una

distancia (C-D) entre el elemento planetario de mezclado y una pared Interior del pozo de mezclado es de 1

a 5 mm.

2.- Aparato según la reivindicación 1, que comprende:

un elemento (26) de limpieza adaptado para engranar de manera concurrente en una superficie interior del pozo de mezclado, y el elemento planetario de mezclado.

3.- Aparato según la reivindicación 1, que comprende

un elemento (26) de limpieza para engranar de manera concurrente en una superficie interior del pozo de mezclado, el elemento planetario de mezclado y el elemento central de mezclado.

4 -Aparato según la reivindicación 1, en el que el elemento central de mezclado gira alrededor de su propio eje.

- Aparato según la reivindicación 4, en el que el elemento central de mezclado y el elemento planetario de mezclado giran en direcciones opuestas.

6.- Un aparato de mezclado según la reivindicación 1, en el que el mecanismo de accionamiento está adaptado para operar al menos uno de los elementos de mezclado posicionados en el pozo de mezclado y en el que el aparato comprende:

un elemento (26) de limpieza adaptado para engañar en una superficie interior del pozo de mezclado y que incluye aberturas de limpieza que conforman sustancialmente con los elementos de mezclado; en el que el elemento de limpieza no interfiere con la operación del mecanismo de accionamiento; y en el que la retirada de los elementos de mezclado del pozo de mezclado hace que las aberturas de limpieza retiren al menos una porción de la mezcla de los elementos de mezclado.

7.- Aparato según cualquier reivindicación anterior, que comprende:

e) una cubierta (22) engranable por el pozo de mezclado y adaptada para el cierre del mismo.

8.- Aparato según la reivindicación 6, en el que el elemento de limpieza gira dentro del pozo de mezclado al tiempo que engrana en una superficie interior del mismo

9.- Aparato según la reivindicación 7, en el que la cubierta incluye un anillo de bloqueo (224).

1.- Aparato según cualquier reivindicación anterior, en el que el mecanismo de accionamiento está adaptado para una operación manual.

11.- Aparato según cualquier reivindicación anterior, en el que la distancia (A-B) entre el elemento central de mezclado y el elemento planetario de mezclado es sustancialmente equivalente a la distancia (C-D) entre el elemento planetario de mezclado y la pared interior del pozo de mezclado.

12.- Un procedimiento para mezclar componentes de una mezcla viscosa caracterizado por una viscosidad de al menos 5pascales/segundo que utiliza el aparato de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11.