MX2013000683A

MX2013000683A - Mezclador pulverizador estatico.

Info

Publication number: MX2013000683A
Application number: MX2013000683A
Authority: MX
Inventors: Andreas Hiemer; Carsten Stemich
Original assignee: Sulzer Mixpac Ag
Priority date: 2010-07-20
Filing date: 2011-05-09
Publication date: 2013-02-27
Also published as: CA2805940A1; CN103140294A; RU2013107372A; CA2805940C; JP6033773B2; KR20130092547A; WO2012010337A1; BR112012031013B1; US20130112778A1; BR112012031013A2; CN107376686A; US10265713B2; ES2533589T3; CN103140294B; RU2570005C2; EP2595759B1; TWI554333B; TW201233447A; DK2595759T3; US9770728B2

Abstract

La presente invención se relaciona con un mezclador pulverizador estático para mezclar y rociar al menos dos componentes corrientes, comprendiendo al menos una caja mezcladora (2) tubular que se extiende en la dirección de un eje longitudinal (A) a un extremo distal (21) que tiene una abertura de salida (22) para los componentes, al menos un elemento mezclador (3) dispuesto en la caja mezcladora (2) que se usa para mezclar entre sí los componentes y un collarín pulverizador (4) que tiene una superficie interior que encierra la sección del extremo de la caja mezcladora (2). El collarín pulverizador (4) tiene un canal de admisión (41) para un medio pulverizador bajo presión. Una multiplicidad de ranuras (5) que se extienden en cada caso al extremo distal (21) se provee en la superficie exterior de la caja mezcladora (2) o en la superficie interior del collarín pulverizador (4) formando unos canales de flujo (51) separados entre el collarín pulverizador (4) y la caja mezcladora (2), a través de los cuales el medio pulverizador puede fluir del canal de admisión (41) del collarín pulverizador (4) al extremo distal (21) de la caja mezcladora (2). El canal de admisión (41) está dispuesto asimétricamente con relación al eje longitudinal (A).

Description

MEZCLADOR PULVERIZADOR ESTATICO DESCRIPCION DE LA INVENCION La presente invención se relaciona con un mezclador pulverizador estático para mezclar y rociar al menos dos componentes corrientes según el concepto general de la reivindicación independiente.

Mezcladores estáticos para mezclar al menos dos componentes corrientes se describen por ejemplo en los documentos EP-A-0 749 776 y EP-A-0 815 929. Estos mezcladores muy compactos logran resultados de mezcla buenos, la construcción simple y austera de su estructura mezcladora no obstante, en particular en la mezcla de materias altamente viscosas como por ejemplo masas selladoras, espumas de dos componentes o pegamentos de dos componentes. Semejantes mezcladores estáticos se diseñan usualmente para un solo uso y se usan frecuentemente para productos que endurecen que prácticamente hacen imposible limpiar el mezclador después del uso.

En algunas aplicaciones en que se emplean semejantes mezcladores estáticos es deseable rociar los dos componentes después de mezclarlos entre si en el mezclador estático sobre un sustrato. Los componentes mezclados se pulverizan para esto en la salida del mezclador a través de una carga con un medio, por ejemplo aire, y pueden aplicarse entonces en forma de un chorro de rociado o una neblina de rociado sobre el sustrato deseable. Esta tecnología permite en particular procesar también medios de recubrimiento con viscosidad más alta, e. g. poliuretanos , resinas epóxicas o similares.

Un dispositivo para semejantes aplicaciones se manifiesta por ejemplo en el documento US-B-6.951 , 310. Se prevé en este dispositivo una caja mezcladora tubular que recibe el elemento mezclador para la mezcla estática y que tiene en un extremo una rosca exterior sobre la cual se atornilla un cuerpo de tobera anular. También el cuerpo de tobera tiene una rosca exterior. Sobre el extremo del elemento mezclador que se proyecta más allá de la caja mezcladora se sobrepone un elemento atomizador coniforme que tiene en su superficie cónica varias ranuras que se extienden en dirección longitudinal. Encima de este elemento atomizador se coloca una tapa cuya superficie interior también tiene un contorno cónico de manera que se apoya en la superficie cónica del elemento atomizador. Las ranuras forman consiguientemente unos canales de flujo entre el elemento atomizador y la tapa. La tapa se fija en el cuerpo de tobera junto con el elemento atomizador por medio de una tuerca de racor que se atornilla en la rosca exterior del cuerpo de tobera. El cuerpo de tobera tiene una conexión para aire comprimido. Durante el funcionamiento el aire comprimido fluye del cuerpo de tobera a través de los canales de flujo entre el elemento atomizador y la ;tapa y atomiza el material saliente del elemento mezclador.

Este dispositivo, no obstante de haber mostrado ser completamente funcional, tiene una construcción compleja y es muy laborioso en el ensamble, por lo que el dispositivo no es muy económico particularmente en vista de su carácter desechable.

Un mezclador pulverizador estático claramente más simple se manifiesta en la solicitud de patente europea N° 09168285 de Sulzer Mixpac AG. En este mezclador pulverizador, la caja mezcladora y la tobera atomizadora están realizadas en cada caso de una pieza, previéndose las ranuras que forman los canales de flujo en la superficie interior del collarín atomizador o en la superficie exterior de la caja mezcladora.

Partiendo de este estado de la técnica, el objetivo de la presente invención es proponer otro mezclador pulverizador estático para mezclar y rociar al menos dos componentes corrientes que es económico en su producción y que permite una mezcla y atomización eficiente de los componentes.

El objeto de la invención a través del cual se logra el objetivo se caracteriza por las características de la reivindicación independiente.

