BR102016025204B1 - Misturador estático, aparelho de distribuição e uso do misturador estático ou do aparelho de distribuição - Google Patents

Misturador estático, aparelho de distribuição e uso do misturador estático ou do aparelho de distribuição Download PDF

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Abstract

MISTURA ESTÁTICO. A presente invenção refere-se a um misturador estático para misturar pelo menos dois componentes. O misturador estático compreende: - um alojamento do misturador; - um elemento de mistura tendo uma extremidade a montante com pelo menos duas aberturas de entrada e uma extremidade a jusante, o elemento de mistura sendo disposto pelo menos parcialmente dentro do alojamento do misturador; - uma cabeça de mistura tendo pelo menos duas entradas fornecidas em um lado de entrada e pelo menos duas saídas fornecidas em uma superfície de saída, em que cada uma das pelo menos duas entradas fica em comunicação de fluido com uma das pelo menos duas saídas e - uma parede de separação disposta entre a superfície de saída e a extremidade a montante do elemento de mistura para separar os componentes que deixam as saídas. A parede de separação compreende uma borda a jusante livre que é disposta com relação a pelo menos uma das aberturas de entrada, de modo a permitir que fluxos pelo menos parciais dos componentes separados pela parede de separação combinem depois de exceder a borda a jusante e entrem conjuntamente na dita pelo menos uma das aberturas de entrada.

Description

[001] A presente invenção refere-se a um misturador estático para misturar pelo menos dois componentes compreendendo: um alojamento do misturador; um elemento de mistura tendo uma extremidade a montante com pelo menos duas aberturas de entrada; uma cabeça de mistura tendo pelo menos duas entradas fornecidas em um lado de entrada e pelo menos duas saídas fornecidas em uma superfície de saída e uma parede de separação disposta entre a superfície de saída e a extremidade a montante para separar os componentes que deixam as saídas. A invenção ainda se refere a um aparelho de distribuição.
[002] Uma ampla variedade de maneiras de distribuição de massas de dois componentes a partir de cartucho é conhecida na técnica anterior. Os materiais a serem distribuídos são tipicamente um material de matriz e um endurecedor. Materiais de dois componentes são tipicamente usados como materiais de impressão, por exemplo, na formação de impressões dentais, como um material de cimento para restaurações protéticas, como um cimento temporário para restaurações de cimen- tação de prova ou para coroas temporárias de cimentação. Aplicações adicionais de materiais de dois componentes são na indústria da construção onde eles são usados, por exemplo, como uma substituição para juntas mecânicas que corroem com o tempo. A união adesiva pode ser usada para unir produtos, tais como janelas e elementos de concreto. O uso de coberturas protetoras de múltiplos componentes, por exemplo, barreiras contra a umidade, proteção contra corrosão e coberturas antides- lizamento, está também se tornando cada vez mais comum.
[003] Os cartuchos cheios vêm em diferentes relações citadas como 1:1, 2:1, 4:1 e 10:1, etc., os números especificando as relações das quantidades de cada um dos dois materiais que devem ser distribuídos. A razão para essas relações diferentes é permitir que uma ampla variedade de composições diferentes seja mistura- da e distribuída. Por exemplo, algumas composições exigem mais endurecedor e algumas exigem menos endurecedor. Também algumas composições exigem mais mistura.
[004] Misturadores estáticos, também chamados como pontas de mistura, são geralmente conhecidos da técnica anterior. Os misturadores estáticos são adaptados para misturar as composições quando elas saem do cartucho. Sob esse aspecto, pontas de mistura de comprimento diferente e de diâmetro diferente são proporcionadas para garantir uma mistura direta completa das várias misturas de dois componentes. As pontas de mistura têm tipicamente um complemento se assemelhando, por exemplo, a uma espiral aberta que força os dois componentes para contato entre si e exerce forças neles fazendo com que eles se misturem.
[005] Os componentes individuais dos múltiplos componentes a serem misturados são frequentemente muito caros, então existe uma necessidade de reduzir o volume de material perdido depois que um processo de mistura aconteceu. Para reduzir o volume que permanece em um misturador estático, projetos específicos foram realizados resultando em um comprimento reduzido do misturador estático. Entretanto, a redução no comprimento levou a projetos muito complicados, desde que uma redução no comprimento normalmente afeta adversamente a mistura completa dos múltiplos componentes. Falando de forma geral, um comprimento mais curto do misturador estático tem que ser equilibrado por um projeto mais melhorado, de modo a impedir a deterioração da mistura completa dos múltiplos componentes. Desde que os misturadores estáticos são frequentemente fabricados por moldagem à injeção, a sua produção se tornou muito exigente em esforço e custo, já que moldes altamente complexos são necessários.
[006] Portanto, é um objetivo da presente invenção apresentar um misturador estático no qual a mistura completa dos múltiplos componentes é melhorada, por um lado, sem aumentar excessivamente o resíduo do material de múltiplos compo- nentes sendo deixado depois do uso, isto é, sem aumentar excessivamente o comprimento do misturador estático e, por outro lado, sem complicar excessivamente o projeto do misturador estático.
[007] Esse objetivo é satisfeito por um misturador estático tendo as características da reivindicação 1.
[008] Em particular, tal misturador estático é adequado para misturar pelo menos dois componentes e compreende: um alojamento do misturador; um elemento de mistura tendo uma extremidade a montante com pelo menos duas aberturas de entrada e uma extremidade a jusante, o elemento de mistura sendo disposto pelo menos parcialmente dentro do alojamento do misturador; uma cabeça de mistura tendo pelo menos duas entradas fornecidas em um lado de entrada e pelo menos duas saídas fornecidas em uma superfície de saída, em que cada uma das pelo menos duas entradas fica em comunicação de fluido com uma das pelo menos duas saídas e uma parede de separação disposta entre a superfície de saída e a extremidade a montante do elemento de mistura para separar os componentes que deixam as saídas.
