DE3420290C1

DE3420290C1 - Statisches Mischteil

Info

Publication number: DE3420290C1
Application number: DE3420290A
Authority: DE
Inventors: Nikolaus 8907 Ziemetshausen Brugner; Edgar F. 8900 Augsburg Emele
Original assignee: RITTER PLASTIC GmbH
Current assignee: RITTER PLASTIC GmbH
Priority date: 1984-05-30
Filing date: 1984-05-30
Publication date: 1986-01-02
Also published as: EP0163217A3; EP0163217A2; US4632568A

Description

Die Erfindung betrifft ein statisches Mischteil zum Mischen mehrerer flüssiger oder pastöser Materialien zum Einbau in ein rohrförmiges Mischergehäuse mit mehreren übereinander angeordneten Mischeinheiten, wobei jede Mischeinheit einen Boden und Wände aufweist, und mit Durchtrittsöffnungen in dem Boden, wobei die zu vermischenden Materialien durch die Durchtrittsöffnungen zuströmen, durch Wände in Teilströme unterteilt werden und dann die Mischeinheit verlassen.

Bei den bekannten statischen Mischteilen nach der DE-OS 3214056 und dem DE-Gebrauchsmuster 77 33 456 sind die Mischeinheiten durch einzelne Elemente gebildet, welche zu einer Säule aufeinandergestapelt sind. Bei der erstgenannten Schrift sind die aufeinanderfolgenden Elemente jeweils um 90° winkelverdreht zueinander angeordnet. Bei beiden bekannten Mischern erfolgt die Aufteilung eines Stromes auf Teilströme an den einander gegenüberliegenden Grenzflächen von jeweils zwei aufeinanderfolgenden Elementen. Dadurch ist am Anfang und am Ende der Säule jeweils ein Element erforderlich, welches selbst keine Aufteilung der Ströme und Zusammenführung von Teilströmen bewirkt, sondern lediglich zur Erzielung dieser Funktion an den Grenzflächen zum jeweils benachbarten Element der Säule erforderlich ist. Die Anzahl der Elemente richtet sich danach, wie häufig die Ströme auf Teilströme aufgeteilt und die aufgeteilten Teilströme in neuer Kombination zu neuen Strömen miteinander verbunden werden sollen. Die Elemente werden in einenzylin-• drischen Teil einer Düse eingesetzt, welche dazu dient, aus Behältern mehrere Materialkomponenten zusammenzuführen, damit sie miteinander reagieren und wirksam werden können, bevor sie über die Düsenmündung an eine Anwendungsstelle gebracht werden. Die Anwendungsstelle kann eine zu klebende Fläche sein, ein abzudichtender Schlitz, ein auszufüllender Hohlraum usw., je nach dem, ob es sich bei den Materialkompo-

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nenten um Klebstoff, Dichtungsmaterial oder. Füllmaterial zum Ausfüllen und Isolieren von Hohlräumen handelt. Meistens hat man zwei Komponenten, die getrennt aufbewahrt werden und erst dann die gewünschte Wirksamkeit entfalten, wenn sie miteinander in Verbindung kommen. Basismaterial kann beispielsweise Epoxyharz, Polyurethan, Silikon usw., sowie ein darauf abgestimmter, spezifischer Aktivator sein, wie beispielsweise Isocyanat.

Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, das zeitraubende Aufeinanderstapeln der einzelnen Elemente zu einer Säule zu vermeiden. Gleichzeitig soll mit einer geringeren Säulenhöhe eine bessere Vermischung der Materialkomponenten erzielt werden.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß jede Mischeinheit an ihrem Außenumfang offen ist, daß sich in jeder Mischeinheit mindestens zwei Strömungsteilerkammern befinden, die mindestens in einem Teilbereich übereinander liegen, daß jede dieser Strömungsteilerkammern mindestens eine den ankommenden Strom teilende Strömungsteilerwand aufweist, die entweder als Prallwand oder als Schneide ausgebildet ist, daß mit jeder der Strömungsteilerkammern eine andere Durchtrittsöffnung des Bodens in Verbindung steht, daß jede Strömungsteilerkammer mit zwei Mischkammern in Verbindung steht, die auf zwei verschiedenen Seiten der StrömungsteHerkammer angeordnet sind, wobei in jede Mischkammer die Teilströme aus den Strömungsteilerkammern fließen.

