静态混合器、成套部件以及所述静态混合器的用途的制作方法

本发明涉及用于混合两种成分材料的静态混合器、包括静态混合器的成套部件以及静态混合器的用途。

背景技术：

对于许多应用，将两成分材料储存在筒的两个独立隔室中，并且当经过附接到筒出口的静态混合器分配筒的内容物时将这些成分混合。在混合之后，这些成分通常彼此进行化学反应。这种材料用作例如用于密封接合部的粘合剂，用作结构中的化学锚固件或用作牙科部门中的印模材料。

例如，在专利ep0815929b1和ep2548634b1中描述了这种静态混合器。

ep0815929b1公开了一种静态混合器，该静态混合器具有混合器壳体和包括若干混合元件的混合插入件。为了提高机械稳定性，在一些实施例中由两个相对的平行板将这些混合元件相互连接。这些板定位为在组装状态中与混合器壳体直接相邻。

ep2548634b1公开了一种静态混合器，该静态混合物具有混合器壳体和包括若干混合元件的混合插入件。通过由定位为在组装状态中与混合器壳体直接相邻的四个周边网板将这些混合元件相互连接而使这些混合元件稳定化。

取决于要被混合的材料和/或环境条件（如温度），这些现有技术的静态混合器具有如下缺点：它们会呈现混合质量中的特定的不足。具体地，人们常常在被分配材料的微球（bead）中观察到未经混合材料的条纹（streak）。

技术实现要素：

本发明的一个目的是克服现有技术静态混合器的混合质量中的不足，例如条纹的存在。

本发明的另一个目的是提供一种用于分配和混合两种成分材料的成套部件，该成套部件克服了现有技术套件的混合质量中的不足，例如条纹的存在。

本发明的又一个目的是提供一种用于分配和混合两种成分材料的方法，该方法克服了现有技术套件的混合质量中的不足，例如条纹的存在。

第一个目的利用具有权利要求1的特征的静态混合器来达到。

具体地，本发明的静态混合器适用于将至少两种成分混合在一起，并且包括：混合器壳体；被至少部分地布置在混合器壳体中的混合插入件，并且其中混合插入件包括由至少一个周边网板（web）连接的多个混合元件。周边应表示网板定位为在组装状态中与混合器壳体相邻。

本发明的静态混合器与现有技术（如ep0815929b1和ep2548634b1）的不同之处在于以下特征：在混合器壳体与周边网板之间的通道被密封装置阻塞。

根据本发明的密封装置应是确保在壳体与混合插入件之间材料的任何不希望流动被阻碍或者至少被实质减少的任何装置。这种不希望流动会发展，因为壳体和混合插入件的尺寸通常被选择成使得出于组装原因而在混合插入件与混合器壳体之间存在大约0.05mm至0.2mm的小间隙。此外，此间隙由于制造公差而可能更宽，或者在操作期间由于由被分配材料的压力导致的混合器壳体的径向扩张而发展。在静态混合器入口侧上的一些未经混合或混合不足的材料会进入此间隙，并且在现有技术的静态混合器中此未经混合或混合不足的材料会在不经历任何进一步混合的情况下一路地传送至静态混合器的出口。在本发明中，通过减少或完全地阻塞混合不足的材料的这些流动，能够提高总体混合质量。

在此连接中，应当指出的是根据该实施例，将混合插入件至少部分地设置在壳体装置内并且将混合插入件的至少一个混合元件布置在混合器壳体内以及例如混合插入件的各部件可以突出混合器壳体外。然而，优选的是将所有混合元件布置在混合器壳体内。

