DE202023106686U1

DE202023106686U1 - Statischer Mischer

Info

Publication number: DE202023106686U1
Application number: DE202023106686.0U
Authority: DE
Original assignee: Medmix Switzerland AG
Current assignee: Medmix Switzerland AG
Priority date: 2022-11-18
Filing date: 2023-11-14
Publication date: 2024-04-02
Anticipated expiration: 2033-11-15
Also published as: EP4371657A1

Abstract

Statischer Mischer zum Mischen von mindestens zwei Komponenten miteinander, der eine Vielzahl von Mischelementen (9, 9') umfasst, wobei jedes Mischelement (9, 9') so konfiguriert ist, dass es jede zu mischende Komponente in mindestens zwei, vorzugsweise mehr als zwei, Materialstränge unterteilt und ferner so konfiguriert ist, dass es die Materialstränge in Schichten zusammenführt,
wobei die Vielzahl von Mischelementen (9, 9') entlang einer Längsachse (2) des Mischers (8) hintereinander angeordnet sind,
dadurch gekennzeichnet, dass der Mischer (8) ferner einen zentralen Stab (21) umfasst, der parallel zu der Längsachse (2) angeordnet ist, wobei die Vielzahl von Mischelementen (9, 9') an einer Außenfläche des Stabes (21) so angeordnet ist, dass die Mischelemente (9, 9') den zentralen Stab umgeben,
wobei sich der zentrale Stab (21) entlang mindestens 60 % der Gesamtlängslänge des Mischers (8) erstreckt.

Description

Die Erfindung betrifft einen statischen Mischer zum Mischen von mindestens zwei Komponenten miteinander, der eine Vielzahl von Mischelementen umfasst, wobei jedes Mischelement so konfiguriert ist, dass es jede zu mischende Komponente in mindestens zwei, vorzugsweise mehr als zwei, Materialstränge aufteilt, und ferner so konfiguriert ist, dass es die Materialstränge in Schichten zusammenführt.
Statische Mischer zum Mischen von mindestens zwei Komponenten miteinander sind allgemein bekannt.
Bei diesen bekannten statischen Mischern werden verschiedene Komponenten, wie ein Matrixmaterial und ein dazugehöriger Härter, miteinander vermischt. Solche Zweikomponenten-Materialien können zum Beispiel als Abformmaterialien im Dentalbereich, als Zementmaterial für prothetische Versorgungen, als Baumaterialien für temporäre bzw. provisorische Einrichtungen oder zur Befestigung von provisorischem Zahnersatz, zum Beispiel provisorischen Kronen, verwendet werden. Weitere Anwendungsgebiete finden sich im industriellen Bereich, wo solche Zweikomponenten-Materialien zum Beispiel als hochfeste Klebstoffe als Ersatz für mechanische Befestigungseinrichtungen eingesetzt werden. Auch Beschichtungen können mit solchen Zweikomponentenmaterialien hergestellt werden, insbesondere für Dampfsperren, Korrosionsschutzbeschichtungen und Antirutschbeschichtungen.
Die Komponenten können gleichmäßig, d. h. im Verhältnis 1:1, oder ungleichmäßig, d. h. in unterschiedlichen Verhältnissen, z. B. im Verhältnis 2:1, 4:1 oder 10:1, verteilt sein. Durch die unterschiedlichen Mischungsverhältnisse lässt sich ein sehr großer Anwendungsbereich realisieren, da einige Anwendungen z. B. einen höheren Anteil an Härter benötigen, während andere Anwendungen einen geringeren Anteil an Härter benötigen.
Die statischen Mischer, die oft auch als Mischerspitzen bezeichnet werden, sind in der Regel an einer Kartusche befestigt, in der die beiden Komponenten in getrennten Kammern gelagert werden. Die Komponenten werden über Kolben, die z. B. mechanisch, elektrisch oder pneumatisch angetrieben werden können, aus der Kartusche gedrückt und gelangen über den Mischereinlassabschnitt in den statischen Mischer. Beim Durchfließen der hintereinander angeordneten Mischelemente werden die Komponenten immer wieder in Teilflüsse aufgeteilt und anschließend wieder miteinander verbunden, bis die Komponenten am stromabwärts gelegenen Ende des statischen Mischers ausreichend vermischt sind. Die so gemischten Komponenten treten schließlich aus einer Austragsöffnung im Mischergehäuse am stromabwärts gelegenen Ende des statischen Mischers aus und werden auf die gewünschte Anwendungsstelle aufgebracht.
In der Regel können solche Mischer an Mischanordnungen mit einer oder zwei Kartuschen angeschlossen werden. Bei der Verwendung solcher Anordnungen und Mischer werden die beiden Materialien, die sich in der einen bzw. den beiden Kartuschen befinden, zu den Auslässen der Kartuschen gedrückt, so dass sie in den statischen Mischer abgegeben werden. In diesen statischen Mischern werden die beiden Materialien dann miteinander vermischt, bevor das gemischte Material über einen Abgabeauslass am vorderen Ende des Mischers abgegeben wird.
Insbesondere bei relativ kleinen Mischrohrdurchmessern ist auch der Durchmesser der Mischelemente relativ klein. Um eine ausreichende Menge an zu mischendem Material durch das Mischrohr drücken zu können, müssen die Mischelemente einen relativ geringen Volumenanteil des rohrförmigen Mischergehäuses einnehmen, so dass die Wandstärke der einzelnen Abschnitte der Mischelemente meist relativ dünn ist.
Um die Stabilität der Mischelemente zu erhöhen, ist es bekannt, die einzelnen Mischelemente durch radial außen liegende Stegelemente miteinander zu verbinden. Diese außen liegenden Stegelemente schränken jedoch das freie Volumen innerhalb des Mischrohrs ein, das für die zu mischenden Komponenten zur Verfügung steht, was nachteilig sein kann.
Eine weitere bekannte Option, die Stabilität solcher statischen Mischer zu erhöhen, besteht darin, sie mit bis zu vier Längsstäben zu versehen, die an einer Außenfläche der Mischelemente so angeordnet sind, dass die Stäbe die Mischelemente von einer radial äußeren Seite umgeben, um ihnen eine angemessene Stabilität zu verleihen. Es hat sich jedoch gezeigt, dass auch diese Option die gleichen Nachteile hat wie die oben beschriebene Steg-Option.
Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, einen statischen Mischer bereitzustellen, mit dem die oben genannten Nachteile überwunden werden können. Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst.
Der erfindungsgemäße statische Mischer umfasst eine Vielzahl von Mischelementen, wobei jedes Mischelement so konfiguriert ist, dass es jede zu mischende Komponente in mindestens zwei, vorzugsweise mehr als zwei, Materialstränge aufteilt, und ferner so konfiguriert ist, dass es die Materialstränge in Schichten zusammenführt. Außerdem ist die Vielzahl der Mischelemente entlang einer Längsachse des Mischers hintereinander angeordnet.
