動(dòng)態(tài)混合器及其用途
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種用于多個(gè)流體組分的動(dòng)態(tài)混合器（1、100），所述混合器包括殼體（2、102）和可旋轉(zhuǎn)地布置在所述殼體內(nèi)的轉(zhuǎn)子元件（3、103），其中所述殼體為至少每一個(gè)組分具有入口（12、13、112、113）并且具有至少一個(gè)出口（20、120）。在所述轉(zhuǎn)子元件（3、103）和所述殼體（2、102）之間設(shè)置環(huán)形的中間空間（15、115），在所述中間空間中布置有與所述轉(zhuǎn)子元件連接的混合元件（7、107）。所述殼體包括第一前室（21、121）和主室（22、122）。設(shè)置布置在所述第一前室（21、121）的下游的第二前室（17、117），從而使得所述組分進(jìn)入到所述第二前室（17、117）之前能夠穿流所述第一前室（21、121）。
【專(zhuān)利說(shuō)明】動(dòng)態(tài)混合器及其用途
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種動(dòng)態(tài)混合器。這種動(dòng)態(tài)混合器以有利的方式用于混合多個(gè)由多組分筒提供的組分。
【背景技術(shù)】
[0002]由W02007/041878中公知一種動(dòng)態(tài)混合器，其用于混合具有不同的體積份額的組分、特別是用于制造用于牙印的模料。在混合器殼體的內(nèi)室中布置前室，在所述前室中混合轉(zhuǎn)子具有用于圍繞其轉(zhuǎn)動(dòng)軸線(xiàn)分散組分的分散體，以由此實(shí)現(xiàn)這些組分之間的正確的混合比例并且避免空氣夾雜。隨后預(yù)混合的組分為了能夠完全地充分混合而穿過(guò)至少一個(gè)穿通口進(jìn)入到主室內(nèi)。
[0003]特別是在粘狀或糊狀組分的混合比例很高時(shí)，特別難以恒定地保持正確的混合比例并且獲得很好的混合效果。一般通過(guò)剪切力實(shí)現(xiàn)混合，其中這些組分被混合器擠壓?；旌掀骶哂袣んw和可旋轉(zhuǎn)地布置在殼體內(nèi)的轉(zhuǎn)子元件，其中所述殼體為至少兩個(gè)組分具有各一個(gè)入口并且具有至少一個(gè)出口。在轉(zhuǎn)子元件和殼體之間設(shè)置有環(huán)形的中間空間，在所述中間空間中布置安裝在轉(zhuǎn)子元件上的混合元件。
[0004]轉(zhuǎn)子元件由主干元件和混合元件組成?；旌显?gòu)造成葉片元件，所述葉片元件離開(kāi)主干元件伸入到中間空間中。優(yōu)選存在多個(gè)這樣的葉片元件。附加地還能夠有靜態(tài)的混合元件從殼體的內(nèi)壁伸入到中間空間中，然而這從制造技術(shù)上來(lái)說(shuō)僅在很困難的情況下才能夠?qū)崿F(xiàn)。所述組分通過(guò)這個(gè)或者這些葉片元件以及可能附加設(shè)置的靜態(tài)混合元件多次以揉捏(knetend)的方式和方法轉(zhuǎn)移。
[0005]此外從W02007/041878中公知，將中間空間再劃分成前室和主室。前室用于相比組分B延遲組分A的輸送，從而使得組分A比組分B更晚地到達(dá)主室。由此確保了混合的第一份額符合期望的混合比例。使用與轉(zhuǎn)子元件連接的分散體，以確保以組分A無(wú)氣泡地填充前室并且確保所述組分的分散。因?yàn)榉稚Ⅲw隨著轉(zhuǎn)子元件一起運(yùn)動(dòng)，所以流體阻力以及由此導(dǎo)致的壓力損耗保持較低。此外還確保了，入口和預(yù)流室之間的距離保持得盡可能小，從而能夠使流體阻力保持微小。然而不利的是，這兩種組分基本上在未混合的狀態(tài)下進(jìn)入到主室中。
[0006]目的是，在這些組分之間制造盡可能大的階段分界面，其方式為通過(guò)分散和轉(zhuǎn)移流動(dòng)的組分制造多個(gè)并且盡可能薄的層，以達(dá)到混合效果。為此，迄今為止在前室中首先聚集這些組分之后，將這些組分導(dǎo)入到主室內(nèi)。在主室內(nèi)，利用安裝在轉(zhuǎn)子元件上的混合元件使得流體質(zhì)量流作為轉(zhuǎn)子元件橫向于主流動(dòng)方向運(yùn)動(dòng)的結(jié)果被分散，并且使一部分填充料大多與主流動(dòng)方向相反地被擠壓走。由此填充料能夠在混合元件后方隨之流動(dòng)并且以這種方式實(shí)現(xiàn)使填充料中組分的轉(zhuǎn)移和分層。更困難的混合任務(wù)會(huì)導(dǎo)致混合器更長(zhǎng)、力消耗更大并且因此用于混合驅(qū)動(dòng)裝置的能耗更大并且用于通過(guò)混合器擠壓組分的阻力更大。
