DE102004060621B4

DE102004060621B4 - Statikmischelement zum Mischen fliessfähiger Massen

Info

Publication number: DE102004060621B4
Application number: DE102004060621A
Authority: DE
Inventors: Christian Hefele
Original assignee: Hilti AG
Current assignee: Hilti AG
Priority date: 2004-12-16
Filing date: 2004-12-16
Publication date: 2009-04-30
Anticipated expiration: 2024-12-17
Also published as: DE102004060621A1; US20060133197A1; JP2006167718A; EP1671696A2; CN1803268A; ES2299965T3; EP1671696A3; EP1671696B1; ATE388755T1; JP4865320B2; CN100586544C

Abstract

Statikmischelement, zum Mischen fliessfähiger Massen, wie mehrkomponentiger Reaktionsmörtel,
mit einem ersten Schalenteil (11) und mit einem zweiten Schalenteil (12), die in einer axialen Längsrichtung (13) an Dichtkanten (14, 15) aneinander anlegbar und über Verbindungsmittel (30) miteinander verbindbar sind, und mit Strömungsleitelementen (20), die in einem zwischen den beiden Schalenteilen (11, 12) aufgespannten Durchflussraum (16) angeordnet sind, der sich von einer Einlassöffnung (17) bis zu einer Auslassöffnung (18) erstreckt, wobei
die Strömungsleitelemente (20) als Fahnenelemente (21, 22) ausgebildet sind, die über die Dichtkante (14, 15) des Schalenteils (11, 12) hinausragen und zu einer Dichtkante (14, 15) hin einen Abschnitt (35) des Durchflussraumes (16) des Schalenteiles (11, 12) freilassen,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Fahnenelemente (21, 22) wenigstens bereichsweise hohl ausgebildet sind und die Hohlräume (37, 38) zur Aussenfläche (27, 28) des Schalenteils (11, 12) hin offen sind.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Statikmischelement zum Mischen fliessfähiger Massen, wie z. B. mehrkomponentiger Reaktionsmörtel, der im Oberbegriff von Patentanspruch 1 genannten Art. Derartige Statikmischelemente werden an den Ausgabeöffnungen von Ausgabevorrichtungen für derartige Mehrkomponenten-Massen angeordnet, wo sie die Komponenten der Massen miteinander vermischen, wenn diese das Statikmischelement durchströmen.
Aus der DE 42 16 393 A1 ist ein Mischer aus Kunststoffspritzguss mit zylindrischer Innenkontur und darin angeformten, schräg angeordneten Stegen bekannt, die Verzweigungen und Zusammenführungen für die Komponentenmischung bilden. Der Mischer weist zwei Teile auf, die über ein Filmscharnier miteinander klappbeweglich verbunden sind. In der zusammengeklappten Stellung werden beide Teile über einen Schnappverschluss zusammengehalten. Die Stege sind dabei in beiden Teilen des Mischers ausgebildet.
Das Versehen beider Teile des Mischers mit Stegen bedingt eine entsprechende Ausbildung der Spritzgusswerkzeuge. Für beide Teile muss dort eine entsprechende Negativform vorgesehen werden, was die Werkzeuge teuer macht.
Aus der CH 600 937 A5 ist eine Mischvorrichtung zum kontinuierlichen Mischen von Mehrkomponenten-Materialien mit in Durchströmrichtung aufeinanderfolgenden säulenförmig angeordneten Mischelementen bekannt. Die Mischelemente bestehen dabei aus zwei Teilen, die über Scharniere miteinander klappbeweglich verbunden sind. In den Mischelementen sind dabei Strömungskanäle und Mischkammern angeordnet, die für eine Vermischung von durch die Mischelemente strömendem Material sorgen. Beide Teile der Mischelemente für sich weisen dabei Teile der Strömungskanäle und der Mischkammern auf.
Auch hier bedingt das Versehen beider Teile der Mischelemente mit Teilen der Strömungskanäle und Mischkammern eine entsprechende Ausbildung der Spritzgusswerkzeuge. Für beide Teile muss dort eine entsprechende Negativform vorgesehen werden, was die Werkzeuge teuer macht.
Die EP 1 149 626 A1 zeigt ein Mischelement mit einem radial geteilten Mischkanal, in dem Elemente mit mehreren Mischfahnen angeordnet sind. Die Mischfahnen sind als massive Körper ausgebildet, die sich zu ihrer freien Kante hin verjüngen.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt daher darin, ein Mischelement der vorgenannten Art zu entwickeln, das die vorgenannten Nachteile vermeidet. Dieses wird erfindungsgemäss durch die in Anspruch 1 genannten Massnahmen erreicht.