[009] O misturador estático é caracterizado em que a parede de separação compreende uma borda a jusante livre que é disposta com relação a pelo menos uma das aberturas de entrada do elemento de mistura, de modo a permitir que fluxos pelo menos parciais dos componentes separados pela parede de separação combinem depois de exceder a borda a jusante e entrem conjuntamente na dita pelo menos uma das aberturas de entrada.
[010] O fornecimento de tal parede de separação, por um lado, garante que o elemento de mistura sendo disposto pelo menos parcialmente dentro do alojamento do misturador seja uniformemente abastecido com os componentes. Por outro lado, a parede de separação posiciona os componentes em relação um ao outro, tal que pelo menos uma das aberturas de entrada do elemento de mistura real já é abastecida com um fluxo misturado consistindo de pelo menos dois componentes. Em outras palavras, uma faixa consistindo de pelo menos dois fluxos parciais dos componentes é alimentada para dentro de pelo menos uma abertura de entrada. Isso garante um ótimo resultado de mistura e, portanto, permite uma redução no comprimento do elemento de mistura. Uma redução no comprimento do misturador estático leva a uma redução em qualquer volume residual que é deixado no misturador estático depois do seu uso.
[011] Sob esse aspecto, deve ser observado que a característica de acordo com a qual o elemento de mistura é pelo menos parcialmente fornecido dentro do alojamento significa que pelo menos os elementos do misturador do elemento de mistura são dispostos dentro do alojamento do misturador e que, por exemplo, componentes da parede de separação ou da cabeça de mistura podem se projetar para fora do alojamento do misturador. Entretanto, é preferido se pelo menos o elemento de mistura e a parede de separação são dispostos dentro do alojamento do misturador.
[012] De preferência, a parede de separação pode ter um padrão sinuoso. Por “sinuoso” é planejado que a parede de separação compreenda um curso enrolado e um curvado. Por exemplo, a parede de separação pode compreender modelos de ziguezague, senoidais, ondulantes ou semelhantes a degrau. A parede de separação pode também compreender combinações dos modelos acima mencionados, isto é, segmentos de parede diferentes com modelos diferentes.
[013] Vantajosamente, o modelo da parede de separação pode ser projetado, tal que cada abertura de entrada do elemento de mistura seja alimentada com pelo menos dois fluxos parciais dos componentes, isto é, cada abertura de entrada seja abastecida por uma faixa consistindo de pelo menos um fluxo parcial de cada componente.
[014] A parede de separação pode compreender pelo menos dois segmen- tos lineares. Opcionalmente, a parede de separação pode compreender pelo menos dois segmentos sendo paralelos entre si. Em geral, um segmento é uma parte ou uma seção da parede de separação sendo separada de outra parte ou seção da parede de separação por um enrolamento ou uma curva. Por exemplo, dois segmentos sendo paralelos entre si podem ser interligados por pelo menos outro segmento, em que o outro segmento pode ser curvado ou linear.
[015] Em uma modalidade preferida, a parede de separação compreende um segmento curvado, um segmento linear, um segmento linear ou curvado, um segmento linear e um segmento curvado na sequência declarada. Nessa modalidade, é particularmente preferido se os dois segmentos lineares flanqueando o um segmento linear ou curvado são paralelos entre si.
[016] É preferido se a parede de separação compreende segmentos engrossados para reduzir o volume acessível para os componentes quando deixando as saídas da cabeça de mistura. Os segmentos engrossados preferivelmente podem ter uma espessura de parede maior do que os outros segmentos da parede de separação. Pela variação da espessura da parede de separação ou de seus segmentos, o volume ocupado pelos componentes depois de deixar as saídas pode ser ajustado. Vantajosamente, o estreitamento desse volume leva a uma redução no volume residual dos componentes deixados para trás no misturador estático depois do seu uso. O volume acessível é dessa forma definido como o espaço livre entre as saídas da cabeça de mistura e as aberturas de entrada do elemento de mistura. Em particular, os segmentos engrossados podem ser fornecidos para reduzir o espaço livre entre as saídas da cabeça de mistura e as aberturas de entrada do elemento de mistura.
[017] Considerando uma relação de mistura de 1:1, é particularmente preferido se o volume acessível para cada componente depois de deixar a saída é essencialmente o mesmo. Manter o mesmo volume para ambos os componentes particu- larmente impede uma precedência indevida de qualquer um dos componentes.
[018] Entretanto, considerando relações de mistura mais altas como 2:1, 4:1 ou 10:1, etc., pode ser preferível reduzir o volume para um componente em favor de outro componente a ser adicionado em volumes mais elevados.
[019] Em algumas modalidades, pode ser vantajoso se a parede de separação emoldura ou circunda parcialmente pelo menos uma saída na superfície de saída e/ou pelo menos uma abertura de entrada na extremidade a montante do elemento de mistura. Tal projeto leva a uma trajetória de fluxo melhorada dos componentes entre a superfície de saída da cabeça de mistura e/ou a extremidade a montante do elemento de mistura e os componentes podem entrar nas aberturas de entrada em um ponto ótimo.
[020] Sob esse aspecto, pode ser preferido que a parede de separação coopere pelo menos parcialmente com o alojamento do misturador, de preferência com uma superfície interna do alojamento do misturador, para proporcionar uma região de guia de fluxo do componente nas aberturas de entrada do elemento de mistura. Em outras palavras, a parede de separação pode ser pelo menos parcialmente alinhada nivelada com uma parede do alojamento do misturador. Sob esse contexto, pode ser ainda preferido que a parede de separação e a parede do alojamento do misturador essencialmente tenham a mesma espessura, pelo menos nos pontos onde a parede de separação e a parede do alojamento do misturador cooperam ou ficam alinhadas niveladas.
