DE2726911C2

DE2726911C2 - Vorrichtung zum Vermischen von Mitteln pastöser oder gelartiger Form o.dgl.

Info

Publication number: DE2726911C2
Application number: DE2726911A
Authority: DE
Inventors: Fritz 7519 Gemmingen Kachel
Original assignee: KACHEL RUPERT 7519 GEMMINGEN DE
Current assignee: KACHEL RUPERT 7519 GEMMINGEN DE
Priority date: 1977-06-15
Filing date: 1977-06-15
Publication date: 1982-02-18
Also published as: DE2726911A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Vermischen von pastösen oder gelartigen Komponenten, z. B. eines zwei Komponentenschaumstoffes, mit einer Eingangsöffnung und einer Ausgangsöffnung, zwischen denen ein das Innere des Gehäuses der Mischeinrichtung in hintereinander angeordnete Mischkammern unterteilender Mischeinsatz vorhanden ist, die durch quer zur Hauptstromrichtung verlaufende, Durchtritte zur jeweils nächsten Mischkammer aufweisende Führungswände von einander getrennt sind, wobei die Diirchtritte benachbarter Führungswände gegeneinander versetzt sind.

Zum Herstellen mancher Schaumstoffe, z. B. Polyurethanschaum, verschiedene Klebstoffe oder dergleichen, ist es erforderlich, die vor dem Bedarfsfalle getrennt voneinander aufbewahrten Ausgangskomponenten miteinander zu vermischen, wodurch die Komponenten miteinander reagieren und das Endprodukt, also z. B. den Schaumstoff, ergeben.

Bei einer z. B. aus der US-PS 39 41 355 bekannten Vorrichtung der genannten Art handelt es sich um ringförmige Mischkammern gleicher Gestalt mit um 180" gegeneinander versetzten Durchtritten in den aufeinanderfolgenden Führungswänden. Dabei werden die Mischkammern von den Komponenten in beiden Umfangsrichtungen bis zum in die nächste Mischkammer führenden Durchtritt durchströmt. Wegen der ringförmigen Umlenkung des Stromes in den Mischkanimern ist beim Betrieb dieser Vorrichtung ein verhältnismäßig hoher Druck erforderlich, wobei der hierfür benötigte Energieaufwand keinen Beitrag zur Vermischung der Komponenten leistet. Außerdem erfolgt die Vermischung im Bereich der Durchtritte nur in Vorwärtsrichtung, da vor und hinter jedem Durchtritt ein identischer Strömungsquerschnitt vorhanden ist und die Durchtritte in radialer Richtung gleichbleibend breit sind.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Vorrichtung mit den eingangs erwähnten Merkmalen eine gute Vermischung mit geringerem Kraftaufwand zu erzielen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Mischkammern eine prismatische Gestalt mit im wesentlichen rechtwinklig zur Hauptstromrichtung verlaufender Längsrichtung aufweisen, daß die Durchtritte benachbarter Führungswände jeweils am entgegengesetzten Wandende angeordnet sind und daß die Führungswände wellenförmig gegeneinander geneigt sind und hierbei plan verlaufen.

Ferner ist bei gleicher Querschnittsfläche der Strömungsquerschnitt benachbarter Mischkammern verschieden, was sich aus der wellenförmigen Neigung der Führungswände ergibt, so daß der Strömungsquerschnitt jeder Kammer mit Bezug auf den Strömungsquerschnitt der mit ihr über den Durchtritt verbundenen Kammern sozusagen auf den Kopf gestellt ist. Dies führt dazu, daß an den Durchtritten der in der von den Mischkammern aufgespannten Ebene erfolgenden Strombewegung eine quer hierzu gerichtete Bewegung überlagert ist, wodurch die Vermischung verbessert wird. Diese Bewegung kommt dadurch zustande, daß sich die breiteren Querschnittsbereiche benachbarter Mischkammern mit Bezug auf die Mittelebene des