Demnach sind die Fahnenelemente wenigstens bereichsweise hohl ausgebildet und der Hohlraum ist zur Aussenfläche des Schalenteils hin offen, wodurch eine materialsparende Herstellung des Statikmischelementes erreicht wird. Dazu können am Formwerkzeug einer Spritzgussmaschine entsprechende Vorsprünge vorgesehen sein. Die Basis der Fahnenelemente kann dabei konisch bis wulstartig verbreitert sein, wodurch günstige Fliessübergänge und gleichmässige Wandstärken erreicht werden. Durch die möglichen weicheren Fliessübergänge besteht im Statikmischelement ein geringeres Tot- bzw. Verlustvolumen, da tote Ecken nicht mit zu mischender Masse bzw. Mischgut ausgefüllt werden müssen.
Die Fahnenelemente ragen dadurch beim zusammengeklappten Statikmischelement in das jeweils gegenüberliegende zweite Schalenteil hinein, so dass dort an gegenüberliegender Stelle kein weiteres Fahnenelement angeformt werden muss. Die Fahnenelemente weisen dabei einen planaren Habitus auf und bilden wenigstens zwei ebene, quer zur Strömungsrichtung liegende Flächenseiten aus. Der freigelassene Abschnitt im Durchflussraum dient dem Vorbeiströmen einer zu mischenden Masse an einem Fahnenelement. Aufgrund des Übergreifens der Fahnenelemente von einem Schalenteil ins andere werden nun insgesamt weniger Strömungsleitelemente bzw. Fahnenelemente benötigt, wodurch die Werkzeugkosten gesenkt werden können. Besonders günstig ist es daher, wenn die Fahnenelemente an nur einem Schalenteil ausgebildet sind.
Vorteilhaft weisen die Fahnenelemente jeweils eine freie Stirnfläche auf, deren Kontur der Innenkontur des anderen Schalenteils angepasst ist. Dadurch können die Fahnenelemente, bei entsprechender Höhe über den Dichtkanten, im zusammengeklappten Zustand des Statikmischelementes formschlüssig bis an die Innenwand des zweiten Schalenteils herangeführt sein. Es können ferner Fahnenelemente nicht ganz bis an das gegenüberliegende Schalenteil herangeführt sein, so dass ein Wechsel der Mischebene möglich ist.
Günstig ist es ferner, wenn an der Stirnfläche wenigstens eines Fahnenelementes ein als Rastelement ausgebildetes Verbindungsmittel angeordnet ist, das mit einem Gegenrastmittel an dem anderen Schalenteil in Wirkverbindung bringbar ist. Durch diese Massnahme brauchen keine Haltedome mehr vorgesehen zu werden, die die Werkzeugkosten erhöhen würden. Das Statikmischelement kann daher ausserdem kürzer gebaut werden, da auch der Platz für diese Dome eingespart werden kann.
Von Vorteil ist es ferner, wenn die Fahnenelemente Paare ausbilden, die aus zwei sich versetzt gegenüberliegenden Fahnenelementen bestehen. Durch diese Massnahme kann eine vorteilhafte Mischgeometrie bereitgestellt werden, bei der die Strömungsrichtung an dem einem Paar von Fahnenelementen verändert wird. Vorteilhaft sind die Fahnenelemente eines derartigen Paares dabei in einem Winkel, z. B. im Bereich von 20° bis 80°, zur Längsrichtung des Statikmischelementes schräg gestellt, wodurch die Mischeffizienz weiter erhöht wird.
Vorteilhaft ist es ferner, wenn der Durchflussraum zwischen den sich versetzt gegenüberliegenden Fahnenelementen eines Paares verengt ist. Durch diese Massnahme wird die Strömungsgeschwindigkeit der zu mischenden Masse im Bereich der Paare erhöht, wodurch die Mischeffizienz weiter verbessert wird.
Günstig ist es ferner säulenartige Körper an wenigstens einem der Schalenteile vorzusehen, die in den Durchflussraum hineinragen und zu einer weiteren Verwirbelung der zu mischenden Masse beitragen.
Die materialsparende Herstellung des Statikmischelementes kann dadurch weiter verbessert werden, dass die säulenartigen Körper wenigstens bereichsweise hohl ausgebildet sind und der Hohlraum zur Aussenfläche des Schalenteils hin offen ist. Dazu können am Formwerkzeug einer Spritzgussmaschine entsprechende Stifte oder Dome vorgesehen sein. Die Basis der säulenförmigen Körper kann dabei konisch bis wulstartig verbreitert sein, wodurch weitere günstige Fliessübergänge und gleichmässige Wandstärken erreicht werden.
