EP3495036A1 - Mixer insert for static mixer, static mixer and method of manufacturing - Google Patents

Mixer insert for static mixer, static mixer and method of manufacturing Download PDF

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EP3495036A1
EP3495036A1 EP17205519.6A EP17205519A EP3495036A1 EP 3495036 A1 EP3495036 A1 EP 3495036A1 EP 17205519 A EP17205519 A EP 17205519A EP 3495036 A1 EP3495036 A1 EP 3495036A1
Authority
EP
European Patent Office
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mixing element
mixer insert
webs
mixer
web ends
Prior art date
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Granted
Application number
EP17205519.6A
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German (de)
French (fr)
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EP3495036B1 (en
Inventor
Bernhard Hug
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Stamixco AG
Original Assignee
Stamixco AG
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Filing date
Publication date
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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F25/40Static mixers
    • B01F25/42Static mixers in which the mixing is affected by moving the components jointly in changing directions, e.g. in tubes provided with baffles or obstructions
    • B01F25/43Mixing tubes, e.g. wherein the material is moved in a radial or partly reversed direction
    • B01F25/431Straight mixing tubes with baffles or obstructions that do not cause substantial pressure drop; Baffles therefor
    • B01F25/4316Straight mixing tubes with baffles or obstructions that do not cause substantial pressure drop; Baffles therefor the baffles being flat pieces of material, e.g. intermeshing, fixed to the wall or fixed on a central rod
    • B01F25/43161Straight mixing tubes with baffles or obstructions that do not cause substantial pressure drop; Baffles therefor the baffles being flat pieces of material, e.g. intermeshing, fixed to the wall or fixed on a central rod composed of consecutive sections of flat pieces of material

Definitions

  • the invention relates to a one-piece (static) mixer insert according to the preamble of claim 1 for a static mixer, comprising a first mixing element with a plurality of intersecting (extending along the longitudinal central axis and angularly arranged to this) first webs and at least one along a longitudinal axis adjacent to the first mixing element and by a twist angle, in particular of 90 °, relative to the first mixing element about the longitudinal axis twisted, in particular identical, second mixing element with a plurality of intersecting (along the longitudinal central axis extending and angled to this arranged) second webs, wherein the first webs have first web ends facing the second mixing element and the second webs have first web ends facing the first mixing element, and wherein a part of the first and second web ends are distributed over the outer circumference of the mixer insert.
  • the feature of the distributed arrangement of the first and second web ends over the outer circumference of the mixer insert means that these first and second webs or their web ends would end without the later to be explained, inventively provided connecting portions on the outer circumference, ie not inside the mixer insert.
  • the first web ends facing the second mixing element are arranged between a first intersection plane, in which the first webs intersect and the second mixing element.
  • the second web ends are arranged between a second crossing plane, in which the second webs intersect and the first mixing element.
  • the webs are rectilinear, at an angle to and extending along the longitudinal central axis supporting portions of the mixing elements.
  • Each mixing element has two groups of, preferably parallel, webs, where the two groups or the webs of the two groups intersect.
  • the two web groups are arranged so that perpendicular to the longitudinal axis between two webs of a group a web of the other group is added. At least one of the two groups has at least two webs, which are spaced perpendicular to the longitudinal axis, wherein a web of the other group is arranged between the webs.
  • each mixing element comprises between three and twenty, preferably between four and twelve distributed on the two groups arranged, perpendicular to the longitudinal axis juxtaposed webs. More preferably, the first and at least the second mixing element on the same number of webs and / or arrangement.
  • the invention relates to a static mixer according to claim 10, comprising at least one, preferably exclusively, a mixer insert according to the invention.
  • the mixer insert is arranged in a preferably tubular or line-shaped surrounding housing, which is preferably formed by the inner circumference of a fluid line of a device, in particular an industrial manufacturing device, very particularly preferably a spray device.
  • the invention relates to a method for producing such a mixer insert according to the preamble of claim 11.
  • the known mixer insert is arranged within a tubular container and comprises a plurality of individual mixing elements arranged one behind the other along a longitudinal axis of the mixer element and each comprising a plurality of intersecting webs.
  • the mixing elements are alternately relative to 90 ° about the longitudinal axis arranged twisted to each other.
  • the known mixer insert or its individual mixing elements are expensive to produce in the metal casting process to destroy the mold.
  • the filling of the tubular housing with individual mixing elements to form the mixer insert is time consuming. It has also become known, the individual mixing elements selectively welded together to form a one-piece mixer insert.
  • a production-optimized mixer insert which consists of two plastic injection molded parts, which are perpendicular to one another for the formation of the mixer insert pushed.
  • Such a mixer insert is in the WO 2017/097860 A1 disclosed.
  • the known mixer insert is only conditionally or not at all suitable for high pressures, such as those which are suitable for example in feed lines for molten thermoplastic material in plastic injection molding devices, and also not for high temperatures which likewise occur in the aforementioned application.
  • the present invention seeks to provide a one-piece and inexpensive mixer insert for static mixer, which can be easily and inexpensively manufactured from pressure and temperature stable materials, especially metal or ceramic. Furthermore, the object is to provide a static mixer with such a mixer insert and an optimized manufacturing method for producing such a mixer insert.
  • each of the distributed over the outer circumference of the mixer insert first web ends of the first mixing element material fit via a connecting portion with a, in particular spatially closest, over the outer periphery of the mixer insert distributed second web ends of the axially adjacent second mixing element is connected.
  • the first web ends of the first mixing element which are distributed over the outer circumference, support an associated second web end over the respective monolithically formed connecting section with a respective first web end, thus producing a layered, monolithic production of the mixer insert, in particular in a 3D printing process or in a generative process , most preferably in a powder bed process, even more preferably in a laser sintering process is possible.
  • a complex previously used casting technique and the destruction of the mold for Entformungs introen is therefore no longer necessary.
  • the mixing element according to the invention of pressure and temperature stable materials, in particular metal or ceramic manufacture which is preferred, so that a pressure and temperature stable, monolithic mixer insert with at least two, preferably only two or three axially adjacent, each intersecting webs having Mixing elements results.
  • P refers it is, when the respective distributed over the outer circumference arranged first and second web ends interconnecting connecting portions, in particular in the form of connecting webs, extend both at an angle to the longitudinal extension of the respectively associated first web and at an angle to the longitudinal extent of the respectively associated second web.
  • the connecting sections each span an angle (not equal to 180 °) with both webs connected via the respective connecting section.
  • the object is achieved with the features of claim 10, i. in a generic static mixer by the use of at least one, preferably exclusively designed according to the concept of the invention mixer insert, which is included to complete its mixer functionality in a tubular, formed for example by a fluid conduit surrounding housing with an inlet and an axially spaced outlet, wherein the inner diameter of the outer housing corresponds to the outer circumference of the mixer insert, possibly plus one (in particular low) clearance.
  • the object is achieved with the features of claim 11, ie in a generic method, characterized in that the mixer insert monolithic, layer by layer along the longitudinal axis adjacent and perpendicular to the longitudinal axis extending layers constructed in a generative process or in a 3D printing process is first layered the first mixing element is constructed with its distributed over the outer circumference of the mixer insert first web ends and then to the distributed over the outer circumference arranged first web ends of the first mixing element in each case a preferred as Connecting web trained connecting portion is visibly connected (ie layered) and that each connecting portion in layers a second web or its second web end of the second mixing element is connected, wherein the second mixing element is also constructed in layers following the first mixing element, so that a one-piece , Monolithic mixer insert with at least two mixing elements twisted about the longitudinal axis results and the mixing elements are monolithically formed or connected to each other at their distributed over the outer circumference, mutually facing web ends via a connecting web.
  • the invention is based on the idea to design the mixer insert such that it can be manufactured by means of a 3D printing method or alternatively a generative method, such as a powder bed method, very particularly preferably a laser sintering method of metal or ceramic, preferably without the need to remove the support material or again to be removed support structures use or to build up.
  • a generative method such as a powder bed method, very particularly preferably a laser sintering method of metal or ceramic, preferably without the need to remove the support material or again to be removed support structures use or to build up.
  • this is achieved in that arranged over the outer periphery of the mixer insert and the second mixing element facing first web ends of the first intersecting ridges of the first mixing element and distributed over the outer circumference, the first mixing element facing second web ends of the second intersecting ridges of monolithically formed or connected to the second mixing element or are each connected via a connecting portion of the mixer insert material, in particular metal or ceramic.
  • the connecting sections in particular the connecting webs, preferably extend at an angle both to the longitudinal extent of the respective first and of the respective second web connected or formed monolithically via the respective connecting section. Very particular preference is given to an embodiment in which no free web ends exist in the transition region between the first mixing element and the second mixing element, but instead pass over corresponding connecting sections into the respectively adjacent mixing element.
  • first and second web ends are also not formed as free ends, but monolithically or materially formed with the respective axially adjacent mixing element or are connected.
  • first and second web ends which are not distributed over the outer circumference, meet one another along a transverse axis extending perpendicular to the longitudinal axis and are connected to one another in a material-locking manner, in particular perpendicular to the longitudinal axis.
  • this transverse axis is completed or terminated at both ends by first and / or second webs arranged from the outer circumference and / or connecting sections connecting them (in particular connecting webs).
  • each mixing element has two intersection planes spaced along the longitudinal axis, in which webs of the mixing element intersect.
  • the mixing elements of the mixer insert according to the invention are suitably designed so that they each have only a single crossing plane extending perpendicularly to the longitudinal center axis in which webs of the respective mixing element intersect.
  • the feature 'to intersect' means that the webs not only meet in a crossing plane, but also extend beyond the crossing plane.
  • an embodiment of the mixing element can be realized, which has at the most in the area of the mixer insert ends, ie at the ends facing away from each other free web ends, which point away axially from all adjacent mixing elements.
  • the mixer insert wherein the intersecting first webs and / or the intersecting second webs of an opening along the longitudinal axis angle between 89 ° and 1 °, preferably between 80 ° and 10 °, even more preferably between 70 ° and 20 °, very particularly preferably between 60 ° and 30 °, even more preferably between 59 ° and 53 °, very particularly preferably of 56 ° span, in particular, which is preferred if the ratio between height and longitudinal extent of a respective the mixer elements along the longitudinal central axis and the diameter of the respective mixer element should be one to one.
  • the webs preferably clamp with the longitudinal central axis at an angle which corresponds to half the above-mentioned angle between each two intersecting webs.
  • each mixer element has intersecting lands extending from an outer peripheral side of the associated mixing element to a diametrically opposite outer peripheral side of the mixing element. In a further development of the invention, this is not the case here - this means that according to a preferred embodiment, none of the first and second webs extends from an outer peripheral side of the associated mixing element to a diametrically opposite outer peripheral side of the mixing element.
  • the longitudinal extent of the mixer insert is an even multiple of the outer envelope outer diameter, ie the outer diameter of the mixer insert.
  • the ratio of the length of each mixer insert to its diameter measured perpendicular to the longitudinal extent is one to one.
  • an embodiment of the Mixer insert particularly preferred in which all the second mixing element facing the first web ends of the first webs of the first mixing element materially connected to the second mixing element, in particular with the first mixing element facing the second web ends of the second webs of the second mixing element.
  • the (outer) envelope contour of the mixer insert is circular cylindrical.
  • the static mixer insert according to the invention can be produced monolithically, preferably from metal or ceramic, in a 3D printing process or in a generative process, very particularly preferably in a powder bed process, even more preferably in a laser sintering process or alternative generative process. It is essential that the mixer insert is built up in layers in the axial direction, ie in the direction of its longitudinal extension, wherein the layers are perpendicular to the longitudinal axis build up or extend.
  • the first mixing element is built up in layers and indeed with its first, later a second mixing element facing web ends, which then pass in layers or connected to respective connecting portions, in particular connecting webs, then connect directly to the second web ends of the second mixing element to be built up, which face the first mixing element.
  • the connecting sections remain in the mixer insert, so no longer have to be removed, resulting in not only a surprisingly simple manufacturable mixer insert, but also a particularly pressure-stable and due to the choice of materials and temperature stable mixer insert.
  • a mixer insert according to the invention which comprises several, in particular exclusively two or exclusively three mixing elements, of which adjacent mixing elements are arranged rotated by an angle of rotation, for example of 90 ° or less, about the longitudinal central axis to each other, can be easily Form a static mixer in which the mixer insert is received in a surrounding housing.
  • the static mixer is characterized in that the mixer insert is accommodated in a, in particular tubular housing, which is preferably formed of metal or ceramic, and most preferably by an industrial device, such as an injection molding device, or a fluid line or a fluid conduit provided therein Fluid line section is formed.
  • the static mixer according to the invention and / or the one-piece mixer insert according to the invention is particularly, but not limited to, for use in plastic injection molding machines for mixing of thermoplastic, molten plastic to be sprayed for homogenizing the temperature profile.
  • a one-piece, monolithic (static) mixer insert 1 in this case made of metal for forming a static mixer by arranging the mixer insert 1 in a tube, not shown, or line-shaped surrounding housing is shown.
  • the mixer insert 1 has a circular cylindrical (outer) envelope contour.
  • the mixer insert 1 comprises a lower in the plane of the first mixing element 2 and an axially along a longitudinal axis L adjacent second mixing element 3.
  • the two mixing elements 2, 3 are formed monolithically avoiding free web ends or go over each other via connecting portions 4, which only for reasons the better traceability or identifiability in the figures are shown graphically or in color contrast - in reality, they see from their outer surface or nature of the actual mixing elements 2, 3, ie go into this seamlessly.
  • the first mixing element 2 has a plurality of first webs 6 crossing each other in a single first intersection plane 5, which extend along the longitudinal central axis L and are arranged at an angle thereto or span an angle therewith.
  • first webs 6 each span an angle ⁇ of 56 ° in the present case.
  • the first webs 6 are divided into two groups 7, 8 of webs, wherein the first webs 6 of the groups 7, 8 are arranged alternately perpendicular to the longitudinal center axis L.
  • the first webs 6 have the first mixing element 3 facing the first web end 9, which are arranged axially between the second mixing element 3 and the single first crossing plane 5.
  • the first web ends 9 are divided into a part of distributed over the outer circumference arranged first web ends 10 and a part of inner first web ends 11th
  • the second mixing element 3 is constructed virtually identical to the first mixing element 2 with the essential difference that the second mixing element 3 is arranged rotated relative to the first mixing element 2 by 90 ° about the longitudinal central axis L.
  • the second mixing element 3 comprises a plurality of intersecting second webs 12, which intersect in a single second crossing plane 13. Also, the second intersecting webs 12 span an angle ⁇ oriented in the longitudinal axis L or opening along the longitudinal axis L of 56 ° in the exemplary embodiment.
  • the second webs 12 are also divided into two groups 14, 15 of perpendicular to the longitudinal center axis L alternating second webs.
  • the second webs 12 have the second mixing element 2 facing second web ends 16, which in turn are divided into a part of distributed over the outer circumference second web elements 17 and a part of inner second web ends 18th
  • each of the first web ends 10 arranged distributed over the outer circumference is connected via a respective web-shaped connecting section 4 to an axially opposite (closest) second web end of second web ends 17 arranged distributed over the outer circumference.
  • the respective first and second web ends 10, 17 which are distributed over the outer circumference and connect connecting sections 4 with one another are each web-like and extend both at an angle to the longitudinal extent of the respectively associated first web 6 and the respectively associated second web 12.
  • the respective inner first and second web ends 11, 18 are interconnected via connecting portions, wherein the connecting portions for connecting the inner web ends 11 , 18, as turned out Fig. 3 results, along a perpendicular to the longitudinal axis L extending transverse axis Q extend.
  • a finished static mixer comprising a mixer insert 1 according to the invention to be mixed fluid or drawn.
  • the first webs in the region of their distributed over the outer circumference arranged first web ends 10 have in the radial direction raised fluid guide elevations 19 or tapering, which tap against the fluid flow direction F and thus deflecting fluid flowing laterally, creating a direct impact of at least Preventing a fluid on or a flow against a surrounding the mixer insert 1 in a finished static mixer peripheral wall.
  • Such fluid conductor elevations 19 can also be found again at web ends 20 of the second webs 12 facing away from the first mixing element 2 or that part of these web ends 20 which terminate at the outer circumference.
  • mixer insert 1 shown can also be produced without the fluid conductor elevations 19.
  • the mixer insert 1 shown in the figures, designed according to the concept of the invention, is constructed in layers in the axial direction, in particular by laser sintering, starting in the drawing plane below, so that the mixer insert 1 during production in layers along the longitudinal axis L, in the drawing plane from below grows upwards.
  • At the first web ends 9 in each case connects to a connecting portion 4, which then merges into a next, associated second web end 16. It is essential that at least all distributed over the outer circumference arranged first web ends 10 via a respective connecting portion 4 with an associated, in particular spatially next distributed over the outer circumference arranged second web end 17 are connected or formed monolithic.
  • all the free, first and second web ends 9, 16 are connected to one another, that is to say also the inner first web ends 11 and the inner second web ends 18.