壳体可以是注射成型的和/或尺寸稳定的。这里，尺寸稳定的可以指刚性部件，尤其是具有大于挠性箔的刚度。代替注射成型，壳体也可以是3d打印的部件。

优选地，在一个实施例中，密封装置是在混合器壳体内侧上的突起部。这种突起部易于制造，例如通过强制脱模，如果混合插入件通过树脂的注射成型而制作。

在另一个优选实施例中，密封装置是在周边网板外侧上的突起部。这种突起部易于制造，尤其是如果混合插入件通过树脂的注射成型而制作。有利地，在周边网板外侧上的这种突起部具有三角形形状，因为这提高密封性能。

在另一个优选实施例中，密封装置具有至少5:1的长度与宽度的比值。这种密封装置具有较高程度的挠性并且需要时可以弯曲，例如当插入到混合器壳体中时。更优选地，宽度小于1mm，甚至更优选地小于0.2mm，以确保甚至更好的挠性。

在又一个优选实施例中，密封装置是挠性的并且当混合插入件处于其在混合器壳体中的组装位置时偏转达大于45度。这确保非常有效的密封。此外，这种挠性密封装置可以容易地针对由于制造公差造成的单独部件的任何尺寸变化而进行校正。

在再一个优选实施例中，密封装置以相对于混合器轴线大于60度的角度取向。更优选地，密封装置大致垂直于混合器轴线。因此，平行于混合器轴线的流动被有效地阻塞。

在又一个优选实施例中，密封装置以相对于混合器轴线的小于30度的角度取向。更优选地，密封装置大致平行于混合器轴线。这有助于阻塞在非轴向方向上的任何流动并最终阻碍材料进入在混合插入件与壳体之间的间隙。

在又一个实施例中，密封装置位于一组混合元件的中间部段中。中间部段表示开始于该组混合元件的总长度的25%并终止于该组混合元件的总长度的75%的部段。一组混合元件应表示所有混合元件的全体，无论它们是否被周边网板连接。位于中间部段中表示密封装置的至少一部分在中间部段内。优选地，整个密封装置位于中间部段内。一组混合元件应表示所有混合元件的全体，无论它们是否被周边网板连接。一组混合元件不应包括任何附加结构，如混合器头部。由于以下原因，此位置是有利的。由于密封装置，进入在密封装置入口侧上的间隙的任何材料都被推出该间隙外，并且加入到规则流中。如果密封装置定位为过远地向着静态混合器的出口侧，即远于例如总长度的75%，则存在未经混合材料会靠近出口区域传送并且（在密封装置的位置处加入到规则流之后）剩余的与出口的距离会不足以将此未经混合材料适当地与材料的主流有效地混合的风险。此外，在任何密封装置的右下游，主流的材料将新进入该间隙。如果密封装置定位为太靠近入口，即小于例如总长度的25%，则存在规则流中的材料仍然未被充分混合的风险。因此，混合不足的材料会在该间隙中一路地传送至出口。

在另一个优选实施例中，静态混合器包括多个密封装置，使得平行于混合器轴线且位于混合器壳体与周边网板之间的所有平直流路径被密封装置中的至少一个阻塞。这确保未经混合材料的连续流线不会经过该间隙平直地朝向出口传送。

在另一个优选实施例中，混合器壳体具有大致矩形的横截面，并且混合插入件的周边网板基本上是两个侧向板并且这两个板包括至少一个密封装置。就这种类型的静态混合器而言，密封装置是非常有效的。

在另一个优选实施例中，混合插入件包括四个周边网板，并且所述四个周边网板的每个网板包括至少一个密封装置。另外，就这种类型的混合器而言，密封装置是非常有效的。

本发明的第二个目的由包括本发明的静态混合器、适合于连接到所述静态混合器且用于经过静态混合器分配两种成分由此混合所述成分的两成分筒、和任选的分配枪的成套部件而达到。这具有提高被分配材料的混合质量的优点。

在成套部件的一个优选实施例中，两成分筒填充有待分配的材料，特别是填充有牙科印模材料、牙冠和牙桥材料、化学锚固材料、密封材料或工业粘合剂。这具有提高被分配材料的混合质量的优点。