Mischeinsatzes gegenüberliegen, so daß eine diese Mittelebene durchschneidende Verdrängung aus dem breiteren Querschnittsbereich der vorhergehenden in den breiteren Querschnittsbereich der nachfolgenden Kammer stattfindet. Hierbei wird diese Bewegung dadurch unterstützt, daß die Komponenten bzw. die sich aus diesen ergebende Mischung r.^ch Durchströmen eines Durchtritts stets auf eine gegenüberliegende, zum breiteren Querschnittsbereich dieser Kammer hin geneigte Führungswand auftreffen. Infolge Jieser Gestalt Ger Mischkammern wird der Strom nur an den Stellen der Vermischung umgelenkt was sich günstig auf den Betriebsdruck auswirkt

Zweckmäßigerweise sind die Mischkammern durch über die Fläche der Führungswände verteilte Durchbrüehe zusätzlich miteinander verbunden. Diese Durchbrüche vergrößern den insgesamt vorhandenen Strömungsquerschnitt so daß der Betriebsdruck noch weiter erniedrigt wird. Ferner trifft der einen Durchbruch durchdringende Teilstrom etwa rechtwinklig auf den Hauptstrom, so daß sich die Komponenten auch an den Stellen der Durchbrüche vermischen.

Um zu vermeiden, daß eine zu große Menge der in eine Mischkammer eintretenden Komponenten diese sofort wieder über die Durchbrüche verläßt, kann vorgesehen sein, daß die Querschnittsfläche der Durchbrüche in Längsrichtung der Führungswand gesehen zum endseitigen Durchtritt hin zunimmt.

Des weiteren ist es möglich, daß in den Mischkammern, z. B. von den geneigten Führungswänden, Abweiser abstehen, die ebenfalls einen Beitrat ^zur Durchmischung leisten. Diese Abweiser können gegen die Hauptstromrichtung um einen Winkel von z. B. 45° verdreht sein.

Damit eingangs- und/oder ausgangsseitig keine Toträume auftreten, kann die Eingangsöffnung in die erste Mischkammer bzw. die Ausgangsöffnung aus der letzten Mischkammer am dem Durchtritt zur zweiten bzw. vorletzten Mischkammer entgegengesetzten Kammerende münden.

In manchen Anwendungsfällen ist es erforderlich, den Schaumstoff an unzugänglichen Stellen zum Einsatz zu bringen. Dies ist beispielsweise beim Ausschäumen des spaltartigen Zwischenraumes zwischen einem Mauerwerk und einem Tür- oder Fensterrahmen der Fall. Um auch an solche unzugängliche Stellen gelangen zu können, kann das Gehäuse der Mischeinrichtung die Gestalt eines länglichen flachen Quaders besitzen. Zur kostengünstigen Gehäuseherstellung kann man in diesem Fall ein abgelenktes Rechteckprofil verwenden.

Besonders einfach läßt sich ein aus einem Materialstreifen gebildeter Mischeinsatz fertigen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nun anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 die Teilansicht einer erfindungsgemäßen ■>■> Vorrichtung im Querschnitt entlang der Linie l-l in Fig. 2.

F i g. 2 die Anordnung gemäß F i g. 1 im Längsschnitt entlang der Linie H-II in F i g. 1 und

Fig.3 einen Ausschnitt aus Fig. 1 in vergrößertem eo Maßstab.

