CN103203194A

CN103203194A - 静态混合器

Info

Publication number: CN103203194A
Application number: CN2013100086332A
Authority: CN
Inventors: V.林内
Original assignee: Sulzer Mixpac AG
Current assignee: Medmis Switzerland Ag
Priority date: 2012-01-11
Filing date: 2013-01-10
Publication date: 2013-07-17
Anticipated expiration: 2033-01-10
Also published as: US20130182529A1; US10245566B2; CN103203194B; EP2614883A1; EP2614883B1

Abstract

用于安装到管状混合器外壳内的静态混合器的混合元件具有纵向轴线，多个安装主体沿着纵向轴线而一个接着另一个布置。第一安装主体具有第一壁元件，第一壁元件在纵向轴线的方向上延伸、且具有第一侧壁和与第一侧壁相对着布置的第二侧壁。偏转元件邻近于第一壁元件布置。第一开口设于偏转表面中、在与第一壁元件的第一侧壁面向着的侧部处。第二壁元件和第三壁元件邻近于第一开口布置，第二安装主体的第一壁元件邻接着第二壁元件和第三壁元件，其中第一安装主体经由共同杆元件而连接到第二安装主体，且提供了连接到杆元件的分隔元件，且分隔元件形成为从混合器外壳的内壁横向于混合器的纵向轴线而延伸到混合空间内的突出部。

Description

静态混合器

技术领域

本发明涉及塑料的静态混合器，其包括用于安装到管状混合器外壳内的安装主体。此安装主体具有纵向轴线，纵向轴线在流入到安装主体的流体流动方向上对齐，从而使得可由安装主体跨越一种混合空间。混合空间具有在垂直于纵向轴线的平面中的流动截面积，该流动截面积基本上对应于管状混合器外壳的流动截面积。安装主体包括一种用于使流体流动在与纵向轴线偏离的方向上分开和/或偏转的壁元件。

背景技术

这样一种静态混合器例如从EP 1 426 099 B1已知。在此静态混合器中，在三部分混合过程中，借助于相同类型的多个混合元件使两种组分彼此混合，其中，材料首先被分开，然后传播并移置。这个混合过程必须执行若干次，取决于组分的物理性质。因此，静态混合器包含一个接着另一个布置的相同构造的多个安装主体。这些混合器特别地用于混合少量的组分，即，数毫升到大约1,000毫升。因此，这些混合器具有直径小于16mm且长度大于50mm的混合空间。这具有以下结果：此混合器的壁元件的厚度能小于1mm，常常甚至小于0.5mm。

根据EP 1 426 099 B1的这样一种塑料的静态混合器优选地以注射模制/成型工艺制造。使用注射模制/成型工艺来制造长度为30mm且壁厚小于3mm的混合器，如此专利的图1中所示，这种制造在先前是不可能的，因为从注射模制/成型工具的注射点直到混合器的相对地安置的端部的流动路径将会需要太高的内部工具压力。为了能以注射模制/成型工艺来经济地制造具有这种小壁厚的静态混合器，每个安装主体经由杆元件而连接到相邻的安装主体。这些杆元件允许在注射模制/成型工具中的聚合物熔体从一个安装主体移动到相邻安装主体，且维持内部工具压力低于1000巴从而能防止注射模制/成型工具的失效/损坏，诸如在根据EP 2 181 827 A1的图4的两个安装主体的布置中所示，其壁元件和偏转元件的布置对应于根据EP 1 426 099 B1的图15或图17的实施例。作为与EP 1 426 099 B2主要差别，EP 2 181 827 A1的杆元件仅用于将一个安装主体连接到相邻安装主体。相比而言，根据EP 1 426 099 B1的图15的杆元件能在多个安装主体上延伸。杆元件占据混合空间，且因此根据先前的教导在可能的情况下避免杆元件、或设计杆元件从而使得它们仅使混合器的安装主体中的某些彼此连接；根据EP 1 426 099 B1的图15，最多5个安装主体。通过根据EP 2 181 827 A1的方法，仅变得能提供这样的杆元件：每个杆元件仅使两个相邻安装元件彼此连接。但在这种发展中，已证明，不利之处在于，安装主体构成的混合元件的稳定性也受到影响。特别地已发现在分配粘性材料的过程中所述混合元件可能会破裂。但是，根据EP 2 181 827 A1的安装主体的使用表现出填料的流动速度经受很大变化。

发明内容

本发明的目的在于提供一种混合元件，其中由一种安装主体减小了填料的流动速度的变化。

通过一种混合元件而满足了本发明的目的，该混合元件的至少第一安装主体和第二安装主体经由共同杆元件而彼此连接，杆元件连接到额外分隔元件。分隔元件形成为一种突出部，其从混合器外壳的内壁横向于混合器的纵向轴线延伸到混合空间内。此外，通过提供杆元件，混合元件可变得刚性更强，即，增强了抗破裂性。

在利用以商标名称Voco registrado X-tra进行市场推广的填料A和以商标名称Monopren进行市场推广的填料B的实验中发现了：相对于具有相同混合器长度的现有技术，根据本发明的混合元件的混合均一性得到改进。混合器可特别地由于更小的压力损失而具有更大的长度。可手动施加以压制填料通过混合元件的最大力是有限的。由此可以得出，一种具有有所减小的压力损失的混合元件以相同的构造长度而更简单地操作。而且，相对于一种来自于具备了具有更大压力损失的安装主体的现有技术中的混合元件，根据本发明的混合元件可被延长。这意味着混合元件可包含比例如从EP 2 181 827 A1已知的混合元件更多的安装主体，从而可改进混合品质。

