DE102021128232A1 - Mischvorrichtung sowie Mischsystem - Google Patents

Abstract

Mischvorrichtung (1) mit einem Behälter (3), der eine umlaufende Behälterwandung (5) und eine Behälterboden (7) aufweist und einen Mischraum (9) bildet, wobei der Mischraum (9) eine Zugangsöffnung (11) aufweist, die durch einen umlaufenden Rand (13) der Behälterwandung (5) gebildet ist, und mit einem Deckel (15) zum Verschließen der Zugangsöffnung (11), wobei der Deckel (15) einen an die Zugangsöffnung (11) angepassten, kolbenförmigen Vorsprung (17) aufweist und der Deckel (15) relativ zu dem Behälter (3) bewegbar ist, wobei der Vorsprung (17) in den Mischraum (9) eindringt und das Volumen des Mischraums (9) mittels des Vorsprungs (17) veränderbar ist, und wobei eine erste Dichtungseinrichtung (19) zwischen dem Deckel (15) und der Behälterwandung (7) angeordnet ist, wobei der Deckel (15) ein den Vorsprung (17) durchdringendes, erstes Durchgangsloch (21) aufweist, in das ein Rohr (23) eingesetzt und zumindest translatorisch relativ zu dem Deckel (15) bewegbar ist, wobei das Rohr (23) an einem ersten Ende (23a) mindestens eine erste Öffnung (24) und im Bereich eines zweiten Endes (23b) mindestens eine zweite Öffnung (25) aufweist, wobei eine zweite Dichtungseinrichtung (27) zwischen dem Rohr (23) und dem Deckel (15) angeordnet ist, und wobei in einer Grundstellung das erster Ende (23a) des Rohres (23) von außen zugänglich ist und das zweite Ende (23b) des Rohres (23) in dem Mischraum (9) angeordnet ist.