Abstract

Einstückiger Mischereinsatz (1) für einen statischen Mischer, umfassend ein erstes Mischelement (2) mit einer Mehrzahl von sich kreuzenden ersten Stegen (6) und mindestens ein entlang einer Längsachse (L) zu dem ersten Mischelement (2) benachbartes und um einen Verdrehwinkel, insbesondere von 90°, relativ zu dem ersten Mischelement (2) um die Längsachse (L) verdrehtes, zweites Mischelement (3) mit mehreren sich kreuzenden zweiten Stegen (12), wobei die ersten Stege (6) dem zweiten Mischelement (3) zugewandte erste Stegenden (9) und die zweiten Stege (12) dem ersten Mischelement (2) zugewandte erste Stegenden (9) aufweisen und wobei ein Teil der ersten und zweiten Stegenden (10, 17) über den Außenumfang des Mischereinsatzes (1) verteilt angeordnet sind, wobei jedes der über den Außenumfang des Mischereinsatzes (1) verteilt angeordneten ersten Stegenden (9) materialschlüssig über einen Verbindungsabschnitt (4), insbesondere einen Verbindungssteg, mit einem der über den Außenumfang des Mischereinsatzes (1) verteilt angeordneten zweiten Stegenden (16) verbunden ist.One-piece mixer insert (1) for a static mixer, comprising a first mixing element (2) with a plurality of intersecting first webs (6) and at least one along a longitudinal axis (L) to the first mixing element (2) adjacent and by a twist angle, in particular of 90 °, relative to the first mixing element (2) about the longitudinal axis (L) twisted, second mixing element (3) with a plurality of intersecting second webs (12), wherein the first webs (6) facing the second mixing element (3) first web ends (9) and the second webs (12) to the first mixing element (2) facing first web ends (9) and wherein a portion of the first and second web ends (10, 17) are arranged distributed over the outer periphery of the mixer insert (1) , wherein each of the over the outer circumference of the mixer insert (1) arranged distributed first web ends (9) material fit via a connecting portion (4), in particular a connecting web, with one of the outside the periphery of the mixer insert (1) arranged distributed second web ends (16) is connected.