[021] Em uma modalidade preferida, a parede de separação pode ser formada integralmente com o elemento de mistura ou com a cabeça de mistura. Nesse contexto, a cabeça de mistura e o elemento de mistura podem ser mantidos juntos em uma direção axial por meio de uma conexão de tampão formada preferivelmente pela parede de separação cooperando com o elemento de mistura ou com a cabeça de mistura. A conexão de tampão pode também ser formada por outro tampão e elementos de tampão contrário sendo atribuídos para o elemento de mistura ou a cabeça de mistura.
[022] Opcionalmente, a parede de separação pode ser formada integralmente com o elemento de mistura e com a cabeça de mistura, dessa maneira formando uma construção de uma peça. Vantajosamente, a parede de separação, a cabeça de mistura e o elemento de mistura podem ser uma construção de uma peça formada por moldagem à injeção. É ainda preferido se o alojamento do misturador e a construção de uma peça acima mencionada são formados como elementos separados. Também é concebível se o alojamento do misturador, a cabeça de mistura, o elemento de mistura e a parede de separação são formados como elementos sepa-rados.
[023] Em algumas modalidades, pode ser vantajoso se o misturador estático ainda compreende uma parede intermediária disposta entre a extremidade a montante do elemento de mistura e a parede de separação.
[024] De preferência, a parede intermediária pode definir dois lados, em que cada lado é atribuído para pelo menos uma saída da cabeça de mistura e/ou para pelo menos uma abertura de entrada do elemento de mistura. É particularmente preferido se cada um dos dois lados definidos pela parede intermediária é respectivamente atribuído para exatamente uma saída.
[025] Vantajosamente, a parede intermediária pode ser disposta, tal que uma abertura de entrada é atribuída para cada lado definido pela parede intermediária. É particularmente preferido se a parede intermediária separa uma abertura de entrada por um lado e duas aberturas de entrada por outro lado. Convenientemente, a parede intermediária pode ser disposta para não atravessar uma das aberturas de entrada do elemento de mistura. Em outras palavras, a parede intermediária pode ser disposta para se estender entre as aberturas de entrada.
[026] A parede intermediária pode ser disposta para dividir os componentes separados pela parede de separação por pelo menos parcialmente atravessar a parede de separação. Convenientemente, a parede intermediária pode atravessar pelo menos um segmento linear da parede de separação em um ângulo entre 70° e 110°, de preferência entre 80° e 100°, mais preferivelmente entre 85° e 95°, em particular de aproximadamente 90°.
[027] A parede intermediária pode se estender essencialmente linear e/ou pode ter a mesma altura que a parede de separação. Com relação a modelos ou formas adicionais que a parede intermediária pode ter, referência é feita às explicações acima sobre a parede de separação. A parede intermediária pode ser pelo menos parcialmente, mas de preferência totalmente, disposta dentro do alojamento do misturador.
[028] A parede intermediária pode ser formada, de preferência, integralmente com o elemento de mistura. A parede intermediária também pode ser formada integralmente com a parede de separação, em que a parede de separação de preferência pode ser formada integralmente com a cabeça de mistura. Em qualquer caso, uma conexão de tampão pode ser fornecida para conectar o elemento de mistura e a cabeça de mistura. Convenientemente, o elemento de mistura, a parede intermediária, a parede de separação e a cabeça de mistura podem ser uma construção de uma peça, de preferência formada por moldagem à injeção.
[029] Em uma modalidade preferida, o misturador estático ainda compreende pelo menos uma obstrução de fluxo disposta entre a extremidade a montante do elemento de mistura e a superfície de saída da cabeça de mistura para desviar os componentes ou pelo menos os fluxos parciais dos componentes.
[030] Vantajosamente, a pelo menos uma obstrução de fluxo pode ser disposta entre a borda a jusante da parede de separação e a extremidade a montante do elemento de mistura ou entre a borda a jusante da parede de separação e uma borda a montante da parede intermediária. Entretanto, é particularmente preferido se a pelo menos uma obstrução de fluxo é essencialmente disposta em um plano com a borda a jusante da parede de separação ou se ela é disposta adjacente à borda a jusante da parede de separação.
[031] O fornecimento de tal obstrução de fluxo impede uma precedência indevida de qualquer um dos componentes depois de deixar as saídas da cabeça de mistura e garante uma distribuição uniforme dos fluxos parciais dos componentes para as aberturas de entrada do elemento de mistura.
[032] A pelo menos uma obstrução de fluxo pode ser preferivelmente planar e pode ter preferivelmente uma superfície superior e inferior uniforme. Por exemplo, a obstrução de fluxo pode ter uma forma retangular, triangular, semicircular, lenticular ou crescente. Convenientemente, a espessura da obstrução de fluxo pode ser igual a ou menor do que a espessura da parede de separação e/ou da parede intermediária.
[033] É preferido se pelo menos uma, em particular exatamente uma, obstrução de fluxo é atribuída para uma seção transversal de abertura definida por uma das pelo menos duas saídas. Em outras palavras, a obstrução de fluxo pode sobrepor parcialmente de preferência com a seção transversal de abertura de uma saída. Isso garante particularmente que os componentes quando deixando as saídas em primeiro lugar ocupem totalmente o volume localizado abaixo da obstrução de fluxo respectivo antes de prosseguir mais para o elemento de mistura. Nesse contexto, a obstrução de fluxo age como um tipo de defletor ou batente intermediário.
[034] O misturador estático pode ter, de preferência, um eixo longitudinal e pelo menos duas trajetórias de fluxo estendidas entre as pelo menos duas entradas e saídas, em que cada entrada e saída tem um centro geométrico. O centro geométrico de cada uma das pelo menos duas saídas e entradas pode ser separado, de preferência, igualmente do eixo longitudinal. Entretanto, pode ser preferido que o centro geométrico de pelo menos uma, de preferência de cada uma, das pelo menos duas saídas seja espaçado menos do eixo longitudinal do que o centro geométrico de pelo menos uma, de preferência de cada uma, das pelo menos duas entradas.
