本發(fā)明涉及一種用于混合組分的裝置和方法，并且特別涉及一種具有混合腔室的動態(tài)混合器，該混合腔室具有至少一個第一和第二入口以及一出口，其中混合元件可旋轉地布置在混合腔室內(nèi)。

背景技術：

已知的這種動態(tài)混合器具有這樣的缺點：轉子分離混合腔室中的空間，使得在混合腔室內(nèi)存在由轉子掃過的體積和不被轉子掃過的體積。因此，在轉子的區(qū)域和混合腔室的不能充分流動的區(qū)域中形成區(qū)段（sections），即，包含待混合組分的介質或者由于制動而導致在混合腔室的壁處運動得太慢，或者介質也被轉子旋轉—特別是也在轉子的軸的附近—使得介質相對于轉子和轉子的軸具有非常低的相對速度。然后，材料可以在這些區(qū)域中積聚，其尤其是在多組分粘合劑的混合上硬化得太快。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是改進動態(tài)混合器，使得尤其是，快速硬化組分可以以小體積以改進的方式混合。

該目的由以下特征實現(xiàn)，特別是由于在動態(tài)混合器中設置有至少一個鄰接部（abutment），其尤其是布置在混合腔室中，并且防止混合元件旋轉360°。

根據(jù)本發(fā)明，因此混合腔室中發(fā)生摻合不會是由于連續(xù)旋轉超過360°，而是通過強制的往復運動發(fā)生的。如果在這種情況下在混合腔室中設置有鄰接部，則混合元件在往復運動期間必須運動抵靠鄰接部或者至少朝向鄰接部運動，使得待混合的介質沿鄰接部方向被推動，其中待混合的組分彼此混和。由于設置有鄰接部是必要的，因此與傳統(tǒng)的動態(tài)混合器不同，混合元件不會在相同方向中連續(xù)軸向旋轉運動，而是旋轉方向不斷變化，這促進了良好的混合。

在說明書、附圖中描述了本發(fā)明的有利實施例。

在第一有利的實施例中，混合元件可以完全封閉，即可以在沒有中斷或開口的情況下配置，使得從橫截面上看，當混合元件不在其停止位置中的一個時，混合元件將混合腔室分成兩個相互分離的部分腔室。因此，由混合元件每次運動形成兩個部分腔室，其連續(xù)地改變混合腔室的尺寸，由此介質可以從一個部分腔室橫穿到另一個部分腔室中進行混合。當混合元件處于其停止位置中的一個時，兩個部分腔室中的一個不再存在，因為待混合的介質已被完全輸送到另一個部分腔室中。

根據(jù)另一個有利的實施例，混合元件可以具有軸和布置在軸上的至少一個擦拭葉片（wipingvane）。待混和的介質的組分可以通過這種擦拭葉片連續(xù)地從混合腔室的壁上擦去，使得混合腔室的自由體積被循環(huán)地擦拭。

在這方面，如果徑向間隙在軸向方向上延伸并且介質可以流動通過該徑向間隙并且因此可以靠混合元件的運動摻合，徑向間隙設置在混合元件的徑向外端和混合腔室的壁之間是有利的。徑向間隙可以尤其是在混合腔室的全部長度上或幾乎在混合腔室的全部長度上延伸。

根據(jù)另一個有利的實施例，在軸向方向上延伸并且尤其是在混合腔室的全部長度或幾乎全部長度上延伸的徑向間隙，可另外地或替代地設置在混合元件的軸和混合腔室的壁之間。當混合元件沿鄰接部方向旋轉時，也可以推動介質通過該徑向間隙。

根據(jù)另一個有利的實施例，混合元件可以至少部分地不在混合腔室的全部軸向長度上延伸，但是尤其是僅在混合腔室的長度的大約85％至99％之間延伸。通過該措施確保摻合的介質不再在混合腔室的端部往復運動，并且出口總是打開，使得在混合器的出口處不會出現(xiàn)明顯的壓力波動。

根據(jù)另一個有利的實施例，混合元件的擦拭葉片能夠至少在混合元件的一個停止位置上與鄰接部面（areally）接觸，特別是以其全部面積接觸。以這種方式設置，在擦拭葉片朝向鄰接部靠近時，在擦拭葉片和鄰接部接近表面上介質大面積運動，從而促進了充分混合。