Description

Die Erfindung betrifft einen einstückigen (statischen) Mischereinsatz gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 für einen statischen Mischer, umfassend ein erstes Mischelement mit einer Mehrzahl von sich kreuzenden (sich entlang der Längsmittelachse erstreckenden und winklig zu dieser angeordneten) ersten Stegen und mindestens ein entlang einer Längsachse zu dem ersten Mischelement benachbartes und um einen Verdrehwinkel, insbesondere von 90°, relativ zu dem ersten Mischelement um die Längsachse verdrehtes, insbesondere identisches, zweites Mischelement mit mehreren sich kreuzenden (sich entlang der Längsmittelachse erstreckenden und winklig zu dieser angeordneten) zweiten Stegen, wobei die ersten Stege dem zweiten Mischelement zugewandte erste Stegenden und die zweiten Stege dem ersten Mischelement zugewandte erste Stegenden aufweisen und wobei ein Teil der ersten und zweiten Stegenden über den Außenumfang des Mischereinsatzes verteilt angeordnet sind. Das Merkmal der verteilten Anordnung der ersten und zweiten Stegenden über den Außenumfang des Mischereinsatzes bedeutet, dass diese ersten und zweiten Stege bzw. deren Stegenden ohne die später noch zu erläuternden, erfindungsgemäß vorgesehenen Verbindungsabschnitte am Außenumfang, d.h. nicht im Inneren des Mischereinsatzes enden würden. Die ersten, dem zweiten Mischelement zugewandten Stegenden sind dabei zwischen einer ersten Kreuzungsebene, in der sich die ersten Stege kreuzen und dem zweiten Mischelement angeordnet. Analog sind die zweiten Stegenden zwischen einer zweiten Kreuzungsebene, in der sich die zweiten Stege kreuzen und dem ersten Mischelement angeordnet. Bevorzugt handelt es sich bei den Stegen um sich geradlinig, winklig zur und sich entlang der Längsmittelachse erstreckende Stützabschnitte der Mischelemente. Jedes Mischelement weist zwei Gruppen von, bevorzugt parallelen, Stegen auf, wobei sich die beiden Gruppen bzw. die Stege der beiden Gruppen kreuzen. Bevorzugt sind die zwei Steggruppen so angeordnet, dass senkrecht zur Längsachse zwischen jeweils zwei Stegen der einen Gruppe ein Steg der anderen Gruppe aufgenommen ist. Zumindest eine der beiden Gruppen weist mindestens zwei Stege auf, die senkrecht zur Längsachse beabstandet sind, wobei zwischen den Stegen ein Steg der anderen Gruppe angeordnet ist. Bevorzugt umfasst jedes Mischelement zwischen drei und zwanzig, vorzugsweise zwischen vier und zwölf auf die beiden Gruppen verteilt angeordnete, senkrecht zur Längsachse nebeneinander angeordnete Stege. Weiter bevorzugt weisen das erste und mindestens das zweite Mischelement die gleiche Steganzahl und/oder -anordnung auf.The invention relates to a one-piece (static) mixer insert according to the preamble of claim 1 for a static mixer, comprising a first mixing element with a plurality of intersecting (extending along the longitudinal central axis and angularly arranged to this) first webs and at least one along a longitudinal axis adjacent to the first mixing element and by a twist angle, in particular of 90 °, relative to the first mixing element about the longitudinal axis twisted, in particular identical, second mixing element with a plurality of intersecting (along the longitudinal central axis extending and angled to this arranged) second webs, wherein the first webs have first web ends facing the second mixing element and the second webs have first web ends facing the first mixing element, and wherein a part of the first and second web ends are distributed over the outer circumference of the mixer insert. The feature of the distributed arrangement of the first and second web ends over the outer circumference of the mixer insert means that these first and second webs or their web ends would end without the later to be explained, inventively provided connecting portions on the outer circumference, ie not inside the mixer insert. The first web ends facing the second mixing element are arranged between a first intersection plane, in which the first webs intersect and the second mixing element. Analogously, the second web ends are arranged between a second crossing plane, in which the second webs intersect and the first mixing element. Preferably, the webs are rectilinear, at an angle to and extending along the longitudinal central axis supporting portions of the mixing elements. Each mixing element has two groups of, preferably parallel, webs, where the two groups or the webs of the two groups intersect. Preferably, the two web groups are arranged so that perpendicular to the longitudinal axis between two webs of a group a web of the other group is added. At least one of the two groups has at least two webs, which are spaced perpendicular to the longitudinal axis, wherein a web of the other group is arranged between the webs. Preferably, each mixing element comprises between three and twenty, preferably between four and twelve distributed on the two groups arranged, perpendicular to the longitudinal axis juxtaposed webs. More preferably, the first and at least the second mixing element on the same number of webs and / or arrangement.

Ferner betrifft die Erfindung einen statischen Mischer gemäß Anspruch 10, umfassend mindestens einen, bevorzugt ausschließlich einen, erfindungsgemäßen Mischereinsatz. Der Mischereinsatz ist dabei in einem bevorzugt rohr- oder leitungsförmigen Umgehäuse angeordnet, welches bevorzugt vom Innenumfang einer Fluidleitung einer Vorrichtung, insbesondere einer industriellen Herstellungsvorrichtung, ganz besonderes bevorzugt einer Spritzvorrichtung gebildet ist.Furthermore, the invention relates to a static mixer according to claim 10, comprising at least one, preferably exclusively, a mixer insert according to the invention. The mixer insert is arranged in a preferably tubular or line-shaped surrounding housing, which is preferably formed by the inner circumference of a fluid line of a device, in particular an industrial manufacturing device, very particularly preferably a spray device.

Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines derartigen Mischereinsatzes gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 11.Furthermore, the invention relates to a method for producing such a mixer insert according to the preamble of claim 11.

In der CH 642564 A1 ist eine Basistechnologie für statische Mischer mit einer sog. X-Grid-Struktur beschrieben. Der bekannte Mischereinsatz ist innerhalb eines rohrförmigen Behälters angeordnet und umfasst mehrere entlang einer Längsachse des Mischerelementes hintereinander angeordnete einzelne Mischelemente, die jeweils eine Mehrzahl von sich kreuzenden Stegen umfassen. Bei dem bekannten Mischereinsatz sind die Mischelemente alternierend um 90° um die Längsachse relativ zueinander verdreht angeordnet. Der bekannte Mischereinsatz bzw. dessen einzelne Mischelemente sind nur aufwendig im Metallgussverfahren unter Zerstörung der Gussform fertigbar. Zudem ist das Befüllen des rohrartigen Gehäuses mit einzelnen Mischelementen zur Ausbildung des Mischereinsatzes zeitaufwendig. Auch ist es bekannt geworden, die einzelnen Mischelemente punktuell zu einem einstückigen Mischereinsatz miteinander zu verschweißen.In the CH 642564 A1 is a basic technology for static mixer with a so-called. X-Grid structure described. The known mixer insert is arranged within a tubular container and comprises a plurality of individual mixing elements arranged one behind the other along a longitudinal axis of the mixer element and each comprising a plurality of intersecting webs. In the known mixer insert, the mixing elements are alternately relative to 90 ° about the longitudinal axis arranged twisted to each other. The known mixer insert or its individual mixing elements are expensive to produce in the metal casting process to destroy the mold. In addition, the filling of the tubular housing with individual mixing elements to form the mixer insert is time consuming. It has also become known, the individual mixing elements selectively welded together to form a one-piece mixer insert.

Es sind verschiedene Verfahren bekannt geworden, die vorerwähnte X-Grid-Geometrie kostengünstiger aus Kunststoff herzustellen. Lediglich exemplarisch wird auf die EP 2 001 580 B1 verwiesen.Various methods have become known to produce the aforementioned X-grid geometry more cost-effectively from plastic. Only exemplary is on the EP 2 001 580 B1 directed.

Die Anmelderin selbst hat einen fertigungstechnisch optimierten Mischereinsatz beschrieben, welcher aus zwei Kunststoffspritzgussteilen besteht, die senkrecht zur Ausbildung des Mischereinsatzes ineinander schiebbar sind. Ein derartiger Mischereinsatz ist in der WO 2017/097860 A1 offenbart. Der bekannte Mischereinsatz ist jedoch nur bedingt bis gar nicht für hohe Drücke, wie sie beispielsweise in Zuführleitungen für geschmolzenen thermoplastischen Kunststoff in Kunststoffspritzgussvorrichtungen auftreten geeignet, ebenso nicht für hohe Temperaturen, die ebenfalls in der vorbenannten Anwendung auftreten.The applicant himself has described a production-optimized mixer insert, which consists of two plastic injection molded parts, which are perpendicular to one another for the formation of the mixer insert pushed. Such a mixer insert is in the WO 2017/097860 A1 disclosed. However, the known mixer insert is only conditionally or not at all suitable for high pressures, such as those which are suitable for example in feed lines for molten thermoplastic material in plastic injection molding devices, and also not for high temperatures which likewise occur in the aforementioned application.

Ausgehend von dem vorgenannten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen einstückigen und kostengünstigen Mischereinsatz für statische Mischer anzugeben, der sich einfach und kostengünstig aus druck- und temperaturstabilen Materialien, insbesondere Metall oder Keramik fertigen lässt. Ferner besteht die Aufgabe darin, einen statischen Mischer mit einem solchen Mischereinsatz sowie ein optimiertes Herstellungsverfahren zur Herstellung eines solchen Mischereinsatzes anzugeben.Based on the aforementioned prior art, the present invention seeks to provide a one-piece and inexpensive mixer insert for static mixer, which can be easily and inexpensively manufactured from pressure and temperature stable materials, especially metal or ceramic. Furthermore, the object is to provide a static mixer with such a mixer insert and an optimized manufacturing method for producing such a mixer insert.