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft eine Mischvorrichtung sowie ein die Mischvorrichtung aufweisendes Mischsystem.
• Beispielsweise bei Experimenten unter Schwerelosigkeit (beispielsweise auf der Internationalen Raumstation, ISS) oder reduzierter Gravitation (z.B. auf dem Mond) ist es häufig erforderlich, pulverförmige und flüssige bzw. flüssige und flüssige Substanzen miteinander zu vermischen. Ein Beispiel hierfür ist das Mischen von Zement, Sand und Wasser zur Herstellung von Betonproben. Verfahrenstechnisch ist dieser Prozess aufgrund der fehlenden oder verminderten Gravitation nur schwer zu bewerkstelligen, zumal in Abhängigkeit von den zu vermischenden Substanzen Anforderungen an die Dichtheit des Mischbehälters (Levels of Containment, LOC) gestellt werden können.
• In vorangegangenen Missionen auf der ISS wurde das Problem dergestalt gelöst, dass die zu vermischenden Substanzen in Kunststoffbeutel (sog. Pouches) eingeschweißt wurden, wobei sie durch eine aufbrechbare Schweißnaht voneinander getrennt wurden. Zur Durchführung des Experiments wurde diese Schweißnaht durch Knicken aufgebrochen, und dann konnten die beiden Substanzen durch Kneten vermischt werden. Dieses Vorgehen ist jedoch mit einigen Nachteilen verbunden: Zum einen kann durch die Beutel nur 1 LOC gewährleistet werden. Bei Einstufung der Materialien in die Tox-Level 1 oder 2 sind jedoch 2 oder 3 LOC erforderlich, die durch zusätzliche Beutel und/oder eine Glove Bag sichergestellt werden müssten. Diese erschweren jedoch die Durchführung des Experiments. Zum anderen ist durch das Kneten eine homogene und vollständige Durchmischung der Materialien nicht gewährleistet. Weiterhin weisen die Proben im durchmischten Zustand eine undefinierte Geometrie auf, die - je nach Zielsetzung des Experiments - einer umfangreichen Auswertung entgegenstehen kann. Bei den erwähnten Experimenten zur Erhärtung von Beton in Schwerelosigkeit ist z. B. die Bestimmung der Druckfestigkeit auf diese Weise nicht möglich, da die Prüfung der Proben eine regelmäßige, zylinder-, würfel- oder prismenförmige Geometrie erfordert.
• Auch unter normalen Schwerkraftbedingungen können entsprechende Anforderungen bei der Mischung von Substanzen für die Herstellung von Proben bestehen.
• Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Mischvorrichtung sowie ein die Mischvorrichtung aufweisendes Mischsystem zu schaffen, bei der bzw. bei dem insbesondere unter Schwerelosigkeit oder reduzierter Gravitation die zuvor genannten Probleme gelöst sind.
• Die erfindungsgemäße Mischvorrichtung ist definiert durch die Merkmale des Anspruchs 1. Das erfindungsgemäße Mischsystem ist definiert durch die Merkmale des Anspruchs 20.
• Die erfindungsgemäße Mischvorrichtung weist einen Behälter mit einer umlaufenden Behälterwandung und einem Behälterboden auf. Der Behälter bildet einen Mischraum, wobei der Mischraum eine Zugangsöffnung aufweist, die durch einen umlaufenden Rand der Behälterwandung gebildet ist. Die erfindungsgemäße Mischvorrichtung weist ferner einen Deckel zum Verschließen der Zugangsöffnung auf, wobei der Deckel einen an die Zugangsöffnung angepassten, kolbenförmigen Vorsprung aufweist und der Deckel relativ zu dem Behälter bewegbar ist. Der Vorsprung dringt in den Mischraum ein, wobei das Volumen des Mischraums mittels des Vorsprungs veränderbar ist. Eine erste Dichtungseinrichtung ist zwischen dem Deckel und der Behälterwandung angeordnet. Die erfindungsgemäße Mischvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel einen den Vorsprung durchdringendes, erstes Durchgangsloch aufweist, in das ein Rohr eingesetzt und zumindest translatorisch relativ zu dem Deckel bewegbar ist, wobei das Rohr an einem ersten Ende mindestens eine erste Öffnung und im Bereich eines zweiten Endes mindestens eine zweite Öffnung aufweist, wobei eine zweite Dichtungseinrichtung zwischen dem Rohr und dem Deckel angeordnet ist und wobei in einer Grundstellung das erste Ende des Rohres von außen zugänglich ist und das zweite Ende des Rohres in dem Mischraum angeordnet ist.