提供混合元件用于一种在管状混合器外壳中安装的静态混合器。混合元件具有纵向轴线，多个安装主体沿着纵向轴线一个接着另一个布置，且其中第一安装主体具有在纵向轴线的方向上延伸的第一壁元件。所述壁元件具有第一侧壁和与第一侧壁相对布置的第二侧壁。一种偏转元件邻近于第一壁元件而布置，且偏转元件具有在壁元件的两侧处在壁元件的横向上延伸的偏转表面，且第一开口设于偏转表面中位于与壁元件的第一侧壁面向着的侧部处。

第二壁元件和第三壁元件邻近于第一开口布置，且其中第二壁元件和第三壁元件在纵向轴线的方向上延伸、且具有基本上在纵向轴线的方向上延伸的相应一个内壁和一个外壁。内壁和外壁中的每一个包括与第一壁元件的第一侧壁或第二侧壁所形成的介于20°与160°之间的角。第一开口布置于第二壁元件和第三壁元件的内壁之间，且第二开口布置于第二壁元件或第三壁元件的外壁之一的外侧，且第二开口设于偏转表面中、在与第一壁元件的第二侧壁面对着的侧部处。

因而第二壁元件和第三壁元件在纵向轴线的方向上与第一壁元件相对着而布置、邻近第一开口，且第二壁元件和第三壁元件界定一种通路，该通路始于第一开口、且在纵向轴线的方向上延伸。第二开口设于偏转表面中、在与壁元件的第二侧壁面向着的侧部处，且第二壁元件或第三壁元件邻接着第二开口。而且，第二安装主体的第一壁元件邻接着第二壁元件和第三壁元件。至少第一安装主体经由共同杆元件连接到第二安装主体；至少五个相邻安装主体有利地经由一种共同杆元件而彼此连接。为了补偿在填料的流动速度方面的差异，提供一种分隔元件，分隔元件连接到杆元件。分隔元件被形成为一种从混合器外壳的内壁横向于混合器的纵向轴线延伸到混合空间内的突出部。术语横向在此处应被理解为至少45°直到且包括90°的角度。

分隔元件特别地形成为一种条带或肋状物。条带或肋状物应被理解为一种元件：其具有在朝向流动的迎侧（luff side）上的表面，即，在混合器的操作状态，填料朝向此迎侧表面移动。背侧（lee side）表面基本上与迎侧表面相反地布置，且远离流动，即，在混合器的操作状态，填料远离背侧表面移动。在迎侧表面上与背侧表面上的点的最小可能间隔对应于分隔元件的厚度或壁厚。壁厚通常小于迎侧表面或背侧表面中至少一个的长度和/或宽度。迎侧表面和背侧表面因而跨越具有相对应厚度或壁厚的壁。自然，有可能在迎侧表面或背侧表面任一个的每个点处的壁厚并不相同。分隔元件的壁的至少一部分邻近于管状混合器外壳的内壁而布置。迎侧表面和/或背侧表面可特别地横向于混合器的纵向轴线而延伸，即，至少部分地相对于混合器的纵向轴线具有超过45°的角度。分隔元件可特别地基本上垂直于混合器的纵向轴线而布置，即，可特别地与混合器的纵向轴线成90°的角度。分隔元件优选地被布置成接触着混合器外壳，从而使得壁流动经由分隔元件而偏转。此壁流动具有比由分离主体所形成的混合空间中的流动更小的流动速度，所述流动没有壁效果。这种壁流动的有所改进的偏转和因而有所改进的混合效果可因此通过分隔元件来实现，从而使得因此能因此减小所需的混合器的总长度。发现对于下面这样的分隔元件具有特别有利的结果：其使混合器中可用于流体流动的自由截面积减小20%与50%之间。如果分隔元件位置处的收缩小于20%，并未实现混合效果的可测量到的改进；如果收缩(即截面积的减小)超过50%，这具有压力损失增加太高的后果。这种自由截面积20%与50%的减小对应于混合器外壳截面积5%至12.5%的减小，优选地混合器外壳截面积5%至10%的减小。

分隔元件优选地具有与壁元件的或偏转元件的壁厚基本上符合的壁厚。在此方面，壁厚与壁元件的或偏转元件的平均壁厚的差别为最多10%，优选地最多5%。此壁厚范围特别有利于以注射模制/成型工艺来加工混合器。

而且，对于分隔元件而言并非以周期性重复方式布置于混合器中也是有利的。这意味着安装主体中的至少某些并不包含任何分隔元件。由此发生了流动的局部扰动，这有利于混合效果，但其最终在两个相邻分隔元件之间的混合器的区域中被补偿。

分隔元件可特别地形成为至少部分地在杆元件的内壁处延伸的条带或肋状物，或者形成为从杆元件延伸到偏转元件的条带。条带具有迎侧和背侧，填料能流到迎侧上，已混合的填料远离背侧流动。迎侧或背侧可具有垂直于安装主体的纵向轴线而布置的表面。其也可具有相对于纵向轴线的倾斜。该条带可特别地包括与纵向轴线所成的0°至80°的角，优选地0°至75°，特别优选地0°至60°的角。如果条带包括的与纵向轴线的倾斜角增加，压力损失也增加，但填料流动的偏转程度也增加。取决于分隔元件的设计，偏转的程度可经由倾斜的角度来设置。分隔元件可特别地形成为臂，臂突出到由杆元件、由偏转元件和由壁元件所界定的混合空间内。臂可特别地形成为壁元件、杆元件或偏转元件之一的延长部。

