EP0243426A1 - Vorrichtung und verfahren zum dosieren und mischen von zwei unterschiedlichen, pastösen oder niedrig bis höher viskosen massen - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zum dosieren und mischen von zwei unterschiedlichen, pastösen oder niedrig bis höher viskosen massen

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Publication number
EP0243426A1
EP0243426A1 EP86906315A EP86906315A EP0243426A1 EP 0243426 A1 EP0243426 A1 EP 0243426A1 EP 86906315 A EP86906315 A EP 86906315A EP 86906315 A EP86906315 A EP 86906315A EP 0243426 A1 EP0243426 A1 EP 0243426A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
mixing
masses
mixing chamber
drive shaft
screws
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP86906315A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Alfred Jun. Schmid
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Coltene Holding AG
Original Assignee
Coltene AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Coltene AG filed Critical Coltene AG
Publication of EP0243426A1 publication Critical patent/EP0243426A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B7/00—Mixing; Kneading
    • B29B7/30—Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices
    • B29B7/34—Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices
    • B29B7/38—Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices rotary
    • B29B7/40—Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices rotary with single shaft
    • B29B7/42—Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices rotary with single shaft with screw or helix
    • B29B7/426—Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices rotary with single shaft with screw or helix with consecutive casings or screws, e.g. for charging, discharging, mixing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F35/00—Accessories for mixers; Auxiliary operations or auxiliary devices; Parts or details of general application
    • B01F35/71—Feed mechanisms
    • B01F35/717—Feed mechanisms characterised by the means for feeding the components to the mixer
    • B01F35/7173—Feed mechanisms characterised by the means for feeding the components to the mixer using gravity, e.g. from a hopper
    • B01F35/71731—Feed mechanisms characterised by the means for feeding the components to the mixer using gravity, e.g. from a hopper using a hopper

Definitions

  • the invention relates to a device and a method for dosing and mixing two different, pasty or low to higher viscous masses, comprising two storage containers for the two masses, a device for simultaneously conveying the masses from the storage containers into a mixing chamber and a device for mixing of the two masses in the mixing chamber, the mixing device and the mixing chamber possibly being designed to be removable as a disposable part.
  • the object of the present invention is to provide an apparatus and a method for mixing and dosing two different masses, the mixing and dosing of the two masses being simpler, i.e. with less mechanical effort, an exact dosing of the two masses is possible, possibly by changing the mixing ratio within desired limits, and the mixing of the two masses takes place under conditions so mild that in the case of thermosetting masses not by supplying too much mechanical energy converted into heat leads to premature hardening of the masses.
  • the device of the type mentioned which is characterized in that the device for conveying and metering the two masses are arranged on a common drive shaft, provided with opposing webs and optionally present in separate housings.
  • the invention further relates to a method for dosing and mixing two different, pasty or low to highly viscous masses, by simultaneously dispensing the masses stored separately in two storage containers into a common mixing chamber, mixing the masses in the mixing chamber and pressing them out of the mixing chamber, whereby this is characterized in that the two masses are introduced in a metering manner into the mixing chamber by means of two screws arranged on a common drive shaft, provided with opposing webs and optionally in separate housings.
  • the advantages of the device according to the invention and the method according to the invention are first of all that only one drive is required to convey and dose the two different masses to be mixed with one another, this drive advantageously also driving the mixing device in addition to the metering device. Since the metering device, ie the screws arranged on a common drive shaft, is only rotated relatively slowly when metering the two masses into the mixing chamber, the mixing device, ie the stirrer, is also only rotated at a slow speed in the mixing chamber, but it should for this reason be specially designed to enable mixing even at a relatively low stirring speed, as a result of which excessive heating due to the destruction of the mechanical stirring energy supplied is reliably prevented from premature curing in the case of mutually reactive compositions.
  • a further advantage of the device and the method according to the invention is therein see that not only with pasty masses, but also with viscous masses, ie viscous masses, for example with the consistency of viscous honey, can still be dosed perfectly in precisely controlled mixing ratios, i.e. a mixing ratio of 1: 1 in volume can also exactly with such viscous or viscous masses.
  • Another advantage of the device according to the invention and the method according to the invention can be seen in the fact that simple cartridges can be used as storage containers for the two different masses, optionally with a spring-loaded plunger movable therein or with a vented screw cap.
  • Another advantage is that because of the precise metering by the two screws arranged on a drive shaft, no particularly high pressure has to be exerted on the storage containers, so that the storage containers can consist of inexpensive materials, since they are not deformed when the device according to the invention is used .
  • an automatic shut-off device is provided in the passage from the screw housing to the mixing chamber in order to prevent the to avoid flowable masses under gravity in the mixing chamber in the long run.
  • a shut-off device can be, for example, a spring-loaded ball or plate arranged in a suitable seat.
  • the dosage ratio of the two masses can be varied within wide limits, e.g. from 1:20 to 20: 1. However, the dosage ratio is usually 1: 1 to 1:10, e.g. with hardening masses.
  • the metering ratio can be set once by using screws with webs arranged with different pitches or screws with different depths of the screw flights, according to an advantageous
  • Embodiments are provided for setting the dosing ratio, in particular for fine adjustment of the dosing ratio, control elements such as adjusting screws or valves in the feed channels for the masses from the screw housing to the mixing chamber.
  • the feed channels for the two different masses to the mixing chamber can have different diameters, either in order to adapt to the viscosity of the two masses, which can be the same or different, or in the case of mixing ratios which differ from 1: 1 to allow the masses to pass properly into the mixing chamber.
  • the drive of the two screws is on the common one
  • Mixing device is rotated relatively slowly.
  • This drive can either be operated manually, for example by means of a crank, or the drive can also be carried out by means of a motor, preferably an electric motor, in which case a suitably reduced gear can be arranged between the motor and the drive shaft.
  • the rotational speed of the drive shaft can be regulated by suitable control elements and, if necessary, also measured and, if desired, displayed.
  • an advantage of the mixing device according to the invention is that in the
  • Heating in the mixing chamber is avoided so that the mass does not harden prematurely, ie in order to achieve a sufficiently long pot life.
  • a catalyst there is a chemical reaction between reactive group-containing monomers or incompletely converted oligomers or polymers and another component.
  • Such systems are sensitive to the addition of catalyst and require particularly precise maintenance of the mixing ratio of the two components, which could result in metering problems. In such systems, however, mixing should also take place quickly, homogeneously and also free of bubbles.
  • the stirrer In order to achieve this perfect mixing at a relatively low rotational speed of the mixing device, ie a stirrer, the stirrer according to a preferred embodiment consists of a stripping stirrer which abuts the walls of the mixing chamber and strips off adhering masses and, through its shape, into the center of the mixing chamber promoted.
  • vanes which are statically fastened in the mixing chamber are also present and which are more attached to the center of the mixing chamber.
  • these blades are also fastened to the rotating mixing device and have such a shape that the mass to be mixed and stripped by the wipers from the mixing chamber wall are kneaded together, so to speak, in the inner part of the mixing chamber, so that this central one too Zone of the mixing chamber is used as a mixing zone.
