BR112013015378B1

BR112013015378B1 - misturador dinâmico para uma variedade de componentes fluidos

Info

Publication number: BR112013015378B1
Application number: BR112013015378-4A
Authority: BR
Inventors: Volker Linne; Andreas Hiemer; Florian Hüsler
Original assignee: Sulzer Mixpac Ag
Priority date: 2011-02-28
Filing date: 2012-01-27
Publication date: 2020-12-08
Also published as: RU2013143781A; EP2680959A1; TW201302296A; CA2828274C; US9522366B2; MX2013009858A; ES2599658T3; TWI568492B; AU2012222608B2; MX357758B; CN103534016A; JP2014514953A; IL228077A; US20130329517A1; KR20140007873A; BR112013015378A2; IL228077A0; RU2578307C2; WO2012116863A1; CA2828274A1

Abstract

MISTURADOR DINÂMICO E SEU USO. A presente invenção refere-se a um misturador dinâmico (1,100) para uma variedade de componentes fluidos em que o referido contém um alojamento (2, 102) e um rotor (3,103) giravelmente integrado no alojamento, sendo que o alojamento apresenta uma abertura de entrada (12, 13, 112, 113) para ao menos um componente respectivo e ao menos uma abertura de saída (20,120). Entre o elemento do rotor e o alojamento está previsto um compartimento intermediário anelar (15, 115), no qual está disposto um elemento misturador (7, 107), unido com o elemento do rotor (3, 103). O alojamento abrange uma primeira pré-câmara (21, 121) e uma câmara principal (22, 122). Uma segunda pré- câmara (17, 117) está prevista a jusante da primeira pré-câmara (21, 121), de maneira que a primeira pré-câmera(21, 121) pode ser atravessada pelos componentes, antes de os componentes penetrarem na segunda pré- câmara (17, 117).

Description

[001] A presente invenção refere-se a um misturador dinâmico. Um misturador dinâmico desta espécie é vantajosamente empregado para misturar uma variedade de componentes que são oferecidos por um cartucho de componentes múltiplos.

[002] A partir do documento WO 2007/041878 passou a ser conhecido um misturador dinâmico para a mistura de componentes com diferentes parcelas de volumes, especialmente para produzir massas de moldagem para cópias dentárias. No compartimento interno do alojamento misturador está prevista uma pré-câmara, dentro da qual o rotor misturador apresenta um corpo de distribuição dos componentes ao redor do seu eixo de rotação, a fim de obter, desta maneira, uma relação de mistura correta entre os componentes e para evitar inclusões de ar. Em seguida, os componentes pré-misturados serão misturados totalmente por ao menos uma abertura de passagem por uma câmara principal.

[003] Especialmente, nas relações de misturas elevadas de componentes viscosos, ou seja, pastosos, é especialmente difícil obter a relação de mistura correta constantemente e uma boa mistura. A mistura verifica-se geralmente por forças de cisalhamento, sendo que os componentes são pressionados pelo misturador. O misturador possui um alojamento e um rotor que estão dispostos de forma giratória dentro do alojamento, sendo que o alojamento possui aberturas de admissão para ao menos dois componentes e ao menos uma abertura de saída. Entre o elemento do rotor e o alojamento está previsto um espaço intermediário em formato anelar, no qual está disposto um elemento misturador, montado no rotor.

[004] O rotor é constituído de um tronco e do elemento misturador. Este elemento misturador é conformado como elemento de asa que se projeta a partir do tronco na direção interior do compartimento intermediário. Preferencialmente está prevista uma variedade desses elementos em forma de asas. Adicionalmente também podem se projetar, no compartimento intermediário do alojamento, elementos misturadores estáticos, projetando-se a partir da parede interna do alojamento, o que do ponto de vista técnico de produção, é difícil de ser concretizado. Por um ou vários elementos em forma de asa, bem como elementos misturadores estáticos, eventualmente previstos adicionalmente, os componentes são várias vezes reposicionados em uma forma de amassamento.

[005] Além disso, passou a ser conhecido do documento WO2007/041878 subdividir o compartimento intermediário em uma pré-câmara e em uma câmara principal. A pré-câmara serve para retardar o deslocamento de um componente A, em comparação com um componente B, de maneira que o componente A alcança a câmara principal mais tarde do que o componente B. É assegurado, desta maneira, que a primeira parcela da mistura corresponda à relação de mistura desejada. Um corpo distribuidor, unido com o rotor, é usado para assegurar um enchimento isento de bolhas de ar da pré-câmara com o componente A, bem como a sua distribuição. Como o corpo distribuidor acompanha o movimento do rotor, a resistência ao líquido e, por conseguinte, a perda de pressão, é reduzida. É assegurado, além disso, que seja preservada a menor possível distância entre a abertura de entrada e a pré-câmara, de maneira que a resistência ao líquido pode ser mantida em nível reduzido. Todavia, é desvantajoso que os dois componentes alcançam essencialmente, sem ser misturados, o interior da câmara principal. O objetivo consiste em produzir a maior possível face limítrofe de fases entre os componentes, sendo que entre a divisão e o reposicionamento dos componentes em fluxo são produzidas muitas camadas, mais finas possíveis, a fim de ser obtido um efeito de mistura.

