CN1695780A - 用于固化混合产品的静态混合器 - Google Patents

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Abstract

静态混合器用于混合可流动成分的固化混合产品，该成分用于反应形成一种混合固化物质。该混合器包括由注塑模制造的一个安装元件(1)和一个包括安装元件的管。安装元件有多个混合室(2)构成的室组。该混合室彼此依次及并列沿管轴线(10)排列。它们由管轴线方向的径向纵壁(3a、3b、3c、3d)及横向于管轴线的横向壁(4a、4b)彼此界定。其中在毗邻的室之间的径向纵壁上的口(5a、5b、5c、5d)构成用于混合产品的输入口和输出口。其中两个外侧特别是两个平行的外纵向壁(6)，在管轴线方向上延伸形成混合室的第一外侧(6a)。对于混合室中的至少一部分，横壁(4b)及第一外侧(6a)之一分别形成一个角，该角被用壁材料部分填充，此填充－即第一角填充部分(7)占据向混合室内部空间表面凹的表面(7a)。

Description

用于固化混合产品的静态混合器
技术领域
本发明涉及根据权利要求1前序部分的用于固化混合产品的静态混合器及该混合器的用途。
背景技术
在EP-A-0 749 776和EP-A-0 815 929中描述用于混合至少两种可流动成分的静态混合器。这些紧凑的混合器尽管简单且节省材料但实际上在混合高粘度物质如密封剂，两种成分泡沫或粘合剂时提供良好的混合效果。形成混合器结构的安装元件可以一个较低的价格由注塑模用热塑性塑料制造，使得它们可经济地一次性使用。这样的“一次性混合器”主要用于固化产品，因为混合器实际上不可把产品完全清除。
即使使用一次性混合器混合固化被混合的产品连续或近似连续(例如循环)地进行，使用寿命也是有限的。例如通过连续地在保持恒定的压力下进行混合，即压力沿混合器中的安装元件下降，混合产品的排出量根据使用寿命显著降低。压力的增加仅允许混合产品排出相对短的伸展。
发明内容
本发明的目的是提供一种相对于所述一次性混合器改进的混合器，用于延长使用寿命。本目的由权利要求1所述的混合器实现。
静态混合器用于混合可流动成分的固化混合产品，该成分用于通过混合反应形成一种固化物质。该混合器包括由注塑模制生产的一个安装元件和一个包围安装元件的管。安装元件有多个混合室构成的室结构。该混合室彼此依次及并列沿管轴线排列。它们由管轴线方向取向的径向纵壁及横向于管轴线竖立的横向壁一个接一个界定。其中在毗邻的室之间的径向纵壁上的开口构成用于混合产品的输入口和输出口。在经常使用的实施例中两个平行的纵向壁形成混合室的外侧。对于混合室中的至少一部分，横壁及外部纵向壁之一分别包括一个角，该角被用壁材料部分填充，此填充-即第一角填充部分建立向混合室内部空间凹的表面。
这里，凹表面意思是在任何点上都不向混合室的内部空间拱起的表面。该表面也可在局部为平面。该凹表面凹陷弯曲或与角侧部一起在横截面中形成“凹扇区”，该截面基本上具有一定程度凹弯曲曲线。小的楔形角填充部分在第二种意义上提供用于凹陷表面的实例。
从属权利要求2-9为本发明的混合器的的优选实施例。权利要求10的主题为根据本发明的混合器的用途。
由U S-A-2004/0008576公知了一种静态混合器，该混合器的安装元件类似于本发明的混合器的安装元件，但相应的角填充部分为楔形而不是上述意义的凹陷。这些角填充部分的形状对于延长使用寿命不太有利。另一个缺点为楔形角填充部分意味着较大的壁材料聚集。这种材料聚集在安装元件的注塑模制中是不利的，因为它导致更长的生产周期从而提高制造成本。
附图说明
以下，结合附图来描述本发明，其中：
图1公知一次性混合器的混合器结构(安装元件)的局部视图；
图2按照本发明的混合器的混合室；和
图3按照本发明的混合器的圆柱形安装元件。
具体实施方式
