NO864802L - Fremgangsmaate og anordning for intim blanding av to komponenter i pakke. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse gjelder en fremgangsmåte og

en anordning for intim blanding av minst to vanskelig blandbare komponenter med hverandre, idet de forskjellige komponenter innledningsvis holdes i separate lagringsrom i en fleksibel pakke, hvorpå et ytre trykk påføres pakken for å bringe komponentene til å strømme inn i et felles rom samtidig som de sammenblandes.

En anordning av denne art er kjent fra US - A - 3.028.000, nemlig i form av en plastfolie-pakke med to kammere anordnet parallelt og nasr inntil hverandre samt adskilt av en lett brytbar tetningslinje. Denne tetningslinje, er anordnet på sådan måte at den vil briste langs forut bestemte avsnitt når et ytre trykk påføres ved sammenklemming for hånd. Ved gjentatt sammenklemming vil de to forskjellige væsker, som innledningsvis holdes i forskjellige kammere, bli sammenblandet og kan slippes ut ved avriving av en tetningsflik.

For væsker med lav viskositet og som lett kan løses i hverandre, vil et sådant arrangement virke utmerket, men det vil opptre problemer ved forsøk på å blande vanskelig løsbare væsker eller pasta-lignende komponenter på denne måte, særlig når de avviker innbyrdes med hensyn til viskositet og densitet.

Det er derfor et formål for foreliggende oppfinnelse å frembringe en fremgangsmåte og en anordning som sikrer

en effektiv sammenblanding, selv om det gjelder vanskelig innbyrdes blandbare substanser, og særlig substanser som

på grunn av helsefare eller for å sikre industriell hygiene må innesluttes og håndteres i lukkede kar- eller rør-systemer. Et eksempel på sådanne komponenter er industrielt anvendbare epoksy-plastsystemer bestående av

en harpiks og et herdemiddel, f.eks. beregnet på innsprøytning eller for å gjøre tjeneste som lim eller fyllmasse. En ytterst kraftig omrøring eller annen mekanisk påvirkning er da nødvendig for å sikre at

komponentene blandes korrekt og blir gjenstand for en kjemisk reaksjon.

Ved å anvende en fremgangsmåte av innledningsvis omtalt art, oppnås dette formål i henhold til oppfinnelsen ved at de forskjellige komponenter i en første prosesstrinn overføres til et felles rom, og komponentene der, i et annet prosesstrinn, ved påføring av ytre trykk og oppbygging av et økende indre trykk i det felles rom bringes til å strømme eksplosivt inn i et tilstøtende rom samtidig som de blandes intim med hverandre.

Ved praktiske forsøk har det nemlig vist seg at en plutselig, eksplosiv strømning av komponentene inn i et tilstøtende rom fører til en bemerkelsesverdig effektiv sammenblanding, således at komponentene faktisk danner en homogen masse, særlig hvis denne prosess gjentas et antall ganger.

Som et eksempel kan et skille mellom de tilstøtende eller kammere plutselig fjernes på forskjellige måter, f.eks. ved at en skillevegg eller en tetning bringes til å brytes ved å påføre et økende trykk for derved å fremtvinge den ønskede eksplosive strømning, eller ved at et blokkeringselement som utøver en klemkraft på den fleksible pakke, plutselig fjernes. I det sistnevnte tilfelle har pakken ingen forut fremstilte skillevegger, men disse dannes ved påvirkning fra blokkeringselementet.

Ved hjelp av en klemvirkning er det også mulig å trykke komponentene fremover mot en tverrstilt skillevegge med separate strømningspassasjer, således at strømnings-hastigheten øker dramatisk i sluttfasen når klemkraften nærmer seg det tverrstilte skille.

Ytterligere hensiktsmessige trekk og utførelser er angitt i de etterfølgende krav 6 - 15 og vil også fremgå av følgende detaljerte beskrivelse av oppfinnelsen under

henvisning til de vedføyde tegninger, hvorpå:

Fig. 1 viser en perspektivskisse av en første utførelse av en pakke i henhold til oppfinnelsen og som er anbragt på en plate med en klemrulle. Fig. 2a viser det angitte arrangement i fig. 1 i lengdesnitt. Fig. 2b viser en perspektivskisse av et antall tett sammenstilte folielommer som inngår i den viste pakke i fig. 1 og 2a.