Se propone entonces inventivamente un mezclador pulverizador estático para mezclar y rociar al menos dos componentes corrientes que tiene una caja mezcladora tubular que se extiende en dirección de un eje longitudinal hasta un extremo distal que tiene una abertura de salida para los componentes, teniendo al menos un elemento mezclador dispuesto en la caja mezcladora para mezclar entre sí los componentes y teniendo un collarín pulverizador que tiene una superficie interior que encierra la caja mezcladora en su sección del extremo, teniendo el collarín pulverizador un canal de admisión para un medio de pulverización bajo presión, previéndose en la superficie exterior de la caja mezcladora o en la superficie interior del collarín pulverizador varias ranuras que se extienden en cada caso hasta el extremo distal las cuales forman canales de flujo separados entre el collarín pulverizador y la caja mezcladora a través de los cuales el medio pulverizador puede fluir del canal de admisión del collarín pulverizador hasta el extremo distal de la caja mezcladora. El canal de admisión está dispuesto asimétricamente con relación al eje longitudinal.

Gracias a esta disposición asimétrica o excéntrica con relación al eje longitudinal del canal de admisión puede generarse en el medio pulverizador un movimiento rotatorio sobre el eje longitudinal. Esta rotación tiene un efecto estabilizador sobre el chorro del medio pulverizador que sale en el extremo distal de la caja mezcladora. La corriente estabilizada por la rotación del medio pulverizador puede actuar de manera particularmente uniforme sobre los componentes mezclados que salen en el extremo distal de la caja mezclador, de modo que se haga posible un rociado muy uniforme y, en particular, también reproducible . Gracias a la disposición asimétrica del canal de admisión se genera ya en el influjo del medio pulverizador al collarín pulverizador un movimiento rotatorio que da como resultado la rotación del medio pulverizador.

Puesto que se prevén además canales de flujo en la caja mezcladora o en el collarín pulverizador se da como resultado una estructura particularmente simple del mezclador pulverizador estático sin que sean necesarias concesiones a la calidad del mezclar o del pulverizar. El aprovechamiento óptimo de cada uno de los componentes permite una producción económica y de bajo costo del mezclador pulverizador que puede realizarse además -al menos en grado amplio- de manera automatizada. El mezclador pulverizador requiere inventivamente en principio sólo tres componentes, a saber, la caja mezcladora de una pieza, el collarín pulverizador y el elemento mezclador, que también puede estar realizado en una pieza. De esto resulta una complejidad baja y una producción respectivamente ensamble sencillos.

En la praxis resultó particularmente ventajoso si el canal de admisión desemboca verticalmente con relación al eje longitudinal en la superficie interior de collarín pulverizador .

Una medida ventajosa consiste en que la caja mezcladora tiene una sección de extremo distal que disminuye en dirección al extremo distal y en la cual la superficie interior del collarín pulverizador está configurada para actuar concurrentemente con la sección de extremo distal. Gracias a esta disminución se mejora el efecto de pulverización. En particular es posible realizar así una corriente cónica del medio pulverizador.

La superficie exterior de la caja mezcladora está diseñada preferentemente en la sección de extremo distal al menos parcialmente en forma de superficie de cono truncado o como superficie curva en dirección axial para realizar una colaboración particularmente buena con el collarín pulverizador .

Para lograr una pulverización uniforme resultó conveniente que el extremo distal de la caja mezcladora se proyecte más allá del collarín pulverizador.

Se prefiere además que la extensión de las ranuras tenga también un componente en dirección circunferencial. Gracias a esta medida puede reforzarse el movimiento rotatorio del medio pulverizador sobre el eje longitudinal al fluir a través de los canales de flujo, lo que tiene un efecto favorable sobre un rociado uniforme y reproducible .

Una posible modalidad consiste en que las ranuras tienen un contorno esencialmente en forma de espiral con relación al eje longitudinal A.

Para permitir una acción de energía tan grande como posible del medio de pulverización sobre los componentes por pulverizar, los canales de flujo están configurados preferentemente según el principio de una tobera Laval con una sección transversal de flujo que, vista en la dirección de la corriente, disminuye primero y a continuación se amplía. Gracias a esta medida se produce una aceleración adicional del medio pulverizador, por ejemplo a velocidad supersónica, lo que produce una inyección mayor der energía.

Una medida ventajosa para realizar el principio de una tobera Laval consiste en que las ranuras, vistas en dirección de la corriente, disminuyen en dirección circunferencial. Dirección circunferencial se refiere aquí a la dirección en la cual se extienden la superficie interior del collarín pulverizador o la superficie exterior de la caja mezcladora en la dirección perpendicular con relación al eje longitudinal.

Semejante disminución puede lograrse ventajosamente de manera que cada ranura está delimitada por dos paredes, al menos una de las cuales está configurada en forma curva, vista en dirección de la corriente.

En una modalidad preferente, cada canal de flujo tiene en dirección de la corriente en cada caso una inclinación cambiante con relación al eje longitudinal.

Gracias a la medida de no mantener constante la inclinación de los canales de flujo sobre su curso, vista en dirección axial, sino de modificarla, pueden optimizarse las condiciones de flujo del medio pulverizador para lograr una acción particularmente uniforme y estable del medio pulverizador sobre los componentes mezclados, de lo que resulta en particular también una reproducibilidad mayor del proceso.

En un primer ejemplo de realización se realiza la inclinación cambiante de los canales de flujo de la manera que cada ranura, vista en dirección de la corriente, tiene tres secciones dispuestas una detrás de otra de las cuales la sección en medio tiene una inclinación con relación al eje longitudinal que es más grande que la inclinación de las secciones adyacentes. Se prefiere aquí en particular que la sección en medio tenga una inclinación con relación al eje longitudinal que es mayor que 45°, y en particular menor que 50°.

En un segundo ejemplo de realización se realiza la inclinación cambiante de la manera que cada ranura, vista en dirección de la corriente, tiene una sección en que la inclinación con relación al eje longitudinal cambia continuamente. En esta sección el piso de la respectiva ranura está configurado en forma curva, lo que puede lograrse en particular de la manera que la superficie interior del collarín pulverizador o la superficie exterior de la caja mezcladora está realizada en forma curva, vista en la dirección del eje longitudinal.

