Elemento de mezclado para un mezclador estático y su uso.

Elemento de mezclado (100) para un mezclador estático para el montaje en un alojamiento mezclador de formatubular (99),

en donde el elemento de mezclado presenta un eje longitudinal (10), a lo largo del cual está dispuestopor lo menos un primer y un segundo cuerpo de montaje (1, 101) uno detrás de otro, en donde está previsto unelemento de entrada (50) que está dispuesto corriente arriba del primer cuerpo de montaje (1), en donde el elementode entrada (50) y el primer cuerpo de montaje (1) están interconectados por medio de un elemento de conexión (60),en donde el elemento de entrada (50) presenta un cuerpo (57) que puede ser incorporado circunferencialmente demanera sellada en el alojamiento mezclador (99), en donde el cuerpo (57) presenta un primer canal de entrada (51)y un segundo canal de entrada (52), en donde el primer canal de entrada (51) presenta una primera abertura deentrada (53) y una primera abertura de salida (55), en donde el segundo canal de entrada (52) presenta unasegunda abertura de entrada (54) y una segunda abertura de salida (56), de modo que el componentecorrespondiente puede ser conducido a través del canal de entrada correspondiente (51, 52) desde la abertura deentrada (53, 54) hacia la abertura de salida (55, 56) y el primer canal de entrada (51) se extiende separadoespacialmente con respecto al segundo canal de entrada (52), en donde el primer canal de entrada (51) desembocaen una antecámara (58), en donde la antecámara (58) está delimitada por el lado de salida (59) del cuerpo (57), elelemento de conexión (60), la pared interior del alojamiento mezclador y el primer cuerpo de montaje (1), en dondeel segundo canal de entrada (52) se extiende desde la abertura de salida (56) hacia dentro de un espacio interior(61) del elemento de conexión (60) y un canal de continuación (62) desde el espacio interior (61) del elemento deconexión (60) desemboca en un espacio de mezclado (65) del primer cuerpo de montaje (1), en donde la relación dela superficie de sección transversal libre restante con respecto a la superficie de sección transversal del canal decontinuación (62) en un plano de sección que está ubicado de manera normal al eje longitudinal y que estádispuesto en la entrada del mezclador asciende a por lo menos 4:1.

Elemento de mezclado para un mezclador estático y su uso La invención se refiere a un elemento de mezclado para un mezclador estático de material sintético que comprende un cuerpo de montaje para ser montado en un alojamiento mezclador de forma tubular. Semejante mezclador y el alojamiento mezclador correspondiente pueden estar conectados como en el documento W02008113196 A1 con las salidas de un cartucho de componentes múltiples y en su totalidad pueden representar una disposición de cartuchos, lo cual se muestra en la figura 2 del documento WO2008113196 A1.

El elemento de mezclado, en particular, su cuerpo de montaje, presenta un eje longitudinal que se orienta en dirección de un fluido que fluye hacia dentro del cuerpo de montaje, de modo que a través del cuerpo de montaje se puede desplegar un espacio de mezclado en el espacio interior del alojamiento mezclador. El espacio de mezclado presenta en un plano normal al eje longitudinal una superficie de sección transversal de corriente que corresponde esencialmente a la superficie de sección transversal de corriente del alojamiento mezclador de forma tubular. El cuerpo de montaje comprende un elemento de pared para dividir y/o desviar la corriente de fluido en una dirección que difiere del eje longitudinal.

Semejante mezclador estático se conoce, por ejemplo, por el documento EP1426099 B1. En este mezclador

estático, dos componentes en un proceso de mezclado de tres partes, en el que primero se divide la masa, luego se extiende y se desplaza, se mezclan entre ellos mediante una pluralidad de elementos de mezclado similares. Dependiendo de las propiedades físicas de los componentes, este proceso de mezclado debe realizarse varias veces. Por esta razón, el mezclador estático contiene una pluralidad de cuerpos de montaje de tipo de construcción similar que están dispuestos uno detrás de otro. Estos mezcladores se usan, en particular, para mezclar cantidades pequeñas de los componentes, es decir, desde pocos mililitros hasta aproximadamente 1000 mililitros. En consecuencia, estos mezcladores tienen un espacio de mezclado con un diámetro de menos de 16 mm con una longitud de más de 50 mm. Esto tiene como consecuencia que los grosores de pared de los elementos de este mezclador pueden ser inferiores a 1 mm, con frecuencia incluso inferiores a 0, 5 mm.

