混合设备的制造方法
【专利说明】
[0001] 本申请是于2007年7月4日提交的已进入中国国家阶段的PCT专利申请（中国 国家申请号为200780025680. 0,国际申请号为PCT/IL2007/000833,发明名称为"MIXING APPARATUS"）的分案申请。
技术领域
[0002] 本发明涉及混合设备及混合方法。
【背景技术】
[0003] 用于将组分混合均匀的机械混合器是公知的。它们的应用包括但不限于烘烤、房 屋构建和制药。
[0004] 用于高粘性混合物的混合设备必须适于提供足够的剪切力，以连续对抗很大的阻 力而运动。在一些情况下，所述阻力在混合期间由于混合物的粘性增大而增大。
[0005] 在混合期间混合物粘性增大的一个例子即为聚合体/单体混合物的配制。当化合 聚合体和单体时，开始聚合反应。该聚合反应增大了平均的聚合物链长度和/或导致聚合 物链之间的交联(或交叉耦合)。增大的聚合物链长度和/或聚合物链之间的交联导致增大 的粘性。
[0006] 聚合混合物经常在骨粘固剂（bonecement)的配制或配方时采用。骨粘固剂配制 所采用的一个普通聚合体/单体对是聚甲基丙烯酸甲酯/异丁烯酸甲脂（PMMA/MMA)。由于 PMMA/MMA骨粘固剂通常设为固体形式，通常将聚合反应的反应条件调节成PMM和MM的混 合产生持续几分钟的液相。这通常通过将包含MMA、选择性包含DMPT和/或HQ的单体液体 与包含PMMA、选择性包含硫酸钡和/或BPO和/或苯乙烯的聚合体粉末混合来获得。结果， 前述可获得的混合设备构造用于液态聚合混合物，并且不能很好的适于在混合期间几乎没 有液相的1?粘性粘固剂的混合。
[0007] 所引用下面的文献是目前可获得的用于制备骨粘固剂的混合器类型的一般指示。
[0008]专利文件US5302020、US2003/0174576、US6994465 和US4961647 公开了与围绕中 心混合部件旋转的行星混合部件相组合的中心混合部件的使用。这些专利中的每一篇的公 开内容都通过参引全部包含于此。
[0009] 专利文件US5415474和US7029163公开了作为混合器的一部分的转移机构。这些 专利中的每一篇的公开内容都通过参引全部包含于此。
[0010] 专利文件US5549381公开了一种当混合部件从混合设备上取走时将粘附的混合 物从带状构形混合部件上移走的擦拭器。这篇专利的公开内容通过参引全部包含于此。
【发明内容】
[0011] 本发明一些实施例的广义方面涉及小批量高粘材料的混合。在本发明的示例性 实施例中，"高粘性"指的是500、700或900帕/秒的粘度或更小或更大或中间粘度。确定 粘度的不例性装置在Biomedical Materials Research期刊（16:219-243)中Krause等人 (1982)的"Theviscosityofacrylicbonecements"中描述，其内容通过参引全部包含 于此。可选地，在混合开始的30、60或90秒内实现该粘度。然而，在一些情况下，该混合可 能花费更长的时间。在混合完成时小的批量可以是100、50、25、15或5毫升（ml)或者更少 或者中间量。
[0012] 在本发明的示例性实施例中，该高粘性材料是骨填充剂或者"骨粘固剂"。可选地， 该骨粘固剂包含有聚合材料，例如聚甲基丙烯酸甲酯(胶原活化酶PMMA)。可选地，该骨粘固 剂是在美国专利申请文件US60/738556、US60/762789、60/765484、ll/360252中的一篇或 多篇中描述的类型。这些申请的公开内容通过参引全部包含于此。
[0013]本发明一些实施例的一方面涉及用于小批量高粘材料的混合器，所述混合器包含 采用位于混合井（mixingwell)内表面上的静止周向齿轮的驱动机构。在本发明的示例性 实施例中，该静止周向齿轮驱动行星混合部件。所述行星混合部件在相对于其自身轴线转 动的同时围绕混合井沿周向运行。
[0014]在本发明的示例性实施例中，行星混合部件与中心混合部件一起混合材料。在本 发明的示例性实施例中，中心混合部件基本定位在混合井的中心。可选地，中心混合部件和 /或行星混合部件绕它们自身轴线转动。
[0015]在本发明的示例性实施例中，行星混合部件和中心混合部件的转动的特征在于相 对于它们各自轴线的不同径向速度。