[0007]因此，迄今為止，人們必須承受以下不利的后果:混合器更長(zhǎng)、能耗更高以及還有壓力損耗更高。由此必須為卸料設(shè)備設(shè)置更大并且更重的驅(qū)動(dòng)裝置和電池，這局限了為了使用混合物而進(jìn)行的操作、提高了能量需求并且在電池運(yùn)行的情況下減少了卸料設(shè)備的使用時(shí)間。
[0008]因?yàn)樵谥袛嘈读蠒r(shí)，這些組分在混合器中相互反應(yīng)并且硬化，所以在使用后必須對(duì)混合器連同其中所包含的組分進(jìn)行更換和清理。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]因此本發(fā)明的任務(wù)在于，為困難的混合任務(wù)找到一種混合器，其較短并且與現(xiàn)有技術(shù)相比用于轉(zhuǎn)子元件的能量消耗盡可能更少并且壓力損耗更小。這種混合器可高產(chǎn)量生產(chǎn)。利用小混合器能夠節(jié)省用于混合器和組分的材料以及用于清理用過(guò)的混合器的成本。
[0010]本發(fā)明的任務(wù)通過(guò)一種用于多個(gè)流體組分的動(dòng)態(tài)混合器得以解決，所述混合器包括殼體和可旋轉(zhuǎn)地布置在殼體中的轉(zhuǎn)子元件。所述殼體為至少每一個(gè)組分具有入口并且具有至少一個(gè)出口，其中在轉(zhuǎn)子元件和殼體之間設(shè)置環(huán)形的中間空間，在所述中間空間中布置與轉(zhuǎn)子元件連接的混合元件。殼體包括第一前室、第二前室和主室，其中第二前室布置在第一前室的下游，從而使得所述組分在進(jìn)入第二前室之前能夠穿流第一前室。
[0011]特別是在所述第二前室中對(duì)所述組分沿徑向從所述殼體朝向所述轉(zhuǎn)子元件進(jìn)行導(dǎo)引，并且在將所述組分在轉(zhuǎn)向后沿軸向方向?qū)б剿鲋魇抑兄?，通過(guò)安裝在所述殼體側(cè)面或者所述轉(zhuǎn)子元件上的混合元件對(duì)其進(jìn)行預(yù)混合。優(yōu)選在第二前室中設(shè)置混合元件。在第一前室中能夠設(shè)置混合元件。
[0012]按照一種實(shí)施例，混合元件能夠構(gòu)造成銷(xiāo)釘元件。按照另一種實(shí)施例，混合元件能夠構(gòu)造成從動(dòng)元件或臂元件。特別是從動(dòng)元件或臂元件能夠具有曲率，其中前側(cè)的曲率尤其能夠是凸的并且/或者后側(cè)的曲率能夠是凹的。
[0013]按照另一種實(shí)施例，所述主室內(nèi)的混合元件具有至少一個(gè)葉片元件，所述葉片元件構(gòu)造為引導(dǎo)元件用于將所述組分從所述入口輸送到所述出口。特別是所述至少一個(gè)葉片元件覆蓋不多于由所述中間空間占據(jù)的平面的50%，所述平面含有所述葉片元件并且沿轉(zhuǎn)子軸線(xiàn)的法線(xiàn)方向?qū)?zhǔn)。
[0014]布置有第一葉片元件并且第二葉片元件布置在所述第一葉片元件的下游，其中所述第一葉片元件和所述第二葉片元件之間的最短間距是所述轉(zhuǎn)子元件和所述主室的由第二殼體分部給定的分界部之間的間距的至少三分之一。
[0015]按照一種實(shí)施例，在第二前室和主室和殼體之間設(shè)置用于所述組分的穿通的出口。按照另一種實(shí)施例，在第二前室和第一前室之間布置旋轉(zhuǎn)面。
[0016]特別是轉(zhuǎn)子元件按照上述每種實(shí)施例都能夠支承在第一殼體分部?jī)?nèi)。在第一殼體分部的入口的至少一個(gè)入口中能夠設(shè)置用于穿刺含有所述組分的容器的裝置。
[0017]第一和第二組分的混合比例能夠是1: 1、還能夠是1:10到1:50或者甚至更高。
[0018]這種動(dòng)態(tài)混合器優(yōu)選在自主的手持卸料設(shè)備中或者在靜態(tài)的臺(tái)式設(shè)備中用于粘性的或粘稠的雙組分系統(tǒng)如例如用于密封、粘合連接、模料的系統(tǒng)。
[0019]如果在根據(jù)本發(fā)明的第一預(yù)混合步驟中，所述組分即使不混合在空間上也均勻地分散，那么也能夠與之前公知的解決方案相比以少得多的能耗通過(guò)微小空間的混合實(shí)現(xiàn)良好的混合效果。還示出，為了所需的混合效果能夠減少所述組分在動(dòng)態(tài)混合器中的停留時(shí)間并且因此在總體上能夠更緊湊地并且以更少的內(nèi)容物構(gòu)造動(dòng)態(tài)混合器?！緦?zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0020]下面借助附圖闡述本發(fā)明。其中:
圖1a示出沿著轉(zhuǎn)子軸線(xiàn)穿過(guò)根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的動(dòng)態(tài)混合器的剖面圖，
