具有密封件的動態混合器的製作方法

2023-05-20 14:34:26 1

專利名稱：具有密封件的動態混合器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於動態混合器的密封件。這種動態混合器尤其在混合多種黏稠的或糊狀的組分時使用，例如牙科領域中的制模材料、雙組分粘合劑或密封材料。
背景技術：
在文獻WO 2007/041878中公開了一種用於將具有不同體積百分含量的組分混合的動態混合器，尤其是用於製造牙齒壓模(Abdrilcke)的制模材料的動態混合器。在混合器殼體的內腔中布置有前室，在所述前室內部，混合器轉子具有用於將組分圍繞混合器轉子的旋轉軸線分配的分配體，以便由此實現組分之間的正確混合比例並且避免空氣雜質。緊接著，預混合的組分通過至少一個貫穿開口到達主室以使組分完全混勻。
由於在排出中斷時，組分在混合器中相互反應並且硬化，所以混合器在使用之後與包含在其中的組分一起被替換和清除。尤其是，組分會到達混合器轉子與混合器殼體的蓋板之間的間隙、更確切地說到達混合器轉子在蓋板中被支承的位置。出於此原因，在文獻WO 2007/041878中規定了一種密封唇，其布置在支承位置的下遊。然而，在根據文獻W02007/041878的實施例中已經證明為不利的是，通過流入開口在蓋板與混合器轉子之間的間隙中出現的組分到達密封唇與蓋板的內壁之間的間隙中、殘留在那裡並且會不受控地相互反應。這種反應會改變組分的濃度並且損害混合效率以及會引起混合中的不均勻性。當這種組分在更長的接觸的情況下硬化時，會形成結塊 (Klumpen)，所述結塊在混合中是不期望的並且會損害混合的品質或使混合物甚至不能使用。這種結塊在足夠的大小的情況下也會通過堵塞混合器轉子與殼體之間的間隙的方式損害混合器的運行。混合器因此甚至不能使用。

發明內容
因此本發明的任務是，保證組分在混合器中的停留時間儘可能恆定並且可以避免由於死區(Totzonen)引起的停留時間的波動。死區在此理解為如下區域，即混合物(Mischgut)、也就是說在未混合的狀態中或部分混合過的狀態中的組分在所述區域中殘留在混合器中，而未被輸送。本發明的任務利用用於多種流體組分的動態混合器來解決，所述動態混合器包含殼體和轉子元件，所述轉子元件在殼體中可轉動地布置。殼體具有用於至少各一種組分的流入開口和至少一個流出開口。在轉子元件與殼體之間設置有環形的間隙，在該間隙中布置有與轉子元件連接的混合元件。在殼體中，密封件設置在轉子元件的支承位置上以密封混合器殼體中的轉子兀件。尤其是，所述密封件可以包括第一密封元件和第二密封元件，從而可以排除填充材料從殼體中的溢出。第一密封元件或第二密封元件之一有利地構造為密封唇。所述第一密封元件或第二密封元件的至少一個具有在轉子元件上的密封面，所述密封面支承在殼體的密封面中。根據一個實施例，密封面可以具有輪廓部。所述輪廓部能夠可選地設置在轉子元件上或設置在殼體的開口中，所述輪廓部確定用於容納轉子元件。根據一個實施例，第一密封元件布置在第二密封元件的上遊。尤其是，第一密封元件可以設計為密封唇。尤其是，第二密封元件可以構造為密封面。根據一個實施例，所述密封唇具有流入側的側邊、頂點以及流出側的側邊。尤其是，流入側的側邊與密封面夾成的角度小於流出側的側邊與密封面夾成的角度。當轉子元件未安裝到殼體中時，密封面的內直徑大於密封唇的最小內直徑。根據一個實施例，殼體包括第一殼體部分和第二殼體部分，其中第一殼體部分包含流入開口並且第二殼體部分包含流出開口。尤其是，轉子元件支承在第一殼體部分中。根據該實施例，殼體包括第一前室和主室，其中所述流入開口通入到第一前室中。根據一個替代的實施例，在第一前室與主室之間設置第二前室以進行更好的預混合。在第一前室與第
