DE4212863C2

DE4212863C2 - Vorrichtung zum Mischen eines hochviskosen mit einem niederviskosen Material

Info

Publication number: DE4212863C2
Application number: DE4212863A
Authority: DE
Inventors: Michael Besche
Original assignee: Reinhardt Technik GmbH and Co
Current assignee: Reinhardt Technik GmbH and Co
Priority date: 1991-04-18
Filing date: 1992-04-16
Publication date: 1995-05-11
Anticipated expiration: 2012-04-17
Also published as: DE9104757U1; DE4212863A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Mischen eines hochviskosen mit einem niederviskosen Material gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine gattungsgemäße Vorrichtung ist aus dem Deutschen Gebrauchsmusterr 89 00 469 bekannt. Diese Vorrichtung zum Mischen eines hochviskosen mit einem niederviskosen Material weist eine Vormischkammer auf, in die je eine Zuführleitung für jedes Material, die an ihrem Ende je eine Austrittsöffnung aufweisen. An die Vormischkammer schließt sich über eine Durchtrittsöffnung ein Statik mischer an.

Insbesondere dann, wenn als Statikmischer ein kurzer Mischer beispielsweise vom sogenannten KENICS-Typ ver wendet wird, erhält man bei den bekannten gattungs gemäßen Vorrichtungen zum Mischen eines hochviskosen mit einem niederviskosen Material eine unzureichende Vermischung.

Diese unzureichende Vermischung ergibt sich - wie er findungsgemäß erkannt worden ist - dadurch, daß das hochviskose Material das niederviskose Material, das z. B. Wasser oder eine andere niederviskose Flüssigkeit sein kann, so umschließt, daß das niederviskose Material an die Mischer-Außenwand gedrückt wird. Hierdurch wird der niederviskose Strahl gebündelt, so daß der gebündelte Strahl bei einer kurzen Mischstrecke nahezu ungemischt zum Ausgang des Statikmischers läuft.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrich tung zum Mischen eines hochviskosen mit einem nieder viskosen Material anzugeben, bei der man auch bei einer kurzen Mischstrecke des Statikmischers eine gute Durch mischung der Materialien erhält.

Eine erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist im Anspruch 1 angegeben. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Erfindungsgemäß wird eine gattungsgemäße Vorrichtung zum Mischen eines hochviskosen mit einem niederviskosen Material derart weitergebildet, daß die Zufuhrleitungen für das hochviskose und das niederviskose Material in die Vormischkammer ragen und seitlich angeordnete Aus trittsdüsen aufweisen, die derart ausgebildet sind, daß die Austrittsdüsen in die gleiche Richtung weisen und einen Winkel von 90° bzw. mehr oder weniger mit der Durchtrittsöffnung zum Statikmischer einschließen.

Bei einer bevorzugten, im Anspruch 2 angegebenen Wei terbildung ist die Austrittsöffnung der Zuführleitung für das hochviskose Material näher an der Wand der Vormischkammer angeordnet als die Austrittsöffnung für das niederviskose Material.

Durch diese Ausbildung kann das hochviskose Material das niederviskose Material nicht an die Mischeraußen wand drücken. Das hochviskose Material bildet einen Film, in den das niederviskose Material bzw. Medium eingebracht wird. Durch diese Ausbildung werden die beiden Materialien verwirbelt, so daß bereits in der Vormischkammer eine gute Vermischung erfolgt, und eine kurze Mischstrecke des anschließenden Statikmischers zur "Vollendung des Mischergebnisses" ausreichend ist.

Die Filmbildung wird noch weiter verbessert, wenn das Flächenverhältnis der Austrittsöffnungen dem Mischungs verhältnis des hochviskosen Materials mit dem nieder viskosen Material entspricht (Anspruch 5) und darüber hinaus die Austrittsöffnungen verschiedene Geometrien haben können (Anspruch 6).

Wegen der in den Ansprüchen 3 und 4 angegebenen Ausge staltungen ist auch ein geringeres Volumen der Vor mischkammer für eine gute Verwirbelung der beiden Mate rialien ausreichend.

Insgesamt erhält man durch die erfindungsgemäße Ausbil dung ein hervorragendes Mischergebnis beim Mischen eines hochviskosen, also beispielsweise eines pasten- oder honigartigen Materials mit einem niederviskosen Material, wie beispielsweise Wasser sogar dann, wenn als Statikmischer ein kurzes und damit billiges Misch element, beispielsweise ein Wegwerfmischer vom soge nannten KENICS-Typ (Anspruch 7) verwendet wird.

Insbesondere eignet sich die erfindungsgemäße Vorrich tung auch zum Mischen von gasbeladenen hochviskosen und/oder niederviskosen Materialien (Anspruch 8).