在另一个实施例中，本发明的静态混合器用于混合两种成分材料，特别是牙科印模材料、牙冠和牙桥材料、化学锚固材料或工业粘合剂。

本发明的第三个目的通过用于混合两种成分材的本发明的静态混合器的用途而达到。

附图说明

在下面附图的描述中对本发明的其它实施例进行描述。下面通过各实施例并参照附图来详细地说明本发明，在附图中：

图1示出了现有技术的静态混合器。

图2示出了现有技术的混合插入件。

图3a、图3b、图3c示出了现有技术的混合元件的替代几何形状。

图4示出了现有技术的图1的横截面图。

图5示出了被部分地插入混合器壳体中的本发明的示意性混合元件。

图6示出了本发明的密封装置的一些几何形状的横截面。

图7示出了本发明的密封装置的另一个实施例的横截面。

图8示出了在本发明的一个实施例中的密封装置的位置。

图9示出了在本发明的另一个实施例中的密封装置的位置。

图10示出了在本发明的又一个实施例中的密封装置的位置。

图11示出了在本发明的又一个实施例中的密封装置的位置。

图12示出了密封装置相对于一组混合元件的总长度的位置。

在下面，相同的附图标记将用于具有相同或等效功能的部件。关于部件方向的任何陈述是指相对于附图中所示的位置，当然可以在实际应用位置中自然变化。

具体实施方式

图1示出了从现有技术文件ep2548634b1中获知的静态混合器10的截面侧视图。此静态混合器10以纵向混合器轴线14为特征，并且包括混合器壳体11、混合插入件12以及用于将混合器入口16附接到合适的两部件筒的连接元件13。混合插入件12包括混合器头部21，该头部是以联接到匹配的筒出口的通路26a、26b为特征。通路26a、26b将两种材料引导至其中将这两种材料混合在一起的一组混合元件40。在通过一组混合元件之后，经混合材料被分配经过混合器出口15。一组混合元件40包括大量的由周边网板22相互连接的单独混合元件20。混合插入件12和混合器头部的部分被布置在混合器壳体11内。

图2以三维视图示出了图1的现有技术混合插入件12。混合元件20基本上由各种挡板组成，具体地是分割挡板23、偏转挡板24和会合挡板25。分割挡板23将接近的材料流分离成两个支流。偏转挡板24使这些支流偏转并因此重新布置。随后，在已过会合挡板25之后使各支流再次会合。此混合过程的更多细节描述于文件ep2548634b1还有ep0815929b1中。

图3a至图3c示出了从现有技术文件ep2548634b1和ep0815929b1中获知的各种混合几何形状。所有的混合几何形状采用将材料流分割为支流，使支流偏转并重新布置，并且使支流再次会合的基本混合原理。另外，这些混合几何形状与由周边网板22相互连接的混合元件20共享共同的特征。在图3a和图3b中，周边网板22是大致平行的板。在图3a的实例中，所述板在混合元件20的全部侧向尺寸上延伸。在图3b的实例中，所述板在侧向上远小于混合元件20。在图3c的实例中，由具有杆或棒形状的四个周边网板22将各混合元件相互连接。图3a的混合几何形状用在大体为方形横截面的混合器壳体中。取决于偏转挡板24的切角28的实际尺寸和形状，图3b的混合几何形状也可用在大致为方形横截面或者八边形横截面的混合器壳体中。图3c的混合几何形状用在大致圆形横截面的混合器壳体中。图3a中的混合元件也以分割挡板23为特征，尽管这些混合元件在此特定视图中无法看到。

