DE2205066B2 - Vorrichtung zum innigen Durchmischen einer verhättnismäBig kleinen Menge einer dünnflüssigen Flüssigkeit mit einer verhättnismäBig großen Menge einer viskosen Flüssigkeit - Google Patents

Description

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchlaßöffnungen durch Kerben (24, 24a) am Außenumfang der Abschlußplatte (20) gebildet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchlaßöffnungen Bohrungen (2Ab) sind.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis

3, dadurch gekennzeichnet, daß die Nebendurchlässe (25a, 25fc) benachbarter Rippen (19) in einer schraubenförmigen Reihe angeordnet sind, die in entgegengesetzter Richtung gewunden ist wie die schraubenförmige Rippe.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis

4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschlußplatte (20) am Kern (18) angeflanscht ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis

5, dadurch gekennzeichnet, daß die Nebendurchlässe Kerben (25, 25a) am Außenumfang der schraubenförmigen Rippe (19) sind, wobei jede Kerbe eine radiale Tiefe von weniger als der Hälfte der radialen Höhe der Rippe und eine Breite am Rippenumfang von wenigstens der radialen Tiefe der Kerbe aufweist.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum inni-

ten Durchmischen einer verhältnismäßig kleinen fenge einer dünnflüssigen Flüssigkeit mit einer verhältnismäßig großen Menge einer viskosen Flüssigkeit, mit einer Mischkammer von etwa kreisförmigem Querschnitt, in der koaxial ein zylindrischer Kern feststehend angeordnet ist, um den herum, schraubenförmig gewunden, eine bis an die Innenwandung der Mischkammer reichende Rippe angeordnet ist, die im Bereich ihres Außenumfangs mit Nebendurchlässen versehen ist, sowie mit einer Vormischkammer, der die zu mischenden Flüssigkeiten unter überdruck zugeführt werden.

Eine bekannte Vorrichtung zum Mischen einer kleinen Menge eines dünnflüssigen Stoffes mit einer verhältnismäßig großen Menge einer viskosen Flüssigkeit weist eine Vormischkammer auf, die mit Zufuhrleitungen für die zu mischenden, unter Überdruck zugeführten Komponenten versehen und der eine kreiszylindrische Hauptmischkammer nachgeschaltet ist, in welcher koaxial und sich über deren Gesamtlänge erstreckend ein mit Strömungskanälen verschiedenen Querschnitts und verschiedener Richtung ausgerüsteter Mischkörper eingeschoben und ortsfest

ίο darin gehalten ist, der an seiner der Vormischkammer zugewandten Stirnseite eine kreisförmige Abschlußplatte trägt, die eine Anzahl vergleichsweise kleiner Durchflußöffnungen aufweist. Die Durchlaßöffnungen sind im mittleren Teil der Abschlußplatte ange-

ordnet. (USA.-Patentschrift 3089683)

Nachteilig ist bei dieser bekannten Vorrichtung, daß die Mischwirkung ungenügend ist und in vielen Fällen keine gleichförmige Durchmischung der Flüssigkeiten erzielt werden kann, da durch die Anord-

*> nung der Strömungskanäle kein Gegenstrom der zu mischenden Flüssigkeiten hervorgerufen werden kann und da durch die Anordnung der Durchlaßöffnungen im mittleren Teil der Abschlußplatte keine Mischung der Flüssigkeiten beim Übergang in die Mischkammer

»5 erfolgt.

Bei einer weiteren bekannten Vorrichtung zum innigen Durchmischen einer kleinen Menge einer verhältnismäßig dünnflüssigen Flüssigkeit mit einer verhältnismäßig großen Menge einer verhältnismäßig

viskosen Flüssigkeit ist in einer Mischkammer von etwa kreisförmigem Querschnitt koaxial ein zylindrischer Kern feststehend angeordnet, um den herum eine Rippe schraubenförmig gewunden ist, die im Bereich ihres Außenumfangs mit Nebendurchlässen zur

Erzielung eines Gegenstromes versehen ist. Der zylindrische Kern ist andern, der Eintrittsöffnung der Flüssigkeiten zugewandten Ende stromlinienförmig ausgebildet. (USA.-Patentschrift 1626487).