二前室之間設置有至少一個用於使組分在轉子元件與殼體之間穿過的開口。此外，在第一前室和第二前室的至少一個中可以布置有混合元件，以便進一步增強預混合。已表明的是，與現有技術的經驗相反，當設置密封唇以便避免沿著第一殼體部分的朝向轉子元件的內壁出現旁流時也實現了關於停留時間的均衡方面的良好結果。停留時間的均衡應理解為減小實際停留時間與化學反應所期望的停留時間的偏差。如果密封唇在第一殼體部分中設置在轉子的支承位置的下遊，則支承位置獲得了作為曲折式密封部(Labyrinth)的附加功能。組分從前室的可能的回流因此能夠通過曲折式密封部避免。如果與願望相反而出現組分通過曲折密封的回流，則設置密封唇，所述密封唇避免這些組分又到達進口通道，從而這種側向流在混合器的整個工作時間期間可以被避免。第一組分和第二組分的混合比例可以為1:1，但也可以達到1:5，最大為1:50。動態混合器的應用優選以獨立的手動分配設備或以穩定的桌面設備來實現。


以下根據附圖對本發明進行解釋。附圖示出
圖I是根據本發明的第一實施例的動態混合器的剖面 圖2是根據本發明的第二實施例的動態混合器的剖面 圖3是動態混合器的轉子元件的視 圖4是根據圖3的轉子元件的剖面 圖5是根據圖I的動態混合器的第一殼體部分的剖面圖。
具體實施例方式圖I示出了用於多種流體組分的動態混合器。動態混合器I具有殼體2和轉子元件3，所述轉子元件在殼體2中圍繞轉子軸線8可轉動地布置。在本實施方式中，殼體2兩體式地構建，所述殼體包含第一殼體部分4以及第二殼體部分5，在所述第一殼體部分中存在組分的進口，所述第二殼體部分用於由多種流體的組分產生混合物。一旦轉子元件3容納在第二殼體部分5中，第一殼體部分就與第二殼體部分通過卡鎖連接(Rastverbindung)、搭扣連接或焊接連接來連接。第一殼體部分4具有用於至少各一種組分的流入開口 12、13。所述流入開口 12、13可以具有不同直徑，該直逕取決於組分的期望的混合比例。所述流入開口通入到相應的流入通道10、11中，所述流入通道布置在第一殼體部分4中。所述流入通道10、11通入到前室(Vorkammer) 21中，所述前室設有基本上實施為外部環形間隙的流出開口 16，所述流出開口通入到第二殼體部分5的內腔15中。第二殼體部分5具有至少一個流出開口 20。組分的混合物通過所述流出開口 20離開動態混合器。第二殼體部分5的內腔15用於容納轉子元件3。內腔15具有第二前室17和主室22。在第一前室21中與第一次彼此接觸的並且預混合的組分到達第二前室17中。這些組分從第二前室17引導至主室22。在第二前室17中可以進行進一步的混合。為此，在第二前室中構造有至少一個旋轉面19，所述旋轉面構造為轉子元件3的旋轉對稱的區段。旋轉面具有可變的直徑，尤其是減小的和/或增加的直徑。通過旋轉面19將剪切力施加到這些組分上。由此，這些組分彼此空間細小地混合。在轉子元件3與殼體的內壁6之間設置有環形的間隙，所述間隙形成主室22，在所述主室中布置有與轉子元件3連接的混合元件7。混合元件7在主室22中包括多個葉片元件23。所述葉片元件23作為突起伸入到 主室22中。在所述主室22中，通過如下方式進行組分的最終的混勻，即所述組分被葉片元件接納並且重新布置。所述葉片元件的至少一部分可以作為輸送組分的引導元件通過內腔15朝向流出開口 20構造。轉子元件支承在殼體中的支承位置35上。根據圖I，所述轉子元件支承在第一殼體部分4中，所述第一殼體部分形成用於第二殼體部分5的蓋板。圖2示出了根據本發明的第二實施例的用於將多種流體組分混合的動態混合器100的剖面圖。所述動態混合器100具有殼體102和轉子元件103，轉子元件在殼體102中圍繞轉子軸線108可轉動地設置。