[035] O elemento de mistura pode compreender vantajosamente uma pluralidade de elementos do misturador dispostos um depois do outro para uma separação repetida e nova combinação de correntes dos componentes a serem misturados.
[036] Para um resultado de mistura tão bom quanto possível, o elemento de mistura pode compreender elementos do misturador para separar o material a ser misturado em uma pluralidade de correntes, bem como meios para a combinação em camadas dos mesmos. Esses elementos e meios incluem uma borda transversal e paredes de guia que se estendem em um ângulo para a dita borda transversal, bem como elementos de guia dispostos em um ângulo ao eixo longitudinal e dotados com aberturas. O elemento de mistura compreende uma borda transversal e uma parede de guia transversal seguinte e pelo menos duas paredes de guia terminando em uma borda de separação, cada uma com seções de extremidade laterais e com pelo menos uma seção de fundo disposta entre as ditas paredes de guia. Dessa forma, pelo menos uma abertura em um lado da dita borda transversal e pelo menos duas aberturas do outro lado da dita borda transversal são definidas.
[037] Alternativamente, o elemento de mistura pode compreender elementos do misturador para separar o material a ser misturado em uma pluralidade de correntes, bem como meios para a combinação em camadas dos mesmos, incluindo bordas de separação e uma borda transversal que se estende em um ângulo às ditas bordas de separação, bem como elementos de deflexão dispostos em um ângulo ao eixo longitudinal e dotados com aberturas. O elemento de mistura compreende pelo menos duas bordas de separação com paredes de guia seguintes com seções de extremidade laterais e com pelo menos uma seção de fundo disposta entre as ditas paredes de guia, e uma borda transversal disposta em uma extremidade de uma parede de guia transversal. Dessa forma definindo pelo menos uma abertura em um lado da dita borda transversal e pelo menos duas aberturas no outro lado da dita borda transversal.
[038] Em uma modalidade preferida, o elemento de mistura pode ter três aberturas de entrada, uma sendo disposta em um lado da dita borda transversal e duas sendo dispostas no outro lado da dita borda transversal.
[039] Detalhes com relação ao projeto de tal elemento de mistura são descritos na Patente Europeia EP-B-1 426 099, que é incorporada por referência até a extensão que ela revela tal elemento de mistura.
[040] Vantajosamente, a parede intermediária pode corresponder a uma primeira parede de guia transversal da extremidade a montante do elemento de mistura.
[041] Desde que de acordo com a presente invenção pelo menos os fluxos parciais dos componentes já entram conjuntamente em pelo menos uma das aberturas de entrada do elemento de mistura, o processo de separação e de nova combinação pode resultar em um número maior de correntes ou faixas depois que os componentes tiverem passado através de um primeiro elemento do misturador do elemento de mistura. Isso melhora significativamente o resultado da mistura e permite uma redução no comprimento do misturador estático.
[042] Os elementos do misturador do elemento de mistura podem ser mantidos juntos, de preferência, por escoras, em que as escoras podem também agir como paredes adicionais de guia e deflexão. Convenientemente, as escoras podem manter contato direto com o alojamento do misturador quando o elemento de mistura é disposto dentro do alojamento. As escoras assim podem agir como guia para o alojamento do misturador durante a montagem.
[043] Em um aspecto adicional, a presente invenção refere-se a um aparelho de distribuição compreendendo um cartucho de múltiplos componentes e um misturador estático como descrito no precedente que é conectado no cartucho de múltiplos componentes, com o cartucho de múltiplos componentes de preferência sendo cheio com componentes respectivos.
[044] Em ainda um aspecto adicional, a presente invenção refere-se ao uso de um misturador estático do tipo descrito aqui ou um aparelho de distribuição do tipo descrito aqui, de modo a distribuir componentes de um cartucho de múltiplos componentes por meio do misturador estático.
[045] Modalidades adicionais da invenção são descritas na descrição seguinte das figuras. A invenção será explicada no seguinte em detalhes por meio de modalidades e com referência ao desenho no qual é mostrado: Figura 1a - uma vista lateral de um misturador estático de acordo com a invenção, Figura 1b - o misturador estático da figura 1a girado por 90° para a esquerda, Figura 2 - uma vista do corte ao longo da linha de corte A-A do misturador estático da figura 1a, Figura 3a - uma vista parcial em perspectiva do misturador estático das figuras 1a, 1b, Figura 3b - o misturador estático da figura 3a girado por 180°, Figuras 4a, 4b, 4c - vistas em perspectiva do corte ao longo da linha de corte C-C do misturador estático da figura 1b, Figuras 5a, 5b, 5c - vistas em perspectiva do corte da parede de separação de três modalidades adicionais de um misturador estático de acordo com a invenção, Figura 6 - uma vista ampliada do corte da figura 4b com as trajetórias de fluxo indicadas e Figura 7 - uma vista simplificada do corte ao longo do plano de entrada das aberturas de entrada.
[046] No seguinte, os mesmos numerais de referência serão usados para partes tendo a mesma função ou equivalente. Quaisquer declarações feitas tendo relação à direção de um componente são feitas em relação à posição mostrada no desenho e podem variar naturalmente na posição real da aplicação.