Die in der Zeichnung dargestellte Vorrichtung dient zum Vermischen von pastösen oder gelartigen Komponenten, z. B. zum Vermischen der Komponenten eines Zweikomponentenschaumstoffes. Zur Aufnahme der t^r> beiden Komponenten vor der Vermischung dienen zwei konzentrisch ineinander angeordnete Behälter 1, 2 rohrförnrger Gestalt, wobei in dem Ringraum 3 zwischen den beiden Behältern die Komponente A und in dem Innenraum 4 des inneren Behälters 2 die Komponente B untergebracht ist. Am nicht dargestellten Ende der Behälter ist eine Kolbenanordnung zum Vorfördern der Komponenter» angeordnet die mittels eine:- pistolenartigen Vorrichtung betätigt wird. Der äußere Behälter 1 und somit die gesamte, aus den Behältern 1, 2 bestehende Behälteranordnung wird an der dargestellten Stirnseite durch eine Stirnwand 5 abgeschlossen. Der innere Behälter 2 endigt mit Abstand zu dieser Stirnwand 5 und ist ebenfalls an seiner der Stirnwand 5 des äußeren Behälters 1 gegenüberliegenden Stirnseite von einer Stirnwand 6 abgeschlossen. In der Stirnwand 6 des inneren Behälters ist eine zentrale Durchtrittsöffnung 7 vorhanden, die mit einer gemeinsamen Austrittsöffnung 8 an der Stirnwand 5 des äußeren Behälters fluchtet. Da, wie erwähnt, die beiden Stirnwände 5, 6 mit Abstand zueinander angeordnet sind, ist der Ringraum mit dem Innenraum 4 des inneren Behälters an dieser Stelle verbunden. Dabei ist in den Zwischenraum zwischen den beiden Stirnwänden 5, 6 eine die Durchtrittsöffnung 7 freilassende Vormischplatte 36 mit kreissektorenartigen Durchbrechungen 38 und radialen Kerben 48 eingesetzt, die im vorliegenden Zusammenhang nicht weiter interessiert. Somit kann sowohl die Komponente A als auch die Komponente ßüber den erwähnten Zwischenraum bzw. die Durchtrittsöffnung 7 zur gemeinsamen Auslrittsöffnung 8 gemäß den eingezeichneten Pfeilen gelangen.

Die gemeinsame Austrittsöffnung 8 ist mit einem Nippel 9 versehen, in den ein entsprechender Nippel 10 einer an die Behälteranordnung angeschlossenen Mischeinrichtung 11 eingreift. Der Nippel 10 der Mischeinrichtung b'ldet eine Eingangsöffnung 12, in die die beiden Komponenten A, ßnach ihrem Austreten aus der Behälteranordnung gelangen. Die Mischeinrichtung 11 besitzt ein Gehäuse 13, das der Eingangsöffnung 12 entgegengesetzt eine Ausgangsöffnung 14 aufweist, an die ein Ausgangsschlauch 15 angeschlossen ist. Im Inneren des Gehäuses 13 ist ein Mischeinsatz 16 vorhanden, der die Vermischung der beiden Komponenten A und ßbewirkt.

Dieser Mischeinsatz 16 setzt sich aus einer Vielzahl von Führurigswänden, z. B. die Führungswände 17, 18, zusammen, die länglich ausgebildet sind und quer zur Hauptstromrichtung 19 verlaufen. Die Führungswände 17, 18 unterteilen das Gehäuseinnere in in Hauptstromrichtung 19 gesehen hintereinander angeordnete, in Querrichtung längliche Mischkammern 20,21, 22, wobei die Mischkammern 21 jeweils mit der vorhergehenden Kammer 20 an ihrem einen Ende und mit der nachfolgenden Kammer 22 an ihrem mit Bezug auf die Hauptstromrichtung anderen Ende verbunden sind. Hierzu besitzen die Führungswände 17 bzw. 18 jeweils einen endseitigen Durchtritt 23 bzw. 24, wobei bei einander benachbarten Führungswänden 17, 18 der Durchtritt jeweils am entgegengesetzten Ende angeordnet ist, um die oben erwähnte Verbindung zwischen den einzelnen Kammern zu erhalten. Wie in F i g. 1 schematisch und in Fig. 3 im einzelnen eingezeichnet ist, weisen die Führungswände 17 bzw. Ϊ8 jeweils zusätzlich zu dem endseitigen Durchtritt 23 bzw. 24 D'Tchbrüche auf, z. B. die Durchbrüche 25, 26 bzw. 27, 28. wobei die Querscnnittsfläche der Durchbrüche 25,26 bzw. 27, 28 in Längsrichtung der Führungswand 17 bzw. 18 gesehen zum endseitigen Durchtritt 23 bzw. 24 hin zunimmt. Diese Durchbrüche besitzen beim dargestell-

ten Ausführungsbeispiel kreisrunde Gestalt, während die Durchtritte 23, 24 jeweils sägezahnförmig gebildet sind.