Weitere Vorteile und Massnahmen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen. In den Zeichnungen ist die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt.
Es zeigen:
1 ein erfindungsgemässes Statikmischelement in auseinandergeklapptem Zustand in Aufsicht auf dessen Innenraum,
2 das Statikmischelement in einer Seitenansicht in Richtung des Pfeils II aus 1,
3 das Statikmischelement in zusammengeklapptem Zustand in Aufsicht auf das Teil, welches die Fahnenelemente trägt,
4 das Statikmischelement in zusammengeklapptem Zustand in Ansicht auf die Auslassöffnung.
In den Figuren ist beispielhaft eine Ausführungsform eines erfindungsgemässen Statikmischelementes 10 dargestellt, welches mittels eines an diesem angeordneten Anschlussteils 25 z. B. an einer Ausgabevorrichtung für Mehrkomponenten-Massen, wie z. B. einem Auspressgerät für Zweikomponenten-Kartuschen, anbringbar ist.
Das Statikmischelement 10 weist ein erstes Schalenteil 11 und ein zweites Schalenteil 12 auf, die über ein als Filmscharnier 33 ausgebildetes Verbindungsmittel miteinander klappbeweglich verbunden sind. Beide Schalenteile 11, 12 sind länglich ausgebildet und erstrecken sich entlang einer Längsrichtung 13 von einer Einlassöffnung 17 zu einer Auslassöffnung 18 des Statikmischelementes 10. Durch Zusammenklappen entlang des Filmscharniers 33 können beide Schalenteile 11, 12 zu einem röhrenförmigen Körper zusammengefügt werden. Dieses geschieht in der Regel bereits während des Herstellprozesses des Statikmischelementes 10. Die Schalenteile 11, 12 weisen jeweils zwei Dichtkanten 14, 15 auf, an denen beide Schalenteile 11, 12 im zusammengeklappten Zustand aneinander liegen. Beide Schalenteile 11, 12 umfangen einen Durchflussraum 16 für die zu mischende Masse.
Im Bereich der Einlassöffnung 17 ist das Anschlussteil 25 angeordnet, welches hier an einem der Schalenteile 12 angeformt ist. Ein Kanal 26 im Anschlussteil 25 geht direkt über in den Durchflussraum 16. Das Anschlussteil 25 kann mit einer Festlegeeinrichtung, wie z. B. einem Innengewinde, zur Festlegung an einem Anschlussstück eines Auspressgerätes versehen sein.
An dem ersten Schalenteil 11 sind Fahnenelemente 21, 22 als Strömungsleitelemente 20 angeordnet. Diese Fahnenelemente 21, 22 weisen einen planaren Habitus auf, wobei sie eine Basis 29 aufweisen, die zum Schalenteil 11 hin konisch erweitert ist. Hierdurch wird ein weicher Übergang zur Innenfläche des Schalenteils 11 geschaffen. Die Fahnenelemente 21, 22 ragen über die Dichtkanten 14 des ersten Schalenteils hinaus und weisen eine Höhe auf, die so ausgelegt ist, dass ihre Stirnflächen 23 im zusammengeklappten Zustand bis an die Innenfläche des zweiten Schalenteils 12 heranreicht. Die Kontur bzw. Form der Stirnflächen 23 ist dabei an die Innenkontur des zweiten Schalenteils 12 angepasst. Die Fahnenelemente 21, 22 sind teilweise hohl ausgebildet, wobei die Hohlräume 37, 38 zur Aussenfläche 27 des ersten Schalenteils 11 hin offen ausgebildet sind. Die Fahnenelemente 21, 22 verschliessen jeweils nicht den gesamten Durchflussraum 16, sondern lassen jeweils einen Abschnitt 35 frei. Dieser Abschnitt kann für verschiedene Fahnenelemente 21, 22 unterschiedlich gross ausgebildet sein.
Die Fahnenelemente 21, 22 sind in Paaren 24 gruppiert, wobei die Fahnenelemente 21, 22 eines Paares sich versetzt gegenüberliegend angeordnet sind. Die Fahnenelemente 21, 22 liegen dabei in einem Winkel α/–α von ca. 70° zur Längsrichtung 13.
An den Stirnflächen 23 der Fahnenelemente 21, 22 sind als Rastelemente 31 ausgebildete Verbindungsmittel 30 angeordnet, die im zusammengeklappten Zustand der Schalenteile 11, 12 in als Gegenrastmittel 32 ausgebildete Verbindungsmittel 30 eingreifen und dort einrasten.
In dem Statikmischelement 10 sind ferner noch säulenartige Körper 19 angeordnet, die der Turbulenzerhöhung einer durch das Statikmischelement 10 fliessenden Masse dienen. Diese Körper 19 weisen ebenfalls jeweils eine konisch bzw. wulstartig erweiterte Basis 36 auf und sind zumindest teilweise hohl ausgebildet. Die Hohlräume 39 sind dabei zu den Aussenflächen 27, 28 der Schalenteile 11, 12 hin offen ausgebildet.

