EP1671696A2 - Statikmischelement zum Mischen fliessfähiger Massen - Google Patents

Statikmischelement zum Mischen fliessfähiger Massen Download PDF

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EP1671696A2 EP05111405A EP05111405A EP1671696A2 EP 1671696 A2 EP1671696 A2 EP 1671696A2 EP 05111405 A EP05111405 A EP 05111405A EP 05111405 A EP05111405 A EP 05111405A EP 1671696 A2 EP1671696 A2 EP 1671696A2
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    • B01F25/431971—Mounted on the wall

Definitions

  • the material-saving production of the static mixing element can be further improved in that the flag elements and / or the columnar body are at least partially hollow and the cavity is open to the outer surface of the shell part.
  • corresponding projections, pins or mandrels can be provided on the mold of an injection molding machine.
  • the base of the flag elements and / or columnar body can be widened conically to bead-like, whereby favorable flow transitions and uniform wall thicknesses can be achieved. Due to the possible softer flow transitions there is a smaller dead or Veriustvolumen in Static mixing element, since dead corners do not have to be filled with mass or mixture to be mixed.
  • the static mixing element 10 has a first shell part 11 and a second shell part 12, which are connected to one another via a connecting means designed as a film hinge 33 connecting means.
  • Both shell parts 11, 12 are elongated and extend along a longitudinal direction 13 from an inlet opening 17 to an outlet opening 18 of the static mixing element 10.
  • By folding along the film hinge 33 both shell parts 11, 12 can be assembled into a tubular body. This is usually done during the manufacturing process of the static mixing element 10.
  • the shell parts 11, 12 each have two sealing edges 14, 15 on which both shell parts 11, 12 lie in the folded state together. Both shell parts 11, 12 embrace a flow space 16 for the mass to be mixed.
  • connection part 25 In the region of the inlet opening 17, the connection part 25 is arranged, which is formed here on one of the shell parts 12. A channel 26 in the connection part 25 goes directly into the flow space 16.
  • the connection part 25 may be connected to a fixing device, such as. As an internal thread to be provided for fixing to a fitting of a Auspressilless.
  • Flag elements 21, 22 are arranged as flow-guiding elements 20 on the first shell 11. These flag elements 21, 22 have a planar habit, wherein they have a base 29 which is flared towards the shell part 11. As a result, a soft transition to the inner surface of the shell part 11 is created.
  • the flag elements 21, 22 protrude beyond the sealing edges 14 of the first shell part and have a height which is designed so that their end faces 23 in the folded state reaches as far as the inner surface of the second shell part 12.
  • the contour or shape of the end faces 23 is adapted to the inner contour of the second shell part 12.
  • the flag elements 21, 22 are partially hollow, wherein the cavities 37, 38 are formed open to the outer surface 27 of the first shell part 11.
  • the flag elements 21, 22 in each case do not close off the entire flow space 16, but each leaves a section 35 free. This section can be designed differently for different flag elements 21, 22.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Statikmischelement (10), zum Mischen fliessfähiger Massen, wie mehrkomponentiger Injektionsmörtel, mit einem ersten Schalenteil (11) und mit einem zweiten Schalenteil (12), die in einer axialen Längsrichtung (13) an Dichtkanten (14, 15) aneinander anlegbar und über Verbindungsmittel (30) miteinander verbindbar sind. In einem zwischen den beiden Schalenteilen (11, 12) aufgespannten Durchflussraum (16), der sich von einer Einlassöffnung (17) bis zu einer Auslassöffnung (18) erstreckt, sind Strömungsleitelemente (20) angeordnet. Diese Strömungsleitelemente (20) sind als Fahnenelemente (21, 22) ausgebildet, die über die Dichtkante (14, 15) des Schalenteils (11, 12) hinausragen und zu einer Dichtkante (14, 15) hin einen Abschnitt (35) des Durchflussraumes (16) des Schalenteiles (11, 12) freilassen.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Statikmischelement zum Mischen fliessfähiger Mehrkomponenten-Massen, wie z. B. mehrkomponentiger Reaktionsmörtel. Derartige Statikmischelemente werden an den Ausgabeöffnungen von Ausgabevorrichtungen für derartige Mehrkomponenten-Massen angeordnet, wo Sie die Komponenten der Massen miteinander vermischen, wenn diese das Statikmischelement durchströmen.