圖1b示出穿過(guò)第二前室的按照?qǐng)D1的動(dòng)態(tài)混合器的剖面圖，
圖1c示出穿過(guò)第一前室的按照?qǐng)D1的動(dòng)態(tài)混合器的剖面圖，
圖2a示出根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的動(dòng)態(tài)混合器的剖面圖，
圖2b示出穿過(guò)第二前室的按照?qǐng)D2a的動(dòng)態(tài)混合器的剖面圖，
圖2c示出穿過(guò)第一前室的按照?qǐng)D2a的動(dòng)態(tài)混合器的剖面圖，
圖2d示出穿過(guò)主室的按照?qǐng)D2a的動(dòng)態(tài)混合器的剖面圖，
圖3示出用于動(dòng)態(tài)混合器的轉(zhuǎn)子元件的視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]圖1a不出用于多個(gè)流體組分的動(dòng)態(tài)混合器。動(dòng)態(tài)混合器I具有殼體2和圍繞轉(zhuǎn)子軸線(xiàn)8可旋轉(zhuǎn)地布置在殼體2中的轉(zhuǎn)子元件3。在本實(shí)施方式中，殼體2構(gòu)造成兩個(gè)分部，包括第一殼體分部4和第二殼體分部5，在所述第一殼體分部中存在組分的流入口，所述第二殼體分部用于由多個(gè)流體組分制造混合物。只要轉(zhuǎn)子元件3被容納在第二殼體分部5內(nèi)，第一殼體分部4就通過(guò)卡鎖連接、搭扣連接或者焊接連接與第二殼體分部5連接。第一殼體分部4至少為每一個(gè)組分具有入口 12、13。入口 12、13能夠具有不同的直徑，所述直徑取決于組分的期望的混合比例。入口通入到相應(yīng)的進(jìn)入通道10、11中，所述進(jìn)入通道布置在第一殼體分部4中。進(jìn)入通道10、11通入到第一前室21中，所述第一前室配有在圖1中未示出的出口，所述出口通入到第二殼體分部5的內(nèi)室15中。
[0022]第二殼體分部5具有至少一個(gè)出口 20。組分的混合物通過(guò)出口 20離開(kāi)動(dòng)態(tài)混合器。出口 20能夠按照設(shè)置的應(yīng)用場(chǎng)合特制。在所示情況下設(shè)置V形的切口。借助于所述V形切口在卸載填充料時(shí)形成三角履帶的形狀。第二殼體分部5的內(nèi)室15用于容納轉(zhuǎn)子元件3。內(nèi)室15由第二殼體分部5的內(nèi)壁6限定。內(nèi)室15至少在存在轉(zhuǎn)子元件3的位置上構(gòu)造成環(huán)形的中間空間。
[0023]內(nèi)室15具有第二前室17和主室22。組分從第二前室17被導(dǎo)向主室22。在第二前室17中已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)混合。為此，在第二前室中布置多個(gè)混合元件18。這些混合元件例如像在這里所示的那樣構(gòu)造為銷(xiāo)釘元件，所述銷(xiāo)釘元件伸入到第二前室17內(nèi)。所述銷(xiāo)釘元件能夠布置在轉(zhuǎn)子元件3的旋轉(zhuǎn)面19上和/或從殼體的限定前室的內(nèi)壁伸入到前室17中。通過(guò)旋轉(zhuǎn)面19和銷(xiāo)釘元件18向組分施加剪切力。
[0024]作為代替方案，能夠在旋轉(zhuǎn)面19上布置位置固定的盤(pán)形元件，所述盤(pán)形元件必要時(shí)能夠具有銷(xiāo)釘元件。在所述盤(pán)形元件中能夠布置至少一個(gè)出口用于使組分穿入到第二前室內(nèi)。所述盤(pán)形元件能夠夾緊在第一和第二殼體分部之間。
[0025]在轉(zhuǎn)子元件3和殼體的內(nèi)壁6之間設(shè)置環(huán)形的中間空間，在所述中間空間中布置與轉(zhuǎn)子元件3連接的混合元件7。
[0026]混合元件7在主室22內(nèi)包括多個(gè)葉片元件23。葉片元件23作為突起伸入到內(nèi)室15中，所述內(nèi)室構(gòu)成主室22。在主室22內(nèi)實(shí)現(xiàn)組分的充分混合，其方式為葉片元件遍及并轉(zhuǎn)移組分。至少一部分葉片元件能夠構(gòu)造成用于穿過(guò)內(nèi)室15朝向出口 20輸送組分的引導(dǎo)元件。
[0027]轉(zhuǎn)子元件至少部分地構(gòu)造成空心體。轉(zhuǎn)子元件的中央空心室用于容納驅(qū)動(dòng)軸。以有利的方式，所述空心室至少有三角形的形狀，從而使得驅(qū)動(dòng)軸能夠不可旋轉(zhuǎn)地與轉(zhuǎn)子元件連接，從而能夠通過(guò)驅(qū)動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子元件。