  • these embodiments there is a mixing of the masses possible, in which the mix experiences maximum turbulence with as little energy loss as possible due to internal friction, without too fast rotation of a conventional stirrer generating excessive internal friction, which could lead to premature hardening of the mass or the output quantity by lowering the flow resistance , if the mixed mass becomes thinner due to the added heat, could be increased.
  • the mixing device ie the mixing tool
  • the turbulence should be increased as much as possible, even at a low rotational speed of the mixing device, in such a way that material conveyance to the center is supported, with material return possibly also taking place against the general flow direction of the mass in the mixing chamber.
  • an optimal ratio of the mixing movements to the quantity conveyed can be set. It goes without saying that the rotational speed of the screws on the one hand and the rotational speed of the mixing device on the other hand do not have to be the same, but can also be in a predetermined relationship to one another by means of a mechanical coupling known per se.
  • the mixing chamber and the mixing device are advantageously designed as a disposable part, in particular this is necessary in the case of masses reacting with one another, since the remnants of the masses mixed with one another harden in the mixing chamber and mixing device and reuse of the mixing device into one would not be possible later after curing.
  • the mixing device with the help of an easy-to-solve attachment, for. B. attached by means of a bayonet lock, as described in the aforementioned EP 0 087 029.
  • the stirring device is detachable-attached to the drive shaft, z. B. by plugging onto a square shaft.
  • a suitable seal e.g. B. be attached by means of an O-ring.
  • the fit can also be designed such that the seal is self-sufficient.
  • a seal, for. B. provided by means of an O-ring.
  • this hand crank is non-positively coupled to the drive shaft such that this drive shaft can only be rotated in one direction, namely in the direction in which the metering and mixing of the two Masses are done. This avoids that already mixed mass is sucked back into the feed channels by accidental or unintentional turning backwards of the hand crank, whereby in the case of curable mass a hardening and thus a blockage in the feed channels could be brought about.
  • the hand crank is non-positively connected to the drive shaft via a device acting as a freewheel, so that the hand crank, if it is not in a position with the lowest center of gravity after the end of a metering and mixing process, automatically in this position with the lowest center of gravity passes, ie is not rotated backwards by gravity.
  • the mixing chamber is provided with cams which engage in the coupling bayonet for attachment to the mixing device, as a result of which the mixing chamber is prevented from rotating during the mixing process.
  • the mixing chamber is arranged with an inclination of the outlet opening downwards, which inclination can be 15 ° to 40 °. This has the advantage that, for example, a vessel or a spoon can be filled more easily with the mixed mass.
  • the mixing chamber has an attachment at the outlet end, on which, for. B. a syringe to be filled with the mixed mass, can be attached.
  • a syringe to be filled with the mixed mass can be attached.
  • the storage containers for the two to be dosed and ver mixing masses of cartridges that are sealed until use.
  • Such cartridges can have a closed approach for placement on the device, which is opened before placement, e.g. B. by cutting, also at the other end a movable, acting as a piston cap, which is automatically pulled down when removing mass from the cartridge when the device is actuated.
  • the mixing device is provided with further wipers which wipe the two different masses emerging from the two feed channels of the cold part from this holding part and also directly at the outflow openings, i. H. rest on the holding part, so that when the mixing device rotates and this stripping takes place, the two masses are mixed immediately.
  • the mixing device consists of cams which are formed on a tube which is closed on one side, this closed tube with the cams and the aforementioned wipers being particularly advantageous and intensive over relatively short distances for the masses emerging from the feed channels Mixing of the two masses results, and allows a small dead space between the mixing chamber and the mixing device.
  • the mixing device also carries wipers at the end facing the outflow opening of the mixing chamber, as a result of which the mixture of the mass can be more easily pressed out of the mixing chamber.
  • the wipers which abut the holding part and sweep over the two feed channels on the holding part, are “propeller-like”, so that this further promotes the masses to be mixed through the mixing chamber.
  • This has the advantage that the conveying force to be applied by the two screws is reduced by such "propeller-shaped" wipers. This can be achieved in that the
  • the wipers provided at the outlet end of the mixing chamber can be “propeller-like”, that is to say arranged at an angle to the longitudinal axis of the mixing chamber.
  • the device can be processed from values of approximately 20,000 cps for low-viscosity compositions to values of approximately 10 6 cps for higher-viscosity compositions, the viscosity values being measured with a Brookfield viscometer at 23 ° C.
  • FIG. 2 shows a cross section through FIG. 1, the central regions of FIG. 1 being shown as a whole for clarification, i.e. in different cutting planes;
  • FIG. 4 the mixing device shown in FIG. 3 in section within a mixing chamber
  • the mixing device and the mixing chamber are inclined downwards at 30, the mixing chamber has an attachment for fitting a syringe and has cams to prevent the mixing chamber from rotating.
  • FIG. 7 shows a further embodiment in which the hand crank is coupled to the drive shaft by means of a freewheel and the storage container bears a cap as a closure;
  • FIG. 8 shows an embodiment of the mixing device in which there are wipers abutting the holding part and wipers abutting the outflow end of the mixing chamber;
  • Fig. 9 in an enlarged view the propeller-shaped 'configuration of the wipers, which rest on the holding part and the outflow end.
  • the device according to the invention is shown in supervision from the front.
  • the two housings 4, 5 there are the two screws 6, 7 on the drive shaft 1, which are provided with opposing webs 2, 3.
  • the two housings 4, 5 are made from one part.
  • the seal 8 which is shown in the upper part as a lip seal 8, while in the lower part of FIG. 1 this seal is shown as an O-ring 9.
  • the two storage containers 20, 21 for the two different masses to be metered and mixed are located on the two housings 4, 5.
  • the screws 6, 7 have screw cores that rise, ie, conically increase in the direction of conveyance, as a result of which the delivery rate is given.
  • the mixing chamber 12 is removable, ie is designed as a disposable part, as will be described in more detail with reference to FIG. 2.
  • the mixing chamber 12 is carried by the holding part 22, in which the feed channels 10, 11 are also partially formed. With 17 the mixing device is designated.
  • FIG. 2 shows a section approximately through the center of the device according to FIG. 1, several levels being shown here in order to reproduce all the details.
  • the supply channels 10, 11 lead from the housings 4, 5 into the holding part 22 for the mixing chamber 12 and the mixing device 17.
  • a gear wheel 15 is located on the drive shaft 1 outside the housing 4, which meshes with the gear wheel 16 and drives the shaft 23.
  • the bevel gear 24, which is in engagement with the bevel gear 25, is located on this shaft 23.
  • the shaft 26 is driven via the bevel gear 25 to drive the mixing device, which is not shown in FIG. 2 for the sake of clarity.
  • the free end of the shaft 26 is designed as a square on which the mixing device 17 can be attached.
  • the mixing chamber 12, which advantageously consists of plastic, has the outflow opening 27.
  • FIG. 3 shows an embodiment of a mixing device 17.
  • This has the recess 28 into which the free end of the shaft 26 is inserted when plugged on.
  • the mixing device 17 also has lateral cutouts 29 and 30, which are each offset from one another.