在本實施方式中，殼體102兩體式地構建，該殼體包含 第一殼體部分104，在所述第一殼體部分中存在組分的進口 ；以及第二殼體部分105，所述第二殼體部分用於由多種流體組分產生混合物。一旦轉子元件103容納在第二殼體部分105中，第一殼體部分就與第二殼體部分通過卡鎖連接、搭扣連接或焊接連接來連接。所述第一殼體部分104具有用於至少各一種組分的流入開口 112、113。所述流入開口 112、113可以具有不同直徑，該直徑與取決於組分的期望的混合比例。所述流入開口通入到相應的流入通道110、111中，所述流入通道布置在第一殼體部分104中。所述流入通道110、111通入到前室121中，所述前室設有流出開口 130、131，所述流出開口通入到第二殼體部分105的內腔15中。第二殼體部分105具有至少一個流出開口 120。組分的混合物通過所述流出開口120離開動態混合器。第二殼體部分115的內腔105用於容納轉子元件103。內腔115包括第二前室117和主室122。在第一前室117中第一次彼此接觸的並且預混合的組分到達第二前室121中。這些組分從第二前室117引導至主室122。在第二前室117中可以進行進一步的預混合。對此在第二前室117中布置有混合元件118。所述混合元件118構造為葉片元件，所述葉片元件與轉子元件103連接。附加地，其它葉片元件118可以布置在轉子元件103的旋轉面119上，這在圖2中未示出。通過旋轉面119和混合元件118將剪切力施加到這些組分上。由此，這些組分進一步彼此混合。在轉子元件103與殼體的內壁之間設置有環形的間隙，在該間隙中布置有與轉子元件103連接的混合元件107。混合元件107在主室122中包括多個葉片元件123。所述葉片元件123作為突起伸入到內腔115中，所述內腔形成主室122。在主室中，通過以下方式進行組分的混勻，即所述組分被葉片元件接納並且重新布置。所述葉片元件的至少一部分作為輸送組分的引導元件通過內腔115朝向流出開口 120構造。不必要的是，相鄰的、關於轉子軸線108連續地布置的葉片元件彼此間具有相同的距離。例如，相對於流出開口 120最近地布置的葉片123距葉片元件126的距離小於葉片元件126距葉片元件128的距離。轉子元件支承在殼體中的支承位置135上。根據圖I，轉子元件支承在第一殼體部分4中，所述第一殼體部分形成用於第二殼體部分5的蓋板。圖3示出了用於使用在動態混合器中的轉子元件的視圖。圖4示出了根據圖3的轉子元件的剖面圖。轉子元件相當於圖I中所示的轉子元件3，因此針對相同的部分使用了與圖I中相同的附圖標記。然而，參考不應理解為限制，從而轉子元件可以僅結合根據圖I的實施例來使用。更確切地說，轉子元件可以在殼體的幾何結構略微匹配的情況下同樣使用在根據其它實施例之一的殼體中。轉子元件3具有轉子軸線8，轉子元件40沿著所述轉子軸線布置。轉子元件40承載旋轉面19，該旋轉面形成前室21的內邊界。旋轉面19由第 一錐形表面部分41和第二錐形表面部分42組成。在第一錐形表面部分41與第二錐形表面部分42之間存在凹槽43。如此選擇旋轉面的橫截面的曲線，以便將儘可能高的剪切力施加到填充材料上，該填充材料在工作狀態中包圍旋轉面19。填充材料到達旋轉面19，也就是說通過流入開口輸送的組分首次與轉子元件接觸。凸肩44位於第一錐形表面部分41的上遊。凸肩44是支承位置35的填充材料側的邊界。支承位置35通過柱形支承表面45構造。另一凸肩47位於柱形支承表面的上遊，轉子元件的驅動端47連接到所述凸肩47上。轉子元件的驅動端可以配備有耦合元件48，以便將轉子元件與未示出的旋轉驅動裝置連接。在根據圖4的該示圖中，耦合元件設計為中心孔，該中心孔具有內六邊形的形狀。轉子元件的直徑在旋轉面19的下遊再次減小，以便將填充材料提供給第二殼體部分的內腔(參見圖I)。