Die Erfindung ist ferner dadurch gekennzeichnet, dass der Mischer einen zentralen Stab umfasst, der parallel zu der Längsachse angeordnet ist, wobei die Vielzahl von Mischelementen an einer Außenfläche des Stabes angeordnet sind, so dass die Mischelemente den zentralen Stab umgeben, und dass sich der zentrale Stab entlang mindestens 60 % der Gesamtlängslänge des Mischers erstreckt.
Das heißt, dass der erfindungsgemäße Mischer im Gegensatz zu herkömmlich bekannten statischen Mischern nur einen Stab aufweist, der im Zentrum des Mischers und nicht an einer Außenfläche desselben angeordnet ist. Durch die Anordnung des Stabes im Zentrum des Mischers, wobei die Mischelemente um diesen zentralen Stab herum angeordnet sind. Diese Anordnung hat den Vorteil, dass die Mischfähigkeit des Mischers erhöht werden kann und gleichzeitig die mechanische Stabilität des Mischers erhalten bleibt.
Durch die Anordnung des zentralen Stabs im Zentrum des Mischers, d. h. durch die Anordnung der Mischelemente an einer Außenfläche des zentralen Stabs, können sich die beiden Komponenten, die miteinander vermischt werden sollen, frei durch die Vielzahl der Mischelemente bewegen, ohne auf ihrem Weg auf Hindernisse und/oder Widerstände zu stoßen, wie es bei den Längsstäben der Mischer des Standes der Technik der Fall ist, die an den Außenflächen der Mischelemente angeordnet sind.
Ein weiterer Vorteil im Vergleich zu den Mischern des Standes der Technik ist, dass durch die Anordnung eines zentralen Stabes anstelle von zwei oder mehr Stäben an der Außenfläche des Mischelementes Material, d. h. Kunststoff, eingespart werden kann, da beim erfindungsgemäßen Mischer nur ein Stabilitätsstab benötigt wird. Eine Materialreduzierung ist sowohl aus Gründen der Nachhaltigkeit als auch aus Kostengründen vorteilhaft.
In diesem Zusammenhang ist auch zu beachten, dass der zentrale Stab entweder als ein einziger Stab oder auch als zwei oder mehrere separate Stäbe kleinerer Abmessung ausgebildet sein kann, wobei jeder Stab im Zentrum des Mischers angeordnet ist, d. h. so, dass die Mischelemente die zwei oder mehreren zentralen Stäbe umgeben.
Der erfindungsgemäße zentrale Stab erstreckt sich ferner über mindestens 60 % der Gesamtlängslänge des Mischers. Das heißt, es ist möglich, dass sich der zentrale Stab über die gesamte Längslänge oder nur über einen Teil seiner Längslänge erstreckt, der mindestens 60 % seiner Gesamtlänge beträgt. Die genaue Länge des zentralen Stabs kann je nach Einsatzgebiet des Mischers und/oder je nach dessen Gesamtabmessungen und/oder je nach den Materialien, die z. B. miteinander vermischt werden sollen, gewählt werden.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung erstreckt sich der zentrale Stab über mindestens 75 % der Gesamtlängslänge des Mischers. Der zentrale Stab kann sich also über mindestens ¾ der Gesamtlänge des Mischers erstrecken. Dies kann z. B. von Vorteil sein, wenn die Gesamtabmessungen des Mischers nicht zu klein gewählt werden, so dass die Mischelemente selbst eine Eigenstabilität aufweisen.
In einer weiteren Ausführungsform erstreckt sich der zentrale Stab über mindestens 90 % der Gesamtlängslänge des Mischers. Das heißt, der zentrale Stab kann sich fast vollständig über die gesamte Länge des Mischers erstrecken. Dies kann zum Beispiel dann von Vorteil sein, wenn die Gesamtabmessungen des Mischers eher klein gewählt werden, so dass die Mischelemente mehr zusätzliche Stabilität benötigen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann sich der zentrale Stab auch über die gesamte Länge des Mischers, d. h. über alle der Vielzahl von Mischelementen, erstrecken.
Aus den obigen Ausführungsformen ist ersichtlich, dass die genaue Längslänge des zentralen Stabs frei gewählt werden kann, wobei die einzige Einschränkung darin besteht, dass die Mindestlänge mindestens 60 % der gesamten Längslänge des Mischers beträgt.
In einer weiteren Ausführungsform umfasst der statische Mischer ein Gehäuse, das zumindest einen Teil der Vielzahl von Mischelementen abdeckt. Das Gehäuse kann beispielsweise als Außenwand des Mischers dienen, die die Mischelemente umschließt, so dass die beiden zu mischenden Materialien, wenn sie durch die Mischelemente fließen, auch entlang einer Innenfläche des Gehäuses fließen. Daher können sowohl die Abmessungen als auch die Materialien des Gehäuses so gewählt werden, dass die Materialien, die durch den Mischer fließen, leicht an der Innenfläche des Mischers entlang fließen können, ohne daran zu kleben und/oder durch irgendwelche Hindernisse wie Rippen oder Vorsprünge oder Ähnliches behindert zu werden.
In diesem Zusammenhang wird auch darauf hingewiesen, dass das Gehäuse mindestens 60 % der Gesamtlängslänge des Mischers abdecken kann. Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann das Gehäuse mindestens 75 %, vorzugsweise mehr als 90 %, der Gesamtlängslänge des Mischers abdecken. D. h. die Längslänge des Gehäuses kann z. B. entsprechend der Länge des zentralen Stabs gewählt werden, so dass z. B. die Länge des Gehäuses der Länge des zentralen Stabs entspricht. In anderen Fällen kann die Länge des Gehäuses invers proportional zur Länge des zentralen Stabs gewählt werden. In wieder anderen Fällen stehen die Länge des Gehäuses und die Länge des zentralen Stabs in keinem Verhältnis zueinander. Daraus ist ersichtlich, dass auch die Länge des Gehäuses frei gewählt werden kann.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst der statische Mischer außerdem Ausrichtungsmittel, die so konfiguriert sind, dass sie den Mischer in Bezug auf das Gehäuse zentral ausrichten. Eine genaue Ausrichtung des Mischers in Bezug auf das Gehäuse kann erforderlich sein, um ein gleichmäßiges Mischen der Materialien zu ermöglichen, da das Gehäuse dann die Mischelemente gleichmäßig an jeder Seite und/oder entlang ihres Umfangs in einem gleichmäßigen Abstand umgibt.
In diesem Zusammenhang ist auch zu beachten, dass das Ausrichtungsmittel so konfiguriert werden kann, dass es zumindest eine innere Form des Gehäuses so verändert, dass der Mischer zentral zum Gehäuse ausgerichtet ist. So kann das Ausrichtungsmittel z. B. ein Teil der Innenfläche des Gehäuses sein oder an der Innenfläche des Gehäuses angeordnet sein. Die Ausrichtungsmittel können ferner so konfiguriert sein, dass sie das Gehäuse beim Anbringen des Gehäuses entlang der Mischelemente führen, um eine gleichmäßige Abdeckung der Mischelemente zu ermöglichen.