  • Aus der DE 42 16 393 A1 ist ein Mischer aus Kunststoffspritzguss mit zylindrischer Innenkontur und darin angeformten, schräg angeordneten Stegen bekannt, die Verzweigungen und Zusammenführungen für die Komponentenmischung bilden. Der Mischer weist zwei Teile auf, die über ein Filmscharnier miteinander klappbeweglich verbunden sind. In der zusammengeklappten Stellung werden beide Teile über einen Schnappverschluss zusammengehalten. Die Stege sind dabei in beiden Teilen des Mischers ausgebildet.
  • Das Versehen beider Teile des Mischers mit Stegen bedingt eine entsprechende Ausbildung der Spritzgusswerkzeuge. Für beide Teile muss dort eine entsprechende Negativform vorgesehen werden, was die Werkzeuge teuer macht
  • Aus der CH 600 937 ist eine Mischvorrichtung zum kontinuierlichen Mischen von Mehrkomponenten-Materialien mit in Durchströmrichtung aufeinanderfolgenden säulenförmig angeordneten Mischelementen bekannt. Die Mischelemente bestehen dabei aus zwei Teilen, die über Scharniere miteinander klappbeweglich verbunden sind. In den Mischelementen sind dabei Strömungskanäle und Mischkammern angeordnet, die für eine Vermischung von durch die Mischelemente strömendem Material sorgen. Beide Teile der Mischelemente für sich weisen dabei Teile der Strömungskanäle und der Mischkammern auf.
  • Auch hier bedingt das Versehen beider Teile der Mischelemente mit Teilen der Strömungskanäle und Mischkammern eine entsprechende Ausbildung der Spritzgusswerkzeuge. Für beide Teile muss dort eine entsprechende Negativform vorgesehen werden, was die Werkzeuge teuer macht.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt daher darin, ein Mischelement der vorgenannten Art zu entwickeln, das die vorgenannten Nachteile vermeidet. Dieses wird erfindungsgemäss durch die in Anspruch 1 genannten Massnahmen erreicht.
  • Demnach sind die Strömungsleitelemente als Fahnenelemente ausgebildet, die über die Dichtkanten des Schalenteils hinausragen und zu einer Dichtkante hin einen Abschnitt des Durchflussraumes des Schalenteiles freilassen. Die Fahnenelemente ragen dadurch beim zusammengeklappten Statikmischelement in das jeweils gegenüberliegende zweite Schalenteil hinein, so dass dort an gegenüberliegender Stelle kein weiteres Fahnenelement angeformt werden muss. Die Fahnenelemente weisen dabei einen planaren Habitus auf und bilden wenigstens zwei ebene, quer zur Strömungsrichtung liegende Flächenseiten aus. Der freigelassene Abschnitt im Durchflussraum dient dem Vorbeiströmen einer zu mischenden Masse an einem Fahnenelement. Aufgrund des Übergreifens der Fahnenelemente von einem Schalenteil ins andere werden nun insgesamt weniger Strömungsleftelemente bzw. Fahnenelemente benötigt, wodurch die Werkzeugkosten gesenkt werden können. Besonders günstig ist es daher, wenn die Fahnenelemente an nur einem Schalenteil ausgebildet sind.
  • Vorteilhaft weisen die Fahnenelemente jeweils eine freie Stirnfläche auf, deren Kontur der Innenkontur des anderen Schalenteils angepasst ist. Dadurch können die Fahnenelemente, bei entsprechender Höhe über den Dichtkanten, im zusammengeklappten Zustand des Statikmischelementes formschlüssig bis an die Innenwand des zweiten Schalenteils herangeführt sein. Es können ferner Fahnenelemente nicht ganz bis an das gegenüberliegende Schalenteil herangeführt sein, so dass ein Wechsel der Mischebene möglich ist.
  • Günstig ist es ferner, wenn an der Stirnfläche wenigstens eines Fahnenelementes ein als Rastelement ausgebildetes Verbindungsmittel angeordnet ist, das mit einem Gegenrastmittel an dem anderen Schatenteit in Wirkverbindung bringbar ist. Durch diese Massnahme brauchen keine Haltedome mehr vorgesehen zu werden, die die Werkzeugkosten erhöhen würden. Das Statikmischelement kann daher ausserdem kürzer gebaut werden, da auch der Platz für diese Dome eingespart werden kann.
  • Von Vorteil ist es ferner, wenn die Fahnenelemente Paare ausbilden, die aus zwei sich versetzt gegenüberliegenden Fahnenelementen bestehen. Durch diese Massnahme kann eine vorteilhafte Mischgeometrie bereitgestellt werden, bei der die Strömungsrichtung an dem einem Paar von Fahnenelementen verändert wird. Vorteilhaft sind die Fahnenelemente eines derartigen Paares dabei in einem Winkel, z. B. im Bereich von 20° bis 80°, zur Längsrichtung des Statikmischelementes schräg gestellt, wodurch die Mischeffizienz weiter erhöht wird.