Con la finalidad de simplificar aún más en particular la producción es ventajoso que el collarín pulverizador esté unido sin rosca con la caja mezcladora, por ejemplo, el collarín pulverizador está fijado en la caja mezcladora por medio de una unión de conexión rápida con obturación.

En una modalidad particular, la caja mezcladora tiene fuera de la sección de extremo distal una sección transversal esencialmente rectangular, preferentemente cuadrada, perpendicularmente con relación al eje longitudinal A, y el elemento mezclador está configurado perpendicularmente con relación a la dirección longitudinal en forma rectangular, preferentemente cuadrada. Gracias a esto es posible usar los mezcladores probados que se pueden adquirir bajo la marca Quadro® para el mezclador pulverizador estático.

Con el propósito de una producción particularmente simple y económica es ventajoso que la caja mezclador y/o el collarín pulverizador estén moldeados por inyección, preferentemente de un termoplástico.

Otras medidas y acondicionamientos ventajosos de la invención resultan de las reivindicaciones dependientes.

A continuación se explica la invención más detalladamente por medio de ejemplos de realización y de la figura. En la figura esquemática se muestra, en parte en forma seccionada: Fig. 1: una sección longitudinal de un primer ejemplo de realización de un mezclador pulverizador estático inventivo, Fig. 2: una representación seccionada en perspectiva de la sección del extremo distal del primer ejemplo de realización, Fig. 3: una representación en perspectiva del collarín pulverizador del primer ejemplo de realización, Fig. 4: una sección longitudinal a través del collarín pulverizador del primer ejemplo de realización, Fig. 5: una representación en perspectiva de la sección del extremo distal de la caja mezcladora del primer ejemplo de realización, Fig. 6: una sección transversal a través del primer ejemplo de realización a lo largo de la linea de sección VI-VI en Fig. 1, Fig. 7: una sección transversal a través del primer ejemplo de realización a lo largo de la linea de sección VII-VII en Fig. 1, Fig. 8: una sección transversal a través del primer ejemplo de realización a lo largo de la linea de sección VIII-VIII en Fig. 1, Fig. 9: una sección longitudinal de un segundo ejemplo de realización de un mezclador pulverizador estático inventivo, análoga a la Fig. 1, Fig. 10: una representación en perspectiva de la sección del extremo distal del segundo ejemplo de realización, Fig. 11: una representación en perspectiva del collarín pulverizador del segundo ejemplo de realización, Fig. 12: una representación en perspectiva de la sección del extremo distal de la caja mezcladora del segundo ejemplo de realización, Fig. 13: una sección transversal a través del segundo ejemplo de realización a lo largo de la línea de sección XIII-XIII en Fig. 9, Fig. 14: una sección transversal a través del segundo ejemplo de realización a lo largo de la linea de sección XIV-XIV en Fig. 9, Fig. 15: una sección transversal a través del segundo ejemplo de realización a lo largo de la linea de sección XV-XV en Fig. 9.

La Fig. 1 muestra una sección longitudinal de un primer ejemplo de realización de un mezclador pulverizador estático inventivo que se designa en su totalidad con el signo de referencia 1. El mezclador pulverizador sirve para mezclar y rociar al menos dos componentes corrientes. La Fig. 2 muestra una representación en perspectiva de la sección del extremo distal de un primer ejemplo de realización.

En lo que sigue se hace referencia al caso, particularmente relevante para la praxis, de que se mezclan y rocían precisamente dos componentes. Se entiende, sin embargo, que la invención puede usarse también para el mezclado y rociado de más de dos componentes.

El mezclador pulverizador 1 comprende una caja mezcladora 2 tubular consistiendo de una pieza, la cual se extiende en la dirección del eje longitudinal A hasta un extremo 21 distal. Extremo 21 distal se refiere a aquel extremo en el cual los componentes mezclados abandonan en estado de funcionamiento la caja mezcladora 2. El extremo 21 distal se provee para esto con una abertura de salida 22. En el extremo proximal, quiere decir aquel extremo en que se introducen los componentes que han de mezclarse a la caja mezcladora 2, la caja mezcladora 2 tiene una pieza de conexión 23 por medio de la cual la caja mezcladora 2 puede conectarse con un depósito para los componentes. Este depósito puede ser, por ejemplo, un cartucho de dos componentes, en si conocido, realizado como cartucho coaxial o lado-a-lado, o dos tanques en los cuales los componentes se guardan separados entre si. Dependiendo del diseño del depósito o de la salida de éste se diseña la pieza de conexión e. g. como conexión rápida, como conexión de bayoneta, como conexión roscada o combinaciones de estas .

En la caja mezcladora 2 se encuentra dispuesto de manera en si conocida al menos un elemento mezclador 3 estático que se apoya en la pared interior de la caja mezcladora 2, de modo que los dos componentes sólo pueden llegar del extremo proximal hasta la abertura de salida 22 a través del elemento mezclador 3. Se pueden prever varios elementos mezcladores 3 dispuestos un tras otro o, como en el ejemplo de realización presente, un elemento mezclador 3 en una pieza que preferentemente está moldeada por inyección y consiste de un material termoplástico. Semejantes mezcladores o elementos mezcladores 3 en si son bien conocidos por el especialista y no requieren, por lo tanto, de explicaciones detalladas.