Alternativ oder zusätzlich können die Ausrichtungsmittel so gestaltet sein, dass sie den Mischer mittels Presspassung oder Federpassung in dem Gehäuse befestigen. Eine solche Verbindung mittels Press- und/oder Federpassung kann vorteilhaft sein, um eine sichere Fixierung des Gehäuses zu ermöglichen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist ein am weitesten stromabwärts gelegenes Mischelement keinen zentralen Stab auf, um das gemischte Material zentral aus dem statischen Mischer auszugeben. Damit kann sichergestellt werden, dass das gemischte Material ohne zusätzliche Zentrierelemente zentral aus dem Mischer abgegeben werden kann. In diesem Zusammenhang ist es auch möglich, dass das am weitesten stromabwärts gelegene Mischelement anstelle des zentralen Stabs eine Öffnung aufweist, durch die das gemischte Material abgegeben werden kann.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist der statische Mischer einen Querrand und unter einem Winkel zum Querrand verlaufende Leitwände und unter einem Winkel zur Längsachse angeordnete Leitelemente mit Öffnungen auf, wobei jedes Mischelement einen Querrand mit einer anschließenden Quer-Leitwand und mindestens zwei Leitwände aufweist, die in Trennrändern mit jeweils seitlichen Endabschnitten und mindestens einem zwischen den Leitwänden angeordneten Bodenabschnitt münden, der auf einer Seite des Querrandes mindestens eine Öffnung und auf der anderen Seite des Querrandes mindestens zwei Öffnungen aufweist.
Gemäß einer anderen Ausführungsform umfasst jedes Mischelement: eine erste und eine zweite Leitwand mit einem gemeinsamen Querrand, einen Trennrand an einem dem gemeinsamen Querrand gegenüberliegenden Ende, wobei die Leitwände einen gekrümmten und kontinuierlichen Übergang zwischen den Trennrändern und dem gemeinsamen Querrand bilden, wobei der Querrand das zu mischende Material unterteilt und wobei die erste und die zweite Leitwand und der gemeinsame Querrand eines Mischelements die Komponenten in sechs Fließwege unterteilen.
Es ist auch möglich, dass jedes Mischelement so konfiguriert ist, dass es die Materialstränge an einer Auslassseite des jeweiligen Mischelements in Schichten zusammenführt. Auf diese Weise werden die zu mischenden Materialien nach dem Passieren jedes Mischelements miteinander zusammengeführt, was die Mischqualität des Mischers erhöht. Dies kann auch zu einer Reduzierung der Mischelemente und damit zu einer Verringerung der Länge des Mischers führen, da weniger Mischelemente benötigt werden, um eine zuverlässig gute Mischqualität zu erzielen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Mischelement so konfiguriert, dass jede zu mischende Komponente an einer Einlassseite des jeweiligen Mischelements geteilt wird. Auf diese Weise kann jede Komponente, d. h. jedes Material, in zwei oder mehr Stränge aufgeteilt werden, die dann mit der zweiten Komponente gemischt werden. Dies kann von Vorteil sein, da sich mehrere eher kleine Materialstränge besser mit einer Anthere vermischen lassen als nur zwei eher dicke Materialstränge.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform unterscheidet sich der Querschnitt des zentralen Stabes von dem Querschnitt einer Leitwand des Mischelementes, insbesondere der oben definierten Leitwand. Beispielsweise kann der Querschnitt des zentralen Stabes aus der Gruppe der Elemente ausgewählt werden, die aus einem quadratischen Querschnitt, einem dreieckigen Querschnitt, einem rechteckigen Querschnitt, einem runden Querschnitt, einem ovalen Querschnitt, einem polygonalen Querschnitt und Kombinationen der vorgenannten bestehen. Ebenso kann die Leitwand einen Querschnitt aufweisen, der aus der Gruppe der Elemente ausgewählt wird, die aus einem quadratischen Querschnitt, einem dreieckigen Querschnitt, einem rechteckigen Querschnitt, einem runden Querschnitt, einem ovalen Querschnitt, einem polygonalen Querschnitt und Kombinationen der vorgenannten bestehen, wobei der einzige Unterschied darin besteht, dass der Querschnitt sich von dem des Mittelstabs unterscheiden muss. Das heißt, wenn der zentrale Stab z. B. mit rundem oder quadratischem Querschnitt gewählt wird, sollte die Leitwand einen rechteckigen Querschnitt oder einen der anderen Querschnitte haben.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist ein Querschnitt des zentralen Stabs größer als ein Querschnitt einer Leitwand des Mischelements, insbesondere um das 1,01 - bis 3-fache, insbesondere um das 1,02- bis 1,5-fache größer. Das heißt, der zentrale Stab ist erfindungsgemäß nicht nur eine imaginäre Linie, die die Mischelemente miteinander verbindet, sondern vielmehr ein eigenständiges Bauteil, das entweder als separates Bauteil oder einstückig mit den Mischelementen ausgebildet sein kann.
Die Erfindung ist im Zusammenhang mit den folgenden, in den Figuren dargestellten Ausführungsformen näher beschrieben, die zeigen:

1: einen statischen Mischer nach dem Stand der Technik;
2: den statischen Mischer aus 1;
3: eine Detailansicht eines Mischers nach dem Stand der Technik;
4: eine weitere detaillierte Ansicht des Mischers aus 1;
5: den Mischer von 3;
6: einen Querschnitt durch den Mischer aus 5;
7: einen weiteren Querschnitt durch den Mischer von 5;
8: eine Seitenansicht des Mischers nach dem Stand der Technik;
9: einen statischen Mischer gemäß der Erfindung;
10: eine weitere Ausführungsform des statischen Mischers gemäß der Erfindung.

1 zeigt einen statischen Mischer 1 nach dem Stand der Technik, der ein sich entlang einer Längsachse 2 erstreckendes Mischergehäuse 3 aufweist. Das Mischergehäuse 3 hat einen rohrförmigen Abschnitt 4 und einen sich stromaufwärts an den rohrförmigen Abschnitt 4 anschließenden vergrößerten Abschnitt 5.
Der Mischer 1 kann in bekannter Weise mit Hilfe von Befestigungsmitteln 7 an einer Kartusche mit zu mischenden Komponenten befestigt werden.
Im Inneren des rohrförmigen Abschnitts 4 des Mischergehäuses 3 ist ein Mischer 8 angeordnet, der eine Vielzahl von entlang der Längsachse 2 hintereinander angeordneten Mischelementen 9 umfasst. Ein am stromaufwärtigen Ende des Mischers 8 angeordnetes erstes Mischelement 9' ist über einen Verbindungssteg 10 mit einem Mischereinlassabschnitt 11 verbunden, der zwei Einlässe 12 und zwei mit den Einlässen 12 in Fluidverbindung stehende Auslässe 13 aufweist (siehe 2). Die Auslässe 13 stehen in Fluidverbindung mit dem ersten Mischelement 9', so dass, wenn der Mischer 1 an der Kartusche befestigt ist, zwei in der Kartusche enthaltene frei fließende Komponenten über Kartuschenauslässe in die Einlässe 12 eintreten, aus den Auslässen 13 des Mischers 8 austreten und über das erste Mischelement 9' in den Mischer 8 eintreten. Die beiden Komponentenflüsse werden durch die Mischelemente 9, 9' des Mischers 8 mehrfach geteilt und wieder zusammengeführt, bis die beiden Komponenten wie gewünscht vermischt sind und schließlich miteinander vermischt an einer Auslassöffnung 14 am stromabwärtigen Ende des Rohrabschnitts 4 des Mischergehäuses 3 austreten.