Fig. 3 viser en ekstra utstrømningsanordning som kan inngå

i den viste pakke i fig. 1 og 2a.

Fig. 4a - c viser et snitt fra 2a i større målestokk for å anskueliggjøre de forskjellige faser av sammenblandingen av de forskjellige komponenter som inngår i pakken. Fig. 5 viser en perspektivskisse av en enklere klemanordning. Fig. 6 viser i perspektiv og med delvis bortskårne deler en annen utførelse av klempakningen i henhold til oppfinnelsen. Fig. 7a viser en perspektivskisse av en anordning med to lagringsrom for innføring i en fleksibel pakning i henhold til oppfinnelsen. Fig. 7b viser et lengdesnitt gjennom den viste anordning i fig. 7a i sammenfoldet tilstand. Fig. 8a - c viser sett ovenfra alternative anordninger med lagringsrom. Fig. 9a viser i perspektiv en tredje utførelse av en pakke i henhold til oppfinnelsen. Fig. 9b viser et parti av en pakke i henhold til fig. 9a i lengdesnitt. Fig. 10 viser i lengdesnitt en fjerde utførelse: av pakken i henhold til oppfinnelsen. Fig. 11 viser i lengdesnitt en femte utførelse av pakken i henhold til oppfinnelsen. Fig. 12 viser sett fra siden en alternativ kleminnretning for samvirke med en fleksibel pakke. Fig. 13 viser en planskisse av en syvende utførelse av pakken i henhold til oppfinnelsen og med en tilordnet klemrulle.

Det viste arrangement i fig. 1 omfatter en langstrakt rektangelformet plate 1 og ovenpå denne en pakke 2 i henhold til oppfinnelsen, idet denne pakke består av en bøyelig flat beholder fremstilt av en termoplastfolie og med innhold av blant annet to vanskelig innbyrdes blandbare væske- eller pastalignende komponenter A og B, som skal intimt sammenblandes inne i beholderen. For dette formål er en klemrulle 3 anordnet for å rulle over platen 1 og beholderen 2 under færing langs lengdekantene 4 og 5 av platen 1. Rullen 3 er opplagret ved sine ytterender i lagerstykker 6 og 7, som ved hjelp av trykkfjærer 8a,

8b og 9a, 9b, trykkes ettergivende ned mot foldestykket, henhv. 10 og 11, som kan forskyves i lengderetningen i U-formede føringssskinner, henhv. 12 og 13. Ved hjelp av en spak 16, som er virksom i retning av pilen P, men er fri i motsatt retning, kan rullen 3 bringes til å rulle over den flate pakke 2 ovenpå platen 1 i ettergivende kontakt med denne. På en måte som vil bli nærmere beskrevet nedenfor, vil da komponentene A og B bli intimt blandet med hverandre og til slutt avgitt gjennom en utløpskanal 2a, som er utført i et stykke pakken 2 og står i forbindelse med et rørformet tetningselement 2b,

f.eks. av den art som er beskrevet i SE-B-7909418-1,

for avtetning av et ringformet område mellom et rør og en omgivende koblingsmuffe. I dette tilfelle utgjøres komponentene A og B av henhv. en harpiks og et herdemiddel som begge skal sprøytes inn i tetningselementet 2b for derved ved herding å danne en permanent avtetning av nevnte ringformede rom.

I fig. 2a er pakken 2 vist i et lengdesnitt, som angir

at denne pakke 2 består av en ytre beholder 15, som i sin ene ende (ved rullen 3 i fig. 2a) har lagringsrom 16 og 17 for komponentene A og B. Hvert lagringsrom 16 og 17

er ved sin ytterende avgrenset av en sterk sveiseskjøt

18 samt i den annen ende av en svakere sveiseskjøt 19. Denne svakere skjøt er dimensjonert for å brytes under påvirkning av det klemtrykk som utøves av rullen 3, hvorunder imidlertid beholderveggen 15 forblir hel. Komponentene A og B vil da strømme inn i den venstre del av beholderen 15 i fig. 2a. I denne del er et antall folielommer 20a, 20b, 20c, 20d delvis ført inn i hverandre. For sammenlignings henvises til fig. 2b, hvor disse folielommer er vist i perspektiv.