• Mittels der erfindungsgemäßen Mischvorrichtung lassen sich zwei oder mehr Komponenten in vorteilhafter Weise miteinander vermischen. Dazu kann in dem Mischraum eine erste Komponente oder erste Komponenten, beispielsweise in fester oder flüssiger Form, angeordnet sein. Mittels des Rohres kann eine zweite Komponente, beispielsweise in flüssiger Form, in den Mischraum eingefügt werden. Dazu wird diese durch die erste Öffnung und im Inneren des Rohres zu der zweiten Öffnung gefördert, sodass die zweite Komponente aus der zweiten Öffnung in den Mischraum gelangen kann. Anschließend können die Materialen miteinander vermischt werden, indem beispielsweise die gesamte Mischvorrichtung bewegt, beispielsweise geschüttelt wird. Selbstverständlich ist es auch möglich, die Komponenten auf andere Art und Weise zu vermengen. Dadurch, dass das Rohr translatorisch bewegbar ist, kann dieses aus der Grundstellung in eine Ruhestellung bewegt werden, in der sich das zweite Ende des Rohres in dem Durchgangsloch befindet.
• Ferner kann nach dem Vermengen der Komponenten der Deckel relativ zu dem Behälter bewegt werden, sodass der Vorsprung tiefer in den Mischraum eindringt und das freie Volumen des Mischraums verringert. Etwaige in dem Mischraum befindliche Luft kann beispielsweise durch das Rohr entweichen. Mittels des Vorsprungs lassen sich beispielsweise auch die vermengten Komponenten in Richtung des Behälterbodens drücken oder pressen, sodass eine beispielsweise so entstehende Probe die durch den Behälter vorgegebene Form annimmt.
• Der Behälter kann beispielsweise eine hohlzylindrische Form, vorzugsweise eine hohlkreiszylindrische Form aufweisen.
• Die erste und zweite Dichtungseinrichtungen sorgen dafür, dass kein Inhalt aus dem Mischraum ungewollt entweichen kann. Auch wird dafür gesorgt, dass keine Fremdkörper in den Mischraum eindringen können. Bei der Bewegung des Deckels relativ zum Behälter, bei der beispielsweise Luft durch das Rohr entweicht, kann je nach Anforderungen vorgesehen sein, dass diese Luft und etwaige Partikel der Mischung an der ersten Öffnung des Rohres aufgefangen werden. Somit können verschiedene Anforderungen an die Dichtheit der Mischvorrichtung erreicht werden.
• Die erste und zweite Dichtungseinrichtungen sind so ausgestaltet, dass sie eine ausreichende Dichtheit auch bei der Relativbewegung zwischen Deckel und Behälter bzw. zwischen Rohr und Deckel gewährleisten.
• Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der Deckel die Behälterwandung mit einem Wandabschnitt umgreift, wobei zwischen dem Vorsprung und dem Wandabschnitt eine umlaufende Nut gebildet ist, in die die Behälterwandung eingeführt ist. Eine derartige Ausgestaltung des Deckels hat sich als Besonders vorteilhaft herausgestellt. Der Deckel kann in besonders stabiler Weise an den Behälter angeordnet werden. Selbst bei eine Position des Deckels, bei der der Vorsprung nur zu einem geringen Maße in den Mischraum eindringt, wird durch das Umgreifen der Behälterwandung sichergestellt, dass der Deckel in vorteilhafter Weise auf dem Behälter gehalten wird und somit die Zugangsöffnung in zuverlässiger Weise verschlossen wird.
• Auch kann bei einer derartigen Ausgestaltung des Deckels die erste Dichtungseinrichtung in vorteilhafter Weise angeordnet werden, sodass eine hohe Dichtleistung erreichbar ist. Dazu kann die Dichtungseinrichtung zwischen dem Wandabschnitt und der Behälterwandung angeordnet sein. Mit anderen Worten: Die Dichtungseinrichtung ist außen an der Behälterwandung angeordnet. Dabei kann die Dichtungseinrichtung entweder an dem Wandabschnitt befestigt sein oder an der Behälterwandung.
• In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass an der ersten Öffnung des Rohres ein Luer-Anschluss angeordnet ist. Mittels des Luer-Anschlusses lässt sich in vorteilhafter Weise beispielsweise eine Spritze an die erste Öffnung des Rohres anschließen, sodass beispielsweise die zweite Komponente in flüssiger Form mittels einer Spritze in das Rohr einführbar ist.