Durch die Erfindung erfolgt die Aufteilung der Materialkomponentenströme auf Teiiströme und das Zusammenführen der Teilströme in neuer Kombination zu neuen Strömen innerhalb der einzelnen Mischeinheiten. Dadurch ist auch die erste und die letzte Mischeinheit der Säule voll wirksam, so daß sich die Säulenhöhe gegenüber den bekannten Mischern verkürzt. Bei gleicher Säulenhöhe wie bei den bekannten Mischern ergibt sich durch die Erfindung ein häufigeres Mischen und damit eine bessere Vermischung. Durch die Anordnung der Strömungsteilerkammern im wesentlichen übereinan: der und die Anordnung der Mischkammern beidseitig der Strömungsteilerkammer kann die gesamte Säule mit mehreren Mischeinheiten aus einem einzigen Stück im Gießverfahren hergestellt werden. Dadurch entfällt das bei den bekannten Mischteilen zeitraubende Aufeinanderstapeln einzelner Mischeinheiten von Hand.

Die Materialkomponenten können dem den statischen Mischteil enthaltenden Mischer als getrennte Ströme oder als einziger Strom zugeführt werden. Beim Eintritt in den Mischer kann dann jeder Strom zweifach oder vierfach oder noch häufiger aufgeteilt werden auf Teilströme, die dann in neuer Kombination zu neuen Strömen miteinander vereinigt werden und wieder zweifach oder vierfach oder noch häufiger aufgeteilt werden.

Weitere Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten.

Mehrere Ausführungsformen der Erfindung werden im folgenden mit Bezug auf die Zeichnungen als Beispiele beschrieben. Darin zeigt

F i g. 1 einen Axialschnitt eines Mischers mit einem statischen Mischteil, und zwar in der unteren Hälfte lediglich mit im Axialschnitt aufgeschnittenem Mischergehäuse in Form einer Düse,

Fig.2 einen Schnitt längs der Ebene JI-II von Fig. 1 in Pfeilrichtung gesehen,

Fig.3 einen Schnitt längs der Ebene IH-JII in Fig. 1 in Pfeilrichtung gesehen,

F i g. 4 einen Schnitt längs der Ebene IV-IV in Pfeilrichtung gesehen,

F i g. 5 einen Schnitt längs der Ebene V-V in Pfeilrichtung gesehen,

Fig. 6 ein Schema des Strömungsverlaufs der Materialkomponenten im statischen Mischer der F i g. 1 bis 5 bei zweifacher Aufteilung der Materialkomponenten,

F i g. 7 einen Axialschnitt einer weiteren Ausführungsform eines statischen Mischers zur vierfachen Aufteilung der Materialkomponenten, und zwar in der unteren Hälfte im Axialschnitt und in der oberen Hälfte mit im Axialschnitt aufgeschnittenem Gehäuse einer die Mischeretagen beinhaltenden Düse, Fig.8 einen Schnitt längs der Ebene VIII-VIII in F i g. 7 in Pfeilrichtung gesehen,

F i g. 9 eine perspektivische Darstellung einer weiteren Ausführungsform eines statischen Mischers zur vierfachen Aufteilung und Neuvermischung der Materialkomponenten, wobei die, einzelne Etagen aufweisen-2Q de, Mischersäule in einer Düse untergebracht ist, welche im Längsschnitt dargestellt ist,

Fig. 10 einen Querschnitt längs der Ebene X-X in F i g. 9 in Pfeilrichtung gesehen,

F i g. 11 einen Querschnitt längs der Ebene XI-XI in Fig. 9 in Pfeilrichtung gesehen,

Fig. 12 einen Querschnitt längs der Ebene XII-XII in F i g. 9 in Pfeilrichtung gesehen,

F i g. 13 einen Querschnitt längs der Ebene XIII-XIII in F i g. 9 in Pfeilrichtung gesehen,

Fig. 14 eine perspektivische Darstellung der untersten Mischeinheit des Mischteils von F i g. 9,

Fig. 15 eine schematische Darstellung der obersten Mischeinheit des Mischteils von Fig.9, abgedeckt durch einen Boden, welcher gleich ausgebildet und angeordnet ist wie der Boden einer darüber folgenden, im vorliegenden Falle jedoch nicht vorhandenen weiteren Mischeinheit, und

F i g. 16 eine schematische Darstellung der Aufteilung der Materialkomponentenströme auf Teilströme und der Zusammenfassung dieser Teilströme zu neu kombinierten Strömen in dem Mischer der F i g. 9 bis 15.