En utløpslomme (se fig. 3) kan eventuelt være forbundet med folielommene 20a - 20d inne i beholderen 2. Utløps-lommen 21 er utstyrt med noe skråstilte indre vegger 22a, 22b, 22c, som avgrenser en meanderformet utløpsbane, samt en traktformet utløpskanal 23.

I fig. 4a - c er det vist hvorledes komponentene A og B mates gjennom pakken 2 mens rullen 3 ruller langs platen 1. Når sveisen 19 i rommene, henhv. 16 og 17 er blirr brudt, blir komponentene A og B trykket inn i den første lomme 20a, slik som vist i fig. 4a. Lommen 20a er nå delvis lukket ved sin bakre del av den påfølgende lomme 20b.

Når rullen 30 har rullet et stykke videre, slik som

angitt i fig. 4b, vil det indre volum i lommen 20a bli noe nedsatt, hvilket fører til et sterkt overtrykk inne i

lommen 20a. Denne lomme 20a vil da briste på grunn av det økede trykk, slik som anskueliggjort i fig. 4c. I henhold til oppfinnelsen vil da komponentene A, B bli trykket plutselig og eksplosivt inn i det indre av den tilstøtende lomme 20b. På tross av det forhold at komponentene A, B er av en art som ikke lett kan blandes homogent under normale forhold på grunn av deres innbyrdes forskjellige viskositet og densitet, har det likevel vist seg at de vil bli intimt sammenblandet ved den eksplosive utladning. Når rullen 3 er bragt til å rulle videre over pakken 2 på platen 1, vil blandingen av komponentene A og B etterhvert bli overført fra den ene lomme til den annen på lignende måte, idet hver av lommene 20b, 20c, 20d etter tur vil briste ved sin bakkant, således at komponentblandingen trinn for trinn overføres mot utløpsenden. Når blandingen når utløpskanalen 20a vil komponentene være intimt sammenblandet og danne et homogent blandingsmaterial.

I fig. 5 er det vist et enklere arrangement, hvor to ruller 3a og 3b er ettergivende opplagret for innbyrdes kontakt i en ramme som omfatter sidestykker 24 og 25. Ved hjelp av en sveiv 26 kan rullene dreies således at pakken 2, som i dette tilfelle er løst tilsluttet, vil trekkes inn i gapet mellom rullene 3a og 3b samt vikles opp på den øvre rulle 3a. I dette tilfelle trenger ytterenden av pakken 2 inn i en sliss 27 på samme måte som en filmrull. Prosessen er ellers den samme som beskrevet ovenfor,

hvor således komponentene A, B trinn for trinn bringes til å strømme eksplosivt fra hver lomme til den påfølgende inne i pakken 2. Blandingen trykkes til slutt ut gjennom en slange 28 som er forbundet med utløpsenden 2a av pakken 2.

I fig. 6 er det vist en alternativ utførelse av beholderen 2' og lagringsrommene for komponentene. I dette tilfelle er pakken 2' utstyrt med en åpen lomme 29 ved sin ene ende og hvori en avtettet plastpose 30 med den ene komponent er innlagt, hvorpå lommen 29 også fylles med den annen komponent A. Derpå kan, hvis nødvendig, ytterenden av pakken 2' bli avtettet. Ved hjelp av en rulleanordning av samme art som angitt i fig. 1 eller 5, kan så komponentene A og B sammenblandes og drives fremover på tilsvarende måte som beskrevet ovenfor.

I stedet for en avtettet plastpose 30 i henhold til

fig. 6, kan en innretning 31 i henhold til fig. 7b være innlagt i lommen 29 i den viste pakke 2 i fig. 6. Denne innretning 31 er utstyrt med to lagringsrom 31a, 31b for henhv. komponentene A og B, samt kan foldes til den tilstand som er vist i fig. 7b før den legges inn i lommen 29. Under påvirkning fra rullene 3, vil lagrings-posen 31 bryte inn i området 32 (fig. 7b) når et tilstrekkelig høyt indre trykk er oppnådd, hvorpå komponentene A og B vil strømme inn i den første lomme 20a. Deretter vil fremmatingen og sammenblandingen av komponentene finne sted på samme måte som beskrevet ovenfor.