[0028]據(jù)此動(dòng)態(tài)混合器包括至少兩個(gè)前室。第一前室21用于引入組分，其中能夠在第一前室中實(shí)現(xiàn)粗略的預(yù)混合。第二前室17用于實(shí)現(xiàn)微小空間內(nèi)的混合。如此構(gòu)造第一前室21，即將兩個(gè)或者多個(gè)組分如此引入到第一前室21中，從而將體積流量較小的組分導(dǎo)入到體積流量較大的組分的體積流中。第一前室21通過(guò)旋轉(zhuǎn)面19、特別是能夠布置到轉(zhuǎn)子元件3上的覆蓋板與第二前室17分隔開(kāi)。在第一前室21中，借助安裝在轉(zhuǎn)子元件3上并且必要時(shí)安裝在殼體上或者單獨(dú)的定子上的葉片元件將其中一個(gè)組分從進(jìn)入通道11導(dǎo)引向另一個(gè)組分的進(jìn)入通道10的出口，由此實(shí)現(xiàn)至少組分的第一分散和/或必要時(shí)組分的第一預(yù)混合形成填充料。預(yù)混合的組分從第一前室21通過(guò)由混合器殼體和覆蓋板構(gòu)成的外部的環(huán)形間隙進(jìn)入到第二前室17中。在第二前室17中，預(yù)混合的組分相對(duì)于轉(zhuǎn)子軸線(xiàn)8徑向運(yùn)動(dòng)并且通過(guò)小障礙、例如銷(xiāo)釘元件在微小空間內(nèi)耗費(fèi)很少的力繼續(xù)混合。填充料從第二前室17被導(dǎo)入到主室22中。在第一前室17和主室22之間的過(guò)渡區(qū)域中進(jìn)行軸向轉(zhuǎn)向之后，填充料到達(dá)位于中央的出口 20。在主室22內(nèi)，在使用其他的葉片元件或靜態(tài)的混合元件的情況下實(shí)現(xiàn)完全混合。
[0029]第一前室21在圖1b中能夠在動(dòng)態(tài)混合器在第一殼體分部4的區(qū)域中的剖面圖中看到。剖切的位置在圖1a中用A-A表示。剖面位于相對(duì)于轉(zhuǎn)子軸線(xiàn)的法向上并且穿過(guò)第一前室延伸。兩個(gè)進(jìn)入通道10、11通入到第一前室21中。在所述第一前室中存在臂元件60，所述臂元件與轉(zhuǎn)子元件3連接。當(dāng)然能夠設(shè)置多個(gè)這種臂元件60，在圖1b中示出了四個(gè)相同類(lèi)型的臂元件。
[0030]臂元件60穿過(guò)第一前室21從轉(zhuǎn)子元件3延伸到第一殼體分部4的內(nèi)壁65，所述內(nèi)壁限定第一前室。臂元件60具有前側(cè)61，借助所述前側(cè)推動(dòng)填充料穿過(guò)第一前室21，并且具有與其對(duì)置的背側(cè)62。背側(cè)62具有凹的曲率，而前側(cè)61有凸的曲率。以有利的方式，背側(cè)和前側(cè)的曲率的曲率半徑基本上相等。臂元件60從底部66延伸至前室21的頂部67。頂部67只能在圖1a中在旋轉(zhuǎn)面19上可見(jiàn)。如果有一部分填充料會(huì)從前側(cè)61漏到背側(cè)62上，那么在臂元件60中能夠設(shè)置凹部63。
[0031]此外，臂元件60還具有導(dǎo)引凹部64。借助導(dǎo)引凹部64，臂元件在第一殼體分部的突起69上滑動(dòng)。轉(zhuǎn)子元件也通過(guò)所述突起保持在動(dòng)態(tài)混合器中。
[0032]圖1c示出穿過(guò)第一前室17的剖面圖。動(dòng)態(tài)混合器的該剖面圖位于第一殼體分部4和第二殼體分部5之間的連接區(qū)域內(nèi)。剖切的位置在圖1a中用B-B表示。剖面位于相對(duì)于轉(zhuǎn)子軸線(xiàn)8的法向上。旋轉(zhuǎn)面19構(gòu)成第二前室17的底部。填充料穿過(guò)環(huán)形間隙70進(jìn)入第二前室內(nèi)并且通過(guò)只能在圖1a中看出的環(huán)形出口 71離開(kāi)第二前室。在第二前室中存在多個(gè)銷(xiāo)釘元件18。銷(xiāo)釘元件18從頂部72伸入到第二前室17中。填充料通過(guò)由旋轉(zhuǎn)面19引入的剪切力至少部分進(jìn)入到轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)中。當(dāng)填充料達(dá)到其中一個(gè)銷(xiāo)釘元件時(shí)就分成兩個(gè)分流，由此以最小的力消耗實(shí)現(xiàn)填充料的組分的轉(zhuǎn)移(Umlagerung)和預(yù)混合。附加地還能夠設(shè)置壁元件部段73。所述壁元件部段73基本上圍繞出口 71 (見(jiàn)圖1a)布置并且迫使組分在進(jìn)入主室之前均勻地穿流第二前室。壁元件部段73從頂部72伸入到前室17中。壁元件部段73構(gòu)造成柱體段。所述柱體段的內(nèi)直徑基本上相當(dāng)于出口 71的內(nèi)直徑或者相當(dāng)于主室22在其入口處由第二殼體分部5形成的內(nèi)直徑。
