CN103127853B - 用于静态混合器的混合元件 - Google Patents

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Abstract

用于静态混合器的混合元件具有至少一个第一和一个第二安装主体沿其相继设置的纵向轴线。入口元件由连接元件连到第一安装主体且在其上游，并且具有在混合器壳体中的周缘侧可密封地设置的主体。主体具有空间上分离地延伸的第一和第二入口通道，第一入口通道有第一进口开口和第一排出开口，第二入口通道有第二进口开口和第二排出开口。第一入口通道通到由主体的出口侧、连接元件、混合器壳体的内壁及第一安装主体界定的预先腔。第二入口通道从排出开口延伸到连接元件的内部空间，且连续通道从该内部空间延伸到第一安装主体的混合空间。在法向于纵向轴线且设置在混合器入口的截平面中，其余自由截面面积相对于连续通道的截面面积的比是至少4:1。

Description

用于静态混合器的混合元件
技术领域
本发明涉及用于塑料的静态混合器的混合元件，所述混合元件包括用于安装到管状混合器壳体中的安装主体。如在WO 2008/113196A1中的那样，这种混合器以及相关混合器壳体能够连接到多成分料筒的出口，并且它们总体上一起表示料筒装置，如WO 2008/113196A1的图2中所示的那样。
背景技术
混合元件（尤其是其安装主体）具有纵向轴线，该纵向轴线沿流体流入到安装主体中的方向对齐，使得混合空间能够由混合器壳体的内部空间中的安装主体跨接。在法向于纵向轴线的平面中，混合空间的截面流动面积大致对应于管状混合器壳体的截面流动面积。安装主体包括壁元件，所述壁元件用于将流体流分流和/或偏转到与该纵向轴线偏离的方向中。
这种静态混合器例如从EP 1 426 099 Bl中已知。在该静态混合器中，两种成分借助同一类型的多个混合元件在三部分混合过程中彼此混合，在该三部分混合过程中，材料首先被分流、接着散播并偏移。该混合过程必须执行数次，这取决于成分的物理特征。鉴于此，静态混合器包括彼此相继设置的同一构造的多个安装主体。这些混合器尤其用于混合小量的成分，即从数毫升至大约1000毫升。因此，这些混合器具有这样的混合空间，该混合空间的直径小于16 mm并且长度大于50 mm。这具有这样的结果，即，该混合器的壁元件的壁厚能够小于1 mm，通常甚至小于0.5 mm。
由塑料制成的根据EP 1 426 099 B1的这种静态混合器优选地以注射成型工艺制造。如该专利的图1中所示的那样，使用注射成型工艺来制造长度为30 mm、壁厚小于3 mm的混合器在以往是不可能的，这是因为从注射成型工具的注入点直到该混合器的相对设置的端部的流动路径会需要太高的内部工具压力。为了能够以注射成型工艺经济地制造具有这种小壁厚的静态混合器，每个安装主体借助杆元件连接到相邻的安装主体。这些杆元件允许聚合物熔体在注射成型工具中从一个安装主体朝向相邻安装主体移动，并且保持低于1000巴的内部工具压力，使得能够防止注射成型工具的失效。必须注意的是，入口元件插设在安装主体之前。入口元件包含两个入口通道，这些入口通道将所述成分从料筒出口引入到混合器壳体中。该混合元件容纳安装主体。这些成分由这些安装主体偏转、分流以及重新结合，由此发生这些成分的混合。因此，这些成分在出口端作为均匀混合的填充材料呈现。
WO 2008/113196 A1的混合器具有这样的构造，根据该构造，防止一种成分的先导，这是因为在流动通道中设置缩窄部，也就是说，专门提供了限制效应。WO 2008/113196A1的图13示出了：为此目的在混合器的毗邻其入口通道的入口区域中设置有杆元件，所述杆元件形成流动障碍物并且提供了绕该杆元件的流动偏转。因此，在左侧流动的成分与在右侧流动的成分相比具有施加到其上的更长流动路径。根据在EP 0 885 651中示出的另一实施方式，分离杆被设置在两个入口开口中的每个上。流经相应入口开口的成分在该分离杆周围流动。在该实施方式中，这两种成分的体积流量也不同。具有较大体积流量的第一成分由平行于适配器元件的外表面的杆元件毗邻该分离杆沿第二成分的入口开口的方向引导。具有较小体积流量的第二成分由第一成分夹带，并且甚至在进入混合元件之前接触。这意味着，具有较大体积流量的第一成分相对于第二成分以一定延迟达到混合器，也就是说，第一成分的流动通过附加的路径长度被延迟。
在文献EP 0 723 807 A2中示出了一种变型，根据该变型，当这些成分以不等于1:1的混合比存在时，入口腔具有不同的容积。这些入口腔在从料筒传送的成分进入到混合元件之前接收这些成分。形成较大体积流量的第一成分的入口腔与形成较小体积流量的第二成分的入口腔相比具有更大的容积。因此，当第一成分移动到入口腔中时，该入口腔在该成分达到静态混合器的第一混合元件之前首先被完全填充。同时，第二成分流经具有实质上较小容积的第二入口腔。因此，容积比能够设置成使得第一成分和第二成分同时达到该第一混合元件。
根据EP 0 584 428，具有较大体积份额的成分还被堰挡。该流动路径由为此目的设置在静态混合器的入口处的板中断。狭缝状开口被设置在该板中，已经填充了设置在其前方的贮存器空间的成分通过所述狭缝状开口移动到静态混合器中。由此抑制具有较大体积流量的成分的先导。
因此，能够以概述的方式总结，定位在料筒和混合器之间的容积应当适于相应的混合比，以便赋予尽可能少的先导，以避免所获材料以不可用的方式混合。因此，第一方法根据期望混合比来调节输送线路的截面面积。然而，如果存在显著不同的混合比，那么用于具有较小体积流量的成分的截面面积就不能再被制造。因此，向具有较大体积流量的成分提供附加容积（例如，在如EP 0 723 807 A2中描述的那样的入口腔，或者在如EP 0 584428 Al中描述的那样的位于混合元件入口端处的腔）。