Diese Aufgabe wird hinsichtlich des einstückigen Mischereinsatzes mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst, d.h. bei einem gattungsgemäßen Mischereinsatz dadurch, dass jedes der über den Außenumfang des Mischereinsatzes verteilt angeordneten ersten Stegenden des ersten Mischelements materialschlüssig über einen Verbindungsabschnitt mit einem, insbesondere räumlich nächstliegenden, der über den Außenumfang des Mischereinsatzes verteilt angeordneten zweiten Stegenden des axial benachbarten zweiten Mischelements verbunden ist. Mit anderen Worten geht jedes dem zweiten Mischereinsatz zugewandte und am Außenumfang des Mischereinsatzes angeordneten ersten Stegenden einteilig bzw. monolithisch über einen jeweiligen, insbesondere als Verbindungssteg ausgebildeten, Verbindungsabschnitt über in eines der dem ersten Mischelement zugewandten, am Außenumfang angeordneten zweiten Stegenden des zweiten Mischelements. Hierdurch stützen die ersten, über den Außenumfang verteilten Stegenden des ersten Mischelements über den jeweiligen, monolithisch mit einem jeweiligen ersten Stegende ausgebildeten Verbindungsabschnitt ein zugehöriges zweites Stegende, sodass eine schichtweise, monolithische Fertigung des Mischereinsatzes, insbesondere in einem 3D-Druckverfahren oder in einem generativen Verfahren, ganz besonders bevorzugt in einem Pulverbettverfahren, noch weiter bevorzugt in einem Lasersinterverfahren möglich ist. Auf eine aufwendige, bisher zum Einsatz kommende Gusstechnik und der Zerstörung der Gussform zu Entformungszwecken ist somit nicht mehr notwendig. Gleichzeitig lässt sich das erfindungsgemäße Mischelement aus druck- und temperaturstabilen Materialien, insbesondere Metall oder Keramik fertigen, was bevorzugt ist, sodass ein druck- und temperaturstabiler, monolithischer Mischereinsatz mit mindestens zwei, bevorzugt ausschließlich zwei oder ausschließlich drei axial benachbarten, jeweils sich kreuzende Stege aufweisenden Mischelementen resultiert. Bevorzugt ist es, wenn die die jeweiligen über den Außenumfang verteilt angeordneten ersten und zweiten Stegenden miteinander verbindenden Verbindungsabschnitte, insbesondere in Form von Verbindungsstegen, sowohl winklig zur Längserstreckung des jeweils zugeordneten ersten Steges als auch winklig zur Längserstreckung des jeweils zugeordneten zweiten Steges verlaufen. Anders ausgedrückt ist es bevorzugt, wenn die Verbindungsabschnitte mit beiden über den jeweiligen Verbindungsabschnitt verbundenen Stegen jeweils einen Winkel (ungleich 180°) aufspannen.This object is achieved with respect to the one-piece mixer insert with the features of claim 1, ie in a generic mixer insert characterized in that each of the distributed over the outer circumference of the mixer insert first web ends of the first mixing element material fit via a connecting portion with a, in particular spatially closest, over the outer periphery of the mixer insert distributed second web ends of the axially adjacent second mixing element is connected. In other words, each of the second mixer insert facing and arranged on the outer circumference of the mixer insert first web ends in one piece or monolithically via a respective, formed in particular as a connecting web, connecting portion via in one of the first mixing element facing, arranged on the outer circumference second web ends of the second mixing element. As a result, the first web ends of the first mixing element, which are distributed over the outer circumference, support an associated second web end over the respective monolithically formed connecting section with a respective first web end, thus producing a layered, monolithic production of the mixer insert, in particular in a 3D printing process or in a generative process , most preferably in a powder bed process, even more preferably in a laser sintering process is possible. On a complex, previously used casting technique and the destruction of the mold for Entformungszwecken is therefore no longer necessary. At the same time, the mixing element according to the invention of pressure and temperature stable materials, in particular metal or ceramic manufacture, which is preferred, so that a pressure and temperature stable, monolithic mixer insert with at least two, preferably only two or three axially adjacent, each intersecting webs having Mixing elements results. Prefers it is, when the respective distributed over the outer circumference arranged first and second web ends interconnecting connecting portions, in particular in the form of connecting webs, extend both at an angle to the longitudinal extension of the respectively associated first web and at an angle to the longitudinal extent of the respectively associated second web. In other words, it is preferred if the connecting sections each span an angle (not equal to 180 °) with both webs connected via the respective connecting section.

Hinsichtlich des statischen Mischers wird die Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst, d.h. bei einem gattungsgemäßen statischen Mischer durch den Einsatz mindestens eines, vorzugsweise ausschließlich eines nach dem Konzept der Erfindung ausgebildeten Mischereinsatzes, der zur Komplettierung seiner Mischerfunktionalität in einem rohrförmigen, beispielsweise von einer Fluidleitung gebildeten Umgehäuse mit einem Einlass und einem axial davon beabstandeten Auslass aufgenommen ist, wobei der Innendurchmesser des Umgehäuses dem Außenumfang des Mischereinsatzes, ggf. zuzüglich eines (insbesondere geringen) Spiels entspricht.With regard to the static mixer, the object is achieved with the features of claim 10, i. in a generic static mixer by the use of at least one, preferably exclusively designed according to the concept of the invention mixer insert, which is included to complete its mixer functionality in a tubular, formed for example by a fluid conduit surrounding housing with an inlet and an axially spaced outlet, wherein the inner diameter of the outer housing corresponds to the outer circumference of the mixer insert, possibly plus one (in particular low) clearance.

Hinsichtlich des Verfahrens wird die Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruchs 11 gelöst, d.h. bei einem gattungsgemäßen Verfahren dadurch, dass der Mischereinsatz monolithisch, schichtweise mittels entlang der Längsachse benachbarten und sich senkrecht zur Längsachse erstreckenden Schichten in einem generativen Verfahren oder in einem 3D-Druckverfahren aufgebaut wird, wobei zunächst schichtweise das erste Mischelement mit seinen über den Außenumfang des Mischereinsatzes verteilt angeordneten ersten Stegenden aufgebaut wird und dann an die über den Außenumfang verteilt angeordneten ersten Stegenden des ersten Mischelements jeweils ein bevorzugt als Verbindungssteg ausgebildeter Verbindungsabschnitt sichtweise angeschlossen (d.h. schichtweise aufgebaut) wird und dass an jeden Verbindungsabschnitt jeweils schichtweise ein zweiter Steg bzw. dessen zweites Stegende des zweiten Mischelementes angeschlossen wird, wobei das zweite Mischelement im Anschluss an das ersten Mischelement ebenfalls schichtweise aufgebaut wird, sodass ein einstückiger, monolithischer Mischereinsatz mit mindestens zwei um die Längsachse verdrehten Mischelementen resultiert und die Mischelemente an ihren über den Außenumfang verteilten, aneinander zugewandten Stegenden über jeweils einen Verbindungssteg monolithisch ausgebildet bzw. miteinander verbunden sind.With regard to the method, the object is achieved with the features of claim 11, ie in a generic method, characterized in that the mixer insert monolithic, layer by layer along the longitudinal axis adjacent and perpendicular to the longitudinal axis extending layers constructed in a generative process or in a 3D printing process is first layered the first mixing element is constructed with its distributed over the outer circumference of the mixer insert first web ends and then to the distributed over the outer circumference arranged first web ends of the first mixing element in each case a preferred as Connecting web trained connecting portion is visibly connected (ie layered) and that each connecting portion in layers a second web or its second web end of the second mixing element is connected, wherein the second mixing element is also constructed in layers following the first mixing element, so that a one-piece , Monolithic mixer insert with at least two mixing elements twisted about the longitudinal axis results and the mixing elements are monolithically formed or connected to each other at their distributed over the outer circumference, mutually facing web ends via a connecting web.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.Advantageous developments of the invention are specified in the subclaims.

In den Rahmen der Erfindung fallen sämtliche Kombinationen aus zumindest zwei von der in der Beschreibung, den Ansprüchen und/oder den Figuren offenbarten Merkmalen.All combinations of at least two of the features disclosed in the description, the claims and / or the figures fall within the scope of the invention.

Zur Vermeidung von Wiederholungen sollen vorrichtungsgemäß offenbarte Merkmale auch als verfahrensgemäß gelten und beanspruchbar sein. Ebenso sollen verfahrensgemäß offenbarte Merkmale auch als vorrichtungsgemäß offenbart gelten und beanspruchbar sein.In order to avoid repetition, features disclosed according to the device should also be regarded as being in accordance with the method and be able to be claimed. Likewise, according to the method disclosed features should also be considered as disclosed device and claimable.

Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, den Mischereinsatz derart zu gestalten, dass dieser mittels eines 3D-Druckverfahrens oder alternativ eines generativen Verfahrens, wie einem Pulverbettverfahren, ganz besonders bevorzugt einem Lasersinterverfahren aus Metall oder Keramik fertigbar ist, bevorzugt ohne die Notwendigkeit wieder zu entfernendes Stützmaterials oder wieder zu entfernende Stützstrukturen einsetzen bzw. aufbauen zu müssen. Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, dass die über den Außenumfang des Mischereinsatzes verteilt angeordneten und dem zweiten Mischelement zugewandten ersten Stegenden der ersten sich kreuzenden Stege des ersten Mischelements und die über den Außenumfang verteilt angeordneten, dem ersten Mischelement zugewandten zweiten Stegenden der zweiten sich kreuzenden Stege des zweiten Mischelements monolithisch ausgebildet bzw. verbunden werden bzw. sind über jeweils einen Verbindungsabschnitt aus dem Mischereinsatzmaterial, insbesondere Metall oder Keramik. Die Verbindungsabschnitte, insbesondere die Verbindungsstege verlaufen bevorzugt jeweils winklig sowohl zur Längserstreckung des jeweiligen ersten und des jeweiligen zweiten über den jeweiligen Verbindungsabschnitt monolithisch miteinander verbundenen bzw. ausgebildeten Steges. Ganz besonders bevorzugt ist eine Ausführungsform, bei der im Übergangsbereich zwischen dem ersten Mischelement und dem zweiten Mischelement keinerlei freie Stegenden existieren, sondern diese über entsprechende Verbindungsabschnitte in das jeweils benachbarte Mischelement übergehen. Durch das monolithische Verbinden der über den Außenumfang verteilt angeordneten, und dem jeweils anderen Mischelement zugewandten Stegenden des ersten und zweiten Mischelements wird nicht nur eine revolutionäre Fertigung des Mischereinsatzes aus Metall oder Keramik in einem 3D-Druckverfahren oder in einem generativen Verfahren ermöglicht, sondern die Druckstabilität des resultierenden Mischereinsatzes ist im Vergleich zu bekannten Mischereinsätzen mit dem jeweils benachbarten Mischelement zugewandten freien Stegenden deutlich erhöht, da über die Zwischenelemente Axialkräfte abstützbar bzw. aufnehmbar sind.The invention is based on the idea to design the mixer insert such that it can be manufactured by means of a 3D printing method or alternatively a generative method, such as a powder bed method, very particularly preferably a laser sintering method of metal or ceramic, preferably without the need to remove the support material or again to be removed support structures use or to build up. According to the invention this is achieved in that arranged over the outer periphery of the mixer insert and the second mixing element facing first web ends of the first intersecting ridges of the first mixing element and distributed over the outer circumference, the first mixing element facing second web ends of the second intersecting ridges of monolithically formed or connected to the second mixing element or are each connected via a connecting portion of the mixer insert material, in particular metal or ceramic. The connecting sections, in particular the connecting webs, preferably extend at an angle both to the longitudinal extent of the respective first and of the respective second web connected or formed monolithically via the respective connecting section. Very particular preference is given to an embodiment in which no free web ends exist in the transition region between the first mixing element and the second mixing element, but instead pass over corresponding connecting sections into the respectively adjacent mixing element. By monolithically connecting the distributed over the outer circumference, and the other mixing element facing web ends of the first and second mixing element is not only a revolutionary manufacturing of the mixer insert made of metal or ceramic in a 3D printing process or in a generative process allows, but the pressure stability the resulting mixer insert is significantly increased in comparison to known mixer inserts with the respective adjacent mixing element facing free web ends, as axial forces can be supported or accommodated via the intermediate elements.