[006] Neste sentido, até agora, após a pré-câmara, na qual os componentes são unidos pela primeira vez, os componentes são conduzidos até a câmara principal. Na câmara principal, os fluxos de massa são subdivididos com elementos misturadores, montados no rotor, em consequência da movimentação do rotor, em sentido transversal para com a direção principal do fluxo e uma parcela da massa de enchimento, várias vezes, é afastada em sentido contrário à direção do fluxo principal. Por conseguinte, a massa de enchimento pode continuar o fluxo atrás do elemento misturador, sendo desta maneira conseguido um reposicionamento e formação de camadas dos componentes na massa de enchimento. Tarefas de misturas mais complexas resultam em misturadores mais longos, maior emprego de força e, portanto, maior consumo de energia para o acionamento do misturador, e maior resistência para pressionar os componentes, através do misturador.

[007] Assim sendo, até agora, foi necessário aceitar as seguintes conseqüências negativas: um misturador mais longo, um maior consumo de energia, bem como também maior perda de pressão. Por conseguinte, torna-se necessário prever grupos de acionamentos maiores e mais pesados, inclusive baterias, para o aparelho de descarga, o que restringe a manipulação para a aplicação da mistura, aumenta a necessidade de energia e no caso da operação com bateria, reduz os tempos de atuação do aparelho de descarga.

[008] Como por ocasião de uma interrupção da descarga, os componentes reagem e endurecem reciprocamente dentro do misturador, após o uso o misturador terá de ser substituído e eliminado juntamente com os componentes ali contidos.

[009] Portanto, constitui objetivo da invenção encontrar para tarefas de mistura mais complexas um misturador que é curto e que pode operar com menor possível emprego de energia para o rotor e com menor perda de pressão, acompanhando o estado da técnica. Os misturadores são produzidos em números maiores. Com misturadores pequenos pode-se economizar material para o misturador, para os componentes, como também os custos para a eliminação dos misturadores usados podem ser poupados.

[0010] A tarefa da invenção é solucionada com um misturador dinâmico para uma variedade de componentes fluidos, abrangendo um alojamento e um rotor que está giravelmente integrado no alojamento. O alojamento apresenta uma abertura de entrada para ao menos um componente e ao menos uma abertura de saída, sendo que entre o elemento do rotor e o alojamento está previsto um compartimento intermediário em formato anelar, no qual encontra-se disposto um elemento misturador que está unido com o elemento do rotor. O alojamento abrange uma primeira pré-câmara e uma segunda pré- câmara e uma câmara principal, sendo que a segunda pré-câmara está disposta a jusante da primeira pré-câmara, de maneira que a primeira pré-câmara pode ser atravessada pelos componentes, antes de os componentes penetrarem na segunda pré-câmara.

[0011] Especialmente, os componentes são conduzidos na segunda pré-câmara em sentido radial a partir do alojamento na direção do elemento rotor, sendo pré-misturados por elementos misturadores, montados no lado do alojamento ou no rotor, antes que - após uma reversão em direção axial - sejam conduzidos até a câmara principal. Preferencialmente, na segunda pré-câmara está previsto um elemento misturador. Na primeira pré-câmara pode estar previsto um elemento misturador.

[0012] Segundo um exemplo de execução, o elemento misturador pode ser conformado como elemento em forma de pino. Segundo outro exemplo de execução, o elemento misturador pode ser conformado como elemento de arraste ou elemento em forma de um braço. Especialmente, o elemento de arraste ou elemento em forma de braço pode apresentar uma curvatura, sendo que a curvatura do lado frontal pode ser especialmente convexa e/ou a curvatura do lado traseiro pode ser côncava.

[0013] Segundo outro exemplo de execução, o elemento misturador pode apresentar dentro da câmara principal ao menos um elemento em forma de asa, que pode ser conformado como elemento condutor dos componentes da abertura de admissão da abertura de entrada até a abertura de saída. Especialmente, pelo menos um elemento em forma de asa pode não encobrir mais do que 50% de um plano formado pelo compartimento intermediário, plano este que contém o elemento em forma de asa e normalmente está alinhado na direção do eixo do rotor.

[0014] Um primeiro elemento em forma de asa e um segundo elemento em forma de asa podem estar dispostos a jusante do primeiro elemento de asa, sendo que a menor distância entre o primeiro elemento de asa e o segundo elemento de asa é no mínimo um terço da distância entre o elemento do rotor e a limitação da câmara principal preestabelecida pela segunda seção do alojamento.

[0015] Segundo um exemplo de execução, entre a segunda pré- câmara e a câmara principal e o alojamento, está prevista uma abertura de descarga para a passagem dos componentes. Segundo outro exemplo de execução, entre a segunda pré-câmara e a primeira pré-câmara está prevista uma face giratória.

[0016] Especialmente, o rotor, de acordo com cada um dos exemplos de execução precedentes, pode estar montado dentro da primeira seção do alojamento. Junto com ao menos uma das aberturas de entrada da primeira seção do alojamento, pode estar previsto um dispositivo para perfurar um recipiente que contém os componentes.

[0017] A relação da mistura dos primeiro e segundo componentes pode ser de 1:1, mas pode ser também 1:10 até 1:50 ou até acima.

[0018] O uso do misturador dinâmico verifica-se principalmente para sistemas de dois componentes viscosos ou dúcteis como, por exemplo, para vedações, conexões coladas, massas de moldagem, em aparelhos manuais de descarga autônomos ou em aparelhos de mesa estacionários.