Der statische Mischer nach den F i g. 1 bis 6 zum Mischen mehrerer flüssiger oder pastöser Materialkomponenten besteht entsprechend F i g. 1 aus einer Düse 22 und einem statischen Mischteil 24, welcher in einem zylindrischen Gehäuseteil 26 der Düse 22 untergebracht ist. Die Düse 22 hat am stromabwärtigen Ende einen Düsenauslaßstutzen 28 und am stromaufwärtigen Ende einen Anschlußstutzen 30, welcher auf einen Behälter aufsteckbar ist, aus welchem beispielsweise zwei Materialkomponenten entnommen werden können.

Der Mischteil 24 besteht aus mehreren übereinander angeordneten Mischeinheiten 2, 3, 4, 5, 6 und 7, die jeweils gleich ausgebildet sind, jedoch im gleichen Drehsinn fortlaufend winkelversetzt zueinander angeordnet sind. Jede Mischeinheit enthält mindestens zwei im wesentlichen übereinander angeordnete Strömungsteilerkammern 34 und 36 und beidseitig von ihnen angeordnete, über seitliche Öffnungen 38 und 40 mit ihnen in Verbindung stehende Mischkammern 42 und 44. Die Mischkammern 42 und 44 erstrecken sich jeweils über die gesamte Höhe einer Mischeinheit und damit auch über die gesamte Höhe von zwei übereinanderliegenden Strömungsteilerkammern 34 und 36 in jeder Mischeinheit. Jede Mischeinheit 2,3,4,5,6 und 7 besitzt einen Boden 46 mit zwei Durchtrittsöffnungen 50 und 52, von denen jeweils eine zu einer der beiden Strömungsteilerkammern 34 und 36 führt. Dabei erstreckt sich die

Durchtrittsöffnung 50 jeweils vom Boden an der jeweils unten gelegenen Strömungsteilerkammer 34 vorbei bis zur darüber gelegenen Strömungsteilerkammer 36. Die Strömungsteilerkammern 34 und 36 sind durch eine im wesentlichen »S«-förmige oder »Z«-förmige, oder spiegelbildlich dazu ausgebildete, Zwischenwand 56 voneinander getrennt. Die aufeinanderfolgenden Mischeinheiten sind jeweils gleich ausgebildet, jedoch um 90° winkelverdreht zueinander angeordnet. Dadurch ergibt sich automatisch, daß in der gleichen Ansicht gesehen, beispielsweise F i g. 1, die Zwischenwände 56 der Mischeinheiten 2,4 und 6 einerseits sowie der Mischeinheiten 3, 5 und 7 andererseits, jeweils spiegelbildlich zueinander verlaufen, derart, daß sie in der Mischeinheit 2 die Form eines umgekehrten »S« hat, während die Zwischenwand 56 in der Mischeinheit 4 die Form eines normalen »S« hat. Dadurch wird erreicht, daß alle Strömungswege innerhalb des Mischers gleich lang sind. Ferner wird dadurch die Reihenfolge der kombinierten Teilströme umgekehrt und somit eine bessere Vermischung erzielt

Die vertikalen Abschnitte 58 der Zwischenwände 56 bilden Strömungsteilerwände, gegen welche die einzelnen Ströme A und B auflaufen und sich dabei in Teilströme aufteilen. Der jeweils in die obere Strömungsteilerkammer 36 einströmende Materialkomponentenstrom A strömt gegen die Strömungsteilerwand 58, wird dadurch in entgegengesetzten Richtungen aufgeteilt und die so gebildeten Teilströme fließen in entgegengesetzten Richtungen durch die seitlichen öffnungen 40 in die Mischkammern 42 und 44. Der Materialkomponentenstrom B strömt jeweils in der unteren Strömungsteilerkammer 34 gegen deren Strömungsteilerwand 58, wird dort auf zwei entgegengesetzt voneinanderwegströmende Teilströme aufgeteilt, welche in entgegengesetzten Richtungen durch seitliche öffnungen 38 ebenfalls in die Mischkammern 42 und 44 strömen. In den Mischkammern 42 und 44 werden die Teilströme der ursprünglichen Ströme A und B miteinander kombiniert und gelangen dann über die Durchtrittsöffnungen 50 und 52 des Bodens 46 der darüberliegenden nächsten Mischeinheit, beispielsweise der Mischeinheit 3 in die dortigen Strömungsteilerkammern 34 und 36, in welcher wiederum in gleicherweise eine Aufteilung der Ströme auf Teilströme und Zusammenfassung der neuen Teilströme zu neuen Strömen erfolgt