Semejante mezclador estático de acuerdo con el documento EP1426099 B1 de material sintético se fabrica preferentemente en el procedimiento de fundición de inyección. Hasta ahora no era posible la fabricación de un mezclador de 30 mm de longitud con un grosor de pared inferior a 3 mm con la ayuda del procedimiento de fundición de inyección como se muestra en la figura 1 de esta patente, puesto que la trayectoria de flujo desde el punto de inyección de la herramienta de fundición de inyección hasta el extremo opuesto del mezclador requeriría presiones internas de la herramienta demasiado elevadas. A fin de poder fabricar de manera económica un mezclador estático con semejantes grosores reducidos de pared en el procedimiento de fundición de inyección se conecta cada cuerpo de montaje con el cuerpo de montaje adyacente por medio de elementos de travesaño. Estos elementos de travesaño hacen posible que la fundición de polímero en la herramienta de fundición de inyección pueda llegar desde un cuerpo de montaje hasta un cuerpo de montaje adyacente y mantener las presiones internas de la herramienta por debajo de 1000 bar, de modo que se pueda evitar una falla de la herramienta de fundición de inyección. Se debe tener en cuenta que delante de los cuerpos de montaje está conectado un elemento de entrada. El elemento de entrada contiene los dos canales de entrada que introducen los componentes desde las salidas de los cartuchos hacia dentro del alojamiento mezclador. El elemento de mezclado contiene cuerpos de montaje. A través de los cuerpos de montaje, los componentes se desvían, se dividen y se reúnen nuevamente, con lo que se 45 produce un mezclado de los componentes. Por lo tanto, en el extremo de salida del alojamiento mezclador están presentes los componentes como masa de llenado mezclada de manera uniforme. El mezclador del documento WO2008113196

A1 presenta una configuración según la cual se evita un avance de un componente gracias a que se contempla una 50 reducción del grosor en el canal de flujo, es decir, que se incorpora intencionalmente un efecto de frenado. La figura 13 del documento WO2008113196 A1 muestra que para este propósito en la zona de entrada del mezclador a continuación de su canal de entrada está previsto un elemento de travesaño que forma un obstáculo de flujo y se encarga de un desvío de la corriente alrededor de este elemento de travesaño. El componente que fluye del lado izquierdo es forzado así a recorrer una trayectoria de flujo más larga que el componente que fluye del lado derecho.

De acuerdo con otro ejemplo de realización que se muestra en el documento EP0885651 A1 está previsto un travesaño separador sobre cada una de las aberturas de entrada. El componente que fluye a través de la abertura de entrada correspondiente fluye alrededor de este travesaño separador. Las corrientes de volumen de los dos componentes también son diferentes en este ejemplo de realización. El primer componente con la corriente de volumen más grande se conduce a continuación del travesaño separador a través de elementos de travesaño de 60 manera paralela a la superficie externa del elemento adaptador en dirección de la abertura de entrada del segundo componente. El segundo componente que presenta una corriente de volumen menor es captado por el primer componente y se pone en contacto antes de la entrada en el elemento de mezclado. Esto quiere decir que el primer componente con la corriente de volumen más grande llega al mezclador en relación con el segundo componente de manera retardada, es decir, su flujo se retarda a través de la longitud de trayectoria adicional.

El documento EP 0723 807 A2 muestra una variante según la cual las cámaras de entrada tienen un volumen diferente cuando los componentes están presentes en una relación de mezcla distinta a 1:1. Estas cámaras de entrada reciben los componentes transportados desde el cartucho antes de entrar en el elemento de mezclado. La cámara de entrada del primer componente que forma la corriente de volumen más grande tiene un volumen mayor

que la cámara de entrada del segundo componente que forma la corriente de volumen menor. Cuando el primer componente llega así en la cámara de entrada se llena primero la cámara de entrada de manera completa antes de que el componente llegue al primer elemento de mezclado del mezclador estático. El segundo componente fluye al mismo tiempo a través de la segunda cámara de entrada que tiene un volumen esencialmente menor. La relación de volumen puede ajustarse de manera que el primer componente y el segundo componente lleguen al mismo tiempo al primer elemento de mezclado.

También de acuerdo con el documento EP 0 584 428 se estanca el componente que tiene el porcentaje mayor de volumen. Para este fin se interrumpe la trayectoria de corriente en la entrada del mezclador estático a través de una placa. En esta placa está prevista una abertura en forma de ranura a través de la cual los componentes que llenaron el espacio de estancamiento previo llegan dentro del mezclador estático. A través de esto se evita un avance del componente con la corriente de mayor volumen.