Diese bekannte Vorrichtung weist den Nachteil auf, daß die Mischwirkung in der Mischkammer nur allmählich einsetzt und daher keine gleichmäßige Durchmischung der Flüssigkeiten herbeigeführt wird. Vor allen Dingen tritt dann keine gleichförmige Durchmischung auf, wenn das Mengenverhältnis der

Flüssigkeiten und/oder die Viskosität der Flüssigkeiten sehr verschieden voneinander sind.

Der wesentliche Nachteil der beiden bekannten Vorrichtungen besteht ferner darin, daß eine Durchmischung nicht schon beim Eintritt der Flüssigkeiten

in die Mischkammer, sondern erst innerhalb der Mischkammer erfolgt, wodurch keine so gute Mischwirkung zu erzielen ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art vorzuschlagen, die eine in-

tensivere Mischwirkung erbringt und bei der vor allem schon beim Übergang in die Mischkammer eine gute Durchmischung erfolgt.

Diese Aufgabe wird bei einer solchen Vorrichtung dadurch gelöst, daß am zylindrischen Kern einlaßseitig

zur Mischkammer eine den lichten Querschnitt der Mischkammer ausfüllende Abschlußplatte angeordnet ist, welche eine Anzahl von vergleichsweise kleinen Durchlaßöffnungen aufweist, die im radialen Abstand vom zylindrischen Kern vorgesehen sind.

Vorteilhaft sind die Durchlaßöffnungen durch Kerben am Außenumfang der Abschlußplatte gebildet. Bei einer anderen Ausführungsform sind die Durchlaßöffnungen vorteilhaft Bohrungen.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform winde hat und auf ein entsprechendes Außengewinde sind die Nebendurchlasse benachbarter Rippen in ei- am Spritzpistolenkörper aufschraubbar ist.
ner schraubenförmigen Reihe angeordnet, die in ent- Wenn die Harz- und Katalysatormischung durch

gegengesetzter Richtung wie die schraubenförmige die Sprühdüse 9 ausgespritzt werden soll, sind die Rippe gewunden ist. 5 Ventile 5 und 8 gleichzeitig geöffnet.

Vorteilhaft ist die Abschlußplatte am Kern ange- Um nach Gebrauch zu verhindern, daß sich die

flanscht. Harz-Katalysatormischung in dem Spritzpistolenkör-

Die Nebendurcnlasse sind vorteilhaft Kerben am pei absetzt, kann ein flüssiges Lösungsmittel durch Außenumfang der schraubenförmigen Rippe, wobei eine Leitung 10 dem Spritzpistolenkörper 1 zugeführt jede Kerbe eine radiale Tiefe von weniger als der io werden, dessen Fluß in die Vormischkammer 3 durch Hälfte der radialen Höhe der Rippe und eine Breite ein Ventil 11 gesteuert wird,
am Rippenumfang von wenigstens der radialen Tiefe Das Ventil 11 wird geöffnet, wenn das Harzsteuer-

der Kerbe aufweist. _venty 5 _und das Katalysatorsteueryentil 8 geschlossen

Bevorzugte Ausführungsformen sind in den Zeich- sind. Als Vorsichtsmaßnahme können ein Kugelsteunungen beispielhaft dargestellt. Es zeigt 15 erventil 12 im Harzdurchgang und ein Kugelsteuer-

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Mischvorrich- ventil 13 im Katalysatordurchgang vorgesehen sein, tung nach der Erfindung in einer Spritzpistole, um den Harz* und Katalysatordurchgang gegen den

Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie 2-2 der Fig. 1, Rückfluß der Lösungsflüssigkeit in die entsprechen-

Fig. 3 eine vergrößerte Seitenansicht des Füh- den Zuleitungen zu verschließen,
rungsstücks der Mischvorrichtung, ao in der Mischkammer 14 ist zwischen der Vormisch-

Fig. 4 eine Endansicht des Führungsstücks nach kammer 3 und der Sprühdüse 9 ein Führungsstück 17 Fig. 3, angeordnet. Das Führungsstück 17 ist vorteilhaft als