Die Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens anhand von Ausführungs beispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung exempla risch beschrieben, auf die im übrigen bezüglich der Offenbarung aller im Text nicht näher erläuterten er findungsgemäßen Einzelheiten ausdrücklich verwiesen wird. Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäß ausgebildete Vorrichtung, und

Fig. 2 einen Schnitt bei I-I in Fig. 1.

Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Mischen eines hochviskosen Materials A mit einem nie derviskosen Material B, die einen Leitungsblock 3 mit Leitungen 1 und 2 für das hochviskose Material A bzw. das niederviskose Material B aufweist. Der Leitungs block 3 ist mit dem Einlaßbereich eines Statikmischers 4, der beispielsweise Mischelemente 5 vom KENICS-Typ, aber auch andere Mischelemente, enthalten kann, derart verbunden, daß eine Vormischkammer 6, die frei von statischen Mischelementen ist, gebildet wird, und die eine Durchtrittsöffnung 7 mit dem Bereich verbindet, in dem die Statik-Mischelemente 5 vorgesehen sind.

Die Leitungen 1 und 2 münden in Stutzen 11 und 21, die in die Vormischkammer 6 ragen. Diese Stutzen 11 und 21 verlaufen parallel zur Achse der Durchtrittsöffnung 7 und sind an ihrem stirnseitigen Ende geschlossen. Seit lich weisen die Stutzen 11 bzw. 21 eine oder mehrere Öffnungen auf, welche verschiedene Geometrien 12 und 22 haben können, deren Flächenverhältnis dem Mischungsver hältnis der beiden Materialien A und B - bei dem ge zeigten Ausführungsbeispiel 5:1 - entspricht. Bei spielsweise können die Austrittsöffnungen die Form von Langlöchern haben, deren lange Achse parallel zu Achse der Stutzen verläuft.

Die Austrittsöffnungen 12 und 22 weisen dabei in die gleiche Richtung, wobei ihre Achse einen Winkel von 90° bzw. mehr oder weniger mit der Durchtrittsöffnung 7 zwischen Vormischkammer 6 und eigentlichem Statikmi scher 5 einschließt.

Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Stutzen 11 und 21 für das hochviskose und das niederviskose Material symmetrisch zur Mittelachse der Vormischkammer 6 angeordnet, wobei die Austrittsöffnungen 12 in der Zuführleitung 1 für das hochviskose Material näher an der Wand der Vormischkammer 4 angeordnet als die Aus trittsöffnungen 22 für das niederviskose Material B. Selbstverständlich ist aber auch eine asymmetrische Anordnung möglich.

In jedem Falle ergibt sich durch die Anordnung der Austrittsöffnung in Stutzen sowie durch die Ausformun gen der Austrittsöffnungen 22 und 12 eine besonders intensive Verwirbelung des als Film ausgetragenen hoch viskosen Materials A mit dem mehr oder weniger als Strahl ausgetragenen niederviskosen Material B.

Diese Filmbildung und Verwirbelung ist in Fig. 2 näher dargestellt, die einen Schnitt bei I-I in Fig. 1 zeigt.

Claims

1. Vorrichtung zum Mischen eines hochviskosen mit einem niederviskosen Material, mit

- einer Vormischkammer,
- je einer Zuführleitung für jedes Material, die in die Vormischkammer münden und an ihrem Ende je eine Austrittsöffnung aufweisen, und
- einem Statikmischer, der sich über eine Durch trittsöffnung an die Vormischkammer anschließt,

dadurch gekennzeichnet, daß die Richtungen der Strömun gen durch die Austrittsöffnungen (12, 22) mit der Rich tung der Strömung durch die Durchtrittsöffnung (7) jeweils einen Winkel von etwa 90° bilden,
daß die Austrittsöffnungen in etwa hintereinander im Abstand voneinander angeordnet sind, und
daß die an den Austrittsöffnungen austretenden Strö mungen in etwa gleiche Richtungen haben.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsöffnungen (12) in der Zuführleitung (11) für das hochviskose Material (A) näher an der Wand der Vormischkammer (6) als die Austrittsöffnungen (22) für das niederviskose Material (B) angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführleitungen für das hochviskose und das niederviskose Material symmetrisch oder asymmetrisch zur Mittelachse der Vormischkammer angeordnet sind.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen der Zuführlei tungen und die Achse der Durchtrittsöffnung parallel verlaufen.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Flächenverhältnis der Austrittsöffnungen dem Mischungsverhältnis entspricht.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsöffnungen eine an das jeweils ausgetragene hochviskose bzw. das nie derviskose Material angepaßte Geometrien haben.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Statikmischer ein kur zer Wegwerfmischer vom Kenics-Typ ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das hochviskose und/oder das niederviskose Material ein gasbeladenes Material ist.