  • the mixing device 17 has dimensions such that it can be inserted straight into the mixing chamber 12, ie that the gap between the parts of the mixing device 17 projecting outwards and the inner wall of the mixing chamber 12 is as small as possible.
  • the mixing device 17 of FIGS. 3 and 4, FIG. 4 being a section through the embodiment shown in FIG. 3, also has vanes 19 arranged in the center, which in the embodiment shown are arranged obliquely to the axis of rotation and intimate mixing of the masses even in the central zones within ensure the mixing chamber. 4, the mixing chamber 12 is also shown.
  • FIG. 5 shows a further embodiment of a mixing device 17 in a mixing chamber 12, wipers 18 being provided on the outer edges of the mixing device 17, which wipe the masses off the inner wall of the mixing chamber 12.
  • the direction of rotation is shown by an arrow.
  • FIG. 6 which essentially corresponds to the arrangement according to FIG. 2, the mixing device 17, the holding part 22 and the mixing chamber 12 are inclined downwards at about 30 degrees. This is achieved in that the housings 4 and 5 have a trapezoidal cross section. Furthermore, the mixing chamber has at its outflow opening 27 an extension 31, on which a syringe or a hose can be placed to hold the mixed mass.
  • FIG. 6 also shows the embodiment in which twisting or rotation of the mixing chamber 12 during the mixing process is avoided by the fact that the mixing chamber has cams 33 which cut into corresponding sections of a - not shown in FIG. 6 - Bayonet nut can come into engagement.
  • FIG. 7 shows the embodiment with a hand crank and freewheel.
  • the crank handle 34 fastened on the drive shaft 1 drives the gear wheel 15, which has suitable circular cutouts 40 into which the ball 39 movable in the oblique cage-like part 35 can come into engagement.
  • This is turning the hand crank 34 is only possible in one direction, because when the hand crank 34 rotates in the opposite direction, that is to say when it rotates backwards, the ball 39 engages in the depression 40 and the ball 39 runs up on the inclined plane of the cage-like part 35 to block such a backward movement is effected.
  • another freewheel device e.g. B. a ratchet mechanism can be provided.
  • FIG. 7 also shows the embodiment of the device in which the storage container has the shape of a cartridge 36, this cartridge 36 being attached to the housing 4 by means of an attachment on the lower part 38, for. B. screwed on, and the cartridge is closed from the atmosphere by means of a cover 37 slidably arranged in the cartridge 36.
  • the supply of the device according to the invention with the two masses to be metered and mixed is particularly easy to achieve.
  • the mixing device 17 is formed from a closed tube 42, which is closed at the end facing the outflow opening 27.
  • the other end of this tube has e.g. a square, so that it can be plugged onto the free end of the shaft 26.
  • This closed tube 42 has cams 43.
  • the free space between the mixing chamber 12 and the mixing device 17 in the form of the tube 42 with the cams 43 is relatively small, so that the losses in mixed masses are relatively small.
  • the mixed mass which is located in this dead space between the mixing chamber 12 and the closed tube 42, hardens and is also discarded when the mixing device and mixing chamber, which is designed as a disposable part, is changed, i.e. is lost.
  • this dead space is as small as possible.
  • the wipers 45 provided at the outlet end 46 likewise bring about a further reduction in this dead space.
  • the wipers 41 and 46 of the mixing device 17, which is in the form of a closed tube 42, are “propeller-like”, ie these wipers are arranged obliquely with respect to the direction of the shaft 26, so that when the Mixing device 17 and thus also the scraper 41, the masses emerging from the feed channels 10 and 11 are moved in the direction of the outflow opening 27. This is done a relief of the delivery force to be exerted by the screws 8, 9 or the delivery pressure, by means of which the masses are ultimately also pressed out of the outlet opening 27.
  • a further support of this conveying effect is achieved in that the wipers 45 at the outlet end 46 of the mixing chamber 12 are also "propeller-like", ie also have a previously mentioned inclined surface, so that the conveying of the finished mixture from the outlet opening 27 is supported.

Description

Bezeichnung:
Vorrichtung und Verfahren zum Dosieren und Mischen von zwei unterschiedlichen, pastösen oder niedrig bis höher viskosen Massen ----------------------------------------------------------------------------------
Beschreibung:
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Dosieren und Mischen von zwei unterschiedlichen, pastösen oder niedrig bis höher viskosen Massen, umfassend zwei Vorratsbehälter für die beiden Massen, eine Einrichtung zur gleichzeitigen Förderung der Massen aus den Vorratsbehältern in eine Mischkammer und eine Einrichtung zum Vermischen der beiden Massen in der Mischkammer, wobei Mischeinrichtung und Mischkammer gegebenenfalls abnehmbar als Wegwerfteil ausgebildet sind.
Aus der europäischen Patentanmeldung 83.101.068.1, Veröf fentlichungs-Nr . 0 087 029 A1 , ist eine Vorrichtung zum Mischen von Dentalmassen bekannt, bei welcher zwei unterschiedliche, pastöse oder niedrig bis höher viskose Massen aus zwei Vorratsbehältern gleichzeitig in einen Mischkopf dosierend eingespeist und hierin vermischt werden. Der Mischkopf mit dem hierin angeordneten Rührer ist hierbei als Wegwerfteil ausgebildet. Weiterhin ist aus der US-Patentschrift 3 767 085 eine ähnliche Vorrichtung bekannt, wobei hier die beiden unterschiedlichen Massen aus zwei Kartuschen ebenfalls in einen Mischer, der als Wegwerfteil ausgebildet sein kann, dosierend eingespeist und hierin vermischt werden. Bei diesen beiden vorbekannten Vorrichtungen sind die beiden unterschiedlichen Massen, welche zusammengemischt werden sollen, in Patronen enthalten und können durch eine gekoppelte Doppelkolbenvorrichtung ausgepreßt werden. In der europäischen Patentanmeldung ist noch eine andere Ausführungsform gezeigt, gemäß der die in zwei tubenartigen Behältern enthaltenen unterschiedlichen Massen durch Zusammenquetschen der Tuben ausgepreßt werden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer Vorrichtung und eines Verfahrens zum Mischen und Dosieren von zwei unterschiedlichen Massen, wobei das Mischen und Dosieren der beiden Massen einfacher, d.h. mit weniger mechanischem Aufwand, erfolgt, ein exaktes Dosieren der beiden Massen, gegebenenfalls unter Veränderung des Mischungsverhältnisses innerhalb gewünschter Grenzen möglich ist und wobei das Vermischen der beiden Massen unter so milden Bedingungen erfolgt, daß im Fall von in der Wärme aushärtenden Massen nicht durch Zuführung von zuviel mechanischer, in Wärme umgewandelter Energie ein vorzeitiges Aushärten der Massen erfolgt.
Zur Lösung dieser Aufgabe dient die Vorrichtung der genannten Art, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die Einrichtung zum Fördern und Dosieren der beiden Massen auf einer gemeinsamen Antriebswelle angeordnete, mit gegenläufigen Stegen versehene und gegebenenfalls in getrennten Gehäusen vorliegende Schnecken sind.