Particularmente apropiados son mezcladores o elementos mezcladores 3 como son comercializados bajo la marca registrada QUADRO® de la firma Sulzer Chemtech AG (Suiza) . Semejantes elementos mezcladores se describen, por ejemplo, en los documentos ya citados EP-A-0 749 776 y EP-A-0 815 929. Semejante elemento mezclador 3 del tipo Quadro® tiene perpendicular con relación a la eje longitudinal A una sección transversal rectangular, en particular cuadrada. Correspondientemente, también la .caja mezcladora 2 en una pieza tiene al menos una la sección con la cual encierra el elemento mezclador 3 un área de sección transversal esencialmente rectangular, en particular cuadrada, perpendicular con relación al eje longitudinal A.

El elemento mezclador 3 no se extiende totalmente hasta el extremo distal 21 de la caja mezcladora 2 sino termina en un tope 25 (véase Fig. 2) que presentemente se realiza a través de la transición de la caja mezcladora 2 de una sección transversal cuadrada a una redonda. Vista en la dirección de la corriente, la cámara interior de la caja mezcladora 2 tiene hasta este tope 25 una sección transversal esencialmente cuadrada para recibir el elemento mezclador 3. En este tope 25 la cámara interior de la caja mezcladora 2 hace transición a una forma de cono circular la cual realiza una disminución en la caja mezcladora 2. La cámara interior tiene entonces aquí una sección transversal circular y forma una sección de salida 26 que disminuye en dirección al extremo distal 21 y desemboca allí en la abertura de salida 22.

El mezclador pulverizador 1 estático posee además un collarín pulverizador 4 que tiene una superficie interior que encierra la caja mezcladora 2 en su sección de extremo. El collarín pulverizador 4 está realizado en una pieza y preferentemente moldeado por inyección, en particular de una materia termoplástica . El collarín pulverizador tiene un canal de admisión 41 para un medio pulverizador que está bajo presión, el cual en particular es gaseoso. El medio pulverizador preferentemente es aire comprimido. El canal de admisión 41 puede estar diseñado para todas las conexiones conocidas, en particular también para un Luer-Lock.

Para permitir un ensamble o una producción particularmente sencillos, el collarín pulverizador 4 preferentemente está conectado sin rosca con la caja mezcladora, en el ejemplo de realización presente por medio de una conexión rápida. Se prevé para esto en la caja mezcladora 2 una elevación 24 a modo de brida (véase Fig. 2) que se extiende sobre toda la circunferencia de la caja mezcladora 2. En la superficie interior del collarín pulverizador 4 se prevé una ranura circunferencial 43 que está diseñada para actuar concurrentemente con la elevación 24. Si se empuja el collarín pulverizador 4 sobre la caja mezcladora 2, entonces la elevación 24 se enclava en la ranura circunferencial 43 y procura una conexión estable del collarín pulverizador 4 con la caja mezcladora 2.

Esta conexión rápida preferentemente está diseñada para obturar, de manera que el medio pulverizador, aquí el aire comprimido, no puede escapar de la conexión consistiendo de ranura circunferencial 43 y la elevación 24. El collarín pulverizador 4 se apoya además con su superficie interior estrechamente en una sección entre la embocadura del canal de admisión 41 y la elevación 24 en la superficie exterior de la caja mezcladora 2, de manera que aún gracias a esto se logra un efecto de obturación que impide una fuga o un flujo de regreso del medio pulverizador.

Desde luego es posible también colocar medios de obturación adicionales, por ejemplo un anillo en 0, entre la caja mezcladora 2 y el collarín pulverizador 4.

Alternativamente a la realización representada es posible también prever una ranura circunferencial en la caja mezcladora 2 y en el collarín pulverizador 4 una elevación que se enclava en esta ranura circunferencial.

La conexión entre el collarín pulverizador 4 y la caja mezcladora 2 está configurada preferentemente de modo tal que el collarín pulverizador 4 conectado con la caja mezcladora 2 pueda girar sobre el eje longitudinal A. Esto se garantiza por ejemplo en el caso de una conexión rápida por medio de la ranura circunferencial 43 que se extiende en toda la circunferencia y la elevación 24. La capacidad de girar del collarín pulverizador 4 tiene la ventaja de que el canal de admisión 41 siempre pueda alinearse de una manera en que sea tan fácil como posible conectarlo con una fuente para el medio pulverizador.

En la superficie exterior de la caja mezcladora 2 o en la superficie interior del collarín pulverizador 4 se prevén varias ranuras 5 que se extienden en cada caso hasta el extremo distal 21, ranuras que forman unos canales de flujo 51 separados entre el collarín pulverizador 4 y la caja mezcladora 2 a través de los cuales el medio pulverizador pueda fluir del canal de admisión 41 del collarín pulverizador 4 hasta el extremo distal 21 de la caja mezcladora 2. En el ejemplo de realización descrito presentemente, las ranuras 5 están previstas en la superficie interior del collarín pulverizador 4, pero desde luego pueden preverse también de manera análogamente alternativa o complementaria en la superficie exterior de la caja mezcladora 2.

Las ranuras 5 pueden estar diseñadas en forma curva, por ejemplo arqueada, o también rectilíneas o mediante una combinación de secciones curvas y rectilíneas.

Para apreciar mejor el curso de las ranuras^ 5, la Fig. 3 muestra todavía una representación en perspectiva del collarín pulverizador 4 del primer ejemplo de realización, orientándose la vista al collarín pulverizador 4 en la dirección de la corriente. En la Fig. 4 se representa una sección longitudinal del collarín pulverizador 4.

Para aclarar aún más el curso exacto de las ranuras 5 del primer ejemplo de realización se representa adicionalmente a las Fig. 3 y 4 en las Fig. 6-8 en cada caso una sección transversal perpendicular con relación al eje longitudinal A, y a saber, en la Fig. 6 a lo largo de la línea de sección VI-VI en Fig. 1; en la Fig. 7 a lo largo de la línea de sección VII-VII; y en la Fig. 8 a lo largo de la línea de sección VIII-VIII en Fig. 1.