Fig. 5 eine perspektivische Draufsicht auf das Füh- Einsatz ausgebildet, der leicht in die Mischkammer rungsstück nach Fig. 3 mit weggebrochenen Teilen, 14 eingesetzt werden kann, wenn die Kappe 16 und

Fig. 6 eine Seitenansicht einer anderen Ausfüh- »5 der Düsenkörper 15 abgenommen sind. Das Führungsform des Führungsstücks der Mischvorrich- rungsstück weist einen zylindrischen Kern 18 auf, um tung, den herum, schraubenförmig gewunden, eine Rippe

Fig. 7 eine perspektivische Draufsicht auf das Füh- 19 angeordnet ist, die den schraubenförmigen Weg rungsstück nach Fig. 6 mit weggebrochenen Teilen, des Flusses der Flüssigkeitsmischung zwischen ihren

Fig. 8 eine Seitenansicht auf ein weiteres Füh- 30 Umläufen bestimmt. Eine Abschlußplatte 20 sitzt am rungsstück der Mischvorrichtung mit weggebrochenen der Vormischkammer zugewandten Ende des Kernes Teilen, 18, und ein umlaufender Flansch 21 sitzt an dem Dü-

Fig. 9 eine Endansicht des Führungsstücks nach senkörper zugewandten Ende des Kernes. Der äußere Fig. 8 mit weggebrochenen Teilen, Umfang der Rippe 19 und die Abschlußplatte 20 sind

Fig. 10 eine perspektivische Draufsicht auf das 35 im wesentlichen gleich und so groß, daß sie dicht an Führungssrück nach Fig. 8 mit weggebrochenen Tei- der Wand der Mischkammer 14 anliegen. Der äußere len. Umfang des Flansches 21 ist vorteilhaft etwa gleich

Die Vorrichtung nach der Erfindung wird haupt- dem größten Umfang des Düsenkörpers 15, so daß sächlich bei Spritzvorrichtungen zum Verteilen einer dieser Flansch zwischen dem Düsenkörper und dem Mischung von flüssigem Harz und einem Katalysator 40 Ende des Spritzpistolenkörpers 1 durch die Kappe 16 benutzt. Mit der Mischvorrichtung soll eine verhält- festgeklemmt ist, wenn die Kappe aufgeschraubt ist. nismäßig große Menge von viskosem Harz, wie Poly- Das Führungsstück 17 wird auf diese Weise in der esterharz, und eine verhältnismäßig kleine Menge von Mischkammer 14 festgehalten,
einem flüssigen Katalysator vermengt werden. Der An der Abschlußplatte 20 des Führungsstücks 17

Katalysatoranteil kann dabei beispielsweise etwa ein 45 sind Durchlaßöffnungen für den Fluß der flüssigen Gewichtsprozent des Harzes betragen. Die Mischvor- Mischung von der Vormischkammer 3 zur Mischvorrichtung soll so kompakt sein, daß sie in eine von Hand richtung vorgesehen. Bei der Ausführungsform nach zu haltende Spritzpistole einbaubar ist Fig. 3 4 und S sind im Abstand mehrere Kerben 24

Bei der Vorrichtung nach Fig. 1 fließt das Harz in an der Peripherie der Abschlußplatte 20 angeordnet, einem Spritzpistolenkörper 1 durch einen Kanal 2 von 50 Außerdem sind für den Gegenstrom in der schraubeneiner Seite in eine Vormischkammer 3. Das Harz wird förmigen Rippe 19 Nebendurchlässe vorgesehen, dem Spritzpistolenkörper 1 durch eine Zufuhrlei- Diese Nebendurchlässe bestehen bei der Ausfühtung 4 zugeführt, und sein Fluß in die Vormischkam- rungsform nach Fig. 3, 4 und 5 aus axialen Reihen mer durch ein Ventil 5 gesteuert. Der Katalysator von Kerben 25 in der Peripherie des Rippenumlaufes, fließt durch einen Kanal 6 in die Vormischkammer 3. 55 Vorteilhaft sind mehrere solcher Reihen von Kerben Der Katalysator wird dem Spritzpistolenkörper durch angeordnet.