[0019] Quando, em um primeiro passo de pré-mistura de acordo com a invenção, os componentes estiverem espacialmente distribuídos de modo uniforme, embora não sendo misturados, torna- se possível conseguir uma boa mistura, por meio de mistura fina, com muito menos emprego de energia, em comparação com soluções previamente conhecidas. Ficou demonstrado que para um efeito misturador exigido, o tempo de permanência dos componentes dentro do misturador dinâmico pode ser reduzido e, portanto, ao todo, o misturador dinâmico pode ser construído de forma mais compacta e com menor conteúdo.

[0020] Em seguida, a invenção será explicada com base nos desenhos. As figuras mostram:

[0021] Fig. 1a - corte por um misturador dinâmico de acordo com um dos primeiros exemplos de execução da invenção, ao longo do eixo do rotor,

[0022] Fig. 1b - corte por um misturador dinâmico segundo a fig. 1, através da primeira pré-câmara,

[0023] Fig. 1c - corte por um misturador dinâmico segundo a fig. 1, pela segunda pré-câmara,

[0024] Fig. 2a - corte por um misturador dinâmico de acordo com um segundo exemplo de execução da invenção,

[0025] Fig. 2b - corte pelo misturador dinâmico segundo a fig. 2a, através da primeira pré-câmara,

[0026] Fig. 2c - corte pelo misturador dinâmico de acordo com a fig. 2a, pela segunda pré-câmara,

[0027] Fig. 2d - corte pelo misturador dinâmico de acordo com a fig. 2a, através da câmara principal,

[0028] Fig. 3 - vista de um rotor para um misturador dinâmico.

[0029] A fig. 1a mostra um misturador dinâmico para uma variedade de componentes fluidos. O misturador dinâmico 1 apresenta um alojamento 2 e um rotor 3 o qual está integrado no alojamento 2, giravelmente ao redor de um eixo do rotor 8. Na presente modalidade, o alojamento 2 é constituído em duas seções, contendo uma primeira seção do alojamento 4, na qual encontra-se a linha adutora dos componentes, e uma segunda seção de alojamento 5 que serve para produzir uma mistura a partir da variedade de componentes fluidos. A primeira seção do alojamento 4 será unida com a segunda seção do alojamento 5 através de uma conexão de encaixe, conexão de encaixe rápido ou uma ligação por meio de solda, tão logo o rotor 3 esteja integrado na segunda seção do alojamento 5. A primeira seção do alojamento 4 apresenta uma abertura de entrada 12, 13 para ao menos sempre um componente. As aberturas de entrada 12, 13 podem apresentar diâmetros variados, dependendo da relação da mistura desejada dos componentes. As aberturas de entrada desembocam em canais de entrada correspondentes 10, 11 que estão dispostos na primeira seção do alojamento 4. Os canais de entrada 10, 11 desembocam na primeira pré-câmara 21 que está provida de aberturas de saída não apresentadas na fig. 1, que desembocam em um compartimento interno 15 da segunda seção do alojamento 5.

[0030] A segunda seção do alojamento 5 apresenta ao menos uma abertura de saída 20. Pela abertura de saída 20, a mistura nos componentes abandona o misturador dinâmico. A abertura de saída 20 pode ser de conformação especial, de modo correspondente ao uso previsto. No presente caso, está previsto um entalhe em forma de v. Com o auxílio deste entalhe em forma de v resulta na descarga da massa de enchimento a forma de uma esteira triangular. O compartimento interno 15 da segunda seção do alojamento 5 serve para receber o rotor 3. O compartimento interno 15 é limitado pela parede interna 6 da segunda seção do alojamento 5. O compartimento interno 15, ao menos em pontos onde encontra-se o rotor 3, é conformado como um compartimento intermediário em formato anelar.

[0031] O compartimento interno 15 apresenta uma segunda pré- câmara 17 e uma câmara principal 22. Os componentes são conduzidos da segunda pré-câmara 17 até a câmara principal 22. Dentro da segunda pré-câmara 17, já se pode processar uma pré- mistura. Para tanto, na segunda pré-câmara está disposta uma variedade de elementos misturadores 18. Estes elementos misturadores são, por exemplo, como aqui apresentados, conformados como elementos em forma de pinos que projetam-se dentro da segunda pré-câmara 17. Os elementos em forma de pinos podem estar dispostos em uma face giratória 19 do rotor 3 e/ou a partir da parede interna do alojamento, que limita a pré-câmara, podem se projetar dentro da pré-câmara 17. Pela face de giro 19 e pelos elementos em forma de pinos 18 são exercidas forças de cisalhamento sobre os componentes.

[0032] Alternativamente, sobre a face giratória 19 pode estar disposto um elemento discoidal fixo que pode apresentar elementos em forma de pinos. No elemento discoidal pode estar prevista ao menos uma abertura de saída para a passagem dos componentes até a segunda pré-câmara. O elemento discoidal pode estar fixado entre a primeira e a segunda seção do alojamento.

[0033] Entre o rotor 3 e a parede interna 6 do alojamento, está previsto um compartimento intermediário de formato anelar, no qual está disposto um elemento misturador 7, vinculado ao elemento rotor 3.