在該內腔中積聚填充材料並且通過旋轉面19的流出側的部分的轉動運動朝向混合器出口輸送。為了進行填充材料的組分的進一步混合，轉子元件包含片狀元件50。沿著片狀元件50，填充材料在其流入側的側上朝向第二殼體部分的內壁引導。在片狀邊緣51與第二殼體部分的內壁之間構造有環形的間隙，填充材料朝向主室22穿過環形間隙擠壓。代替環形間隙也可以設置環形間隙部段，當片狀元件配備有突起或鋸齒時，所述突起或鋸齒伸到第二殼體部分的內壁。該實施例在該圖中未示出。此外，在主室中的片狀元件下遊布置有葉片元件23、24、25、26、27、28，所述葉片元件設計為引導元件。附加地，可以設置葉片元件，所述葉片元件構造為菱形，例如像在文獻W098/43727中所描述的那樣。此外，可以設置弧形的葉片元件，其直接鄰接到片狀元件50上並且將填充材料從流入開口剪掉並且引導到主室中，這同樣未以繪圖示出。這種弧形葉片元件例如在本申請人的歐洲專利申請EPl 1156133. 8中提及。類似的葉片元件也可以進一步布置在下遊，其促使填充材料從主室22的壁中去除。同類的葉片元件優選彼此對置地布置在相同高度上，例如像葉片元件對23、25或葉片元件對26、28那樣，其中高度是沿著轉子軸線8來測量的。相同的高度現在意味著從轉子元件的入口端的端側開始或者相對於從轉子元件的出口端的端側開始的相同的距離。相對於葉片元件24、27的每個可以設置另一葉片元件，其在圖3或圖4中是不可見的。葉片元件可以連續地布置，例如葉片元件26、27、28布置在葉片元件23、24、25的下遊。另外兩列葉片元件、即葉片元件29、30、31和32、33、34在圖3和圖4中示出。葉片元件的列的數目取決於混合任務(Mischungsaufgabe )。圖5示出了圖I中所示的混合器的第一殼體部分4的剖面圖。第一殼體部分4包含第一流入通道10和第二流入通道11,它們在相應的第一流入開口 12和第二流入開口 13中結束。第一流入通道10和第二流入通道11通入到第一內腔14中。第一內腔14設置有開口 9，該開口確定用於容納根據前面的實施例之一的轉子元件。軸線58相當於處於安裝好的狀態中的轉子元件的轉子軸8。所述開口包含用於轉子元件的支承位置35。所述支承位置35構造為柱形的區段60，所述區段用於容納轉子元件8的相應的柱形支承表面45。成型為密封唇61的密封元件朝向流入開口連接到圓柱形區段60上。替代地，多個密封唇布置在開口中，這未以繪圖示出。密封唇61構造為環繞的突起，所述突起具有頂點62以及流入側的側邊63和流出·側的側邊64。所述流入側的側邊63和流出側的側邊64在剖面中與密封面60的內壁的剖切線夾成角度65、66，密封面在此構造為柱形的區段60。但密封面也可以是錐形的區段。此夕卜，密封面可以包含一種輪廓部，所述輪廓部尤其可以構造為在圓周方向上延伸的槽。角度65、66要分別在流出側進行測量。流入側的側邊63與密封面的內壁的剖切線夾成的角度65不同於流出側的側邊64與內壁的剖切線夾成的角度66。尤其是流入側的角度65小於流出側的角度66。流出側的角度66優選為大於45°並且可以達到80°的範圍。在該範圍中，當轉子元件插入到開口中時會引起突起的彈性變形。由於密封唇布置在柱形區段60的上遊，所以沒有填充材料會從前室21到達通過承載旋轉面19的突起元件封閉的第一內腔14中。填充材料通過轉子元件朝著混合器出口輸送，也就是說因此可以避免通過支承位置35的旁通流。實際上，如果填充材料到達支承位置，則密封元件會阻止填充材料的進一步前進。因此，可以排除通過流入開口 12、13到達混合器的組分的所有汙染。
權利要求