Vorteilhafte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in den Patentansprüchen 2 bis 12 näher erläutert. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Dosieren und Mischen von zwei unterschiedlichen, pastösen oder niedrig bis höher viskosen Massen , durch gleichzeitige Abgabe der getrennt in zwei Vorratsbehältern aufbewahrten Massen in eine gemeinsame Mischkammer, Vermischen der Massen in der Mischkammer und Auspressen aus der Mischkammer, wobei dieses dadurch gekennzeichnet ist, daß die beiden Massen mittels zwei auf einer gemeinsamen Antriebswelle angeordneten, mit gegenläufigen Stegen versehenen und gegebenenfalls in getrennten Gehäusen vorliegenden Schnecken in die Mischkammer dosierend eingeführt werden.
Die Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung und des erfindungsgemäßen Verfahrens liegen zunächst darin, daß zur Förderung und Dosierung der beiden unterschiedlichen, miteinander zu vermischenden Massen nur ein einziger Antrieb erforderlich ist, wobei dieser Antrieb vorteilhafterweise neben der Dosiereinrichtung auch noch die Mischeinrichtung antreibt. Da die Dosiereinrichtung, d.h. die auf einer gemeinsamen Antriebswelle angeordneten Schnecken beim Eindosieren der beiden Massen in die Mischkammer nur relativ langsam gedreht wird, wird die Mischeinrichtung, d.h. der Rührer, in der Mischkammer ebenfalls nur mit geringer Geschwindigkeit gedreht, er soll jedoch aus diesem Grunde besonders ausgestaltet sein, um eine Vermischung auch bei relativ niedriger Rührgeschwindigkeit zu ermöglichen, wodurch eine übermäßige Erwärmung durch Vernichtung von zugeführter mechanischer Rührenergie damit ein vorzeitiges Aushärten im Fall von miteinander reaktionsfähigen Massen, sicher, vermieden wird. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung und des erfindungsgemäßen Verfahrens ist darin zu sehen, daß nicht nur bei pastösen Massen, sondern auch bei viskosen Massen, d.h. zähflüssigen Massen, z.B. mit der Konsistenz von zähflüssigem Honig, noch einwandfrei in genau geregelten Mischungsverhältnissen dosiert werden kann, d.h. ein Mischungsverhältnis von beispielsweise 1:1 in Volumen kann exakt auch bei solchen viskosen oder zähflüsigen Massen eingehalten werden. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung und des erfindungsgemäßen Verfahrens ist darin zu sehen, daß als Vorratsbehälter für die beiden unterschiedlichen Massen einfache Kartuschen, gegebenenfalls mit einem hierin beweglichen, federbelasteten Stempel oder einem belüfteten Schraubdeckel verwendet werden können. Wegen der einfachen Ausgestaltung dieser Vorratsbehälter für die Massen sind keinerlei Spezialeinrichtungen zur Abfüllung solcher Vorratsbehälter erforderlich, beispielsweise können solche Vorratsbehälter auf Tubenautomaten abgefüllt werden. Weiterhin ist es auch möglich, daß die Vorratsbehälter im Fall von noch fließfähigen, viskosen Massen aus Nachfüllbehältern aufgefüllt werden.
Ein weiterer Vorteil ist, daß wegen der genauen Dosierung durch die beiden auf einer Antriebswelle angeordneten Schnecken kein besonders hoher Druck auf die Vorratsbehälter ausgeübt werden muß, so daß die Vorratsbehälter aus preiswerten Materialien bestehen können, da sie bei der Anwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung nicht verformt werden.
Im Fall von fließfähigen,/insbesondereniebriger viskosen Massen kann es vorteilhaft ein, wenn in dem Durchtritt von dem Schneckengehäuse zu der Mischkammer eine selbsttätig absperrende Einrichtung vorgesehen ist, um ein Herausfließen der fließfähigen Massen unter Schwerkraft in die Mischkammer auf Dauer zu vermeiden. Eine solche Absperrvorrichtung kann beispielsweise ein in einem passenden Sitz angeordnete, federbelastete Kugel oder Platte sein.
Das Dosierverhältnis der beiden Massen kann in weiten Grenzen variiert werden, z.B. von 1:20 bis 20:1. Üblicherweise beträgt das Dosierverhältnis jedoch 1:1 bis 1:10, z.B. bei aushärtenden Massen. Das Dosierverhältnis kann einmal dadurch eingestellt werden, daß Schnecken mit mit unterschiedlicher Steigung angeordneten Stegen oder Schnecken mit unterschiedlichen Tiefen der Schneckengänge verwendet werden, gemäß einer vorteilhaften
Ausführungsform sind jedoch zur Einstellung des Dosierverhältnisses, insbesondere zur Feineinstellung des Dosierverhältnisses Steuerorgane wie Stellschrauben oder Ventile in den Zuführkanälen für die Massen von dem Schneckengehäuse zu der Mischkammer vorgesehen.
Im Fall von miteinander reagierenden Massen ist es im Fall von Massen, welche schon bei Normaltemperatur nach relativ kurzer Zeit, z.B. in Minuten oder Stunden aushärten, erforderlich, daß eine Abdichtung zwischen den beiden Gehäusen der Schnecke und der Antriebswelle vorhanden ist, damit die beiden Massen erst in der Mischkammer miteinander in Berührung kommen. Im Fall von chemisch bei Normaltemperatur, d.h. Zimmertempeatur, nicht reaktionsfähigen Massen oder von Massen, welche überhaupt nicht miteinander reagieren, kann auf eine solche Abdichtung verzichtet werden. Vorteilhafterweise besteht die Abdichtung aus einem O-Ring, welcher zwischen den beiden Gehäusen bzw. Gehäuseteilen für die beiden Schnecken angeordnet ist. Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform können die Zuführkanäle für die beiden unterschiedlichen Massen zu der Mischkammer unterschiedliche Durchmesser aufweisen, entweder um eine Anpassung an die Viskosität der beiden Massen, welche gleich oder verschieden sein kann, zu erreichen, oder um bei von 1:1 abweichenden Mischungsverhältnissen einen einwandfreien Durchtritt der Massen in die Mischkammer zu ermöglichen.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Antrieb der beiden Schnecken auf der gemeinsamen
Antriebswelle und der Antrieb der Mischeinrichtung, d.h. des Rührers miteinander gekoppelt, so daß die
Mischeinrichtung relativ langsam gedreht wird. Es kann jedoch auch ein getrennter Antrieb für die Mischeinrichtung neben dem Antrieb für die beiden Schnecken vorhanden sein. Dieser Antrieb kann entweder von Hand, beispielsweise mittels einer Kurbel, betätigt werden, oder der Antrieb kann auch mittels eines Motors, vorzugsweise eines Elektromotors erfolgen, wobei in einem solchen Fall zwischen dem Motor und der Antriebswelle ein geeignet untersetztes Getriebe angeordnet sein kann.
Durch geeignete Steuerorgane kann die Umdrehungsgeschwindigkeit der Antriebswelle geregelt und gegebenenfalls auch gemessen und gewünschtenfalls angezeigt werden.