由EP-A-0 749 776公知的一次性混合器的混合器结构如局部视图1所示的为一个安装元件1，该安装元件由注塑法制造并被插入到一个管(未示出)中。包住安装元件1的管具有横截面为方形的内部空间，一个安装元件1形状匹配地装入该内部空间中。(安装元件1和罩管也可以制成圆柱形，见图3)。固化混合产品的可流动的成分从料筒中借助活塞被压通过管和安装元件1，同时反应混合产品成分被混合以形成固化物质。安装元件1有一个由多个混合室2构成的室结构。混合室2沿管轴线10前后并并列地排列。混和室2由指向管轴线10的径向纵壁3a、3b、3c和3d及横向于管轴线10竖立的横向壁4a和4b一个接一个限定。在毗邻的室2之间的径向壁3a、3b、3c和3d中的开口5a、5b、5c和5d表示用于混合产品的入口和出口。混和空间2的第一外侧面6a由两个平行的外纵壁6形成。混和室2分别具有一个在纵向壁6之间的第二外侧面6b，第二外侧面敞开并且由管(未示出)限定边界。外纵壁6也可省略。在所述经常使用的实施例中，纵壁6形成第一外侧面6a。
本发明的混合室2如图2所示。在这里还用箭头表示通过混合室2输送混合产品。混合产品流12a通过入口5a进入，在入口侧直接通过横向壁4a(见图1)设置入口5a。产品流12b通过第二入口5b进入，产品流12a分支成部分流12ad和12ac，这些部分流通过流出口5d和5c流入毗邻的混合室。而产品流12b分支成部分流12bd及12bc，这些部分流与部分流12ad和12ac一起如图2所示离开混合室2。
在混合空间2中在把混合产品挤压通过安装元件1时产生压力梯度场。混合产品流的速度场按照压力梯度形成。压力梯度在开口5a、5b、5c和5d区域中最显著，在那里流速也最快。产品流可被认为一束流线。在混合室2中流线的横截面变宽因此在那里流速较慢。压力梯度也相应降低。压力梯度的降低与位置有关。压力梯度在离开口5a、5b、5c和5d很远的角区域处特别低。它们实际上在那里消失，使得混合产品非常缓慢地流动并且实际上停滞。反应发生在混合室中的混合产品成分之间，在混合室中已大量进行混合。这导致了混合产品在该区域粘度增加，具有停滞产品流。停滞区由于粘度变化而增加，使得不可逆转地产生局部固定。这种固定在所述角区域开始并从这里扩展到混合室2的内部区域。因此安装元件1的流动阻力增加。混合质量也同时被减弱。
与固定的发生相联系有下述事实：使用一次性混合器的混合仅在使用寿命中进行，使用寿命与固化的混合产品的反应动力学有关。如果采取措施防止流动混合产品停滞，可提高使用寿命。这些措施为按照图1所示混合室2的发明提供的改进方案。改进方案在于：
在出口侧，横向壁4b和外纵向壁6包括角，该角充满壁的材料并用点划线在横壁4b旁边表示为三角架。“称为第一角填充部分7”的角的填充形成了关于混合室2的内部空间的凹表面7a(按照以上的意思)。从图2可清晰的看出，停滞的产生条件被第一角填充部分7消除，这使使用寿命增加。
另一种“第二角填充部分8”形式的手段附加地用于延长使用寿命：在混合室2中，横壁4a和第二外侧面6b包括角，该角用壁材料填充，该填充称为第二角填充部分8，同样地设置一个向混合室2的内部空间凹的凹陷表面。第二角填充部分8的作用与第一角填充部分7相同。
混合室2在下游越远，固定所产生的效果越强-只要没有采用任何手段或同样手段用来解决这个问题。因此最好第一和/或第二角填充部分7、8至少部分由不同尺寸构成并且每个角填充部分7或8与下游的角填充部分7或8相比同样大小或较小。
角填充部分7、8不应形成太大的材料聚合，原因如上所述。因此最好下列措施用于第一角填充部分7(因此用于第二角填充部分)：凹表面7a(或8a)分别在边界线7b处与横壁4b(或4a)的平表面部分4b’(或4a’)汇合，此界面线7b应当位于横壁4b的中间条中，此中间条在横壁内侧面占据横壁4b的三等分的中间部分。
凹表面7a或8a分别为一个圆柱体的至少大致一部分。该柱体的的轴线在一个垂直于管轴线10竖立的平面中。与两个角填充部分7和8相连的柱体轴线彼此垂直对齐。
凹表面7a和8a以一个平缓的轨迹并入横壁4a或4b的平面表面部分4a’或4b’。同样用于混合室2的外侧6a或6b的平面过渡。
混合室2的第二外侧面6b在一个区域被第二角填充部分覆盖，该区域的面积不大于毗邻横壁4a的入口5a的开口区域。这个条件源于用作注塑模装置中的模具的几何形状。
按照本发明的混合器的柱形安装元件如图3所示，该图也有第一角填充部分和第二角填充部分7和8。构成混合室第一外侧面6a的外纵壁6具有扇形横截面。第二外侧6b为曲线。第二角填充部分8的一个侧面也相应为曲线。
使用根据本发明的混合器时，发生反应以形成混合的固体物质的成分的混合产品最好连续或近似连续地在压力下混合，该压力保持恒定或循环变化，即压力沿混合器的安装元件1下降。一旦混合产品的输出量显著变小或必需增加压力，则中断混合及更换混合器。