I fig. 8a, 8b og 8c er forskjellige alternative

utførelser av lagringsposer 33, 34 og 35 vist med adskilte rom for to eller tre forskjellige komponenter, henhv. a, b og a, b, c. Sådanne lagringsposer kan føres inn i den åpne lomme 29 av pakken 2, slik som angitt i fig. 6.1 fig. 9a er det vist en tredje utførelse av pakken 2' i henhold til oppfinnelsen, idet pakken i dette tilfelle er utført i form av en rørformet slange 2" av gummi eller termoplastmaterial. I denne slange 2" er utført med et antall tverrsgående skillevegger 36a, 36b, 36c, 36d lagt i slangen, således at disse vegger tett avgrenser en rekke rom 37a - 37e innvendig i slangen. Når slangen så føres inn mellom et par ruller 3a, 3b, vil komponentblandingen A, B bli forskjøvet slik at de forskjellige skillevegger 36a - d brytes trinn for trinn, således at komponentblandingen A, B hver gang strømmer eksplosivt inn i det påfølgende rom. Dette er anskueliggjort i fig. 9b.

I fig. 10 er det vist en annen alternativ utførelse av pakken 2'" i henhold til oppfinnelsen. Som i det forut-bående utførelseseksempel består den ytre beholder av en rørformet slange, men rekken av rom er i dette tilfelle dannet av en foliestrimmel 38 innlagt i slangen, idet strimmelen er lagt inn med overlappende slyng og festet til slangeveggen ved hjelp av øvre, svakere sveiser 39a -

c, samt nedre, sterkere sveiser 40a - c, således at tett inntilliggende adskilte rom 41a - c blir dannet.

I fig. 11 er det vist en femte utførelse av pakken 2""

i henhold til oppfinnelsen. På samme måte som i det foregående tilfelle består beholderen av en rørformet slange, som ved hjelp av ganske svake sveiser 43a, 43b er forsynt med tette innsnevringer som danner adskilte rom 44a - c.

For å oppnå den ønskede eksplosive utstrømning fra et kammer til det neste, behøver pakke ikke nødvendigvis å

være utstyrt med adskilte kammere fra begynnelsen av. I fig. 12 er det således vist en alternativ klemanordning for samarbeide med en bøyelig langstrakt pakke 2 med'"",

som kan være flat eller slangelignende, men ikke har noen indre skillevegger eller innsnevringer.

På et bord eller en plate 45 er det da på den ene side anordnet en dreibar ettergivende rull 20 med et drivhåndtak 46 og på den annen side en kleminnretning 47 bestående av et holdelegeme med trekantet tverrsnitt og klemruller 49a, 49b, 49c anordnet ved trekantens hjørner. Holdelegemet 48 er dreibart forbundet med en sentral aksel 50, som på hver side av bordet eller platen 45 holdes neddtrykket mot bordet eller platen ved hjelp av en trykkfjær 51. Ved hjelp av et håndtak 52 drives holdelegemet 48 med klemrullene 49a - c over til den stilling som er vist med prikk- og strek-linjer, hvor klemrullene 49b befinner seg i kontakt med pakken 2'"" på bordet eller platen 45.

Blandeanordningen arbeider da på følgende måte: Det antas at kleminnretningen 47 først befinner seg i den stilling som er vist med heltrukne linjer i fig. 12 og at to (eller fler) væske- eller pasta-lignende komponenter A og B er anordnet inne i pakken 2 '"" mellom rullene 3 og kleminnretningen 47. Ved hjelp av drivhåndtaket 46 rulles klemrullen 3 mot kleminnretningen 47 og frembringer derved et øket trykk innenfor det romområde hvor komponentene A, B befinner seg. Håndtaket 46 er forbundet med rullene 43 ved hjelp av en momentkobling, således at et forut fastlagt presstrykk og således også et forut bestemt indre trykk i pakken oppnås.