根据另一实施例，分隔元件可形成为条带，杆元件和偏转元件经由该条带彼此连接。此实施例具有的额外优点是安装主体可由此条带加固。杆元件可特别地经由这样的条带连接到另一杆元件。

第二安装主体可特别地也具有第一壁元件，第一壁元件在纵向轴线的方向上延伸；且具有第一侧壁以及与第一侧壁相对着布置的第二侧壁。偏转元件可邻近于第一壁元件布置，且偏转元件可具有在壁元件的两侧处在壁元件的横向上延伸的偏转表面，且其中第一开口能设于偏转表面中、在与壁元件的第一侧壁面对着的侧部处。

第二壁元件和第三壁元件可继而邻近于第一开口而布置，且第二壁元件和第三壁元件在纵向轴线的方向上延伸、且壁元件具有基本上在纵向轴线的方向上延伸的相应一个内壁和一个外壁。内壁和外壁中的每一个可包括与第一壁元件的第一侧壁或第二侧壁所成的介于20°与160°之间的角。第一开口可布置于第二壁元件和第三壁元件的内壁之间，且第二开口可布置于第二壁元件或第三壁元件的外壁之一的外侧，且这第二开口能设于偏转表面中、在与第一壁元件的第二侧壁面对着的侧部处。

这意味着第二壁元件和第三壁元件可在纵向轴线的方向上邻近于第一开口而与第一壁元件相对着布置，，且第二壁元件和第三壁元件能界定一种通路，该通路始于第一开口且在纵向轴线的方向上延伸。第二开口可设于偏转表面中、在与壁元件的第二侧壁面对着的侧部处，且第二壁元件或第三壁元件能邻接所述第二开口，且第二安装主体包括第一壁元件、偏转元件以及第二壁元件和第三壁元件，能被布置成相对于第一安装主体绕纵向轴线旋转10°直到且包括180°的角度。

第二安装主体可特别地具有与第一安装主体相同的结构。第一安装主体可相对于第二安装主体绕纵向轴线旋转180°的角度而布置。

混合元件的所有安装主体可特别地借助于杆元件而连接。杆元件可布置于偏转元件的外围处。杆元件可设于壁元件的每一侧处，但也可提供多个杆元件；特别地，两个相应杆元件可设于壁元件的每一侧处。

壁元件可包括与偏转表面所成的90°至130°的角。

偏转表面可具有在流动流体方向上至少部分弯曲的表面以用于在不同于纵向轴线的方向上导向流体流动；可特别地提供在流动方向上和在混合器外壳的方向上渐进的曲率。

根据备选实施例，偏转表面可基本上为平面的。偏转表面可特别地相对于壁元件以90°角延伸。

第一安装主体的偏转表面特别地被设计为使得其在纵向轴线的方向上覆盖第二安装主体的开口。

根据另一实施例，在与壁元件的第一侧壁面对着的侧部处的偏转元件的表面可至少部分地位于横向平面中，横向平面相对于纵向轴线成60°至90°的角度而对齐。而且，在与壁元件的第二侧壁面对着的侧部处的偏转元件的表面可至少部分地位于横向平面中，横向平面相对于纵向轴线成60°至90°的角度对齐。

加强元件可设于第一安装主体的第二壁元件和第三壁元件与第二安装主体的第一壁元件之间，在它们的连接点处。在第一安装主体与第二安装主体之间的过渡可由这种加强元件来改进其形状稳定性和刚度。用于聚合物熔体的流动截面也在具有加强元件的连接点处有所增加。加强元件可例如形成为加厚的部分、或肋状物。

静态混合元件可特别地包含发泡聚合物。就常规注射模制/成型工艺而言，使用了包含发泡剂的聚合物来用于制造静态混合器，静态混合器在注射期间或者在注射之后立即发泡。注射模制/成型方法特别地包括了以下步骤：在小于600巴的内部工具压力，特别优选地小于500巴的内部工具压力，向注射模制/成型工具内注射包含发泡剂的聚合物的步骤。

根据一种实施例，切口可邻近于分隔元件而被设于杆元件中。通过切口，材料节省以及分隔元件的制造简化也是可能的。例如，可移动的工具元件可用于在注射模制/成型工艺中制造安装主体期间制造所述分隔元件。这种可移动的工具元件通过所述切口而被引入到混合器空间内，且通过将工具元件从混合器空间牵拉出而制造了分隔元件。

多个分隔元件可设置呈彼此平行的布置。分隔元件相对于纵向轴线而彼此紧邻定位。条带可例如附连到所有杆元件中的两个或更多个上，或者臂可突出到由安装主体所限定的混合器空间内。

特别地形成为条带或形成为臂的分隔元件可具有包封着安装主体的混合器外壳的直径至少1/10直到一半的长度。分隔元件的壁厚基本上对应于壁元件或偏转元件之一的壁厚。

向流动暴露的分隔元件的表面，即，其迎侧，在纵向轴线的垂直平面上的投影中量值为最多占可用于填料的安装主体的截面积的一半，优选地最多占可用于填料的安装主体的截面积的三分之一。

分隔元件还可设于安装主体的至少一部分中。也可能仅一个单安装主体具有分隔元件。

而且，根据下列实施例之一的分隔元件可以用任何所需组合来提供。

一种静态混合器包含根据前述实施例之一的混合元件和包围着混合元件的混合器外壳。

安装主体具有长度尺寸和直径。对于非圆形的管状混合器外壳，当管状混合器外壳的截面区域为正方形时，直径对应于边缘长度。对于混合器外壳的其它形状，例如具有矩形或椭圆形截面，假定截面区域为圆形来确定等效直径D_a，即，使用公式