[0016]在本发明的示例性实施例中，行星混合部件和中心混合部件的转动是在它们各自 轴上处于相反的方向。
[0017]本发明的一些实施例的一方面涉及用于小批量粘性材料的混合器，所述混合器包 括至少一个围绕基本配置在混合井的中心处的中心混合部件旋转的行星混合部件，其中混 合部件的外表面之间、行星混合部件和混合井的内部之间的距离（d)基本上是相等的。
[0018]本发明的一些实施例的一方面涉及用于小批量粘性材料的混合器，其特征在于， 静止周向齿轮和行星混合部件的齿轮之间的齿数比选择为在混合物上产生所预期的剪切 力。
[0019]本发明的一些实施例的一方面涉及用于小批量粘性材料的混合器，其特征在于， 尺寸选择为在混合物上产生所预期的剪切力的混合部件。
[0020] 在本发明的示例性实施例中，对于所预期的剪切力而言，选定的齿数比随（d)增大 而增大。在本发明的示例性实施例中，对于所预期的剪切力而言，选定的齿数比随混合井直 径的增大而增大。
[0021] 本发明的一些实施例的一方面涉及一种混合具有至少500帕/秒的粘度的小批量 混合物的组分的方法，所述方法包括操作手动驱动机构来使混合部件围绕其自身轴线转动 并且围绕中心混合部件旋转。
[0022] 本发明的一些实施例的一方面涉及当将混合部件从混合设备取走时使用擦拭件 来自动地将粘性材料与所述混合设备的至少一个混合部件分离开，由此粘性材料保留在所 述设备内。在本发明的示例性实施例中，该擦拭件包括至少一个基本上与混合部件贴合的 擦拭小孔。可选地，该擦拭小孔是圆的，可选地大体为圆形。在本发明的示例性实施例中， 该擦拭件在驱动机构的操作期间在混合井内旋转。
[0023]本发明的一些实施例的一方面涉及一种用于将粘性材料从第一容器转移到第二 容器的设备。在本发明的示例性实施例中，该设备适于与骨粘固剂一起使用。可选地，第一 容器是混合井，而第二容器是注射设备的一部分。在本发明的示例性实施例中，该设备的各 部件的手动操作产生足够大的力，促使特征在于粘度为500帕/秒的材料流过第一容器和 第二容器之间的小孔。
[0024] 根据本发明的各个实施例，小批量粘性材料的所预期的剪切力可通过改变下面的 一个或多个来实现： a) 混合井内和/或混合部件上的内表面的粗糙度，以产生边界层； b) 表面之间的距离,其中较小的距离对增大剪切力起作用； c) 混合部件的表面和/或混合井的表面的相对速度。
[0025] 相对速度可选地受尺寸、齿数比、混合部件的驱动速度和转动速度中的一个或多 个的影响。
[0026] 在本发明的示例性实施例中，提供有一种混合设备，该设备包括： a) 特征为内容积(或内部空间）不超过100毫升（ml)的混合井； b) 包括位于混合井的内表面上的静止周向齿轮的驱动机构；和 c) 由与静止周向齿轮啮合的混合部件齿轮驱动的行星混合部件。
[0027] 可选地，该驱动机构适于为混合其特征为粘度至少是500帕/秒的混合物提供足 够大的剪切力。
[0028] 可选地，至少为500帕/秒的粘度在混合开始的90秒内实现。
[0029] 可选地，该设备包括： d) 可与混合井接合并且适于将其关闭的盖体。
[0030] 可选地，该盖体包括锁定环。
[0031] 可选地，该驱动机构适于手动操作。
[0032] 可选地，该设备包括： d)适于同时与混合井的内表面和行星混合部件接合的擦拭件。
[0033] 可选地，该设备包括： d) 基本上设置在混合井的中心处的中心混合部件。
[0034] 可选地，该设备包括： e) 适于同时与混合井的内表面、行星混合部件以及中心混合部件接合的擦拭件。
[0035] 可选地，该中心混合部件围绕其自身轴线转动。
[0036] 可选择，该中心混合部件和行星混合部件沿相反方向转动。
[0037] 在本发明的示例性实施例中，提供有一种混合设备，该设备包括： a) 特征为内容积(或内部空间）不超过100毫升（ml)的混合井； b) 适于操作设置在混合井内的至少一个混合部件的驱动机构；和 c) 适于与混合井的内表面接合并且包括至少一个基本上与该至少一个的混合部件相 符的擦拭小孔的擦拭件； 其中该擦拭件不干扰驱动机构的操作；和 其中该至少一个的混合部件从混合井的收回导致该至少一个的擦拭小孔将混合物的 至少一部分从该至少一个混合部件移走。
[0038] 可选地，该擦拭件在混合井内转动，同时与其内表面接合。
[003