Ganz besonders bevorzugt ist eine Ausführungsform des statischen Mischereinsatzes, bei der die nicht über den Außenumfang verteilt angeordneten, ersten und zweiten Stegenden, also diejenigen Stegenden im Inneren des Mischereinsatzes ebenfalls nicht als freie Enden ausgebildet sind, sondern monolithisch bzw. materialschlüssig mit dem jeweils axial angrenzenden Mischelement ausgebildet bzw. verbunden sind. Erreicht wird dies in Weiterbildung der Erfindung bevorzugt dadurch, dass sich die nicht über den Außenumfang verteilt angeordneten ersten und zweiten Stegenden entlang einer sich senkrecht zur Längsachse erstreckenden Querachse aufeinander treffen und dort materialschlüssig, insbesondere senkrecht zur Längsachse miteinander verbunden sind. Ggf. und bevorzugt wird diese Querachse komplettiert bzw. an beiden Enden abgeschlossen von vom Außenumfang angeordneten ersten und/oder zweiten Stegen und/oder diese verbindende Verbindungsabschnitte (insbesondere Verbindungsstege).Very particularly preferred is an embodiment of the static mixer insert, wherein the distributed not over the outer circumference arranged, first and second web ends, ie those web ends in the interior of the mixer insert are also not formed as free ends, but monolithically or materially formed with the respective axially adjacent mixing element or are connected. This is achieved in a further development of the invention preferably in that the first and second web ends, which are not distributed over the outer circumference, meet one another along a transverse axis extending perpendicular to the longitudinal axis and are connected to one another in a material-locking manner, in particular perpendicular to the longitudinal axis. Possibly. and preferably this transverse axis is completed or terminated at both ends by first and / or second webs arranged from the outer circumference and / or connecting sections connecting them (in particular connecting webs).

Bei der klassischen X-Grid-Geometrie weist jedes Mischelement zwei entlang der Längsachse beabstandete Kreuzungsebenen auf, in denen sich Stege des Mischelements kreuzen.In classical X-Grid geometry, each mixing element has two intersection planes spaced along the longitudinal axis, in which webs of the mixing element intersect.

In Weiterbildung der Erfindung ist dies bei einem erfindungsgemäßen Mischereinsatz nicht so, sondern die Mischelemente des erfindungsgemäßen Mischereinsatzes sind zweckmäßigerweise so gestaltet, dass diese jeweils nur eine einzige sich senkrecht zur Längsmittelachse erstreckende Kreuzungsebene aufweisen in der sich Stege des jeweiligen Mischelementes kreuzen. Das Merkmal ,sich kreuzen' bedeutet dabei, dass sich die Stege in einer Kreuzungsebene nicht nur treffen, sondern sich über die Kreuzungsebene hinaus erstrecken. Hierdurch ist eine Ausführungsform des Mischelementes realisierbar, welche höchstens im Bereich der Mischereinsatzenden, d.h. an den voneinander wegweisenden Enden freie Stegenden aufweist, die axial von sämtlichen benachbarten Mischelementen wegweisen. Besonders zweckmäßig ist eine Ausführungsform des Mischereinsatzes, bei der die sich kreuzenden ersten Stege und/oder die sich kreuzenden zweiten Stege einer sich entlang der Längsachse öffnenden Winkel zwischen 89° und 1°, bevorzugt zwischen 80° und 10°, noch weiter bevorzugt zwischen 70° und 20°, ganz besonders bevorzugt zwischen 60° und 30°, noch weiter bevorzugt zwischen 59° und 53°, ganz besonders bevorzugt von 56° aufspannen, insbesondere dann, was bevorzugt ist, wenn das Verhältnis zwischen Höhe bzw. Längserstreckung eines jeweiligen der Mischerelemente entlang der Längsmittelachse und des Durchmessers des jeweiligen Mischerelementes eins zu eins betragen soll. Die Stege spannen bevorzugt jeweils mit der Längsmittelachse einen Winkel auf, der der Hälfte der o.g. Winkel zwischen jeweils zwei sich kreuzenden Stegen entspricht.In a further development of the invention, this is not the case in a mixer insert according to the invention, but the mixing elements of the mixer insert according to the invention are suitably designed so that they each have only a single crossing plane extending perpendicularly to the longitudinal center axis in which webs of the respective mixing element intersect. The feature 'to intersect' means that the webs not only meet in a crossing plane, but also extend beyond the crossing plane. In this way, an embodiment of the mixing element can be realized, which has at the most in the area of the mixer insert ends, ie at the ends facing away from each other free web ends, which point away axially from all adjacent mixing elements. Particularly useful is an embodiment of the mixer insert, wherein the intersecting first webs and / or the intersecting second webs of an opening along the longitudinal axis angle between 89 ° and 1 °, preferably between 80 ° and 10 °, even more preferably between 70 ° and 20 °, very particularly preferably between 60 ° and 30 °, even more preferably between 59 ° and 53 °, very particularly preferably of 56 ° span, in particular, which is preferred if the ratio between height and longitudinal extent of a respective the mixer elements along the longitudinal central axis and the diameter of the respective mixer element should be one to one. The webs preferably clamp with the longitudinal central axis at an angle which corresponds to half the above-mentioned angle between each two intersecting webs.

Bei der klassischen X-Grid-Geometrie weist jedes Mischerelement sich kreuzende Stege auf, die von einer Außenumfangsseite des zugehörigen Mischelementes bis zu einer diametral gegenüberliegenden Außenumfangsseite des Mischelementes reichen. In Weiterbildung der Erfindung ist dem vorliegend nicht so - dies bedeutet, dass gemäß einer bevorzugten Ausführungsform keiner der ersten und zweiten Stege von einer Außenumfangsseite des zugehörigen Mischelementes bis zu einer diametral gegenüberliegenden Außenumfangsseite des Mischelementes reicht.In classical X-Grid geometry, each mixer element has intersecting lands extending from an outer peripheral side of the associated mixing element to a diametrically opposite outer peripheral side of the mixing element. In a further development of the invention, this is not the case here - this means that according to a preferred embodiment, none of the first and second webs extends from an outer peripheral side of the associated mixing element to a diametrically opposite outer peripheral side of the mixing element.

Besonders zweckmäßig ist eine Ausführungsform des Mischereinsatzes, bei der die Längenerstreckung des Mischereinsatzes ein geradzahliges Vielfaches des Hüllkontur-Außendurchmessers, d.h. des Außendurchmessers des Mischereinsatzes ist. Bevorzugt ist es dabei, wenn das Verhältnis aus der Länge jedes Mischereinsatzes zu seinem senkrecht zur Längserstreckung gemessenen Durchmesser eins zu eins beträgt. Wie bereits erwähnt ist eine Ausführungsform des Mischereinsatzes besonders bevorzugt, bei der sämtliche den zweiten Mischelement zugewandten ersten Stegenden der ersten Stege des ersten Mischelementes materialschlüssig mit dem zweiten Mischelement, insbesondere mit den dem ersten Mischelement zugewandten zweiten Stegenden der zweiten Stege des zweiten Mischelementes verbunden sind. Grundsätzlich ist es ganz besonders bevorzugt, wenn die (äußere) Hüllkontur des Mischereinsatzes kreiszylinderförmig ist.Particularly useful is an embodiment of the mixer insert, wherein the longitudinal extent of the mixer insert is an even multiple of the outer envelope outer diameter, ie the outer diameter of the mixer insert. In this case, it is preferable if the ratio of the length of each mixer insert to its diameter measured perpendicular to the longitudinal extent is one to one. As already mentioned, an embodiment of the Mixer insert particularly preferred in which all the second mixing element facing the first web ends of the first webs of the first mixing element materially connected to the second mixing element, in particular with the first mixing element facing the second web ends of the second webs of the second mixing element. In principle, it is particularly preferred if the (outer) envelope contour of the mixer insert is circular cylindrical.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass zumindest auf einen Teil der Stege, insbesondere an bzw. im Bereich der ersten und/oder zweiten Stegenden und/oder der von dem ersten Mischelement wegweisenden Stegenden des zweiten Mischelements monolithisch mit den jeweiligen Stegen ausgebildete Fluidleiterhebungen vorgesehen sind, die sich, insbesondere pfeilartig, entlang der Längsachse (senkrecht zu dieser) verjüngen und zwar entgegen der Strömungsrichtung von durch einen fertigen Mischereinsatz strömenden Fluid, um somit das Fluid seitlich abzulenken bzw. zu verdrängen, um somit zu verhindern, dass das Fluid unmittelbar gegen eine den Mischereinsatz bei einer fertigen statischen Mischer umgebende Umfangswand gedrückt wird. Hierdurch können Todzonen und somit Ablagerungseffekte im Bereich der Angrenzung der Stegenden an die Umfangswand reduziert werden, ebenso wie Druckverluste.According to a preferred embodiment, it is provided that at least on a part of the webs, in particular on or in the region of the first and / or second web ends and / or of the first mixing element wegweisenden web ends of the second mixing element monolithically formed with the respective webs fluid conductor elevations are provided which taper, in particular like an arrow, along the longitudinal axis (perpendicular to this) in the opposite direction to the direction of flow of fluid passing through a finished mixer insert so as to deflect the fluid laterally so as to prevent the fluid from directly against a surrounding the mixer insert in a finished static mixer surrounding wall is pressed. As a result, dead zones and thus deposition effects in the region of the boundary of the web ends are reduced to the peripheral wall, as well as pressure losses.