[0034] O elemento misturador 7 abrange na câmara principal 22 uma variedade de elementos em forma de asa 23. Os elementos em forma de asa 23 projetam-se como saliências dentro do compartimento interno 15 que constitui a câmara principal 22. Dentro desta câmara principal 22, verifica-se a mistura dos componentes, sendo os componentes captados pelos elementos em forma de asa e sendo reposicionados. Ao menos uma parte dos elementos em forma de asa pode ser conformada como elemento condutor para o transporte dos componentes, através do compartimento interno 15, na direção da abertura de descarga 20.

[0035] Pelo menos parcialmente, o elemento do rotor é conformado como um corpo oco. O compartimento oco central do rotor serve para receber uma árvore de acionamento. Vantajosamente, o compartimento oco possui um formato ao menos triangular, de maneira que uma árvore de acionamento pode ser unida à prova de giro com o rotor, de maneira que o rotor pode ser acionado através da árvore de acionamento.

[0036] O misturador dinâmico contém, portanto, ao menos duas pré-câmaras. A primeira pré-câmara 21 será usada para a introdução dos componentes, quando pode ser conseguida uma pré-mistura grossa dentro da primeira pré-câmara. A segunda pré-câmara 17 serve para que seja obtida uma mistura de extensão pequena. A primeira pré-câmara 21 será conformada de tal modo que dois ou mais componentes podem assim ser introduzidos dentro da primeira pré- câmara 21, de maneira que os componentes com menor corrente volumétrica sejam introduzidos na corrente volumétrica do componente com maior corrente volumétrica. A primeira pré-câmara 21 está separada da segunda pré-câmara 17 por uma face giratória 19, especialmente uma placa de cobertura que pode estar disposta no rotor 3. Na primeira pré-câmara 21, através de um elemento de asa montado no rotor 3 e efetivamente no alojamento, ou em um estator separado, será conduzido um componente do canal de entrada 11 até a abertura de descarga do canal de entrada 10 do outro componente, com o que se produz ao menos uma primeira distribuição dos componentes e/ou de qualquer maneira uma primeira pré-mistura dos componentes, na forma de uma massa de enchimento. Os componentes pré-misturados passam da primeira pré-câmara 21 sobre uma fenda anelar externa que é formada pelo alojamento do misturador e pela placa de cobertura, para alcançarem a segunda pré- câmara 17. Na segunda pré-câmara 17 movimentam-se os componentes pré-misturados em sentido radial até o eixo do rotor 8, e continuam sendo misturados através de pequenos obstáculos como, por exemplo, elementos em forma de pinos, em espaço reduzido e com reduzido emprego de força. A massa de enchimento será conduzida da segunda pré-câmara 17 para a câmara principal 22. Após um desvio axial na área da passagem entre a segunda pré- câmara 17 e a câmara principal 22, a massa de enchimento alcança a abertura de descarga 20 central. Na câmara principal 22 verifica-se uma mistura completa mediante emprego de outros elementos em forma de asa ou elementos misturadores estáticos.

[0037] A primeira pré-câmara 21 pode ser vista na fig. 1b em um corte pelo misturador dinâmico na área da primeira seção do alojamento 4. A posição do corte é indicada na fig. 1a com A-A. O plano do corte está posicionado em sentido normal para com o eixo do rotor e passa através da primeira pré-câmara. Os dois canais de entrada 10, 11 desembocam na primeira pré-câmara 21. Na primeira pré-câmara encontra-se um elemento em forma de braço 60 que está unido com o rotor 3. Naturalmente, pode estar prevista uma variedade desses braços 60, sendo que a fig. 1b apresenta quatro elementos em forma de braços similares.

[0038] O elemento em forma de braço 60 estende-se através da primeira pré-câmara 21 do elemento rotor 3 até a parede interna 65 da primeira seção do alojamento 4 que limita a primeira pré-câmara. O elemento em forma de braço 60 apresenta um lado frontal 61, por meio do qual a massa de enchimento é movida através da primeira pré-câmara 21, e um lado traseiro 62, em posição oposta. O lado traseiro 62 apresenta uma curvatura côncava, o lado frontal 61 possui uma curvatura convexa. Vantajosamente, os raios das curvaturas do lado traseiro e do lado frontal são essencialmente idênticos. O elemento de braço 60 estende-se do fundo 66 até o teto 67 da pré- câmara 21. O teto 67 é visível apenas na fig. 1a, na face giratória 19. No elemento em forma de braço 60 pode estar previsto um recorte 63, quando uma parcela da massa de enchimento deve escapar do lado frontal 61 para o lado traseiro 62.

[0039] Além disso, o elemento em forma de braço 60 apresenta um recorte condutor 64. Através do recorte condutor 64, o elemento em forma de braço desliza em uma saliência 69 da primeira seção do alojamento. O rotor também será mantido dentro do misturador dinâmico pela saliência.