因此，本发明的目的在于提供一种混合元件，其中两种成分中的每种以期望的混合比到达混合元件的第一安装主体。具体地，本发明的目的在于减少一种成分相对于另一成分的先导。先导的成分在另一成分之前到达混合元件。与同样具有先导问题的已知方案相比，本发明的又一目的在于降低压力损失。
发明内容
本发明的目的通过一种混合元件来实现，该混合元件包括至少一个安装主体以及入口元件，所述入口元件包括具有第一和第二入口通道的主体。相应的成分由入口通道以彼此分离的方式被引至安装主体。第一和第二安装主体尤其能够沿混合元件的纵向轴线相继地设置。
所述入口元件设置在所述第一安装主体的上游，其中所述入口元件和所述安装主体借助连接元件彼此连接。所述连接元件能够是螺旋式混合器的螺旋元件，该连接元件同时是其安装主体或作为第一安装主体的一部分的杆元件。安装元件的主体能够密封地设置在混合器壳体中且位于周缘侧。第一入口通道和第二入口通道中的每个都具有进口开口和排出开口，使得相应的成分能够从进口开口通过相应的入口通道被引至排出开口。所述第一入口通道与所述第二入口通道在空间上分离地延伸。所述第一入口通道通到预先腔中，其中所述预先腔由所述主体的出口侧、所述连接元件、所述混合器壳体的内壁以及所述第一安装主体界定，其中所述第二通道在所述连接元件的内部空间中延伸并且从该连接元件通到第一安装主体中。
在法向于所述纵向轴线设置并且设置在混合器入口处的截面平面中，其余自由截面区域的截面面积与所述连续通道的截面面积的比是至少4:1。所述成分的混合比能够是4:1，但根据另选的实施方式也能够是至少5:1；该混合比还能够是至少10:1或甚至更高。具有相同尺寸的混合元件优选地用于这些成分的全部混合比。因此，下述附加几何条件以类似的方式适用于5:1至10:1或更高的截面比。在该方面，“至少4:1”旨在意指4:1、5:1、6:1、10:1、20:1的比率以及设置在这些比率之间的比率或者更高的比率。根据实施方式的混合器壳体具有台阶，主体的出口侧安置在该台阶上。特别地，所述截面平面能够设置在该台阶与第一安装主体之间。
在正好毗邻排出开口处，在该点处可用于这些成分的截面区域的截面面积比能够是至少5:1。进口开口的截面面积的比是至少5:1。
对于这些成分中的至少一种而言，入口开口的截面面积相对于毗邻出口开口处的截面面积增加至少一倍。特别地，对于每种成分而言，截面面积从入口开口到毗邻出口开口处的截面面积增加至少一倍。
在这方面，安装主体能够设计成螺旋式混合器，其中每个螺旋部能够被认为是安装主体。螺旋部是这样的杆元件，该杆元件绕其纵向轴线扭转一定角度。该角度例如能够是90°。然后，相邻的螺旋部是另一安装主体。这些螺旋部能够相对于彼此以一定角度偏移来设置；相邻的螺旋部能够具体地相对于彼此偏移90°的角度来设置。另选地，这种混合元件的安装主体能够借助公共杆元件彼此连接。
根据实施方式，第二入口通道在连接元件的内部空间内变窄。在操作状态中，流经该第二入口通道的第二成分的流速能够通过该缩窄部来增加。特别地，与流经第一入口通道的第一成分相比，第二成分能够以较少的量混合。通过该缩窄部确保了第二成分与第一成分以在开始分配过程时的正确混合比进入到静态混合器中。
所述第二入口通道的在该连接元件的内部空间中的内径从所述入口侧向所述出口侧连续地减少。当内径连续地减少时，能够以极小的损失发生流速的增加，即，能够实现流速的最大增加。
该混合元件设置成用于静态混合器中，并且用于安装到管状混合器壳体中。所述混合元件具有纵向轴线，多个安装主体沿所述纵向轴线相继地设置，其中第一安装主体具有沿该纵向轴线的方向延伸的第一壁元件。该壁元件具有第一侧壁以及与所述第一侧壁相反地设置的第二侧壁。特别地，所述第一壁元件形成所述连接元件。引导元件能够相邻于第一壁元件设置。该引导元件能够用于延长第一成分的流动路径或者延迟第一成分到混合元件中的流入。该引导元件能够形成为偏转元件，或者能够形成为该偏转元件的一部分。该偏转元件具有在所述第一壁元件的两侧处沿所述壁元件的横向方向延伸的偏转表面，其中第一开口设置在所述偏转表面中位于面向所述第一壁元件的所述第一侧壁的一侧处。特别地，所述偏转元件能够至少部分地覆盖所述第一排出开口。
根据又一实施方式，第一入口通道能够使相应的排出开口处的截面面积与第二入口通道的相应的排出开口的截面面积不同。具体地，第一入口通道在第一排出开口处的截面面积大于第二入口通道的第二排出开口的截面面积。
根据实施方式，第二和第三壁元件相邻于第一开口设置，其中第二和第三壁元件沿纵向轴线的方向延伸并且每个均具有大致沿纵向轴线的方向延伸的内壁和外壁。所述内壁和外壁中的每个包括与所述第一壁元件的所述第一或第二侧壁所成的在20°和160°之间的角度。所述第一开口设置在所述第二和第三壁元件的所述内壁之间，第二开口设置在所述第二或第三壁元件的所述外壁的一个的外侧，其中所述第二开口设置在所述偏转表面中位于面向所述第一壁元件的所述第二侧壁的一侧处。因此，第二和第三壁元件沿纵向轴线的方向相邻于第一开口与第一壁元件相对地设置，其中第二和第三壁元件界定从第一开口开始并且沿纵向轴线的方向延伸的通道。第二开口设置在偏转表面中位于面向壁元件的第二侧壁的一侧处，其中第二或第三壁元件毗邻所述第二开口。此外，第二安装主体的第一壁元件毗邻所述第二和第三壁元件。如果不止五个安装主体借助公共杆元件彼此连接，那么这被证实是尤其有利的，这是因为令人惊讶地发现与不具有公共杆元件相比压力损失更小。