Die Mischelemente 9, 9' des statischen Mischers 1 weisen an ihren stromabwärtigen Auslassenden jeweils zwei parallele Wandelemente 15, 16, die sich in Richtung der Längsachse 2 erstrecken, und eines am stromaufwärtigen Einlassende des jeweiligen Mischelements 9, 9' auf. Ebenfalls in Richtung der Längsachse 2, jedoch im 90°-Winkel zu den Wandelementen 15, 16, ist ein Wandelement 17 angeordnet, wobei das Wandelement 17 den Verbindungssteg 10 für das erste Mischelement 9' bildet. Ferner umfassen die Mischelemente 9, 9' Umlenkelemente 18, die eine quer zur Längsachse 2 verlaufende Umlenkfläche 19 aufweisen, in der Öffnungen ausgebildet sind, durch die die Komponenten fließen können. Zur weiteren konkreten Ausgestaltung der Mischelemente 9, 9' und des Mischers 8 nach der Referenz zum Stand der Technik wird auf die nachfolgenden 3 bis 8 verwiesen, in denen der genaue Aufbau der Mischelemente und deren Inhalt detailliert beschrieben sind. Grundsätzlich können der Mischer und das Mischelement auch anders gestaltet werden, beispielsweise als herkömmlicher Schneckenmischer mit wendelförmigen Mischkörpern oder als Mischer, wie er beispielsweise in EP 0 749 776 , EP 0 815 929 oder EP 1 125 626 beschrieben ist, deren Inhalt durch Bezugnahme auch ausdrücklich in die Offenbarung der vorliegenden Anmeldung eingeschlossen ist.
Die Mischelemente 9, 9' sind in ihren radial äußeren Bereichen durch Versteifungsstege 20 miteinander verbunden, wobei in 1 nur zwei der Versteifungsstege sichtbar sind und in 2 drei der vier vorhandenen Versteifungsstege sichtbar sind. Der nicht sichtbare Versteifungssteg in 2 liegt dem in 2 gezeigten Versteifungssteg 20 im oberen vorderen Bereich diametral gegenüber.
Eine Versteifung des Mischers 8 wird bereits durch die Versteifungsstege 20 erreicht. Um eine noch weiter verbesserte Stabilität des Mischers 8 zu erreichen, kann nach dem Stand der Technik das Material des Mischers 8 ein versteifter Kunststoff sein. Zu diesem Zweck kann beispielsweise ein hochmolekularer Kunststoff als Kunststoff verwendet werden. Zusätzlich oder alternativ können zur Versteifung des Kunststoffs auch versteifende Füllstoffe, z. B. Fasern, in den Kunststoff eingebettet werden. Zur Versteifung des Kunststoffs des Mischers 8 ist auch eine chemische Härtung, eine Härtung durch UV-Strahlung oder eine Härtung durch Elektronenstrahlen denkbar.
Auf diese Weise versteifte Kunststoffe können in einem Mischer 8 verwendet werden, der unverändert wie in den 1 und 2 dargestellt aufgebaut ist. Es ist aber auch denkbar, dass durch die Verwendung eines versteiften Kunststoffes die Stabilität des Mischers 8 auch ohne Versteifungsstege 20 oder durch dünnere Versteifungsstege 20 oder abschnittsweise unterbrochene Stege 20 erhöht werden kann.
Ein Beispiel für ein weiteres Mischelement für einen statischen Mischer nach dem Stand der Technik - und in diesem Zusammenhang auch gemäß der Erfindung - ist in 3 dargestellt. Das Mischelement umfasst einen Einbaukörper 201, der in ein nicht dargestelltes rohrförmiges Gehäuse eingebaut ist. Das rohrförmige Gehäuse dient als Begrenzung eines Mischraums 220, der sich im Inneren des rohrförmigen Gehäuses befindet. Der Mischraum 220 wird von einem zu mischenden Fluid durchfließt, das in der Regel aus mindestens zwei verschiedenen Komponenten besteht. In den meisten Fällen liegen die Komponenten in flüssigem Zustand oder als viskose Stoffe vor. Dazu gehören z. B. Pasten, Klebstoffe, aber auch Fluide/Flüssigkeiten, die im medizinischen Bereich eingesetzt werden, wie pharmazeutische Wirkstoffe oder Fluide/Flüssigkeiten für kosmetische Anwendungen und Lebensmittel. Solche statischen Mischer werden insbesondere auch als Einwegmischer für das Mischen einer aushärtenden Mischung fließfähiger Komponenten wie z. B. das Mischen von Mehrkomponentenklebstoffen eingesetzt. Eine weitere bevorzugte Verwendung ist die Mischung von Abdruckmaterialien im Dentalbereich.
Das Mischelement gemäß 3 umfasst somit einen Einbaukörper 201 zum Einbau in ein rohrförmiges Mischergehäuse, wobei der Einbaukörper 201, 101 eine Längsachse 210 aufweist, die in Richtung eines in den Einbaukörper 201 zufließenden Fluids ausgerichtet ist. Ein Mischraum 220, der umfangsseitig durch ein nicht dargestelltes Mischergehäuse begrenzt ist, kann vom Einbaukörper 201 überspannt werden. Zum besseren Verständnis ist in 3 ein kubischerer Mischraum dargestellt. Die Seitenflächen des Kubus können die Innenwände des Mischergehäuses darstellen. Das Fluid fließt von der Deckfläche des Kubus, die eine Durchflussquerschnittsfläche 222 bildet, in Richtung des Einbaukörpers 101.
Der Einbaukörper 201 und der Einbaukörper 101 haben den gleichen Aufbau, wobei jedoch der Einbaukörper 101 um 180° um die Längsachse 210 gedreht ist. Der Mischraum 120 weist ebenso wie der Mischraum 220 eine Durchflussquerschnittsfläche 122 in einer senkrecht zur Längsachse 210 angeordneten Ebene 121 auf, die im Wesentlichen der Durchflussquerschnittsfläche des den Einbaukörper 101 umgebenden rohrförmigen Mischergehäuses entspricht. Bei Einbaukörpern 201, 101, die mindestens eine Symmetrieebene aufweisen, die den Mischraum in zwei gleiche Teile unterteilt, liegt die Längsachse in dieser Symmetrieebene. Der Mischraum wird durch das Mischergehäuse (nicht abgebildet) begrenzt. In dieser Ausführungsform sollte das Mischelement in ein Mischergehäuse mit rechteckigem oder quadratischem Querschnitt eingebaut werden. Die Innenabmessung des Mischergehäuses, die zur Bestimmung des äquivalenten Durchmessers herangezogen wird, ist in der Bezugslinie 236 angegeben.