[047] A figura 1a mostra uma vista lateral de um misturador estático 10 com um eixo longitudinal AL compreendendo um alojamento do misturador 12, um elemento de mistura 14, uma parede intermediária 36, uma parede de separação 32 e uma cabeça de mistura 22. O alojamento do misturador 12 é indicado por uma linha tracejada e compreende um ressalto 13 separando uma seção mais larga do alojamento 11 de uma seção estreita do alojamento semelhante a um tubo 15. À parte o alojamento do misturador 12, o misturador estático 10 é uma construção de uma peça fabricada por moldagem à injeção. A figura 1b mostra o misturador estático 10 girado por 90° para a esquerda ao redor do eixo longitudinal AL.
[048] O elemento de mistura 14 e parte da cabeça de mistura 22 são dispostos dentro do alojamento do misturador 12. O alojamento do misturador 12, em particular a seção mais larga do alojamento 11, pode ainda compreender um elemento de conexão para estabelecer uma conexão com um cartucho (não mostrado). Por exemplo, o elemento de conexão pode ser uma luva, na qual a seção estreita do alojamento 15 pode ser recebida. A luva pode ter uma rosca interna para estabelecer uma junta rosqueada e/ou meios para estabelecer um acoplamento de baioneta no cartucho. Ademais, a cabeça de mistura e/ou a luva pode ser dotada com meios de conexão para estabelecer uma conexão de tampão com o cartucho.
[049] A cabeça de mistura 22 tem duas entradas 24a, 24b produzidas em um lado de entrada 26. Cada uma das duas entradas 24a, 24b fica em comunicação de fluido com uma saída correspondente 28a 28b, produzida em uma superfície de saída 30. As entradas 24a, 24b são do mesmo tamanho que as saídas 28a, 28b. Também, as entradas 24a, 24b e as saídas 28a, 28b entre elas são do mesmo tamanho. Ademais, um canal de fluxo definido pela entrada 24a e saída 28a tem a mesma capacidade volumétrica que um canal de fluxo correspondente definido pela entrada 24b e saída 28b.
[050] A parede de separação 32 é disposta entre a superfície de saída 30 e a parede intermediária 36. A parede de separação 32 circunda parcialmente a saída 28b e compreende dois segmentos engrossados 35 e segmentos adicionais 34a, 34b, 34c (ver figuras 3 e 4). Sendo disposto em um plano com uma borda a jusante 33 da parede de separação 32, o misturador estático ainda compreende obstruções de fluxo 40a, 40b que sobrepõem parcialmente com as aberturas 28a ou 28b (ver figuras 3 e 4).
[051] A parede intermediária 36 fica localizada em uma extremidade a montante 16 do elemento de mistura 14 e é disposta entre a parede de separação 32 e um primeiro elemento do misturador 42. A parede intermediária 36 atravessa a parede de separação 32 e define dois lados 38a, 38b, em que o lado 38a é atribuído para a saída 28a da cabeça de mistura 22 e para duas aberturas de entrada 20a, 20b do elemento de mistura 14. O lado 38b é atribuído para a saída 28b e uma abertura de entrada 20c. Isso fica mais óbvio na figura 2.
[052] O elemento de mistura 14 compreende vários elementos sucessivos do misturador 42, em que cada elemento do misturador 42 compreende uma parede de guia transversal 45 com uma borda transversal 44, seguida por duas paredes de guia 46a, 46b, cada uma estendida em um ângulo de 90° para a parede de guia transversal 45 e cada uma tendo uma borda de separação 48. Uma seção de fundo 50 tendo uma borda inferior 51 no seu lado mais baixo é disposta entre as duas paredes de guia 46a, 46b. A borda inferior 51 divide o lado mais baixo da seção de fundo 50 em duas partes inclinadas 49a, 49b. Ademais, cada uma das paredes de guia 46a, 46b tem uma seção de extremidade lateral 52a, 52b. Por isso, três abertu-ras para os componentes atravessarem são definidas. Uma abertura é definida em um lado 54b da borda transversal 44 e duas aberturas são definidas em um lado 54a da borda transversal 44. A disposição das aberturas corresponde com a disposição das aberturas de entrada 20a, 20b, 20c, que é o porquê dos lados 56a, 56b e dos lados 38a, 38b definidos pela parede intermediária 36 essencialmente corresponderem entre si. A disposição das aberturas fica mais óbvia na figura 2.
[053] Os elementos individuais sucessivos do misturador 42 são conectados um no outro por escoras 56, com as escoras 56 também agindo como paredes de guia adicionais. O número de elementos do misturador 42 e o comprimento correspondente das escoras 56 são selecionados dependendo do tipo do material que é para ser distribuído com um determinado misturador estático 10. Para algumas aplicações, cinco elementos do misturador 42 podem ser suficientes, enquanto que para outras dez ou mais elementos do misturador 42 podem precisar ser conectados um no outro por meio das escoras 56. Uma superfície externa das escoras 56 tem a mesma curvatura que a superfície interna do alojamento do misturador 12 e as escoras 56 fazem contato direto com o alojamento do misturador 12.
[054] A figura 2 mostra uma vista do corte do misturador estático 10 da figura 1 (ao longo da linha de corte A-A), dessa forma indicando a disposição das aberturas 20a, 20b, 20c. As aberturas 20a, 20b são dispostas no lado 38a da parede intermediária 36, enquanto que a abertura 20c é disposta no lado 38b. A parte inclinada 49a da seção de fundo 50 sendo disposta entre as paredes de guia 46a, 46b (indicadas por linhas tracejadas) é flanqueada pela abertura 20a. A parte inclinada 49b da seção de fundo 50 é flanqueada pela abertura 20b. A abertura 20c é flanqueada pelas seções da extremidade lateral 52a, 52b das paredes de guia 46a, 46b. As aberturas 20a, 20b, 20c representam três trajetórias de fluxo para os componentes a serem misturados, em que a superfície interna do alojamento do misturador 12 forma parcialmente parte dessas trajetórias de fluxo formando uma parede de guia externa.
