DE102022111589A1

DE102022111589A1 - Dynamischer Mischer, Anordnungen mit einem solchen Mischer und Verfahren zum Mischen mit einem solchen Mischer

Info

Publication number: DE102022111589A1
Application number: DE102022111589.5A
Authority: DE
Inventors: Daniel Pauser
Original assignee: Dph Dental Works GmbH
Current assignee: Dph Dental Works GmbH
Priority date: 2022-05-10
Filing date: 2022-05-10
Publication date: 2023-11-16

Abstract

Es wird ein Mischer zum Mischen von mindestens einer ersten Materialkomponente (A) und einer zweiten Materialkomponente (B), bereitgestellt. Der Mischer (2) weist auf: ein Gehäuse (4) mit einer Mischkammer (6), die sich entlang einer Längsachse (C) erstreckt, wobei die Mischkammer (6) eine Vormischkammer (6a) und eine Hauptmischkammer (6b) aufweist, eine mit der Vormischkammer (6a) verbundene Verzögerungskammer (8), eine erste Einlassöffnung (12) für Materialkomponente (A) und eine zweite Einlassöffnung (14) für Materialkomponente (B),, eine Auslassöffnung (18),, und ein Mischelement (16) zum Mischen der Materialkomponenten (A) und (B),. a) Die Verzögerungskammer (8) ist nur an einer Ebene bzw. Seitenfläche (22) geöffnet, die der ersten Einlassöffnung (12) in Längsrichtung gegenüberliegend angeordnet ist, und/oder b) in Bezug auf die Längsachse (C), ist die Vormischkammer (6a) unterhalb der Verzögerungskammer (8) angeordnet und/oder die Verzögerungskammer (8) ist oberhalb der Vormischkammer (6a) angeordnet, und/oder c) die Verzögerungskammer ist so ausgestaltet, dass im Betrieb des Mischers die erste Materialkomponente (A) durch die erste Einlassöffnung in die Verzögerungskammer fließt und diese befüllt und während des Befüllens und wenn die Verzögerungskammer befüllt ist kein Material aus der Verzögerungskammer herausfließt.

Description

Die Erfindung betrifft einen dynamischen Mischer zum Mischen von mindestens einer ersten Materialkomponente (A) und einer zweiten Materialkomponente (B), Anordnungen mit einem solchen Mischer, und ein Verfahren zum Mischen von mindestens einer ersten Materialkomponente (A) und einer zweiten Materialkomponente (B) mit einem dynamischen Mischer.
DE 101 12 904 A1 offenbart einen dynamischen Mischer zum Mischen von mindestens zwei Pastenkomponenten A und B, umfassend ein Gehäuse mit mindestens zwei Einlassöffnungen für A und B und mindestens einer Auslassöffnung, und einer unterhalb einer Mischkammer angeordneten Verzögerungskammer, die von der Komponente A durchströmt wird.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen dynamischen Mischer mit einem verbesserten Fließweg einer zu mischenden Materialkomponente und/oder einer kompakt ausgeführten Mischkammer bereitzustellen, sowie Anordnungen und ein Verfahren mit einem solchen Mischer.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1, 12, 13 bzw. 14 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Gemäß Anspruch 1 wird ein dynamischer Mischer (kurz: Mischer) zum Mischen von mindestens einer ersten Materialkomponente (A) und einer zweiten Materialkomponente (B) bereitgestellt. Der Mischer weist auf: ein Gehäuse mit einer Mischkammer, die sich zwischen einem ersten und einem zweiten Endbereich des Gehäuses entlang einer Längsachse erstreckt, wobei die Mischkammer eine Vormischkammer und eine Hauptmischkammer aufweist, eine mit der Vormischkammer verbundene Verzögerungskammer, eine erste Einlassöffnung für die erste Materialkomponente (A) und eine zweite Einlassöffnung für die zweite Materialkomponente (B), wobei die Einlassöffnungen an dem ersten Endbereich angeordnet sind, eine Auslassöffnung, die an dem zweiten Endbereich angeordnet ist, und ein Mischelement zum Mischen der Materialkomponenten (A) und (B), das drehbar in der Mischkammer angeordnet ist.

a) Die Verzögerungskammer ist nur an einer Ebene bzw. Seitenfläche geöffnet, die der ersten Einlassöffnung in Längsrichtung gegenüberliegend angeordnet ist, so dass ein Einströmen von Material aus der ersten Einlassöffnung in die Verzögerungskammer und ggf. (vorteilhaft) ein Ausströmen von Material aus der Verzögerungskammer in der gleichen oder im Wesentlichen gleichen Ebene bzw. Fläche stattfinden, und/oder
b) in Bezug auf die Längsachse, ist die Vormischkammer unterhalb oder im Wesentlichen unterhalb der Verzögerungskammer angeordnet und/oder die Verzögerungskammer ist oberhalb der Vormischkammer angeordnet, und/oder
c) die Verzögerungskammer ist so ausgestaltet, dass im Betrieb des Mischers die erste Materialkomponente (A) durch die erste Einlassöffnung in die Verzögerungskammer fließt und diese befüllt und während des Befüllens und wenn die Verzögerungskammer befüllt ist kein oder im Wesentlichen kein Material aus der Verzögerungskammer herausfließt.