• Bei der erfindungsgemäßen Mischvorrichtung kann ferner in vorteilhafter Weise vorgesehen sein, dass der Deckel ein den Vorsprung durchdringendes zweites Durchgangsloch aufweist, das den Mischraum mit einer Außenöffnung verbindet. Das zweite Durchgangsloch kann in vorteilhafter Weise für die Entlüftung des Mischraumes bei der Bewegung des Deckels zur Volumenverringerung des Mischraums benutzt werden.
• Unter „Entlüftung“ im Rahmen der Erfindung wird verstanden, dass Luft oder Gase oder vermischte oder nicht vermischte flüssige oder feste Bestandteile der Komponenten aus dem Mischraum entweichen können. Je nach Einsatzort der erfindungsgemäßen Mischvorrichtung muss es sich bei dem entwichenen Medium nicht zwangsweise um Luft handeln.
• Bei dem Rohr kann somit die erste Öffnung eine Einlassöffnung für ein fluides Material und die zweite Öffnung eine Auslassöffnung für ein fluides Material bilden.
• Es kann vorgesehen sein, dass zwischen der ersten Öffnung und dem Luer-Anschluss ein Rückschlagventil und/oder ein hydrophiler Filter angeordnet ist. Insbesondere bei der Variante der erfindungsgemäßen Mischvorrichtung, bei der ein zweites Durchgangsloch vorgesehen ist, kann mittels des Rückschlagventils sichergestellt werden, dass durch das Rohr und somit durch die erste Öffnung keine Luft, Gas und/oder Material beispielsweise während des Mischvorgangs oder der Entlüftung entweichen können. Die Verwendung des hydrophilen Filters vermeidet, dass Fremdstoffe durch das Rohr in den Mischraum gelangen können, wohingegen eine durch das Rohr zu befördernde flüssige Komponente den Filter passieren kann.
• In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Rohr an dem zweiten Ende einen Mischkopf aufweist, wobei in dem Vorsprung eine an den Mischkopf angepasste Aussparung angeordnet ist, in die das erste Durchgangsloch mündet, und von der der Mischkopf in einer Ruhestellung aufnehmbar ist, wobei das Rohr rotatorisch in dem ersten Durchgangsloch bewegbar ist. Mit anderen Worten: Zusätzlich zu der translatorischen Bewegung lässt sich das Rohr auch rotatorisch bewegen. Mittels des Mischkopfes können die Komponenten in vorteilhafter Weise vermengt werden. Dazu kann beispielsweise das Rohr in der Grundstellung, in der das zweite Ende und somit der Mischkopf in dem Mischraum angeordnet ist, relative zu dem Behälter bewegt, werden, beispielsweise rotiert werden. Der Mischkopf vermengt dadurch die Komponenten in dem Mischraum. Das Zuführen der Komponente durch das Rohr kann dabei vor dem Durchmischen oder während des Durchmischens erfolgen.
• Dabei kann vorgesehen sein, dass mehrere zweite Öffnungen im Bereich des Mischkopfes an dem Rohr angeordnet sind. Nach dem Durchmischen kann das Rohr in vorteilhafter Weise translatorisch bewegt werden, wobei der Mischkopf bei Erreichen einer Ruhestellung in der Aussparung aufgenommen ist. Dadurch, dass der Mischkopf in der Ruhestellung in der Aussparung aufgenommen ist, kann der Vorsprung in vorteilhafter Weise zusammen mit dem Deckel bewegt werden, um das Volumen des Mischraums zu verringern und das in dem Mischraum befindliche Material in Richtung des Behälterbodens zu drücken bzw. zu pressen, ohne dass während dieser Bewegung der Mischkopf störend wirkt.
• Der Mischkopf kann ein Mischblatt aufweisen, wobei die Aussparung schlitzförmig ausgebildet ist. Eine derartige Ausgestaltung hat sich als besonders vorteilhaft herausgestellt. Das Mischblatt ist auf konstruktiv einfache Art und Weise herstellbar und besitzt eine vorteilhafte Mischwirkung. Darüber hinaus benötigt der Mischkopf mit dem Mischblatt bei der Aufnahme in der Aussparung nur einen relativ geringen Platzbedarf, sodass die Aussparung in vorteilhafter Weise schlitzförmig ausgestaltet werden kann.
• Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass an dem Mischraum zugewandten Kanten der Aussparung eine an den Mischkopf angepasst Abstreifvorrichtung angeordnet ist. Mittels der Abstreifvorrichtung können Reste des Mischungsmaterials bei der Bewegung des Rohres und somit des Mischkopfes in die Ruhestellung von dem Mischkopf abgestreift werden, sodass diese nicht oder nur in geringem Maße in die Aussparung eindringen. Auf diese Weise wird einerseits vermieden, dass Mischungsmaterial ungenutzt in der Aussparung verbleibt und andererseits wird vermieden, dass es beispielsweise zu einem Verkleben des Mischkopfes in der Aussparung aufgrund von anhaftendem Mischungsmaterial kommen kann.
