CN104428055A - 用于混合和喷射至少两种可流动组分的喷射混合器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于混合和喷射至少两种可流动组分的喷射混合器。所述喷射混合器（22）配有管状的混合器外壳体（23），其沿混合器纵向轴线（24）的方向从混合器始端（25）延伸到远侧的混合器末端（26）。容纳混合器元件（33）的混合器内壳体（29）被布置在混合器外壳体（23）中。混合器的压缩空气入口（31）被布置在混合器始端（25）处。混合器的压缩空气入口（31）借助于混合器的压缩空气通道（30）被连接到围绕混合器出口开口（35）的环状的混合器的压缩空气出口（32）。在喷射混合器（22）的操作中，压缩空气经由混合器的压缩空气入口（31）来供给，通过混合器的压缩空气通道（30）流动到混合器的压缩空气出口（32），并且将从混合器出口开口（35）出来的物质雾化并喷射。为了使喷射混合器易于处理，混合器外壳体（23）、混合器内壳体（29）和混合器元件（33）被结合在单一单元中。这通过以没有丢失的危险的方式将所指示的部件连接到彼此来实现。

Description

用于混合和喷射至少两种可流动组分的喷射混合器
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的用于混合和喷射至少两种可流动组分的喷射混合器。
背景技术
例如，EP-A 0 749 776和EP-A 0 815 929中描述了形式为所谓的静态混合器的用于混合至少两种可流动组分的混合器。尽管它们的混合器结构具有简单、节省材料的设计，但这些非常紧凑的混合器提供了良好的混合结果，特别是也在混合高粘度材料（例如，密封剂、双组分泡沫或双组分粘合剂）时提供了良好的混合结果。这样的静态混合器通常针对单一用途设计，并被频繁地用于将会变硬的生成物，其中混合器实际上再也无法被清理。
要混合的组分通常通过多组分筒被供给到那些混合器。为了这个目的，混合器被布置在筒出口开口处，要混合的组分能够经由所述筒出口开口从多组分筒的容器被分配。
在一些其中使用了这样的静态混合器的应用中，在两种组分在混合器中混合之后，需要将它们喷射到衬底上。为了这个目的，混合的组分通过加压介质（例如，压缩空气）的作用在混合器的出口处被雾化，并且随后能够以喷射流或喷雾的形式被施加于所期望的衬底。特别是更高粘性的涂层介质（例如，聚氨酯、环氧树脂或类似物）也能使用这些技术来处理。
例如，US--B 6,951,310中或EP 2 286 925 A2中公开了一种用于这样的应用的喷射混合器。在此设备中，提供了管状混合器壳体，其沿纵向混合器轴线的方向从混合器始端延伸，直至远侧的混合器末端。混合器壳体接收用于静态混合的混合元件。套筒被布置在混合器壳体的远侧末端处，并且压缩空气能够通过定向成与纵向混合器轴线垂直的用于压缩空气的混合器入口被供给到所述套筒。所述套筒和混合器壳体形成用于压缩空气的混合器通道，其沿混合器始端的方向形成终端，并在混合器末端处具有围绕混合器出口开口的环形的用于压缩空气的混合器出口。在混合器的操作中，经由用于压缩空气的混合器通道流动到用于压缩空气的混合器出口并且使离开混合器出口开口的物质雾化的压缩空气，是经由用于压缩空气的混合器入口来供给的。
压缩空气到用于压缩空气的混合器入口的供给经由软管进行，所述软管未被更详细地描述，并且由于用于压缩空气的混合器入口的指定的定向，所述软管同样被定向成与纵向混合器轴线垂直。