Wie bereits zuvor beschrieben, ist ein Vorteil der erfindungsgemäßen Mischeinrichtung, daß bei in der
Wärme oder insbesondere auch bei Zimmertemperatur miteinander reaktionsfähigen Massen eine zu starke
Erwärmung in der Mischkammer vermieden wird, damit nicht ein vorzeitiges Aushärten der Masse erfolgt, d.h. um eine ausreichend lange Toüfzeit zu erreichen. Dies gilt insbesondere für sogenannte Zweikomponentenmassen, wobei mindestens eine der Komponente einen Katalysator enthält. Bei solchen Massen erfolgt eine chemische Reaktion zwischen reaktionsfähige Gruppen enthaltenden Monomeren oder nicht vollständig umgesetzten Oligomeren oder Polymeren und einer weiteren Komponente. Solche Systeme sind empfindlich gegenüber der Katalysatorzugabe und erfordern eine besonders genaue Einhaltung des Mischungsverhältnisses der beiden Komponenten, wobei sich Dosierungsprobleme ergeben könnten. Weiterhin soll bei solchen Systemen das Vermischen jedoch schnell, homogen und auch blasenfrei erfolgen.
Um diese einwandfreie Vermischung bei relativ geringer Umdrehungsgeschwindigkeit der Mischeinrichtung, d.h. eines Rührers, zu erreichen, besteht der Rührer gemäß einer bevorzugten Ausführungsform aus einem Abstreifrührer, welcher an die Wände der Mischkammer anstößt und hieran haftende Massen abstreift und durch seine Form in das Zentrum der Mischkammer befördert. Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind neben solchen Abstreifern, welche an die Mischkammerwand anliegen, noch statisch in der Mischkammer befestigte Flügel vorhanden, welche mehr zum Zentrum der Mischkammer hin befestigt sind. Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind diese Flügel ebenfalls an der sich drehenden Mischeinrichtung befestigt und besitzen eine solche Form, daß die zu mischende und von den Abstreifern von der Mischkammerwand abgestreifte Masse im inneren Teil der Mischkammer noch sozusagen miteinander verknetet werden, so daß auch diese zentrale Zone der Mischkammer als Mischzone ausgenutzt wird. Bei diesen Ausführungsformen ist ein Mischen der Massen möglich, bei welchem das Mischgut eine maximale Turbulenz bei möglichst geringem Energieverlust durch innere Reibung erfährt, ohne daß ein zu schnelles Rotieren eines üblichen Rührers eine zu hohe innere Reibung erzeugt, wodurch ein vorzeitiges Aushärten der Masse erfolgen könnte oder auch die Ausgabemenge durch Erniedrigung des Durchflußwiderstandes, falls die vermischte Masse durch die zugeführte Wärme dünnflüssiger wird, erhöht werden könnte. Besonders vorteilhaft ist, wenn dem freien Durchfluß einer pastösen Masse von den Zuführkanälen zu der Ausgabeöffnung der Mischeinrichtung ein möglichst geringer Widerstand entgegengesetzt wird. Aus diesem Grunde soll die Mischeinrichtung, d.h. das Mischwerkzeug, die zentrale Achse der Mischkammer nur zum kleineren Teil belegen und es ist von Bedeutung, daß die Wände der Mischkammer saubär abgewischt werden. Weiterhin soll die Turbulenz selbst bei geringer Umdrehungsgeschwindigkeit der Mischeinrichtung möglichst erhöht werden,und zwar so, daß eine Materialförderung zum Zentrum hin unterstützt wird, wobei gegebenenfalls auch eine Materialrückförderung gegen die allgemeine Fließrichtung der Masse in der Mischkammer erfolgt.
Bei der Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei welcher der Antrieb der beiden Schnecken auf der Antriebswelle und der Mischeinrichtung miteinander gekoppelt sind, kann ein optimales Verhältnis der Mischbewegungen zu der geförderten Menge eingestellt werden. Dabei ist selbstverständlich, daß die Umdrehungsgeschwindigkeit der Schnecken einerseits und die Umdrehungsgeschwindigkeit der Mischeinrichtung andererseits nicht gleich sein müssen, sondern auch mittels einer an sich bekannten, mechanischen Kopplung in einem vorbestimmten Verhältnis zueinander stehen können. Die Mischkammer und die Mischeinrichtung, d. h. der eigentliche Rührer, sind vorteilhafterweise als Wegwerfteil ausgebildet, insbesondere ist dies im Fall von miteinander reagierenden Massen erforderlich, da die in der Mischkammer und Mischeinrichtung verbleibenden Reste der miteinander vermischten Massen aushärten und eine erneute Benutzung der Mischeinrichtung zu einem späteren Zeitpunkt nach dem Aushärten nicht mehr möglich wäre. Vorteilhafterweise ist die Mischeinrichtung mit Hilfe einer einer einfach zu lösenden Befestigung, z. B. mittels einer Bajonettverriegelung angebracht, wie dies in der zuvor genannten EP 0 087 029 beschrieben ist.
Die Rühreinrichtung ist hierbei auf der Antriebswelle abkoppelbar-angebracht, z. B. durch Aufstecken auf eine Vierkantwelle. Zwischen Mischkammer und der Befestigung hierfür kann eine geeignete Abdichtung, z. B. mittels eines O-Ringes angebracht werden. Bei Teilen aus Kunststoff kann die Passung jedoch auch so ausgebildet sein, daß die Abdichtung von selbst gegeben ist. Vorteilhafterweise ist jedoch um die Antriebswelle für die Mischeinrichtung zu deren Gehäuse hin eine Abdichtung, z. B. mittels O-Ring vorgesehen.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform, bei der die Vorrichtung mittels einer Handkurbel angetrieben wird, ist diese Handkurbel mit der Antriebswelle kraftschlüssig so gekoppelt, daß diese Antriebswelle nur in einer Richtung gedreht werden kann, nämlich in der Richtung, in der das Dosieren und Mischen der beiden Massen erfolgt. Hierdurch wird vermieden, daß durch zufälliges oder unbeabsichtigtes Rückwärtsdrehen der Handkurbel bereits vermischte Masse wieder in die Zuführungskanäle zurückgesaugt wird, wodurch im Fall von aushärtbarer Masse eine Aushärtung und damit eine Verstopfung in den Zuführungskanälen bewirkt werden könnte. Bei einer solchen Ausführunsform ist die Handkurbel mit der Antriebswelle über eine als Freilauf wirkende Einrichtung kraftschlüssig verbunden, so daß die Handkurbel, falls sie nach Beendigung eines Dosier- und Mischvorganges nicht in einer Lage mit tiefstliegendem Schwerpunkt vorliegt, von selbst in diese Lage mit tiefstliegendem Schwerpunkt übergeht, d. h. nicht durch die Schwerkraft rückwärts gedreht wird.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Mischkammer mit Nocken versehen, die in das Überwurfbajonett zur Befestigung an der Mischeinrichtung eingreifen, wodurch ein Mitdrehen der Mischkammer während des Mischvorganges vermieden wird.