。那么D_a表示等效直径；A表示实际截面积。纵向尺寸与直径的比例为至少1，且圆形截面的直径或者非圆形截面的等效直径必须用作直径。

长度尺寸为在纵向轴线的方向上所述安装主体的范围。长度尺寸与直径的比例可特别地大于1。

多个安装主体可特别地沿着纵向轴线一个接着另一个布置。这些安装主体可具有相同的构造，或不同构造的安装主体可彼此组合从而使得形成例如EP 1 312 409 B1中所示的混合器布置。相邻安装主体至少经由杆元件而彼此连接，从而使得由这多个安装主体制成的混合元件被设计为整体部件。这意味着混合元件完全以单个注射模制/成型工具制成。

该安装主体或者全部安装主体可具有在5mm与500mm之间，优选地在5mm与300mm之间，优先地在50mm与100mm之间的纵向尺寸。

静态混合器包含根据前述实施例之一的混合元件和包围着混合元件的混合器外壳。混合元件具有与呈组装状态的混合器外壳的纵向轴线重合的纵向轴线。因此安装主体中的每一个具有此纵向轴线。此纵向轴线在流体流入到静态混合器内的方向上对齐。流体包括至少两种组分，这些组分经由布置于混合元件上游的入口元件来供应。

待混合的流体流动在混合空间的内部借助于偏转元件而偏转，从而使得成股进入到安装有混合元件的管状混合器外壳内的组分在它们经过静态混合器的路径期间连续地分成减小宽度的条带，由此，难以混合或具有高粘度的组分也可利用这种静态混合器来处理。

待混合的流体通常包括两种不同的组分。在大部分情况下，组分以流体状态或者作为粘性材料而存在。这些包括(例如)糊状物、胶黏剂，但也包包括用于医疗部门的包含医药剂的流体、或用于化妆品应用和食品的流体。这样的静态混合器也特别地用作一次性混合器以用来混合可流动组分的硬化混合产品，诸如多组分胶黏剂的混合。另一优选用途为牙科领域中的印模材料的混合物。

上文所述的静态混合器合适地为一次性混合器，因为一旦已制造出相对应的注射模制/成型工具，就可以降低其制造和材料成本。而且，静态混合器用于计量和/或混合单元中。静态混合器可附连到分配单元或分配筒，特别地多组分筒。特别地，多组分筒可作为示例给出，其包括一种分配设备和一种联接到分配设备的管道，且其包含根据前述实施例之一的静态混合器。

附图说明

将参看附图在下文中解释本发明。附图示出:

图1为根据本发明的第一实施例的混合元件的细节的实施例；

图2a为具有根据第一变型的分隔元件的根据本发明的第二实施例的混合元件的细节的实施例；

图2b为具有根据第二变型的分隔元件的根据本发明的第二实施例的混合元件的细节的实施例；

图2c为具有根据第三变型的分隔元件的根据本发明的第二实施例的混合元件的细节的实施例；

图2d为具有根据第四变型的分隔元件的根据本发明的第二实施例的混合元件的细节的实施例；

图3为具有根据图2的安装主体的混合元件的视图，

图4为穿过根据图2的安装主体的截面图；

图5为穿过邻近于根据图4的安装主体而布置的安装主体的截面图；以及

图6为根据图3的静态混合器的入口部分和混合元件的截面图。

具体实施方式

在图1中示出了根据本发明第一实施例用于静态混合器的混合元件100的一实施例。混合元件包括安装主体1，安装主体1安装于未图示的管状外壳中。管状外壳用作混合空间20的边界，混合空间20位于管状外壳的内部。待混合的流体，其通常由至少两种不同的组分构成，通过混合空间20流动。在大部分情况下，组分以流体状态或者作为粘性材料而存在。这些包括(例如)糊状物、胶黏剂，但也包括用于医疗部门的包括医药剂的流体、或用于化妆品应用和食品的流体。这样的静态混合器也特别地用作一次性混合器以用来混合可流动组分的硬化混合产品，诸如多组分胶黏剂的混合。另一优选用途为牙科领域中的印模材料的混合物。

根据图1的混合元件因而包括安装主体1，安装主体1用于安装到管状混合器外壳内，且安装主体1、101具有纵向轴线10，纵向轴线10在流入到安装主体1内的流体流动方向上对齐。安装主体1可跨越由未图示的混合器外壳在周围侧处所界定的混合空间20。在图1中示出了立方体混合空间以便于理解。立方体的侧表面可表示混合器外壳的内壁。流体从立方体的顶表面流动，立方体的顶表面在安装主体101的方向上形成流动截面积22。

安装主体1和安装主体101具有相同的结构，但安装主体101绕纵向轴线10旋转180°。如同混合空间20，混合空间120具有在垂直于纵向轴线10而布置的平面121上的流动截面积122，其基本上对应于包围着安装主体101的管状混合器外壳的流动截面积。对于具有将所述混合空间分成两个相等部分的至少一个对称平面的安装主体1、101而言，纵向轴线安置于此对称平面中。混合空间由混合器外壳(未图示)界定。在此实施例中，混合元件应安装到具有矩形或二次形状截面的混合器外壳内。用于确定等效直径的混合器外壳的内部尺寸由参考线36给出。

