DE9105215U1 - Device for adding air bubbles into a single or multi-component mixture of a liquid medium, in particular into a viscous adhesive - Google Patents
Device for adding air bubbles into a single or multi-component mixture of a liquid medium, in particular into a viscous adhesiveInfo
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Description
Vorrichtung zur Zumischung von Luftblasen in ein Ein- oder Mehrkomponentengemisch eines flüssigen Mediums, insbesondere in einen viskosen KlebstoffDevice for adding air bubbles to a single or multi-component mixture of a liquid medium, in particular in a viscous adhesive
Die vorliegende Neuerung betrifft eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Schutzanspruchs 1. Bei dem Verkleben von Ein- oder Mehrkomponentengemischen besteht das Problem, daß man in den Klebstoff Luftblasen einbringen will, um ein Aufschäumen des Klebstoffes zu gewährleisten. Bisher ist es bekannt, diese Luftbeladung des Mediums in einem Behälter durchzuführen, wo dieses Medium gelagert und ggf. gerührt wird. Bei der Verrührung des Mediums in dem Behälter wird über ein getrenntes Luftventil und eine dazugehörende Luftleitung die entsprechende Luftbeladung vorgenommen. Nachteil der Luftbeladung im Behälter ist jedoch, daß die Dosierung der zuzuführenden Luftmenge sehr schwierig ist. Es kann in der Regel keine konstante Luftbeladung erreicht werden; im übrigen ergeben sich auch noch Ungenauigkeiten dadurch, daß das Gemisch zirkuliert und von dem Behälter aus über ein Bypassventil am Mischkopf in den Behälter zurückgeleitet wird.The present innovation relates to a device according to the generic term of claim 1. When bonding single or multi-component mixtures, there is the problem that air bubbles must be introduced into the adhesive in order to ensure that the adhesive foams up. It is known to date that this air loading of the medium can be carried out in a container where this medium is stored and, if necessary, stirred. When the medium is stirred in the container, the corresponding air loading is carried out via a separate air valve and an associated air line. The disadvantage of air loading in the container, however, is that dosing the amount of air to be supplied is very difficult. As a rule, a constant air loading cannot be achieved; in addition, inaccuracies also arise due to the fact that the mixture circulates and is returned from the container to the container via a bypass valve on the mixing head.
Es ist ferner eine Luftbeladung derartiger Komponentengemische bekannt geworden, bei dem die Luftbeladung unmittelbar an dem Mischkopf selbst erfolgt, wobei die Luft über ein einstellbares Luftventil in den Mischkopf eingeleitet wird. Nachteil dieser Art der Luftbeladung ist jedoch, daß die Luftbeladung ebenfalls sehr ungenau ist, dies bedingt durch das kleine Volumen der Komponente in der Mischkammer und durch die Ungenauigkeit des Dosierventils.It has also become known to air-charge such component mixtures, in which the air is charged directly at the mixing head itself, with the air being introduced into the mixing head via an adjustable air valve. The disadvantage of this type of air-charging, however, is that the air-charging is also very inaccurate, due to the small volume of the component in the mixing chamber and the inaccuracy of the metering valve.
Im übrigen besteht der Nachteil, daß mit einem derartigen Luftventil nur Bläschen relativ großen Umfangs in das Gemisch eingebracht werden können, es aber nicht möglich ist, sogenannte Mikroblasen im Gemisch zu erzeugen.Furthermore, there is the disadvantage that with such an air valve only bubbles of relatively large size can be introduced into the mixture, but it is not possible to generate so-called microbubbles in the mixture.
Der vorliegenden Neuerung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß auf einfache und genaue Weise Mikroblasen fein dosiert in reproduzierbarer Menge in das Gemisch eingebracht werden können.The present innovation is therefore based on the task of developing a device of the type mentioned at the beginning in such a way that microbubbles can be introduced into the mixture in a simple and precise manner in finely dosed and reproducible quantities.
Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist die Neuerung durch die technische Lehre des Schutzanspruchs 1 gekennzeichnet.To solve the problem posed, the innovation is characterized by the technical teaching of claim 1.
Wesentliches Merkmal der vorliegenden Erfindung ist also, daß neuerungsgemäss nun ein Luftanschluß ohne Zwischenschaltung eines Luftoder Dosierventils unmittelbar mit einem Kanal der Mischkammer verbunden ist und daß in diesem Verbindungskanal ein Sinterkörper bestimmter Porengröße angeordnet ist.An essential feature of the present invention is that, according to the innovation, an air connection is now directly connected to a channel of the mixing chamber without the interposition of an air or metering valve and that a sintered body of a certain pore size is arranged in this connecting channel.