  • Vorteilhaft ist es ferner, wenn der Durchflussraum zwischen den sich versetzt gegenüberliegenden Fahnenelementen eines Paares verengt ist. Durch diese Massnahme wird die Strömungsgeschwindigkeit der zu mischenden Masse im Bereich der Paare erhöht, wodurch die Mischeffizienz weiter verbessert wird.
  • Günstig ist es ferner säulenartige Körper an wenigstens einem der Schalenteile vorzusehen, die in den Durchflussraum hineinragen und zu einer weiteren Verwirbelung der zu mischenden Masse beitragen.
  • Die materialsparende Herstellung des Statikmischelementes kann dadurch weiter verbessert werden, dass die Fahnenelemente und/oder die säulenartigen Körper wenigstens bereichsweise hohl ausgebildet sind und der Hohlraum zur Aussenfläche des Schalenteils hin offen ist. Dazu können am Formwerkzeug einer Spritzgussmaschine entsprechende Vorsprünge, Stifte oder Dorne vorgesehen sein. Die Basis der Fahnenelemente und/oder säulenförmigen Körper kann dabei konisch bis wulstartig verbreitert sein, wodurch günstige Fliessübergänge und gleichmässige Wandstärken erreicht werden. Durch die möglichen weicheren Fliessübergänge besteht im Statikmischelement ein geringeres Tot- bzw. Veriustvolumen, da tote Ecken nicht mit zu mischender Masse bzw. Mischgut ausgefüllt werden müssen.
  • Weitere Vorteile und Massnahmen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen. In den Zeichnungen ist die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt.
  • Es zeigen:
    • Fig. 1
    ein erfindungsgemässes Statikmischelement in auseinandergeklapptem Zustand in Aufsicht auf dessen Innenraum,
    Fig. 2
    das Statikmischelement in einer Seitenansicht in Richtung des Pfeils II aus Figur 1,
    Fig. 3
    das Statikmischelement in zusammengeklappten Zustand in Aufsicht auf das Teil welches die Fahnenelemente trägt,
    Fig. 4
    das Statikmischelement in zusammengeklapptem Zustand in Ansicht auf die Auslassöffnung.
  • In den Figuren ist beispielhaft eine Ausführungsform eines erfindungsgemässen Statikmischelementes 10 dargestellt, welches mittels eines an diesem angeordneten Anschlussteils 25 z. B. an einer Ausgabevorrichtung für Mehrkomponenten-Massen, wie z. B. einem Auspressgerät für Zweikomponenten-Kartuschen, anbringbar ist.
  • Das Statikmischelement 10 weist ein erstes Schalenteil 11 und ein zweites Schalenteil 12 auf, die über ein als Filmschamier 33 ausgebildetes Verbindungsmittel miteinander klappbeweglich verbunden sind. Beide Schalenteile 11, 12 sind länglich ausgebildet und erstrecken sich entlang einer Längsrichtung 13 von einer Einlassöffnung 17 zu einer Auslassöffnung 18 des Statikmischelementes 10. Durch Zusammenklappen entlang des Filmschamiers 33 können beide Schalenteile 11, 12 zu einem röhrenförmigen Körper zusammengefügt werden. Dieses geschieht in der Regel bereits während des Herstellprozesses des Statikmischelementes 10. Die Schalenteile 11, 12 weisen jeweils zwei Dichtkanten 14, 15 auf an denen beide Schalenteile 11, 12 im zusammengeklappten Zustand aneinander liegen. Beide Schalenteile 11, 12 umfangen einen Durchflussraum 16 für die zu mischende Masse.
  • Im Bereich der Einlassöffnung 17 ist das Anschlussteil 25 angeordnet, welches hier an einem der Schalenteile 12 angeformt ist. Ein Kanal 26 im Anschlussteil 25 geht direkt über in den Durchflussraum 16. Das Anschlussteil 25 kann mit einer Festlegeeinrichtung, wie z. B. einem Innengewinde, zur Festlegung an einem Anschlussstück eines Auspressgerätes versehen sein.