具体地，第二安装主体具有第一壁元件，所述第一壁元件沿所述纵向轴线的方向延伸，并且具有第一侧壁以及与所述第一侧壁相反地设置的第二侧壁。偏转元件能够相邻于所述第一壁元件设置，并且所述偏转元件能够具有在所述壁元件的两侧处沿所述第一壁元件的横向方向延伸的偏转表面，其中，第一开口能够设置在所述偏转表面中位于面向所述壁元件的所述第一侧壁的一侧处。
第二和第三壁元件继而能够相邻于第一开口设置，其中第二和第三壁元件沿纵向轴线的方向延伸，并且具有大致沿纵向轴线的方向延伸的相应的一个内壁和一个外壁。内壁和外壁中的每个都能够包括与第一壁元件的第一或第二侧壁所成的20°至160°的角度。第一开口能够设置在第二和第三壁元件的内壁之间，第二开口能够设置在第二或第三壁元件的外壁的一个的外侧，其中第二开口能够设置在偏转表面中位于面向第一壁元件的第二侧壁的一侧处。
这意味着，第二和第三壁元件因此能够沿纵向轴线的方向相邻于第一开口与第一壁元件相对地设置，其中第二和第三壁元件能够界定从第一开口开始并且沿纵向轴线的方向延伸的通道。第二开口能够设置在偏转表面中位于面向壁元件的第二侧壁的一侧处，其中第二或第三壁元件能够毗邻第二开口，其中包括第一壁元件、偏转元件、以及第二和第三壁元件的第二安装主体能够设置成相对于第一安装主体绕中心轴线旋转从10°直至并且包括180°的角度。
特别地，第二安装主体能够具有与第一安装主体相同的构造。第一安装主体能够设置成相对于第二安装主体旋转180°的角度。
混合元件的全部安装主体尤其能够借助杆元件来连接。所述杆元件能够设置在偏转元件的外围处。杆元件能够设置在壁元件的每侧处，但是还能够设置多个杆元件；具体地，能够在壁元件的每侧设置有两个相应的杆元件。
壁元件能够包括与偏转表面所成的90至130°的角度。
该偏转表面能够具有至少部分地沿流动流体的方向弯曲的表面，用于使流体流沿不同于纵向轴线的方向偏转；具体地，能够设置沿流动方向以及沿混合器壳体的方向的渐进曲率。
根据另选实施方式，该偏转表面能够是大致平面状的。特别地，该偏转表面能够相对于壁元件大致以90°的角度延伸。
第一安装主体的偏转表面具体地设计成使其沿纵向轴线的方向覆盖第二安装主体的开口。
根据又一实施方式，偏转元件在面向壁元件的第一侧壁的一侧处的表面能够至少部分地设置在相对于纵向轴线以60°至90°的角度对齐的横向平面中。此外，偏转元件在面向壁元件的第二侧壁的一侧处的表面能够至少部分地设置在相对于纵向轴线以60°至90°的角度对齐的横向平面中。
加固元件能够设置在第一安装主体的第二和第三壁元件与第二安装主体的第一壁元件之间位于它们的连接点处。第一和第二安装主体之间的过渡部能够借助该加固元件在形状稳定性和刚度方面得以改善。聚合物熔体的流动截面在具有加固元件的连接点处也得以增加。该加固元件例如能够形成为加厚部或形成为肋。
特别地，静态混合元件能够包括发泡聚合物。关于在该情况下的常规注射成型工艺，包含发泡剂的聚合物被用于制造静态混合器，该聚合物在注射期间或正好注射之后进行发泡。该注射成型方法具体包括以下步骤：将包含发泡剂的聚合物以小于600巴、尤其优选地小于500巴的内部工具压力注射到注射成型工具中。
静态混合器包括根据前述实施方式中的一个实施方式的混合元件以及围绕该混合元件的混合器壳体。
安装主体具有一定长度尺寸和直径。对于非圆形管状混合器壳体而言，当管状混合器壳体的截面区域是正方形时，该直径对应于边长。对于其他形状的混合器壳体（例如，具有矩形或椭圆形截面）而言，假设截面区域是圆形来确定等效直径Da（即，使用公式Da =2*(A/π)1/2），其中，Da代表等效直径；A代表实际截面面积。纵向尺寸与直径的比是至少1，其中将圆形截面的直径或非圆形截面的等效直径用作该直径。
长度尺寸是安装主体沿纵向轴线的方向的范围。特别地，长度尺寸与直径的比能够大于1。
多个安装主体能够具体地沿纵向轴线相继地设置。这些安装主体能够具有相同结构，或者具有不同结构的安装主体能够彼此结合，使得出现如在EP 1 312 409 Bl中示出的混合器装置。相邻的安装主体至少借助杆元件彼此连接，使得由这些安装主体构成的混合元件被设计成整体部件。这意味着，混合元件在单个注射成型工具中被整体地制造。
安装主体或全部安装主体能够具有在5 mm和500 mm之间、优选地在5 mm和300 mm之间、更优选地在50 mm和100 mm之间的纵向尺寸。
静态混合器包括根据前述实施方式中的一个实施方式的混合元件以及围绕该混合元件的混合器壳体。该混合元件具有纵向轴线，该纵向轴线与在组装状态的混合器壳体的纵向轴线重合。因此，每个安装主体也具有该纵向轴线。该纵向轴线沿流动到静态混合器中的流体的方向对齐。流体包括至少两种成分，所述至少两种成分借助设置在该混合元件上游的入口元件被供应。
待被混合的流体流借助偏转元件在混合空间的内部被偏转，使得作为股进入到具有安装好的混合元件的管状混合器壳体内的成分在其通过该静态混合器的路径期间被连续地分流成为减少宽度的窄条，由此难以混合或具有高粘度的成分也能够用该静态混合器来处理。
待被混合的流体通常包括两种不同的成分。在大多数情况下，这些成分以流体状态存在或作为粘性材料存在。这些成分例如包括浆糊、粘结剂、以及用于医疗部门的包括制药制剂的流体或用于美容应用的流体、以及食物。特别地，这种静态混合器还用作一次性混合器，其用于混合可流动成分的硬化混合产品，例如用于混合多成分粘结剂或密封材料。另一优选用途是用于牙科领域中的印模材料的混合。
所述成分能够以从2:1直至并且包括20:1、尤其从4:1直至并且包括10:1的比率进行混合。