Es hat sich nun in überraschender Weise herausgestellt, daß - wenn man einen relativ feinporigen Sinterkörper verwendet - dieser Sinterkörper dann nicht zum Zusetzen neigt und daß im Gegenteil die von dem Medium berührte Oberfläche des Sinterkörpers - die relativ klein ausgebildet sein kann - als luftabgebende Fläche in das Medium hinein wirkt, wobei über diese luftabgebende Fläche feinperl ige Mikroblasen in das Medium eingeschleust werden.It has now surprisingly been found that - if one uses a relatively fine-pored sintered body - this sintered body does not tend to become clogged and that, on the contrary, the surface of the sintered body that is in contact with the medium - which can be relatively small - acts as an air-releasing surface into the medium, whereby fine microbubbles are introduced into the medium via this air-releasing surface.
Voraussetzung hierbei ist, daß der Luftdruck am Luftanschlußstutzen größer als der Mediumdruck in der Mischkammer ist, um eine Zumischung von Luft überhaupt zu gewährleisten.The prerequisite for this is that the air pressure at the air connection piece is greater than the medium pressure in the mixing chamber in order to ensure that air is mixed in at all.
Der Sinterkörper wirkt hierbei gleichzeitig als Sperrventil, d.h. es können zwar feinperlige Luftblasen austreten; die Porengröße des Sinterkörpers ist aber so gewählt, daß umgekehrt das Medium nicht in die Poren des Sinterkörpers eindringen kann und diesen somit verstopfen kann.The sintered body also acts as a shut-off valve, i.e. fine air bubbles can escape; however, the pore size of the sintered body is selected in such a way that the medium cannot penetrate into the pores of the sintered body and thus clog it.
Es werden also mehrere Vorteile gleichzeitig erzielt, nämlich es erfolgt eine feindosierte, reproduzierbare Zumischung einer genau abgemessenenSeveral advantages are achieved simultaneously, namely a finely dosed, reproducible addition of a precisely measured
Luftmenge in das Medium, wobei die einzuführende Luftmenge über ein Luftmengenmeßgerät und ein entsprechendes Ventil geregelt wird und ferner gewährleistet der Sinterkörper, daß die luftabgebende Fläche in der Mischkammer sich nicht mit dem Medium zusetzt und verstopft.Amount of air into the medium, whereby the amount of air to be introduced is regulated by an air flow meter and a corresponding valve and the sintered body also ensures that the air-emitting surface in the mixing chamber does not become clogged with the medium.
Hierbei wird als Formgebung für den Sinterkörper eine zylindrische Formgebung bevorzugt, wobei der Sinterkörper aus zwei hintereinanderliegenden, miteinander verbundenen und einen unterschiedlichen Durchmesser aufweisenden Zylindern besteht.In this case, a cylindrical shape is preferred for the sintered body, whereby the sintered body consists of two cylinders lying one behind the other and connected to one another and having a different diameter.
Der erste, schmalere Zylinder taucht mit seiner Stirnfläche als luftabgebende Fläche in das Medium der Mischkammer ein, während die Stirnseite des Sinterkörpers mit dem größeren Durchmesser von der Luft beaufschlagt wird.The first, narrower cylinder dips into the medium of the mixing chamber with its front surface as an air-releasing surface, while the front side of the sintered body with the larger diameter is exposed to the air.
In einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Neuerung ist es vorgesehen, daß der Sinterkörper aus einem einheitlichen, durchgehenden und nicht abgestuften Zylinderkörper besteht.In another embodiment of the present innovation, it is provided that the sintered body consists of a uniform, continuous and non-stepped cylinder body.
Die Luftbeladung erfolgt hierbei in der Mischkammer, wobei die Mischkammer ihrerseits verbunden ist über ihre zentrale Ausnehmung mit dem Mischkopf. In den Mischkopf läuft ein drehangetriebener Rührer und im Mischkopfbereich werden die beiden Komponenten "&Agr;-Komponente" und "B-Komponente" zugeführt.The air loading takes place in the mixing chamber, whereby the mixing chamber is in turn connected to the mixing head via its central recess. A rotary-driven stirrer runs into the mixing head and the two components "α component" and "B component" are fed into the mixing head area.
In axialer Verlängerung zu der zentralen Ausnehmung verengt sich die Ausnehmung zu einer Düsenöffnung, über welche dann der Schuß abgegeben wird.In axial extension to the central recess, the recess narrows to a nozzle opening through which the shot is then fired.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird hierbei mit einem Mediumdruck von 0 bis 10 bar gearbeitet, je nachdem, ob man den Klebstoff in eine Werkzeugform einspritzt oder drucklos über den Mischkopf abgeben will.In a preferred embodiment, a medium pressure of 0 to 10 bar is used, depending on whether the adhesive is to be injected into a tool mold or released without pressure via the mixing head.
