WO1999020382A1 - Gehäuse für mikromischer - Google Patents

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Michael Schmelz
Frank Schwarz
Jöran STOLDT
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Merck Patent Gmbh
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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F33/00—Other mixers; Mixing plants; Combinations of mixers
    • B01F33/30—Micromixers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F35/00—Accessories for mixers; Auxiliary operations or auxiliary devices; Parts or details of general application

Definitions

  • the invention relates to a housing for micromixers with two flat housing parts lying against one another in a parting plane and to the connecting elements connecting the two housing parts.
  • Micromixers for mixing liquid, viscous or gaseous phases are known in different embodiments.
  • the mixer housing has two flat housing parts which are pressed against one another in a sealing manner with their connection surfaces facing one another.
  • For the tight connection of such mixer housing parts it is known to use several clamping screws distributed around the circumference, which are inserted through fastening bores of one housing part and screwed into threaded bores of the other housing part or also inserted through screw bores there and provided with nuts on the rear side of the housing. This requires a relatively high manufacturing cost. In particular, the time and effort required for the frequently required disassembly and assembly of the housing parts is relatively high.
  • the object of the invention is therefore to design a housing for micromixers of the type mentioned at the outset in such a way that it can be produced in a simple manner and can be opened and closed in a simple manner with little effort and time.
  • the two housing parts are designed substantially in the shape of a circular disk and have a truncated cone surface on their peripheral edge facing away from the parting plane and in that a multi-part clamping ring which can be tensioned in the circumferential direction has the edges of the two
  • the two truncated cone surfaces form broad, flat bevels on the outer peripheral edges of the housing parts;
  • the clamping ring which is pressed radially against this truncated cone surface from all sides, causes the two housing parts to be pressed uniformly against one another in order to achieve the tight seal in the parting plane. To dismantle it is sufficient to loosen the clamping ring and take the two housing parts apart. Conversely, assembly is just as simple; the two housing parts are placed on top of each other, and the clamping ring is put around and tightened.
  • the exact mutual assignment of the two housing parts can be achieved by centering.
  • the two housing parts are preferably centered on one another by at least one centering pin.
  • the clamping ring has two substantially semicircular ring segments which are connected to one another at at least one of their two connecting points by a clamping element.
  • the clamping element can be a screw connecting the two ring segments in the circumferential direction.
  • the two ring segments are preferably connected to one another in an articulated manner at the connection point opposite the clamping element. This means that only a single clamping element is required for the clamping process.
  • Fig. 1 shows a vertical section through a housing for a
  • FIG. 1st is a plan view of the housing of FIG. 1st
  • Channels are accessible after separating the housing parts 1 and 2 in the parting plane 3, for example for a cleaning process.
  • the two flat housing parts 1 and 2 are designed as circular disks and each have a flat truncated cone surface 4 or 5 on their peripheral edges facing away from the common parting plane.
  • a multi-part clamping ring 6 is placed from the outside around the assembled housing parts 1 and 2. It consists of two ring segments 6a and 6b, which are essentially semicircular. In cross section, the two ring segments 6a and 6b are U-shaped and rest with inner truncated cone surfaces 7 and 8 on the truncated cone surfaces 4 and 5 of the two housing parts 1 and 2.
  • the two ring segments 6a and 6b are connected to one another at their one connection point located at the top in FIG. 2 by a screw 9 which carries a wing nut 10.
  • the two ring segments 6a and 6b are articulated by a link member 11 which is mounted on the two ring segments 6a and 6b.
  • Two centering pins 12, of which only one centering pin 12 is shown in the drawing, are inserted into one housing part 2 and protrude into a matching centering groove 13 of the other housing part 1 in order to center the two housing parts 1 and 2 against one another.
  • the two ring segments 6a and 6b of the clamping ring 6 are contracted in the circumferential direction so that they press the two housing parts 1 and 2 against one another at high pressure under the wedge action on the flat truncated cone surfaces, so that a tight seal Connection is guaranteed.
  • two metal capillaries 14 are soldered to the upper housing part 1 in the exemplary embodiment shown, the other end being unsoldered with a commercially available one Screw connection are provided.
  • Another line 15 is fastened directly to the housing part 1 by means of a conventional threaded screw connection 16.