擦拭葉片可以以關鍵位（akeybit）的方式配置，并可能有中斷。因此，擦拭葉片可以由兩個或更多個部分區(qū)段形成，或者可以具有開口等。

根據(jù)另一有利的實施例，從橫截面上看，混合腔室在其周邊的部分區(qū)段可以具有與圓形形狀不同的橫截面，特別是在其全部軸向長度上均如此。因此，根據(jù)本發(fā)明提供的鄰接部可以由混合腔室的壁形成，因為后者具有不對稱和向內(nèi)突出的橫截面形狀。該鄰接部尤其是幾乎可以延伸至混合元件，使得混合腔室可以被鄰接部分成兩個部分腔室（除了徑向間隙）。

從橫截面看，混合腔室的半徑，即在垂直于混合元件的旋轉軸線的區(qū)段中，其在混合腔室的周邊的部分截面上從最大半徑減小到最小半徑，并且特別是在其全部軸向長度上，然后尺寸再次增大到最大半徑。因此，與混合元件協(xié)同地提供組分的良好混合的波狀升高部分被整合到混合腔室中，該混合腔室是圓形的或橫截面體積為圓柱形。在幾何方面，從橫截面看，混合腔室的外形輪廓，即在垂直于混合元件的旋轉軸線的區(qū)段中是連續(xù)的（在數(shù)學意義上），并且具有兩個拐點。仍然以這樣的方式進行設置，即混合腔室內(nèi)不會殘留邊緣，在混合腔室中不會積聚未混合的介質。然而，仍然存在一個沿縱向方向延伸通過混合腔室并且混合元件或擦拭葉片可以抵靠的鄰接部。

根據(jù)本發(fā)明的混合器特別適用于會非?？焖俚赜不慕M分，例如具有約數(shù)分鐘硬化時間的雙組分粘合劑，因為混合腔室的體積可以選擇為非常小的，例如小于20mm3，特別是小于10mm3，例如7mm3。為此，根據(jù)本發(fā)明的混合器也可以有利地集成在計量閥中，并且實際上使得混合腔室的體積和從混合腔室的出口直到計量閥閥座的介質通道的體積小于350mm3，特別是小于300mm3，例如約290mm3。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，其涉及混合具有非常小硬化時間的兩種組分，特別是雙組分流體的方法。在該方法中，特別可以使用上述類型的混合器進行，將兩種組分引入混合腔室中，并通過可旋轉的混合元件在混合腔室中混合，實際上使得混合元件分別在混合腔室中往復運動到設置在混合腔室中的鄰接部。在這方面，如果介質的兩種組分在混合元件的幫助下在相反方向上往復運動地被推動通過設置在混合腔室和混合元件之間的至少一個徑向間隙，則在這方面是特別有利的。當混合元件往復運動時，介質優(yōu)選地被推動通過兩個徑向間隙。

附圖說明

以下將參照有利的實施例和附圖僅通過舉例的方式描述本發(fā)明。如下：

圖1是通過動態(tài)混合器的透視圖，其被集成到計量閥的殼體中；

圖2是通過圖1的布置的縱向截面圖；

圖3是圖1的布置的平面圖；

圖4是沿著圖2的iv-iv線的截面；以及

圖5是與圖4類似的剖視圖，但是混合元件已沿著鄰接部方向逆時針旋轉。

具體實施方式

圖1示出了計量閥的殼體10，其未被更詳細地示出，并且被集成到動態(tài)混合器中，動態(tài)混合器的出口12經(jīng)由介質通道14與計量閥（未示出）連通。因此，計量閥的殼體10也構成了動態(tài)混合器的殼體，混合腔室16設置在殼體10中，混合腔室16的橫截面可以在圖4和圖5中容易地識別?；旌锨皇?6具有第一入口18和第二入口20，引入其中的第一入口通道18'和第二入口通道20'打開以供應待混合的介質的兩個流體組分。應當理解，還可以提供兩個以上的入口或多于一個的出口。

混合元件22設置在混合腔室16中，用于以少量體積和在很短時間內(nèi)將待混合的組分充分混合，其中，混合元件22可以經(jīng)由軸24在混合腔室中旋轉，該軸24引導進螺紋連接到殼體10中的承槽（socket）26中。

混合元件22包括圓柱形軸部28，該圓柱形軸部28具有比位于承槽26中的軸24的軸部稍小的直徑，并且在混合腔室16的整個長度上延伸。擦拭葉片30模制在或緊固到軸部28的外周；其在混合腔室16的軸向長度的大約90％上延伸，并且其徑向外端形成沿軸向方向與混合腔室（16）的壁延伸的徑向間隙a1。