1.用於多種流體組分的動態混合器(1，100)，其包含殼體(2，102)和轉子元件(3，103)，所述轉子元件可轉動地布置在所述殼體中，其中所述殼體具有用於至少各一種組分的流入開口(12，13，112，113)以及至少一個流出開口(20，120)，其中在所述轉子元件與所述殼體之間設置有環形的間隙，在所述環形的間隙中布置有與所述轉子元件連接的混合元件(7，107)， 其特徵在於，在所述殼體中，密封件(35，45，60，61)設置在所述轉子元件的支承位置上以密封混合器殼體中的轉子元件，其中所述密封件包括第一密封元件(61)以及第二密封元件(35，45)。
2.根據權利要求I所述的動態混合器， 其中，所述第一或第二密封元件中的至少一個構造為密封唇(61 )。
3.根據權利要求I或2所述的動態混合器， 其中，所述第一或第二密封元件中的至少一個具有在轉子元件(8)上的密封面(45)，所述密封面支承在殼體的密封面(60)中。
4.根據權利要求3所述的動態混合器， 其中，所述密封面(45，60)中的至少一個具有輪廓部。
5.根據權利要求I至4中任一項所述的動態混合器， 其中，所述第一密封元件(61)布置在所述第二密封元件(35，45)的上遊。
6.根據權利要求2至5中任一項所述的動態混合器， 其中，所述密封唇(61)構造為環繞的突起。
7.根據權利要求6所述的動態混合器， 其中，所述密封唇具有流入側的側邊(63)、頂點(62)以及流出側的側邊(64)。
8.根據權利要求7所述的動態混合器， 其中，所述流入側的側邊(63)與所述密封面(60)夾成的角度小於所述流出側的側邊(64)與所述密封面(60)夾成的角度。
9.根據權利要求3至8中任一項所述的動態混合器， 其中，當所述轉子元件未安裝到所述殼體中時，所述密封面(60)的內直徑大於所述密封唇(61)的最小內直徑。
10.根據上述權利要求中任一項所述的動態混合器， 其中，所述殼體具有第一殼體部分(4，104)和第二殼體部分(5，104)，其中所述第一殼體部分包含流入開口(12，13，112，113)並且所述第二殼體部分包含流出開口(20，120)。
11.根據權利要求10所述的動態混合器， 其中，所述轉子元件(3，103)支承在所述第一殼體部分(4，104)中。
12.根據上述權利要求中任一項所述的動態混合器， 其中，所述殼體包括第一前室(17，117)以及主室(22，122)，其中所述流入開口(12，13，112，113)通入到所述第一前室(17，117)中。
13.根據權利要求12所述的動態混合器， 其中，在所述第一前室(17，117)與所述主室(22，122)之間設置第二前室(21，121)。
14.根據權利要求13所述的動態混合器， 其中，在所述第一前室(17，117)與所述第二前室(21，121)之間設置至少一個用於使組分在所述轉子元件(3，103)與所述殼體(2，102)之間穿過的開口。
15.根據權利要求12至14中任一項所述的動態混合器， 其中，在所述第一前室和第二前室的至少一個中布置有混合元件(118)。
全文摘要
一種用於多種流體組分的動態混合器(1，100)，其包含殼體(2，102)和轉子元件(3，103)，所述轉子元件可轉動地布置在所述殼體中，其中所述殼體具有用於至少各一種組分的流入開口(12，13，112，113)以及至少一個流出開口(20，120)，其中在所述轉子元件與殼體之間設置有環形間隙，在所述環形間隙中布置有與所述轉子元件連接的混合元件(7，107)。在殼體中，密封件(35，45，60，61)設置在所述轉子元件的支承位置上以密封混合器殼體中的轉子元件。
文檔編號B01F5/06GK102886214SQ20121025241
公開日2013年1月23日 申請日期2012年7月20日 優先權日2011年7月22日
發明者V.加特曼, P.洛伊厄 申請人:蘇舍米克斯帕克有限公司