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Abstract

Ein Gehäuse für Mikromischer weist zwei in einer Trennebene (3) aneinanderliegende flache, kreisscheibenförmige Gehäuseteile (1, 2) auf, die an ihrer Umfangskante jeweils eine Kegelstumpffläche (4, 5) haben. Ein mehrteilige, in Umfangsrichtung spannbarer Spannring (6) umgreift die beiden Gehäuseteile (1, 2) und liegt an den beiden Kegelstumpfflächen (4, 5) an.

Description

Gehäuse für Mikromischer
Die Erfindung betrifft ein Gehäuse für Mikromischer mit zwei in einer Trennebene aneinanderliegenden flachen Gehäuseteiien und die beiden Gehäuseteile verbindenden Verbindungselementen.
Mikromischer zum Mischen von flüssigen, viskosen oder gasförmigen Phasen sind in unterschiedlichen Ausführungsformen bekannt. Bei der hier betroffenen Ausführungsform weist das Mischergehäuse zwei flache Gehäuseteile auf, die mit ihren einander zugekehrten Verbindungsoberflächen dichtend gegeneinandergedrückt werden. Zum dichten Verbinden solcher Mischergehäuseteile ist es bekannt, am Umfang verteilt mehrere Spannschrauben zu verwenden, die durch Befestigungsbohrungen des einen Gehäuseteiles gesteckt und in Gewindebohrungen des anderen Gehäuseteils eingeschraubt oder dort ebenfalls durch Schraubenbohrungen gesteckt und auf der Gehäuserückseite mit Muttern versehen sind. Hierfür ist ein verhältnismäßig hoher Fertigungsaufwand erforderlich. Insbesondere ist der Zeit- und Arbeitsaufwand für die häufig erforderlich werdende Demontage und Montage der Gehäusteile verhältnismäßig hoch.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Gehäuse für Mikromischer der eingangs genannten Gattung so auszubilden, daß es einfach hergestellt und mit geringem Arbeits- und Zeitaufwand in einfacher Weise geöffnet und verschlossen werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die beiden Gehäuseteile im wesentlichen kreisscheibenförmig gestaltet sind und an ihrer der Trennebene abgekehrten Umfangskante eine Kegelstumpffläche aufweisen und daß ein mehrteiliger, in Umfangsrichtung spannbarer Spannring die Ränder der beiden
Gehäusteile umgreift und an den beiden Kegelstumpfflächen anliegt.
Die beiden Kegelstumpfflächen bilden breite, flache Fasen an den äußeren Umfangskanten der Gehäuseteile; der von allen Seiten radial gegen diese Kegelstumpfflächen gedrückte Spannring bewirkt, daß die beiden Gehäuseteile gleichmäßig gegeneinander gedrückt werden, um den dichten Abschluß in der Trennebene zu erreichen. Zur Demontage genügt es, den Spannring zu lösen und die beiden Gehäuseteile auseinanderzunehmen. Umgekehrt erfolgt der Zusammenbau in ebenso einfacher Weise; die beiden Gehäuseteile werden passend aufeinander gesetzt, und der Spannring wird herumgelegt und festgespannt.
Die genaue gegenseitige Zuordnung der beiden Gehäuseteile kann durch eine Zentrierung erreicht werden. Vorzugsweise sind die beiden Gehäuseteile durch mindestens einen Zentrierstift zueinander zentriert.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist der Spannring zwei im wesentlichen halbkreisförmige Ringsegmente auf, die an mindestens einer ihrer beiden Verbindungsstellen durch ein Spannelement miteinander verbunden sind. Das Spannelement kann eine die beiden Ringsegmente in Umfangsrichtung verbindende Schraube sein. Eine solche einfache mechanische Anordnung, die beispielsweise als handelsübliche Kleinflanschverbindung bekannt ist, reicht vollständig aus, um durch die an den flachen Kegelstumpfflächen auftretende Keilwirkung eine hohe und gleichmäßig verteilte Anpreßkraft der beiden Gehäuseteile gegeneinander zu gewährleisten.
Vorzugsweise sind die beiden Ringsegmente an der dem Spannelement gegenüberliegenden Verbindungsstelle gelenkig miteinander verbunden. Damit ist für den Spannvorgang nur ein einziges Spannelement erforderlich.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert, das in der Zeichnung dargestellt ist. Es zeigt:
Fig. 1 einen senkrechten Schnitt durch ein Gehäuse für einen
Mikromischer und
Fig. 2 eine Draufsicht auf das Gehäuse nach Fig. 1.
Zwei flache Gehäuseteile 1 , 2 liegen in einer Trennebene 3 aneinander. Die die Mischstrecke des Mikromischers bildenden - J
Kanäle sind nach dem Auseinandernehmen der Gehäuseteile 1 und 2 in der Trennebene 3 zugänglich, beispielsweise für einen Reinigungsvorgang.
Die beiden flachen Gehäuseteile 1 und 2 sind als Kreisscheiben ausgeführt und weisen an ihren der gemeinsamen Trennebene abgekehrten Umfangskanten jeweils eine flache Kegelstumpffläche 4 bzw. 5 auf. Ein mehrteiliger Spannring 6 ist von außen um die zusammengefügten Gehäuseteile 1 und 2 gelegt. Er besteht aus zwei Ringsegmenten 6a und 6b, die im wesentlichen halbkreisförmig ausgeführt sind. Im Querschnitt sind die beiden Ringsegemente 6a und 6b U-förmig und liegen mit inneren Kegelstumpfflächen 7 und 8 an den Kegelstumpfflächen 4 und 5 der beiden Gehäuseteile 1 und 2 an.
Die beiden Ringsegmente 6a und 6b sind an ihrer einen, in Fig. 2 oben liegenden Verbindungsstelle durch eine Schraube 9 miteinander verbunden, die eine Flügelmutter 10 trägt. An der gegenüberliegenden Verbindungsstellee (unten in Fig. 2) sind die beiden Ringsegmente 6a und 6b durch ein Lenkerglied 11 gelenkig verbunden, das an den beiden Ringsegmenten 6a und 6b gelagert ist.
Zwei Zentrierstifte 12, von denen nur ein Zentrierstift 12 in der Zeichnung dargestellt ist, sind in das eine Gehäuseteil 2 eingesteckt und ragen in eine hierzu passende Zentriernut 13 des anderen Gehäuseteils 1 , um die beiden Gehäuseteile 1 und 2 gegeneinander zu zentrieren. Wenn die Flügelmutter 10 angezogen wird, werden die beiden Ringsegmente 6a und 6b des Spannrings 6 in Umfangsrichtung so zusammengezogen, daß sie unter der Keilwirkung an den flachen Kegelstumpfflächen 7 und 8 die beiden Gehäuseteile 1 und 2 mit hohem Druck gegeneinander pressen, so daß eine dichte Verbindung gewährleistet ist.
Für die Zu- bzw. Ableitung der zu mischenden Phasen bzw. des Gemischs sind beim dargestellten Ausführungsbeispiel am oberen Gehäuseteil 1 zwei Metallkapillaren 14 eingelötet, die an ihrem anderen, nicht eingelöteten Ende mit einer handelsüblichen Verschraubung versehen sind. Eine andere Leitung 15 ist mittels einer herkömmlichen Gewindeverschraubung 16 unmittelbar am Gehäuseteil 1 befestigt.