Beim dargestellten Ausführungsbeispiel werden die Führungswände 17, 18 von im wesentlichen plan verlaufenden Wellenflächen gebildet, die sämtlich miteinander entlang der Scheitellinien zusammenhängen und einen Materialstreifen als Mischeinsatz mit im wesentlichen wellenförmiger Gestalt ergeben. Entlang dieser Scheitellinien, z. B. entlang der Scheitellinien 29, 30, 31 in Fig.3, sind weitere Durchbrüche 32, 33, 34 angeordnet, die die Mischkammern zusätzlich miteinander verbinden.

Der Strömungsverlauf ist folgender:

Von der Eingangsöffnung 12 gelangen die miteinander zu vermischenden Komponenten A und B zusammen in die erste Mischkammer. Hier leitet die erste Führungswand des Mischeinsatzes den größten Teil des Komponentenstroms zu dem endseitigen Durchtritt, durch den dieser Teil in die nächste Mischkammer gelangt. Gleichzeitig durchdringt ein geringerer Teil der Komponenten beim Entlangstreichen an der Führungswand deren Durchbrüche, wobei in der nächsten Mischkammer wieder eine Vereinigung der beiden Teilströme erfolgt. In F i g. 3 ist mit Pfeilen ein Strömungsbild eingezeichnet, wobei der sichtbare Komponentenstrom mit ausgezogenen und der nicht sichtbare Komponentenstrom mit gestrichelten Linien dargestellt ist.

Hieraus ergibt sich in Zusammenhang mit der bisherigen Beschreibung, daß der Mischeinsatz die Komponenten zum einen auf einem Weg führt, der sich in den F i g. 1 und 3 in der Zeichenebene wellenförmig um die Hauptstromrichtung 19 bewegt. Hierzu ist zum anderen infolge der Anordnung der Durchbrüche in den Führungswänden eine oszillierende Bewegung in einer rechtwinklig zur Zeichenebene verlaufenden Ebene überlagert, so daß sich insgesamt ergibt, daß der Weg der Komponenten in der Mischeinrichtung in verschiedenen, im vorliegenden Falle in zwei rechtwinklig zueinander angeordneten Ebenen um die Hauptstromrichtung oszilliert. Dieser Verlauf bringt eine äußerst gute Vermischung mit sich, wozu insbesondere die Durchbrüche beitragen, da jedesmal, wenn die beiden Teilströme aufeinandertreffen, sozusagen eine Verwirbelung und somit eine weitere Vermischung stattfindet. Eine noch effektivere Durchmischung erhält man dadurch, daß in den Mischkammern rechtwinklig zur Hauptstromrichtung 19 und zur Kammerlängsrichtung gerichtete Abweiser hochstehen. Diese Abweiser 35, die der Übersichtlichkeit wegen lediglich in Fig. 3 eingezeichnet sind, ragen also von dem den Mischeinsatz 11 bildenden Materialstreifen rechtwinklig zur Streifenebene hoch, die in Fig.3 mit der Zeichenebene zusammenfällt. Dabei sind sie um ihre rechtwinklig zur Streifenebene gerichtete Längsachse um einen Winkel von etwa 45° gegen die Hauptstromrichtung 19 verdreht angeordnet, so daß der auf die Abweiser auftreffende Mittelstrom an ihnen eine Richtungsänderung erfährt
Wie aus F i g. 1 ersichtlich ist, mündet die Eingangsöffnung 12 der Mischeinrichtung in die erste Mischkammer am dem mit der nachfolgenden Mischkammer verbundenen einen Ende mit Bezug auf die Hauptstromrichtung 19 gegenüberliegenden anderen Ende ein. Mit anderen Worten, die Eingangsöffnung ist außermittig an der Mischeinrichtung angebracht und zwar derart, daß der gesamte Komponentenstrom die erste Mischkammer durchfließt, ohne daß ein Stau in einem toten Eck auftritt. Ähnliches gilt mit Bezug auf die Ausgangsöffnung 14. Auch diese mündet aus der letzten Mischkammer am dem mit der vorhergehenden Mischkammer verbundenen einen Ende mit Bezug auf die Hauptstromrichtung 19 gegenüberliegenden anderen Ende aus. Der Komponentenstrom wird also nach dem Eintreten in die letzte Mischkammer vollständig durch diese hindurchgeführt, bevor er zur Ausgangsöffnung gelangt