Bei Alternative a) kann Material aus der Verzögerungskammer ausströmen. Vorzugsweise fließt jedoch kein Material aus der Verzögerungskammer heraus - vgl. Alternative c). Bei Alternative c) ist die Verzögerungskammer vorzugsweise nahe und/oder bei der Einlassöffnung angeordnet. Dadurch, dass bei Alternative c) (wie auch bei den anderen Alternativen) die Materialkomponente A zunächst die Verzögerungskammer füllt und dann erst in die Vormischkammer eintritt wird die Materialzufuhr der Komponenten A und B vergleichmäßigt. Dadurch dass nach dem Füllen (im Wesentlichen) kein Material mehr austritt, tritt auch kein Material mehr ein und die Reibungskräfte sind reduziert.
Bei Mischern, die zwei verschiedene Komponenten miteinander vermischen, kann es aufgrund von unterschiedlichen Viskositäten der Materialien zu einem unterschiedlichen Anlaufverhalten der Materialien kommen. Dadurch ergibt sich das Problem, dass die zwei Komponenten nicht gleichzeitig in die Mischkammer bzw. Vormischkammer und somit Hauptmischkammer eintreten.
Somit kann es zu einer Überdosierung einer der Komponenten, insbesondere der Komponente mit der geringeren Viskosität (da diese ein besseres Fließverhalten aufweist), in der Mischkammer kommen. Um eine solche Überdosierung zu verhindern, wird oft eine Verzögerungskammer in den Mischer integriert. Die Verzögerungskammer verhindert einen Vorlauf der schneller fliesenden Materialkomponente in die Mischkammer. In den meisten Mischern wird die Verzögerungskammer dabei während des gesamten Mischvorgangs von dem in der Anfangsphase überdosiertem Material durchströmt und ermöglicht so einen gleichzeitigen Eintritt der Komponenten in die Mischkammer.
Nachteil dieser durchströmten Verzögerungskammern in herkömmlichen Mischern ist, dass die Komponente beim Durchströmen der Verzögerungskammer, teilweise mehrfach und/oder um 90° oder um bis zu 90°, umgelenkt wird. Durch diese Umlenkung entstehen zusätzliche Ausdrückwiderstände (Strömungswiderstand), die von einem mit dem Mischer verbundenen Dosiergerät durch einen erhöhten Auspressdruck aufzubringen sind.
Die beanspruchte Verzögerungskammer wird nicht oder kaum von einer der Materialkomponenten durchströmt (d.h. die Verzögerungskammer ist eine passive Kammer). D.h. die Materialkomponente (A) wird durch die erste Einlassöffnung und durch die Vormischkammer hindurch in die Verzögerungskammer zugeführt, bis diese voll oder nahezu voll mit Material ist. Mit zunehmender Befüllung der Verzögerungskammer verbleibt die aus der ersten Einlassöffnung zugeführte erste Materialkomponente (A) in der Vormischkammer. D.h. die erste Materialkomponente (A) fließt dann von der Vormischkammer direkt in die Hauptmischkammer. Die ersten und zweiten Materialkomponenten (A) und (B) werden in der Vormischkammer vorgemischt, und anschließend in der Hauptmischkammer durchgemischt. Die gemischten Materialkomponenten werden dann durch die Auslassöffnung des Mischers ausgelassen.
Es können auch während des Befüllens der Verzögerungskammer geringe Mengen der ersten Materialkomponente (A) in der Vormischkammer verleiben, und insbesondere zur Mitte des Mischers gelangen.
Die Verzögerungskammer ist passiv und dient nur zur einmaligen Aufnahme der ersten Materialkomponente (A), die bei der Anfangsförderung des Materials aufgrund von Materialviskositäten und/oder Toleranzen im System (hinsichtlich Materialkomponente und Dosiergerät) im Vergleich zur Materialkomponente (B) überdosiert wird. Durch eine passive Verzögerungskammer findet (im Wesentlichen) keine aktive Umlenkung des Materialflusses an oder in der Verzögerungskammer statt.
Dadurch, dass in dem beanspruchten Mischer im Gegensatz zu herkömmlichen Mischern (bei denen die Verzögerungskammer als aktives Element ausgeführt ist, d.h. Material strömt auf einer Seite in die Verzögerungskammer hinein, durch die Verzögerungskammer hindurch, und an einem anderen Ende aus der Verzögerungskammer hinaus) keine aktive Umlenkung stattfindet, ergibt sich eine Reduzierung der von einem Dosiergerät aufzubringenden Ausdrückkräfte, beispielsweise um ca. 30%.
Somit kann bei gleichbleibenden Ausdrückkräften seitens des Dosiergeräts eine Größenreduzierung des gesamten Mischers bzw. der Mischerbauteile vorgenommen werden. Beispielsweise kann die Mischkammer, insbesondere die Vormischkammer und die Hauptmischkammer und/oder das Mischelement verkleinert ausgeführt werden, d.h. beispielsweise mit einem geringeren Durchmesser. D.h. bei gleicher Auslegung des Dosiergeräts kann aufgrund der Verringerung des Strömungswiderstands an der Verzögerungskammer der Strömungswiderstand durch die Mischkammer, insbesondere durch die Vor- und/oder Hauptmischkammer, erhöht sein, was eine kleinere Dimensionierung der Mischkammer bei damit einhergehender Erhöhung des Strömungswiderstands erlaubt.
Aufgrund der kleineren Dimensionierung der Mischkammer (Vor- und/oder Hauptmischkammer) wird weniger Kunststoff für die Herstellung des Mischers und dessen Bauteile benötigt, wodurch außerdem die Herstellungskosten reduziert sind. Außerdem ist der Mischer dadurch umweltfreundlicher, da sich durch die kleinere Dimensionierung der Mischerbauteile eine Reduzierung der Wegwerfmenge der Kunststoffteile ergibt. Durch die Größenreduzierung des Mischers reduziert sich außerdem die nach dem Anmischen verbleibende Restmenge des anzumischenden Materials im Mischer.
Der Mischer kann unter anderem im zahntechnischen Bereich zum Einsatz kommen, beispielsweise zum Anmischen von Abdruckmassen, die zur Herstellung eines Zahnabdrucks verwendet werden.
Das Gehäuse und insbesondere die Mischkammer (d.h. die Vormischkammer und die Hauptmischkammer) ist vorzugsweise als rotationssymmetrischer (vorzugsweise zumindest teilweise (Hauptmischkammer) als zylindrischer) Körper ausgeführt. Bevorzugt weist die Vormischkammer einen Durchmesser auf, der größer ist als der Durchmesser der Hauptmischkammer. Beispielsweise ist das Verhältnis des maximalen Durchmessers der Vormischkammer zur Hauptmischkammer 2:1, 2,5:1, 3:1, 4:1.
Als Orientierungsbeispiel bildet vorzugsweise der erste Endbereich des Gehäuses eine Unterseite des Mischers und der zweite Endbereich des Gehäuses eine Oberseite des Mischers aus. Unter einer Anordnung der Verzögerungskammer oberhalb der Vormischkammer wird somit vorzugsweise verstanden, dass die Verzögerungskammer zwischen dem ersten und zweiten Endbereich des Gehäuses in Längsrichtung über der Vormischkammer angeordnet ist. D.h. die Verzögerungskammer erstreckt sich von der Vormischkammer in Richtung des zweiten Endbereichs des Gehäuses bzw. entlang der Hauptmischkammer.