Der Einbaukörper 201 enthält mindestens ein erstes Wandelement 202, das einer Aufteilung des Fluidstroms in zwei im Wesentlichen parallel zur Längsachse 210 verlaufende Teilflüsse dient. Das Wandelement 202 hat eine erste Seitenwand 203 und eine zweite Seitenwand 204. Der Schnittpunkt des ersten Wandelements 202 mit der Ebene 221 ergibt eine Querschnittsfläche 223. Diese Querschnittsfläche 223 beträgt maximal ⅕, vorzugsweise maximal 1/10, besonders bevorzugt maximal 1/20, der Durchflussquerschnittsfläche 222 des Mischraums 220 ohne Einbaukörper. Das Fluid fließt also an beiden Seiten der Seitenwände 203, 204 des Wandelements 202. Die Fließrichtung des Fluids wird durch einen Pfeil angezeigt. Das Wandelement hat einen im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt. Das erste Wandelement 202 hat eine erste breite Seite 205, eine zweite breite Seite 206 sowie eine erste und zweite lange Seite 225, 235. Die erste breite Seite 205, die zweite breite Seite 206, die erste lange Seite 225 und die zweite lange Seite 235 bilden den Umfang jeder der Seitenwände 203, 204. Die Längsseiten 225, 236 erstrecken sich im Wesentlichen in Richtung der Längsachse 210 und die erste breite Seite 205 und die zweite breite Seite 206 erstrecken sich quer zur Richtung der Längsachse. Das erste Wandelement 202 unterteilt den Mischraum in zwei Teile. Das Wandelement 202 hat die Funktion eines Stabelements, das den Fluidstrom in zwei Teile teilt, wobei die Durchbiegung mit Ausnahme der Durchbiegung an den Rändern der ersten breiten Seite 205 vernachlässigbar ist. Die Wandstärke 207 des Wandelements 202 beträgt in der Regel weniger als 1 mm bei einem Mischelement mit einer Gesamtlänge von bis zu 100 mm.
An das erste Wandelement 202 schließt sich ein Umlenkelement 211 an, das zur Umlenkung der Teilflüsse in einer von der Längsachse abweichenden Richtung dient. Das Ablenkelement hat eine Ablenkfläche, die sich in Querrichtung zum Wandelement 202 an beiden Seiten des Wandelements erstreckt. An der Seite, die der ersten Seitenwand 203 des Wandelements 202 zugewandt ist, ist eine erste Öffnung 212 in der Umlenkfläche vorgesehen.
Der Kreuzungswinkel zwischen dem ersten Wandelement 202 und dem zweiten bzw. dritten Wandelement 208, 209 beträgt in der Ausführungsform gemäß 3 jeweils 90°. Gemäß 3 ist das erste Wandelement 202 mit dem zweiten Wandelement 208 und dem dritten Wandelement 209 über das Umlenkelement 211 verbunden. Das Umlenkelement 211 ist vorzugsweise in einer Ebene angeordnet, die parallel zur Ebene 221 ausgerichtet ist oder in einem Neigungswinkel zur Ebene angeordnet ist, wobei der Neigungswinkel nicht mehr als 60°, vorzugsweise nicht mehr als 45°, besonders bevorzugt nicht mehr als 30° beträgt. Je kleiner der Neigungswinkel zwischen der Oberfläche des Umlenkelements 211 und der Ebene 221 ist, desto geringer ist die erforderliche Baulänge. Oder mit anderen Worten: ist die Oberfläche des Umlenkelements 211 im Wesentlichen in einer Querebene angeordnet, die in einem Winkel von 45° bis 90°, vorzugsweise von 60° bis 90°, besonders bevorzugt von 75° bis 90° zur Längsachse 210 ausgerichtet ist.
Die an das Umlenkelement 211 angrenzenden Wandelemente 208, 209 begrenzen einen Durchgang, der von der ersten Öffnung 212 ausgeht und sich in Richtung der Längsachse 210 erstreckt. Mit dem Ausdruck „an das Umlenkelement angrenzend“ ist gemeint, dass das zweite und dritte Wandelement 208, 209 gegenüber dem ersten Wandelement 202 in Richtung der Längsachse, also in Flussrichtung stromabwärts dem ersten Wandelement 202 angeordnet sind.
An der Seite, die der zweiten Seitenwand 204 des Wandelements 202 zugewandt ist, ist in der Umlenkfläche eine zweite Öffnung vorgesehen, an die sich das zweite oder dritte Wandelement 208, 209 anschließt. Die zweiten und dritten Wandelemente 208, 209 begrenzen denselben Durchgang, der ebenfalls von der ersten Öffnung 212 ausgeht.
Ein zweites und ein drittes Wandelement 208, 209 sind somit benachbart der ersten Öffnung 212 angeordnet. Das zweite und dritte Wandelement 208, 209 erstrecken sich in Richtung der Längsachse 210 und haben jeweils eine Innenwand 281, 291 und eine Außenwand 282, 292, die sich im Wesentlichen in Richtung der Längsachse 210 erstrecken. Das zweite Wandelement 209 hat die Innenwand 281 und die Außenwand 282. Das dritte Wandelement hat die Innenwand 291 und die Außenwand 292. In der vorliegenden Ausführungsform erstrecken sich die Innenwände 281, 291 und die Außenwände 282, 292 in Richtung der Längsachse, d. h. in vertikaler Richtung in Richtung der Zeichnung. Jede der Innenwände 281, 291 und Außenwände 822, 292 kann einen Winkel zwischen 20° und 160° zu den ersten oder zweiten Seitenwänden 203, 204 des ersten Wandelements 202 bilden. Die erste Öffnung 212 ist zwischen den Innenwänden 281, 291 der zweiten und dritten Wandelemente 208, 209 angeordnet. Eine zweite Öffnung 213 und eine optionale dritte Öffnung 214 sind außerhalb einer der Außenwände 282, 292 der zweiten oder dritten Wandelemente 208, 209 angeordnet. Die zweite Öffnung 213 und die dritte Öffnung 214 sind in der Ablenkfläche an der Seite vorgesehen, die der zweiten Seitenwand 204 des ersten Wandelements 202 zugewandt ist. Die Innenwand eines jeden Wandelements kann insbesondere parallel zu seiner Außenwand verlaufen. Außerdem können das zweite und das dritte Wandelement parallel zueinander verlaufende Innenwände 281, 291 bzw. Außenwände 282, 292 aufweisen.