Drivhåndtaket 52 på kleminnretningen 47 påvirkes deretter på sådan måte at inngrepet mellom pressrullen 49a og pakken plutselig opphører og komponentblandingen A, B strømmer da plutselig inn i det nå foreliggende fri rom mellom rullen 3 og klemrullen 49b. Forutsatt at håndtaket dreies raskt, vil komponentblandingen A, B strømme eksplosivt på tilsvarende måte som beskrevet ovenfor, således at disse komponenter blandes intimt og effektivt med hverandre. Det er åpenbart at rullen 3 kan beveges fremover inntil et øket trykk oppnås på nytt, hvorpå kleminnretningen 47 dreies et ytterligere trinn fremover.

I henhold til en syvende utførelse av pakken 2 """, som er vist i fig. 13, behøver de påfølgende rom nødvendigvis ikke være tett adskilt fra hverandre. En plastfoliepose som er forsynt med ikke viste lagringsrom og som kan føres inn i en klemrullinnretning, f.eks. som angitt i fig. 1 eller 5, omfatte et antall tverrstilte skillevegger 53a - m. Hver sådan skillevegg er da utstyrt med antall innbyrdes adskilte passasjer 54. Når så klemrullen 3' forskyves i forhold til pakken i retning av pilen P', vil da komponentene bli presset fremover i de forskjellige rom. Som vist i fig. 13, er det da mulig at komponentblandingen ved et visst tidspunkt befinner seg i to eller flere rom. Når klemrullen 3' nærmer seg en skillevegg, f.eks. 53c i fig. 13, vil komponentblandingen bli tvunget til å strømme gjennom passasjene 54 med en dramatisk øket strømningshastighet, da blandingsmassen i området umiddelbart foran vedkommende veggparti nødvendigvis må avbøyes sideveis, slik som angitt ved pilene S i det påfølgende rom. Denne avbøyning sideveis frembringer i den siste trykkfase en sterk økning av det indre trykk og en eksplosiv utblåsning av komponentblandingen gjennom passasjene 54 inn i det tilstøtende rom med en resulterende effektiv blandevirkning. Denne virkning kan være særlig god hvis passasjene 54 eller to påfølgende sidevegger er forskjøvet sideveis i forhold til hverandre, for derved å øke tverravbøyningen. Blandevirkningen økes også ved det forhold at den flate pakke 2""" er blitt evakuert i forbindelse med fremstilling og innlasting av komponentene i de ikke viste rom. Matningen av komponentblandingen i retning fremover vil da finne sted mot det ytre lufttrykk, hvilket vil medføre et høyere indre trykk.

Det viktigste særtrekk ved foreliggende oppfinnelses-gjenstand er da at to eller flere væske- eller pasta-lignende komponenter, særlig sådanne som vanskelig kan sammenblandes, drives fremover inne i en bøyelig pakke mens de utsettes en ytre klemvirkning, således at en eksplosiv utblåsning finner sted i et eller helst flere trinn. En sådan eksplosiv utblåsning kan oppnås allerede i det første trinn, hvor komponentene således vil strømme direkte fra de forskjellige lagringsrom til et tilstøtende fellesrom i pakken.

Claims (1)

1. Fremgangsmåte for intim blanding av minst to vanskelig sammenblandbare eller pastalignende komponenter (A,B) hvor innledningsvis de forskjellige komponenter holdes innbyrdes adskilt i separate lagringsrom (16,17;

29,30; 31a,b;33;34;35) i en fleksibel pakning (2), hvorpå ytre trykk påføres pakken for å bringe komponentene til å flyte inn i et fellesrom (20a-d;37a-37c;41a-c;44a-c) mens de blandes sammen, karakterisert ved at de forskjellige komponenter i et første prosesstrinn overføres til et felles rom (20a,37a, 41a; 44a) idet under et annet prosesstrinn samt ved å påføre et yttertrykk og bygge opp et økende indre trykk i fellesrommet komponentene (A,B) bringes til å strømme eksplosivt inn i et tilstøtende rom samtidig som de bringes til å blandes intimt med hverandre.

2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at nevnte eksplosive strømning oppnås ved plutselig å oppheve en avgrensning (20a; 36a; 40b, 43a) mellom nevnte fellesrom (20b, 37b, 41b; 44b) og nevnte tilstøtende rom.

3. Fremgangsmåte som angitt i krav 2, karakterisert ved at nevnte avgrensning elimineres ved at en skillevegg (20, 36; 40b) eller innsnevring (43a) bringes til å briste under påvirkning av nevnte økende indre trykk.