Vorzugsweise ist die Vormischkammer in Richtung der Hauptmischkammer, d.h. in Längsrichtung, konisch geformt, beispielsweise mit einem Winkel im Bereich von 25 - 45°, 40 - 60° oder 55 - 70°, vorzugsweise 20 - 50° und weiter bevorzugt genau 28° oder 26 - 30°. Die Verzögerungskammer ist vorzugsweise auf dem Konus (aufgesetzt) ausgebildet und erstreckt sich oberhalb der Vormischkammer in Längsrichtung bzw. entlang der Hauptmischkammer. In diesem Fall ist die Ebene bzw. Seitenfläche an der die Verzögerungskammer geöffnet (bzw. die Seitenfläche, an der die Verzögerungskammer mit der Vormischkammer verbunden ist) vorzugsweise an die Oberfläche des Konus der Vormischkammer angepasst. D.h. die Ebene bzw. Seitenfläche der Verzögerungskammer ist entsprechend dem Winkel des Konus geneigt und/oder gekrümmt ausgebildet.
Das Mischelement kann auch als Rotorelement bezeichnet werden. Vorzugsweise ist das Mischelement in der Mischkammer koaxial zur Längsachse der Mischkammer angeordnet. Das Mischelement kann Flügelelemente (z.B. Rotorarme) aufweisen, die vorzugsweise von der Drehachse bzw. der Längsachse des Mischers radial nach außen ragen.
Die Vormischkammer muss nicht unbedingt eine Mischfunktion aufweisen, sondern kann auch nur dazu dienen, die Materialkomponenten in Richtung der Mitte des Mischers und/oder in Längsrichtung in Richtung der Hauptmischkammer zu leiten. In diesem Fall kann das Mischelement im Bereich der Vormischkammer ohne Flügelelemente (die sonst zum Mischen der Materialkomponenten dienen) ausgeführt sein. Alternativ kann auch die Vormischkammer eine Mischfunktion aufweisen, wobei das Mischelement in diesem Fall im Bereich der Vormischkammer Flügelelemente zum Mischen der Materialkomponenten aufweist.
Die Hauptmischkammer und ggfs. die Vormischkammer (falls Vormischkammer Mischfunktion hat) sind die Bereiche des Mischers bzw. der Mischkammer, die durch das Mischelement durchmischt werden bzw. in denen zumindest ein Teil des Mischelements angeordnet ist. Die Hauptmischkammer dient zum Durchmischen der beiden Materialkomponenten durch Drehen des Mischelements und der Flügelelemente, die das Mischelement im Bereich der Hauptmischkammer aufweist.
Die Mischkammer kann zwischen der Hauptmischkammer und dem zweiten Endbereich ferner eine mischungsfreie Kammer aufweisen. Die mischungsfreie Kammer ist der Bereich des Mischers bzw. der Mischkammer, der nicht durch das Mischelement durchmischt wird (d.h. das Mischelement ragt nicht bis in diesen Bereich des Mischers bzw. weist das Mischelement in diesem Bereich keine Flügelelemente zum Durchmischen der Materialkomponenten auf). Die mischungsfreie Kammer dient vorzugsweise zur Ausbildung einer laminaren Strömung des gemischten Materials.
Die Grundfläche der Verzögerungskammer ist vorzugsweise innerhalb der Grundfläche der Vormischkammer und/oder der Grundfläche einer Anschlussplatte, in der die Einlassöffnungen angeordnet sind (siehe weiter unten), angeordnet.
Vorzugsweise sind innerhalb der Vormischkammer und/oder der Hauptmischkammer keine feststehende Prall- oder Umlenkfläche angeordnet.
Bevorzugt ist der Durchmesser der ersten Einlassöffnung größer als der Durchmesser der zweiten Einlassöffnung. Beispielsweise ist das Durchmesserverhältnis der zweiten Einlassöffnung zur ersten Einlassöffnung 1:2, 1:3, 1:4 oder 1:5. Das Durchmesserverhältnis der ersten Einlassöffnung zur Auslassöffnung kann beispielsweise 1:1, 1:2, 1:3, 1:4 oder 1:5 betragen.
Vorzugsweise ist die erste Einlassöffnung für die erste Materialkomponente (A) in Längsrichtung zumindest teilweise gegenüberliegend zur Grundfläche der Verzögerungskammer angeordnet. Alternativ oder zusätzlich ist die erste Einlassöffnung versetzt zur Mitte der Grundfläche der Verzögerungskammer angeordnet, wobei die erste Einlassöffnung vorzugsweise hinsichtlich des Betriebes des Mischers entgegen der Drehrichtung des Mischelements versetzt angeordnet ist. Die erste Einlassöffnung ist vorzugsweise zumindest teilweise einem Bereich der Grundfläche der Verzögerungskammer gegenüberliegend angeordnet, der im Betrieb beim Drehen des Mischelements vom Mischelement zuerst erfasst wird. Damit ist eine Füllung der Verzögerungskammer ohne oder nahezu ohne Lufteinschluss möglich. Die Luft kann beim Befüllen durch die Positionierung der ersten Einlassöffnung vor dem Material hergeschoben und seitlich aus der Verzögerungskammer über die Vormischkammer und die Hauptmischkammer entweichen.
Im Betrieb fließt die Materialkomponente (A) durch die erste Einlassöffnung in den Mischer bzw. die Vormischkammer und über die Vormischkammer in die Verzögerungskammer (vorzugsweise bis diese mit der Materialkomponente (A) vollständig oder nahezu vollständig gefüllt ist). Vorzugsweise weist die erste Materialkomponente (A), die durch die erste Einlassöffnung in den Mischer eingeleitet wird, eine geringere Viskosität als die Materialkomponente (B) auf, die durch die zweite Einlassöffnung eingeleitet wird.
Dadurch, dass die Materialkomponente (A) zunächst die Verzögerungskammer befüllt, wird ein Vorlaufen der Materialkomponente (A) in die Mischkammer bzw. Hauptmischkammer verhindert. D.h. erst nachdem die Verzögerungskammer mit der Materialkomponente (A) befüllt ist, fließen die Materialkomponenten (A) und (B) gemeinsam oder nahezu gemeinsam von der Vormischkammer in die Hauptmischkammer.
Bevorzugt ist die Vormischkammer so ausgestaltet, dass im Betrieb bei Zulauf der ersten Materialkomponente (A) durch die erste Einlassöffnung die Materialkomponente (A) ohne oder im Wesentlichen ohne Umlenkung an oder in der Verzögerungskammer in die Vormischkammer und von dort in die Hauptmischkammer fließt, wobei insbesondere nach Befüllung der Verzögerungskammer mit der ersten Materialkomponente (A) die erste Materialkomponente (A) ohne Durchströmen der Verzögerungskammer in die Vormischkammer eintritt.