图4示出了沿平面a-a的图1的现有技术静态混合器10的横截面。周边网板22与混合器壳体11相邻。在每个周边网板22与混合器壳体11之间存在着小但仍然可注意到的间隙18。此间隙18对于使得将混合插入件12组装到混合器壳体11中成为可能而言是必需的。在目前市场上的产品中，此间隙18在0.05mm至0.2mm的范围内。由于因制造变化造成的混合器壳体11与混合插入件12的尺寸差，间隙18的宽度会变化。此外，混合插入件12可在混合器壳体11内侧略微地倾斜或弯曲。在由经过的粘性材料施加在挡板23、24、25上的力的作用下，可越来越倾斜或弯曲。间隙18延伸贯穿整组相互连接的混合元件40并且允许材料绕过混合过程而直接地流动到混合器出口15。未经混合材料的这种流动常常作为在被分配材料的微球中的变色条纹被看到。

图5示出了被部分地插入混合器壳体11中的根据本发明的混合插入件12的示意性横截面侧视图。仅用交叉线示意性地标示混合元件20。网板22是类似于图3a的平行板，并且仅在它们的横截面中看见。网板22在垂直于截面的平面中延伸。在周边网板22与混合器壳体11之间存在间隙18，为了清楚起见将其宽度放大。为了停止或至少减少未经混合材料经过间隙18的流动，将密封装置30置于合适的位置。这些密封装置30可位于周边网板22的外侧上或位于混合器壳体11的内侧上或者同时位于这两个位置。密封装置30可具有多种形状，如后面更详细地描述。当将混合插入件12在方向50上插入混合器壳体11中时，一些密封装置可在方向31上弯曲。

混合元件20可具有适合于混合粘性材料的任何形状。该组混合元件40可以是一系列实际上相同的混合元件，可包括镜像的或旋转的混合元件，可包括用于局部地操纵流型的经修改的混合元件，或者可包括具有完全不同混合行为的各种混合元件。另外，周边网板22可在形状和尺寸上发生变化。周边网板22也可不在该组混合元件40的全长上延伸。

图6示出了具有不同横截面的密封装置30a、30b、30c、30d、30e的周边网板22的放大视图。密封装置可具有三角形形状30a、30b、30c、矩形形状30d或者任意合适的大致圆整形状，如大致半圆形的形状30e。朝向从网板22的表面突出的端部变窄的形状具有仅与狭窄区域接触因此提供较大的力和良好密封性能的优点，这将特别涉及密封装置30a、30b、30c并且在较小的程度上也涉及密封装置30e。

当在它们的横截面中观看时，密封装置30以前侧36和后侧38为特征。密封装置30的前侧36是位于更加朝向插入50方向的一侧。因为混合插入件12通常从混合器入口16的一侧插入，所以这意味着前侧就是定位为更靠近混合器出口15的一侧。有利的是，所述前侧36处于相对于网板22表面小于90度的角度37处，因为这便于将混合插入件12组装到混合器壳体11中。可仅将一些混合插入件12在一个方向上插入混合器壳体11中，例如因为混合器头部21附接到该组混合元件40。然而，一些混合插入件12仅由一组混合元件40组成，并且可在两个方向上插入混合器壳体11中。就可在两个方向上被插入的这种混合插入件12而言，有利的是密封装置的两侧36和38都处于相对于网板22表面小于90度的角度37处。

尽管图6的密封装置30a至30e被图示为位于混合插入件12的外侧上，但它们也可位于混合器壳体11的内侧上。在这种情况下，如上所述的相同一般考虑保持不变。有利的是，形状朝向端部而变窄，这具有仅与狭窄区域接触因此提供较大的力和良好密封性能的优点。也有利的是，将混合插入件12插入的密封装置30的一侧处于小于90度的角度37处。通常但不必要的是，这将是更靠近混合入口16的一侧。

具有大致圆整形状30e的密封装置是尤其有利的，如果其所附接到的部件（混合插入件12或者壳体11）是注射成型的塑料部件并且此特征是强制脱模的。如果密封装置30（优选地30e）位于混合器壳体11的内侧上，这将会特别适用的，因为强制脱模是制造在混合器壳体11内侧上的突出密封装置30的最简单且最廉价的方式。壳体11可以是尺寸稳定和/或刚性的部件。壳体11也可以是3d打印的。