安装主体1包含至少一个第一壁元件2，第一壁元件2用于将流体流动分成基本上平行于纵向轴线109的两部分流动。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的相交处产生截面积23。此截面积23占无安装主体的混合空间20的流动截面积22的最多1/5，优选地最多1/10，特别优选地最多1/20。因而流体在壁元件2的侧壁3、4的两侧处流动。由箭头来指示流体的流动方向。壁元件具有基本上矩形截面。第一壁元件2具有第一宽边5、第二宽边6以及第一长边25和第二长边35。第一宽边5、第二宽边6、第一长边25和第二长边35形成了侧壁3、4中每一个的外围。长边25、36基本上在纵向轴线10的方向上延伸，且第一宽边5和第二宽边6在横向于纵向轴线的方向上延伸。第一壁元件2将混合空间分成两部分。壁元件2具有杆元件的功能，其将流体流动分成两部分，且流体流动的偏转是可忽略的，除了在第一宽边5边缘处的偏转之外。对于总长达100mm的总长度的混合元件而言，壁元件2的壁厚7通常小于1mm。

用于使部分流动在不同于纵向轴线的方向上偏转的偏转元件11邻接着第一壁元件2。偏转元件具有在壁元件的两侧处在壁元件2的横向上延伸的偏转表面。第一开口12设于偏转表面中在与壁元件2的第一侧壁3面向着的侧部处。

在根据图1的实施例中，在第一壁元件2与第二壁元件8或第三壁元件9之间的交叉角分别为90°。根据图1，第一壁元件2经由偏转元件11连接到第二壁元件8且连接到第三壁元件9。偏转元件11优选地安置在平行于平面21的平面中，或相对于该平面以一定倾斜角而布置，且倾斜角不过60°，优选地不过45°，特别优选地不过30°。在偏转元件11的表面与平面21之间的倾斜角越小，所需构造长度越小。或者，换言之：偏转元件11的表面基本上安置在相对于纵向轴线10呈45°直到90°，优选地60°直到90°，特别优选地75°直到90°的角而对齐的横向平面中。

邻接着偏转元件11的壁元件8、9界定了一种通路，该通路始于第一开口12、且在纵向轴线10的方向上延伸。表述“邻接着偏转元件”的意思是第二壁元件8和第三壁元件9在纵向轴线的方向上与第一壁元件2相对布置，即，在流动的方向上布置于第一壁元件2的下游。

第二开口设于偏转表面中在与壁元件2的第二侧壁4面对着的侧部处，且第二壁元件8或第三壁元件9邻接着第二开口。第二壁元件8和第三壁元件9界定了也始于第一开口12的相同通路。

第二壁元件8和第三壁元件9因而邻近第一开口12而布置。第二壁元件8和第三壁元件9在纵向轴线10的方向上延伸，且每个壁元件具有基本上在纵向轴线10的方向上延伸的内壁 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。在本实施例中，内壁81、91和外壁82、92在纵向轴线的方向上延伸，即在图的方向上的竖直方向上延伸。内壁 81、91和外壁82、92中的每一个可包括与第一壁元件2的第一侧壁3或第二侧壁4所成的介于20°与160°之间的角。第一开口12布置于第二壁元件8和第三壁元件9的内壁81、91之间。第二开口13和任选的第三开口14布置于第二壁元件8或第三壁元件9的外壁82、92之一的外侧。第二开口13和第三开口14设于偏转表面中在与第一壁元件2的第二侧壁4面向着的侧部处。每个壁元件的内壁可特别地平行于其外壁。而且，第二壁元件和第三壁元件能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邻接着第二壁元件8和第三壁元件9。第二安装主体101具有第一壁元件102，第一壁元件102在混合元件的纵向轴线10的方向上延伸、且具有第一侧壁103以及与第一侧壁103相对着而布置的第二侧壁104。第一侧壁103和第二侧壁104基本上平行于纵向轴线10而布置。

偏转元件111邻近于第一壁元件102而布置。偏转元件111具有在壁元件102两侧处在壁元件102横向上延伸的偏转表面。第一开口112设于偏转表面中在第二壁元件102的第二侧壁104面向着的侧部处。第二壁元件108和第三壁元件109在纵向轴线10的方向上与第一壁元件102相对着，邻近于第一开口112。即，第二壁元件108和第三壁元件109位于第一壁元件102的下游。第二壁元件108和第三壁元件109界定一种通路，该通路始于第一开口112且在纵向轴线10的方向上延伸。第二开口113、114设于偏转表面中在面向着壁元件102的第一侧壁103的侧部处。第二壁元件108或第三壁元件109邻接着第二开口113、114。

第二壁元件108和第三壁元件109邻近于第一开口112而布置。第二壁元件108和第三壁元件109在混合元件的纵向轴线10的方向上延伸。第二壁元件具有内壁181和外壁182，且第三壁元件具有内壁191和外壁192。外壁182、192和内壁181、191基本上在混合元件的纵向轴线10的方向上延伸。在本实施例中，它们分别彼此平行。在本情况下，内壁181、191和外壁182、192中的每一个包括与第一壁元件102的第一侧壁103或第二侧壁104所成的介于20°与160°之间的角，在本情况下90°。第一开口112布置于第二壁元件108和第三壁元件109的内壁181、191 之间，且至少一个第二开口113、114布置于第二壁元件108或第三壁元件109的外壁182、192之一的外侧。第二开口113和/或第三开口114设于偏转表面中在与第一壁元件102的第二侧壁104面向着的侧部处。

包含第一壁元件102、偏转元件111和第二壁元件108和第三壁元件109的第二安装主体101相对于第一安装主体1而绕纵向轴线10旋转10°直到且包括180°的角度布置，在具体示例中为180°。

第一安装主体1和第二安装主体101具有相同的结构，即，它们包含分别以彼此间相同角度和与间距而布置且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经由多个共同杆元件15、16、17、18而彼此连接。