Die Mischeinheiten 2,3,4 und 5 sind, in Draufsicht als Querschnittsdarstellung gesehen, in den F i g. 2,3,4 und 5 dargestellt. Die Mischeinheiten 6 und 7 sind in gleicher Weise angeordnet wie die Mischeinheiten 2 und 3 entsprechend den F i g. 2 und 3. Die oberste Mischeinheit 7 hat nicht nur einen unteren Boden 46, sondern ist auch oben mit einem um 90° versetzt dazu angeordneten weiteren Boden 46 versehen, entsprechend einer nicht vorhandenen weiteren Mischeinheit 8, damit auch in der Mischeinheit 7 die ankommenden beiden Ströme zu Teilströmen aufgeteilt und die Teilströme in neuer Kombination zu neuen Strömen miteinander vermischt werden, bevor sie die oberste Mischeinheit 7 durch die Durchtrittsöffnungen 50 und 52 des als Decke darüber angeordneten nächsten Bodens 46 verlassen und in den Auslaßstutzen 28 gelangen.

In F i g. 6 sind schematisch die Mischeinheiten 2,3 und 4 angedeutet und daneben schematisch die Strömungswege von zwei Materialkomponenten A und B dargestellt. Daraus ist ersichtlich, daß in der untersten Mischeinheit 2 die beiden Ströme A und B jeweils zu halb so großen Teilströmen AV₂ und A'^xl₂ sowie JSV₂ und B'^xl2 aufgeteilt und zu neuen Strömen kombiniert werden, welche jeweils zur Hälfte aus dem ursprünglichen Strom A und zur anderen Hälfte aus dem ursprünglichen Strom B bestehen. In der nächsten Mischeinheit 3 erfolgt in gleicher Weise eine Aufteilung auf Teilströme und Zusammenfassung der Teilströme zu neuen Strömen. Dabei ist ersichtlich, daß die, die zweite Mischeinheit 3 verlassenden neuen Ströme bereits aus vier Teilströmen bestehen. Die Ströme, welche die dritte Mischeinheit 4 verlassen, bestehen bereits aus acht Teilströmen.

Aus F i g. 1 ist ersichtlich, daß die gesamte Säule des statischen Mischteils 24 mit allen Strömungsteilerkammern 34, 36, Mischkammern 42 und 44, den öffnungen 38 und 40 zwischen diesen Kammern, den Böden 46 und die Durchtrittsöffnungen 50 und 52 in den Böden aus einem einzigen Materialstück gebildet und zum Mantelumfang des Mischteils 24 hin offen sind. Der Mantelumfang des Mischteils 24 ist dichtend vom zylindrischen Gehäuse 26 der Düse 22 umgeben. Dadurch ist es möglich, das Mischteil 24 einstückig im Spritzgußverfahren herzustellen und die dafür erforderlichen Werkzeuge vom Mantelumfang her in das Mischteil 24 einzubringen, um darin die Kammern und Öffnungen zu bilden.

Das Mischteil 24 hat entsprechend dem zylindrischen Gehäuseteil 26 ebenfalls eine zylindrische Form.

Die vorstehend gegebene Beschreibung der Ausführungsform nach den F i g. 1 bis 6 gilt sinngemäß auch für die weiteren Ausführungsformen nach den F i g. 7 bis 16, so daß im folgenden für diese weiteren Ausführungsformen nur noch die Unterschiede zu der jeweils vorangehenden Ausführungsform beschrieben werden.