Der erfindungsgemäße statische Mischereinsatz lässt sich erfindungsgemäß monolithisch herstellen, bevorzugt aus Metall oder Keramik und zwar in einem 3D-Druckverfahren oder in einem generativen Verfahren, ganz besonders bevorzugt in einem Pulverbettverfahren, noch weiter bevorzugt in einem Lasersinterverfahren oder alternativen generativen Verfahren. Wesentlich ist, dass der Mischereinsatz schichtweise in axialer Richtung, d.h. in Richtung seiner Längserstreckung aufgebaut wird, wobei sich die Schichten senkrecht zur Längsachse aufbauen bzw. erstrecken. Dabei wird zunächst das erste Mischelement schichtweise aufgebaut und zwar mit seinen ersten, einem späteren zweiten Mischelement zugewandten Stegenden, die dann schichtweise übergehen bzw. verbunden werden mit jeweiligen Verbindungsabschnitten, insbesondere Verbindungsstegen, an die dann unmittelbar die zweiten Stegenden des schichtweise aufzubauenden zweiten Mischelementes anschließen, die dem ersten Mischelement zugewandt sind. Die Verbindungsabschnitte verbleiben in dem Mischereinsatz, müssen also nicht mehr entfernt werden, wodurch nicht nur ein überraschend einfacher fertigbarer Mischereinsatz resultiert, sondern ein zudem besonders druckstabiler und aufgrund der Materialwahl auch temperaturstabiler Mischereinsatz.According to the invention, the static mixer insert according to the invention can be produced monolithically, preferably from metal or ceramic, in a 3D printing process or in a generative process, very particularly preferably in a powder bed process, even more preferably in a laser sintering process or alternative generative process. It is essential that the mixer insert is built up in layers in the axial direction, ie in the direction of its longitudinal extension, wherein the layers are perpendicular to the longitudinal axis build up or extend. In this case, first the first mixing element is built up in layers and indeed with its first, later a second mixing element facing web ends, which then pass in layers or connected to respective connecting portions, in particular connecting webs, then connect directly to the second web ends of the second mixing element to be built up, which face the first mixing element. The connecting sections remain in the mixer insert, so no longer have to be removed, resulting in not only a surprisingly simple manufacturable mixer insert, but also a particularly pressure-stable and due to the choice of materials and temperature stable mixer insert.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des mittels eines erfindungsgemäßen Verfahrens herstellbaren Mischereinsatzes sind im Zusammenhang mit der Erläuterung der vorrichtungsgemäßen Merkmale offenbart.Further advantageous embodiments of the mixer insert which can be produced by means of a method according to the invention are disclosed in connection with the explanation of the device-specific features.

Mit mindestens einem, bevorzugt ausschließlich einem erfindungsgemäßen Mischereinsatz, der mehrere, insbesondere ausschließlich zwei oder ausschließlich drei Mischelemente umfasst, von denen jeweils benachbarte Mischelemente um eine Verdrehwinkel, beispielsweise von 90° oder weniger, um die Längsmittelachse verdreht zueinander angeordnet sind, lässt sich auf einfache Weise ein statischer Mischer bilden, in dem der Mischereinsatz in einem Umgehäuse aufgenommen wird. Der statische Mischer zeichnet sich dadurch aus, dass der Mischereinsatz in einem, insbesondere rohrförmigen Umgehäuse aufgenommen ist, welches bevorzugt aus Metall oder Keramik ausgebildet ist und ganz besonders bevorzugt von einer industriellen Vorrichtung, wie einer Spritzgussvorrichtung, bzw, einer darin vorgesehenen Fluidleitung bzw. einem Fluidleitungsabschnitt gebildet ist.With at least one, preferably exclusively a mixer insert according to the invention, which comprises several, in particular exclusively two or exclusively three mixing elements, of which adjacent mixing elements are arranged rotated by an angle of rotation, for example of 90 ° or less, about the longitudinal central axis to each other, can be easily Form a static mixer in which the mixer insert is received in a surrounding housing. The static mixer is characterized in that the mixer insert is accommodated in a, in particular tubular housing, which is preferably formed of metal or ceramic, and most preferably by an industrial device, such as an injection molding device, or a fluid line or a fluid conduit provided therein Fluid line section is formed.

Der erfindungsgemäße statische Mischer und/oder der erfindungsgemäße einstückige Mischereinsatz eignet sich insbesondere, jedoch nicht beschränkt hierauf, für den Einsatz in Kunststoffspritzgussmaschinen zur Durchmischung von zu spritzendem, thermoplastischem, geschmolzenem Kunststoff zur Homogenisierung des Temperaturprofils.The static mixer according to the invention and / or the one-piece mixer insert according to the invention is particularly, but not limited to, for use in plastic injection molding machines for mixing of thermoplastic, molten plastic to be sprayed for homogenizing the temperature profile.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen.Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of preferred embodiments and from the drawings.

Diese zeigen in:

Fig. 1, 4
sowie
Fig. 6 bis Fig. 9
unterschiedliche, teilweise perspektivische Ansichten eines nach dem Konzept der Erfindung ausgebildeten Mischereinsatzes, umfassend ausschließlich zwei axial benachbarte Mischelemente, deren Stege monolithisch über Verbindungsabschnitte miteinander verbunden sind,
Fig. 3
eine perspektivische Darstellung der die Mischelemente bzw. deren Stegenden monolithisch miteinander ausbildenden bzw. verbindenden Verbindungsabschnitte bzw. eine entsprechende Verbindungsabschnittsgeometrie, und
Fig. 2 und Fig. 5
zur besseren Nachvollziehbarkeit eine isolierte Darstellung der eigentlich monolithisch miteinander verbundenen Mischelemente ohne Verbindungsabschnitte.
These show in:
Fig. 1, 4th
such as
FIG. 6 to FIG. 9
different, partially perspective views of a trained according to the concept of the invention mixer insert comprising only two axially adjacent mixing elements whose webs are connected monolithically via connecting portions,
Fig. 3
a perspective view of the mixing elements or their web ends monolithically with each other forming or connecting connecting portions or a corresponding connection section geometry, and
FIGS. 2 and 5
for better traceability an isolated representation of the actually monolithically interconnected mixing elements without connecting sections.

In den Figuren sind gleiche Elemente und Elemente mit der gleichen Funktion mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.In the figures, like elements and elements having the same function are denoted by the same reference numerals.

In den Figuren ist ein einstückiger, monolithischer (statischer) Mischereinsatz 1, vorliegend aus Metall zur Ausbildung eines statischen Mischers durch Anordnen des Mischereinsatzes 1 in einem nicht gezeigten Rohr bzw. leitungsförmigen Umgehäuse dargestellt. Der Mischereinsatz 1 weist eine kreiszylinderförmige (äußere) Hüllkontur auf. Der Mischereinsatz 1 umfasst ein in der Zeichnungsebene unteres erstes Mischelement 2 sowie ein axial entlang einer Längsachse L benachbartes zweites Mischelement 3. Die beiden Mischelemente 2, 3 sind monolithisch unter Vermeidung freier Stegenden ausgebildet bzw. gehen einander über über Verbindungsabschnitte 4, die lediglich aus Gründen der besseren Nachvollziehbarkeit bzw. Identifizierbarkeit in den Figuren grafisch bzw. farblich abgesetzt dargestellt sind - in der Realität sehen diese von ihrer Außenoberfläche bzw. Beschaffenheit aus wie die eigentlichen Mischelemente 2, 3, d.h. gehen übergangslos in diese über.In the figures, a one-piece, monolithic (static) mixer insert 1, in this case made of metal for forming a static mixer by arranging the mixer insert 1 in a tube, not shown, or line-shaped surrounding housing is shown. The mixer insert 1 has a circular cylindrical (outer) envelope contour. The mixer insert 1 comprises a lower in the plane of the first mixing element 2 and an axially along a longitudinal axis L adjacent second mixing element 3. The two mixing elements 2, 3 are formed monolithically avoiding free web ends or go over each other via connecting portions 4, which only for reasons the better traceability or identifiability in the figures are shown graphically or in color contrast - in reality, they see from their outer surface or nature of the actual mixing elements 2, 3, ie go into this seamlessly.

Das erste Mischelement 2 weist mehrere, sich in einer einzigen ersten Kreuzungsebene 5 kreuzende erste Stege 6 auf, die sich entlang der Längsmittelachse L erstrecken und winklig zu dieser angeordnet sind bzw. mit dieser einen Winkel aufspannen. Zwei sich kreuzende erste Stege spannen in dem gezeigten Ausführungsbeispiel jeweils einen Winkel α von vorliegend 56° auf.The first mixing element 2 has a plurality of first webs 6 crossing each other in a single first intersection plane 5, which extend along the longitudinal central axis L and are arranged at an angle thereto or span an angle therewith. In the exemplary embodiment shown, two intersecting first webs each span an angle α of 56 ° in the present case.