Das Gehäuse 13 der Mischeinrichtung besitzt im einzelnen die Gestalt eines länglichen Quaders, an dessen Stirnseite die Eingangsöffnung 12 und die Ausgangsöffnung 14 angeordnet sind. Um mit der Ausgangsöffnung 14 bzw. mit dem Ausgangsschlauch 15 auch an unzugängliche Stellen gelangen und die Mischung hier unmittelbar zum Einsatz bringen zu können, ist der Quader flach ausgebildet, wie aus F i g. 2 hervorgeht. Auf diese Weise kann man z. B. die spaltartigen Zwischenräume zwischen einem Mauerwerk und einem in diese einzusetzenden Tür- oder Fensterrahmen auf einfache Weise mit einem Zweikomponentenschaumstoff ausschäumen, indem man die Mischeinrichtung bzw. den Ausgangsschlauch 15 in den Zwischenraum einführt infolge der quaderförmigen Ausbildung des Gehäuses 13 läßt sich dieses auch billig herstellen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Vermischen von pastösen oder gelartigen Komponenten z. B. eines Zweikomponentenschaumstoffes, mit einer Eingangsöffnung und einer Ausgangsöffnung zwischen denen ein das Innere des Gehäuses der Mischeinrichtung in hintereinander angeordnete Mischkammern unterteilender Mischeinsatz vorhanden ist die durch quer zur Hauptstromrichtung verlaufende, Durchtritte zur jeweils nächsten Mischkammer aufweisende Führungswände voneinander getrennt sind, wobei die Durchtritte benachbarter Führungswände gegeneinander versetzt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischkammern (21) eine prismatische Gestalt mit im wesentlichen rechtwinklig zur Hauptstromrichtung verlaufender Längsrich- \ung aufweisen, daß die Durchtritte (23, 24) benachbarter Führungswände (17, 18) jeweils am entgegengesetzten Wandende angeordnet sind und daß die Führungswände wellenförmig gegeneinander geneigt sind und hierbei plan verlaufen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischkammern (21) durch über die Fläche der Führungswände (17, 18) verteilte Durchbrüche (25 bis 28) zusätzlich miteinander verbunden sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittsfläche der Durchbrüche (25 bis 28) in Längsrichtung der Führungswand (17,18) gesehen zum endseitigen Durchtritt (23, 24) hin zunimmt.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß entlang den benachbarte Führungswände (17, 18) miteinander verbindenden Scheitellinien (29, 30, 31) weitere Durchbrüche (32,33,34) angeordnet sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchtrilte (23,24) jeweils von sägezahnförmigen Durchbrechungen gebildet werden.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchbrüche (25 bis 28) runde Gestalt besitzen.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6. dadurch gekennzeichnet, daß in den Mischkammern, z. B. von den geneigten Führungswänden, Abweiser (35) abstehen.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Abweiser (35) gegen die Hauptstromrichtung um einen Winkel von z. B. 45° verdreht sind.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangsöffnung (12) in die erste Mischkammer an dem Durchtritt zur zweiten Mischkammer entgegengesetzten Kammerende mündet.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsöffnung (14) aus der letzten Mischkammer am dem Durchtritt zur vorletzten Mischkammer entgegengesetzten Kammerende mündet.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis

10, dadurch gekennzeichnet, daß der Mischeinsatz (16) aus einem Materialstreifen gebildet ist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis

11, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (13)

der Mischeinrichtung die Gestalt eines länglichen flachen Quaders besitzt