[0040] A fig. 1c mostra um corte pela segunda pré-câmara 17. Este corte pelo misturador dinâmico está posicionado na área da conexão entre a primeira seção do alojamento 4 e a segunda seção do alojamento 5. A posição do corte é indicada na fig. 1a com B-B. O plano do corte está posicionado em sentido normal para com o eixo do rotor 8. A face giratória 19 forma o fundo da segunda pré-câmara 17. A massa de enchimento penetra por uma fenda anelar 70 dentro da segunda pré-câmara e abandona a segunda pré-câmara sobre uma abertura de saída 71 em formato anelar, apenas visível na figura 1a. Na segunda pré-câmara encontra-se uma variedade de elementos em forma de pinos 18. Os pinos 18 projetam-se desde o teto 72, dentro da segunda pré-câmara 17. A massa de enchimento será forçada por forças de cisalhamento - aplicadas pela face giratória 19 - ao menos parcialmente em um movimento rotacional. Quando a massa de enchimento alcançar um dos elementos em forma de pino, ela se subdivide em duas correntes parciais, com o que verifica-se um reposicionamento e uma pré-mistura dos componentes da massa de enchimento com emprego mínimo de força. Adicionalmente, podem estar previstos segmentos em forma de paredes 73. Estes segmentos em forma de paredes 73 estão essencialmente dispostos ao redor da abertura de saída 71 (ver fig. 1a) e forçam um fluxo de passagem uniforme da segunda pré-câmara, diante da entrada na câmara principal. Os segmentos de parede 73 estendem-se desde o teto 72 para dentro da pré-câmara 17. Os segmentos de paredes 73 são conformados como segmentos cilíndricos. O diâmetro interno dos segmentos cilíndricos corresponde essencialmente ao diâmetro interno da abertura de saída 71, ou seja, o diâmetro interno da câmara principal 22 na sua entrada formado pela segunda seção do alojamento 5.

[0041] A fig. 2a apresenta um corte por um misturador dinâmico de acordo com um segundo exemplo de execução da invenção para a mistura de uma variedade de componentes fluidos. O misturador dinâmico 100 apresenta um alojamento 102 e um elemento de rotor 103 que está disposto no alojamento 102, girável ao redor de um eixo rotor 108. Na presente modalidade, o alojamento 102 é de constituição de duas seções, contendo uma primeira seção de alojamento 104, na qual encontra-se a linha adutora dos componentes, e uma segunda seção de alojamento 105 que serve para produzir uma mistura da variedade dos componentes fluidos. A primeira seção do alojamento será unida com a segunda seção do alojamento através de uma ligação de encaixe, uma ligação de encaixe rápido, ou uma ligação de solda, tão logo o elemento rotor 103 esteja integrado na segunda seção do alojamento 105. A segunda seção do alojamento 104 apresenta aberturas de entrada 112, 113 para ao menos um componente. As aberturas de entrada 112, 113 podem apresentar diâmetros variados que dependem da relação de mistura desejada dos componentes. As aberturas de entrada desembocam em canais de entrada 110, 111 correspondentes que estão dispostos na primeira seção do alojamento 104. Os canais de entrada 110, 111 desembocam dentro da primeira pré-câmara 121 que possui aberturas de saída 130, 131, que desembocam na segunda pré-câmara 117 da segunda seção do alojamento 105.

[0042] A segunda seção do alojamento 105 apresenta pelo menos uma abertura de saída 120. Pela abertura de saída 120, a mistura dos componentes abandona o misturador dinâmico. A câmara principal da segunda seção do alojamento 105 serve para receber o elemento do rotor 103.

[0043] Os componentes serão conduzidos da segunda pré-câmara 117 até a câmara principal 122. Na segunda pré-câmara 117 poderá se realizar outra mistura. Para tanto, na segunda pré-câmara está integrado um elemento misturador 118. O elemento misturador 118 é conformado como elemento em forma de asa que está ligado com o rotor 103. Na câmara principal 122, entre o elemento do rotor 103 e a parede interna do alojamento, está previsto um compartimento intermediário anelar, no qual está disposto um elemento misturador 107, unido com o rotor 103.

[0044] O elemento misturador 107 abrange na câmara principal 122 uma variedade de elementos em forma de asas 123. Os elementos em forma de asas 123 projetam-se como saliências, dentro do compartimento interno 115 que forma a câmara principal 122. Dentro desta câmara principal 122 verifica-se a mistura dos componentes, sendo os componentes captados pelos elementos em forma de asas e reposicionados. Ao menos uma parcela dos elementos em forma de asa é conformada como elemento condutor para o transporte dos componentes, através do compartimento interno 115, na direção da abertura de saída 120.

[0045] Também não é necessário que elementos em forma de asa vizinhos, dispostos sequencialmente em relação ao eixo do rotor 108, apresentem entre si a mesma distância. Por exemplo, a distância do elemento de asa 123, situado mais próximo da abertura de saída 120, em relação ao elemento de asa 126 é menor do que a distância do elemento de asa 126, em relação ao elemento de asa 128.

[0046] A primeira pré-câmara 121 pode ser vista na fig. 2b em um corte pelo misturador dinâmico na área da primeira seção do alojamento 104. A posição do corte é indicada na fig. 2a com A-A. O plano de corte está posicionado em sentido normal para com o eixo do rotor, e atravessa a primeira pré-câmara 121. Os dois canais de entrada 110, 111 desembocam dentro da primeira pré-câmara 121. Na primeira pré-câmara 121 estão dispostos elementos de interferência 175 que projetam-se desde o fundo 166 da pré-câmara 121 dentro da pré-câmara. Estes elementos de interferência são fixos e dividem a corrente da massa de enchimento. Vantajosamente, apresentam na direção do giro 169 uma seção transversal que inicialmente aumenta continuamente, atravessando um máximo para depois diminuir continuamente. Especialmente, a seção transversal pode ser conformada em forma de losango. De modo similar, como ocorre com os elementos de interferência 175, são conformados os elementos de arraste 176. Projetam-se desde a face de giro 129, dentro da primeira pré-câmara 121. Estes elementos de arraste 176 acompanham o movimento da face de giro 129, quando o rotor 103 realiza um movimento de giro. Os elementos de arraste 176 externos raspam os componentes das aberturas de saída dos canais 110, 111 e os conduzem até a primeira pré-câmara 121. Através destas medidas será obtida uma relação de mistura uniforme dos componentes. Os elementos de arraste 176 e os elementos de interferência 175 produzem juntamente uma distribuição dos componentes e uma primeira pré-mistura destes componentes na massa de enchimento, antes de alcançarem a segunda pré-câmara 117, através de aberturas de saída 130 e 131. As aberturas de saída 130, 131 estão dispostas na face giratória 129, sendo mostradas na fig. 2a.