Claims

Statikmischelement, zum Mischen fliessfähiger Massen, wie mehrkomponentiger Reaktionsmörtel, mit einem ersten Schalenteil (11) und mit einem zweiten Schalenteil (12), die in einer axialen Längsrichtung (13) an Dichtkanten (14, 15) aneinander anlegbar und über Verbindungsmittel (30) miteinander verbindbar sind, und mit Strömungsleitelementen (20), die in einem zwischen den beiden Schalenteilen (11, 12) aufgespannten Durchflussraum (16) angeordnet sind, der sich von einer Einlassöffnung (17) bis zu einer Auslassöffnung (18) erstreckt, wobei die Strömungsleitelemente (20) als Fahnenelemente (21, 22) ausgebildet sind, die über die Dichtkante (14, 15) des Schalenteils (11, 12) hinausragen und zu einer Dichtkante (14, 15) hin einen Abschnitt (35) des Durchflussraumes (16) des Schalenteiles (11, 12) freilassen, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahnenelemente (21, 22) wenigstens bereichsweise hohl ausgebildet sind und die Hohlräume (37, 38) zur Aussenfläche (27, 28) des Schalenteils (11, 12) hin offen sind.
Statikmischelement, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahnenelemente (21, 22) jeweils eine freie Stirnfläche (23) aufweisen, deren Kontur der Innenkontur des anderen Schalenteils (12, 11) angepasst ist.
Statikmischelement, nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass an der Stirnfläche (23) wenigstens eines Fahnenelementes (21, 22) ein als Rastelement (31) ausgebildetes Verbindungsmittel (30) angeordnet ist, das mit einem Gegenrastmittel (32) an dem anderen Schalenteil (12, 11) in Wirkverbindung bringbar ist.
Statikmischelement, nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahnenelemente (21, 22) Paare (24) ausbilden, die aus zwei sich versetzt gegenüberliegenden Fahnenelementen (21, 22) bestehen.
Statikmischelement, nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchflussraum (16) zwischen den sich versetzt gegenüberliegenden Fahnenelementen (21, 22) eines Paares (24) verengt ist.
Statikmischelement, nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass säulenartige Körper (19) an wenigstens einem der Schalenteile (11, 12) vorgesehen sind, die in den Durchflussraum (16) hineinragen.
Statikmischelement, nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die säulenartigen Körper (19) wenigstens bereichsweise hohl ausgebildet sind und die Hohlräume (39) zur Aussenfläche (27, 28) des Schalenteils (11, 12) hin offen sind.