En el primer ejemplo de realización, cada canal de flujo 51 respectivamente las ranuras 5 asociadas están configurados de manera tal que, visto en dirección de la corriente, tiene una inclinación cambiante con relación al eje longitudinal A. En el primer ejemplo de realización se realiza esto de modo tal que cada ranura 5, vista en dirección de la corriente, comprende tres secciones 52, 53, 54 dispuesta una tras otra (véase también las Fig. 3 y 4), teniendo la sección 53 en medio una inclinación a2 con relación al eje longitudinal A que es más grande que la inclinación ai, 0.3 de las secciones 52 y 54 adyacentes. En las secciones 52, 53 y 54 la inclinación de las ranuras 5 es en cada caso constante relativa al eje longitudinal A. En la primera sección 52, vista en dirección de la corriente, que está a continuación de la embocadura del canal de admisión 41, la inclinación ai también puede ser cero (véase Fig. 4), es decir, esta sección 52 puede extenderse, vista en la dirección del eje longitudinal A, paralela al eje longitudinal A. En las secciones 53, 54 y opcionalmente también en la primera sección 52, el piso de cada ranura 5 es en cada caso parte de una superficie cónica o de cono trunco, siendo el ángulo de cono a2 en la sección en medio más grande que los ángulos de cono ai, a.3 en las secciones 52 y 54 adyacentes. En la primera sección 52 la inclinación con relación al eje longitudinal puede ser también cero, según se acaba de mencionar; en este caso las ranuras 5 en esta primera sección 52 forman en cada caso parte de una superficie cilindrica, el ángulo ai tiene el valor 00.

En la sección 53 en medio que tiene la inclinación mayor con relación al eje longitudinal A, la inclinación a2 es preferentemente más grande que 45° y menor que 50°. En el ejemplo presentemente descrito, la inclinación a2 respecto al eje longitudinal A en la sección en medio asciende a 46°. En la primera sección 52 la inclinación ai asciende aquí a 0o. En la tercera sección 54 que se encuentra en el extremo distal 21, la inclinación a3 respecto al eje longitudinal A es preferentemente más pequeña que 20°, en el presente ejemplo asciende a aproximadamente 10° a 11°.

Cada una de las ranuras 5 es delimitada lateralmente por dos paredes que son formadas por nervios 55 que están dispuestos en cada caso entre dos ranuras 5 adyacentes. Como se aprecia en particular en las Fig. 3 y 4, estos nervios 55 cambian su altura H en dirección de la corriente, refiriéndose este término a su extensión el la dirección radialmente perpendicular con relación al eje longitudinal A. Los nervios toman su inicio en la sección de la embocadura del canal de admisión 41 o en la primera sección 52 teniendo una altura de cero y se elevan de ahí continuamente hasta alcanzar en la sección 53 en medio su altura máxima.

El canal de admisión 41 a través del cual el medio pulverizador llega a los canales de flujo 51 está dispuesto según la invención en forma asimétrica con relación al eje longitudinal A para generar una rotación. Esta medida se aprecia mejor en la Fig. 8. El canal de admisión 41 tiene un eje central Z. El canal de admisión 41 está dispuesto de modo tal que su eje central Z no intersecta el eje longitudinal A, sino que tiene una distancia e vertical ¡ del eje longitudinal A. : Esta disposición asimétrica o excéntrica del canal de admisión 41 con relación al eje longitudinal A tiene la consecuencia que el medio pulverizador, aquí aire comprimido, se pone en un movimiento de rotación o torsión sobre el eje longitudinal A al entrar en la cámara anular 6. El canal de admisión 41 está dispuesto preferentemente de la manera, tal como se muestra en la Fig. 8, que desemboca verticalmente con relación al eje longitudinal A en la superficie interior del collarín pulverizador 4. Desde luego también acondicionamientos son posibles en las cuales el canal de admisión 41 desemboca a un ángulo diferente de 90°, es decir, oblicuamente con relación al eje longitudinal A.

Esta rotación resultó ser ventajosa en cuanto a una pulverización tan completa y homogénea como posible de los componentes mezclados salientes de la abertura de salida. Cuando las corrientes de aire comprimido salientes de las ranuras 5 tienen una torsión, es decir, una rotación en una línea helicoidal sobre el eje longitudinal A, se produce una clara estabilización de la corriente de aire comprimido. El medio pulverizador en circulación, aquí el aire comprimido, produce un chorro que se estabiliza gracias a la rotación y que, por lo tanto, actúa uniformemente sobre los componentes mezclados salientes de la abertura de salida <22. Esto produce una imagen de rociado muy uniforme y en particular reproducible . Particularmente conveniente es aquí un chorro de aire comprimido tan cuneiforme como posible, el cual se estabiliza gracias a la rotación. Gracias a esta corriente de aire extremadamente uniforme y reproducible se da en la aplicación una pérdida de rociado (espray excesivo) significativamente menor.

Los chorros de aire comprimido individuales que salen en el extremo distal 21 de los respectivos canales de flujo 51 (respectivamente, chorros del medio pulverizador) están formados primero en su salida como chorros individuales discretos que se unen a continuación gracias a la rotación impartida para formar un chorro total estable uniforme que pulveriza los componentes mezclados salientes de la caja mezcladora. Este chorro total tiene preferentemente un desarrollo cónico.