• Das zweite Durchgangsloch kann auch in die Aussparung münden.
• An der Außenöffnung des zweiten Durchgangslochs kann ein hydrophober Filter angeordnet sein. Mittels dieses Filters können Partikel der Komponenten in vorteilhafter Weise zurückgehalten werden, wohingegen gasförmige Bestandteile beim Entlüften nach außen gelangen können.
• In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass an der Außenöffnung des zweiten Durchgangslochs ein Auffangbehälter, vorzugsweise ein Auffangbeutel, angeschlossen ist. Bei der Verwendung eines hydrophoben Filters kann der Auffangbehälter an den hydrophoben Filter angeschlossen sein. Etwaige zu der Außenöffnung gelangende Feinstpartikel können somit in dem Auffangbehälter aufgefangen werden, wodurch eine besonders hohe Dichtheit erreicht wird. An der Außenöffnung kann beispielsweise ein Luer-Gewinde vorgesehen sein, mittels dem der hydrophobe Filter angeschlossen wird. Die Feinheit des Filters kann auf den jeweiligen Verwendungszweck abgestimmt sein. Die Feinheit des Filters kann beispielsweise 45 my betragen.
• Das Rohr kann aus Edelstahl oder Carbon bestehen.
• Die Behälterwandung kann zumindest teilweise aus einem durchsichtigen Material bestehen. Auf diese Weise kann der Mischvorgang von außen durch Sichtkontrolle überwacht werden.
• Der Behälter kann beispielsweise aus Kunststoff, vorzugsweise Polycarbonat (PC) oder Polyethylenterephthalat (PET) bestehen.
• Es kann auch vorgesehen sein, dass zumindest ein Teil des Deckels aus einem durchsichtigen Material besteht. Auf diese Weise kann durch Sichtkontrolle überprüft werden, ob der Mischkopf korrekt in die Ruhestellung bewegt worden ist.
• Grundsätzlich kann der Deckel aus dem gleichen Material wie der Behälter bestehen.
• In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, das an dem Wandabschnitt mindestens zwei Laschen mit jeweils einem Langloch angeordnet sind, wobei jeweils eine mit der Behälterwandung verbundene Schraube oder ein mit der Behälterwandung verbundener Bolzen in das Langloch eingreift. Auf diese Weise kann der Deckel in vorteilhafter Weise an den Behälter geführt werden, wobei das Langloch gewährleistet, dass der Deckel nur über einen bestimmten Weg relativ zu dem Behälter bewegbar ist.
• An dem Rohr kann ein Bedienelement vorzugsweise abnehmbar angeordnet sein, mittels dem das Rohr bewegbar ist. Das Bedienelement kann beispielsweise als Handgriff ausgestaltet sein. Über das Bedienelement kann beispielsweise das Rohr relativ zu dem Behälter bewegt werden. Grundsätzlich kann auch vorgesehen sein, dass das Bedienelement als eine Art Fixierelement genutzt wird, mittels dem das Rohr fixiert wird, wohingegen der Behälter relativ zu dem Rohr rotatorisch bewegt wird.
• Die erste Dichtungseinrichtung kann durch O-Ringe gebildet sein und/oder die zweite Dichtungseinrichtung durch Wellendichtringe und/oder Abstreifer gebildet sein.
• Derartige Dichtungseinrichtungen haben sich als besonders vorteilhaft herausgestellt. Je nach Anforderung und Ausgestaltung der Dichtungseinrichtungen kann bei der erfindungsgemäßen Mischvorrichtung eine Konfiguration bis 3 LOCs bereitgestellt werden.
• Die Erfindung betrifft ferner ein Mischsystem mit einer erfindungsgemäßen Mischvorrichtung und einer Spritze, die an der ersten Öffnung des Rohres angeschlossen ist. Mittels der Spritze kann in vorteilhafter Weise beispielsweise eine flüssige zu mischende Komponente durch die erste Öffnung und das Rohr zu der zweiten Öffnung und somit in dem Mischraum gepresst werden.
• Dabei kann vorgesehen sein, dass die Spritze eine einen Spritzenkolben haltende Sicherungseinrichtung aufweist.