所示實施例中的擦拭葉片30在縱向方向上連續(xù)，即是不中斷的，并且與軸部28連接，使得不會形成銳利的邊緣。擦拭葉片30在其徑向外護套表面具有均勻的凸起的曲面，使得介質可以均勻地流過徑向間隙a1。

圖4和5的橫截面圖示出了混合腔室16不是圓形對稱的，而是在橫截面上看，在所示實施例中的全部軸向長度上（參見圖2），混合腔室16的橫截面在其周邊的部分區(qū)段（圖中底部）與圓形形狀不同。更準確地說，從橫截面上看，混合腔室16的半徑（其在中心處以垂直方式與軸24的旋轉軸線相交）沿混合腔室的周邊的部分區(qū)段從最大半徑減小到最小半徑，并且在混合腔室的整個軸向長度上均如此，然后尺寸再次增加到最大半徑，其中周邊的該部分區(qū)段的延伸跨度大約為90°。因此，從橫截面上看，混合腔室16的周邊輪廓或表面線在幾何意義上是連續(xù)的并且具有兩個拐點，由此在混合腔室16內(nèi)形成鄰接部32，其整合到混合腔室的壁中，并且防止混合元件22旋轉完整的360°。在這方面，在鄰接部32和混合元件22的軸部28之間形成第二徑向間隙a2（參見圖2和圖5）；它在軸向上延伸，并且當混合元件22往復運動時，擦拭葉片30可以推動介質穿過第二徑向間隙a2。

如圖4和圖5所示，從橫截面上看，當混合元件22不處于其兩個停止位置之一時，混合元件22將混合腔室16分為兩個相互分離的部分腔室16a和16b。在這方面，當混合元件22處于圖4所示的中間位置時，兩個部分腔室16a和16b的體積相同。同時，當混合元件22處于其兩個停止位置中的一個時，相應部分腔室的體積可以減小到零或幾乎為零。在該停止位置，混合元件22的擦拭葉片30平面地接觸鄰接部32并與擦拭葉片30的全部軸向長度接觸，使得先前位于部分腔室16a（或16b）中的介質已經(jīng)通過徑向間隙a2被完全推動到相應的其他部分腔室中。因此，例如，混合元件22處于其左停止位置（接近于圖5所示的位置），并且如果混合元件隨后順時針旋轉，則位于最大部分腔室16b中的介質被推動通過徑向間隙a1和徑向間隙a2進入腔室16a，并且這樣進行混合。

使用上述動態(tài)混合器進行混合兩種組分的方法，其中由于組分被加壓，第一組分和第二組分通過入口通道18'和20'引入到混合腔室16的入口18和入口20。然后通過可旋轉的混合元件22將兩種組分在混合腔室16中混合，因為混合元件22分別往復運動到設置在腔室16中的鄰接部32上。引入到混合腔室16中的兩種組分或位于混合腔室16中的介質借助于混合元件，在混合元件22的每次往復運動中以相反方向通過第一徑向間隙a1和第二徑向間隙a2，第一徑向間隙a1和第二徑向間隙a2分別設置在混合腔室和混合元件之間。在這方面，在所示的實施例中混合元件22的往復運動為大約270°，即混合元件的旋轉方向不斷變化。

在使用分開的混合元件或具有中斷的混合元件的情況下，更大的湍流帶來更大程度的混和，而具有連續(xù)擦拭葉片的實施例提供了特別均勻的介質擦拭。

混合元件的驅動可以通過步進電機來進行，通過該步進電機，混合元件的運動可以隨著旋轉方向的變化而被精確控制。可以通過檢測電動機的功率消耗來識別鄰接部或接近或朝向鄰接部。也可以同時識別，是否已經(jīng)有已經(jīng)硬化的材料在殼體壁上的鄰接部處積聚。這種增加即產(chǎn)生可以被檢測到的減小的旋轉角度，特別是通過電動機的控制?；旌显牧阄贿€可以通過鄰接部簡單地行進。為此目的，電動機或者通過限定數(shù)量的步驟運動，該步驟比混合元件的最大旋轉角度大至少一步，或者電動機行進直到相對于電源負載識別到鄰接部為止。

或者，也可以使用簡單的電動機來驅動，和/或可以使用距離傳感器識別混合元件的停止位置或鄰接部，或測量轉子軸線的旋轉運動。

上述動態(tài)混合器非常適合于非常小的混合體積，并且在所示實施例中僅為約7mm³，這大致相當于靜態(tài)混合器的混合體積的4％。從入口到計量閥的閥座（包括介質通道14）的混合介質的體積也可以保持非常小，例如低于300mm³。