4. Fremgangsmåte som angitt i krav 2, karakterisert ved at nevnte avgrensning oppheves ved å plutselig fjerne et blokkeringselement (44a, fig. 12) som fra utsiden utøver en klemvirkning på den fleksible pakning (2 '"").

5. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at nevnte eksplosive strømning oppnås ved at komponentene, mens de presses sammen, trykkes forover mot en tverrstilt skillevegg (53a, 53b, ...) forsynt med adskilte passasjer (54), således at strømningen øker dramatisk i sluttfasen mens klemkrafter nærmer seg den tverrstilte skillevegg (fig.

13) .

6. Fremgangsmåte som angitt i krav 1-5, karakterisert ved at den angitte prosess gjentas i det minste en gang, således at blandingen flyter eksplosivt inn i et tredje eller eventuelt ytterligere påfølgende fellesrom.

7. Fremgangsmåte som angitt i krav 1-6, karakterisert ved at allerede i nevnte første prosesstrinn frembringes en eksplosiv strømning inn i det førstnevnte fellesrom ved påføring av et ytre trykk for derved å oppnå en intim sammenblanding.

8. Fremgangsmåte som angitt i krav 1-7, karakterisert ved at påføringen av et ytre trykk frembringes ved å presse pakken (2) mellom en rulle (3) og en motvirkende anleggsflate (1; 3b; 45).

9. Fremgangsmåte som angitt i krav 1-8, karakterisert ved at den bøyelige pakke evakueres, således at komponentene strømmer mot virkningen av det omgivende lufttrykk.

10. Anordning for intim blanding av minst to vanskelig sammenblandbare eller pastalignende komponenter, idet anordningen omfatter en fleksibel pakning (2) med adskilte lagringsrom (16, 17; 29, 30, 31a, b; 33; 34; 35) for de forskjellige komponenter (A, B) samt utstyr for å påføre et ytre trykk på pakken for å bringe komponentene til å strømme inn i et fellesrom, karakterisert ved at nevnte utstyr (3; 3a;

3, 47) er innrettet for å frembringe ved en klemvirkning et økende indre trykk i et rom i pakningen samt derved å bringe komponentene til å strømme eksplosivt inn i et tilstøtende rom mens de blandes intimt med hverandre.

11. Anordning som angitt i krav 10, karakterisert ved at nevnte utstyr (3, 3a;

3, 47) er innrettet for plutselig å oppheve en avgrensning mellom de tilstøtende rom.

12. Anordning som angitt i krav 11, karakterisert ved at minst to påfølgende rom er innbyrdes adskilt ved hjelp av en skillevegg (20a; 36a; 40b) eller en innsnevring (43a) dimensjonert til å briste bare etter oppbygning av et økende indre trykk i det første rom under påvirkning fra nevnte utstyr.

13. Anordning som angitt i krav 12, karakterisert ved at nevnte påfølgende rom er dannet ved hjelp et antall åpne folielommer (20a - 20d), som er delvis stukket inn i hverandre, samt er innelukket i en ytre fleksibel beholder (2).

14. Anordning som angitt i krav 10, karakterisert ved at pakken utgjøres av en innvendig åpen slange (2'"") samt ved at nevnte utstyr omfatter forskjellige klemorganer (3, 47, fig. 12) innrettet for å oppheve begrensningen mellom tilstøtende lukkede slangeavsnitt i rekkefølge ved hjelp av klemvirkning.

15. Anordning som angitt i krav 10, karakterisert ved at nevnte utstyr omfatter en klemrulle (3') anordnet for å forskyve klemvirkningen i retning av en tverrstilt skillevegg (53a, 53b, ...) i pakningen (2"""), idet nevnte skillevegg er utstyrt med adskilte strømningspassasjer (54), således at strømningen øker dramatisk i den avsluttende klemfase når klemrullen (3') nærmer seg skilleveggen (53a, 53b, ...).

16. Anordning som angitt i krav 15, karakterisert ved at pakningen (2""") har flere påfølgende rom som er innbyrdes adskilt ved nevnte skillevegg (52a, 53b, ...), og ved at strømningspassasjene (54) i hvert par av påfølgende skillevegger (53a, 53b,...) er tverrforskjøvet i forhold til hverandre.