[055] O corte de acordo com a figura 2 poderia também ter sido feito ao longo da linha de corte B-B, por meio disso os furos 20a, 20b então teriam sido se- parados do furo 20c pela parede de guia transversal 45.
[056] A figura 3a mostra uma vista parcial em perspectiva do misturador estático 10. A figura 3b mostra o mesmo misturador 10 girado por 180° ao redor do eixo longitudinal AL. Ambas as vistas em particular ilustram a disposição das obstruções de fluxo 40a, 40b, bem como a disposição da parede de separação 32. O alojamento do misturador 12 foi omitido para proporcionar uma melhor visão geral.
[057] A parede de separação 32 compreende dois segmentos engrossados 35 dispostos em uma periferia da superfície de saída 30. Ambos os segmentos engrossados 35 são seguidos por segmentos curvados 34a que se estendem, ambos, para uma borda da saída 28a. Daqui, dois segmentos lineares 34b seguem que se estendem ambos para uma borda da saída 28b. Os segmentos lineares 34b são interligados por um segmento curvado 34c que circunda parcialmente a saída 28b. As saídas 28a, 28b, portanto, são separadas pela parede de separação 32. A parede de separação 32 em cooperação com a superfície de saída 30, com o ressalto 13 (ver figuras 1a, 1b) estando em contato direto com um lado superior dos segmentos en-grossados 35 e com a seção mais larga 11 do alojamento do misturador 12 define volumes distintos acessíveis para ambos os componentes depois de deixar as saídas 28a, 28b. O volume atribuído para a saída 28a é essencialmente o mesmo que o volume atribuído para a saída 28b. O volume atribuído para as saídas 28a, 28b pode ser ajustado variando o tamanho e a posição dos segmentos engrossados 35.
[058] A obstrução de fluxo 40a tem uma forma lenticular plana e sobrepõe parcialmente com a saída 28a (ver também figura 4a). A obstrução de fluxo 40a ainda compreende um aro externo 41 suportando o ressalto 13 do alojamento do misturador 12 (ver figuras 1a, 1b). Torna-se evidente que a seção estreita do alojamento 15 circunda o elemento de mistura 14 e a parede intermediária 36. A obstrução de fluxo 40b, da mesma forma, tem uma forma lenticular plana e sobrepõe parcialmente com a saída 28b (ver também figura 4a). Também, a obstrução de fluxo 40b com- preende um aro 41 para suportar o ressalto 13 do alojamento do misturador 12. As obstruções de fluxo 40a, 40b garantem que os componentes que deixam as saídas 28a, 28b ocupam, primeiramente, o volume definido pela parede de separação 32 em cooperação com o ressalto 13 do alojamento do misturador 12 e sua seção mais larga 11, antes de eles prosseguirem além da borda a jusante 33.
[059] As figuras 4a, 4b, 4c mostram respectivamente uma vista parcial em perspectiva do corte (ao longo da linha de corte C-C da figura 1b) do misturador estático 10. O alojamento do misturador 12 foi omitido para apresentar uma melhor visão geral. O padrão sinuoso da parede de separação 32 compreendendo os dois segmentos engrossados 35, três segmentos curvados 34a, 34c e dois segmentos lineares 34b sendo alinhados paralelos entre si se torna claramente visível. Além do mais, é mostrado que a parede intermediária 36 atravessa os dois segmentos lineares 34b da parede de separação 32 em um ângulo de aproximadamente 90°. Nas figuras 4a e 4b, o curso da parede de separação 32 abaixo das obstruções de fluxo 40a, 40b e da parede intermediária 36 é indicado por uma linha tracejada. Ademais, se torna evidente que aproximadamente dois quintos das aberturas 28a, 28b sobrepõem com uma área da seção transversal da seção estreita do alojamento semelhante a um tubo 15 (ver figuras 1a, 1b). A área da seção transversal da seção estreita do alojamento 15 é definida pelos aros 41 que ficam na circunferência de um círculo imaginário. Em outras modalidades, a sobreposição das aberturas 28a, 28b com a seção estreita do alojamento 15 pode ser definida dentro de uma faixa entre um quinto e metade.
[060] As figuras 5a, 5b, 5c mostram respectivamente uma vista parcial em perspectiva do corte de um misturador estático de acordo com a invenção. Os misturadores estáticos 10 representados nas figuras 5a, 5b, 5c diferem um do outro no projeto da parede de separação 32. A forma das paredes de separação 32 diferentes se torna claramente óbvia. Na figura 5a, a parede de separação 32 compreende dois segmentos engrossados 35 respectivamente seguidos por um segmento curvado 34a e um segmento linear 34b. Os dois segmentos lineares 34b sendo dispostos inclinados um para o outro são interligados por outro segmento curvado 34c. Ao invés dos dois segmentos lineares 34b, a parede de separação 32 de acordo com a figura 5b compreende dois segmentos curvados 34a sendo interligados com outro segmento curvado 34c. A parede de separação 32 de acordo com a figura 5c não compreende os segmentos engrossados 35. Os segmentos engrossados 35 são substituídos respectivamente por dois segmentos lineares 34b que junto com o alojamento do misturador 12 e a superfície de saída 30 da cabeça de mistura 22 envol-vem um volume 31 ficando não acessível para os componentes que deixam as saídas 28a, 28b.
[061] A figura 6 é idêntica à vista do corte da figura 4b e indica, além disso, as trajetórias de fluxo dos componentes. Para apresentar uma melhor visão, a maior parte dos numerais de referência foi omitida. Na operação do misturador estático 10, um primeiro componente A é alimentado de um cartucho para dentro da entrada 24a e um segundo componente B é alimentado do cartucho para a entrada 24b. Ambos os componentes A, B prosseguem através da cabeça de mistura 22 até alcançar as saídas 28a, 28b na superfície de saída 30. Cada componente A, B deixa a saída respectiva 28a, 28b e começa a ocupar o volume definido pela parede de separação 32, a superfície de saída 30 e o alojamento do misturador 12. Por meio disso, as obstruções de fluxo 40a, 40b impedem que os componentes A, B avancem prematuramente além da borda a jusante 33 da parede de separação 32 e entrem diretamente nas aberturas de entrada 20a, 20b, 20c. As obstruções de fluxo 40a, 40b são dimensionadas, tal que as aberturas de entrada 20a, 20b, 20c são abastecidas simultânea e uniformemente pelos componentes. Uma precedência indevida de qualquer um dos componentes é impedida.