Die Materialkomponente (A) fließt zunächst durch die Vormischkammer in die Verzögerungskammer, die vorzugsweise oberhalb der Vormischkammer angeordnet ist. Nachdem die Verzögerungskammer vollständig oder nahezu vollständig mit der Materialkomponente (A) befüllt ist, fließt die Materialkomponente (A), vorzugsweise durch Drehen des Mischelements, in die Vormischkammer und von dort in die Hauptmischkammer. Es können auch bereits während des Befüllens der Verzögerungskammer geringe Anteile der Materialkomponente (A) in Richtung der Hauptmischkammer fließen. Flügelelemente des Mischelements passieren nur temporär zwischen der ersten Einlassöffnung und der Verzögerungskammer und stellen somit kein (permanentes) Umlenkelement dar.
Vorzugsweise weist die Verzögerungskammer an einer Seitenfläche, die der Hauptmischkammer zugewandt ist, eine Auskragung aufweist, die entlang der Längsachse in Richtung der ersten Einlassöffnung ragt. D.h. die Auskragung ist vorzugsweise eine Verlängerung dieser Seitenfläche, die sich bevorzugt parallel zur Längsachse erstreckt, und die in die Vormischkammer hineinragt. Beispielsweise weist die Auskragung eine Länge parallel zur Längsachse im Bereich von 1-2, 2-3 oder 3-4 mm auf.
Die Auskragung ermöglicht es, dass die Materialkomponente (A), die von der ersten Einlassöffnung über die Vormischkammer in die Verzögerungskammer fließt, vollständig oder nahezu vollständig in die Verzögerungskammer gelenkt bzw. geleitet wird. Dadurch wird verhindert, dass ein Anteil der Materialkomponente (A) beim Durchqueren der Vormischkammer in der Vormischkammer verbleibt bzw. von dort zur Mitte des Mischers gelenkt wird.
Vorzugsweise weist die erste Einlassöffnung eine, vorzugsweise senkrecht zur Längsachse angeordnete, Blende auf, die den Querschnitt der Einlassöffnung reduziert, wobei die Blende bevorzugt so positioniert ist, dass im Betrieb beim Zulauf der ersten Materialkomponente (A), das Material in Bezug zur Längsachse zumindest teilweise radial nach außen geleitet wird.
Durch die Blende kann im Betrieb bei Zulauf der ersten Materialkomponente (A) diese zielgerichtet in die Verzögerungskammer geleitet werden. Insbesondere kann durch die Blende das Material radial nach außen geleitet werden, d.h. das Material fließt in einem Randbereich der Verzögerungskammer hinein.
Das Gehäuse kann an dem ersten Endbereich durch eine, vorzugsweise senkrecht zur Längsachse angeordnete, Anschlussplatte geschlossen ausgebildet sein, wobei die erste und zweite Einlassöffnung in der Anschlussplatte angeordnet sind. Wenn das Gehäuse wie oben beschrieben als zylindrischer Körper ausgestaltet ist, dann ist die Anschlussplatte vorzugsweise als ein Scheibenelement ausgeführt.
Die Anschlussplatte weist vorzugsweise eine weitere Öffnung auf, die vorzugsweise koaxial zur Längsachse des Mischers angeordnet ist. Durch diese Öffnung kann ein Endbereich des Mischelements aus der Anschlussplatte herausragen. Der Endbereich des Mischelements ist vorzugsweise mit einem Motor oder einem Antriebssystem zum rotatorischen Antreiben des Mischelements koppelbar. Beispielsweise ist der Endbereich mit einem Kopplungselement wie z. B. einem Innensechskant versehen.
Die Anschlussplatte ist vorzugsweise an standardmäßige bzw. herkömmliche Dosiergeräte bzw. Kartuschensysteme angepasst und hat vorzugsweise einen an das jeweilige Dosiergerät angepassten Formfaktor. Die erste Einlassöffnung kann mit einem Anschluss des Dosiergeräts bzw. des Kartuschensystems verbunden werden, der durch eine Kartusche mit der Materialkomponente (A) versorgt wird, und die zweite Einlassöffnung kann mit einem weiteren Anschluss des Kartuschensystems verbunden werden, der durch eine weitere Kartusche mit der Materialkomponente (B) versorgt wird. Das Kopplungselement des Mischelements kann mit einem Motor verbunden werden, der das Mischelement über eine Kopplung mit dem Kopplungselement rotatorisch antreiben kann.
Vorzugsweise sind die erste und zweite Einlassöffnung in Bezug zur Längsachse des Mischers bzw. zum Mischelement gegenüberliegend in der Anschlussplatte angeordnet.
Bevorzugt ist die Verzögerungskammer bezüglich der Längsachse radial versetzt außerhalb der Hauptmischkammer angeordnet. D.h. vorzugsweise in Bezug auf die jeweilige Grundfläche im Querschnitt senkrecht zur Längsachse.
Die Grundfläche der Verzögerungskammer ist vorzugsweise außerhalb der Grundfläche der Hauptmischkammer angeordnet. Die Hauptmischkammer und die Verzögerungskammer können voneinander beabstandet sein, d.h. zwischen den sich gegenüberliegenden Seitenflächen in Längsrichtung kann ein Luftspalt vorhanden sein. Alternativ können die Hauptmischkammer und die Verzögerungsmischkammer eine sich in Längsrichtung erstreckende gemeinsame Seitenfläche bzw. Seitenwand aufweisen (d.h. die Hauptmischkammer und die Verzögerungsmischkammer sind in diesem Fall über die gemeinsame Seitenfläche/-wand miteinander verbunden).
Vorzugsweise erstreckt sich die Verzögerungskammer von der Vormischkammer entlang der Hauptmischkammer, bevorzugt parallel oder im Wesentlichen parallel zur Längsachse. Alternativ oder zusätzlich ist die Querschnittsfläche der Verzögerungskammer senkrecht zur Längsachse gebogen oder gekrümmt ausgebildet, vorzugsweise mit einem vorgegebenen Biegeradius gebogen oder gekrümmt. Besonders bevorzugt ist die Verzögerungskammer koaxial zur Längsachse des Mischers angeordnet.
Bevorzugt bildet die Krümmung im Querschnitt einen Bogenabschnitt aus, der nicht den gesamten Umfang umspannt. Die Krümmung der Querschnittsfläche verläuft vorzugsweise entlang einer Krümmungskurve verläuft und ist bogenförmig oder kantig ausgestaltet. Gemessen vom Zentrum der Krümmung können die beiden Enden der Krümmungskurve einen Winkel (α) einschließen, der in einem Bereich von 0 - 40°, 20 - 60°, 40 - 80°, 60 - 100°, 80 - 120° oder 100 - 140° liegen kann und vorzugsweise 90° oder im Wesentlichen 90° beträgt.
Vorzugsweise beträgt die Längsausdehnung der Verzögerungskammer mindestens 20, 30, 40 oder 50 % der Längsausdehnung der Hauptmischkammer. Alternativ oder zusätzlich liegt die Längsausdehnung (d.h. parallel zur Längsachse) der Verzögerungskammer im Bereich von 0.5 - 0.9 cm, 0.7- 1.1 cm, 0.9 - 1.3 cm, 1.1 - 1.5 cm, 1.3 - 1.7 cm oder 1.5 - 2 cm liegt, und/oder die Verzögerungskammer weist senkrecht zur Längsachse eine Breite im Bereich von 0.3 - 0.5 cm, 0.4 - 0.6 cm, 0.5 - 0.7 cm oder 0.6 - 0.8 cm auf. Vorzugsweise ist das Volumenverhältnis von Verzögerungskammer zu Hauptmischkammer (d.h. das Verhältnis der Volumina, die die beiden Kammern jeweils einschließen) im Bereich von 1:2, 1:4, 1:8, 1:15: oder 1:20.