De manera generalizada se aplica por consiguiente que los volúmenes que se encuentran entre el cartucho y el mezclador se deben adaptar a las condiciones de mezclado correspondientes, a fin de obtener el menor avance posible para evitar que se obtenga un material no mezclado de manera apropiada. Por lo tanto, el primer enfoque es la adaptación de las superficies de sección transversal de las líneas de alimentación de manera correspondiente a la relación de mezcla deseada. Sin embargo, cuando están presentes condiciones de mezcla que varían en gran medida, ya no se puede producir la superficie de sección transversal para el componente con la corriente de volumen menor. Por lo tanto, para el componente con la corriente de volumen mayor se provee un volumen adicional, por ejemplo, de una cámara de entrada como se describe en el documento EP 0 723 807 A2 o de una cámara en el extremo de entrada del elemento de mezclado como se describe en el documento EP 0 584 428 A1.

Otros elementos de mezclado para mezcladores estáticos se describen en los documentos impresos CH 699 958 y DE 101 64 385.

Un objetivo de la invención es crear un elemento de mezclado con el que cada uno de los dos componentes llega al primer cuerpo de montaje del elemento de mezclado en la relación de mezcla... [Seguir leyendo]

1. Elemento de mezclado (100) para un mezclador estático para el montaje en un alojamiento mezclador de forma tubular (99) , en donde el elemento de mezclado presenta un eje longitudinal (10) , a lo largo del cual está dispuesto 5 por lo menos un primer y un segundo cuerpo de montaje (1, 101) uno detrás de otro, en donde está previsto un elemento de entrada (50) que está dispuesto corriente arriba del primer cuerpo de montaje (1) , en donde el elemento de entrada (50) y el primer cuerpo de montaje (1) están interconectados por medio de un elemento de conexión (60) , en donde el elemento de entrada (50) presenta un cuerpo (57) que puede ser incorporado circunferencialmente de manera sellada en el alojamiento mezclador (99) , en donde el cuerpo (57) presenta un primer canal de entrada (51) y un segundo canal de entrada (52) , en donde el primer canal de entrada (51) presenta una primera abertura de entrada (53) y una primera abertura de salida (55) , en donde el segundo canal de entrada (52) presenta una segunda abertura de entrada (54) y una segunda abertura de salida (56) , de modo que el componente correspondiente puede ser conducido a través del canal de entrada correspondiente (51, 52) desde la abertura de entrada (53, 54) hacia la abertura de salida (55, 56) y el primer canal de entrada (51) se extiende separado espacialmente con respecto al segundo canal de entrada (52) , en donde el primer canal de entrada (51) desemboca en una antecámara (58) , en donde la antecámara (58) está delimitada por el lado de salida (59) del cuerpo (57) , el elemento de conexión (60) , la pared interior del alojamiento mezclador y el primer cuerpo de montaje (1) , en donde el segundo canal de entrada (52) se extiende desde la abertura de salida (56) hacia dentro de un espacio interior

(61) del elemento de conexión (60) y un canal de continuación (62) desde el espacio interior (61) del elemento de conexión (60) desemboca en un espacio de mezclado (65) del primer cuerpo de montaje (1) , en donde la relación de la superficie de sección transversal libre restante con respecto a la superficie de sección transversal del canal de continuación (62) en un plano de sección que está ubicado de manera normal al eje longitudinal y que está dispuesto en la entrada del mezclador asciende a por lo menos 4:1.

2. Elemento de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el segundo canal de entrada (52) se estrecha en el espacio interior (61) del elemento de conexión (60) .

3. Elemento de mezclado de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, en donde el segundo canal de entrada (52) en el espacio interior (61) del elemento de conexión (60) se extiende desde el lado de entrada (75) hacia un lado de salida (76) , en donde el segundo canal de entrada (52) presenta un diámetro interior que decrece de manera continua desde el lado de entrada (65) hasta el lado de salida (76) .

4. Elemento de mezclado de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en donde directamente a

continuación de la abertura de salida (55, 56) la relación de superficie de sección transversal de las secciones 35 transversales disponibles para los componentes en este lugar asciende a por lo menos 5:1.

5. Elemento de mezclado de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en donde la relación de las superficies de sección transversal de las aberturas de entrada es por lo menos 5:1.

6. Elemento de mezclado de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en donde la superficie de sección transversal de la abertura de entrada con respecto a la superficie de sección transversal a continuación de la abertura de salida (55) para por lo menos uno de los componentes aumenta en por lo menos el doble.

7. Elemento de mezclado de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en donde el primer cuerpo de

montaje (1) presenta un primer elemento de pared (2) que se extiende en dirección del eje longitudinal (10) y presenta una primera pared lateral (3) y una segunda pared lateral (4) que está dispuesta de manera opuesta a la primera pared lateral (3) , en donde el primer elemento de pared (2) forma el elemento de conexión (60) .