上述的静态混合器适合用作一次性混合器，这是因为只要制造出相应注射成型工具就能够实现该静态混合器的低的制造和材料成本。此外，静态混合器被用于计量和/或混合单元中。静态混合器能够附接到分配单元或分配料筒，尤其附接到多成分料筒。具体地，多成分料筒能够指的是包括分配装置和联接到该分配装置的管的示例，该管包括根据前述实施方式中的一个实施方式的静态混合器。多成分料筒具体地包括：两个料筒出口，用于使相应的料筒出口接收并以流体密封的方式连接到根据前述实施方式中的一个实施方式的静态混合元件的进口开口；以及，用于捕获性接收所述混合器壳体的保持元件。
附图说明
本发明将参考附图在下文被阐述。在附图中示出了：
图1是根据本发明第一实施方式的混合元件的部段的实施方式；
图2是根据本发明第二实施方式的混合元件的部段的实施方式；
图3a-3d是根据图2的具有安装主体的混合元件的视图；
图4示出了根据图2的贯穿安装主体的截面；
图5示出了贯穿相邻于根据图4的安装主体设置的安装主体的截面；
图6a、6b示出了贯穿根据图3的静态混合器和混合元件的入口部分的截面；
图7a、7b示出贯穿处于组装状态的根据前述附图中的一个的静态混合器的混合器壳体、混合元件以及保持元件的截面；
图8示出了在连续通道的高度处贯穿混合元件的截面；
图9示出了图8的细节；
图10示出了沿主体的出口侧贯穿该混合元件的截面；以及
图11示出了图9的细节。
具体实施方式
在图1中示出了根据本发明第一实施方式的用于静态混合器的混合元件100的实施方式。混合元件包括安装主体1，该安装主体被安装到未被示出的管状壳体中。管状壳体用作混合空间20的边界，该混合空间定位在该管状壳体的内部。待被混合的流体通常由至少两种不同成分构成，所述流体流经混合空间20。在大多数情况下，这些成分以流体状态存在，或者作为可流动的、尤其是粘性材料存在。这些成分例如包括浆糊、粘结剂、以及用于医疗部门的包括制药制剂的流体或者用于美容应用的流体、以及食物。这种静态混合器还尤其用作一次性混合器，其用于混合可流动成分的硬化混合产品，例如多成分粘结剂的混合。另一优选用途是用于牙科领域中的印模材料的混合。
因此，根据图1的混合元件包括用于安装到管状混合器壳体中的安装主体1，其中安装主体1、101具有沿流体流入到安装主体1中的方向对齐的纵向轴线10。混合空间20由未示出的混合器壳体在外围侧界定，所述混合空间20可以是安装主体1的跨度范围。立方的混合空间在图1中被示出，以便于理解。该立方体的侧表面能够表示混合器壳体的内壁。流体从立方体的盖表面沿安装主体101的方向流动，该盖表面形成了流动截面区域22。
安装主体1和安装主体101具有相同的结构；然而，安装主体101绕纵向轴线10旋转大约180°。类似于混合空间20，混合空间120具有在设置成法向于纵向轴线10的平面121中的流动截面区域122，该流动截面区域大致对应于围绕安装主体101的管状混合器壳体的流动截面区域。对于具有将混合空间划分为两个相等部分的至少一个对称平面的安装主体1、101而言，纵向轴线设置在该对称平面内。该混合空间由未被示出的混合器壳体在外围侧界定。在该实施方式中，混合元件应当被安装到具有矩形或正方形截面的混合器壳体中。用参考线36给出了用于确定等效直径的混合器壳体的内部尺寸。
安装主体1包含至少一个壁元件2，该壁元件用于将流体流划分为大致平行于纵向轴线10流动的两部分流。壁元件2具有第一侧壁3和第二侧壁4。第一壁元件2与平面21的相交处形成截面区域23。截面区域23最多占不具有安装主体的混合空间20的流动截面区域22的1/5、优选最多占流动截面区域22的1/10、并且尤其优选地最多占流动截面区域22的1/20。因此，流体在壁元件2两侧的侧壁3、4处流动。流体的流动方向用箭头表示。壁元件具有大致矩形截面。第一壁元件2具有第一宽侧5、第二宽侧6以及第一和第二长侧25、35。第一宽侧5、第二宽侧6以及第一长侧25和第二长侧35形成侧壁3、4中的每个的周边。长侧25、36大致沿纵向轴线10的方向延伸，并且第一宽侧5和第二宽侧6横向于该纵向轴线的方向而延伸。第一壁元件2将该混合空间划分为两个部分。壁元件2具有将流体流划分为两个部分的杆元件的功能，其中除了在第一宽侧5的边缘处的偏转外，这两个部分的偏转都是可忽略的。对于长达100 mm的总长的混合元件来说，壁元件2的壁厚7通常小于1 mm。
用于使得部分流沿着不同于纵向轴线的方向偏转的偏转元件11毗邻第一壁元件2布设。该偏转元件具有在壁元件2的两侧沿该壁元件的横向方向延伸的偏转表面。第一开口12设置在偏转表面中位于面向壁元件2的第一侧壁3的一侧处。
在根据图1的实施方式中，第一壁元件2与第二或第三壁元件8、9之间的交叉角分别为90°。根据图1，第一壁元件2借助偏转元件11被连接到第二壁元件8以及连接到第三壁元件9。偏转元件11优选地设置在这样的平面中，该平面与平面21平行地对齐或者相对于平面21以一定倾斜角度设置，该倾斜角度不超过60°、优选地不超过45°、尤其优选地不超过30°。偏转元件11的表面与平面21之间的倾斜角度越小，所需的构造长度就越小。或者换言之：偏转元件11的表面大致设置在与纵向轴线10以从45°直至90°、优选地从60°直至90°、尤其优选地从75°直至90°的角度对齐的横向平面内。
毗邻偏转元件11的壁元件8、9界定通道，该通道从第一开口12开始并且沿纵向轴线10的方向延伸。表达“毗邻偏转元件”意指：第二和第三壁元件8、9沿纵向轴线的方向与第一壁元件2相对地设置，即，沿流动方向设置在第一壁元件2的下游。
第二开口设置在偏转表面中位于面向壁元件2的第二侧壁4的一侧处，其中第二或第三壁元件8、9毗邻第二开口。第二或第三壁元件8、9界定了也从第一开口12开始的同一通道。