图2a示出了根据本发明的第二实施例的混合元件的细节的实施例。混合元件的结构与根据图1的混合元件并无显著不同；因此与图1中相同的附图标记用于相同的部件。应在下文中仅关注与根据图1的实施例的差别。继而示出了混合元件的第一安装主体1和第二安装主体101。安装主体计划用于安装在混合器外壳内，混合器外壳具有圆形或椭圆形截面。未图示的混合器外壳的内壁的截面范围以点划线来表示。混合器外壳的直径由参考线36示出。图2a还示出了形成为臂的分隔元件27，以及形成为在杆元件15、17、18的内壁处延伸的条带的两个分隔元件28。根据一种变型，条带也自然地能附连到杆元件16上，或也可仅附连到杆元件之一上。

图2b示出了具有根据第二变型的分隔元件29的根据本发明的第二实施例的混合元件的细节的实施例。此分隔元件形成为介于杆元件18与壁元件102之间的一种连接表面。

图2c示出了具有根据第三变型的分隔元件30的根据本发明的第二实施例的混合元件的细节的实施例。此分隔元件30，不同于条带，形成了一种比分隔元件的壁厚显著更宽的偏转表面。此外，切口设于分隔元件30所附连到的杆元件中。

图2d示出了具有根据第四变型的分隔元件31的根据本发明的第二实施例的混合元件的细节的实施例。分隔元件31形成条带，条带将杆元件连接到壁元件102。分隔元件31与分隔元件29的不同在于并没有形成具体连接表面。分隔元件的与填料面向着的表面的宽度并不显著地不同于分隔元件的壁厚。在组装状态，分隔元件的外表面沿着混合器外壳的内壁而延伸。此分隔元件也可特别地有助于提高安装主体的稳定性，因为其以类似于撑杆的方式起作用。

图3示出了根据本发明的混合元件的第一实施例的视图。混合元件包含安装主体，如图2所示。而且，混合元件包含入口元件，入口元件包含用于待混合组分的进给通路。两种组分的混合比例可等于1:1，但也可不同，即，不等于1:1。安装主体在图3中示出。所有安装主体通过杆元件15、16、17、18而彼此连接。

图4示出了穿过根据图2的安装主体的截面图。第一壁元件2和杆元件15、16、17、18被剖切。在根据图4的截面中可看到偏转元件11。偏转元件11包含第一开口12，第一开口12布置于图4中的第一壁元件2的左侧处，即，在其第一侧壁3的侧部上。第二开口13和第四开口14布置于相对侧上，即在第二侧壁4上。第一开口12被布置成相对于第二开口13和第三开口14偏移。偏转元件的部分元件26布置于第二开口与第三开口之间。冲击到部分元件26上的流体在第二开口13和第三开口14的方向上偏转。在外围侧处，第二开口13和第三开口14由混合器外壳210界定。

图5示出了穿过安装主体1的第二壁元件8和第三壁元件9的截面图。观看方向为流动方向，从而使得安装主体101的第一壁元件102是可见的。偏转元件111邻接着该安装主体101的第一壁元件102。偏转元件111包含第一开口112，第一开口112布置于第二侧壁104的侧部上。第二开口113和第三开口114布置于第一侧壁103的侧部上。第二开口113和第三开口114布置成相对于第一开口112偏移。第一开口112、第二开口113和第三开口114被布置成使得一种部分元件被布置为分别与开口中的每一个相对，即，第一部分元件与第一开口112相对、第二部分元件127与第二开口113相对、且第三部分元件128与第三开口相对。

图6示出了穿过根据图3的静态混合器的入口部分和混合元件的截面图。静态混合器包括混合器外壳210，其中接纳了混合元件和入口元件。混合器外壳接纳于连接元件220中，连接元件220用于连接到筒。

杆元件15、16、17、18保持着混合元件的所有安装主体彼此连接。杆元件中的每一个增加了静态混合器的抗弯刚度。还可通过杆元件来防止在混合器操作中发生混合元件的破裂，特别是当至少两个混合元件布置于第一壁元件的相对侧上时。而且，经由杆元件，确保了在注射模制/成型工艺中制造安装主体期间，聚合物熔体能从第一安装主体1流到布置于下游的第一个和所有另外的安装主体101。在没有杆元件的情况下，从壁元件8或9到置于下游的壁元件102的过渡将会仅由共同截面表面和其任何加强件而组成。即，在此情况下，截面表面包括两个正方形，这两个正方形将会具有对应于壁厚7的侧边长度。用于安置于下游的安装主体的总聚合物熔体将会必须通过这些限制点，这将会导致在工具中的局部压力峰值。此外，聚合物熔体的较长停留时间将会导致在使用中靠近管状外壳定位的壁元件的区域，这将会导致聚合物熔体的变化且在某些情况下导致物理性质降级/恶化和不均一性从而使得：这样一种混合元件在现有技术中仅能通过使用包含发泡剂的熔体来制造，发泡剂用于生成一种经发泡的结构。

因此，根据本发明，用于在制造过程中转递聚合物熔体的杆元件从一个安装主体提供到相邻安装主体中的每一个。

静态混合器通常由塑料产生，借助于塑料，甚至能以注射模制/成型工艺实现相对比较复杂的几何形状。对于包括多个安装主体的静态混合器而言，特别地，安装主体1、101总体上具有长度尺寸204，且截面区域23、123中的每一个具有壁厚7。长度尺寸24与壁厚7的比例为至少40，优选地至少50，特别优选地至少75。对于静态混合器用于少量填料的优选用途，壁厚7小于3mm，优选地小于2mm，特别优选地小于1.5mm。安装主体1、101总体上具有在5mm与500mm之间，优选地5mm与300mm之间，优先地50mm与100mm之间的长度尺寸24。