Für die Fi g. 7 und 8 wurden für entsprechende Teile der vorhergehenden Ausführungsform die gleichen Bezugszahlen verwendet, jedoch erhöht um Hundert. Die Ausführungsform nach den F i g. 7 und 8 unterscheidet sich von der Ausführungsform nach den F i g. 1 bis 6 dadurch, daß eine durch die Mittelachse des säulenförmigen Mischteils 224 sich über die gesamte Höhe und den gesamten Durchmesser jeder Mischeinheit erstrekkende Trennwand 260 die übereinanderliegenden Strömungsteilerkammern 234 und 236 in nebeneinanderliegende Teil-Strömungsteilerkammern 234/1 und 234/2 sowie in 236/1 und 236/2 unterteilt. Ferner sind die Mischkammer 42 und 44 durch vertikale Trennwände 226 in nebeneinanderliegende Teil-Mischkammern 242/1,242/2 und 244/1,244/2 unterteilt Die Trennwände 262 flüchten in den einzelnen Mischeinheiten jeweils mit den Trennwänden 260 der benachbarten Mischeinheiten, da die aufeinanderfolgenden Mischeinheiten jeweils um 90° verdreht zueinander angeordnet sind. Die Trennwände 260 und 262 bestehen ebenso wie die anderen Teile des Mischteils 224 insgesamt aus einem einzigen Materialstück, vorzugsweise aus Kunststoff, welches im Spritzgußverfahren hergestellt wurde.

Der Vertikalschnitt von F i g. 7 verläuft in der untersten Mischeinheit 202 hinter der Trennwand 260 entsprechend der Schnittangabe Z-Z in Fi g. 8. In der dritten Mischeinheit 204 verläuft der Vertikalschnitt in Fig.7 längs der Schnittangabe X-X von Fig.8. Die Schnittdarstellung der zweiten Mischeinheit 203 von unten in Fig.7 verläuft längs der Schnittebene Y-Yvon F i g. 8. Die Trennwände 260 erstrecken sich über die Durchtrittsöffnungen der Böden 246 und unterteilen dadurch diese Durchtrittsöffnungen auf die doppelte Anzahl, welche in den F i g. 7 und 8 mit 250/1,250/2,252/1 und 252/2 bezeichnet sind.
Durch die Trennwände 260 und 262 erfolgt bereits

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beim Eintritteines MaterialkomponentenstromesAund; eines Materialkomponentenstromes B eine Aufteilung auf zwei Teilströme A 1 und A 2 sowie B1 und BI. Diese Teilströme werden dann beim Verlassen der Strömungsteilerkammern 234/1, 234/2, 236/1 und 236/2; durch die andere Trennwand 262 nochmals geteilt. In den Mischkammern 242/1, 242/2 und 244/f und 244/2 erfolgt dann eine Zusammenfassung von jeweils zwei Teilströmen zu einem neuen Strom, weleher in der fol-350/1 und 352/1 sowie im anderen Bereich die Durchtrittsöffnungen 350/2 und 352/2. Die Durchtrittsöffnungen der Böden führen in jeder Mischeinheit zu übereinanderliegenden Strömungsteilerkammern 334 und 336. Zwischen den übereinanderliegenden Strömungsteilerkammern jeder Mischeinheit befinden sich »S«-förmige oder »Z«-förmige Zwischenwände 356. An die Durchtrittsöffnungen 350/1,350/2,352/1 und 352/2 schließen sich zu den Strömungsteilerkammern 334 und 336 füh-

genden Miseheinheit dann wiederum in der gleichen io rende Kanäle 374 und 375 an, die einerseits durch verti-Weise vierfach geteilt wird und die Teilströme wieder kale Schenkel 376 und 378 der Zwischenwand 356 und

neu kombiniert zusammengefaßt werden. Dadurch erhält man bei der Ausführungsform nach den F i g, 7 und 8 ein doppelt so hohes Mischungsverhältnis wie bei der Ausführungsform nach den Fi g. 1 bis 6.

In ähnlicher Weise erhält man bei der weiteren Ausführungsform nach der Erfindung gemäß den F i g. 9 bis 16 eine vierfache Aufteilung der einzelnen Ströme und eine Zusammenfassung der Teilströme zu jeweils heu kombinierten Strömen.