因此，第二和第三壁元件8、9设置成相邻于第一开口12。第二和第三壁元件8、9沿纵向轴线10的方向延伸，并且每个均具有大致沿纵向轴线10的方向延伸的内壁81、91和外壁82、92。第二壁元件9具有内壁81和外壁82。第三壁元件91具有内壁91和外壁92。在本实施方式中，内壁81、91和外壁82、92沿纵向轴线的方向延伸，即，沿附图方向中的竖直方向延伸。内壁81、91和外壁82、92中的每个能够包括与第一壁元件2的第一或第二侧壁3、4成在20°和160°之间的角度。第一开口12设置在第二和第三壁元件8、9的内壁81、91之间。第二开口13和可选的第三开口14设置在第二或第三壁元件8、9的外壁82、92中的一个的外侧。第二开口13和第三开口14设置在偏转表面中位于面向第一壁元件2的第二侧壁4的一侧处。特别地，每个壁元件的内壁能够平行于其外壁。此外，第二和第三壁元件能够具有分别彼此平行的内壁81、91和外壁82、92。
第二安装主体101的第一壁元件102毗邻所述第二和第三壁元件8、9。第二安装主体101具有第一壁元件102，第一壁元件102沿混合元件的纵向轴线10的方向延伸，并且具有第一侧壁103以及与该第一侧壁103相对设置的第二侧壁104。第一侧壁103和第二侧壁104大致平行于纵向轴线10设置。
偏转元件111相邻于第一壁元件102设置。偏转元件111具有在壁元件102的两侧沿该壁元件的横向方向延伸的偏转表面。第一开口112设置在偏转表面中位于面向壁元件102的第二侧壁104的一侧处。第二和第三壁元件108、109相邻于第一开口112沿纵向轴线10的方向与第一壁元件102相对地设置。也就是说，第二和第三壁元件108、109定位在第一壁元件102的下游。第二和第三壁元件108、109界定通道，该通道从第一开口112开始并且沿纵向轴线10的方向延伸。第二开口113、114设置在偏转表面中位于面向壁元件102的第一侧壁103的一侧处。第二或第三壁元件108、109毗邻第二开口113、114。
第二壁元件108和第三壁元件109相邻于第一开口112设置。第二壁元件108和第三壁元件109沿混合元件的纵向轴线10的方向延伸。第二壁元件具有内壁181和外壁182，第三壁元件具有内壁191和外壁192。外壁182、192和内壁181、191大致沿混合元件的纵向轴线10的方向延伸。在本实施方式中，这些内壁和外壁分别彼此平行。内壁181、191和外壁182、192中的每个都包括与第一壁元件102的第一或第二侧壁103、104所成的在20°和160°之间的角度；在本情况下具有成90°的角度。第一开口112设置在第二和第三壁元件108、109的内壁181、191之间，并且至少一个第二开口113、114设置在第二或第三壁元件108、109的外壁182、192中的一个的外侧。第二开口113和/或第三开口114设置在偏转表面中位于面向第一壁元件102的第二侧壁104的一侧处。
第二安装主体101包括第一壁元件102、偏转元件111以及第二和第三壁元件108、109，并且设置成相对于第一安装主体1绕纵向轴线10旋转10°直至并且包括180°（在本具体示例中，180°）的角度。
第一安装主体1和第二安装主体101具有相同的结构，即，它们包含相对于彼此分别以相同的角度和间距设置的相同壁元件和相同偏转元件。
第一安装主体1和第二安装主体101借助多个公共杆元件15、16、17、18彼此连接。
图2示出了根据本发明第二实施方式的混合元件的部段的实施方式。该混合元件的结构与根据图1的混合元件的结构基本相同；与图1中相同的附图标记因此被用于相同部件。与根据图1的实施方式的唯一不同将会在下文给出。依次示出了混合元件的第一安装主体1和第二安装主体101。这些安装主体旨在用于安装到具有圆形或椭圆形截面的混合器壳体中。未示出的混合器壳体的内壁的截面范围用点划线示出。混合器壳体的直径用参考线36示出。
图3a至图3d每个均示出了根据本发明的混合元件的第一实施方式的视图。该混合元件100包含如图2所示的多个安装主体。所有安装主体都由杆元件15、16、17、18彼此连接。此外，混合元件100包含入口元件50，该入口元件包含用于待被混合的成分的入口通道51、52。两种成分的混合比能够等于1:1，但是也能够不同，即不等于1:1。这些成分能够以2:1直至并且包括20:1、尤其以4:1直至并且包括10:1的比率来混合。
入口元件50设置在第一安装主体1的上游。入口元件50和安装主体1借助连接元件60彼此连接。入口元件50具有主体57，该主体57能够密封地设置在混合器壳体的周侧处。主体57具有第一入口通道51和第二入口通道52。入口通道51、52中的每个都具有进口开口53、54以及排出开口55、56，使得相应的成分能够从进口开口53、54被引导通过相应的入口通道51、52而到达排出开口55、56。第一入口通道51与第二入口通道52在空间上分离地延伸。第一入口通道51通到预先腔（或预备腔）58中。预先腔58由主体57的出口侧59、连接元件60、混合器壳体的内壁、以及第一安装主体界定。第二入口通道52从排出开口56延伸到连接元件60的内部空间61中。连续通道62从连接元件60的内部空间61通到第一安装主体1的混合空间65中。
图4示出了贯穿图2的安装主体1的截面。第一壁元件2和杆元件15、16、17、18以截面示出。偏转元件11在根据图4的截面图中是可见的。偏转元件11包含第一开口12，该第一开口设置在图4中的第一壁元件2的左侧，即，在其第一侧壁3的这一侧上。第二开口13和第三开口14设置在相反侧上，即，在第二侧壁4上。第一开口12相对于第二和第三开口13、14偏移地设置。偏转元件的分隔元件26设置在第二和第三开口之间。冲击到分隔元件26上的流体沿第二开口13和第三开口14的方向偏转。在外围侧处，第二开口13和第三开口14由混合器壳体99界定。