Das erste Wandelement 102 des zweiten Einbaukörpers 101 schließt an das zweite und dritte Wandelement 208, 209 an. Der zweite Einbaukörper 101 weist ein erstes Wandelement 102 auf, das sich in Richtung der Längsachse 210 des Mischelementes erstreckt und eine erste Seitenwand 103 und eine zweite Seitenwand 104 aufweist, die gegenüber der ersten Seitenwand 103 angeordnet ist. Die erste Seitenwand 103 und die zweite Seitenwand 104 sind im Wesentlichen parallel zur Längsachse 210 angeordnet.
Angrenzend an das erste Wandelement 102 ist ein Umlenkelement 111 angeordnet. Das Umlenkelement 111 hat eine beidseitig in Querrichtung zum Wandelement 102 verlaufende Umlenkfläche. An der Seite, die der zweiten Seitenwand 104 des Wandelements 102 zugewandt ist, ist eine erste Öffnung 112 in der Umlenkfläche vorgesehen. Ein zweites und ein drittes Wandelement 108, 109 sind gegenüber dem ersten Wandelement 102 in Richtung der Längsachse 210 angrenzend an die erste Öffnung 112 angeordnet. Das heißt, das zweite und dritte Wandelement 108, 109 befinden sich stromabwärts des ersten Wandelements 102. Das zweite und dritte Wandelement 108, 109 begrenzen einen Durchgang, der von der ersten Öffnung 112 ausgeht und sich in Richtung der Längsachse 210 erstreckt. An der Seite, die der ersten Seitenwand 103 des Wandelements 102 zugewandt ist, ist eine zweite Öffnung 113, 114 in der Umlenkfläche vorgesehen. Die zweiten oder dritten Wandelemente 108, 109 grenzen an die zweite Öffnung 113, 114 an.
Ein zweites Wandelement 108 und ein drittes Wandelement 109 sind angrenzend an die erste Öffnung 112 angeordnet. Das zweite und dritte Wandelement 108, 109 erstrecken sich in Richtung der Längsachse 210 des Mischelements. Das zweite Wandelement hat eine Innenwand 181 und eine Außenwand 182 und das dritte Wandelement hat eine Innenwand 191 und eine Außenwand 192. Die Außenwände 182, 192 und die Innenwände 181, 191 erstrecken sich im Wesentlichen in Richtung der Längsachse 210 des Mischelements. In der vorliegenden Ausführungsform sind sie jeweils parallel zueinander angeordnet. Die Innenwände 181, 191 und die Außenwände 182, 192 bilden jeweils einen Winkel zwischen 20° und 160° zu den ersten oder zweiten Seitenwänden 103, 104 des ersten Wandelements 102, im vorliegenden Fall 90°. Die erste Öffnung 112 ist zwischen den Innenwänden 181, 191 des zweiten und dritten Wandelements 108, 109 angeordnet und mindestens eine zweite Öffnung 113, 114 ist außerhalb einer der Außenwände 182, 192 des zweiten oder dritten Wandelements 108, 109 angeordnet. Die zweite Öffnung 113 und/oder eine dritte Öffnung 114 sind in der Ablenkfläche an der Seite vorgesehen, die der zweiten Seitenwand 104 des ersten Wandelements 102 zugewandt ist.
Der zweite Einbaukörper 101, der das erste Wandelement 102, das Umlenkelement 111 sowie das zweite und dritte Wandelement 108, 109 enthält, ist um die Längsachse 210 um einen Winkel von 10° bis einschließlich 180°, im konkreten Beispiel 180°, gegenüber dem ersten Einbaukörper 201 gedreht angeordnet.
Der erste Einbaukörper 201 und der zweite Einbaukörper 101 haben den gleichen Aufbau, d. h. sie enthalten die gleichen Wandelemente und die gleichen Umlenkelemente, die jeweils in den gleichen Winkeln und Abständen zueinander angeordnet sind.
Der erste Einbaukörper 201 und der zweite Einbaukörper 101 sind über eine Vielzahl gemeinsamer Stabelemente 215, 216, 217, 218 miteinander verbunden.
4 zeigt ein Beispiel für einen Schnitt durch ein weiteres Mischelement gemäß dem Stand der Technik und/oder der Erfindung. Der Aufbau des Mischelements unterscheidet sich nicht wesentlich von dem des Mischelements gemäß 3; daher werden für die gleichen Teile die gleichen Bezugszeichen wie in 3 verwendet. Im Folgenden sollen auch nur die Unterschiede zur Ausführungsform gemäß 3 betrachtet werden. Ein erster Einbaukörper 201 und ein zweiter Einbaukörper 101 sind abwechselnd mit dem Mischelement dargestellt. Die Einbaukörper sind für den Einbau in ein Mischergehäuse mit kreisförmigem oder elliptischem Querschnitt vorgesehen. Der Querschnitt der Innenwand des Mischergehäuses (nicht abgebildet) ist durch eine strichpunktierte Linie gezeigt. Der Durchmesser des Mischergehäuses ist durch eine Bezugslinie 236 dargestellt.
5 zeigt eine Ansicht eines weiteren Beispiels eines Mischelements. Das Mischelement enthält Einbaukörper, wie in 4 dargestellt. Darüber hinaus enthält das Mischelement ein Einlasselement, das die Zuführungskanäle für die zu mischenden Komponenten enthält. Das Mischungsverhältnis der beiden Komponenten kann gleich 1:1 sein, aber auch unterschiedlich, d. h. nicht gleich 1:1. Elf Einbaukörper sind in 5 dargestellt. Alle Einbaukörper sind durch Stabelemente 215, 216, 217, 218 miteinander verbunden.
6 zeigt einen Schnitt durch den Einbaukörper 201 von 4. Das erste Wandelement 202 und die Stabelemente 215, 216, 217, 218 sind geschnitten. Das Umlenkelement 211 ist im Schnitt gemäß 6 sichtbar. Das Umlenkelement 211 enthält die erste Öffnung 212, die in 6 auf der linken Seite des ersten Wandelements 202 angeordnet ist, d. h. auf der Seite seiner ersten Seitenwand 203. Die zweite Öffnung 213 und die dritte Öffnung 214 sind auf der gegenüberliegenden Seite, d. h. an der zweiten Seitenwand 204, angeordnet. Die erste Öffnung 212 ist gegenüber der zweiten und dritten Öffnung 213, 214 versetzt angeordnet. Ein Teilelement 226 des Umlenkelements ist zwischen der zweiten und dritten Öffnung angeordnet. Das auf das Teilelement 226 auftreffende Fluid wird in Richtung der zweiten Öffnung 213 und der dritten Öffnung 214 umgelenkt. An der Umfangsseite werden die zweite Öffnung 213 und die dritte Öffnung 214 durch das Mischergehäuse 2210 begrenzt.