Die ersten Stege 6 sind unterteilt in zwei Gruppen 7, 8 von Stegen, wobei die ersten Stege 6 der Gruppen 7, 8 senkrecht zur Längsmittelachse L alternierend angeordnet sind. Die ersten Stege 6 weisen dem zweiten Mischelement 3 zugewandte erste Stegende 9 auf, die axial zwischen dem zweiten Mischelement 3 und der einzigen ersten Kreuzungsebene 5 angeordnet sind. Die ersten Stegenden 9 teilen sich auf in einen Teil von über den Außenumfang verteilt angeordneten ersten Stegenden 10 und einem Teil von inneren ersten Stegenden 11.The first webs 6 are divided into two groups 7, 8 of webs, wherein the first webs 6 of the groups 7, 8 are arranged alternately perpendicular to the longitudinal center axis L. The first webs 6 have the first mixing element 3 facing the first web end 9, which are arranged axially between the second mixing element 3 and the single first crossing plane 5. The first web ends 9 are divided into a part of distributed over the outer circumference arranged first web ends 10 and a part of inner first web ends 11th

Das zweite Mischelement 3 ist quasi identisch aufgebaut wie das erste Mischelement 2 mit dem wesentlichen Unterschied, dass das zweite Mischelement 3 relativ zu dem ersten Mischelement 2 um 90° um die Längsmittelachse L verdreht angeordnet ist. Das zweite Mischelement 3 umfasst eine Vielzahl von sich kreuzenden zweiten Stegen 12, die sich in einer einzigen zweiten Kreuzungsebene 13 kreuzen. Auch die zweiten sich kreuzenden Stege 12 spannen einen in der Längsachse L orientierten bzw. sich entlang der Längsachse L öffnenden Winkel α von in dem Ausführungsbeispiel 56° auf. Die zweiten Stege 12 sind ebenfalls in zwei Gruppen 14, 15 von senkrecht zur Längsmittelachse L alternierenden zweiten Stegen aufgeteilt. Die zweiten Stege 12 weisen dem ersten Mischelement 2 zugewandte zweite Stegenden 16 auf, die wiederum unterteilt sind in einen Teil von über den Außenumfang verteilten zweiten Stegelementen 17 und einen Teil von inneren zweiten Stegenden 18.The second mixing element 3 is constructed virtually identical to the first mixing element 2 with the essential difference that the second mixing element 3 is arranged rotated relative to the first mixing element 2 by 90 ° about the longitudinal central axis L. The second mixing element 3 comprises a plurality of intersecting second webs 12, which intersect in a single second crossing plane 13. Also, the second intersecting webs 12 span an angle α oriented in the longitudinal axis L or opening along the longitudinal axis L of 56 ° in the exemplary embodiment. The second webs 12 are also divided into two groups 14, 15 of perpendicular to the longitudinal center axis L alternating second webs. The second webs 12 have the second mixing element 2 facing second web ends 16, which in turn are divided into a part of distributed over the outer circumference second web elements 17 and a part of inner second web ends 18th

Aus Fig. 1 ist zu erkennen, dass jedes der über den Außenumfang verteilt angeordneten ersten Stegenden 10 über einen jeweiligen, stegförmigen Verbindungsabschnitt 4 mit einem axial gegenüberliegenden (nächstliegenden) zweiten Stegende von über den Außenumfang verteilt angeordneten zweiten Stegenden 17 verbunden ist. Die die jeweiligen über den Außenumfang verteilt angeordneten ersten und zweiten Stegenden 10, 17 miteinander verbindenden Verbindungsabschnitte 4 sind stegartig ausgebildet und verlaufen sowohl winklig zur Längserstreckung des jeweils zugeordneten ersten Steges 6 sowie des jeweils zugeordneten zweiten Steges 12. Auch die jeweils inneren ersten und zweiten Stegenden 11, 18 sind über Verbindungsabschnitte miteinander verbunden, wobei sich die Verbindungsabschnitte zur Verbindung der inneren Stegenden 11, 18, wie sich aus Fig. 3 ergibt, entlang einer sich senkrecht zur Längsachse L erstreckenden Querachse Q erstrecken.Out Fig. 1 It can be seen that each of the first web ends 10 arranged distributed over the outer circumference is connected via a respective web-shaped connecting section 4 to an axially opposite (closest) second web end of second web ends 17 arranged distributed over the outer circumference. The respective first and second web ends 10, 17 which are distributed over the outer circumference and connect connecting sections 4 with one another are each web-like and extend both at an angle to the longitudinal extent of the respectively associated first web 6 and the respectively associated second web 12. Also, the respective inner first and second web ends 11, 18 are interconnected via connecting portions, wherein the connecting portions for connecting the inner web ends 11 , 18, as turned out Fig. 3 results, along a perpendicular to the longitudinal axis L extending transverse axis Q extend.

Zu erkennen ist also in den Figuren, dass im Übergangsbereich vom ersten und zweiten Mischelement 2, 3 keine freien Stegenden existieren, sondern diese sich über einen jeweiligen Verbindungsabschnitt fortsetzen, in dem jeweils axial gegenüberliegenden bzw. nächstliegenden Stegende des axial benachbarten Mischelementes.It can thus be seen in the figures that in the transition region of the first and second mixing element 2, 3 no free web ends exist, but they continue over a respective connecting portion, in each axially opposite or nearest web end of the axially adjacent mixing element.

Aus Übersichtlichkeitsgründen ist lediglich in den Fig. 8, 9 mit dem Pfeil F eine axiale, sich entlang der Längsachse L erstreckende Flussrichtung (Strömungsrichtung) von mindestens einem, mittels eines fertigen statischen Mischers, der einen erfindungsgemäßen Mischereinsatz 1 umfasst zu durchmischenden Fluids gezeigt bzw. eingezeichnet. Zu erkennen ist, dass die ersten Stege im Bereich ihrer über den Außenumfang verteilt angeordneten ersten Stegenden 10 in radialer Richtung erhabene Fluidleiterhebungen 19 aufweisen bzw. ausbilden, die sich entgegen der Fluidströmungsrichtung F verjüngen und somit anströmendes Fluid seitlich ablenken, wodurch ein unmittelbarer Aufprall des mindestens einen Fluids auf bzw. ein Ausströmen gegen eine den Mischereinsatz 1 bei einem fertigen statischen Mischer umgebende Umfangswand verhindern.For clarity, is only in the Fig. 8 . 9 with the arrow F shown an axial, along the longitudinal axis L extending flow direction (flow direction) of at least one, by means of a finished static mixer, comprising a mixer insert 1 according to the invention to be mixed fluid or drawn. It can be seen that the first webs in the region of their distributed over the outer circumference arranged first web ends 10 have in the radial direction raised fluid guide elevations 19 or tapering, which tap against the fluid flow direction F and thus deflecting fluid flowing laterally, creating a direct impact of at least Preventing a fluid on or a flow against a surrounding the mixer insert 1 in a finished static mixer peripheral wall.

Derartige Fluidleiterhebungen 19 finden sich auch wieder an von dem ersten Mischelement 2 abgewandten Stegenden 20 der zweiten Stege 12 bzw. desjenigen Teils dieser Stegenden 20, die am Außenumfang enden.Such fluid conductor elevations 19 can also be found again at web ends 20 of the second webs 12 facing away from the first mixing element 2 or that part of these web ends 20 which terminate at the outer circumference.

Selbstverständlich lässt sich der gezeigte Mischereinsatz 1 auch ohne die Fluidleiterhebungen 19 fertigen.Of course, the mixer insert 1 shown can also be produced without the fluid conductor elevations 19.

Der in den Figuren gezeigte, nach dem Konzept der Erfindung ausgebildete Mischereinsatz 1 wird in axialer Richtung schichtweise aufgebaut, insbesondere durch Lasersintern, beginnend in der Zeichnungsebene unten, sodass der Mischereinsatz 1 während der Fertigung schichtweise entlang der Längsachse L, vorliegend in der Zeichnungsebene von unten nach oben wächst. An die ersten Stegenden 9 schließt dabei jeweils ein Verbindungsabschnitt 4 an, der dann übergeht in ein nächstes, zugeordnetes zweites Stegende 16. Wesentlich ist dabei, dass zumindest sämtliche über den Außenumfang verteilt angeordneten ersten Stegenden 10 über jeweils einen Verbindungsabschnitt 4 mit einem zugeordneten, insbesondere räumlich nächsten von über den Außenumfang verteilt angeordneten zweiten Stegende 17 verbunden bzw. monolithisch ausgebildet sind. Wie erläutert werden vorliegend sämtliche freien, ersten und zweiten Stegenden 9, 16 miteinander verbunden, also auch die inneren ersten Stegenden 11 und die inneren zweiten Stegenden 18.The mixer insert 1 shown in the figures, designed according to the concept of the invention, is constructed in layers in the axial direction, in particular by laser sintering, starting in the drawing plane below, so that the mixer insert 1 during production in layers along the longitudinal axis L, in the drawing plane from below grows upwards. At the first web ends 9 in each case connects to a connecting portion 4, which then merges into a next, associated second web end 16. It is essential that at least all distributed over the outer circumference arranged first web ends 10 via a respective connecting portion 4 with an associated, in particular spatially next distributed over the outer circumference arranged second web end 17 are connected or formed monolithic. As explained, in the present case all the free, first and second web ends 9, 16 are connected to one another, that is to say also the inner first web ends 11 and the inner second web ends 18.