Bevorzugt beträgt die Längsausdehnung der Vormischkammer mindestens 10, 15, 20 oder 30 % der Längsausdehnung der Hauptmischkammer, und/oder die Längsausdehnung der Vormischkammer liegt im Bereich von 5 - 15 %, 10 - 20 %, 15 - 30 %, vorzugsweise 15 - 50 %, der Längsausdehnung der Hauptmischkammer.
Vorzugsweise ist der Durchmesser der Hauptmischkammer und/oder der Maximaldurchmesser des Mischelements im Bereich der Hauptmischkammer kleiner gleich 1.5 cm, 1.3 cm, 1.1 cm oder 0.9 cm, und/oder liegt in einem Bereich von 0.7 - 0.9, 0.8 - 1.0, oder 0.9 - 1.1 cm.
Bevorzugt weist der zweite Endbereich des Gehäuses eine Kopplungseinrichtung auf, die dazu ausgestaltet ist, sodass ein Behältnis zur Aufnahme der gemischten Materialkomponenten an dem Mischer montierbar ist.
Mit der Kopplungseinrichtung des Mischers ist es ermöglicht, Behältnisse wie z.B. Spritzen, die eine zur Kopplungseinrichtung des Mischers gepaarte Kopplungseinrichtung aufweisen, fest mit dem Mischer zu verbinden. Die Kopplungseinrichtungen sind vorzugsweise so ausgestaltet, dass bei Kopplung der Kopplungseinrichtungen die gemischten Materialkomponenten vom Mischer in das Behältnis überführbar sind. Würde das zu befüllende Behältnis ohne die Kopplungseinrichtung beispielsweise nur auf den Mischer aufgesteckt werden, könnte sich das Behältnis während des Befüllvorganges vom Mischer lösen. Die Kopplungseinrichtung kann vor allem von Vorteil sein, wenn das zu befüllende Behältnis z.B. mit einer hochviskosen Materialkomponente befüllt wird.
Beispielsweise kann die Kopplungseinrichtung ein Außengewinde oder einen Teil von zwei zueinander gepaarten Teilen eines Bajonettverschlusses aufweisen, wobei das Außengewinde mit einem Innengewinde oder der Teil des Bajonettverschlusses mit dem dazu gepaarten Teil des Bajonettverschlusses am Behältnis verbindbar ist.
Weiterhin wird eine Anordnung bereitgestellt, die aufweist: einen Mischer wie oben und/oder unten beschrieben, und ein Behältnis zur Aufnahme der gemischten Materialkomponenten, insbesondere eine Spritze, wobei ein Auslassbereich des Gehäuses mit der Auslassöffnung und das Behältnis jeweils eine Kopplungseinrichtung aufweisen, die zueinander gepaart sind und bei Kopplung die gemischten Materialkomponenten vom Mischer in das Behältnis überführbar sind.
Ferner wird eine weitere Anordnung bereitgestellt, die aufweist: einen Mischer wie oben und/oder unten beschrieben, ein Dosiergerät zum Fördern der ersten Materialkomponente (A) und der zweiten Materialkomponente (B), wobei die erste Einlassöffnung des Mischers mit einem ersten Förderkanal des Dosiergeräts zum Fördern der ersten Materialkomponente (A) verbunden ist, und wobei die zweite Einlassöffnung des Mischers mit einem zweiten Förderkanal des Dosiergeräts zum Fördern der zweiten Materialkomponente (B) verbunden ist.
Vorzugsweise weist das Dosiergerät eine Fördereinrichtung zur Förderung der jeweiligen Materialkomponenten (A) und (B) auf. Bevorzugt sind der Mischer und das Dosiergerät so aufeinander abgestimmt, dass die Förderkraft, die vom Dosiergerät bzw. der Fördereinrichtung zum Fördern der beiden Materialkomponenten (A) und (B) aufzubringen ist, kleiner gleich 3000, 3300, 3600, 4000 N, oder 5000 N ist.
Weiterhin wird ein Verfahren zum Mischen von mindestens einer ersten Materialkomponente (A) und einer zweiten Materialkomponente (B) mit einem Mischer, vorzugsweise einem Mischer wie oben und/oder unten beschrieben, bereitgestellt. Der Mischer weist auf: ein Gehäuse, das sich in einer Längsachse erstreckt und eine zwischen einem ersten und einem zweiten Endbereich des Gehäuses angeordnete Mischkammer mit einer Vormischkammer und einer Hauptmischkammer aufweist, eine mit der Vormischkammer verbundene Verzögerungskammer, eine erste Einlassöffnung für die erste Materialkomponente (A) und eine zweite Einlassöffnung für die zweite Materialkomponente (B), wobei die Einlassöffnungen an dem ersten Endbereich angeordnet sind, eine Auslassöffnung, die an dem zweiten Endbereich angeordnet ist, und ein Mischelement, das drehbar in der Mischkammer angeordnet ist. Das Verfahren umfasst: Zuführen der zweiten Materialkomponente (B) durch die zweite Einlassöffnung in die Vormischkammer, Zuführen der ersten Materialkomponente (A) in die Verzögerungskammer durch die erste Einlassöffnung und vorzugsweise durch die Vormischkammer hindurch, wobei mit zunehmender Befüllung der Verzögerungskammer die aus der ersten Einlassöffnung zugeführte erste Materialkomponente (A) in der Vormischkammer verbleibt, Vormischen der ersten und zweiten Materialkomponente in der Vormischkammer, Durchmischen der ersten und zweiten Materialkomponente (A) und (B) in der Hauptmischkammer, und Auslassen der gemischten Materialkomponenten (A) und (B) durch die Auslassöffnung des Mischers.
Vorzugsweise ist a) die Verzögerungskammer nur an einer Ebene bzw. Seitenfläche geöffnet, die den Einlassöffnungen in Längsrichtung gegenüberliegend angeordnet ist, so dass ein Einströmen von Material in die Verzögerungskammer und ggf. ein Ausströmen von Material aus der Verzögerungskammer in der gleichen oder im Wesentlichen gleichen Ebene bzw. Fläche stattfinden. Alternativ oder zusätzlich ist, in Bezug zur Längsachse, die Vormischkammer unterhalb oder im Wesentlichen unterhalb der Verzögerungskammer angeordnet und/oder b) die Verzögerungskammer ist oberhalb der Vormischkammer angeordnet, und/oder c) die Verzögerungskammer ist so ausgestaltet, dass im Betrieb des Mischers die erste Materialkomponente (A) durch die erste Einlassöffnung in die Verzögerungskammer fließt und diese befüllt und während des Befüllens und wenn die Verzögerungskammer befüllt ist kein oder im Wesentlichen kein Material aus der Verzögerungskammer herausfließt.
Einzelne Merkmale, die in dieser Beschreibung oben oder unten oder in den Ansprüchen offenbart sind, können in jeglicher Kombination oder Unterkombination miteinander beansprucht werden. Merkmale des Verfahrens können als funktionelle Merkmale auch mit Merkmalen des dynamischen Mischers oder der Anordnungen kombiniert werden als Einzelmerkmal oder in beliebiger Unterkombination von Merkmalen. Umgekehrt können Merkmale des dynamischen Mischers oder der Anordnungen mit Merkmalen des Verfahrens kombiniert werden. Auch Merkmale des Verfahrens können untereinander kombiniert sein als Einzelmerkmal oder in beliebiger Unterkombination von Merkmalen.
Anhand von Figuren sind Ausführungsformen der Erfindung näher erläutert. Es zeigen:

1 eine perspektivische Ansicht eines dynamischen Mischers,
2 eine Vorderansicht des Mischers aus 1,
3 eine Explosionsdarstellung des Mischers aus 1,
4 eine perspektivische Schnittdarstellung des Mischers aus 1,
5 eine weitere perspektivische Schnittdarstellung entlang einer Längsachse des Mischers aus 1,
6 eine Anordnung mit einer Spritze zur Aufnahme von gemischten Materialkomponenten und dem Mischer aus 1 in einem nicht montierten Zustand, und
7 die Anordnung aus 6 in montiertem Zustand der Spritze auf dem Mischer.

1 ist eine perspektivische Ansicht eines dynamischen Mischers 2. Der Mischer 2 dient zum Mischen von mindestens einer ersten Materialkomponente (A) und einer zweiten Materialkomponente (B). Der Mischer 2 weist ein Gehäuse 4 mit einer Mischkammer 6 auf. Die Mischkammer 6 erstreckt sich zwischen einem ersten Endbereich 4a und einem zweiten Endbereich 4b des Gehäuses 4 entlang einer Längsachse C. Die Mischkammer 6 weist eine Vormischkammer 6a, eine Hauptkammer 6b und vorzugsweise eine mischungsfreie Kammer 6c auf. Die Vormischkammer 6a dient zum Vormischen der beiden Materialkomponenten (A) und (B) und die Hauptmischkammer 6b dient zum weiteren Vermischen der beiden Materialkomponenten (A) und (B). Das Durchmischen in der Vor- und Hauptmischkammer 6a, 6b wird vorzugsweise durch ein im Gehäuse drehbar angeordnetes Mischelement 16 erreicht (siehe: 3, 4). Falls vorhanden, wird in der mischungsfreien Kammer vorzugsweise eine laminare Strömung der gemischten Materialkomponenten (A) und (B) erzeugt.
Weiterhin weist der Mischer 2 eine Verzögerungskammer 8 auf, die mit der Vormischkammer 6a verbunden ist. Die Verzögerungskammer 8 kann sich von der Vormischkammer 6a entlang der Hauptmischkammer 6b, bevorzugt parallel oder im Wesentlichen parallel zur Längsachse C, erstrecken.
Eine Auslassöffnung 18 zum Auslassen des gemischten Materials ist an dem zweiten Endbereich 4b des Gehäuses 4 bzw. einem Auslassbereich des Mischers (oder der mischungsfreien Kammer falls vorhanden) angeordnet.
Vorzugsweise ist an dem zweiten Endbereich 4b bzw. dem Auslassbereich des Mischers (oder der mischungsfreien Kammer falls vorhanden) eine Kopplungseinrichtung 20 angeordnet, wobei die Kopplungseinrichtung dazu ausgestaltet ist, sodass ein Behältnis 26 zur Aufnahme der gemischten Materialkomponenten an dem Mischer 2 montierbar ist (siehe 6 und 7). Die Kopplungseinrichtung 20 ist zur vereinfachten Darstellung in den nachfolgenden 2 bis 5 weggelassen.
2 zeigt eine Vorderansicht des Mischers aus 1. Die Verzögerungskammer 8 ist vorzugsweise bezüglich der Längsachse C radial versetzt außerhalb der Hauptmischkammer 6b angeordnet. Die zur Hauptmischkammer 6b zugewandte Seitenfläche der Verzögerungskammer 8 kann senkrecht zur Längsachse C beabstandet zur Hauptmischkammer 6b sein. Alternativ können die Hauptmischkammer 6b und die Verzögerungskammer 8 eine sich in Längsrichtung erstreckende gemeinsame Seitenfläche aufweisen (d.h. kein Abstand senkrecht zur Längsachse C zwischen Hauptmischkammer 6b und Verzögerungskammer 8).
Wie in 2 dargestellt ist die Grundfläche bzw. Querschnittsfläche der Verzögerungskammer 8 senkrecht zur Längsachse C, gebogen oder gekrümmt ausgebildet, vorzugsweise mit einem vorgegebenen Biegeradius gebogen oder gekrümmt. Besonders bevorzugt erstreckt sich die Verzögerungskammer 8 entlang eines Bogenabschnitts koaxial zur Längsachse C. Die Krümmung der Verzögerungskammer 8 kann einen Bogenabschnitt ausbilden, der nicht den gesamten Umfang umspannt. Die Krümmung kann entlang einer Krümmungskurve verlaufen und bogenförmig oder kantig ausgestaltet sein. Gemessen vom Zentrum der Krümmung können die beiden Enden der Krümmungskurve einen Winkel (α) einschließen, der beispielsweise in einem Bereich von 0 - 40°, 20 - 60° oder 40 - 80° liegt. Wie in 2 dargestellt beträgt der Winkel (α) vorzugsweise 90° oder im Wesentlichen 90°.
3 zeigt eine Explosionsdarstellung des Mischers aus 1. Der Mischer 2 weist an dem ersten Endbereich 4a eine erste Einlassöffnung 12 für die erste Materialkomponente (A) und eine zweite Einlassöffnung 14 für die zweite Materialkomponente (B) auf. Vorzugsweise ist das Gehäuse 4 an dem ersten Endbereich 4a durch eine Anschlussplatte 10 verschlossen, wobei die Einlassöffnungen 14, 16 in der Anschlussplatte 10 angeordnet sind. Dadurch kann die jeweilige Materialkomponenten (A) und (B) durch die jeweilige Einlassöffnung 12, 14 der Anschlussplatte 10 hindurch in den Mischer 2 bzw. die Vormischkammer 6a fließen.
Das Mischelement 16 ist vorzugsweise als Rotorelement ausgeführt, das koaxial zur Längsachse C des Mischers 2 angeordnet ist. Das Mischelement 16 kann Flügelelemente aufweisen, die sich radial von der Längsachse C nach außen erstrecken. Vorzugsweise erstreckt sich das Mischelement 16 von der Vormischkammer 6a bis zum Ende der Hauptmischkammer 6b (d.h. falls eine mischungsfreie Kammer 6c vorhanden ist, ragt das Mischelement 16 vorzugsweise nicht in die Kammer 6c). Die Anschlussplatte 10 weist vorzugsweise eine Öffnung 17 auf, durch die ein Endbereich des Mischelements 16 mit einem Kopplungselement 16a (z. B. ein Innensechskant) hindurch aus dem Mischer 2 herausragt. Das Kopplungselement 16a kann beispielsweise an einen Motor (nicht gezeigt) gekoppelt werden, um rotatorisch angetrieben zu werden.
Die Anschlussplatte 10 ist vorzugsweise an standradmäßige bzw. herkömmliche Dosiergeräte bzw. Kartuschensysteme angepasst, so dass der Mischer 2 an einem solchen Gerät montierbar ist.
4 zeigt eine perspektivische Schnittdarstellung des Mischers aus 1. 5 zeigt eine weitere perspektivische Schnittdarstellung entlang der Längsachse C des Mischers 2 aus 1.
Die mit der Vormischkammer 6a verbundene Verzögerungskammer 8 ist vorzugsweise nur an einer Ebene bzw. Seitenfläche 22 geöffnet, die der ersten Einlassöffnung 12 in Längsrichtung gegenüberliegend angeordnet ist, so dass ein Einströmen von Material aus der ersten Einlassöffnung 12 in die Verzögerungskammer 8 und ggf. ein Ausströmen von Material aus der Verzögerungskammer 8 in der gleichen oder im Wesentlichen gleichen Ebene bzw. Fläche stattfinden. Wie in 4 dargestellt ist die Verzögerungskammer alternativ oder zusätzlich in Bezug auf die Längsachse C, oberhalb der Vormischkammer 6a angeordnet (bei Betrachtung des ersten Endbereichs 4a als Unterseite und des zweiten Endbereichs 4b als Oberseite des Mischers 2) bzw. ist die Vormischkammer 6a unterhalb oder im Wesentlichen unterhalb der Verzögerungskammer 8 angeordnet.
Bei Benutzung des Mischers 2 wird die zweite Materialkomponente (B) durch die zweite Einlassöffnung 14 in die Vormischkammer 6a zugeführt. Die erste Materialkomponente (A) wird durch die erste Einlassöffnung 12 und durch die Vormischkammer 6a hindurch in die Verzögerungskammer 8 zugeführt. Vorzugsweise weist die erste Materialkomponente (A) eine geringe Viskosität als die zweite Materialkomponente (B) auf, wodurch die Materialkomponente (A) schneller in den Mischer fließt und somit gegenüber der zweiten Materialkomponente (B) überdosiert wird. Um dem Vorlauf der Materialkomponente (A) entgegenzuwirken wird zunächst die Verzögerungskammer 8 mit der ersten Materialkomponente (A) befüllt (kein Durchströmen der Verzögerungskammer 8, da diese nur an einer Seitenfläche 22 geöffnet ist). D.h. ein Einströmen der Materialkomponente (A) in die Vor- und Hauptmischkammer 6a, 6b wird durch die Verzögerungskammer 8 verzögert. Mit zunehmender Befüllung der Verzögerungskammer 8 verbleibt die aus der ersten Einlassöffnung 12 zugeführte erste Materialkomponente (A) in der Vormischkammer 6a. D.h. die beiden Materialkomponenten (A) und (B) fließen vorzugsweise gemeinsam durch die Vormischkammer 6a in die Hauptmischkammer 6b. In der Vormischkammer 6a findet ein Vormischen der ersten und zweiten Materialkomponente (A) und (B) statt. In der Hauptmischkammer 6b werden die erste und zweite Materialkomponente (A) und (B) weiter durchgemischt, und die gemischten Materialkomponenten (A) und (B) durch die Auslassöffnung 18 des Mischers 2 ausgelassen.