• Die Sicherheitseinrichtung hält bei Nichtgebrauch den Spritzenkolben in seiner Position und verhindert somit, dass der Spritzenkolben betätigt werden kann. Dadurch kann die Spritze beispielsweise mit einer zu mischenden Komponente befüllt und im befüllten Zustand transportiert werden, ohne dass die Gefahr besteht, dass der Spritzenkolben versehentlich betätigt wird. Beispielsweise bei der Verwendung des erfindungsgemäßen Mischsystems in der Schwerelosigkeit oder in Bereichen mit verringerter Gravitation können die zu vermischenden Komponenten bereits vorab in das Mischsystem eingefüllt werden und anschließend zu dem entsprechenden Ort verbracht werden. Beispielsweise beim Start einer Raumfahrtmission können auf das Mischsystem Kräfte von mehreren G wirken, so dass die Sicherheitseinrichtung die Betätigung des Kolbens aufgrund dieser Kräfte verhindern kann. Beispielsweise kann eine Komponente oder Komponenten, beispielsweise in fester Form, in dem Mischraum transportiert werden, wohingegen eine zweite Komponente, beispielsweise eine flüssige Komponente, in der Spritze transportiert wird.
• Die Spritze kann beispielsweise mittels eines Schlauchs an die erste Öffnung angeschlossen sein. Der Schlauch kann an seinen Enden beispielsweise Luer-Anschlüsse aufweisen. Die Verwendung eines Schlauchs bildet den Vorteil, dass die Spritze keine zusätzlichen Hebelarm an dem Rohr bildet, sodass die Gefahr von Beschädigungen während des Transports und der Betätigung des erfindungsgemäßen Mischsystems verringert sind.
• Die erfindungsgemäße Mischvorrichtung und das erfindungsgemäße Mischsystem sind besonders geeignet zur Herstellung von beispielsweise Betonproben.
• Darüber hinaus kann durch die Wahl der Materialen die Mischvorrichtung hinsichtlich der Laugen-, Säure- oder Temperaturbeständigkeit angepasst sein. Die erfindungsgemäße Mischvorrichtung ist insbesondere ohne zusätzliche Schutzmaßnahmen, wie beispielsweise Zip-Lock-Beutel oder sogenannte Glove Bags in der Raumfahrt verwendbar.
• Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf die nachfolgenden Figuren die Erfindung näher erläutert.
• Es zeigen:
• 1 eine schematische, perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen Mischvorrichtung,
• 2 eine schematische Schnittdarstellung der erfindungsgemäßen Mischvorrichtung und
• 3 eine schematische Perspektivdarstellung des erfindungsgemäßen Mischsystems.
• Wie aus 1 und 2 hervorgeht, weist die erfindungsgemäßen Mischvorrichtung 1 einen Behälter 3 auf mit einer umlaufenden Behälterwandung 5 und einem Behälterboden 7. Der Behälter 3 ist im wesentlich hohlkreiszylindrisch ausgestaltet und bildet einen Mischraum 9. Der Mischraum 9 weist eine Zugangsöffnung 11 auf, der durch einen umlaufenden Rand 13 der Behälterwandung 5 gebildet ist. Mittels eines Deckels 15 kann die Zugangsöffnung 11 verschlossen werden. Dazu weist der Deckel 15 einen an die Zugangsöffnung 11 angepassten, kolbenförmigen Vorsprung 17 auf. Der Deckel 15 ist relativ zu dem Behälter 3 bewegbar, sodass der Vorsprung 17 tief in den Mischraum 9 eindringen kann und somit das Volumen des Mischraums 9 mittels des Vorsprungs 17 veränderbar, insbesondere verkleinerbar ist.
• Der Deckel 15 umgreift die Behälterwandung 5 mittels eines Wandabschnitts 18, wobei zwischen dem Vorsprung 17 und dem Wandabschnitt 18 eine umlaufende Nut 20 gebildet ist, in die die Behälterwandung 5 eingeführt ist.
• Eine erste Dichtungseinrichtung 19 in Form von O-Ringen ist an der Behälterwandung 5 außen befestigt und dichtet gegenüber dem Wandabschnitt 18 ab.
• Der Deckel 15 weist ein den Vorsprung 17 durchdringendes erstes Durchgangsloch 21 auf. In das Durchgangsloch 21 ist ein Rohr 23 eingesetzt, das relativ zu dem Deckel 15 bewegbar ist. Das Rohr 23 weist an einem ersten Ende 23a mindestens eine Öffnung 24 auf. Im Bereich eines zweiten Endes 23b weist das Rohr 23 mehrere zweite Öffnungen 25 auf. Die erste Öffnung 24 dient als eine Einlassöffnung für ein fluides Material, wohingegen die zweite Öffnung 25 eine Auslassöffnung für das fluide Material ist. Mittels des Rohres 23 kann somit fluides Material in den Mischraum 9 transportiert werden.