根据本发明的混合器的、和具有分隔元件的根据本发明的实施例的压力损失和所需混合器长度将在下文中进行比较。

螺旋混合器(I)，根据EP 1 426 099(型号MBT 6.5-12-D)的混合器，根据EP 2 181 827(型号MBT 6.5-12-DV3)的混合器，具有环形分隔元件的根据第一实施例的混合器(型号MBT 6.5-12-DRing，图2d)，另外根据图2a的实施例的混合器，根据图2b的实施例的混合器，根据图2c的实施例的混合器。

所有模拟使用了具有相同物理性质的填料来执行。

类型	CoV	压力[巴]	体积[cm³]
				MB6.5-11-D(I)	0.035	2.80	2.27
MBT6.5-12-D(II)	0.030	3.56	1.73
				MBT6.5-12-DV3(III)	0.022	3.28	1.65
MBT6.5-12-D Ring(图2d)(IV)	0.013	3.15	1.63
				图2a(V)	0.020	3.25	1.65
图2b(VI)	0.017	3.30	1.63
				图2c(VII)	0.018	3.20	1.63

表的列2示出了根据列1的个别混合器类型的混合品质(CoV)。

借助于变异系数CoV来描述在平面A中的混合品质。其被定义为利用A中的浓度平均值

而标准化的A中的浓度分布的标准偏差。

混合越好，CoV就变得越小。为了对比不同的混合器，针对于在混合器之前具有相同分布和因而相同CoV的预先限定的混合器长度来确定了变异系数CoV的减小；根据预先限定的长度具有更小CoV的混合器因此更剧烈或更好地混合。

在表中记录的压力是用于输送相对应填料通过混合器必须施加的压力。体积对应于留在混合器I、II、III、IV、V、VI、VII中每一个中的填料的体积，即，填料的损失部分。总体目标，首先是对于昂贵填料而言，是为了尽可能最小化此损失部分。

不仅展示了在不同几何构造的混合器，诸如螺旋混合器I与混合器II之间的明显差异，而且也展示了在基本上相同构造的混合器II - VII之间的明显差异。在混合器II与混合器III之间的混合品质的差异是由于在EP 2 181 827 A1中所描述的令人意外的效果，根据EP 2 181 827 A1，提供杆，杆将多个混合元件相互连接，令人意外地实现了压力的降低，尽管可用于填料的混合器III的体积小于混合器II的可用体积。当在混合器中可用于填料的体积减小时，预计用于输送填料所需的压力增加，因为更小的体积造成预计更小的自由截面积和因而更大的收缩效果。在此示例中，可用于填料的体积变化为约5%。同时，这意味着与由填料所占据的内部混合器空间中体积对应的损失部分减小约5%。

通过模拟/仿真还令人意外地得出有可能进一步改进混合器III混合品质的结果。混合器IV、V、VI、VII中的每一个具有比混合器III更高的混合品质。这种效果是由于分隔元件造成，例如根据图2a、图2b、图2c和图2d的实施例中所示的分隔元件。令人意外地实现了混合品质改进和压力降低。由于混合品质改进，能减小体积，即能减小损失部分。这意味着根据本发明的变型之一的混合器能以比现有技术更低的压力操作，且该混合器具有相等或甚至更小的混合长度。

基于螺旋混合器0.035的混合品质，对比所有混合器类型，在下表的结果中示出了与混合器III相比较的混合器IV、V、VI、VII的百分比改进。

混合器	压力[%]	体积[%]
			(I)	135.81%	218.87%
(II)	148.00%	143.18%
			(III)	100.00%	100.00%
(IV)	56.75%	58.50%
			(V)	90.08%	90.73%
(VI)	77.74%	76.11%
			(VII)	79.82%	81.00%

现有技术的混合器I和II相应地得到显著更差的压力值和混合所需的体积值。

基于螺旋混合器2.80的混合品质，对比所有混合器类型，在下表的结果中示出了与混合器III相比较的混合器IV、V、VI、VII的百分比改进。

混合器	压力[%]	体积[%]
			(I)	135.81%	117.44%
(II)	148.00%	113.96%
			(III)	100.00%	100.00%
(IV)	56.75%	95.08%
			(V)	90.08%	98.89%
(VI)	77.74%	99.10%
			(VII)	79.82%	96.59%

现有技术的混合器I和II相应地得到显著更差的压力值和混合所需的体积值。在此方面必须特别强调混合器IV，其压力低于在构造方面并无显著不同的混合器III几乎50%。

因此与混合器I和II的比较得到甚至更加显著的改进。因而，通过提供分隔元件，可令人意外地实现在混合品质方面的改进和推压所述填料通过混合器并分配填料所需的压力减小二者。