图7示出了根据本发明的密封装置30f的替代形状。其特征在于，其具有长度35和宽度34，由此长度35远大于宽度34。优选地，长度35大于宽度34的五倍，更优选地长度35大于宽度34的十倍。这种细长形状对于它们的密封性能而言是特别有效的。尽管图7仅示出了横截面的矩形形状，但根据本发明密封装置具有任意横截面，假设其长度35大于宽度34的五倍，更优选地长度35大于宽度34的十倍。具体地，这种密封装置可以具有三角形的横截面。甚至更优选的是长度35大于在混合器壳体11与周边网板22之间间隙18的宽度19。结合合适的挠性，当把混合插入件12插入混合器壳体11中时，密封装置30f在方向50上弯曲到形状30f'，该形状30f'有改善的密封性能。利用用于此应用的所有常用聚合物树脂，所需的挠性并不是问题，像如，例如聚丙烯（pp）、聚乙烯（pe）、聚对苯二甲酸丁二醇酯（pbt），甚至利用相当刚性的环烯烃共聚物（coc）其也能够实现。如果宽度34小于0.5mm、更优选地宽度小于0.3mm，则特别实现了良好的挠性。

密封装置30f也可以在混合器壳体11的内侧上。但它优选的是在周边网板22d的外侧上（如图7中所示），因为此替代方案更易于制造。此外，如果将混合插入件12从混合器入口16的一侧插入，那么在混合器壳体11内侧上的密封装置30f在不同的方向上弯曲。形状30f'是优选的，因为在混合器出口15的方向上的任何材料流动朝向混合器壳体11推动密封装置30f'，由此提高密封性能。

图8示出了具有本发明密封装置30的各种替代实施例的一组混合元件40的三维局部视图。优选地，密封装置30处于相对于平行于混合器轴线14且在周边网板22的平面中的直线大于60度的角度33处。这种密封装置更有效地阻塞混合不足的材料的流动。更优选的是大致90度的角度33，这可甚至更有效地阻塞混合不足的材料的流动。

密封装置30可在周边网板22的全部宽度29上延伸，或者仅在周边网板22的部分上延伸。在大致全部宽度上的延伸是优选的，因为这最有效地阻塞混合不足的材料的流动。在本发明的另一个实施例中，密封装置不在周边网板22的全部宽度29上延伸。在这种情况下，优选的是存在多个密封装置30，这些密封装置每一个在全部宽度29的子范围上延伸。优选地，该多个密封装置30被布置成使得在混合器壳体11与周边网板22之间的间隙区域18中不存在平行于混合器轴线14的平直路径。

在另一个实施例中，图8中所示的密封装置也可位于混合器壳体11的内侧上。

图9示出了具有本发明密封装置30的各种替代实施例的一组混合元件40的三维局部视图。代替在轴向方向上阻塞混合不足的材料的流动，根据此实施例的密封装置的作用是阻塞或者至少阻碍混合不足的材料进入间隙18。优选地，密封装置30处于相对于平行于混合器轴线14且在周边网板22的平面中的直线小于30度的角度33处。这种密封装置更有效地阻碍混合不足的材料进入间隙18的流动。更优选的是大致为零度的角度33，这甚至更有效地阻碍混合不足的材料的流动进入。此外，更优选的是靠近周边网板22的边缘27的位置，最优选的是与最近的边缘27离开不大于1mm的位置。密封装置30的位置越靠近各自的边缘，越可以有效地阻塞混合不足的材料进入在混合器壳体与周边网板22之间的间隙18。

在此实施例中，密封装置30优选地在该组混合元件40的所有混合元件20的长度上延伸。然而，密封装置30也可仅在所有混合元件20的子组上延伸。优选的是，仅覆盖混合元件20的子组的密封装置20定位为朝向混合器入口16，以防止混合不足的材料进入间隙18。在另一个实施例中，存在多个密封装置30，其中每个密封装置30不在该组混合元件40的全部长度的上延伸，但其共同地覆盖该组混合元件40的所有混合元件20。