• In dem Durchgangsloch 21 ist eine zweite Dichtungseinrichtung 27 in Form von Wellendichtringen angeordnet, sodass eine Abdichtung des Deckels 15 gegenüber dem Rohr 23 erfolgt.
• An dem ersten Ende 23a des Rohres 23 ist an der ersten Öffnung 24 zunächst ein hydrophiler Filter 29 mit einem nicht dargestellten Rückschlagventil angeordnet. An den hydrophilen Filter 29 ist ferner ein Luer-Anschluss 31 angeschlossen.
• Der Deckel 15 weist ferner ein den Vorsprung 17 durchdringendes, nicht dargestelltes zweites Durchgangsloch auf, das den Mischraum 9 mit einer Außenöffnung verbindet. Das zweite Durchgangsloch dient zur Entlüftung des Mischraums 9 bei der Bewegung des Vorsprungs 17 in den Mischraum 9. Hierzu kann an der Außenöffnung ein Luer-Gewinde vorgesehen sein, an dem ein Auffangbehälter 33, beispielsweise ein Auffangbeutel, angeschlossen ist.
• Mittels des Auffangbehälters 33 können bei der Entlüftung nach außen dringende Partikel aufgefangen werden.
• An dem zweiten Ende 23b des Rohres 23 ist ein Mischkopf 35 angeordnet, der ein Mischblatt 37 aufweist. Mittels des Mischkopfes 35 lassen sich in dem Mischraum 9 angeordnete Komponenten in vorteilhafter Weise vermengen. Dazu kann ein Bedienelement 39 in Form eines Griffes an dem Rohr 23 angeordnet sein. Mittels des Bedienelements 39 kann beispielsweise das Rohr 23 bewegt werden. Grundsätzlich besteht auch die Möglichkeit, dass mittels des Bedienelements 39 das Rohr 23 festgehalten wird, wobei der Behälter 3 relativ zu dem Rohr 23 und somit relativ zu dem Mischkopf 35 bewegt wird.
• Das Rohr 23 kann in dem ersten Durchgangsloch 21 sowohl rotatorisch als auch translatorisch bewegt werden. Nach Beendigung des Mischvorgangs kann somit das Rohr 23 aus dem Mischraum 9 bewegt werden. Hierzu weist der Vorsprung 17 eine Aussparung 41 auf, die an den Mischkopf 35 angepasst ist. Bei dem in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Aussparung 41 schlitzförmig ausgestaltet, sodass das Mischblatt 37 auf einfache Art und Weise in die Aussparung 41 eingeführt werden kann. Wenn das Mischblatt 37 in die Aussparung 41 und somit in eine Ruhestellung verbracht wird, kann der Deckel 15 in vorteilhafter Weise relativ zu dem Behälter 3 bewegt werden, wobei der Vorsprung 17 in den Mischraum 9 eindringt und darin enthaltenes Mischmaterial in Richtung des Behälterbodens 7 drückt, ohne dass der Mischkopf 35 störend ist.
• An die dem Mischraum 9 zugewandten Kanten 41a der Aussparung 41 ist eine an den Mischkopf 35 angepasste Abstreifvorrichtung 43 angeordnet. Mittels der Abstreifvorrichtung 43 können Reste des Mischmaterials von dem Mischkopf 35 abgestreift werden, wenn dieser in die Aussparung 41 eingeführt wird.
  An dem Wandabschnitt 18 sind mindestens zwei Laschen 45 angeordnet, die jeweils ein Langloch 47 aufweisen. Durch jedes Langloch 47 greift eine Schraube 49, die mit der Behälterwandung 5 verbunden ist. Über die Laschen 45 mit dem Langloch 47 kann die Bewegung des Deckels 15 relativ zu dem Behälter 3 geführt und begrenzt werden.
• Das Rohr 23 kann beispielsweise aus Edelstahl oder Carbon bestehen.
• Der Behälter 3 kann beispielsweise aus Kunststoff bestehen.
• Vorzugsweise ist zumindest die Behälterwandung 5 aus einem durchsichtigen Material hergestellt, sodass der Mischvorgang in dem Mischraum 9 von außen sichtbar ist. Ferner können zumindest Teile des Deckels 15 durchsichtig sein, sodass überprüft werden kann, ob der Mischkopf 35 korrekt in die Ruhestellung verbracht wird.
• In 3 ist das erfindungsgemäße Mischsystem 100 schematisch in einer perspektivischen Darstellung gezeigt.
• Das erfindungsgemäße Mischsystem 100 besteht aus der erfindungsgemäßen Mischvorrichtung 1 sowie einer Spritze 50, die an der ersten Öffnung 24 des Rohres 23 angeschlossen ist. Die Spritze 50 wird mittels eines flexiblen Schlauchs 52 mit dem Luer-Anschluss 31 verbunden. Die Spritze 50 ist mittels eines Spritzenkolbens 54 bedienbar. Um zu verhindern, dass beispielsweise beim Transport die Spritze 50 ungewollt betätigt wird, weist die Spritze 50 eine den Spritzenkolben 54 haltende Sicherungseinrichtung 56 auf.
• Bezugszeichenliste