Claims

1.一种用于安装到管状混合器外壳内的静态混合器的混合元件，其中所述混合元件具有纵向轴线(10)，多个安装主体(1, 101)沿着所述纵向轴线(10)一个接着另一个布置，其中第一安装主体(1)具有第一壁元件(2)，所述第一壁元件(2)在所述纵向轴线的方向上延伸且具有第一侧壁(3)和与所述第一侧壁(3)相对着布置的第二侧壁(4)，其中偏转元件(11)邻近于所述第一壁元件(2)布置、且所述偏转元件(11)具有在所述壁元件(2)的两侧处在所述第一壁元件(2)的横向上延伸的偏转表面，其中第一开口(12)设于所述偏转表面中在与所述第一壁元件(2)的所述第一侧壁(3)面向着的侧部处，其中第二壁元件和第三壁元件(8, 9)邻近于所述第一开口(12)布置，其中所述第二壁元件和第三壁元件(8, 9)在所述纵向轴线(10)的方向上延伸、且每个壁元件具有内壁(81, 91)和外壁(82, 92)，所述内壁(81, 91)和外壁(82, 92)基本上在所述纵向轴线(10)的方向上延伸、且所述内壁(81, 91)和所述外壁(82, 92)中的每一个包括与所述第一壁元件(2)的所述第一侧壁或第二侧壁(3, 4)所成的介于20°与160°之间的角，其中所述第一开口(12)布置于所述第二壁元件和第三壁元件(8, 9)的所述内壁(81, 91)之间、且第二开口(13, 14)布置于所述第二壁元件或第三壁元件(8, 9)的外壁(82, 92)之一的外侧，其中第二开口(13, 14)设于所述偏转表面中在与所述第一壁元件(2)的所述第二侧壁(4)面向着的侧部处，其中第二安装主体(101)的第一壁元件(102)邻接着所述第二壁元件和第三壁元件(8, 9)，其中所述第一安装主体(1)经由共同杆元件(15, 16, 17, 18)连接到所述第二安装主体(101)，其特征在于

除了所提到的偏转元件(11)之外，提供一种连接到所述杆元件(15, 16, 17, 18)的分隔元件(27, 28, 29, 30, 31)，且所述分隔元件(27, 28, 29, 30, 31)形成为一种从所述混合器外壳的内壁横向于所述混合器外壳的纵向轴线而延伸到混合空间(20, 120)内的突出部。

2.根据权利要求1所述的混合元件，其特征在于，所述突出部形成为至少部分地相对于所述混合器的纵向轴线成大于45°的角的条带或肋状物。

3.根据前述权利要求中任一项所述的混合元件，其特征在于，所述突出部形成为至少部分地基本上垂直于所述混合器的纵向轴线而布置的条带或肋状物。

4.根据前述权利要求中任一项所述的混合元件，其特征在于，所述混合器外壳的自由截面积由所述分隔元件减小5%至12.5%，优选地5%至10%。

5.根据前述权利要求中任一项所述的混合元件，其特征在于，所述分隔元件的壁厚与所述壁元件或偏转元件的平均壁厚相差为最大10%，优选地最大5%。

6.根据前述权利要求中任一项所述的混合元件，其特征在于，提供多个分隔元件，其不以周期性重复的方式布置。

7.根据前述权利要求中任一项所述的混合元件，其特征在于，所述分隔元件形成为至少部分地在所述杆元件的内壁处延伸的条带或肋状物。

8.根据权利要求7所述的混合元件，其特征在于，所述分隔元件形成为从所述杆元件延伸到偏转元件的条带。

9.根据前述权利要求中任一项所述的混合元件，其特征在于，所述分隔元件具有突出到所述混合器空间内的臂。

10.根据权利要求8所述的混合元件，其特征在于，所述条带连接到所述杆元件以及连接到所述偏转元件。

11.根据权利要求8所述的混合元件，其特征在于，所述杆元件和另一杆元件经由所述条带而彼此连接。

12.根据前述权利要求中任一项所述的混合元件，其特征在于，第二安装主体(101)具有第一壁元件(102)，所述第一壁元件(102)在所述纵向轴线(10)的方向上延伸、且具有第一侧壁(103)和与所述第一侧壁(103)相对着而布置的第二侧壁(104)，其中偏转元件(111)邻近于所述第一壁元件(102)而布置、且所述偏转元件(111)具有在所述壁元件(102)的两侧处在所述壁元件(102)的横向上延伸的偏转表面，其中第一开口(112)设于所述偏转表面中在与所述壁元件(102)的所述第二侧壁(104)面向着的侧部处，其中第二壁元件和第三壁元件(108, 109)邻近于所述第一开口(112)而布置，其中所述第二壁元件和第三壁元件(108, 109)在所述纵向轴线(10)的方向上延伸、且每个壁元件具有基本上在所述纵向轴线(10)的方向上延伸的内壁(181, 191)和外壁(182, 192)、且所述内壁(181, 191)和所述外壁(182, 192)中的每一个包括与所述第一壁元件(102)的所述第一侧壁或第二侧壁(103, 104)所成的介于20°与160°之间的角，其中所述第一开口(112)布置于所述第二壁元件和第三壁元件(108, 109)的所述内壁(181, 191)之间、且第二开口(113, 114)布置于所述第二壁元件或第三壁元件(108, 109)的外壁(182, 192)之一的外侧，其中第二开口(113, 114)设于所述偏转表面中在与所述第一壁元件(102)的所述第二侧壁(104)面向着的侧部处，其中包含所述第一壁元件(102)、所述偏转元件(111)和所述第二壁元件和第三壁元件(108, 109)的所述第二安装主体(101)相对于所述第一安装主体(1)绕所述纵向轴线(101)旋转10°直到且包括180°的角度而布置。

13.根据权利要求12所述的混合元件，其特征在于，所述第二安装主体(101)具有与所述第一安装主体(1)相同的结构，和/或所述第一安装主体(1)相对于所述第二安装主体(101)绕所述纵向轴线(10)旋转180°的角度而布置。

14.根据前述权利要求中任一项所述的混合元件，其特征在于，所述杆元件(15, 16, 17, 18)布置于所述偏转元件(11, 111)的外围处。

15.一种静态混合器，其包含根据前述权利要求中任一项所述的混合元件和包围着所述混合元件的混合器外壳。