Bezugszeichenreference numeral

11
Mischereinsatzmixer insert
22
erstes Mischelementfirst mixing element
33
zweites Mischelementsecond mixing element
44
Verbindungsabschnittconnecting portion
55
erste Kreuzungsebenefirst crossing level
66
erste Stegefirst bridges
77
erste Gruppe der ersten Stegefirst group of first bridges
88th
zweite Gruppe der ersten Stegesecond group of the first bridges
99
erste Stegendenfirst bridge ends
1010
Teil von über den Außenumfang des Mischereinsatzes verteilt angeordneten ersten StegenPart of distributed over the outer circumference of the mixer insert arranged first webs
1111
Teil der im Inneren angeordneten ersten StegePart of the first webs arranged in the interior
1212
zweite Stegesecond bridges
1313
zweite Kreuzungsebenesecond crossing level
1414
erste Gruppe der zweiten Stegefirst group of second bridges
1515
zweite Gruppe der zweiten Stegesecond group of second bridges
1616
zweite Stegendensecond bridge ends
1717
Teil von über den Außenumfang des Mischereinsatzes verteilt angeordneten zweiten StegenPart of distributed over the outer circumference of the mixer insert arranged second webs
1818
Teil der im Inneren angeordneten zweiten StegePart of the arranged inside the second webs
1919
FluidleiterhebungenFluid conductor uplifts
2020
vom ersten Mischelement abgewandte Stegenden der zweiten Stegeweb ends of the second webs facing away from the first mixing element
LL
Längsachselongitudinal axis
QQ
Querachsetransverse axis
αα
Winkel zwischen sich kreuzenden StegenAngle between intersecting webs
FF
Flussrichtung (Strömungsrichtung) von FluidFlow direction (flow direction) of fluid

Claims (11)

Einstückiger Mischereinsatz (1) für einen statischen Mischer, umfassend ein erstes Mischelement (2) mit einer Mehrzahl von sich kreuzenden ersten Stegen (6) und mindestens ein entlang einer Längsachse (L) zu dem ersten Mischelement (2) benachbartes und um einen Verdrehwinkel, insbesondere von 90°, relativ zu dem ersten Mischelement (2) um die Längsachse (L) verdrehtes, zweites Mischelement (3) mit mehreren sich kreuzenden zweiten Stegen (12), wobei die ersten Stege (6) dem zweiten Mischelement (3) zugewandte erste Stegenden (9) und die zweiten Stege (12) dem ersten Mischelement (2) zugewandte erste Stegenden (9) aufweisen und wobei ein Teil der ersten und zweiten Stegenden (10, 17) über den Außenumfang des Mischereinsatzes (1) verteilt angeordnet sind,
dadurch gekennzeichnet,
dass jedes der über den Außenumfang des Mischereinsatzes (1) verteilt angeordneten ersten Stegenden (10) materialschlüssig über einen Verbindungsabschnitt (4), insbesondere einen Verbindungssteg, mit einem der über den Außenumfang des Mischereinsatzes (1) verteilt angeordneten zweiten Stegenden (17) verbunden ist.
One-piece mixer insert (1) for a static mixer, comprising a first mixing element (2) with a plurality of intersecting first webs (6) and at least one along a longitudinal axis (L) to the first mixing element (2) adjacent and by a twist angle, in particular of 90 °, relative to the first mixing element (2) about the longitudinal axis (L) twisted, second mixing element (3) with a plurality of intersecting second webs (12), wherein the first webs (6) facing the second mixing element (3) first web ends (9) and the second webs (12) to the first mixing element (2) facing first web ends (9) and wherein a portion of the first and second web ends (10, 17) are arranged distributed over the outer periphery of the mixer insert (1) .
characterized,
in that each of the first web ends (10) distributed over the outer circumference of the mixer insert (1) is materially connected via a connecting section (4), in particular a connecting web, to one of the second web ends (17) distributed over the outer circumference of the mixer insert (1) ,
Mischereinsatz (1) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Mischereinsatz (1) als monolithisches Bauteil, insbesondere aus Metall oder Keramik, in einem 3D-Druck-Verfahren oder in einem generativen Verfahren, insbesondere in einem Pulverbettverfahren, bevorzugt in einem Lasersinterverfahren, oder in einem 3D-Druck-Verfahren hergestellt ist.
Mixer insert (1) according to claim 1,
characterized,
that the mixer insert (1) as a monolithic component, in particular of metal or ceramic, is made in a 3D printing process or in a generative method, particularly in a powder bed process, preferably in a laser sintering process, or in a 3D printing process.
Mischereinsatz nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die nicht über den Außenumfang verteilt angeordneten ersten und zweiten Stegenden (11, 18), insbesondere zusammen mit einem Teil der über den Außenumfang verteilt angeordneten ersten und zweiten Stegenden (10, 17), über einen sich senkrecht zur Längsachse (L), bevorzugt sich von einer Außenumfangsseite bis zu einer diametral gegenüberliegenden Außenumfangsseite des Mischereinsatzes (1) erstreckenden, Verbindungsabschnitt (4) materialschlüssig miteinander verbunden sind.
Mixer insert according to one of claims 1 or 2,
characterized,
in that the first and second web ends (11, 18) not distributed over the outer circumference, in particular together with a part of the first and second web ends (10, 17) distributed over the outer circumference, are preferred over a perpendicular to the longitudinal axis (L) are from an outer peripheral side to a diametrically opposite outer peripheral side of the mixer insert (1) extending, connecting portion (4) are materially interconnected.
Mischereinsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die ersten Stege (6) sich ausschließlich in einer sich senkrecht zur Längsachse (L) erstreckenden ersten Kreuzungsebene (5) und die zweiten Stege (12) sich ausschließlich in einer sich senkrecht zur Längsachse (L) erstreckenden, zu ersten Kreuzungsebene (5) parallelen zweiten Kreuzungsebene (13) kreuzen.
Mixer insert according to one of the preceding claims,
characterized,
in that the first webs (6) extend exclusively in a first intersection plane (5) extending perpendicular to the longitudinal axis (L) and the second webs (12) extend exclusively in a direction perpendicular to the longitudinal axis (L) to the first intersection plane (5). cross parallel second crossing plane (13).
Mischereinsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die sich kreuzenden ersten Stege (6) und/oder die sich kreuzenden zweiten Stege (12) einen sich entlang der Längsachse (L) öffnenden Winkel (a) zwischen 89° und 1°, bevorzugt zwischen 80° und 10°, noch weiter bevorzugt zwischen 70° und 20°, ganz besonders bevorzugt zwischen 60° und 30°, noch weiter bevorzugt zwischen 59° und 53°, weiter bevorzugt von 56° aufspannen.
Mixer insert according to one of the preceding claims,
characterized,
in that the intersecting first webs (6) and / or the intersecting second webs (12) have an angle (a) which opens along the longitudinal axis (L) between 89 ° and 1 °, preferably between 80 ° and 10 °, still further preferably between 70 ° and 20 °, very particularly preferably between 60 ° and 30 °, even more preferably between 59 ° and 53 °, more preferably span of 56 °.
Mischereinsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass keiner der ersten und zweiten Stege (6, 12) von einer Außenumfangsseite des zugehörigen Mischelementes (2, 3) bis zu einer diametral gegenüberliegenden Außenumfangsseite des Mischelementes (2, 3) reicht.
Mixer insert according to one of the preceding claims,
characterized,
that none of the first and second webs (6, 12) extends from an outer peripheral side of the associated mixing element (2, 3) to a diametrically opposite outer peripheral side of the mixing element (2, 3).
Mischereinsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
Dadurch gekennzeichnet,
dass die Längserstreckung des Mischereinsatzes (1) ein geradzahliges Vielfaches des Hüllkontur-Außendurchmessers des Mischereinsatzes (1) ist.
Mixer insert according to one of the preceding claims,
Characterized,
in that the longitudinal extent of the mixer insert (1) is an even multiple of the outer envelope diameter of the mixer insert (1).
Mischereinsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass sämtliche dem zweiten Mischelement (3) zugewandten ersten Stegenden (9) der ersten Stege (6) des ersten Mischelementes (2) materialschlüssig mit dem zweiten Mischelement (3) verbunden sind.
Mixer insert according to one of the preceding claims,
characterized,
in that all first web ends (9) of the first webs (6) of the first mixing element (2) facing the second mixing element (3) are connected in a material-locking manner to the second mixing element (3).
Mischereinsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass zumindest an einem Teil der ersten und/oder zweiten Stegenden (9, 16) und/oder zumindest an einem Teil der von dem ersten Mischelement weg weisenden Stegenden (20) der zweiten Stege (12) sich entlang der Längsachse (L) erstreckende und sich senkrecht zu dieser, bevorzugt pfeilartig, verjüngende Fluidleiterhebungen zum Verdrängen von Fluid ausgebildet sind.
Mixer insert according to one of the preceding claims,
characterized,
in that at least part of the first and / or second web ends (9, 16) and / or at least part of the web ends (20) of the second webs (12) pointing away from the first mixing element extend along the longitudinal axis (L) and are formed perpendicular to this, preferably arrow-like, tapered Fluidleiterhebungen for displacing fluid.
Statischer Mischer mit einem in einem einen Einlass und einen axial davon beabstandeten Auslass aufweisenden Umgehäuse angeordneten Mischereinsatz (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.A static mixer having a housing having an inlet and an outlet axially spaced therefrom arranged mixer insert (1) according to one of the preceding claims. Verfahren zum Herstellen eines Mischereinsatzes (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Mischereinsatz (1) monolithisch, schichtweise mit entlang der Längsachse (L) benachbarten und sich senkrecht zur Längsachse (L) erstreckenden Schichten, in einem 3D-Druck-Verfahren oder in einen generativen Verfahren, insbesondere in einem Pulverbettverfahren, bevorzugt in einem Lasersinterverfahren, aufgebaut wird, wobei zunächst schichtweise das erste Mischelement (2) mit seinen über den Außenumfang des Mischereinsatzes (1) verteilt angeordneten ersten Stegenden (10) aufgebaut wird und dann an die über den Außenumfang verteilt angeordneten ersten Stegenden (10) des ersten Mischelementes (2) jeweils ein Verbindungsabschnitt (4), insbesondere ein Verbindungssteg, schichtweise angeschlossen wird und dass an jeden Verbindungsabschnitt (4) jeweils schichtweise ein zweiter Steg (17) des zweiten Mischelementes (3) angeschlossen wird.
Method for producing a mixer insert (1) according to one of Claims 1 to 9,
characterized,
in that the mixer insert (1) is monolithic, in layers, with layers adjacent to the longitudinal axis (L) and extending perpendicular to the longitudinal axis (L), in a 3D printing process or in a generative process, in particular in a powder bed process, preferably in a laser sintering process , is first constructed in layers, the first mixing element (2) with its over the outer periphery of the mixer insert (1) distributed first web ends (10) is constructed and then distributed to the distributed over the outer circumference arranged first web ends (10) of the first mixing element ( 2) in each case one connecting section (4), in particular a connecting web, is connected in layers and that a second web (17) of the second mixing element (3) is connected to each connecting section (4) in layers.
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