Claims (10)

1、一种静态混合器，该混合器用于固化可流动成分的混合产品，该成分在混时发生反应以形成固化物质，该混合器包括由注塑模制形成的一个安装元件(1)和一个包住该安装元件的管，其中安装元件有多个混合室(2)，该混合室彼此前后及并列沿管轴线(10)排列并由管轴线方向的径向纵壁(3a、3b、3c、3d)及横向于管轴线的横向壁(4a、4b)一个接一个界定，其中在毗邻的室之间的径向纵壁中的开口(5a、5b、5c、5d)构成用于混合产品的输入口和输出口，其中两个外侧面特别是，在管轴线方向上延伸的两个平行的外纵向壁(6)形成混合室的第一外侧面(6a)，其特征在于，至少对于某些混合室，一个横壁(4b)及第一外侧面(6a)之一分别形成一个角，该角被用壁材料部分填充，此填充-即第一角填充部分(7)建立向混合室内部空间表面凹的凹陷表面(7a)，该混合室凹陷弯曲或在角侧部的横截面中形成一个凹扇区。
2、根据权利要求1所述的静态混合器，其特征在于，混合室(2)分别具有在第一外侧面(6a)之间的一个第二外侧面(6b)，第二外侧面至少部分敞开并由管限定边界；至少对于某些混合室，一个横壁(4a)和第二外侧面分别包括在入口侧面的角，该角用壁材料部分填充，该填充-即第二角填充部分(8)建立向混合室内部空间表面凹的凹陷表面(8a)，该混合室凹陷弯曲或在角侧部的横截面中形成一个凹扇区。
3、根据权利要求1或2所述的静态混合器，其特征在于，凹表面(7a、8a)分别在一个边界线(7b)合并到横壁(4b)的平面表面部分(4b’)，该边界线在横壁的中间条中，该条在内侧面上占据横壁的三等分的中间部分。
4、根据权利要求1-3中任一项所述的静态混合器，其特征在于，凹表面(7a、8a)至少为大致圆柱部分，该圆柱的轴线在垂直于管轴线(10)竖立的平面中。
5、根据权利要求1或2所述的静态混合器，其特征在于，凹平面(7a、8a)分别以一个平滑轨迹并入横向壁(4b)的平面表面部分(4b’)和/或并入混合室(2)的外侧(6a、6b)所在的平面。
6、根据权利要求1-5中任一项所述的静态混合器，其特征在于，混合室(2)的第二外侧面(6b)在一个区域中被第二角填充部分(8)覆盖，该区域的面积与同横壁(4a)毗连的入口(5a)的开口的面积一样大。
7、根据权利要求1-6中任一项所述的静态混合器，其特征在于，第一和/或第二角填充部分(7、8)至少部分具有不同的尺寸。
8、根据权利要求7所述的静态混合器，其特征在于，每个角填充部分与下游对应的角填充部分相比同样大小或较小。
9、根据权利要求1-8中任一项所述的静态混合器，其特征在于，管的横截面及相应的安装元件(1)的横截面为矩形或圆形。
10、应用一种根据权利要求1-9中任一项所述的静态混合器，用于混合可流动成分的固化混合产品，该成分在混合时发生反应以形成混合固化物质，所述混合连续或近似连续地在恒定或循环变化的压力下进行，即压力沿混合器的安装件(1)下降，一旦混合产品的输出量显著变小或必需增加压力，则中断所述混合并更换所述混合器。
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