Wenn drucklos gearbeitet wird, dann wird ein Luftdruck von mehr als 0When working without pressure, an air pressure of more than 0
- 6 bar bis zu einem Grenzwert von etwa 10 bar verwendet.- 6 bar up to a limit of about 10 bar.
Je nachdem, wie groß der Durchmesser des Sinterkörpers, d.h. also die Fläche der luftabgebenden Fläche des Sinterkörpers ist, werden mehr oder weniger Mikroperlen in das Medium eingeführt. Die Einführung der Mikroperlen hängt im übrigen von dem verwendeten Luftdruck und von der zugeführten Luftmenge ab.Depending on the diameter of the sintered body, i.e. the area of the air-releasing surface of the sintered body, more or fewer microbeads are introduced into the medium. The introduction of the microbeads also depends on the air pressure used and the amount of air supplied.
Als bevorzugtes Material für einen derartigen Sinterkörper werden Aluminium-Sinterkörper verwendet, mit Porengrößen von 20 bis 200 Mikrometer. Hierbei wird eine Material-Viskosität von 50 - 1.000.000 mPas vorausgesetzt.The preferred material for such a sintered body is aluminum sintered body with pore sizes of 20 to 200 micrometers. A material viscosity of 50 - 1,000,000 mPas is required.
Der Erfindungsgegenstand der vorliegenden Neuerung ergibt sich nicht nur aus dem Gegenstand der einzelnen Patentansprüche, sondern auch aus der Kombination der einzelnen Patentansprüche untereinander. Alle in den Unterlagen - einschließlich der Zusammenfassung offenbarten Angaben und Merkmale, insbesondere die in den Zeichnungen dargestellte räumliche Ausbildung werden als erfindungswesentlich beansprucht, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.The subject matter of the present innovation arises not only from the subject matter of the individual patent claims, but also from the combination of the individual patent claims with one another. All information and features disclosed in the documents - including the summary, in particular the spatial design shown in the drawings - are claimed as essential to the invention insofar as they are new individually or in combination compared to the prior art.
Im folgenden wird die Neuerung anhand von lediglich einen Ausführungsweg darstellende Zeichnungen näher erläutert. Hierbei gehen aus den Zeichnungen und ihrer Beschreibung weitere erfindungswesentliche Merkmale und Vorteile der Neuerung hervor.In the following, the innovation is explained in more detail using drawings that only show one way of carrying out the invention. The drawings and their descriptions reveal further features and advantages of the innovation that are essential to the invention.
Es zeigen:Show it:
Figur 1: Schnitt durch ein Mischkammer-Segment mit angesetztem Luftstutzen und Sinterkörper;Figure 1: Section through a mixing chamber segment with attached air nozzle and sintered body;
Figur 2: Schnitt durch das Mischkammer-Segment nach Figur 1.Figure 2: Section through the mixing chamber segment according to Figure 1.
Gemäss den Figuren 1 und 2 besteht das Mischkammer-Segment 1 aus einem rechteckförmigen Körper mit einer zentralen Ausnehmung 2, die radial außen in kleinere Ausnehmungen 3 übergeht.According to Figures 1 and 2, the mixing chamber segment 1 consists of a rectangular body with a central recess 2, which merges radially outward into smaller recesses 3.
Senkrecht zur Zeichenebene der Figur 1 sitzt auf diesem Mischkammer-Segment ein weiteres Segment, nämlich der Mischkopf, der nicht zeichnerisch dargestellt - den drehangetriebenen Rührer, die Komponenten-Zuläufe und das Komponentenventil aufweist.Perpendicular to the drawing plane of Figure 1, another segment sits on this mixing chamber segment, namely the mixing head, which - not shown in the drawing - has the rotary-driven stirrer, the component inlets and the component valve.
An einer Seite des Mischkammer-Segmentes 1 ist hierbei ein Anschlußblock 5 angeflanscht, an dem seinerseits ein Luftanschluß 4 einmündet. Der Luftanschluß 4 mündet in einen Anschlußkanal 11, in dessen Verlauf ein Sinterkörper 6 angeordnet ist. Der Sinterkörper 6 besteht in bevorzugter Ausführungsform aus einem zylindrischen Teil 7 mit einem größeren Durchmesser im Vergleich zu einem werkstoffeinstückig daran ansetzenden kleineren, zylindrischen Teil 8.A connection block 5 is flanged to one side of the mixing chamber segment 1, into which an air connection 4 opens. The air connection 4 opens into a connection channel 11, in the course of which a sintered body 6 is arranged. In a preferred embodiment, the sintered body 6 consists of a cylindrical part 7 with a larger diameter compared to a smaller, cylindrical part 8 attached to it in one piece.