  • An dem ersten Schalenteit 11 sind Fahnenelemente 21, 22 als Strömungsleitelemente 20 angeordnet. Diese Fahnenelemente 21, 22 weisen einen planaren Habitus auf, wobei sie eine Basis 29 aufweisen, die zum Schalenteil 11 hin konisch erweitert ist. Hierdurch wird ein weicher Übergang zur Innenfläche des Schalenteils 11 geschaffen. Die Fahnenelemente 21, 22 ragen über die Dichtkanten 14 des ersten Schalenteils hinaus und weisen eine Höhe auf die so ausgelegt ist, dass ihre Stirnflächen 23 im zusammengeklappten Zustand bis an die Innenfläche des zweiten Schalenteils 12 heranreicht. Die Kontur bzw. Form der Stirnflächen 23 ist dabei an die Innenkontur des zweiten Schalenteils 12 angepasst. Die Fahnenelemente 21, 22 sind teilweise hohl ausgebildet, wobei die Hohlräume 37, 38 zur Aussenfläche 27 des ersten Schalenteils 11 hin offen ausgebildet sind. Die Fahnenelemente 21, 22 verschliessen jeweils nicht den gesamten Durchflussraum 16, sondem lassen jeweils einen Abschnitt 35 frei. Dieser Abschnitt kann für verschiedene Fahnenelemente 21, 22 unterschiedlich gross ausgebildet sind.
  • Die Fahnenelemente 21, 22 sind in Paaren 24 gruppiert, wobei die Fahnenelemente 21, 22 eines Paares sich versetzt gegenüberliegend angeordnet sind. Die Fahnenelemente 21, 22 liegen dabei in einem Winkel α/ -α von ca. 70° zur Längsrichtung 13.
  • An den Stirnflächen 23 der Fahnenelemente 21, 22 sind als Rastelemente 31 ausgebildete Verbindungsmittel 30 angeordnet, die im zusammengeklappten Zustand der Schalenteile 11, 12 in als Gegenrastmittel 32 ausgebildete Verbindungsmittel 30 eingreifen und dort einrasten.
  • In dem Statikmischelement 10 sind ferner noch säulenartige Körper 19 angeordnet, die der Turbulenzerhöhung einer durch das Statikmischelement 10 fliessenden Masse dienen. Diese Körper 19 weisen ebenfalls jeweils eine konisch bzw. wulstartig erweiterte Basis 36 auf und sind zumindest teilweise hohl ausgebildet. Die Hohlräume 39 sind dabei zu den Aussenflächen 27, 28 der Schalenteile 11, 12 hin offen ausgebildet.

Claims (7)

  1. Statikmischelement, zum Mischen fliessfähiger Massen, wie mehrkomponentiger Reaktionsmörtel,
    mit einem ersten Schalenteil (11) und mit einem zweiten Schalenteil (12), die in einer axialen Längsrichtung (13) an Dichtkanten (14, 15) aneinander anlegbar und über Verbindungsmittel (30) miteinander verbindbar sind, und mit Strömungsleitelementen (20), die in einem zwischen den beiden Schalenteilen (11, 12) aufgespannten Durchflussraum (16) angeordnet sind, der sich von einer Einlassöffnung (17) bis zu einer Auslassöffnung (18) erstreckt,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Strömungsleitelemente (20) als Fahnenelemente (21, 22) ausgebildet sind, die über die Dichtkante (14, 15) des Schalenteils (11, 12) hinausragen und zu einer Dichtkante (14, 15) hin einen Abschnitt (35) des Durchflussraumes (16) des Schalenteiles (11, 12) freilassen.
  2. Statikmischelement, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahnenelemente (21, 22) jeweils eine freie Stirnfläche (23) aufweisen, deren Kontur der Innenkontur des anderen Schalenteils (12, 11) angepasst ist.
  3. Statikmischelement, nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass an der Stirnfläche (23) wenigstens eines Fahnenelementes (21, 22) ein als Rastelement (31) ausgebildetes Verbindungsmittel (30) angeordnet ist, das mit einem Gegenrastmittel (32) an dem anderen Schalenteil (12, 11) in Wirkverbindung bringbar ist.
  4. Statikmischelement, nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahnenelemente (21, 22) Paare (24) ausbilden, die aus zwei sich versetzt gegenüberliegenden Fahnenelementen (21, 22) bestehen.
  5. Statikmischelement, nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchflussraum (16) zwischen den sich versetzt gegenüberüegenden Fahnenetementen (21, 22) eines Paares (24) verengt ist.
  6. Statikmischelement, nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass säulenartige Körper (19) an wenigstens einem der Schalenteile (11, 12) vorgesehen sind, die in den Durchflussraum (16) hineinragen.
  7. Statikmischelement, nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahnenelemente (21, 22) und/oder die säulenar6gen Körper (19) wenigstens bereichsweise hohl ausgebildet sind und die Hohlräume (37, 38, 39) zur Aussenfläche (27, 28) des Schalenteils (11, 12) hin offen sind.
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