[0047] O teto 167 da primeira pré-câmara é visível apenas na fig. 2a na face giratória 129. Entre o fundo 166 e o teto 167 estende-se a parede interna 165 que é parte da primeira seção do alojamento 104.

[0048] Os elementos de arraste interno 176 podem formar juntamente com o cubo do elemento do rotor 103 e da face giratória 129 um recorte condutor 164. Através do recorte condutor 164, o elemento do rotor 103 desliza em uma saliência 169 da primeira seção do alojamento. O elemento do rotor 103 também será mantido pela saliência 169 dentro do misturador dinâmico.

[0049] A fig. 2c apresenta um corte pela segunda pré-câmara 117. Este corte pelo misturador dinâmico está situado na área da conexão entre a primeira seção do alojamento 104 e a segunda seção do alojamento 105. A posição do corte é indicada na fig. 2a com B-B. O plano de corte está em posição normal em relação ao eixo do rotor 108. A face giratória 119 forma o teto da segunda pré-câmara 117. A face giratória 129 forma o fundo da segunda pré-câmara 117.

[0050] A massa de enchimento - de acordo com a fig. 2c - passa pelas aberturas de saída 130, 131 da primeira pré-câmara 121, dentro da segunda pré-câmara 117, abandonando a segunda pré-câmara 117 por ao menos uma abertura de saída 171, visível na fig. 2d. Na segunda pré-câmara 117 encontra-se uma variedade de elementos misturadores 118. Os elementos misturadores 118 salientam-se a partir do rotor 103 ou da face giratória 129, ou da face giratória 119 para o interior da segunda pré-câmara 117. Por meio de forças de cisalhamento que são aplicadas pela face giratória 119, bem como pela face giratória 129, a massa de enchimento será ao menos parcialmente forçada para realizar o movimento rotacional.

[0051] Os elementos misturadores 118 podem ser conformados como elementos em forma de asa 177, 178, sendo que para o elemento em forma de asa 178 podem valer as medidas geométricas aplicáveis ao elemento de arraste 176. Pelos elementos em forma de asa 178 na face giratória 119, junto com os elementos de asa 177 são misturados os componentes, tanto em um plano paralelo como também em um plano perpendicular para com o eixo de giro.

[0052] Blocos de segmentos cilíndricos adicionais 179 são conformados como parte da primeira seção de alojamento 104. Estão previstas delimitações 172 que são conformadas como parte da segunda seção de alojamento 105, a fim de conformar a área da passagem da segunda pré-câmara 117 na câmara principal 122 como ponto estreito. Através deste ponto estreito, terá de ser conduzida a massa de enchimento, de maneira que somente depois de passar pelo ponto estreito, pode alcançar a câmara principal 122, ou seja, é canalizada em forma restrita da segunda pré-câmara 117 para a câmara principal 122.

[0053] A área da entrada da câmara principal 122 pode ser vista na fig. 2d em um corte pelo misturador dinâmico na área da segunda seção do alojamento 105. A posição do corte é indicada na fig. 2a com C-C. O lado da face giratória 119, voltado na direção da câmara principal 122, será parcialmente encoberto por um elemento de teto 172, da segunda seção do alojamento 105. Através das aberturas de saída 171, a massa de enchimento alcança a câmara principal 122.

[0054] Elementos condutores adicionais 180 podem estar previstos dentro ou em sequência imediata na abertura de saída 171 para melhor distribuir o afluxo dos componentes, dentro da câmara principal 122.