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E
1. Gehäuse für Mikromischer mit zwei in einer Trennebene aneinanderliegenden flachen Gehäuseteilen und die beiden Gehäuseteile verbindenden Verbindungselementen, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Gehäuseteile (1 , 2) im wesentlichen kreisscheibenförmig gestaltet sind und an ihrer der Trennebene (3) abgekehrten Umfangskante eine Kegelstumpffläche (4 bzw. 5) aufweisen und daß ein mehrteiliger, in Umfangsrichtung spannbarer Spannring (6) die Ränder der beiden Gehäuseteile (1 , 2) umgreift und an den beiden Kegelstumpfflächen (4, 5) anliegt.
2. Gehäuse nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß der Spannring (6) zwei im wesentlichen halbkreisförmige
Ringsegmente (6a, 6b) aufweist, die an mindestens einer ihrer beiden Verbindungsstellen durch ein Spannelement (9, 10) miteinander verbunden sind.
Gehäuse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Spannelement eine die beiden Ringsegmente (6a, 6b) in Umfangsrichtung verbindende Schraube (10) ist.
4. Gehäuse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Ringsegmente (6a, 6b) an der dem Spannelement (9) gegenüberliegende Verbindungsstelle gelenkig miteinander verbunden sind (11).
5. Gehäuse nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Gehäuseteile (1 , 2) durch mindestens einen Zentrierstift (12) zueinander zentriert sind.
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