1

Mischvorrichtung

3

Behälter

5

Behälterwandung

7

Behälterboden

9

Mischraum

11

Zugangsöffnung

13

Rand

15

Deckel

17

Vorsprung

18

Wandabschnitt

19

erste Dichtungseinrichtung

20

Nut

21

erstes Durchgangsloch

23

Rohr

23a

erstes Ende

23b

zweites Ende

24

erste Öffnung

25

zweite Öffnung

27

zweite Dichtungseinrichtung

29

hydrophiler Filter

31

Luer-Anschluss

33

Auffangbehälter

35

Mischkopf

37

Mischblatt

39

Bedienelement

41

Aussparung

41a

Kanten

43

Abstreifvorrichtung

45

Laschen

47

Langloch

49

Schraube

50

Spritze

52

Schlauch

54

Spritzenkolben

56

Sicherungseinrichtung

100

Mischsystem

Claims (22)

1. Mischvorrichtung (1) mit einem Behälter (3), der eine umlaufende Behälterwandung (5) und eine Behälterboden (7) aufweist und einen Mischraum (9) bildet, wobei der Mischraum (9) eine Zugangsöffnung (11) aufweist, die durch einen umlaufenden Rand (13) der Behälterwandung (5) gebildet ist, und mit einem Deckel (15) zum Verschließen der Zugangsöffnung (11), wobei der Deckel (15) einen an die Zugangsöffnung (11) angepassten, kolbenförmigen Vorsprung (17) aufweist und der Deckel (15) relativ zu dem Behälter (3) bewegbar ist, wobei der Vorsprung (17) in den Mischraum (9) eindringt und das Volumen des Mischraums (9) mittels des Vorsprungs (17) veränderbar ist, und wobei eine erste Dichtungseinrichtung (19) zwischen dem Deckel (15) und der Behälterwandung (7) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (15) ein den Vorsprung (17) durchdringendes, erstes Durchgangsloch (21) aufweist, in das ein Rohr (23) eingesetzt und zumindest translatorisch relativ zu dem Deckel (15) bewegbar ist, wobei das Rohr (23) an einem ersten Ende (23a) mindestens eine erste Öffnung (24) und im Bereich eines zweiten Endes (23b) mindestens eine zweite Öffnung (25) aufweist, wobei eine zweite Dichtungseinrichtung (27) zwischen dem Rohr (23) und dem Deckel (15) angeordnet ist, und wobei in einer Grundstellung das erster Ende (23a) des Rohres (23) von außen zugänglich ist und das zweite Ende (23b) des Rohres (23) in dem Mischraum (9) angeordnet ist.
2. Mischvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (15) die Behälterwandung (5) mit einem Wandabschnitt (18) umgreift, wobei zwischen dem Vorsprung (17) und dem Wandabschnitt (18) eine umlaufende Nut (20) gebildet ist, in die die Behälterwandung (5) eingeführt ist.
3. Mischvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass erste Dichtungseinrichtung (19) zwischen dem Wandabschnitt (18) und der Behälterwandung (5) angeordnet ist.
4. Mischvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass an der ersten Öffnung (24) des Rohres (23) ein Luer-Anschluss (31) angeordnet ist.
5. Mischvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (15) ein den Vorsprung (17) durchdringendes zweites Durchgangsloch aufweist, das den Mischraum (9) mit einer Au-ßenöffnung verbindet.
6. Mischvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Öffnung eine Einlassöffnung für ein fluides Material und die zweite Öffnung eine Auslassöffnung für das fluide Material bildet.
7. Mischvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der ersten Öffnung (24) und dem Luer-Anschluss (31) ein Rückschlagventil und/oder ein hydrophiler Filter (29) angeordnet ist.
8. Mischvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr (23) an dem zweiten Ende (23b) einen Mischkopf (35) aufweist, wobei in dem Vorsprung (17) eine an den Mischkopf (35) angepasste Aussparung (41) angeordnet ist, in die das erste Durchgangsloch (21) mündet und von der der Mischkopf (35) in einer Ruhestellung aufnehmbar ist, wobei das Rohr (23) rotatorisch in dem ersten Durchgangsloch (21) bewegbar ist.
9. Mischvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Mischkopf (35) ein Mischblatt (37) aufweist, wobei die Aussparung (41) schlitzförmig ausgebildet ist.
10. Mischvorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Mischraum (9) zugewandten Kanten (41a) der Aussparung (41) eine an den Mischkopf (35) angepasste Abstreifvorrichtung (43) angeordnet ist.
11. Mischvorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Durchgangsloch in die Aussparung (41) mündet.
12. Mischvorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass an der Außenöffnung des zweiten Durchgangslochs ein hydrophober Filter angeordnet ist.
13. Mischvorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass an der Außenöffnung des zweiten Durchgangslochs ein Auffangbehälter (33), vorzugsweise eine Auffangbeutel, angeschlossen ist.
14. Mischvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr (23) aus Edelstahl oder Carbon besteht.
15. Mischvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Behälterwandung (5) zumindest teilweise aus einem durchsichtigen Material besteht.
16. Mischvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die der Behälter (3) aus Kunststoff, vorzugsweise Polycarbonat (PC) oder Polyethylenterephthalat (PET) besteht.
17. Mischvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Wandabschnitt (18) mindestens zwei Laschen (45) mit jeweils einem Langloch (47) angeordnet sind, wobei jeweils eine mit der Behälterwandung (5) verbundene Schraube (49) oder ein mit der Behälterwandung (5) verbundener Bolzen in das Langloch (47) eingreift.
18. Mischvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das ein Bedienelement (39) an dem Rohr (23) angeordnet ist, mittels dem das Rohr (23) bewegbar ist.
19. Mischvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Dichtungseinrichtung (19) durch O-Ringe gebildet ist und/oder dass die zweite Dichtungseinrichtung (27) durch Wellendichtringe und/oder Abstreifer gebildet ist.
20. Mischsystem (100) mit einer Mischvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 19 und einer Spritze (50), die an der ersten Öffnung (24) des Rohres (23) angeschlossen ist.
21. Mischsystem nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Spritze (50) eine einen Spritzenkolben (54) haltende Sicherungseinrichtung (56) aufweist.
22. Mischsystem nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Spritze (50) mittels eines Schlauchs (52) an die erste Öffnung (24) des Rohres (23) angeschlossen ist.

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