[0033]圖2a示出根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的用于混合多個(gè)流體組分的動(dòng)態(tài)混合器的剖面圖。動(dòng)態(tài)混合器100具有殼體102和圍繞轉(zhuǎn)子軸線(xiàn)108可旋轉(zhuǎn)地布置在殼體102中的轉(zhuǎn)子兀件103。在本實(shí)施方式中，殼體102構(gòu)造成兩個(gè)分部,包括第一殼體分部104和第二殼體分部105，在所述第一殼體分部中存在組分的流入口，所述第二殼體分部用于由多個(gè)流體組分制造混合物。只要轉(zhuǎn)子元件103被容納在第二殼體分部105中，第一殼體分部就通過(guò)卡鎖連接、搭扣連接或者焊接連接與第二殼體分部連接。第一殼體分部104至少為每一種組分具有入口 112、113。入口 112、113能夠具有不同的直徑，所述直徑取決于組分的期望的混合比例。所述入口通入到布置在第一殼體分部104中的相應(yīng)的進(jìn)入通道110、111中。所述進(jìn)入通道110、111通入到配有出口 130、131的第一前室121中，所述出口通入到第二殼體分部105的第二前室117中。
[0034]第二殼體分部105具有至少一個(gè)出口 120。組分的混合物通過(guò)出口 102離開(kāi)動(dòng)態(tài)混合器。第二殼體分部105的主室用于容納轉(zhuǎn)子元件103。
[0035]將所述組分從第二前室117導(dǎo)向主室122。在第二前室117中能夠?qū)崿F(xiàn)進(jìn)一步的混合。為此在第二前室中布置混合元件118。混合元件118構(gòu)造成與轉(zhuǎn)子元件103連接的葉片元件。在主室122內(nèi)，在轉(zhuǎn)子元件103和殼體的內(nèi)壁之間設(shè)置環(huán)形的中間空間，在所述中間空間中布置與轉(zhuǎn)子元件103連接的混合元件107。
[0036]在主室122內(nèi)的混合元件107包括多個(gè)葉片元件123。所述葉片元件123作為突起伸入到內(nèi)室115中，所述內(nèi)室構(gòu)成主室122。在主室122中實(shí)現(xiàn)組分的充分混合，為此葉片元件遍及(erfassen)并轉(zhuǎn)移所述組分。至少一部分葉片元件構(gòu)造成用于穿過(guò)內(nèi)室115朝向出口 120輸送組分的引導(dǎo)元件。
[0037]不必要的還有，相鄰的、關(guān)于轉(zhuǎn)子軸線(xiàn)108前后布置的葉片元件相互之間具有相同的間距。例如布置得相對(duì)于出口 120最近的葉片元件123與葉片元件126的間距小于葉片元件126與葉片元件128的間距。
[0038]第一前室121在圖2b中能夠在動(dòng)態(tài)混合器在第一殼體分部104的區(qū)域中的剖面圖中看出。剖切的位置在圖2a中用A-A表示。剖面位于相對(duì)于轉(zhuǎn)子軸線(xiàn)的法向上并且穿過(guò)第一前室121延伸。兩個(gè)進(jìn)入通道110、111通入到第一前室121中。在第一前室121中布置干擾元件175，所述干擾元件從前室121的底部166伸入到所述前室中。所述干擾元件的位置固定并且劃分填充料流。以有利的方式，所述干擾元件沿旋轉(zhuǎn)方向169具有首先連續(xù)增大的橫截面，所述橫截面穿過(guò)最大處然后連續(xù)減小。特別是所述橫截面能夠構(gòu)造成菱形的。類(lèi)似于干擾元件175還構(gòu)造有從動(dòng)元件176。所述從動(dòng)元件從旋轉(zhuǎn)面129伸入到第一前室121中。當(dāng)轉(zhuǎn)子元件103進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，所述從動(dòng)元件176隨著旋轉(zhuǎn)面129 —起運(yùn)動(dòng)。外部的從動(dòng)元件176從通道110、111的出口將組分刮走并且導(dǎo)入到第一前室121中。通過(guò)這些準(zhǔn)備措施實(shí)現(xiàn)組分的保持不變的混合比例。在組分通過(guò)出口 130、131進(jìn)入到第二前室117中之前，從動(dòng)元件176和干擾元件175 —起實(shí)現(xiàn)組分的分散和其在填充料中的第一預(yù)混合。出口 130、131布置在旋轉(zhuǎn)面129中并且在圖2a中示出。
[0039]第一前室的頂部167只能在圖2a中在旋轉(zhuǎn)面129上看出。在底部166和頂部167之間延伸的是內(nèi)壁165,所述內(nèi)壁是第一殼體分部104的一部分。