[062] Devido ao padrão sinuoso da parede de separação 32, os componen- tes A, B quando alcançam a borda a jusante 33 são dispostos lado a lado em três fluxos ou faixas parciais em um plano perpendicular ao eixo longitudinal AL. Esses três fluxos parciais são indicados pelas setas A1, B1, B2, em que A1 corresponde ao componente A e B1, B2 correspondem ao componente B. O fluxo parcial A1 do componente A é flanqueado por dois fluxos parciais B1, B2 do componente B. De-pois de exceder a borda a jusante 33 da parede de separação 32, os três fluxos parciais A1, B1, B2 combinam (sem ficar misturados) e são divididos transversalmente pela parede intermediária 36, tal que seis fluxos parciais A11, A12, B11, B12, B21, B22 resultam, que são indicados por seis setas apontando para cima para fora do plano do desenho. A11, A12 representam o fluxo parcial dividido A1 do componente A. B11, B12, B21, B22 representam os fluxos parciais respectivamente divididos B1 e B2 do componente B. Três fluxos parciais, isto é, A11 flanqueado por B12 e B22 ficam localizados no lado 38a e três fluxos parciais, isto é, A12 flanqueado por B11 e B21, ficam localizados no lado 38b da parede intermediária 36.
[063] Com relação ao lado 38a da parede intermediária 36, quando prosseguindo mais, o fluxo parcial A11 encontra a borda inferior 51 da seção de fundo 50 do primeiro elemento do misturador 42 (ver figura 2). A borda inferior 51 divide A11 em duas partes que são forçadas respectivamente para o lado para entrar conjuntamente nas aberturas 20a, 20b junto com um dos dois fluxos parciais externos B12 e B22, respectivamente. Assim, a abertura de entrada 20a é alimentada com um fluxo parcial consistindo de A11 e B12 e a abertura de entrada 20b é alimentada com um fluxo parcial consistindo de A11 e B22. Essa distribuição é indicada pela figura 7 mostrando uma vista simplificada do corte ao longo do plano de entrada das aberturas de entrada 20a, 20b, 20c.
[064] Com relação ao outro lado 38b da parede intermediária 36, quando prosseguindo mais, cada um dos dois fluxos parciais externos B11 e B21 encontra uma das seções laterais 52a, 52b (ver figura 2). Dessa forma, os fluxos parciais B11, B21 são forçados para o lado para o fluxo parcial A12 que encontra a abertura 20c. Assim, a abertura 20c é alimentada com um fluxo parcial consistindo de A12 flanqueado por B11 e B21, como indicado pela figura 7.
[065] Assim, cada abertura 20a, 20b, 20c do primeiro elemento do misturador 42 é alimentada com fluxos parciais de ambos os componentes A, B. De modo geral, isso resulta em sete fluxos parciais alternados sendo alimentados para as aberturas de entrada 20a, 20b, 20c. Os fluxos parciais são divididos como segue entre as aberturas 20a, 20b, 20c começando da abertura 20a: B12, A11, B11, A12, B21, A11, B22. Isso leva a um alto nível de mistura já surgindo depois que o primeiro elemento do misturador 42 tiver passado. Dessa forma, o número total de elementos sucessivos do misturador 42 pode ser mantido pequeno e o comprimento total do misturador estático pode ser reduzido dessa forma. Lista dos numerais de referência: 10 misturador estático 11 seção mais larga do alojamento 12 alojamento do misturador 13 ressalto 14 elemento de mistura 15 seção estreita do alojamento 16 extremidade a montante 18 extremidade a jusante 20a, 20b, 20c abertura de entrada 22 cabeça de mistura 24a, 24b entradas 26 lado de entrada 28a, 28b saídas 30 superfície de saída 31 volume 32 parede de separação 33 borda a jusante 34a, 34c segmento curvado 34b segmento linear 35 segmento engrossado 36 parede intermediária 38a, 38b lados definidos pela parede intermediária 40a, 40b obstrução de fluxo 41 aro 42 elemento do misturador 44 borda transversal 45 parede de guia transversal 46a, 46b paredes de guia 48 borda de separação 49a, 49b parte inclinada 50 seção de fundo 51 borda inferior 52a, 52b seção da extremidade lateral 54a, 54b lados da borda transversal 56 escora AL eixo longitudinal A1, A11, A12 fluxos parciais do componente A B1, B2, B11, B12, B21, B22 fluxos parciais do componente B

Claims (14)

1. Misturador estático (10) para misturar pelo menos dois componentes compreendendo: um alojamento do misturador (12); um elemento de mistura (14) tendo uma extremidade a montante (16) com pelo menos duas aberturas de entrada (20a, 20b, 20c) e uma extremidade a jusante (18), o elemento de mistura (14) sendo disposto pelo menos parcialmente dentro do alojamento do misturador (12); uma cabeça de mistura (22) tendo pelo menos duas entradas (24a, 24b) fornecidas em um lado de entrada (26) e pelo menos duas saídas (28a, 28b) fornecidas em uma superfície de saída (30), em que cada uma das pelo menos duas entradas (24a, 24b) fica em comunicação de fluido com uma das pelo menos duas saídas (28a, 28b); e uma parede de separação (32) disposta entre a superfície de saída (30) e a extremidade a montante (16) do elemento de mistura (14) para separar os componentes deixando as saídas (28a, 28b), em que a parede de separação (32) compreende uma borda a jusante livre (33) que é disposta com relação a pelo menos uma dentre as aberturas de entrada (20a, 20b, 20c) de modo a permitir que pelo menos fluxos parciais dos componentes separados pela parede de separação (32) combinem depois de exceder a borda a jusante (33) e entrem conjuntamente na dita pelo menos uma dentre as aberturas de entrada (20a, 20b, 20c), CARACTERIZADO pelo fato de que o misturador estático (10) compreende ainda pelo menos uma obstrução de fluxo (40a, 40b) disposta entre a extremidade a montante (16) do elemento de mistura (14) e a superfície de saída (30) para desviar os componentes ou pelo menos fluxos parciais dos componentes.