Bei der Ausführungsform nach den F i g. 9 bis 16 sind Teile, welche den vorherbeschriebenen Ausführungsformen entsprechen, mit den gleichen, jedoch um Dreihundert erhöhten Bezugszahlen versehen. Lediglich die Düse 22 mit ihrem Auslaßstutzen 28, zylindrischen Gehäuse 26 und Anschlußstutzen 30 ist mit gleichen Bezugszahlen versehen, da sie mit den vorherigen Ausführungsformen identisch ist. Ein säulenförmiges Mischteil 324 besteht wiederum aus einem einstückigen, vorzugsandererseits durch Seitenwände 380 und 382 gebildet sind. Die Seitenwände 380 und 382 verlaufen achsparallel zur Mittelachse des säulenförmigen Mischteils 346 über dessen gesamte Höhe und erstrecken sich radial zur Mittelachse. Dagegen verlaufen die vertikalen Schenkel 376 und 378 der Zwischenwand 356 zwar höhenversetzt, jedoch parallel zueinander. Somit verlaufen die Schenkel 376 und 378 sowie die Seitenwände 380 und 382 jeweils deckungsgleich zu den Rändern der Durchtrittsöffnungen 350/1, 350/2, 352/1 und 352/2. Der Schenkel 378 läuft jeweils mit der Seitenwand 382 zusammen und der Schenkel 376 läuft jeweils mit der Seitenwand 380 zusammen. Die radial innen gelegenen Ränder 381 dieser Schenkel und Seitenwände haben von der Strömungsteilerwand 360 einen bestimmten Abstand und bilden mit dieser die Ränder von seitlichen öffnungen 338 für die untere Strömungsteilerkammer 334 und 340 für die obere Strömungsteilerkammer 336,

weise im Spritzgußverfahren aus Kunststoff hergestell- 3» über welche diese Strömungsteilerkammern mit beidten Teil, in welchem mehrere Mischeinheiten 302j 303, seitig von ihnen angeordneten Mischkammern 342 und

304,305,306,307 und 308 gebildet sind. Die F i g. 10; 11₁ 12 und 13 zeigen in Draufsicht Querschnittsansichten längs der Ebenen X, XI, XII und XIII. Daraus ist ersichtlich, daß alle Mischeinheiten identisch gleich ausgebildet sind, jedoch fortlaufend im gleichen Drehsinn jeweils um 90° winkelversetzt übereinander angeordnet sind, und zwar zuunterst die Miseheinheit 302 entsprechend Fig. 10 und darüber die Mischeinheiten 303, 304 und 344 in Verbindung stehen, die sich in jeder Miseheinheit über die gesamte Höhe von beiden Strömungsteilerkammern 334 und 336 erstrecken. Die Mischkammer 342 und 344 werden unten durch den Boden 346 und seitlich jeweils durch eine Seitenwand 380 oder 382 sowie einen äußeren Abschnitt der Strömungsteilerwand 360 begrenzt. Die oberen Enden der Mischkammern 342 und 344 stehen jeweils mit einer Durchtrittsöffnung

305 entsprechend den Fig. U, 12 und 13. Lediglich die 4o 350/1, 350/2, 352/1 oder 352/2 des Bodens 346 der je-

oberste Miseheinheit 308 unterscheidet sich von den darunter befindlichen Mischeinheiten insofern, als über ihr um 90° winkelverdreht ein Boden 346 angeordnet ist, jedoch keine weitere Mischeinheit. Dadurch wird erreicht, daß auch in der obersten Miseheinheit 308 die Ströme auf Teilströme aufgeteilt, die Teilströme zu neuen Strömen zusammengefaßt und die neuen Ströme durch die Durchtrittsöffnungen 350/1,350/2 und 352/1, 352/2 des als Decke dienenden obersten Boden 346 hindurchströmen können. Durch die vier Durchtrittsöffnungen in den Böden 346 wird der über den Anschluß-Stutzen 30 der Düse 22 zufließende Materialkomponentenslrom, welcher aus zwei oder mehr Komponenten bestehen kann, auf vier Teilströme Λ 1, A 2, B1 und B 2 aufgeteilt, wobei A und B die ursprünglichen beiden Materialkomponenten sind, die im Anschlußstutzen 30 zugeführt werden. Es ergibt sich also in jeder Miseheinheit 302 bis 308 eine vierfache Aufteilung der Ströme auf Teilströme und eine Zusammenfassung verschiedener Teilströme zu neuen Strömen. Die Durchtrittsöffnungen 350/1,350/2,352/1 und 352/2 haben, im Querschnitt gesehen, eine im wesentlichen dreiecksförmjge Querschnittsform mit einer zur Längsachse der Mischersäule 224 gerichteten Dreiecksspitze.

weils darüberliegenden Miseheinheit in Verbindung, da die darüberliegende Miseheinheit jeweils um 90° winkelversetzt zur darunterliegenden Miseheinheit angeordnet ist.