[0040]內(nèi)部的從動(dòng)元件176能夠連同轉(zhuǎn)子元件103的輪轂和旋轉(zhuǎn)面129 —起構(gòu)成導(dǎo)引凹部164。轉(zhuǎn)子元件103借助導(dǎo)引凹部164在第一殼體分部的突起169上滑動(dòng)。轉(zhuǎn)子元件103也通過(guò)所述突起169保持在動(dòng)態(tài)混合器中。
[0041]圖2c示出穿過(guò)第二前室117的剖面圖。動(dòng)態(tài)混合器的該剖面圖在第一殼體分部104和第二殼體分部105之間的連接區(qū)域內(nèi)。剖切的位置在圖2a中用B-B表示。該剖面位于相對(duì)于轉(zhuǎn)子軸線(xiàn)108的法向上。旋轉(zhuǎn)面119構(gòu)成第二前室117的頂部。旋轉(zhuǎn)面129構(gòu)成第二前室117的底部。
[0042]填充料根據(jù)圖2c穿過(guò)第一前室121的出口 130、131進(jìn)入到第二前室117中并且通過(guò)在圖2d中可見(jiàn)的至少一個(gè)出口 171離開(kāi)第二前室117。在第二前室117中存在多個(gè)混合元件118。所述混合元件118從轉(zhuǎn)子元件103或從旋轉(zhuǎn)面129或旋轉(zhuǎn)面119伸入到第二前室117中。填充料通過(guò)由旋轉(zhuǎn)面119以及旋轉(zhuǎn)面129引入的剪切力至少部分進(jìn)入到轉(zhuǎn)動(dòng)
運(yùn)動(dòng)中。
[0043]混合元件118能夠構(gòu)造成葉片元件177、178，其中適用于從動(dòng)元件176的幾何尺寸能夠適用于葉片元件178。通過(guò)旋轉(zhuǎn)面119上的葉片元件178，連同葉片元件177 —起不僅在平行于旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)的平面上而且還在垂直于旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)的平面上混合這些組分。
[0044]附加的柱體段塊179構(gòu)造成第一殼體分部104的一部分。設(shè)置分界部172，所述分界部構(gòu)成第二殼體分部105的一部分，以作為狹窄位置形成從第二前室117到主室122中的穿通區(qū)域。必須導(dǎo)引所述填充料經(jīng)過(guò)該狹窄位置，從而使得所述填充料只有在穿過(guò)所述狹窄位置以后才能進(jìn)入到主室122中，也就是從第二前室117到主室122受限地形成通道。
[0045]主室122的入口區(qū)域在圖2d中在動(dòng)態(tài)混合器在第二殼體分部105的區(qū)域中的剖面圖中可見(jiàn)。剖切的位置在圖2a中用C-C表示。旋轉(zhuǎn)面119的朝向主室122的側(cè)面部分地被第二殼體分部105的覆蓋元件172覆蓋。填充料通過(guò)出口 171進(jìn)入到主室122中。
[0046]在出口 171中或在與其直接連接的位置上能夠設(shè)置附加的引導(dǎo)元件180，用于將組分的進(jìn)入流更好地分散到主室122中。
[0047]沿軸向方向流入的、形成糊狀填充料的組分被轉(zhuǎn)移到中心、也就是橫向于轉(zhuǎn)子軸線(xiàn)108轉(zhuǎn)移到混合室內(nèi)，所述混合室在前面被稱(chēng)為第一前室121。在流入到第一前室121中時(shí)，使得體積流量較小的組分盡可能地匯入體積流量較大的組分的體積流中，必要時(shí)通過(guò)布置在轉(zhuǎn)子元件103上的葉片元件或者從動(dòng)元件176從進(jìn)入通道110、111的出口上刮去并且導(dǎo)入到第一前室121內(nèi)，填充料在這里通過(guò)葉片元件60、160和/或從動(dòng)元件176和/或干擾元件175進(jìn)行第一粗略混合。第一前室121通過(guò)位于轉(zhuǎn)子元件103上的、形成旋轉(zhuǎn)面129的盤(pán)形元件朝向出口 120被限定。該盤(pán)形元件具有至少一個(gè)開(kāi)口和/或在周邊與殼體形成環(huán)形間隙。開(kāi)口和/或環(huán)形間隙使得填充料能夠穿流到第二前室117中。在這里能夠利用徑向的和/或軸向的葉片元件177、178進(jìn)一步混雜所述組分。在第二前室117中設(shè)置的開(kāi)口隨后將填充料導(dǎo)入到主室22、122的混合區(qū)域中，所述填充料能夠沿徑向流入所述混合區(qū)域中。必要時(shí)特定安裝在主室122的流入?yún)^(qū)域內(nèi)的軸向的呈弧形的葉片元件138在填充料進(jìn)入到主室122中時(shí)立刻將其刮走并且沿轉(zhuǎn)子軸線(xiàn)108的方向輸送填充料。至少一部分葉片元件123、126、128、137具有多個(gè)徑向的、朝向出口 120輸送的引導(dǎo)元件。除了轉(zhuǎn)子元件這樣的動(dòng)態(tài)的混合器組件和必要時(shí)存在的固定的導(dǎo)引元件和/或干擾元件，動(dòng)態(tài)混合器還能夠附加地在主室122中具有靜態(tài)的混合器組件。