在另一个实施例中，图9中所示的密封装置也可位于混合器壳体11的内侧上。优选地，在壳体内侧上的密封装置30平行于混合器轴线14，因为这使得在通过注射成型制造混合器壳体11时容易脱模。

图10示出了本发明的一个替代实施例。该图举例说明了用于不同几何形状的混合元件20的密封装置30的位置。任何的前述实施例也可与该几何形状的混合元件20一起使用。

图11示出了本发明的又一个实施例。该图举例说明了用于一个不同几何形状的混合元件20的密封装置30的位置。任何的前述实施例也可与该几何形状的混合元件20一起使用。该几何形状的混合元件20包括四个相互连接的周边网板22。

图12示出了具有总长度41的该组混合元件40的混合插入件12。该组混合元件可以分为三个部段，即开始部段42、中间部段43和端部部段44。开始部段42应开始于总长度41的0%处，即最靠近混合器入口16的混合元件20。开始部段应终止于总长度41的25%处。中间部段43应从总长度41的25%延伸至总长度41的75%。端部部段44应从总长度41的75%延伸至总长度41的100%，即最靠近混合器出口15的最后的混合元件20。

具体地，就相对于平行于混合器轴线14且在周边网板22的平面中的直线处在大于60度的角度处的任何密封装置而言，尤其是就处在大致90度的角度处的密封装置而言，优选的是这些密封装置位于中间部段43中。如果这些密封装置将定位为太靠近混合器入口16，如在开始部段42中，这将会允许已仅通过非常少的混合元件20的材料进入在密封装置30的右后方的间隙18。这种材料仅仅是混合不足的并且可以未受阻碍地朝向混合器出口15传送。相反地，如果这些密封装置将定位为太靠近混合器出口15，如在端部部段44中，将会允许未经混合材料从混合器入口16传送至靠近混合器出口15的区域，并且仅有较少的混合元件20剩下以混合未经混合的材料。优选地避免这两种情况。

垂直于混合器轴线14的密封装置的此优选位置仍然也适用于位于混合器壳体11内侧上的任何密封装置。

一般来说，显而易见的是，对密封装置的尺寸，特别是密封装置30的任何长度35进行选择，使得结合混合器壳体11和具有周边网板22的混合器插入件12从而使实际的密封发生。在本申请中密封表示任何材料流动的完全阻塞或者这种材料流动的至少实质性的阻碍。实现这点的一个可行方式可以是对混合器插入件12以及位于混合器插入件12上的任何密封装置30的外直径进行选择，使得该外直径等于或大于混合器壳体11的内直径。可替代地，就位于混合器壳体11内侧上的密封装置30而言，混合器插入件12的外直径应当等于或小于混合器壳体11的内直径，该混合器壳体11包括位于混合器壳体内侧上的这种密封装置30。

应当指出的是，只要在技术上可行，便可将任何前述实施例与任何其它实施例相结合。

附图标记的列表

10静态混合器

11混合器壳体

12混合插入件

13连接元件

14混合器轴线

15混合器出口

16混合器入口

18间隙

19间隙的宽度

20混合元件

21混合器头部

22周边网板

23分割挡板

24偏转挡板

25会合挡板

26a、26b通路

27周边网板的边缘

28偏转挡板的角

29周边网板的宽度

30密封装置

30a、30b、30c、30d、30e、30f密封装置的各种实施例

31密封装置的偏转

33密封装置相对于平行于混合器轴线的直线的角度

34密封装置的宽度

35密封装置的长度

36密封装置的前侧

37前侧的角度

40一组混合元件

41混合部段的长度

42混合元件的开始部段

43混合元件的中间部段

44混合元件的端部部段

50插入的方向。