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Mischkammer mit einer Neigung der Austrittsöffnung nach unten angeordnet, wobei diese Neigung 15º bis 40º betragen kann. Hierdurch ist der Vorteil gegeben, daß beispielsweise ein Gefäß oder ein Löffel mit der vermischten Masse leichter gefüllt werden kann.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Mischkammer am Austrittsende einen Ansatz auf, auf welchen z. B. eine Spritze, die mit der vermischten Masse gefüllt werden soll, aufgesteckt werden kann. Versuche haben gezeigt, daß sich eine aufgesteckte Spritze sehr leicht mit einer vermischten Masse füllen läßt. Dies ist insbesondere im Fall von Abdruckmassen für Dentalzwecke vorteilhaft, insbesondere bei Silikonmassen.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die Vorratsbehälter für die beiden zu dosierenden und zu ver mischenden Massen Kartuschen, die bis zum Gebrauch versiegelt sind. Solche Kartuschen können einen verschlossenen Ansatz zum Aufsetzen auf die Vorrichtung besitzen, der vor dem Aufsetzen geöffnet wird, z. B. durch Abschneiden, ferner am anderen Ende eine bewegliche, als Kolben wirkende Kappe, die bei der Entnahme von Masse aus der Kartusche bei Betätigung der Vorrichtung, selbsttätig nach unten gezogen wird.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Mischeinrichtung mit weiteren Abstreifern versehen, welche die beiden verschiedenen, aus den beiden Zuführkanälen des Kalteteiles austretenden Massen von diesem Halteteil und auch unmittelbar an den AusflußÖffnungen abstreifen, d. h. an dem Halteteil anliegen, so daß beim Rotieren der Mischeinrichtung und diesem Abstreifen eine sofortige Vermischung der beiden Massen erfolgt.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsforin besteht die Mischeinrichtung aus Nocken, die auf einem / einseitig geschlossenen Rohr ausgebildet sind, wobei dieses geschlossene Rohr mit den Nocken und den zuvorgenannten Abstreifern für die aus den Zuführkanälen austretenden Massen eine besonders vorteilhafte und auf relativ kurzen Wegstrecken mögliche, intensive Vermischung der beiden Massen ergibt, sowie einen geringen Totraum zwischen Mischkammer und Mischeinrichtung ermöglicht. Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform trägt die Mischeinrichtung auch an den der Ausflußöffnung der Mischkammer zugewandten Ende Abstreifer, wodurch ein leichteres Auspressen der Mischung der Masse aus der Mischkammer möglich wird. Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die Abstreifer, welche an dem Halteteil anliegen und die beiden Zuführkahäle am Halteteil überstreichen, "propellerartig" ausgebildet, so daß hierdurch eine weitere Förderung der zu vermischenden Massen durch die Mischkammer gegeben ist. Dies weist den Vorteil auf, daß durch solche "propellerförmigen" Abstreifer die von den beiden Schnecken aufzubringende Förderkraft vermindert wird. Dies kann dadurch erreicht werden, daß die
Flächen dieser Abstreifer schräg zur Längsachse der Mischeinrichtung, d. h. zur Rotationsachse, ausgebildet werden und nicht in einem Winkel von 90º zu dieser Längsachse, wobei die Schrägung so angeordnet ist, daß bei Rotation der Mischeinrichtung eine Förderwirkung auf die Massen bzw. die bereits erfolgte Mischung der Massen in Richtung auf das Austrittsende der Mischung der Massen aus der Mischkammer ausgeübt wird.
Ebenso können gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform die am Austrittsende der Mischkammer vorgesehenen Abstreifer "propellerartig" ausgebildet sein, d. h. schräg zur Längsachse der Mischkammer angeordnet sein.
Die Viskosität der Massen, die in der erfindungsgemäßen
Vorrichtung verarbeitet werden können kann von Werten von etwa 20.000 cps für niedrig viskose Massen bis zu Werten von etwa 106 cps für höher viskose Massen liegen, wobei die Viskositätswerte mit einem Brookfield-Viskosimeter bei 23º C gemessen wurden.
Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert, in der Zeichnung sind:
Fig. 1 : eine Aufsicht von vorne auf die Vorrichtung gemäß der Erfindung;
Fig. 2: ein Querschnitt durch die Fig.1, wobei zur Verdeutlichung die mitteleren Bereiche der Fig. 1 ingesamt dargestellt, sind, d.h. in verschiedenen Schnittebenen;
Fig. 3: eine Ausführungsform einer Mischeinrichtung;
Fig. 4: die in Fig. 3 dargestellte Mischeinrichtung im Schnitt innerhalb einer Mischkammer;
Fig. 5: eine andere Ausführungsform einer Mischeinrichtung;
Fig. 6: eine andere Ausführungsform, bei der die Mischeinrichtung und die Mischkammer mit 30 nach unten geneigt sind, die Mischkammer einen Ansatz zum Aufsetzen einer Spritze besitzt und Nocken zur Verhinderung eines Mitdrehens der Mischkammer besitzt;
Fig. 7: eine weitere Ausführungsform, bei der die Handkurbel mittels eines Freilaufs mit der Antriebswelle gekoppelt ist und der Vorratsbehälter eine Kappe als Verschluß trägt;
Fig. 8: eine Ausführungsform der Mischeinrichtung, bei der an das Halteteil anliegende Abstreifer und an das Ausflußende der Mischkammer anliegende Abstreifer vorhanden sind;
Fig. 9: in vergrößerter Aufsicht die propellerförmige ' Ausgestaltung der Abstreifer, welche an dem Halteteil und dem Ausflußende anliegen. In der Fig. 1 ist die erfindungsgemäße Vorrichtung in Aufsicht von vorne dargestellt. In den beiden Gehäusen 4, 5 befinden sich auf der Antriebswelle 1 die beiden Schnecken 6, 7, welche mit gegenläufigen Stegen 2, 3 versehen sind. Bei dieser Ausführungsform sind die beiden Gehäuse 4, 5 aus einem Teil hergestellt. Zwischen den beiden Gehäusen 4, 5 befindet sich die Abdichtung 8, die im oberen Teil als Lippendichtung 8 dargestellt ist, während im unteren Teil der Fig. 1 diese Abdichtung als O-Ring 9 dargestellt ist. Auf den beiden Gehäusen 4, 5 befinden sich die beiden Vorratsbehälter 20, 21 für die beiden zu dosierenden und zu vermischenden, unterschiedlichen Massen. Die Schnecken 6, 7 haben bei der dargestellten Ausführungsform ansteigende, d. h. in Förderrichtung konisch zunehmende Schneckenkerne, wodurch die Fördermenge gegeben ist. In der Mitte der Vorrichtung befinden sich die beiden Zuführungskanäle 10, 11 von den beiden Schneckengehäusen 4, 5 zu der Mischkammer 12. Die Mischkammer 12 ist abnehmbar, d. h. als Wegwerfteil ausgebildet, wie dies noch näher mit Bezug auf die Fig. 2 beschrieben wird. Die Mischkammer 12 wird durch das Halteteil 22 getragen, in welchem auch die Zuführungskanäle 10, 11 teilweise ausgebildet sind. Mit 17 ist die Mischeinrichtung bezeichnet.