这样的喷射混合器被用在用于混合和喷射可流动组分的系统中，这些系统特别是被用于在对船体、管道和钢结构（例如，桥梁）的维护中施加涂层。在这方面，必须要涂覆难以进入的地点。在对这样的地点进行的涂覆中可能发生的是，涂覆系统的软管或管线（例如上述的压缩空气软管）在要涂覆部件的凸起处被卡住。在这点上，一方面，所述软管和管线可能被损坏，这会导致涂覆系统的故障，并因此导致维护工作中的修理费用和延迟。另一方面，涂覆系统的操作者在涂覆系统的使用中必须非常小心地工作，并且还因此在棘手的地点处会非常缓慢，这可能导致高的时间投入，并因此也导致成本投入。
US 6,131,823中描述了一种具有手柄和形式为套筒的混合器外壳体的喷射混合器。所述手柄和所述套筒由铝制成。在第一工作步骤中，由塑料制成并且包括混合器内壳体的混合器和布置在其中的混合元件能够被放置到手柄上。在第二工作步骤中，套筒能够被安置在混合器上，并能被螺接固定到所述手柄。压缩空气通道在套筒和混合器内壳体之间形成，并且压缩空气能够经由所述压缩空气通道从手柄被传输到出口。在这方面，混合器仅被设置成用于单一用途，其中套筒被多次使用。所述手柄具有用于可流动组分和用于压缩空气的端口。
US 4,255,125描述了一种用于可燃材料的雾化设备，其具有用于可燃材料的供应入口和另外的用于雾化气体的供应入口。可燃材料和雾化气体在雾化设备内的雾化室中被结合，并随后被传输通过形式为弯曲元件的混合元件。
发明内容
鉴于此，本发明的目的在于提出一种能够被简单地处理的用于混合和喷射至少两种可流动组分的喷射混合器。根据本发明，所述目的通过具有权利要求1的特征的喷射混合器来满足。
用于混合和喷射至少两种可流动组分的所述喷射混合器具有管状的混合器外壳体，其沿纵向混合器轴线的方向从混合器始端延伸，直至远侧的混合器末端。此外，它还具有：布置在混合器外壳体内的混合器内壳体；布置在混合器内壳体中的用于混合组分的至少一个混合元件；以及用于压缩空气的混合器通道，其从混合器的压缩空气入口延伸到混合器出口开口。
用于压缩空气的混合器入口被布置在混合器始端处。因此，用于压缩空气的混合器通道沿喷射混合器从混合器始端延伸到混合器末端。在喷射混合器的操作中，后者通常被布置在多组分筒处，并远离所述多组分筒凸出。由于用于压缩空气的混合器入口布置在混合器始端处，所以到混合器末端的压缩空气供应（并因此到混合器末端的软管）不是必要的。因此，喷射混合器也能被引入到狭小的中间空间中，而没有压缩空气软管卡在任何地方的任何风险。
能够进行与纵向混合器轴线垂直的到用于压缩空气的混合器入口的压缩空气供给。但是，它也能相对于纵向混合器轴线倾斜，并且特别是能够沿纵向混合器轴线的方向进行。
接收混合元件的混合器内壳体被布置在混合器外壳体内。用于压缩空气的混合器通道形成在混合器内壳体和混合器外壳体之间。因此，混合器外壳体和混合器内壳体被设计成使得在处于组装状态的二者之间形成中间空间，所述中间空间被用作用于压缩空气的混合器通道。这样就产生了一种对喷射混合器的特别简单的设计。
根据本发明，混合器外壳体、混合器内壳体和混合元件被结合在一个结构单元中。这是由于混合器外壳体、混合器内壳体和混合元件被捕获性地（即，以非易失性的方式）连接到彼此来实现的。为了这个目的，特别是各单个部件通过相对应的切口或槽以及突出部或凸圆的配合被相互固定。这样的固定布置也被称为扣合连接（clip connection）或卡扣连接（click connection）。整个喷射混合器特别地形成作为单元被销售的一个结构单元。由于所述零部件不需要首先被组合在一起，而是所述喷射混合器能够在没有任何预先组装的情况下使用，因此将所述喷射混合器放置到多组分筒上或将所述喷射混合器连接到多组分筒是特别简单的。
在本发明的实施例中，喷射混合器被设置成在一个工作步骤中被连接到多组分筒。这应被理解成，在没有对单个部件的预先组装的情况下，能够被连接到多组分筒。