图5示出了贯穿安装主体1的第二和第三壁元件8、9的截面。观察方向是沿流动方向，使得安装主体101的第一壁元件102可见。偏转元件111毗邻安装主体101的第一壁元件102。偏转元件111包含第一开口112，该第一开口设置在第二侧壁104的这一侧上。第二开口113和第三开口114设置在第一侧壁103的这一侧上。第二开口113和第三开口114相对于第一开口112偏移地设置。第一、第二和第三开口112、113、114设置成使得分隔元件分别与这些开口中的每个相对地设置，即，第一分隔元件（part element）与第一开口112相对地设置、第二分隔元件127与第二开口113相对地设置并且第三分隔元件128与第三开口相对地设置。
图6a和图6b示出了贯穿根据图3a至图3d的混合元件100和静态混合器的入口元件50的截面。静态混合器包括混合器壳体99，在该混合器壳体中接收混合元件100和入口元件50。混合器壳体99被接收在保持元件98中，该保持元件98用于连接到在此未示出的料筒。图6a示出了贯穿静态混合器的纵向截面，该静态混合器沿其纵向轴线10设置。该截面设置成使得包含入口通道51的短杆（或短柱）63不可见，这是因为该短杆63位于附图剖面的前部。包含入口通道52的短杆64可见。
端盖元件66形成为入口元件的主体57的一部分，并且被保持在混合器壳体中。入口通道51、52延伸通过在图6b中可见的端盖元件66。端盖元件66能够具有沿端盖元件66的夹套（jacket）71延伸的外围凸起部72。该凸起部72被接收在混合器壳体99的相应切口97中。端盖元件66能够被捕获地保持在混合器壳体99中。然而，端盖元件66相对于混合器壳体99的旋转是可能的，以确保混合元件50能够被正确地放置到料筒的出口上面。为此目的，短杆63、64被放置到相应出口上面或者被插入到相应出口中，使得短杆63、64围绕这些出口或者这些出口63、64包围短杆63、64。
凸缘元件67用作混合器壳体99的支承件。混合器壳体99按两级制造成。混合器壳体99的入口部分96的内径大于混合器壳体的主要部分95的内径。混合器壳体99的主要部分95容纳混合元件的安装主体，入口部分96容纳入口元件50的主体57的端盖元件66。凸缘元件还被接收在保持元件98中。凸缘元件67还形成混合元件的入口部分96的端部的支承件。保持元件98用于将静态混合器紧固到料筒。为此目的，保持元件98通常设置有卡销紧固机构。
入口通道51在短杆63内延伸并且通过凸缘元件67继续延伸到端盖元件66中。因此，入口通道51在进口开口53处开始并且在排出开口55处结束。入口通道52在短杆64内延伸并且通过凸缘元件67继续延伸到端盖元件66中。因此，入口通道52在进口开口54处开始并且在排出开口56处结束。连续通道62从入口通道52引通到连接元件60的内部空间61中。具体地，该连接元件60能够形成为第一安装主体1的第一壁元件。特别地，第二入口通道52能够在连接元件60的内部空间61中缩窄。第二入口通道52在连接元件60的内部空间61中从进口侧75延伸到排出侧76。入口通道52具有从进口侧75直至排出侧76连续地减少的内径。
引导元件能够设置在预先腔中位于第一排出开口55和连接元件60之间。该引导元件在附图中未被示出。该引导元件例如能够被制成为堰元件。离开该排出开口55的成分偏转并且沿该堰元件分流。该堰元件能够形成为梁的形状。这种堰元件的示例可参见EP 0885 651 Al，在该文献中该堰元件被称为分离边缘。特别地，该引导元件能够至少部分地覆盖第一排出开口55。
入口通道50的第一入口通道51在排出开口55处具有这样的截面面积，该截面面积不同于第二入口通道52在排出开口56处的截面面积。这种入口元件50被用于这样的成分，所述成分能够以从2:1直至并且包括20:1、具体地从4:1直至并且包括10:1的比率混合。
图7a和图7b每个均示出了贯穿被接收在混合器壳体99中的完整混合元件100的截面。混合器壳体99由入口部分96和主要部分95构成。入口部分96容纳混合元件100的入口元件50。主要部分95容纳混合元件100的安装主体1、101。混合器壳体具有入口端94和出口端93。两种或更多种成分借助入口元件彼此分离地进入混合器壳体中，并且在第一安装主体1中被使得彼此接触。安装主体的壁元件用于分离成分流，并且偏转元件用于偏转该成分流，也就是说使得所述成分流局部消除分层。通过继续在该混合元件的长度上对成分流的分流和偏转而使得这些成分混合。均质的填充材料在混合器壳体99的出口端93处排出。
杆元件15、16、17、18保持混合元件100的全部安装主体彼此连接。每个杆元件增加了静态混合器的弯曲刚度。通过杆元件还能够防止在混合器的操作中出现混合元件的破裂，尤其当至少两个混合元件被设置在第一壁元件的相反两侧上时。此外，在注射成型工艺中制造安装主体期间，借助杆元件确保了：聚合物熔体能够从第一安装主体1流过所述第一安装主体以及流动到设置在下游的全部其他的安装主体101。在不具有杆元件的情况下，从壁元件8或9至设置在下游的壁元件102的过渡部会仅有公共截面及其任何加固部构成。也就是说，在该情况下，该截面包括两个正方形，这两个正方形可具有与壁厚7对应的边长。用于设置在下游的安装主体的全部聚合物熔体就必须经过这些约束点，这会导致工具中的局部压力峰值。此外，在壁元件的使用时靠近管状壳体布置的区域中将导致聚合物熔体的长驻留时间，这会导致聚合物熔体的变化，并且在一些情况下会导致物理属性的恶化和不均匀性，使得这种混合元件在现有技术中仅能够借助于使用包含发泡剂的熔体来制造，其中发泡剂用于产生发泡结构。
鉴于此，根据优选的实施方式，从一个安装主体到每个相邻的安装主体设置杆元件，用于在该制造过程中使聚合物熔体前行。