In der Fig. 2 ist ein Schnitt etwa durch die Mitte der Vorrichtung gemäß Fig. 1 dargestellt, wobei hier mehrere Ebenen dargestellt sind, um alle Einzelheiten wiederzugeben. In den Gehäusen 4, 5 sind nur die Antriebswelle 1 und die Abdichtung 8 bzw. der O-Ring 9 eingezeichnet. Von den Gehäusen 4, 5 führen die Zuführkanäle 10, 11 in das Halteteil 22 für die Mischkammer 12 und die Mischeinrichtung 17. In den Zuführkanälen befinden sich Steuer organe 13, 14, im vorliegenden Fall Stellschrauben, durch welche eine Feinregelung der Durchflußmengen möglich ist.
In der Fig. 1 befindet sich auf der Antriebswelle 1 außerhalb des. Gehäuses 4 ein Zahnrad 15, das mit dem Zahnrad 16 in Eingriff ist und die Welle 23 antreibt. Auf dieser Welle 23 befindet sich, wie aus Fig. 2 ersichtlich, das Kegelrad 24, das mit dem Kegelrad 25 in. Eingriff steht. Über das Kegelrad 25 wird die Welle 26 zum Antrieb der Mischeinrichtung angetrieben, die in der Fig. 2 der besseren Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt ist. Das freie Ende der Welle 26 ist als Vierkant ausgebildet, auf den die Mischeinrichtung 17 aufgesteckt werden kann. An dem Halteteil 22 befindet sich ein ringförmiger Ansatz 32, auf welchen die Mischkammer 12 aufgesetzt werden kann. Die Mischkammer 12, welche vorteilhafterweise aus Kunststoff besteht,weist die Ausflußöffnung 27 auf.
In der Fig. 3 ist eine Ausführungsform einer Mischeinrichtung 17 dargestellt. Diese besitzt die Aussparung 28, in welche das freie Ende der Welle 26 beim Aufstecken eingeführt wird. Ferner weist die Mischeinrichtung 17 noch seitliche Aussparungen 29 und 30 auf, die jeweils gegeneinander versetzt sind. Die Mischeinrichtung 17 besitzt solche Abmessungen, daß sie gerade in die Mischkammer 12 eingeführt werden kann., d. h. daß der Spalt zwischen den nach außen hervorstehenden Teilen der Mischeinrichtung 17 und der Innenwand der Mischkammer 12 möglichst klein ist. Ferner weist die Mischeinrichtung 17 der Fig. 3 und 4, wobei die Fig. 4 ein Schnitt durch die in Fig. 3 dargestellte Ausführungsform ist, noch mittig angeordnete Flügel 19 auf, welche bei der gezeigten Ausführungsform schräg zur Rotationsaehse angeordnet sind und ein innges Vermischen der Massen auch in den zentralen Zonen innerhalb der Mischkammer sicherstellen. In der Fig. 4 ist ferner noch die Mischkammer 12 dargestellt.
Die Fig. 5 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Mischeinrichtung 17 in einer Mischkammer 12, wobei hier Abstreifer 18 an den Außenkanten der Mischeinrichtung 17 vorgesehen sind, welche die Massen von der Innenwand der Mischkammer 12 abwischen. Die Rotationsrichtung ist durch einen Pfeil dargestellt.
In der Fig. 6, die im wesentlichen der Anordnung nach Fig. 2 entspricht, sind die Mischeinrichtung 17, das Halteteil 22 und die Mischkammer 12 mit etwa 30 schrägnach unten geneigt. Dies wird dadurch erreicht, daß die Gehäuse 4 und 5 einen trapezförmigen Querschnitt aufweisen. Ferner besitzt die Mischkammer an ihrer Ausflußöffnung 27 noch einen Ansatz 31, auf den eine Spritze oder ein Schlauch zur Aufnahme der gemischten Masse aufgesetzt werden kann. Außerdem ist in Fig. 6 noch die Ausführungsform gezeigt, bei der ein Verdrehen bzw. eine Rotation der Mischkammer 12 während des Mischvorganges dadurch vermieden wird, daß die Mischkammer Nocken 33 aufweist, welche in entsprechende Ausschnitte einer - in der Fig. 6 nicht dargestellten - Bajonettmutter in Eingriff kommen können.
In der Fig 7 ist die Ausführungsform mit Handkurbel und Freilauf gezeigt. Die auf der Antriebswelle 1 befestigte Handkurbel 34 treibt das Zahnrad 15 an, das geeignete kreisförmige Ausschnitte 40 aufweist, in welche die in dem schrägen käfigartigen Teil 35 bewegliche Kugel 39 in Eingriff kommen kann. Hierdurch ist ein Drehen der Handkurbel 34 nur in einer Richtung möglich, da bei Drehung der Handkurbel 34 in entgegengesetzter Richtung, d. h. bei Rückwärtsdrehung, durch Eingriff der Kugel 39 in der Vertiefung 40 und Auflauf der Kugel 39 auf der schrägen Ebene des käfigartigen Teiles 35 ein Blockieren einer solchen Rückwärtsbewegung bewirkt wird. Anstelle einer solchen Blockiereinrichtung, wie sie in der Fig. 7 dargestellt ist, kann jedoch auch eine andere Freilaufeinrichtung, z. B. ein Ratschenmechanismus, vorgesehen werden.
Ferner zeigt die Fig. 7 noch die Ausführungsform der Vorrichtung, bei welcher der Vorratsbehälter die Form einer Kartusche 36 besitzt, wobei diese Kartusche 36 mittels eines Ansatzes am Unterteil 38 auf das Gehäuse 4 aufgesetzt, z. B. aufgeschraubt,werden kann und die Kartusche nach oben mittels eines in der Kartusche 36 gleitbar angeordneten Deckels 37 gegenüber der Atmosphäre verschlossen ist . Auf diese Weise ist die Versorgung der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit den beiden zu dosierenden und zu vermischenden Massen besonders einfach zu erreichen.
In Fig. 8 ist ein auf das freie Ende der Antriebswelle 26 aufgesteckte Mischeinrichtung 17 gezeigt, wobei diese Mischeinrichtung 17 Abstreifer 41 aufweist, die an dem Halteteil 22 anliegen und die Öffnungen der Zuführkanäle 10 und 11 am Halteteil 22 überstreichen, so daß bei einer Rotation der Welle 26 und der hiermit kraftschlüssig verbundenen Mischeinrichtung 17 die aus den Zuführkanälen 10 und 11 austretenden Massen sofort abgestreift werden. Weiterhin sind solche Abstreifer noch an dem Austrittsende 46, d.h. unmittelbar vor der Aus flußöffnung 27 an der Mischkammer 12 angebracht.