在本发明的实施例中，喷射混合器具有混合器入口连接器，其被布置在混合器始端处，并且其能够被连接到多组分筒的筒出口连接器。所述混合器入口连接器具有至少一个混合器入口开口，组分能够经由其来供给。此外，它还包括用于压缩空气的混合器入口。因此，用于要混合的组分的连接和用于压缩空气的连接二者能够通过一个混合器入口连接器来建立，由于对将喷射混合器连接到多组分筒而言只有一个工作步骤是必要的，所以所述混合器入口连接器允许特别简单地处理所述喷射混合器。
在这方面，喷射混合器特别是能够被直接连接到多组分筒的筒出口连接器。但是，也可以借助于合适的连接元件（例如，以合适的软管的形式）进行连接。
混合器入口连接器被特别定向成沿纵向混合器轴线的方向。藉此要理解的是，组分和压缩空气沿纵向混合器轴线的方向流动通过混合器入口连接器。这样就实现了一种喷射混合器的特别紧凑的设计。
根据本发明所述的喷射混合器的这个实施例需要具有用于压缩空气的筒通道的特别构造的多组分筒，所述用于压缩空气的筒通道具有用于压缩空气的筒入口和用于压缩空气的筒出口。因此，单独的压缩空气软管对喷射混合器的压缩空气供给而言不再是必要的，这允许特别简单和可靠地处理喷射混合器。
所述混合器入口连接器特别地具有两个单独的混合器入口开口，即针对每种组分都有一个单独的混合器入口开口。因此，使得特别有效地混合两种组分成为可能。如果要使用所述喷射混合器来混合和喷射超过两种组分，则混合器入口连接器特别地具有针对每种组分的单独的混合器入口开口。
所述混合元件被特别设计为静态混合元件。与具有用于混合组分的旋转混合元件的动态混合器对比，静态混合器具有固定位置的混合元件，所述固定位置的混合元件由于其特殊的几何构型而允许高效地混合组分。这允许对所述喷射混合器的特别廉价的设计。
在本发明的实施例中，混合元件和混合器入口连接器被设计成一件。因此，所述喷射混合器具有特别少的单个零部件，这使得它的制造和它的组装都特别地简单和廉价。
但是，混合元件和混合器入口连接器也可以被制成两个单独的部件。
在本发明的实施例中，混合器外壳体、混合器内壳体和混合元件由塑料制成。因此，所述喷射混合器具有特别低的重量，并且也能被廉价地制造。这些部件能够由例如聚丙烯、聚酰胺、聚己内酰胺（聚酰胺6）或聚对苯二甲酸丁二醇酯（polybutylene terepththalate）等构成。但是，其它合适的塑料也是可能的。
所述混合器外壳体、所述混合器内壳体和所述混合元件的制造特别地借助于注塑成型过程来进行。因此，这些部件能够以非常大的量并且特别廉价地来简单地制造。
附图说明
本发明另外的优点、特征和细节参考下面对实施例的描述并参考附图得到，附图中相同或具有相同功能的元件配有相同的附图标记。
附图中示出了：
图1示出了用于接收可流动组分的多组分筒，所示多组分筒具有插上的喷射混合器；
图2示出了连接到多组分筒的喷射混合器；
图3示出了用于图1所示的多组分筒的分配装置；以及
图4示出了第二实施例中的喷射混合器。
具体实施方式
根据图1，多组分筒10具有用于接收第一组分的第一容器11和用于接收第二组分的第二容器12。第一容器11和第二容器12具有拥有第一圆筒轴线13和第二圆筒轴线14的圆筒形的基本形状。两个容器11、12被布置成彼此旁轴相邻。容器11、12被连接到彼此并且彼此具有最小的间隔。因此，在所述两个容器之间产生了平行于两个圆筒轴线13、14延伸的凹槽15。多组分筒10因此被设计为所谓的并排筒。多组分筒10的容器11、12具有相同的直径。因此，在从容器11、12分配时，组分的混合比等于1:1。但是，其它的直径（并因此其它的混合比）也是可能的，例如1:2、1:4、1:10或更高。