[0055] Os componentes que afluem axialmente, formando uma massa de enchimento pastosa, serão enviados no centro, ou seja, em sentido transversal ao eixo do rotor 108, para uma câmara misturadora que acima foi designada como primeira pré-câmara 121. No afluxo, dentro da primeira pré-câmara 121, o componente com menor corrente volumétrica será possivelmente integrado na corrente volumétrica do componente com maior corrente volumétrica, sendo, em todos os casos, cortado através de elementos em forma de asas ou elementos de arraste 176, previstos no elemento do rotor 103, sendo este corte feito a partir das aberturas de saída dos canais de entrada 110, 111, sendo conduzidos para dentro da primeira pré-câmara 121, onde a massa de enchimento, por meio dos elementos em forma de asa 60, 160 e/ou elementos de arraste 176, e/ou elementos de interferência 175, são submetidos a uma primeira mistura grossa. A primeira pré- câmara 121 é limitada por um elemento discoidal que encontra-se no rotor 130 e que forma uma face giratória 129, sendo esta limitação na direção da abertura de saída 120. Este elemento discoidal apresenta ao menos uma abertura e/ou forma na circunferência, uma fenda anelar com o alojamento. A abertura e/ou a fenda anelar possibilitam um fluxo de passagem da massa de enchimento para uma segunda pré-câmara 117. Aqui, os elementos podem continuar a ser misturados com elementos em forma de asa 177, 178 radiais e/ou axiais. As aberturas conformadas na segunda pré-câmara 117 conduzem em seguida a massa de enchimento até a área de mistura da câmara principal 22, 122, onde pode penetrar em sentido radial. Os elementos em forma de asa 138 axiais arqueados, e introduzidos especialmente na área de afluxo da câmara principal 122, cortam a massa de enchimento diretamente no ingresso na câmara principal 122 e a transportam na direção do eixo do rotor 108. Ao menos uma parte dos elementos em forma de asa 123, 126, 128, 137 apresenta elementos condutores radiais que transportam na direção da abertura de saída 120. Além dos componentes misturadores dinâmicos do rotor e elementos de condução e/ou de interferência fixos, o misturador dinâmico adicionalmente também poderá possuir componentes misturadores estáticos dentro da câmara principal 122.

[0056] Ficou evidenciado que a tarefa da mistura dentro da câmara principal 22, 122, pela previsão da segunda pré-câmara 17, 117, na qual se produz uma pré-mistura adicional por uma distribuição fina dos componentes com resistência de fluxo relativamente pequena, e um torque pequeno do elemento do rotor 3, 103, será essencialmente reduzida. Ao todo, portanto, o comprimento construído do misturador dinâmico, de acordo com qualquer um dos exemplos de execução, poderá ser essencialmente, reduzido, o conteúdo pode ser diminuído e a energia de mistura a ser empregada poderá ser reduzida.

[0057] A fig. 3 é uma vista de um elemento de rotor para ser empregado em um dos misturadores dinâmicos de acordo com um dos exemplos de execução precedentes. O elemento do rotor corresponde ao elemento do rotor 103 apresentado na fig. 2a e, portanto, para componentes idênticos serão usados os mesmos sinais de referência como na fig. 2a. Não obstante, esta referência não deve ser compreendida como uma restrição no sentido de que o elemento do rotor somente possa ser usado em conexão com o exemplo de execução de acordo com a fig. 2a. Ao contrário, o elemento do rotor, com reduzida adequação à geometria do alojamento, também poderá ser usado em um alojamento, de acordo com os outros exemplos de execução. O elemento do rotor 103 possui um eixo de rotor 108, ao longo do qual está previsto um cubo do rotor 135. O cubo do rotor 135 porta uma face giratória 129 que contém as aberturas de saída 130, 131. Através dessas aberturas de saída 130, 131, os componentes alimentados pelos canais de entrada 110, 111 (ver fig. 2a) para a primeira pré-câmara penetram dentro da segunda pré-câmara 117. Uma segunda limitação da segunda pré-câmara 117 é formada pela face giratória 119 que está disposta a jusante na face giratória 129 no cubo do rotor 135. Na parte circunferencial, a segunda pré-câmara 117 será limitada pela segunda seção do alojamento 105 (ver fig. 2a).

[0058] Através de um elemento misturador 118, disposto na segunda pré-câmara 117 no cubo do rotor 135, os componentes serão pré-misturados em um plano perpendicular para com o cubo do rotor e por eventuais outros elementos misturadores que estendem-se da face giratória, para dentro da segunda pré-câmara 117, sendo esta pré- mistura feita em um plano paralelo para com o tubo do rotor 135. Para alcançar a câmara principal 122 (ver fig. 2a), os componentes fluem ao redor da face giratória 119. Entre a face giratória 119 e a parede interna da segunda seção do alojamento permanece uma fenda anelar estreita, pela qual podem passar os componentes. Além disto, à jusante da face giratória 119, dentro da câmara principal 22, 122, estão integrados elementos em forma de asa 123, 126, 128 que podem ser conformados como elementos condutores e que, nesta hipótese, exercem um efeito transportador sobre a massa de enchimento na direção da abertura de saída 21, 120. Adicionalmente, podem estar previstos elementos de asa 137 em formato de losango como, por exemplo, é descrito no documento WO 98/43727. Além disso, está sendo mostrado um elemento de asa 138 em formato arqueado que está imediatamente limítrofe da face giratória 119, cortando a massa de enchimento das aberturas de entrada e conduzindo esta massa para o interior da câmara principal 22, 122. Elementos de asas semelhantes podem também ser dispostos mais a jusante da corrente que produzem a raspagem da massa de enchimento da parede da câmara principal 22, 122.

[0059] Preferencialmente, elementos de asa similares estão dispostos, reciprocamente opostos, na mesma altura, sendo medida a altura ao longo do eixo do rotor 108.

[0060] Alternativamente, o elemento do rotor pode se estender apenas até a área da entrada, dentro da câmara principal 22, 122, de acordo com qualquer um dos exemplos de execução acima descritos. Na própria câmara principal poderá estar integrado um elemento misturador estático, não apresentado no desenho.