Las ranuras 5 -en el presente ejemplo de realización hay ocho ranuras 5- están distribuidas uniformemente sobre la superficie interior del collarín pulverizador 4. Varias medidas ventajosas adicionales son posibles para reforzar la rotación en la corriente del medio pulverizador. Las ranuras 5 que forman los canales de flujo 51 no se extienden exactamente en la dirección axial definida por el eje longitudinal A, respectivamente, están inclinadas no sólo en dirección al eje longitudinal, sino la extensión de las ranuras 5 tiene también una componente en dirección circunferencial del collarín pulverizador 4. Esto se aprecia en particular en la representación en las Fig. 3 y 6. En adición a la inclinación respecto al eje longitudinal A, el desarrollo de las ranuras 5 es al menos aproximadamente en forma de espiral o helicoidal sobre el eje longitudinal A. Otra medida que apoya la generación de una rotación se realiza gracias a la configuración de los nervios 55 que forman las paredes de las ranuras 5. Como se aprecia mejor en las Fig. 3 y 7, los nervios están configurados de modo tal que al menos en la sección 53 en medio una de las dos paredes que delimita en cada caso las ranuras 5 lateralmente está realizada en forma curva, vista en la dirección de la corriente, o aproximadamente curva por medio de un levantamiento poligonal. La otra pared en cada caso tiene una forma lineal, pero se extiende oblicua con relación el eje longitudinal A de modo tal que tiene respectivamente una componente en dirección circunferencial. Gracias a la curvatura de la pared puede ejercerse una influencia favorable sobre la generación de la rotación.

La Fig. 5 muestra una representación en perspectiva de la sección del extremo 27 distal de la caja mezcladora 2 con el extremo distal 21. La sección del extremo 27 distal de la . caja mezcladora 2 disminuye, en dirección al extremo 21 distal. En el primer ejemplo de realización, la sección del extremo 27 distal tiene una configuración cónica y comprende, vista en dirección del eje longitudinal A dos secciones dispuestas una tras otra, a saber, una sección 271 plana dispuesta corriente arriba y una sección 272 más empinada que sigue a ésta. Las dos secciones 271 y 272 tienen en cada caso una configuración cónica, es decir, en las secciones 271 y 272 la superficie exterior de la caja mezcladora 2 está realizada en cada caso como superficie de cono trunco, mientras que el ángulo de cono de la sección 271 plana, medido respecto al eje longitudinal, es menor que el ángulo de cono de la sección 272 más empinada, medido contra el eje longitudinal A. La función de esta medida constructiva se explica más adelante .

Alternativamente es posible también que la sección 271 plana esté realizada con un ángulo cónico de 0o, es decir, la sección 271 plana está realizada, entonces, cilindricamente. La superficie exterior de la caja mezcladora 2 es entonces en la sección 271 plana la envolvente de un cilindro cuyo eje de cilindro coincide con el eje longitudinal A.

Según muestra también la Fig. 1, el extremo distal 21 de la caja mezcladora 2 representado en la Fig. 5 se proyecta más allá del collarín pulverizador 4.

La superficie interior del collarín pulverizador 4 está diseñada para actuar concurrentemente con la sección del extremo 27 distal de la caja mezcladora 2. Los nervios 55 previstos entre las ranuras 5 del collarín pulverizador 4 y la superficie exterior de la caja mezcladora 2 se apoyan entre sí estrechamente y con efecto obturador de manera que las ranuras 5 forman en cada caso un canal de flujo 51 separado entre la superficie interior del collarín pulverizador 4 y la superficie exterior de la caja mezcladora 2 (véase la Fig. 6) .

Corriente arriba en la sección de la embocadura del canal de admisión 41 (véase también la Fig. 4) la altura H de los nervios 55 es tan reducida que existe una cámara anular 6 entre la superficie exterior de la caja mezcladora 2 y la superficie interior del collarín pulverizador 4. La cámara anular 6 está en comunicación fluídica con el canal de admisión 41 del collarín pulverizador 4. El medio pulverizador puede llegar a través de la cámara anular 6 del canal de admisión 41 a los canales de flujo 51 separados. Pero la altura H de los nervios 55 dentro de la cámara anular 6 no necesariamente es cero en todos lados. Como se aprecia en particular en las Fig. 4 y 8, todos o algunos de los nervios 55 pueden tener en la cámara anular 6 todavía una altura H diferente de cero, de manera que se proyectan al interior de · la cámara anular en dirección radial con relación al eje longitudinal A, pero sin tocar en esta sección la superficie exterior de la caja mezcladora 2.

Para incrementar la transferencia de energía del medio pulverizador a los componentes salientes de la abertura de salida 22 también es una medida particularmente ventajosa diseñar los canales de flujo 51 de acuerdo al principio de una tobera Laval con una sección de flujo que, visto en la dirección de la corriente, primero se estrecha y a continuación se amplía. Para realizar esta disminución de la sección transversal del flujo se dispone de dos dimensiones, a saber, las dos direcciones del plano perpendicular con relación al eje longitudinal A. Una de estas direcciones se llama la dirección radial, lo que se refiere a la dirección perpendicular con relación al eje longitudinal A que muestra radialmente afuera del eje longitudinal A. La otra dirección se designa como dirección circunferencial, lo que se refiere a la dirección que está perpendicular tanto a la dirección definida por el eje longitudinal A como también a la dirección radial. La extensión de los canales de flujo 51 en dirección radial se designa como su profundidad.

En cuanto a la dirección radial, el principio de la tobera Laval puede realizarse de la manera que la profundidad de los canales de flujo 51 disminuye importantemente en la sección 53 empinada en medio en la dirección de la corriente. La profundidad se hace mínima donde en la caja mezcladora 2 se realiza la transición de la sección 271 plana a la sección 272 más empinada. Corriente abajo de esta transición la profundidad de los canales de flujo 51 vuelve a aumentar, principalmente porque aquí la superficie exterior de la caja mezcladora 2 forma parte de un cono trunco más empinado y la inclinación de la superficie interior del collarín pulverizador 4 permanece esencialmente constante en la tercera sección 54. A causa de esta medida puede lograrse el efecto de una tobera Laval en cuanto a la dirección radial.