静态混合器通常由塑料制成，借助该塑料，能够在注射成型工艺中实现甚至相当复杂的几何构造。全部的安装主体1、101具有长度尺寸24并且截面区域23、123每个都具有壁厚7，尤其对于包括了多个安装主体1、101的静态混合器而言。长度尺寸24与壁厚7的比是至少40、优选地至少50、尤其优选地至少75。对于静态混合器用于小量填充材料的优选用途而言，壁厚7小于3 mm、优选地小于2 mm、尤其优选地小于1.5 mm。全部安装主体1、101具有的纵向尺寸24在5 mm和500 mm之间、优选地在5 mm和300 mm之间、更优选地在50 mm和100mm之间。
图8示出了在连续通道的高度处贯穿混合元件的截面。该截面包括：呈现具有编码元件（coding elements）的部分截面形式的保持元件98；以及卡销封闭件的一部分，该保持元件98借助所述卡销封闭件能够被连接到多成分料筒。作为混合器壳体99的一部分的端盖元件66设置在保持元件98内。端盖元件66具有居中设置的圆形开口70，连接元件60被接收在该圆形开口中。连接元件60不完全填充该开口，而是具有形成为该连接元件的内部空间61的两个切口。这些切口在图10中被详细地示出。这些切口是流体引导通道，待被混合的成分通过该流体引导通道被供应到混合元件的安装主体。
图9示出了图8的细节，即，示出了端盖元件66中的开口70。包括两个切口73、74的连接元件60定位在开口70中，两个切口73、74形成连接元件的内部空间61。切口73设置成用于具有较大体积流量的成分；切口74用作用于具有较小体积流量的成分的通道。因此，切口74代表通过连续通道62的截面。根据优选的实施方式，切口73与切口74的截面面积的比处于4:1和5:1之间。切口73的截面面积具体地是2.8 mm2，并且切口74的截面面积是0.6 mm2。
图10示出了贯穿沿主体57的出口侧的混合元件的截面，所述主体容纳入口通道51、52（见图6b）。入口通道51的排出开口55开通到预先腔58中，该预先腔在连接元件60与主体57的出口侧59之间延伸。入口通道52的排出开口56通过形成出口侧59的壁元件77与预先腔58分离，使得这两种成分在预先腔中仍不接触。界定了通向连接元件60的连接通道78的壁元件77在图11中被详细地示出。预先腔58与连接通道78的截面面积的比在本截面中被示出为是至少5:1，其中具有较大体积流量的成分被容纳在预先腔58中。根据一个实施方式，预先腔的截面面积能够具体地是32.4 mm2；连接通道78的截面面积是6.2 mm2。于是，属于排出开口55并且在图6b中示出的进口开口53的截面面积是15.9 mm2。于是，属于排出开口56并且在图6b中示出的进口开口54的截面面积是2.8 mm2。对于该实施方式，对于在入口区域中（即，从相应进口开口53、54直至进入到混合元件的第一安装主体）的两种成分的体积而言，具有较大体积流量的成分是171 mm3并且具有较小体积流量的成分是28 mm3。这对应于大约6:1的比。
图11示出了图10的细节，即，界定通向连接元件60的连接通道78的壁元件77。具体地，图11示出了连接通道78从出口开口56直至进入到连接元件的内部空间61中都缩窄。该缩窄具体地能够借助至少截面呈锥形的通道壁来实现。
在法向于纵向轴线设置并且设置在混合器入口处的截面平面中，连续通道的截面面积和其余自由截面区域的截面面积的比是至少4:1。成分的混合比能够是4:1，但根据另选实施方式也能够是至少5:1；该混合比还能够是至少10:1或甚至更高。具有相同尺寸的混合元件优选地用于这些成分的所有混合比。因此，下述附加几何条件以类似的方式应用于从5:1至10:1或更高的截面比。
根据实施方式的混合器壳体具有台阶，该主体的出口侧安置在该台阶上。具体地，该截面平面能够设置在该台阶与第一安装主体之间。
对于正好毗邻排出开口处而言，在该点处可用于这些成分的截面区域的截面面积比能够是至少5:1。这些进口开口的截面面积的比是至少5:1。
对于这些成分中的至少一种而言，入口开口的截面面积相对于毗邻出口开口的截面面积增加至少一倍。特别地，对于每种成分而言，截面面积从入口开口到毗邻出口开口的截面面积增加至少一倍。

Claims (15)

1.一种用于静态混合器的混合元件（100），所述混合元件用于安装到管状混合器壳体（99）中，
其中，所述混合元件具有纵向轴线（10），至少一个第一和一个第二安装主体（1, 101）沿所述纵向轴线相继地设置，其中，设置入口元件（50），所述入口元件设置在所述第一安装主体（1）的上游，其中，所述入口元件（50）和所述第一安装主体（1）借助连接元件（60）彼此连接，其中，所述入口元件（50）具有主体（57），所述主体能够密封地以在周缘的方式设置在所述混合器壳体（99）中，其中，所述主体（57）具有第一入口通道（51）和第二入口通道（52），其中，所述第一入口通道（51）具有第一进口开口（53）和第一排出开口（55），其中，所述第二入口通道（52）具有第二进口开口（54）和第二排出开口（56），使得相应的成分能够从所述进口开口（53, 54）通过相应入口通道（51, 52）被引到所述排出开口（55, 56），并且所述第一入口通道（51）与所述第二入口通道（52）在空间上分离地延伸，其中，所述第一入口通道（51）通到预先腔（58）中，其中，所述预先腔（58）由所述主体（57）的出口侧（59）、所述连接元件（60）、所述混合器壳体的内壁以及所述第一安装主体（1）界定，其中，所述第二入口通道（52）从所述排出开口（56）延伸到所述连接元件（60）的内部空间（61）中，并且连续通道（62）从所述连接元件（60）的所述内部空间（61）通到所述第一安装主体（1）的混合空间（65）中，其中，在法向于所述纵向轴线设置并且设置在所述混合器进口处的截面平面中，其余自由截面面积相对于所述连续通道（62）的截面面积的比是至少4:1，其中，所述第一安装主体（1）具有第一壁元件（2），所述第一壁元件（2）沿所述纵向轴线（10）的方向延伸，并且具有第一侧壁（3）以及与所述第一侧壁（3）相反地设置的第二侧壁（4），其中，所述第一壁元件（2）形成所述连接元件（60）。