8. Elemento de mezclado de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en donde un elemento de desvío (11) está dispuesto de manera adyacente al primer elemento de pared (2) y el elemento de desvío (11) presenta una superficie de desvío que se extiende en dirección transversal al primer elemento de pared (2) en ambos lados del elemento de pared (2) , en donde una primera abertura (12) está prevista en la superficie de desvío en el lado que está orientado hacia la primera pared lateral (3) del primer elemento de pared (2) , en donde de manera adyacente a la primera abertura (12) están dispuestos un segundo y un tercer elemento de pared (8, 9) , en donde los segundos y

terceros elementos de pared (8, 9) se extienden en dirección del eje longitudinal (10) y presentan, cada uno, una pared interior (81, 91) y una pared exterior (82, 92) que se extienden esencialmente en dirección del eje longitudinal

(10) y cada una de las paredes interiores (81, 91) y las paredes exteriores (82, 92) forman un ángulo entre 20 º y 160 º con respecto a la primera o segunda pared lateral (3, 4) el primer elemento de pared (2) , en donde la primera abertura (12) está dispuesta entre las paredes interiores (81, 91) de los segundos y terceros elementos de pared (8, 9) y una segunda abertura (13, 14) está dispuesta por fuera del segundo o tercer elemento de pared (8, 9) , en donde la segunda abertura (13, 14) está prevista en la superficie de desvío en el lado que está orientado hacia la segunda pared lateral (4) del primer elemento de pared (2) , en donde al segundo y tercer elemento de pared (8, 9) se conecta un primer elemento de pared (102) de un segundo cuerpo de montaje (101) .

9. Elemento de mezclado de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en donde el segundo cuerpo de montaje (101) presenta el primer elemento de pared (102) que se extiende en dirección del eje longitudinal (10) y

presenta una primera pared lateral (103) y una segunda pared lateral (104) que está dispuesta de manera opuesta a la primera pared lateral (103) , en donde un elemento de desvío (111) está dispuesto de manera adyacente al primer elemento de pared (102) y el elemento de desvío (111) presenta una superficie de desvío que se extiende en dirección transversal al elemento de pared (102) en ambos lados del elemento de pared (102) , en donde una 5 primera abertura (112) está prevista en la superficie de desvío en el lado que está orientado hacia la segunda pared lateral (104) del elemento de pared (102) , en donde de manera adyacente a la primera abertura (112) está dispuesto un segundo y un tercer elemento de pared (108, 109) , en donde los segundos y terceros elementos de pared (108, 109) se extienden en dirección del eje longitudinal (10) y presentan, cada uno, una pared interior (181, 191) y una pared exterior (182, 192) que se extienden esencialmente en dirección del eje longitudinal (10) y cada una de las 10 paredes interiores (181, 191) y las paredes exteriores (182, 192) forman un ángulo entre 20 º y 160 º con respecto a la primera o segunda pared lateral (103, 104) del primer elemento de pared (102) , en donde la primera abertura (112) está dispuesta entre las paredes interiores (181, 191) de los segundos y terceros elementos de pared (109, 109) y una segunda abertura (113, 114) está dispuesta por fuera de una de las paredes exteriores (182, 192) del segundo o tercer elemento de pared (108, 109) , en donde la segunda abertura (113, 114) está prevista en la superficie de desvío en el lado que está orientado hacia la segunda pared lateral (104) del primer elemento de pared (102) , en donde el segundo cuerpo de montaje (101) que contiene el primer elemento de pared (102) , el elemento de desvío (111) y el segundo y el tercer elemento de pared (108, 109) está dispuesto de manera girada alrededor del eje longitudinal (10) en un ángulo de 10 º a 180 º inclusive en relación con el primer cuerpo de montaje (1) .

10. Elemento de mezclado de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en donde más de cinco cuerpos de montaje están interconectados por medio de un elemento de travesaño en común (15, 16, 17, 18) .

11. Mezclador estático que contiene un elemento de mezclado (100) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores y un alojamiento mezclador (99) que rodea al elemento de mezclado. 25

12. Cartucho de componentes múltiples que presenta dos salidas de cartucho para la incorporación y la conexión sellada a prueba de fluido de la salida de cartucho correspondiente con las aberturas de entrada (53, 54) de un elemento de mezclado (100) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores 1 a 10 y un elemento de sujeción (98) para la incorporación a prueba de pérdidas del alojamiento mezclador (99) . 30

13. Cartucho de componentes múltiples de acuerdo con la reivindicación 12 para componentes que son miscibles en la relación de 2:1 a 20:1 inclusive, en particular de 4:1 a 10:1 inclusive.

14. Uso de un elemento de mezclado de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores 1 a 10 para mezclar 35 componentes fluidos.

15. Uso de un elemento de mezclado de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 10 para mezclar sustancias adhesivas de componentes múltiples, masas de sellado o masas de moldeo dental.