Adicional o también alternativamente, los canales de flujo 51 pueden estar configurados también con relación a su dirección circunferencial según el principio de una tobera Laval. Esto se aprecia mejor en la representación de la Fig. 3. Las ranuras 5 están diseñadas en su sección 53 en medio de tal manera que se estrechan, vistas en dirección de la corriente, con relación a la dirección circunferencial. Esto se realiza de la manera que las paredes de las ranuras 5, formadas por los nervios 55, no se extienden en paralelo para cada ranura 5, sino que una pared se acerca a la otra de manera que se realiza una reducción de la extensión de la ranura 5 en dirección circunferencial. Según se mencionó en lo precedente, en el ejemplo de realización descrito presentemente en cada ranura 5 una de las paredes tiene un contorno lineal, mientras que la otra pared está configurada en forma curva, vista en la dirección de la corriente, de tal manera que el canal de flujo 51 se hace más estrecho en cuanto a su dirección circunferencial.

Gracias al diseño de las ranuras 5 respectivamente de los canales de flujo 51 según el principio de una tobera Laval puede transferirse adicionalmente energía cinética al aire que se usa como medio pulverizador también corriente abajo del punto más estrecho y de esta manera acelerarse. Esto sucede en una tobera Laval gracias a la sección de corriente que se ensancha nuevamente en dirección de la corriente. Esto se traduce en una mayor transferencia de energía a los componentes que han de pulverizarse. Adicionalmente se estabiliza el chorro gracias a esta realización del principio de Laval. La abertura divergente, es decir que se ensancha nuevamente, del respectivo canal de flujo 51 tiene además el efecto favorable de evitar o al menos reducir claramente las fluctuaciones en el chorro.

Este primer ejemplo de realización funciona como sigue durante la operación. El mezclador pulverizador estático se conecta por medio de su pieza de conexión 23 con un depósito que contiene por separado los dos componentes, por ejemplo, un cartucho de dos componentes. El canal de admisión 41 del collarín pulverizador 4 se conecta con una fuente del medio pulverizador, por ejemplo, una fuente de aire comprimido. Ahora se descargan los dos componentes, llegan al mezclador pulverizador 1 estático y se mezclan allí íntimamente por medio del elemento mezclador 3. Los dos componentes llegan como material homogéneamente mezclado después de pasar por el elemento mezclador 3 a través de la sección de salida 26 de la caja mezcladora 2 a la abertura de salida 22. El aire comprimido fluye a través del canal de admisión 41 del collarín pulverizador 4 a la cámara anular 6 entre la superficie interior del collarín pulverizador 4 y la superficie exterior de la caja mezcladora 2, recibe allí una torsión a causa de la disposición asimétrica y llega de allí a las ranuras 5 que forman los canales de flujo 51 al extremo distal 21 y con ello a la abertura de salida 22 de la elemento mezclador 3. Aquí la corriente de aire comprimido, estabilizada por la rotación, incide sobre el material mezclado que sale a través de la abertura de salida 22, lo pulveriza uniformemente y lo transporta como chorro de rociado al sustrato que ha de tratarse o recubrirse. Puesto que en algunas aplicaciones la descarga de los componentes del depósito se realiza con aire comprimido o apoyado por aire comprimido puede usarse el aire comprimido también para la pulverización.

Una ventaja del mezclador pulverizador 1 estático ha de verse en su construcción y producción particularmente sencillas. El ejemplo de realización presentemente descrito requiere en principio sólo tres partes, a saber, una caja mezcladora 2 en una pieza, un elemento mezclador 3 en una pieza y un collarín pulverizador 4 en una pieza, pudiendo producirse cada una de estas partes de manera simple y económica por medio de moldeo por inyección. La construcción particularmente sencilla permite también un ensamble -al menos en buen grado- automatizado de las partes del mezclador pulverizador 1 estático. En particular no es necesario atornillar estas partes entre sí.

Con el propósito de una producción particularmente sencilla y económica es ventajoso que la caja mezcladora y/o el collarín pulverizador estén moldeados por inyección, preferentemente de una materia termoplástica .

Por el mismo motivo es ventajoso que el elemento mezclador esté configurado y moldeado por inyección en una pieza, preferentemente de una materia termoplástica.

A continuación se explica por medio de las Fig. 9-15 todavía un segundo ejemplo de realización del mezclador pulverizador estático. Aquí se detallan sólo las diferencias esenciales en comparación con el primer ejemplo de realización. En el segundo ejemplo de realización partes iguales o que son equivalentes en su funcionamiento son provistas con los mismos signos de referencia como en el primer ejemplo de realización. Las explicaciones dadas con relación al primer ejemplo de realización y las medidas y variantes comentadas con apoyo en el primer ejemplo de realización valen análogamente también para el segundo ejemplo de realización.

La Fig. 9 muestra una sección longitudinal del segundo ejemplo de realización, análoga a la Fig. 1. La Fig. 10 muestra una representación seccionada en perspectiva de la sección del extremo distal del segundo ejemplo de realización. En la Fig. 11 se representa análogamente a la Fig. 3 una representación en perspectiva del collarín pulverizador 4, siendo la dirección de vista al interior del collarín pulverizador en la dirección de la corriente. La Fig. 12 muestra en una representación análoga a la Fig. 5 la sección del extremo 27 distal de la caja mezcladora. Para nuevamente aclarar aún más el desarrollo preciso de las ranuras 5 del segundo ejemplo de realización se representa adicionalmente a la Fig. 11 en las Fig. 13-15 en cada caso una sección transversal perpendicular con relación al eje longitudinal A, y saber en la Fig. 13 a lo largo de la linea de sección XIII-XIII en Fig. 9; en la Fig. 14 a lo largo de la linea de sección XIV-XIV en Fig. 9; y en la Fig. 15 a lo largo de la linea de sección XV-XV en Fig. 9.