Bei der in Fig. 8 gezeigten Ausführungsform ist die Mischeinrichtung 17 aus einem geschlossenen Rohr 42 gebildet, das an dem der Ausflußöffnung 27 zugewandten Ende geschlossen ist. Das andere Ende dieses Rohrs besitzt z.B. einen Vierkant, so daß es auf das freie Ende der Welle 26 kraftschlüssig aufgesteckt werden kann. Dieses geschlossene Rohr 42 weist Nocken 43 auf. Insgesamt ist der freie Raum zwischen der Mschkammer 12 und der Mischeinrichtung 17 in Form des Rohres 42 mit den Nocken 43 relativ gering, so daß die Verluste an gemischten Massen relativ gering sind. Beim Betrieb der Vorrichtung härtet die gemischte Masse, welche sich in diesem Totraum zwischen der Mischkammer 12 und dem geschlossenen Rohr 42 befindet, aus und wird bei Wechsel der als Wegwerfteil ausgebildeten Mischeinrichtung und Mischkammer ebenfalls verworfen, d.h. geht verloren. Es ist daher wesentlich, daß dieser Totraum möglichst gering ist. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß neben der Ausbildung der Mischeinrichtung 17 als geschlossenes Rohr 42 mit den Nocken 43 die Abstreifer 41, welche am Halteteil 22 anliegen, vorgesehen sind. Ebenfalls bewirken die am Austrittsende 46 vorgesehenen Abstreifer 45 eine weitere Verringerung dieses Totraumes.
Bei der in der Fig. 9 vergrößert dargestellten Ausführungsform sind die Abstreifer 41 und 46 der als geschlossenes Rohr 42 vorliegendenMischeinrichtung 17 "propellerartig" ausgebildet, d.h. diese Abstreifer sind, bezogen auf die Richtung der Welle 26,schräg angeordnet, so daß bei der Rotation der Mischeinrichtung 17 und damit auch der Abstreifer 41 die aus den Zuführkanälen 10 und 11 austretenden Massen in Richtung auf die Ausflußöffnung 27 beweσt werden. Hierdurch erfolgt eine Entlastung der von den Schnecken 8,9 aufzubringenden Förderkraft bzw. des Förderdruckes, durch welchen die Massen der letztlich auch aus der Austrittsöffnung 27 ausgepreßt werden. Eine weitere Unterstützung dieser Förderwirkung wird dadurch erreicht, daß die Abstreifer 45 am Austrittsende 46 der Mischkammer 12 ebenfalls "propellerartig" ausgebildet sind, d.h. ebenfalls eine zuvorgenannte schräge Fläche aufweisen, so daß die Förderung der fertigen Mischung aus der Austrittsöffnung 27 unterstützt wird.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Vorrichtung zum Dosieren und Mischen von zwei unterschiedlichen, pastösen oder niedrig bis höher viskosen Massen, umfassend zwei Vorratsbehälter für die beiden Massen, eine Einrichtung zur dosierenden, gleichzeitigen Förderung der Massen aus den Vorratsbehältern in eine Mischkammer, eine Einrichtung zum Vermischen der beiden Massen in der Mischkammer, wobei Mischeinrichtung und Mischkammer gebenenfalls abnehmbar als Wegwerfteil ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Fördern und Dosieren der, beiden Massen auf einer gemeinsamen Antriebswelle (1) angeordnete, mit gegenläufigen Stegen (2, 3) versehene und gegebenenfalls in getrennten Gehäusen (4, 5) vorliegende Schnecken (6, 7) sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steigung der Stege (2, 3) der Schnecken (6, 7) dem Mischungsverhältnis oder der Förder- und Dosierungsmenge der beiden Massen angepaßt ist.
3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswelle (1) und die beiden Schnecken (6, 7 ) aus Kunststoff bestehen.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswelle (1) und die beiden Schnecken (6, 7) aus einem Teil bestehen.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Abdichtung zwischen der Antriebswelle (1) und dem oder den Gehäusen (4, 5) eine Abdichtung (3) vorgesehen ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Abdichtungselement ein O-Ring (9) vorhanden ist.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführkanäle (10, 11) für die beiden unterschiedlichen Massen zu der Mischkammer (12) unterschiedliche Durchmesser aufweisen.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in den Zuführkanälen (10,11) für die beiden unterschiedlichen Massen zu der Mischkammer (12) Steuerorgane ( 13, 14), wie Stellschrauben oder Ventile, zur Regelung eines variablen Mischungsverhältnisses vorgesehen sind.
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebe (15, 16) für die Antriebswelle (1) der beiden Schnecken (6, 7) und der Mischeinrichtung (17) miteinander gekoppelt sind.
10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischeinrichtung (17) Abstreifer (18) zum Abstreifen der Mischung der Massen von der Wand der Mischkammer (12) aufweist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß neben den Abstreifern (18) noch mitrotierende Flügel (19) an der Mischeinrichtung (17) vorhanden sind,
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Flügel (19) schräg zur Rotationsachse der Mischeinrichtung (17) ausgerichtet sind.
13. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie durch eine Handkurbel (34) angetrieben wird, welche einen Antrieb der Antriebswelle (1) nur in einer Richtung ermöglicht.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Handkurbel (34) mittels einer Blockiereinrichtung (35, 39, 40) an einer Rückwärtsbewegung gehindert ist.
15. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischkammer (12) Nocken (33) zur Verhinderung eines Mitdrehens der Mischkammer beim Mischvorgang aufweist.
16. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischkammer (12) mit einem Winkel von 15° bis 40º schräg nach unten geneigt ist.
17. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischkammer (12) einen Ansatz (31) zum Aufstecken einer Spritze aufweist.
18. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischeinrichtung (17) Abstreifer (41) zum Abstreifen der aus den Zuführungs- kanälen (10, 11) des Halteteiles (22) austretenden Massen und zum Abstreifen der Mischung der Massen von dem Halteteil (22) aufweist.
19. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischeinrichtung (17) aus einem einseitig geschlossenen Rohr (42) besteht, das Mischnocken (43) aufweist.
20. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischeinrichtung (17) an ihrem geschlossenen Ende (44) Abstreifer (45) auf- weist, die am Austrittsende (46) der Mischkammer (12) anliegen.
21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 18 oder 20, da-' durch gekennzeichnet, daß die Abstreifer (41, 45) so ausgebildet sind, daß sie eine propellerartige Wirkung auf die Massen ausüben.
22 Verfahren zum Dosieren und Mischen von zwei unterschiedlichen, pastösen oder niedrig bis höher viskosen Massen durch gleichzeitige Abgabe der getrennt in zwei Vorratsbehältern vorliegenden Massen in eine gemeinsame Mischkammer, Vermischen der Massen in der Mischkammer und Auspressen aus der Mischkammer, dadurch gekennzeichnet, daß die Massen mittels zwei auf einer gemeinsamen Antriebswelle angeordneten, mit gegenläufigen Stegen versehenen und gegebenenfalls in getrennten Gehäusen vorliegenden Schnecken in die Mischkammer do- sierend eingeführt und hierin vermischt werden.
23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß das Vermischen in der Mischkammer mittels eines dynamischen Mischelementes mit Abstreifern und Flügeln erfolgt.
24 . Verfahren nach einem der Ansprüche 22 oder 23 , dadurch gekennzeichnet, daß die Mischeinrichtung mit einer solchen Geschwindigkeit betrieben wird, daß eine möglichst geringe, innere Reibung und damit Erwärmung der zu mischenden Massen und keine Blasenbildung in der Mischung auftritt.
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