2. Misturador estático (10), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a parede de separação (32) tem um padrão sinuoso.
3. Misturador estático (10), de acordo com a reivindicação 1 ou 2, CARACTERIZADO pelo fato de que a parede de separação (32) compreende pelo menos dois segmentos (34b) sendo paralelos entre si.
4. Misturador estático (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, CARACTERIZADO pelo fato de que a parede de separação (32) compreende os seguintes segmentos na ordem declarada: um segmento curvado (34a), um segmento linear (34b), um segmento linear ou curvado (34c), um segmento linear (34b) e um segmento curvado (34a).
5. Misturador estático (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, CARACTERIZADO pelo fato de que a parede de separação (32) compreende segmentos engrossados (35) para reduzir um volume acessível para os componentes quando deixando as saídas (28a, 28b).
6. Misturador estático (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, CARACTERIZADO pelo fato de que a parede de separação (32) emoldura pelo menos parcialmente pelo menos uma saída (28a, 28b) e/ou pelo menos uma abertura de entrada (20a, 20b, 20c).
7. Misturador estático (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, CARACTERIZADO pelo fato de que a parede de separação (32) é formada integralmente com o elemento de mistura (14) e/ou com a cabeça de mistura (22).
8. Misturador estático (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, CARACTERIZADO pelo fato de que a parede de separação (32), a cabeça de mistura (22) e o elemento de mistura (14) são uma construção de uma peça, de preferência formada por moldagem à injeção.
9. Misturador estático (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, CARACTERIZADO pelo fato de que ainda compreende uma parede intermediária (36) disposta entre a extremidade a montante (16) do elemento de mistura (14) e a parede de separação (32).
10. Misturador estático (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, CARACTERIZADO pelo fato de que a parede intermediária (36) atravessa pelo menos um segmento linear (34b) da parede de separação (32) em um ângulo entre 70° e 110°, de preferência entre 80° e 100°, mais preferivelmente entre 85° e 95°, em particular 90°.
11. Misturador estático (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, CARACTERIZADO pelo fato de que a pelo menos uma obstrução de fluxo (40a, 40b) é disposta entre a borda a jusante (33) da parede de separação (32) e a extremidade a montante (16) do elemento de mistura (14) ou é disposta em um painel com a borda a jusante (33) da parede de separação (32).
12. Misturador estático (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, CARACTERIZADO pelo fato de que o elemento de mistura (14) compreende uma pluralidade de elementos do misturador (42) dispostos um depois do outro para uma separação repetida e nova combinação de correntes dos componentes a serem misturados, em particular em que também o elemento de mistura (14) compreende elementos do misturador (42) para separar o material a ser misturado em uma pluralidade de correntes, bem como meios para a combinação em camadas dos mesmos, incluindo uma borda transversal (44) e paredes de guia (46a, 46b) que se estendem em um ângulo para a dita borda transversal (44), bem como elementos de guia dispostos em um ângulo a um eixo longitudinal (A) e dotados com aberturas, em que o dito elemento de mistura (14) compreende uma borda transversal (44) e uma parede de guia transversal seguinte (45) e pelo menos duas paredes de guia (46a, 46b) terminando em uma borda de separação (48), cada uma com seções de extremida- de laterais (52a, 52b) e com pelo menos uma seção de fundo (50) disposta entre as ditas paredes de guia (46a, 46b), dessa forma definindo pelo menos uma abertura em um lado (56b) da dita borda transversal (44) e pelo menos duas aberturas no outro lado (56a) da dita borda transversal (44), ou em que o elemento de mistura (14) compreende elementos do misturador (42) para separar o material a ser misturado em uma pluralidade de correntes, bem como meios para a combinação em camadas dos mesmos, incluindo bordas de separação (48) e uma borda transversal (44) que se estende em um ângulo para as ditas bordas de separação (48), bem como elementos de deflexão dispostos em um ângulo ao eixo longitudinal (A) e dotados com aberturas, em que o dito elemento de mistura (14) compreende pelo menos duas bordas de separação (48) com paredes de guia seguintes (46a, 46b) com seções de extremidade laterais (52a, 52b) e com pelo menos uma seção de fundo (50) disposta entre as ditas paredes de guia (46a, 46b), e uma borda transversal (44) disposta em uma extremidade de uma parede de guia transversal (45), dessa forma definindo pelo menos uma abertura em um lado da dita borda transversal (44) e pelo menos duas aberturas no outro lado da dita borda transversal (44).
13. Aparelho de distribuição, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende um cartucho de múltiplos componentes e o misturador estático (10), conforme definido em qualquer uma das reivindicações precedentes, conectado ao cartucho de múltiplos componentes, com o cartucho de múltiplos componentes de preferência sendo enchido com componentes respectivos.
14. Uso do misturador estático (10), conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 12, ou do aparelho de distribuição, conforme definido na reivindicação 13, CARACTERIZADO pelo fato de ser para distribuir componentes do cartucho de múltiplos componentes por meio do misturador estático (10).
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