7 zeigt einen Schnitt durch das zweite und dritte Wandelement 208, 209 des Einbaukörpers 201. Die Blickrichtung ist in Flussrichtung, so dass das erste Wandelement 102 des Einbaukörpers 101 sichtbar ist. Das Umlenkelement 111 schließt an das erste Wandelement 102 des Einbaukörpers 101 an. Das Umlenkelement 111 enthält eine erste Öffnung 112, die auf der Seite der zweiten Seitenwand 104 angeordnet ist. Eine zweite Öffnung 113 und eine dritte Öffnung 114 sind an der Seite der ersten Seitenwand 103 angeordnet. Die zweite Öffnung 113 und die dritte Öffnung 114 sind versetzt zur ersten Öffnung 112 angeordnet. Die erste, zweite und dritte Öffnung 112, 113, 114 sind so angeordnet, dass jeweils ein Teilelement gegenüber jeder der Öffnungen angeordnet ist, d. h. ein erstes Teilelement 126 gegenüber der ersten Öffnung 112, ein zweites Teilelement 127 gegenüber der zweiten Öffnung 113 und ein drittes Teilelement 128 gegenüber der dritten Öffnung.
8 zeigt einen Schnitt durch einen Einlaufteil eines statischen Mischers und ein Mischelement gemäß 5. Der statische Mischer umfasst ein Mischergehäuse 2210, in dem das Mischelement und das Einlasselement untergebracht sind. Das Mischergehäuse wird in einem Anschlusselement 2220 aufgenommen, das zum Anschluss an eine Kartusche dient.
Die Stabelemente 215, 216, 217, 218 halten alle Einbaukörper des Mischelementes miteinander verbunden. Jedes der Stabelemente erhöht die Biegesteifigkeit des statischen Mischers. Durch die Stabelemente kann ferner verhindert werden, dass es im Betrieb des Mischers zu einem Bruch des Mischelements kommt, insbesondere wenn mindestens zwei Mischelemente auf gegenüberliegenden Seiten der ersten Wandelemente angeordnet sind. Weiterhin wird über das Stabelement bei der Herstellung des Einbaukörpers im Spritzgußverfahren sichergestellt, dass die Polymerschmelze vom ersten Einbaukörper 201 zum ersten und allen weiteren stromabwärts angeordneten Einbaukörpern 101 fließen kann. Ohne die Stabelemente würde der Übergang vom Wandelement 208 bzw. 209 zum stromabwärts gelegenen Wandelement 102 nämlich nur aus der gemeinsamen Schnittfläche und einer eventuellen Verstärkung derselben bestehen. Das heißt, die Querschnittsfläche besteht in diesem Fall aus zwei Quadraten, deren Seitenlänge der Wanddicke 207 entsprechen würde. Die gesamte Polymerschmelze für die stromabwärts angeordneten Einbaukörper müsste durch diese Engstellen hindurch, was zu lokalen Druckspitzen im Werkzeug führen würde. Darüber hinaus würde eine lange Verweilzeit der Polymerschmelze dazu führen, dass die Bereiche der Wandelemente, die im Gebrauch an das rohrförmige Gehäuse zu liegen kommen, zu Schwankungen in der Polymerschmelze und unter Umständen zu einer Verschlechterung der physikalischen Eigenschaften und zu Inhomogenität führen würden, so dass ein solches Mischelement im Stand der Technik nur durch die Verwendung einer Schmelze, die ein Schäumungsmittel zur Erzeugung eines Schaumaufbaus enthält, hergestellt werden kann.
Aus diesem Grund sind gemäß den obigen Beispielen die Stabelemente zur Weiterleitung der Polymerschmelze im Herstellungsprozess von einem Einbaukörper zu jedem der benachbarten Einbaukörper vorgesehen.
Der statische Mischer wird in der Regel aus Kunststoff hergestellt, womit auch vergleichsweise komplizierte Geometrien im Spritzgussverfahren realisiert werden können. Insbesondere bei statischen Mischern mit einer Vielzahl von Einbaukörpern weist die Gesamtheit der Einbaukörper 201, 101 eine Längenabmessung 224 und jeder der Querschnittsbereiche 223, 123 eine Wandstärke 207 auf. Das Verhältnis von Längenabmessung 224 zu Wandstärke 207 beträgt mindestens 40, vorzugsweise mindestens 50, besonders bevorzugt mindestens 75. Bei der bevorzugten Verwendung von statischen Mischern für kleine Fluidmengen von Füllmaterial beträgt die Wandstärke 207 weniger als 3 mm, vorzugsweise weniger als 2 mm, besonders bevorzugt weniger als 1,5 mm. Die Gesamtheit der Einbaukörper 201, 101 hat eine Längsabmessung 224 zwischen 5 und 500 mm, vorzugsweise zwischen 5 und 300 mm, vorzugsweise zwischen 50 und 100 mm.
Der Unterschied zwischen dem Stand der Technik, wie er oben definiert wurde, und dem Mischer gemäß der Erfindung ist aus den 9 und 10 ersichtlich, in denen ein Mischer 8 gemäß der Erfindung bzw. ein Detailschnitt eines Mischers 8 gemäß der Erfindung dargestellt ist. Das Gehäuse 3 ist der Einfachheit halber nicht abgebildet.
Es ist deutlich zu erkennen, dass der Mischer 8 gemäß der Erfindung keine Stege 20, geschweige denn einen durchgehenden Steg 20 an der Außenfläche der Mischelemente 9, 9' aufweist, auch wenn sich das allgemeine Konzept der Mischelemente 9, 9' sowie deren Aufbau nicht vom Stand der Technik unterscheiden. Vielmehr weist der Mischer 8 gemäß der Erfindung einen oder mehrere zentrale Stäbe 21 auf, die im Zentrum der Mischelemente 9, 9' angeordnet sind und den Mischer 8 von innen her aussteifen.
In diesem Zusammenhang sei auch angemerkt, dass der Mischer 8 gemäß der Erfindung auch gemäß den 3 bis 8 so ausgebildet werden könnte, dass sich der eine oder die mehreren zusätzlichen zentralen Stäbe 21 im Zentrum des Mischers 8 befinden.
Der zentrale Stab 21 / die zentralen Stäbe 21 erstreckt / erstrecken sich über mindestens 60 % der Gesamtlänge des Mischers 8. In einigen Fällen können sie sogar bis zu 100 % der Gesamtlänge des Mischers 8 erstrecken. Die genaue Länge der Mittelstäbe kann frei gewählt werden, z. B. in Abhängigkeit vom Einsatzgebiet des Mischers 8 und/oder den Gesamtabmessungen des Mischers 8 usw.
Dasselbe gilt für das Gehäuse 3 (nicht dargestellt), das entweder den gesamten Mischer 8 oder nur Teile des Mischers 8 und/oder der Mischelemente 9, 9' abdecken kann.
Es ist auch möglich, dass das am weitesten stromabwärts gelegene Mischelement 9, d. h. das Mischelement 9, das dem Auslass 4 am nächsten ist, nicht den zentralen Stab 21 aufweist, um das gemischte Material zentral aus dem Mischer 8 abzugeben. Anstelle des zentralen Stabs 21 kann das am weitesten stromabwärts gelegene Mischelement 9 eine Öffnung (nicht dargestellt) aufweisen, die das gemischte Material zum Auslass 4 des Gehäuses 3 leitet.