[0048]已經(jīng)表明，通過(guò)引入第二前室17、177顯著減少了主室22、122中的混合任務(wù)，在所述第二前室中通過(guò)利用相對(duì)小的流動(dòng)阻力和轉(zhuǎn)子元件3、103的小轉(zhuǎn)矩進(jìn)行微小空間內(nèi)組分的分散來(lái)實(shí)現(xiàn)附加的預(yù)混合。因此，總的來(lái)說(shuō)按照每種實(shí)施例的動(dòng)態(tài)混合器的結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度都能夠顯著縮短、內(nèi)容物減少并且要消耗的混合能量減少。
[0049]圖3示出一種用在根據(jù)上述實(shí)施例中任一個(gè)所描述的動(dòng)態(tài)混合器中的轉(zhuǎn)子元件的視圖。所述轉(zhuǎn)子元件相應(yīng)于在圖2a中所示的轉(zhuǎn)子元件103，因此為相同的部件使用了與圖2a中一樣的附圖標(biāo)記。但是這種參考不能理解為受到局限，即只能與根據(jù)圖2a的實(shí)施例相關(guān)地那樣使用所述轉(zhuǎn)子元件。其實(shí)在略微匹配殼體的幾何外形的情況下所述轉(zhuǎn)子元件同樣能夠用在根據(jù)其他實(shí)施例中任一個(gè)所述的殼體內(nèi)。轉(zhuǎn)子元件103有轉(zhuǎn)子軸線(xiàn)108，沿所述轉(zhuǎn)子軸線(xiàn)布置轉(zhuǎn)子元件輪轂135。轉(zhuǎn)子元件輪轂135承載著含有出口 130、131的旋轉(zhuǎn)面129。由進(jìn)入通道110、111 (見(jiàn)圖2a)輸送到第一前室的組分穿過(guò)所述出口 130、131進(jìn)入到第二前室117中。旋轉(zhuǎn)面119形成第二前室117的第二界限，所述旋轉(zhuǎn)面設(shè)置在轉(zhuǎn)子元件輪轂135上的旋轉(zhuǎn)面129的下游。在周邊側(cè)，第二前室117由第二殼體分部105限定(見(jiàn)圖2a)。
[0050]所述組分通過(guò)在第二前室117中布置在轉(zhuǎn)子元件輪轂135上的混合元件118在垂直于轉(zhuǎn)子元件輪轂的平面內(nèi)進(jìn)行預(yù)混合并且通過(guò)從旋轉(zhuǎn)面伸入到第二前室117中的可能的其他混合元件在平行于轉(zhuǎn)子元件輪轂135的平面內(nèi)進(jìn)行預(yù)混合。為了進(jìn)入到主室122(見(jiàn)圖2a)中，所述組分圍繞旋轉(zhuǎn)面119環(huán)流。在旋轉(zhuǎn)面119和第二殼體分部的內(nèi)壁之間保留狹長(zhǎng)的環(huán)形間隙，所述組分穿過(guò)所述間隙。此外，在主室22、122內(nèi)的旋轉(zhuǎn)面119的下游布置了葉片元件123、126、128，所述葉片元件能夠構(gòu)造成引導(dǎo)元件并且在這種情況下施加朝向出口 20、120輸送填充料的作用。附加地還能夠設(shè)置構(gòu)造成菱形的葉片元件137，如例如在W098/43727中所描述的那樣。此外還示出了弧形的葉片元件138，其直接鄰接在旋轉(zhuǎn)面119上并且將填充料從入口上刮去并導(dǎo)入到主室22、122中。類(lèi)似的葉片元件也能夠布置在更下游的位置，所述葉片元件起到從主室22、122的壁刮走填充料的作用。
[0051]優(yōu)選的是，相同類(lèi)型的葉片元件相互對(duì)置地布置在相同的高度上，其中所述高度沿轉(zhuǎn)子軸線(xiàn)108測(cè)量。
[0052]作為代替方案，轉(zhuǎn)子元件還能夠按照每一個(gè)上述實(shí)施例僅到進(jìn)入?yún)^(qū)域延伸進(jìn)入到主室22、122中。在主室內(nèi)甚至能夠布置靜態(tài)的混合元件，這并未以附圖示出。
【權(quán)利要求】
1.用于多個(gè)流體組分的動(dòng)態(tài)混合器(1、100)，所述混合器包括殼體(2、102)和可旋轉(zhuǎn)地布置在所述殼體內(nèi)的轉(zhuǎn)子元件(3、103)，其中，所述殼體為至少每一個(gè)組分具有入口(12、13、112、113)并且具有至少一個(gè)出口(20、120)，其中，在所述轉(zhuǎn)子元件(3、103)和所述殼體(2、102 )之間設(shè)置環(huán)形的中間空間(15、115 )，在所述中間空間中布置有與所述轉(zhuǎn)子元件連接的混合元件(7、107)，其中所述殼體包括第一前室(21、121)、第二前室(17、117)和主室(22、122)，其中所述第二前室(17、117)布置在所述第一前室(21、121)的下游，從而使得所述組分進(jìn)入到所述第二前室(17、117)之前能夠穿流所述第一前室(21、121)，其特征在于，所述混合元件(60、160)構(gòu)造成從動(dòng)元件或臂元件,其中所述從動(dòng)元件或臂元件具有曲率，并且前側(cè)(61)的曲率是凸的且背側(cè)(62)的曲率是凹的。