eine Zufuhrleitung 7 zugeführt, und der Fluß des Ka- Es ist nicht notwendig, daß die Kerben 25 von An-

talysators in den Kanal 6 wird durch ein Ventil 8 ge- fang an in dem Führungsstück 17 angeordnet sind, steuert. Das Mengenverhältnis von Harz und Kataly- Vielmehr ist es leichter, die Kerben in Reihen nach safor, das dem Spritzpistolenkörper 1 durch die 60 der Herstellung des Führungsstücks einzuschneiden. Zufuhrleitungen 4 und 7 entsprechend zugeführt Jede Reihe der Kerben 25 verläuft gleichlinig mit eiwird, wird durch nicht gezeigte Vorrichtungen gere- ner Durchlaßkerbe 24 in der Abschlußplatte 20. Vier gelt. solcher Kerbenreihen sind nach Fig. 3, 4 und 5 in

Der Vormischkammer 3 ist eine Mischkammer 14 gleichmäßigem Abstand an der Abschlußplatte 20 und nachgeordnet. Das äußere Ende der Mischkammer ist 65 der Rippe 19 vorgesehen.

durch einen Düsenkörper 15 mit Spritzdüse 9 abge- Es ist vorteilhaft, daß der Harz- und Katalysatorschlossen. Der Düsenkörper 15 ist durch eine ringför- fluß in die Vormischkammer in entgegengesetzter mige Kappe 16mit Flansch gehalten, der ein Innenge- Richtunp. ierinch im wesentlichen gleichlinig fließt

wie es in Fig. 1 gezeigt ist. Vor der Vormischkammer fließt die Harz-Katalysatormischung durch die Durchlaßöffnungen, die durch die Kerben 24 gebildet sind, zu der Mischkammer 14. Die Flüssigkeit dringt dabei in den ringförmigen Zwischenraum, der durch den Kern 18, die Abschlußplatte 20 und das angrenzende Ende der Rippe 19 begrenzt wird, ein. Die Flüssigkeit wird durch die schmale Durchlaßöffnung 24 mit größerer oder kleinerer Kraft und Geschwindigkeit eingespritzt, die von dem Druck, der auf das Harz und den Katalysator ausgeübt wird, abhängt.

Der Querschnitt des Kanals zwischen den Umläufen der Rippe 19 ist größer als der Querschnitt jedes Nebendurchlasses, der durch eine Kerbe 25 in der Rippe gebildet ist.

Die Flüssigkeitsmischung fließt verhältnismäßig langsam durch den schraubenförmig gewundenen Kanal, der durch die Rippe 19 ausgebildet wird, während ein Teil der Mischung als Gegenstrom durch die Kerben 25 zurückfließt, um sich weiter zu vermischen. Der schraubenförmige Kanal zwischen den Umläufen der Rippe 19 bildet einen verhältnismäßig langen Weg für den Hauptstrom der Flüssigkeit, in den der Gegenstrom, der durch die Kerben 25 geht, in Abständen entlang des schraubenförmigen Laufes des Hauptstromes einmündet.

Von dem Auslaßende des schraubenförmigen Kanals fließt die Flüssigkeit in eine Auslaßtasche 22, die mit einer zentralen Auslaßöffnung 23 im Flansch 21 verbunden ist. Von dieser Auslaßöffnung wird die innig und gleichmäßig vermengte Flüssigkeit durch die Sprühdüse 9 ausgespritzt. Trotz der schraubenförmigen Ausbildung hat der Kanal zwischen den Umläufen der Rippe einen so großen Querschnitt, daß der Widerstand gegen den Durchfluß der Flüssigkeit durch die Mischvorrichtung sehr gering ist.

Während die Kerben 25 des Führungsstückes 17 nach Fig. 3, 4 und S in axialer Richtung gleichlinig verlaufen, kann es vorteilhaft sein, die Kerben in schrägen Reihen anzuordnen, wie es durch die Kerben 25a dargestellt ist, die in dem Führungsstück 17 nach Fig. 6 und 7 gezeigt sind. Diese Kerben benachbarter Rippen sind in einer schraubenförmigen Reihe angeordnet, die in entgegengesetzter Richtung gewunden ist wie die schraubenförmige Rippe, so daß jede Kerbe senkrecht zum Umlauf der Rippe 19 liegt. Auch können die Reihen der Kerben 25a in den peripheralen Kanten der Rippe 19 gleichlinig mit einer Durchlaßkerbe 24a in der Abschlußplatte 20 liegen, die auch eine schräge Kerbe ist.