2.根据权利要求1所述的混合元件，其中，所述第二入口通道（52）在所述连接元件（60）的所述内部空间（61）中缩窄。
3.根据权利要求1或2所述的混合元件，其中，所述第二入口通道（52）在所述连接元件（60）的所述内部空间（61）中从进口侧（75）延伸到排出侧（76），其中，所述第二入口通道（52）的内径从所述进口侧（75）直到所述排出侧（76）连续地减少。
4.根据权利要求1所述的混合元件，其中，毗邻所述第一排出开口（55）的截面相对于毗邻所述第二排出开口（56）的截面的截面面积的比是至少5:1，其中，这些截面面积在该点处可用于所述成分。
5.根据权利要求中1所述的混合元件，其中，所述第一进口开口和所述第二进口开口的截面面积的比是至少5:1。
6.根据权利要求中1所述的混合元件，其中，对于至少一种成分来说，进口开口的截面面积相对于毗邻出口开口的截面面积增加至少一倍。
7.根据权利要求1所述的混合元件，其中，偏转元件（11）相邻于所述第一壁元件（2）设置，并且所述偏转元件（11）具有在所述第一壁元件（2）的两侧处沿所述第一壁元件（2）的横向方向延伸的偏转表面，其中，第一开口（12）设置在所述偏转表面中位于面向所述第一壁元件（2）的所述第一侧壁（3）的一侧处，其中，第二和第三壁元件（8, 9）相邻于所述第一开口（12）设置，其中，所述第二和第三壁元件（8, 9）沿所述纵向轴线（10）的方向延伸并且每个均具有大致沿所述纵向轴线（10）的方向延伸的内壁（81, 91）和外壁（82, 92），所述内壁（81, 91）和外壁（82, 92）中的每个包括与所述第一壁元件（2）的所述第一或第二侧壁（3,4）所成的在20°和160°之间的角度，其中，所述第一开口（12）设置在所述第二和第三壁元件（8, 9）的所述内壁（81, 91）之间，第二开口（13, 14）设置在所述第二或第三壁元件（8, 9）的所述外壁（82, 92）的一个的外侧，其中，所述第二开口（13, 14）设置在所述偏转表面中位于面向所述第一壁元件（2）的所述第二侧壁（4）的一侧处，其中，所述第二安装主体（101）的第一壁元件（102）毗邻所述第二和第三壁元件（8, 9）。
8.根据权利要求1所述的混合元件，其中，所述第二安装主体（101）具有第一壁元件（102），所述第一壁元件（102）沿所述纵向轴线（10）的方向延伸，并且具有第一侧壁（103）以及与所述第一侧壁（103）相反地设置的第二侧壁（104），其中，偏转元件（111）相邻于所述第一壁元件（102）设置，并且所述偏转元件（111）具有在所述第一壁元件（102）的两侧处沿所述第一壁元件（102）的横向方向延伸的偏转表面，其中，第一开口（112）设置在所述偏转表面中位于面向所述第一壁元件（102）的所述第二侧壁（104）的一侧处，其中，第二和第三壁元件（108, 109）相邻于所述第一开口（112）设置，其中，所述第二和第三壁元件（108, 109）沿所述纵向轴线（10）的方向延伸并且每个均具有大致沿所述纵向轴线（10）的方向延伸的内壁（181, 191）和外壁（182, 192），所述内壁（181, 91）和外壁（182, 92）中的每个包括与所述第一壁元件（102）的所述第一或第二侧壁（103, 104）所成的在20°和160°之间的角度，其中，所述第一开口（112）设置在所述第二和第三壁元件（108, 109）的所述内壁（181,191）之间，第二开口（113, 114）设置在所述第二或第三壁元件（108, 109）的所述外壁（182, 192）的一个的外侧，其中，所述第二开口（113, 114）设置在所述偏转表面中位于面向所述第一壁元件（102）的所述第二侧壁（104）的一侧处，其中，所述第二安装主体（101）包含所述第一壁元件（102）、所述偏转元件（111）和所述第二和第三壁元件（108, 109），并且设置成相对于所述第一安装主体（1）绕所述纵向轴线（10）旋转从10°直至并且包括180°的角度。
9.根据权利要求1所述的混合元件，其中，不止五个安装主体借助公共杆元件（15, 16,17, 18）彼此连接。
10.一种静态混合器，所述静态混合器包含根据权利要求1至9中任一项所述的混合元件（100）以及围绕所述混合元件的混合器壳体（99）。
11.一种多成分料筒，所述多成分料筒具有：两个料筒出口，用于使相应的料筒出口被接收到并以流体密封的方式连接到根据权利要求1至9中任一项所述的混合元件（100）的所述进入开口（53, 54）；以及，用于捕获性接收所述混合器壳体（99）的保持元件（98）。
12.根据权利要求11所述的多成分料筒，所述多成分料筒用于能够以从2:1直至并且包括20:1的比率混合的成分。
13.根据权利要求11所述的多成分料筒，所述多成分料筒用于能够以从4:1直至并且包括10:1的比率混合的成分。
14.根据权利要求1至9中任一项所述的混合元件的用途，所述混合元件用于混合可流动的成分。
15.根据权利要求1至9中任一项所述的混合元件的用途，所述混合元件用于混合多成分粘结剂、密封材料或者牙科印模材料。
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