2.按照權(quán)利要求1所述的動(dòng)態(tài)混合器，其中，在所述第二前室(17、117)中對(duì)所述組分沿徑向從所述殼體朝向所述轉(zhuǎn)子元件進(jìn)行導(dǎo)引，并且在將所述組分在轉(zhuǎn)向后沿軸向方向?qū)б剿鲋魇?22、122)中之前，通過(guò)安裝在所述殼體側(cè)面或者所述轉(zhuǎn)子元件上的混合元件(18、118)對(duì)其進(jìn)行預(yù)混合。
3.按照上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的動(dòng)態(tài)混合器，其中，在所述第二前室(17、117)中設(shè)置混合元件(18、118)。
4.按照上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的動(dòng)態(tài)混合器，其中，在所述第一前室(21、121)中設(shè)置混合元件(60、160、175、176 )。
5.按照上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的動(dòng)態(tài)混合器，其中，所述混合元件(18、175)構(gòu)造成銷(xiāo)釘元件。
6.按照上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的動(dòng)態(tài)混合器，其中，所述主室內(nèi)的混合元件具有至少一個(gè)葉片元件(23、33、43、53、123、126、128、137、177)，所述葉片元件構(gòu)造為引導(dǎo)元件用于將所述組分從所述入口(12、13、112、113)輸送到所述出口(20、120)。
7.按照權(quán)利要求6所述的動(dòng)態(tài)混合器，其中，所述至少一個(gè)葉片元件覆蓋不多于由所述中間空間(15、115)占據(jù)的平面的50%，所述平面含有所述葉片元件并且沿轉(zhuǎn)子軸線(xiàn)(8、108)的法線(xiàn)方向?qū)?zhǔn)。
8.按照權(quán)利要求6或7所述的動(dòng)態(tài)混合器，其中，設(shè)置第一葉片元件并且第二葉片元件布置在所述第一葉片元件的下游，其中，所述第一葉片元件和所述第二葉片元件之間的最短間距是所述轉(zhuǎn)子元件(3、103)和所述主室(22、122)的由第二殼體分部(5、105)給定的分界部之間的間距的至少三分之一。
9.按照上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的動(dòng)態(tài)混合器，其中，在所述第二前室(17、117)和所述主室(22、122)和所述殼體之間設(shè)置用于所述組分的穿通的出口(71、171)。
10.按照上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的動(dòng)態(tài)混合器，其中，在所述第二前室(17、117)和所述第一前室(21、121)之間布置旋轉(zhuǎn)面(19、129)。
11.按照上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的動(dòng)態(tài)混合器，其中，所述轉(zhuǎn)子元件支承在第一殼體分部(4、104)中。
12.按照上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的動(dòng)態(tài)混合器，其中，在第一殼體分部(4)的入口(12、13、112、113)中的至少一個(gè)入口中，設(shè)置用于穿刺含有所述組分的容器的裝置。
13.按照上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的動(dòng)態(tài)混合器的用途，用于所述組分的混合比例是1:1或者更大、優(yōu)選是1:10或者更大、特別優(yōu)選是1:50或者更大的情況。
【文檔編號(hào)】B05C17/005GK103534016SQ201280010729
【公開(kāi)日】2014年1月22日 申請(qǐng)日期:2012年1月27日 優(yōu)先權(quán)日:2011年2月28日
【發(fā)明者】V.林內(nèi), A.海默爾, F.赫斯勒 申請(qǐng)人:蘇舍米克斯帕克有限公司