Eine weitere alternative Form der Konstruktion für den Nebendurchlaß der Führung ist in Fig. 8, 9 und 10 gezeigt. Bei dieser Führung sind die Nebendurchlasse Bohrungen 25 b in der schraubenförmigen Rippe 19. Diese Bohrungen sind in schrägen Reihen angeordnet, und eine Eingangsöffnung 2Ab in der Abschlußplatte 20 befindet sich auch in dieser Reihe. Die Bohrungen können in dem Führungsstück von ihrem

ίο inneren Ende aus eingebohrt sein.

Der Mischvorgang des Führungsstücks nach den Fig. 6 und 7 und des Führungsstücks nach den Fig. 8, 9 und 10 ist der gleiche wie der Mischvorgang, der durch das Führungsstück nach den Fig. 3, 4 und 5 erreicht wird. In jedem Falle fließen Gegenströme durch die Nebendurchlässe in der Rippe in den Hauptstrom, der durch den schraubenförmigen Kanal der Rippe 19 fließt, um den Mischvorgang durch örtliche Zuströme entlang des schraubenförmigen Kanals

ao zu verbessern. In jedem Fall ist der Querschnitt des Nebendurchlasses durch die Rippe kleiner, z.B. 10 bis 30% des Querschnittes des Hauptflußkanals. Durch die vom zylindrischen Kern im radialen Abstand in der Abschlußplatte angeordneten Durchlaßöffnungen wird bereits beim Eintritt der zu mischenden Flüssigkeiten in die Mischkammer eine gute Durchmischung erreicht.

Obwohl es wünschenswert ist, das flüssige Harz und den Katalysator dem Spritopistolenkörper 1 durch

Leitungen 4 und 7 unter merklichem Druck zuzuführen, um einen starken Sprühstrahl der Flüssigkeit zu haben, die aus der Düsenöffnung 9 austritt, hängt der Mischvorgang des Mischers nach der Erfindung nicht davon ab, daß die Flüssigkeit unter großem Druck

durch die Mischvorrichtung gegangen ist.

Die Mischvorrichtung nach der Erfindung ist sehr leicht zu reinigen. Wie oben erwähnt, wird das Führungsstück 17 der Spritzpistole in der Mischkammer 14 durch die Kappe 16 an ihrem Platz gehalten, die den Düsenkörper 15 gegen den äußeren Flansch 21 der Führung drückt. Um die Mischvorrichtung zu reinigen, ist es daher nur notwendig, die Kappe 16 abzuschrauben und den Düsenkörper 15 abzunehmen, worauf das Führungsstück 17 schnell aus der Mischkammer 14 herausgenommen werden kann. Die Mischkammer 14 wird so frei für eine Reinigung, und der Hauptflußkanal des Führungsstückes 17 zwischen den Umläufen der Rippe 19 steht für eine leichte Reinigung zur Verfugung.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum innigen Durchmischen einer verhältnismäßig kleinen Menge einer dünnflüssigen Flüssigkeit mit einer verhältnismäßig großen Menge einer viskosen Flüssigkeit, mit einer Mischkammer von etwa kreisförmigem Querschnitt, in der koaxial ein zylindrischer Kern feststehend angeordnet ist, um den herum, schraubenförmig gewunden, eine bis an die Innenwandung der Mischkammer reichende Rippe angeordnet ist, die im Bereich ihres Außenumf angs mit Nebendurchlässen versehen ist, sowie mit einer Vormischkammer, der die zu mischenden Flüssigkeiten unter Überdruck zugeführt werden, dadurch gekennzeichnet, daß am zylindrischen Kern (18) einlaßseitig zur Mischkammer (14) eine den lichten Querschnitt der Mischkammer ausfüllende Abschlußplatte (20) angeordnet ist, welche eine Anzahl von vergleichsweise kleinen Durchlaßöffnungen (24, 24a, 246) aufweist, die im radialen Abstand vom zylindrischen Kern vorgesehen sind.