F i g. 14 zeigt die unterste Miseheinheit 302 der F i g. 9 und 10 in perspektivischer Darstellung. F i g. 15 zeigt in perspektivischer Darstellung die unterste Miseheinheit 302, welche unten durch ihren Boden 346 und oben durch den Boden 346 der darüber befindlichen Miseheinheit 303 von F i g. 1 begrenzt wird. F i g. 15 entspricht auch der obersten Miseheinheit 308 von F i g. 9, jedoch um 90° winkelverdreht.

Durch die in den F i g. 9 bis 15 dargestellte und vorstehend beschriebene keilförmige Ausbildung der Kammern und Durchtrittsöffnungen werden die Ströme der Materialkomponenten sowohl einer stetigen Querschnittsform-Änderung als auch einer stetigen Durchtritts-Querschnittsgrößen-Änderung unterworfen, was zu Materialverschiebungen innerhalb der einzelnen Ströme und Teilströme führt, so daß die Materialkomponenten in den Strömen und Teilströmen besonders gut miteinander vermischt werden. Die gute Vermischung wird auch dadurch unterstützt, daß die Ströme jeweils gegen die als Prallwand wirkende Strömungstei-

Jede Miseheinheit ist durch eine diametral verlaufen- 65 lerwand 360 strömen und durch den Aufprall auseinan-

de Strömungsteilerwand auf zwei nebeneinanderliegen- dergerissen werden.

de Bereiche 370 und 372 aufgeteilt. Im Boden 346 befin- Sämtliche Kammern und öffnungen sind zum Man-

den sich im einen Bereich die Durchtrittsöffnungen telumfang des Mischteils 346 hin offen, so daß das

Mischteil auf einfache Weise im Spritzgußverfahren hergestellt werden kann. Die Kammern und Kanäle werden am Mantelumfang des Mischteils 346 durch das zylindrische Gehäuse 26 der Düse 22 abgeschlosssen, wenn das Mischteil in die Düse 22 eingefügt wird. Also erst bei der Benutzung oder bei der Fertigstellung für den Versand, nicht jedoch bereits bei der Herstellung des Mischteils 346.

Fig. 16 zeigt schematisch den Strömungsverlauf von zwei Materialkomponenten A und B in den Mischeinheiten 302, 303 und 304. Daraus ist ersichtlich, daß die Ströme A und B der beiden Materialkomponenten auf Teilströme AV₂₁A⁷V₂, B¹Z₂ und 5'V₂ aufgeteilt werden, wenn die Materialkomponenten durch die Durchtrittsöffnungen 350/1, 350/2, 352/1 und 352/2 des Bodens 346 der unteren Mischeinheit 302 in diese Mischeinheit eintreten. In den einzelnen Mischeinheiten erfolgt dann eine nochmalige Aufteilung dieser Teilströme, wenn diese Teilströme gegen die Strömungsteilerwand 360 strömen und durch den Aufprall in entgegengesetzten Richtungen auseinandergetrieben werden. Diese durch vierfache Teilung entstandenen Teilströme gelangen durch die seitlichen Öffnungen 338 und 340 in die beidseitig zu den Strömungsteilerkammern 334 und 336 angeordneten Mischkammer 342 und 344. Die so gebildeten neuen Ströme gelangen von den Mischkammern durch die Durchtrittsöffnungen des darüberliegenden Bodens 346 in die darüberliegende Mischeinheit. Dabei beginnt in der gleichen Weise wieder eine vierfache Aufteilung der neuen Ströme und Zusammenfassen der vier neuen Teilströme in neuer Kombination zu vier neuen Strömen.

Die Fi g. 9 bis 16 betreffen eine gegenüber der Ausführungsform nach den F i g. 7 und 8 bevorzugte Ausführungsform für eine jeweils vierfache Aufteilung und Neuvermischung der Materialkomponentenströme. Dagegen betreffen die F i g. 1 bis 6 eine bevorzugte Ausführungsform für die jeweils zweimalige Aufteilung von Materialkomponentenströmen.