Darüber hinaus kann der Mischer 8 gemäß der Erfindung Ausrichtungsmittel (nicht dargestellt) umfassen, die so konfiguriert sind, dass sie den Mischer 8 in Bezug auf das Gehäuse ausrichten, so dass der Mischer 8 leicht zentral im Gehäuse ausgerichtet werden kann. Solche Ausrichtungsmittel können z. B. die innere Form des Gehäuses durch Bereitstellung entsprechender Vorsprünge oder Rippen oder Ähnliches verändern. Alternativ oder zusätzlich können die Ausrichtungsmittel auch so gestaltet sein, dass sie den Mischer 8 mittels Presspassung oder Federpassung in dem Gehäuse 3 befestigen.
Durch das Bereitstellen eines oder mehrerer zentraler Stäbe 21 anstelle der Stege 10, 20 an der Außenseite des Mischers 8 kann sichergestellt werden, dass die beiden Materialien, die miteinander vermischt werden sollen, gleichmäßiger vermischt werden können, da es keine Hindernisse an der Außenfläche des Mischers gibt, die eine oder beide Komponenten am Durchfluss durch den Mischer 8 hindern würden.
Darüber hinaus ist es möglich, wie in 3 zu sehen ist, anstelle mehrerer Stege 10, 20 nur einen einzigen zentralen Stab 21 vorzusehen, wodurch die Menge an Kunststoff des Mischers 8 verringert und so die Nachhaltigkeit des Mischers verbessert werden kann.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 0749776 [0038]
EP 0815929 [0038]
EP 1125626 [0038]

Claims

Statischer Mischer zum Mischen von mindestens zwei Komponenten miteinander, der eine Vielzahl von Mischelementen (9, 9') umfasst, wobei jedes Mischelement (9, 9') so konfiguriert ist, dass es jede zu mischende Komponente in mindestens zwei, vorzugsweise mehr als zwei, Materialstränge unterteilt und ferner so konfiguriert ist, dass es die Materialstränge in Schichten zusammenführt, wobei die Vielzahl von Mischelementen (9, 9') entlang einer Längsachse (2) des Mischers (8) hintereinander angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Mischer (8) ferner einen zentralen Stab (21) umfasst, der parallel zu der Längsachse (2) angeordnet ist, wobei die Vielzahl von Mischelementen (9, 9') an einer Außenfläche des Stabes (21) so angeordnet ist, dass die Mischelemente (9, 9') den zentralen Stab umgeben, wobei sich der zentrale Stab (21) entlang mindestens 60 % der Gesamtlängslänge des Mischers (8) erstreckt.
Statischer Mischer nach Anspruch 1, wobei sich der zentrale Stab (21) entlang mindestens 75 % der Gesamtlängslänge des Mischers (8) erstreckt.
Statischer Mischer nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei sich der zentrale Stab (21) entlang mindestens 90 % der Gesamtlängslänge des Mischers (8) erstreckt.
Statischer Mischer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei sich der zentrale Stab (21) über die gesamte Längslänge des Mischers (8) erstreckt.
Statischer Mischer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend ein Gehäuse (3), das zumindest einen Teil der Vielzahl von Mischelementen (9, 9') abdeckt.
Statischer Mischer nach Anspruch 5, wobei das Gehäuse (3) mindestens 60 % der Gesamtlängslänge des Mischers (8) abdeckt.
Statischer Mischer nach einem der Ansprüche 5 oder 6, wobei das Gehäuse (3) mindestens 75 %, vorzugsweise mehr als 90 %, der Gesamtlängslänge des Mischers (8) abdeckt.
Statischer Mischer nach einem der Ansprüche 5 bis 7, ferner umfassend Ausrichtungsmittel, die so konfiguriert sind, dass sie den Mischer (8) zentral in Bezug auf das Gehäuse (3) ausrichten.
Statischer Mischer nach Anspruch 8, wobei die Ausrichtungsmittel so konfiguriert sind, dass sie zumindest eine innere Form des Gehäuses (3) so verändern, dass der Mischer (8) in Bezug auf das Gehäuse (3) zentral ausgerichtet ist.
Statischer Mischer nach Anspruch 8 oder 9, wobei die Ausrichtungsmittel so gestaltet sind, dass sie den Mischer mittels Presspassung oder Federpassung in dem Gehäuse (3) befestigen.
Statischer Mischer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein am weitesten stromabwärts gelegenes Mischelement keinen zentralen Stab (21) aufweist, um das gemischte Material zentral aus dem statischen Mischer (8) abzugeben.
Statischer Mischer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend einen Querrand und unter einem Winkel zum Querrand verlaufende Leitwände und unter einem Winkel zur Längsachse (2) angeordnete Leitelemente mit Öffnungen, wobei jedes Mischelement (9) einen Querrand mit einer anschließenden Quer-Leitwand und mindestens zwei Leitwänden aufweist, die in Trennrändern mit jeweils seitlichen Endabschnitten und mindestens einem zwischen den Leitwänden angeordneten Bodenabschnitt münden, der mindestens eine Öffnung auf einer Seite des Querrandes und mindestens zwei Öffnungen auf der anderen Seite des Querrandes aufweist.
Statischer Mischer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei jedes Mischelement (9, 9') umfasst: eine erste und eine zweite Leitwand mit einem gemeinsamen Querrand, einen Trennrand an einem dem gemeinsamen Querrand gegenüberliegenden Ende, wobei die Leitwände einen gekrümmten und kontinuierlichen Übergang zwischen den Trennrändern und dem gemeinsamen Querrand bilden, wobei der Querrand das zu mischende Material unterteilt und wobei die erste und die zweite Leitwand und der gemeinsame Querrand eines Mischelements die Komponenten in sechs Fließwege unterteilen.
Statischer Mischer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei jedes Mischelement (9, 9') so konfiguriert ist, dass es die Materialstränge an einer Auslassseite des jeweiligen Mischelements (9, 9') in Schichten zusammenführt.
Statischer Mischer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei jedes Mischelement (9, 9') so konfiguriert ist, dass es jede zu mischende Komponente an einer Einlassseite des jeweiligen Mischelements (9, 9') teilt.
Statischer Mischer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Querschnitt des zentralen Stabes (21) von einem Querschnitt einer Leitwand des Mischelementes (9, 9'), insbesondere der Leitwand gemäß Anspruch 13, abweicht, wobei beispielsweise der Querschnitt des zentralen Stabes ausgewählt werden kann aus der Gruppe, die aus einem quadratischen Querschnitt, einem dreieckigen Querschnitt, einem rechteckigen Querschnitt, einem runden Querschnitt, einem ovalen Querschnitt, einem polygonalen Querschnitt und Kombinationen der vorgenannten besteht.
Statischer Mischer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach einem der Ansprüche 13 bis 16, wobei ein Querschnitt des zentralen Stabs (21) größer ist als ein Querschnitt einer Leitwand des Mischelements (9, 9'), insbesondere 1,01 bis 3 mal größer, insbesondere 1,02 bis 1,5 mal größer.