Das zylindrische Teil 8 greift hierbei in einen Anschlußkanal 12 ein, welcher Anschlußkanal die Verbindung zwischen dem oberen Anschlußkanal 11 und der das Medium aufweisenden Mischkammer 13 bildet. Hierbei bildet die Stirnfläche des kleineren Teils 8 des Sinterkörpers 6 eine luftabgebende Fläche 10, die unmittelbar in den Mediumstrom hineinragt und von diesem berührt wird.The cylindrical part 8 engages in a connection channel 12, which connection channel forms the connection between the upper connection channel 11 and the mixing chamber 13 containing the medium. Here, the front surface of the smaller part 8 of the sintered body 6 forms an air-releasing surface 10, which protrudes directly into the medium flow and is touched by it.
Wird nun ein entsprechender Luftdruck auf den Luftanschluß 4 gegeben, dann strömt die Luft über die obere Fläche 9 des Sinterkörpers 6 durch diesen hindurch und tritt an der unteren, luftabgebenden Fläche 10 aus und somit in das in der Mischkammer 13 angeordnete Medium ein. Es erfolgt hiermit eine feinperlige Lufteinleitung in das Medium innerhalb der Mischkammer, wobei Mikroperlen erzeugt werden.If a corresponding air pressure is now applied to the air connection 4, then the air flows through the upper surface 9 of the sintered body 6 and exits at the lower, air-emitting surface 10 and thus into the medium arranged in the mixing chamber 13. This results in a fine bead of air being introduced into the medium within the mixing chamber, whereby microbeads are produced.
Die Perlengröße der Mikroperlen ergibt sich zum einen aus der Porengröße des Sinterkörpers, welche Porengröße möglichst klein gewählt werden soll, um möglichst kleine Perlen zu erzeugen und ferner ergibt sie sichThe pearl size of the microbeads is determined on the one hand by the pore size of the sintered body, which pore size should be chosen as small as possible in order to produce the smallest possible pearls and it is also determined
aus der Viskosität des verwendeten Mediums.from the viscosity of the medium used.
Gemäss Figur 2 setzt an das Mischkammer-Segment 1 ein weiteres Segment 14 an, welches in seiner zentralen Ausnehmung 15 die Auslaßdüse aufweisen kann.According to Figure 2, a further segment 14 is attached to the mixing chamber segment 1, which can have the outlet nozzle in its central recess 15.
Das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel ist lediglich ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel, wobei manigfache Abwandlungen möglich sind. Die Mischkammer kann aus einem einzigen Teil bestehen, d.h. also nicht aus verschiedenen Segmenten 1,14; ebenso ist es möglich, den Sinterkörper 6 als durchgehenden zylindrischen Körper auszubilden, ohne einen größeren Teil 7 und einen kleineren Teil 8 zu bilden.The embodiment described above is merely a preferred embodiment, with many modifications possible. The mixing chamber can consist of a single part, i.e. not of different segments 1, 14; it is also possible to form the sintered body 6 as a continuous cylindrical body without forming a larger part 7 and a smaller part 8.
Weiterhin ist vorstellbar, die Mischkammer direkt aus dem Sintermaterial herzustellen, wobei ein Entweichen der Luft über die Mischkammeraußenflächen durch eine geeignete Abdichtung verhindert wird.It is also conceivable to manufacture the mixing chamber directly from the sintered material, whereby the escape of air via the mixing chamber’s outer surfaces is prevented by a suitable seal.
Die vorliegend beschriebene Mischkammer ist zur Verarbeitung von Ein- oder Mehrkomponentengemischen geeignet, wobei sämtliche Medien bekannt sind, gleichgültig ob sie nun hochviskos oder niedrigviskos ausgebildet sind. Statt der Einbringung von Luft in Form von Mikroperlen in das Medium ist es vorgesehen, daß auch andere Gase eingebracht werden können, wie z.B. Edelgase und dergleichen mehr.The mixing chamber described here is suitable for processing single or multi-component mixtures, whereby all media are known, regardless of whether they are highly or low-viscosity. Instead of introducing air in the form of microbeads into the medium, it is intended that other gases can also be introduced, such as noble gases and the like.
1 Mischkammersegment1 mixing chamber segment
2 Ausnehmung2 recess
3 Ausnehmung3 Recess
4 Luftanschluß4 Air connection
5 Anschlußblock5 Connection block
6 Sinterkörper6 sintered bodies
7 Teil7 Part
8 Teil8 Part
9 Fläche (oben)9 Area (top)
10 Fläche (unten)10 Area (bottom)
11 Anschlußkanal11 Connection channel
12 "12 "
13 Mischkammer13 Mixing chamber
14 Segment14 Segment
15 Ausnehmung15 Recess
- 9 ZEICHNUNGS-LEGENDE - 9 DRAWING LEGEND
Claims (5)
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