Claims

1. Misturador dinâmico (1, 100) para uma variedade de componentes fluidos, compreendendo um alojamento (2, 102) compreendo pelo menos uma abertura de entrada (12, 13; 112, 113) para receber um componente misturável no misturador dinâmico e abertura para uma passagem de entrada correspondente a pelo menos uma passagem de entrada, pelo menos uma abertura de saída (20, 120), uma primeira pré-câmara (21, 121) na qual se abre pelo menos uma passagem de entrada correspondente, tendo a primeira pré-câmara (21, 121) uma base que constitui a primeira extremidade longitudinal da primeira pré-câmara (21, 121) e um topo que constitui a segunda extremidade longitudinal da primeira pré-câmara (21, 121), uma segunda pré-câmara (17, 117) disposta a jusante da primeira pré-câmara (21, 121), estando a primeira pré-câmara (21, 121) disposta de modo a ser atravessada pelos componentes misturáveis antes da segunda pré-câmara (17, 117), e a primeira pré- câmara (21, 121) e a segunda pré-câmara (17, 117) separadas por uma face giratória, e uma câmara principal (22, 122), a primeira e segunda pré-câmaras e a câmara principal (22, 122) são configuradas para permitir a mistura dos componentes misturáveis; um elemento rotor (3, 103) giravelmente integrados no alojamento, sendo que o elemento do rotor (3, 103) e o alojamento (2, 102) são separados por um compartimento intermediário (15, 115) anelar, um primeiro elemento misturador (7, 107) unido com o elemento do rotor disposto no compartimento intermediário (15, 115), caracterizado pelo fato de compreender ainda um segundo elemento (60, 160) misturador disposto na primeira pré-câmara (21, 121) de modo a ser colocado do lado do cartucho da face giratória, o segundo elemento misturador (60, 160) compreendendo extensões curvas que são conformadas como elemento de arraste (176) ou elemento em forma de braço (60), cada extensão curva que se estende substancialmente do elemento do rotor (3, 103) até uma parede interior da primeira pré-câmara (21, 121), e compreendendo um lado frontal (61) convexo virado para uma direção de movimento do segundo elemento misturador em uma direção circunferencial em torno do eixo do rotor, e um lado traseiro (62) côncavo orientado no sentido oposto ao do movimento do segundo elemento misturador na direção circunferencial em torno do eixo do rotor, cada extensão curva estendendo-se longitudinalmente desde a base até ao topo da primeira pré-câmara (21, 121).

2. Misturador dinâmico de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende ainda um terceiro elemento misturador (18, 118) configurado para conduzir e pré-misturar os componentes na segunda pré-câmara (17, 117), o terceiro elemento misturador conduzindo os componentes misturáveis em um sentido radial do alojamento na direção do elemento rotor; e o terceiro elemento misturador (18, 118) montado no lado do alojamento ou no rotor para desviar os componentes misturáveis em um sentido axial antes de que os componentes misturáveis sejam conduzidos para o interior da câmara principal (22, 122).

3. Misturador dinâmico de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o terceiro elemento misturador (18, 180) é conformado como elemento em forma de pino.

4. Misturador dinâmico de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o primeiro elemento misturador na câmara principal (22, 122) apresenta ao menos um elemento em forma de asa (23, 33, 43, 53, 123, 126, 128, 137, 177), que é conformado como elemento condutor dos componentes da abertura de entrada (12, 13, 112, 113) até a abertura de saída (20, 120).

5. Misturador dinâmico de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o ao menos um elemento de asa não encobre mais do que 50% de um plano situado no compartimento intermediário (15, 115) que contém o elemento em forma de asa e que está alinhado normalmente no eixo do rotor (8, 108).

6. Misturador dinâmico de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que entre a segunda pré-câmara (17, 117) e a câmara principal (22, 122) e o alojamento está prevista radialmente uma abertura de saída (71, 171) para a passagem dos componentes.

7. Misturador dinâmico de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o elemento do rotor (3, 103) está montado na primeira seção do alojamento (4, 104), a primeira seção do alojamento (4, 104) compreendendo as aberturas de entrada (12, 13; 112, 113).

8. Misturador dinâmico de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a face giratória é uma placa de cobertura disposta no elemento rotor para dirigir os componentes misturáveis da primeira pré-câmara (21, 121) para a segunda pré- câmara (17, 117).

9. Misturador dinâmico de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a primeira pré-câmara (21, 121) está configurada para uma pré-mistura grossa dos componentes misturáveis, de modo a que um componente com uma corrente volumétrica menor possa ser misturado com um componente tendo uma corrente volumétrica maior.

10. Misturador dinâmico de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a pelo menos uma abertura de entrada (12, 13) inclui pelo menos duas aberturas de entrada a montante da segunda pré-câmara (17, 117) e uma abertura de entrada central a jusante da segunda pré-câmara (17, 117).

11. Misturador dinâmico de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a pelo menos uma abertura de entrada (12, 13; 112, 113) compreende uma primeira abertura de entrada configurada para receber uma primeira corrente volumétrica de componente misturável e uma segunda abertura de entrada configurada para receber uma segunda corrente volumétrica de componente misturável, sendo a segunda corrente volumétrica maior que a primeira corrente volumétrica.

12. Misturador dinâmico de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que um dos elemento de arraste (176) ou elemento em forma de braço (60) estão dispostos como saliências que se estendem radialmente do elemento rotor até à face interna do alojamento.

13. Misturador dinâmico de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o elemento pino compreende saliências que se estendem a partir de uma face superior da segunda pré-câmara (17, 117) e está configurado para dividir um fluxo de componentes misturáveis.