在容器11、12的端面处，它们各自具有在容器11、12的整个端面上延伸的填充开口16、17。容器11、12能够以相对应的可流动组分经由填充开口16、17来填充。在图1的图示中，填充开口16、17通过相应的活塞18、19来封闭。活塞18、19在容器11、12的填充之后被插入。通过使活塞18、19远离填充开口16、17移位，组分能够经由两个筒出口开口被分配，所述两个筒出口开口被布置在多组分筒10的设置成与填充开口16、17相反的一侧处。所述筒出口开口无法在图1的图示中看到。
用于压缩空气的筒通道20在两个容器11、12之间的凹槽15中延伸。用于压缩空气的筒通道20具有圆形的横截面，并从用于压缩空气的筒入口21延伸到用于压缩空气的筒出口（图1中未示出）。用于压缩空气的筒入口21与容器11、12的填充开口16、17被布置在一个平面中。用于压缩空气的筒出口位于所述筒出口开口的区域中。因此，用于压缩空气的筒通道20在容器11、12（并因此也在多组分筒10）的整个长度上延伸。
第一容器11、第二容器12和用于压缩空气的通道20被制成为一件。此外，没有单独的部件同样为所述筒出口开口（未示出）和所述用于压缩空气的筒出口所需要，使得整个多组分筒10因此被制成为一件。多组分筒10由塑料借助于注塑成型过程制成。聚丙烯、聚酰胺、聚己内酰胺（聚酰胺6）或聚对苯二甲酸丁二醇酯能够被用于此目的。
喷射混合器22被布置在多组分筒10的设置成与填充开口16、17相反的一侧上。喷射混合器22通过筒出口连接器（图1中未示出）被连接到多组分筒10，使得到所述筒出口开口以及到所述用于压缩空气的筒出口的连接产生。从容器11、12分配的组分通过喷射混合器22被混合，并借助于经由用于压缩空气的筒通道20供给的压缩空气被雾化和喷射。喷射混合器22的设计被更精确地示于图2中。
用于混合和喷射至少两种可流动组分的喷射混合器22以截面图示被示于图2中。所述截面关于图1在两个容器11、12之间平行于圆筒轴线13、14延伸。此外，多组分筒10的一小部分被示于图2中。为了更好理解，处于所述截面平面之后的多组分筒10的容器11的一部分以虚线示出。
喷射混合器22具有主要为管状的混合器外壳体23，其沿纵向混合器轴线24的方向从混合器始端25延伸，直至远侧的混合器末端26。喷射混合器22在混合器始端25处被连接到多组分筒10。
混合器外壳体23在中间区域中具有不变的横截面，并朝向混合器末端26略微地逐渐变细。混合器外壳体23在相反的一侧处朝向混合器始端变宽，并形成混合器入口连接器27的一部分，借助于混合器入口连接器27，喷射混合器22被连接到多组分筒10的筒出口连接器28。
混合器内壳体29被布置在混合器外壳体23内，并具有与混合器外壳体23的轮廓相对应的外轮廓，使得用作用于压缩空气的混合器通道30的环形中空空间在混合器外壳体23和混合器内壳体29之间产生。压缩空气能够经由用于压缩空气的混合器入口31被供给到用于压缩空气的混合器通道30，用于压缩空气的混合器入口31同样形成混合器入口连接器27的一部分。因此，用于压缩空气的混合器入口31被布置在混合器始端25处。所述压缩空气经由用于压缩空气的混合器通道30被传输到位于混合器末端26处的用于压缩空气的混合器出口32。
起到混合两种组分的作用的静态混合元件33被布置在混合器内壳体29内。混合元件33与混合器入口开口34制成为一件，经由混合器入口开口34，第一组分能够被供给到喷射混合器22。混合元件33具有第二混合器入口开口，第二组分能够经由第二混合器入口开口来供给。然而，第二混合器入口开口不在所示的截面平面中，所以它未在图2中示出。混合器入口开口34具有圆形的横截面，并同样形成混合器入口连接器27的一部分。
所述的两个混合器入口开口被连接到相对应的筒出口开口，其中，仅连接到混合器入口开口34的一个筒出口开口36在图2中是可见的。筒出口开口36是筒出口连接器28的一部分。