Wie in 4 dargestellt ist die erste Einlassöffnung 12 für die erste Materialkomponente (A) in Längsrichtung zumindest teilweise gegenüberliegend zur Grundfläche der Verzögerungskammer 8 angeordnet. Alternativ oder zusätzlich ist die erste Einlassöffnung 12 versetzt zur Mitte der Grundfläche der Verzögerungskammer 8 angeordnet, wobei die erste Einlassöffnung 12 vorzugsweise hinsichtlich des Betriebes des Mischers 2 entgegen der Drehrichtung des Mischelements 16 versetzt angeordnet ist. Dadurch wird die Materialkomponente (A) in einem Bereich der Verzögerungskammer 8 zugeführt, der beim Drehen des Mischelements 16 zuerst vom Mischelement 16 passiert wird. Somit kann die Luft über die Vormischkammer 6a, die Hauptmischkammer 6b und optional die mischungsfreie Kammer 6c durch die Auslassöffnung 18 aus dem Mischer 2 entweichen.
Vorzugsweise ist die Vormischkammer 6a so ausgestaltet, dass im Betrieb bei Zulauf der ersten Materialkomponente (A) durch die erste Einlassöffnung 12 die Materialkomponente (A) ohne oder im Wesentlichen ohne Umlenkung an oder in der Verzögerungskammer 8 in die Vormischkammer 6a und von dort in die Hauptmischkammer 6b fließen kann. Insbesondere nach Befüllung der Verzögerungskammer 8 mit der ersten Materialkomponente (A) tritt die erste Materialkomponente (A) vorzugsweise ohne Durchströmen der Verzögerungskammer 8 in die Vormischkammer 6a ein. Dadurch ergeben sich im Mischer 2 geringere Fließwiderstände als bei herkömmlichen Mischern, wodurch die Mischkammer 6 bzw. die Vor- und Hauptmischkammer 6a, 6b kleiner, d.h. beispielsweise mit einem geringeren Durchmesser, ausgeführt werden können. D.h. der Anstieg des Fließwiderstands durch die Reduktion/Verkleinerung der Mischkammer 6 kann durch die Reduktion des Fließwiderstands durch die Verzögerungskammer 8 ausgeglichen werden.
Wie in 5 dargestellt kann die erste Einlassöffnung 12 eine, vorzugsweise senkrecht zur Längsachse C angeordnete, Blende 12a aufweisen, die den Querschnitt der ersten Einlassöffnung 12 reduziert. Dabei ist die Blende 12a vorzugsweise so positioniert ist, dass im Betrieb beim Zulauf der ersten Materialkomponente (A), das Material in Bezug zur Längsachse C zumindest teilweise radial nach außen geleitet wird. Dadurch kann das Material in Bezug zur Längsachse in einen Außenbereich der Verzögerungskammer 8 zugeführt werden.
Die Vormischkammer 6a kann in Richtung des zweiten Endbereichs 4b einen koaxial zur Längsachse C angeordneten Konus oder Dom 21 ausbilden. Vorzugsweise weist der Konus 21 einen Winkel im Bereich von 20 - 50°, oder 30 - 60°, vorzugsweise einen Winkel von 45° oder im Wesentlichen 45° auf. Die Verzögerungskammer 8 kann dabei auf der Oberfläche des Konus 21 ausgebildet sein. Die offene Seitenfläche 21 der Verzögerungskammer 8 ist in diesem Fall an die Oberfläche des Konus angepasst, d.h. die Seitenfläche 21 kann entsprechend dem Konus gebogen und/oder geneigt ausgeführt sein. Der Konus 21 kann dabei helfen, die Materialkomponenten (A) und (B) von außen nach innen (radial und/oder Richtung der Längsachse C) zur Mitte des Mischers 2 bzw. der Vormischkammer 6a in Richtung der Hauptmischkammer 6b zu führen.
Wie in 5 dargestellt kann die Verzögerungskammer 8 eine Auskragung 24 aufweisen, die an einer zur Hauptmischkammer 6c gegenüberliegenden Seitenfläche angeordnet ist. Die Auskragung 24 ragt vorzugsweise entlang der Längsachse C, besonders bevorzugt parallel dazu, in Richtung der ersten Einlassöffnung 12. Die Auskragung 24 ist vorzugsweise eine Verlängerung der der Hauptmischkammer 6c gegenüberliegenden Seitenfläche der Verzögerungskammer 8. D.h. die Auskragung 24 ragt in Längsrichtung in die Vormischkammer 6a hinein. Dadurch wird das Weiterleiten der durch die Einlassöffnung 12 zugeführten Materialkomponente (A) in Richtung der Verzögerungskammer 8 verbessert. Vorzugsweise ist das Ende der Auskragung 24 und die Einlassöffnung 12 in Längsrichtung zueinander beabstandet, so dass die Materialkomponente (A) von der Einlassöffnung 12 durch die Vormischkammer 6a zur Hauptmischkammer 6b fließen kann. Vorzugsweise können Flügelelemente des Mischelements 16 radial nach außen durch den Bereich zwischen der Auskragung 24 und der ersten Einlassöffnung 12 ragen.
Die Längsausdehnung der Verzögerungskammer 8 kann beispielsweise mindestens 20 oder 30 % der Längsausdehnung der Hauptmischkammer 6b betragen. Alternativ oder zusätzlich kann die Längsausdehnung der Verzögerungskammer 8 im Bereich von 0.5 - 0.9 cm oder 0.7- 1.1 cm liegen. Die Breite der Verzögerungskammer 8 senkrecht zur Längsachse kann im Bereich von 0.3 - 0.5 cm oder 0.4 - 0.6 cm liegen. Die Längsausdehnung der Vormischkammer 6a kann mindestens 10, 15 oder 20 % der Längsausdehnung der Hauptmischkammer 6b betragen. Alternativ oder zusätzlich kann die Längsausdehnung der Vormischkammer 6a im Bereich von 5 - 15 % oder 10 - 20 % der Längsausdehnung der Hauptmischkammer 6b liegen.
Der Durchmesser der Hauptmischkammer 6b und/oder der Maximaldurchmesser des Mischelements (16) im Bereich der Hauptmischkammer 6b ist vorzugsweise kleiner gleich 1.5 cm oder 1.3 cm und/oder liegt in einem Bereich von 0.7 - 0.9 oder 0.8 - 1.0 cm. Vorzugsweise ist der Maximaldurchmesser der Vormischkammer 6a größer als der Maximaldurchmesser der Hauptmischkammer 6b. Beispielsweise ist das Verhältnis 2: 1. Das Mischelement 16 ist vorzugsweise an die Durchmesser der Vor- und Hauptmischkammer 6a, 6b angepasst. Wie in 4 dargestellt sind die Flügelelemente des Mischelements 16 in der Vormischkammer 6a größer ausgeführt als die Flügelelemente des Mischelements 16 in der Hauptmischkammer 6b.
6 zeigt eine Anordnung mit einem Behältnis 26, in diesem Fall eine Spritze, zur Aufnahme von gemischten Materialkomponenten und dem Mischer aus 1 in einem nicht montierten Zustand und 7 zeigt die Anordnung aus 6 in montiertem Zustand der Spritze auf dem Mischer.
Die Spritze 26 kann eine Kopplungseinrichtung (nicht dargestellt) aufweisen, die zu der Kopplungseinrichtung 20 des Mischers, die an dem Auslassbereich des Gehäuses mit der Auslassöffnung 18 angeordnet ist, gepaart ausgeführt ist. Wie in 7 dargestellt, können bei Kopplung der Spritze mit dem Mischer (d.h. die Spritze wird über Koppeln der Kopplungseinrichtungen an dem Mischer 2 montiert) die gemischten Materialkomponenten vom Mischer 2 in die Spritze 26 überführt werden. Alternativ kann der Mischer keine Kopplungseinrichtung 20 aufweisen, und die Spritze 26 wird nur auf den Mischer bzw. den Auslassbereich des Mischers 2 aufgesteckt.
Vorzugsweise wird ein Dosiergerät (nicht dargestellt) zum Fördern der ersten Materialkomponente (A) und der zweiten Materialkomponente (B) an den Einlassöffnungen 12, 14 (wie oben beschrieben) des Mischers 2 montiert. Insbesondere wird die erste Einlassöffnung 12 des Mischers 2 mit einem ersten Förderkanal des Dosiergeräts zum Fördern der ersten Materialkomponente (A) verbunden, und die zweite Einlassöffnung 14 des Mischers 2 mit einem zweiten Förderkanal des Dosiergeräts zum Fördern der zweiten Materialkomponente (B) verbunden. Vorzugsweise wird das Mischelement 16, insbesondere das Kopplungselement 16a mit einem Motor des Dosiergeräts verbunden werden, der das Mischelement über das Koppeln mit dem Kopplungselement 16a rotatorisch antreiben kann. Die über das Dosiergerät zugeführten Materialkomponenten (A) und (B) werden im Mischer 2 durch Rotieren des Mischelements 16 vermischt und anschließend der auf dem Mischer 2 montierten Spritze 26 zugeführt (wie oben beschrieben wird zunächst die Verzögerungskammer 8 durch die erste Materialkomponente (A) befüllt). Die Spritze 26 mit dem darin befindlichen gemischten Material kann anschließend vom Mischer 2 entkoppelt werden und entsprechend eingesetzt werden. Beispielsweise wird das gemischte Material in der Spritze 26 zum Anfertigen von Abdrücken in der Zahnmedizin eingesetzt.
Bezugszeichenliste:

2: dynamischer Mischer
4: Gehäuse
4a: erster Endbereich
4b: zweite Endbereich
6: Mischkammer
6a: Vormischkammer
6b: Hauptmischkammer
6c: mischungsfreie Kammer bzw. Auslasskammer
8: Verzögerungskammer
10: Anschlussplatte
12: erste Einlassöffnung
12a: Blende
14: zweite Einlassöffnung
16: Mischelement (Rotorelement)
16a: Kopplungselement
17: Öffnung für Kopplungselement
18: Auslassöffnung
20: Kopplungseinrichtung (Bajonettverschluss)
21: Konus der Vormischkammer
22: offene Seitenfläche / Ebene der Verzögerungskammer
24: Auskragung
26: Behältnis (Spritze)
C: Längsachse
α: Krümmungswinkel der Verzögerungskammer

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 10112904 A1 [0002]

Claims

Mischer (2) zum Mischen von mindestens einer ersten Materialkomponente (A) und einer zweiten Materialkomponente (B), wobei der Mischer (2) aufweist: ein Gehäuse (4) mit einer Mischkammer (6), die sich zwischen einem ersten und einem zweiten Endbereich (4a, 4b) des Gehäuses (4) entlang einer Längsachse (C) erstreckt, wobei die Mischkammer (6) eine Vormischkammer (6a) und eine Hauptmischkammer (6b) aufweist, eine mit der Vormischkammer (6a) verbundene Verzögerungskammer (8), eine erste Einlassöffnung (12) für die erste Materialkomponente (A) und eine zweite Einlassöffnung (14) für die zweite Materialkomponente (B), wobei die Einlassöffnungen (12, 14) an dem ersten Endbereich (4a) angeordnet sind, eine Auslassöffnung (18), die an dem zweiten Endbereich (4b) angeordnet ist, und ein Mischelement (16) zum Mischen der Materialkomponenten (A) und (B), das drehbar in der Mischkammer (6) angeordnet ist, a) wobei die Verzögerungskammer (8) nur an einer Ebene bzw. Seitenfläche (22) geöffnet ist, die der ersten Einlassöffnung (12) in Längsrichtung gegenüberliegend angeordnet ist, so dass ein Einströmen von Material aus der ersten Einlassöffnung (12) in die Verzögerungskammer (8) und ggf. ein Ausströmen von Material aus der Verzögerungskammer (8) in der gleichen oder im Wesentlichen gleichen Ebene bzw. Fläche stattfinden, und/oder b) wobei, in Bezug auf die Längsachse (C), die Vormischkammer (6a) unterhalb oder im Wesentlichen unterhalb der Verzögerungskammer (8) angeordnet ist und/oder die Verzögerungskammer (8) oberhalb der Vormischkammer (6a) angeordnet ist, und/oder c) wobei die Verzögerungskammer (8) so ausgestaltet ist, dass im Betrieb des Mischers die erste Materialkomponente (A) durch die erste Einlassöffnung (12) in die Verzögerungskammer (8) fließt und diese befüllt und während des Befüllens und wenn die Verzögerungskammer (8) befüllt ist kein oder im Wesentlichen kein Material aus der Verzögerungskammer (8) herausfließt.
Mischer nach Anspruch 1, wobei die erste Einlassöffnung (12) für die erste Materialkomponente (A) in Längsrichtung zumindest teilweise gegenüberliegend zur Grundfläche der Verzögerungskammer (8) angeordnet ist, und/oder wobei die erste Einlassöffnung (12) versetzt zur Mitte der Grundfläche der Verzögerungskammer (8) angeordnet ist, wobei die erste Einlassöffnung (12) vorzugsweise hinsichtlich des Betriebes des Mischers (2) entgegen der Drehrichtung des Mischelements (16) versetzt angeordnet ist.
Mischer nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Vormischkammer (6a) so ausgestaltet ist, dass im Betrieb bei Zulauf der ersten Materialkomponente (A) durch die erste Einlassöffnung (12) die Materialkomponente (A) ohne oder im Wesentlichen ohne Umlenkung an oder in der Verzögerungskammer (8) in die Vormischkammer (6a) und von dort in die Hauptmischkammer (6b) fließt, wobei insbesondere nach Befüllung der Verzögerungskammer (8) mit der ersten Materialkomponente (A) die erste Materialkomponente (A) ohne Durchströmen oder im Wesentlichen ohne Durchströmen der Verzögerungskammer (8) in die Vormischkammer (6a) eintritt.
Mischer nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei die erste Einlassöffnung (12) eine, vorzugsweise senkrecht zur Längsachse (C) angeordnete, Blende (12a) aufweist, die den Querschnitt der ersten Einlassöffnung (12) reduziert, und wobei die Blende (12a) vorzugsweise so positioniert ist, dass im Betrieb beim Zulauf der ersten Materialkomponente (A) das Material in Bezug zur Längsachse (C) zumindest teilweise radial nach außen geleitet wird.
Mischer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Verzögerungskammer (8) bezüglich der Längsachse (C) radial versetzt außerhalb der Hauptmischkammer (6b) angeordnet ist.
Mischer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei sich die Verzögerungskammer (8) von der Vormischkammer (6a) entlang der Hauptmischkammer (6b), vorzugsweise parallel oder im Wesentlichen parallel zur Längsachse (C), erstreckt, und/oder wobei die Querschnittsfläche der Verzögerungskammer (8) senkrecht zur Längsachse (C), gebogen oder gekrümmt ausgebildet ist, vorzugsweise mit einem vorgegebenen Biegeradius (α) gebogen oder gekrümmt ist, und/oder wobei sich die Verzögerungskammer (8) teilweise, insbesondere nur teilweise, um die Längsachse (C) erstreckt.
Mischer nach Anspruch 6, wobei die Krümmung im Querschnitt einen Bogenabschnitt ausbildet, der nicht den gesamten Umfang umspannt, und wobei die Krümmung der Querschnittsfläche vorzugsweise entlang einer Krümmungskurve verläuft und bogenförmig oder kantig ausgestaltet ist, und wobei gemessen vom Zentrum der Krümmung die beiden Enden der Krümmungskurve einen Winkel (α) einschließen, der in einem Bereich von 0 - 40°, 20 - 60°, 40 - 80°, 60 - 100°, 80 - 120° oder 100 - 140° liegt, vorzugsweise 90° oder im Wesentlichen 90° beträgt.
Mischer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Längsausdehnung der Verzögerungskammer (8) mindestens 20, 30, 40 oder 50 % der Längsausdehnung der Hauptmischkammer (6b) beträgt, und/oder wobei die Längsausdehnung der Verzögerungskammer (8) im Bereich von 0.5 - 0.9 cm, 0.7- 1.1 cm, 0.9 - 1.3 cm, 1.1 - 1.5 cm, 1.3 - 1.7 cm oder 1.5 - 2 cm liegt, und/oder wobei die Verzögerungskammer (8) senkrecht zur Längsachse eine Breite im Bereich von 0.3 - 0.5 cm, 0.4 - 0.6 cm, 0.5 - 0.7 cm oder 0.6 - 0.8 cm aufweist.
Mischer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Längsausdehnung der Vormischkammer (6a) mindestens 10, 15, 20 oder 30 % der Längsausdehnung der Hauptmischkammer (6b) beträgt, und/oder wobei die Längsausdehnung der Vormischkammer (6a) im Bereich von 5 - 15 %, 10 - 20 %, 15 - 30 %, vorzugsweise 15 - 50 %, der Längsausdehnung der Hauptmischkammer (6b) liegt.
Mischer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Durchmesser der Hauptmischkammer (6b) und/oder der Maximaldurchmesser des Mischelements (16) im Bereich der Hauptmischkammer (6b) kleiner gleich 1.5 cm, 1.3 cm, 1.1 cm oder 0.9 cm ist, und/oder in einem Bereich von 0.7 - 0.9, 0.8 - 1.0, oder 0.9 - 1.1 cm liegt.
Mischer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der zweite Endbereich (4b) des Gehäuses eine Kopplungseinrichtung (20) aufweist, die dazu ausgestaltet ist, dass ein Behältnis (26) zur Aufnahme der gemischten Materialkomponenten an dem Mischer (2) montierbar ist.
Anordnung, die aufweist: einen Mischer (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, und ein Behältnis (26) zur Aufnahme der gemischten Materialkomponenten, insbesondere eine Spritze, wobei ein Auslassbereich des Gehäuses (4) mit der Auslassöffnung (18) und das Behältnis (26) jeweils eine Kopplungseinrichtung (20) aufweisen, die zueinander gepaart sind und bei Kopplung die gemischten Materialkomponenten vom Mischer (2) in das Behältnis (26) überführbar sind.
Anordnung, die aufweist: einen Mischer (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ein Dosiergerät zum Fördern der ersten Materialkomponente (A) und der zweiten Materialkomponente (B), wobei die erste Einlassöffnung (12) des Mischers (2) mit einem ersten Förderkanal des Dosiergeräts zum Fördern der ersten Materialkomponente (A) verbunden ist, und wobei die zweite Einlassöffnung (14) des Mischers (2) mit einem zweiten Förderkanal des Dosiergeräts zum Fördern der zweiten Materialkomponente (B) verbunden ist.
Verfahren zum Mischen von mindestens einer ersten Materialkomponente (A) und einer zweiten Materialkomponente (B) mit einem Mischer (2), insbesondere einem Mischer (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 11 oder Anordnung nach Anspruch 12 oder 13, wobei der Mischer (2) aufweist: ein Gehäuse (4), das sich entlang einer Längsachse (C) erstreckt und eine zwischen einem ersten und einem zweiten Endbereich (4a, 4b) des Gehäuses angeordnete Mischkammer (6) mit einer Vormischkammer (6a) und einer Hauptmischkammer (6b) aufweist, eine mit der Vormischkammer (6a) verbundene Verzögerungskammer (8), eine erste Einlassöffnung (12) für die erste Materialkomponente (A) und eine zweite Einlassöffnung (14) für die zweite Materialkomponente (B), wobei die Einlassöffnungen (12, 14) an dem ersten Endbereich (4a) angeordnet sind, eine Auslassöffnung (18), die an dem zweiten Endbereich (4b) angeordnet ist, und ein Mischelement (16), das drehbar in der Mischkammer (6) angeordnet ist, wobei das Verfahren aufweist: Zuführen der zweiten Materialkomponente (B) durch die zweite Einlassöffnung (14) in die Vormischkammer (6a), Zuführen der ersten Materialkomponente (A) in die Verzögerungskammer (8) durch die erste Einlassöffnung (12), und vorzugsweise durch die Vormischkammer (6a) hindurch, wobei mit zunehmender Befüllung der Verzögerungskammer (8) die aus der ersten Einlassöffnung (12) zugeführte erste Materialkomponente (A) in der Vormischkammer (6a) verbleibt, Vormischen der ersten und zweiten Materialkomponente (A) und (B) in der Vormischkammer (6a), Durchmischen der ersten und zweiten Materialkomponente (A) und (B) in der Hauptmischkammer (6b), und Auslassen der gemischten Materialkomponenten (A) und (B) durch die Auslassöffnung (18) des Mischers (2).
Verfahren nach Anspruch 14, a) wobei die Verzögerungskammer (8) nur an einer Ebene bzw. Seitenfläche (22) geöffnet ist, die der ersten Einlassöffnung (12) in Längsrichtung gegenüberliegend angeordnet ist, so dass ein Einströmen von Material aus der ersten Einlassöffnung (12) in die Verzögerungskammer (8) und ggf. ein Ausströmen von Material aus der Verzögerungskammer (8) in der gleichen oder im Wesentlichen gleichen Ebene bzw. Fläche stattfinden, und/oder b) wobei, in Bezug auf die Längsachse (C), die Vormischkammer (6a) unterhalb oder im Wesentlichen unterhalb der Verzögerungskammer (8) angeordnet ist und/oder die Verzögerungskammer (8) oberhalb der Vormischkammer (6a) angeordnet ist, und/oder c) wobei die Verzögerungskammer (8) so ausgestaltet ist, dass im Betrieb des Mischers die erste Materialkomponente (A) durch die erste Einlassöffnung (12) in die Verzögerungskammer (8) fließt und diese befüllt und während des Befüllens und wenn die Verzögerungskammer (8) befüllt ist kein oder im Wesentlichen kein Material aus der Verzögerungskammer (8) herausfließt.