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Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentansprüche:

1. Statisches Mischteil zum Mischen mehrerer flüssiger oder pastöser Materialien zum Einbau in ein rohrförmiges Mischergehäuse mit mehreren übereinander angeordneten Mischeinheiten (2 bis 7; 202 bis 207; 302 bis 308), wobei jede Mischeinheit einen Boden (46; 246; 346) und Wände aufweist, und mit Durchtrittsöffnungen (50, 52; 250/1, 250/2; 252/I₅ 252/2, 350/1, 350/2, 352/1, 352/2) in dem Boden, wobei die zu vermischenden Materialien durch die Durchtrittsöffnungen zuströmen, durch Wände in Teilströme unterteilt werden und dann die Mischeinheit verlassen, dadurch gekennzeichnet, daß jede Mischeinheit (2 bis 7; 202 bis 207; 302 bis 308) an ihrem Außenumfang offen ist, daß sich in jeder Mischeinheit mindestens zwei Strömungsteilerkammern (34,36; 234,236; 334,336) befinden, die mindestens in einem Teilbereich übereinander liegen, daß jede dieser Strömungsteilerkammern mindestens eine den ankommenden Strom teilende Strömungsteilerwand (58; 258, 262; 360) aufweist, die entweder als Prallwand oder als Schneide ausgebildet ist, daß mit jeder der Strömungsteilerkammern eine andere Durchtrittsöffnung (50,52; 250/1, 250/2; 252/1, 252/2; 350/1, 350/2, 352/1, 352/2) des Bodens (46; 246; 346) in Verbindung steht, daß jede Strömungsteilerkammer mit zwei Mischkammern (42,44; 242,244; 342,344) in Verbindung steht, die auf zwei verschiedenen Seiten der Strömungsteilerkammer angeordnet sind, wobei in jede Mischkammer die Teilströme aus den Strömungsteilerkammern fließen.

2. Mischteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß alle Mischeinheiten gleich ausgebildet sind und die oberste Mischeinheit als Abdeckung mit einem weiteren Boden versehen ist.

3. Mischteil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsteilerkammern (34, 36; 234, 236; 334, 336) durch eine im wesentlichen »S«-förmige oder »Z«-förmige Zwischenwand (56; 256; 356), oder eine dazu spiegelbildliche Zwischenwand, voneinander getrennt sind.

4. Mischteil nach einem der Ansprüche ί bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die aufeinanderfolgenden Mischeinheiten im gleichen Drehsinn fortlaufend winkelverdreht zueinander angeordnet sind und die Winkelverdrehung jeweils so groß ist, daß jeweils die Mischkammern einer unteren Mischeinheit mit den Durchtrittsöffnungen des Bodens einer darüber angeordneten Mischeinheit in Verbindung stehen.

5. Mischteil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsteilerkammern (234, 236) und die Mischkammern (242, 244) durch Trennwände (260, 262), die sich jeweils über die gesamte Höhe von jeder Mischeinheit erstrecken, auf eine größere Anzahl von Teil-Strömungsteilerkammern (234/1, 234/2, 236/1 und 236/2) und Teil-Mischkammern (242/1,242/2,244/1 und 244/2) unterteilt sind, von denen jeder Teil-Strömungsteilerkammer eigene Durchtrittsöffnungen (250/1, 250/2, 252/1, 252/2) im Boden (246) der Mischeinheit zugeordnet sind (F i g. 7 und 8).

6. Mischteil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischeinheiten (302 bis 308) auf mindestens zwei nebeneinanderliegende Bereiche (370, 372) aufgeteilt sind, daß jeder Bereich zwei im wesentlichen übereinanderliegende Strömungsteilerkammern (334, 336) und beidseitig von ihnen angeordnete Mischkammern (342, 344) aufweist, mit denen sie über seitliche öffnungen (338,340) in Verbindung stehen, daß die beiden Bereiche (370,372) durch eine ihnen gemeinsame Strömungsteilerwand (360) voneinander getrennt sind, und daß jede Strömungsteilerkammer mit einer anderen Durchtrittsöffnung (350/1, 350/2, 352/1, 352/2) im Boden (346) der Mischeinheit in Verbindung steht (F i g. 9 bis 16).

7. Mischteil nach Anspruch 6, dadurch gekenn zeichnet, daß die beiden Bereiche (370,372) spiegelbildlich zueinander ausgebildet sind.

8. Mischteil nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsteilerkammern (334,336) und die Mischkammern (342,344) eine zur Säulenmittelachse hin keilförmig verjüngte Form haben.

9. Mischteil nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß alle Strömungsteilerkammern, Mischkammern, öffnungen zwischen diesen Kammern, und die Durchtrittsöffnungen in den Böden der Mischeinheiten für alle Mischeinheiten insgesamt aus einem einstückigen säulenartigen Teil (24; 224; 324) bestehen.