在混合器末端26处，混合器内壳体29具有混合器出口开口35，经由混合器出口开口35，通过混合元件33混合的组分能够离开混合器内壳体29。用于压缩空气的混合器出口32被布置成围绕混合器出口开口35。因此，离开混合器出口开口35的混合的组分被雾化和喷射。此外，槽或类似构造也能够被布置在混合器出口开口35的区域中以及布置在用于压缩空气的混合器出口32的区域中，所述槽或类似构造提供压缩空气的旋流，并因此提供对混合的组分的有效雾化。
用于压缩空气的混合器入口31被连接到多组分筒10的用于压缩空气的筒出口37，多组分筒10提供了具有压缩空气的用于压缩空气的筒通道20。为此目的，用于压缩空气的筒通道20沿纵向混合器轴线24的方向扭折（kink）。用于压缩空气的混合器入口31和用于压缩空气的筒出口37具有环形的截面，并被布置成围绕混合器入口开口34和筒出口开口36。在这方面，用于压缩空气的混合器入口31是混合器入口连接器27的一部分，并且用于压缩空气的筒出口37是筒出口连接器28的一部分。
组分和压缩空气沿纵向混合器轴线24从筒出口连接器28流动到混合器入口连接器27。因此，它们被定向成沿纵向混合器轴线24的方向。
混合器入口连接器27和筒出口连接器28之间的连接通过防松螺母38来紧固，防松螺母38被布置在用于压缩空气的混合器入口31和用于压缩空气的筒出口37周围。代替防松螺母的其它紧固装置也是可能的，例如卡口封闭件。
混合器外壳体23、混合器内壳体29和混合元件33通过本身已知的卡扣连接被连接到彼此，并因此被结合在一个结构元件中，其中所述卡扣连接未详细示出。此外，混合器入口连接器27和防松螺母38被束缚性地连接到其它部件，使得整个喷射混合器22形成一个结构单元。
为将喷射混合器22连接到多组分筒10，喷射混合器22被放置到多组分筒10上，并且所述连接随后使用防松螺母38来紧固。在这方面，所述的放上和紧固被认为是一个工作步骤。
喷射混合器22的各单个部件由塑料借助于注塑成型过程制成。例如，聚丙烯、聚酰胺、聚己内酰胺（聚酰胺6）或聚对苯二甲酸丁二醇酯同样能够被用于此目的。
多组分筒10被插入到分配装置中，以从多组分筒10的容器11、12中向外分配组分。分配装置40以示意图的形式被示于图3的截面图示中。分配装置40具有用于接收多组分筒的接收器元件41。接收器元件41具有矩形的横截面。多组分筒能够通过接收器元件41的开口（未示出）从上方被插入到接收器元件41中。接收器元件41在分配装置40的前侧42处具有开口43，开口43被定位成使得多组分筒的筒出口连接器能够穿过开口43突出。
分配装置40具有第一致动元件44和第二致动元件45。第一致动元件44被布置成使得在具有被插入的多组分筒的情况下，它能够将第一容器的活塞移位并因此促动所述活塞。第二致动元件45被布置成使得在具有被插入的多组分筒的情况下，它能够将第二容器的活塞移位并因此促动所述活塞。两个致动元件44、45各自具有能够借助于压缩空气沿开口43的方向被移位的致动杆46、47。
分配装置40具有在两个致动杆46、47之间但布置在不同平面中的用于压缩空气的装置出口48。由于用于压缩空气的装置出口48被布置在不同的平面中，所以它在图3中通过虚线示出。用于压缩空气的装置出口48被布置成使得在具有插入的多组分筒的情况下，它被连接到用于压缩空气的筒入口。用于压缩空气的装置出口48借助于用于压缩空气的装置通道49被连接到用于压缩空气的装置入口50。分配装置40能够经由用于压缩空气的装置入口50被连接到惯用的压缩空气供给。