También en el segundo ejemplo de realización está realizada una inclinación cambiante de los canales de flujo 51 relativa al eje longitudinal A, pero a través de un cambio continuo. El collarín pulverizador 4 tiene para esto una sección 56 (véase Fig. 11) en la cual la inclinación de las ranuras 5 cambia continuamente, vista en la dirección de la corriente. La superficie interior del collarín pulverizador 4 está configurada al menos en la sección 56 en forma curva en la dirección de la corriente, de manera que la inclinación de las ranuras 5 cambia continuamente.

Para reforzar el movimiento de torsión, los canales de flujo 51 tienen un curso en forma de espiral sobre el eje longitudinal A, disminuyendo su extensión en la dirección circunferencial en la sección 56, vista en dirección de la corriente.

La Fig. 12 muestra una representación en perspectiva de la sección del extremo 27 distal de la caja mezcladora 2 que tiene el extremo distal 21. La sección del extremo 27 distal de la caja mezcladora 2 disminuye en dirección al extremo distal 21. En el segundo ejemplo de realización, la sección del extremo 27 distal está realizada como parte de un elipsoide rotacional, es decir, en adición a la curvatura en: la dirección circunferencial! se prevé también una curvatura en la dirección axial definida por el eje longitudinal A. Las dos secciones dispuestas una tras otra en la dirección del eje longitudinal A, a saber, la sección 271 plana dispuesta corriente arriba, y la sección 272 más empinada que le sigue son curvas también en la dirección axial, es decir, la superficie exterior de la caja mezcladora 2 está realizada en las secciones 271 y 272 en cada caso como superficie parcial de un elipsoide rotacional, siendo la curvatura de la sección 271 plana más pequeña que la curvatura de la sección 272 más empinada. Esto permite también en la acción concurrente de la caja mezcladora 2 y del collarín pulverizador 4 realizar también en el segundo ejemplo de realización el principio de una tobera Laval con relación a la dirección radial.

Se entiende que las medidas inventivas, de disponer el canal de admisión 41 en forma asimétrica con relación al eje longitudinal A para generar asi durante el influjo del medio pulverizador un movimiento de torsión, no se restringen a los ejemplos de realización presentemente descritos, sino que puede usarse también para otras modalidades. La disposición asimétrica del canal de admisión 41 es apropiado en particular también para mezcladores pulverizadores estáticos como se manifiestan en la solicitud de patente N° 09168285 ya mencionada de Sulzer Mixpac AG.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Mezclador pulverizador estático para mezclar y rociar al menos dos componentes corrientes, teniendo una caja mezcladora tubular que se extiende en la dirección de un eje longitudinal hasta un extremo distal que tiene una abertura de salida para los componentes, teniendo al menos un elemento mezclador dispuesto en la caja mezcladora para mezclar entre si los componentes, y teniendo un collarín pulverizador que tiene una superficie interior que encierra la caja mezcladora en su sección del extremo, teniendo el collarín pulverizador un canal de admisión para un medio pulverizador que está bajo presión, previéndose en la superficie exterior de la caja mezcladora o en la superficie interior del collarín pulverizador varias ranuras que se extienden en cada caso hasta el extremo distal y que formen entre el collarín pulverizador y la caja mezcladora unos canales de flujo separados a través de los cuales el medio pulverizador puede fluir del canal de admisión del collarín pulverizador al extremo distal de la caja mezcladora, caracterizado porque el canal de admisión está dispuesto asimétricamente con relación al eje longitudinal .

2. Mezclador pulverizador estático según la reivindicación 1, caracterizado porque el canal de admisión desemboca esencialmente perpendicular con relación al eje longitudinal en la superficie interior del collarín pulverizador.

3. Mezclador pulverizador estático según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la caja mezcladora tiene una sección de extremo distal que disminuye en dirección al extremo distal y en el cual la superficie interior del collarín pulverizador está realizada para la acción concurrente con la sección del extremo distal.

4. Mezclador pulverizador estático según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el extremo distal de la caja mezcladora se proyecta más allá del collarín pulverizador.

5. Mezclador pulverizador estático según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la extensión de las ranuras tiene también una componente en la dirección circunferencial.

6. Mezclador pulverizador estático según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque las ranuras tienen esencialmente un curso en forma de espiral con relación al eje longitudinal.

7. Mezclador pulverizador estático según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque los canales de flujo están realizado según el principio de una tobera Laval teniendo una sección transversal de corriente que, vista en dirección de la corriente, primero se estrecha y a continuación se ensancha.

8. Mezclador pulverizador estático según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque las ranuras se estrechan, vistas en dirección de la corriente, con relación a la dirección circunferencial.

9. Mezclador pulverizador estático según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque cada canal de flujo tiene en dirección de la corriente en cada caso una inclinación cambiante con relación al eje longitudinal .

10. Mezclador pulverizador estático según la reivindicación 1, caracterizado porque cada ranura tiene, vista en dirección de la corriente, tres secciones dispuestas una tras otra, teniendo la sección en medio una inclinación relativa al eje longitudinal que es más grande que la inclinación de las dos secciones adyacentes.

11. Mezclador pulverizador estático según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque cada ranura, vista en la dirección de la corriente, tiene una sección en la cual la inclinación relativa al eje longitudinal cambia continuamente.

12. Mezclador pulverizador estático según la reivindicación 1, caracterizado porque el collarín pulverizador está unido sin rosca con la caja mezcladora.

13. Mezclador pulverizador estático según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el collarín pulverizador está fijado en la caja mezcladora por medio de una conexión rápida obturadora.

14. Mezclador pulverizador estático según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la caja mezcladora tiene fuera de la sección del extremo distal un área de sección transversal esencialmente rectangular, preferentemente cuadrada, perpendicular con relación al eje longitudinal, y el elemento mezclador está realizado perpendicular con relación al eje longitudinal en forma rectangular, preferentemente cuadrada.

15. Mezclador pulverizador estático según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la caja mezcladora y/o el collarín pulverizador están moldeados por inyección, preferentemente de una materia termoplástica .