用于压缩空气的装置入口50被布置在连接到接收器元件41的装置手柄51处。装置手柄51用来允许操作者牢固地握持分配装置40。此外，激活按钮52被布置在分配装置51处，借助于激活按钮52，操作者能够触发对组分的分配、混合和喷射。
喷射混合器的替代实施例被示于图4中。根据图4所示的喷射混合器122具有与图2所示的喷射混合器22类似的设计。由于这个原因，将仅查看两种喷射混合器的差异。
与图2所示的喷射混合器22对比，图4所示的喷射混合器122没有定向成沿纵向混合器轴线124方向的任何环形的用于压缩空气的混合器入口。作为替代，喷射混合器122具有用于压缩空气的混合器入口131，其被布置在混合器始端125处，并被定向成与纵向混合器轴线124垂直。用于压缩空气的混合器入口131同样通向用于压缩空气的混合器通道130。喷射混合器122能够经由用于压缩空气的混合器入口131被连接到惯用的压缩空气供给。
因此，图4所示的喷射混合器122能够被连接到的多组分筒没有任何用于压缩空气的筒出口，而是仅有一个或两个用于组分的筒出口开口。

Claims (9)

1.一种用于混合和喷射至少两种可流动组分的喷射混合器，具有：
管状的混合器外壳体（23），其沿纵向混合器轴线（24、124）的方向从混合器始端（25、125）延伸，直至远侧的混合器末端（26）；
布置在所述混合器外壳体（23）内的混合器内壳体（29）；
布置在所述混合器内壳体（29）中的用于混合这些组分的至少一个混合元件（33）；
用于压缩空气的混合器通道（30、130），其从布置在所述混合器始端（25、125）处的用于压缩空气的混合器入口（31、131）延伸到混合器出口开口（35），并形成在所述混合器内壳体（29）和所述混合器外壳体（23）之间；
其特征在于：
因为所述混合器外壳体（23）、所述混合器内壳体（29）和所述混合元件（33）被捕获性地连接到彼此，所以所述混合器外壳体（23）、所述混合器内壳体（29）和所述混合元件（33）被结合在一个结构元件中。
2.根据权利要求1所述的喷射混合器，其特征在于，所述喷射混合器（29）被设置成在一个工作步骤中被连接到多组分筒（10）。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的喷射混合器，
其特征在于：
混合器入口连接器（27）：
　　所述混合器入口连接器（27）能够被连接到多组分筒（10）的筒出口连接器（28）；
　　所述混合器入口连接器（27）具有至少一个混合器入口开口（34），这些组分能够经由其来供给；以及
　　所述混合器入口连接器（27）包括所述用于压缩空气的混合器入口（31）。
4.根据权利要求3所述的喷射混合器，其特征在于，所述混合器入口连接器（34）被定向成沿所述纵向混合器轴线（24）的方向。
5.根据权利要求3或权利要求4所述的喷射混合器，其特征在于，所述混合器入口连接器（24）具有两个单独的混合器入口开口。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的喷射混合器，其特征在于，所述混合元件（33）被设计为静态混合元件。
7.根据权利要求6所述的喷射混合器，其特征在于，所述混合元件（33）和所述混合器入口连接器（27）被制成为一件。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的喷射混合器，其特征在于，所述混合器外壳体（23）、所述混合器内壳体（29）和所述混合元件（33）由塑料制成。
9.根据权利要求8所述的喷射混合器，其特征在于，所述混合器外壳体（23）、所述混合器内壳体（29）和所述混合元件（33）借助于注塑成型过程制成。
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