MISCHVORRICHTUNG ZUR HERSTELLUNG EINER MISCHUNG AUS MINDESTENS DREI KOMPONENTEN

Beschreibung

TECHNISCHES GEBIET

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Mischvorrichtung, eine mit einer solchen Mischvorrichtung ausgestattete Austragsvorrichtung, sowie ein Verfahren zur Herstellung einer Mischung fliesslahiger Komponenten.

STAND DER TECHNIK

[0002] In einer Vielzahl von Anwendungen stellt sich die Aufgabe, eine Mischung aus mehreren fliessiahigen Komponenten in einem vorgegebenen Mischverhältnis herzustellen und auszutragen. Ein Beispiel ist die Herstellung eines Klebemittels für technische oder medizinische Anwendungen, z.B. eines Epoxidharzklebers oder eines medizinischen Klebers auf Fibrinbasis, aus zwei oder mehr Komponenten. Ein anderes Beispiel ist die Herstellung eines Knochenzements aus mehreren Komponenten. Bei derartigen Systemen kann die Aushärtzeit sehr kurz sein, und das Produkt muss daher unmittelbar nach dem Mischen ausgetragen werden.

[0003] Aus dem Stand der Technik sind hierzu Austragsvorrichtungen bekannt, bei denen zwei zu mischende Komponenten in einer Doppelspritze mit zwei Spritzenbehältern, zwei Auslässen und zwei miteinander verbundenen Spritzenkolben gelagert sind oder kurz vor der Applikation in eine solche Doppelspritze eingesaugt werden. Auf die Doppelspritze wird dann eine Mischvorrichtung mit zwei Einlasskanälen aufgesetzt, die an die Auslässe der Doppelspritze anschliessen. Die Einlasskanäle münden in einen Mischkanal, in dem sich ein statisches Mischelement, meist in Form einer Mischwendel mit helikal angeordneten Mischblättern, befindet. Wenn nun die miteinander verbundenen Spritzenkolben in die Doppelspritze eingeschoben werden, werden die beiden Komponenten aus den Spritzenbehältern in die Mischvorrichtung geleitet, wo sie miteinander vermischt und unmittelbar anschliessend ausgetragen werden. Eine derartige Austragsvorrichtung ist z.B. aus der WO 2006/005205 bekannt.

[0004] Die GB 1 423 933 offenbart eine Mischvorrichtung für industrielle Anwendungen, bei der die Mischwirkung für zwei zu mischende Komponenten verbessert wird, indem jeweils zwei Mischkanäle mit darin angeordneten Mischelementen paarweise parallel geführt sind. Die Auslässe der beiden Mischkanäle werden in einer Kammer zusammengeführt. Diese Kammer mündet in wiederum zwei parallel geführten Mischkanäle, die bezüglich der Strömungsrichtung um 90° versetzt zu den vorherigen beiden Mischkanälen angeordnet sind. Diese Anordnung wird mehrmals wiederholt.

[0005] Weitere Mischvorrichtungen sind in FR-A-2416 718 und DE 92 07 048V beschrieben,

[0006] In gewissen Anwendungen kann es jedoch nötig sein, nicht nur zwei, sondern drei oder mehr Komponenten zu mischen und unmittelbar anschliessend auszutragen.

DARSTELLUNG DER ERFINDUNG

[0007] Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Mischvorrichtung anzugeben, die das Herstellen und anschliessende Austragen einer Mischung aus mindestens drei Komponenten ermöglicht.

[0008] Diese Aufgabe wird durch eine Mischvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

[0009] Es wird also vorgeschlagen, den Mischvorgang sequentiell oder seriell durchzuführen, indem zunächst die ersten zwei Komponenten gemischt werden und anschliessend weitere Komponenten (die gegebenenfalls selbst wieder eine Mischung sein können) zugemischt werden. Dazu wird eine durchströmbare Mischvorrichtung zur Herstellung einer Mischung fliessfähiger Komponenten angegeben, welche aufweist:

• mindestens einen ersten und einen zweiten Einlasskanal für die zu mischenden Komponenten;
• einen Auslasskanal für die daraus herzustellende Mischung; sowie
• einen in Strömungsrichtung zwischen den Einlasskanälen und dem Auslasskanal angeordneten ersten Mischkanal mit mindestens einem darin angeordneten Mischelement, wobei der erste und der zweite Einlasskanal direkt oder indirekt in den ersten Mischkanal münden;

• einen in Strömungsrichtung zwischen dem ersten Mischkanal und dem Auslasskanal angeordneten zweiten Mischkanal mit mindestens einem darin angeordneten Mischelement, wobei der erste Mischkanal direkt oder indirekt in den zweiten Mischkanal mündet, und
• mindestens einen dritten Einlasskanal, der direkt oder indirekt in den zweiten Mischkanal mündet.

[0010] Der zweite Mischkanal mündet dann direkt oder indirekt in den Auslasskanal der Mischvorrichtung.

[0011] In anderen Worten wird also eine durchströmbare Mischvorrichtung angegeben, die in Strömungsrichtung gesehen mindestens zwei einander nachgeschaltete Durchlaufmischer aufweist. Dem ersten Durchlaufinischer werden mindestens zwei Komponenten zugeführt, die in diesem Durchlaufmischer vermischt werden. Danach wird dem entstandenen Zwischenprodukt im zweiten Durchlaufmischer mindestens eine weitere Komponente (die selbst auch ein Zwischenprodukt sein kann) zugemischt Die Begriffe "direkt" und "indirekt" sollen wie folgt verstanden werden. Ein Kanal mündet "direkt" in einen anderen Kanal, wenn sich zwischen diesen Kanälen kein weiterer Mischer befindet Ein Kanal mündet "indirekt" in einen anderen Kanal, wenn sich zwischen den Kanälen ein weiterer Mischer befindet, und insbesondere, falls in dem weiteren Mischer noch weitere Komponenten zugemischt werden.

[0012] Die Komponenten sollen allgemein fliessfähig sein. Das schliesst flüssige, viskose und pulverförmige, gegebenenfalls auch gasförmige Komponenten ein. Die Komponenten können alle unterschiedlich sein, es können aber auch zwei oder mehr Komponenten identisch sein. Insbesondere ist es denkbar, dass die durch den zweiten und dritten Einlasskanal zugeführten Komponenten identisch sind, so dass zwischen dem ersten und dem zweiten Mischer lediglich das Mischungsverhältnis verändert wird. In diesem Fall kann der dritte Einlasskanal vom zweiten Einlasskanal abzweigen.

[0013] Mindestens der erste und der zweite Einlasskanal, bevorzugt auch der dritte Einlasskanal, weisen vorzugsweise jeweils ein Anschlusselement für einen Behälter auf. Dieses kann auf eine beliebige bekannte Weise, z.B. als männlicher oder weiblicher Luer-Anschluss, ausgebildet sein. Es ist auch denkbar, ein gemeinsames Anschlusselement für alle drei oder mehr Kanäle auszubilden. In diesem Fall weist jeder Einlasskanal einen Anschlussbereich auf, der für den Anschluss an einen Behälter ausgebildet ist. Um das Anschliessen zu erleichtern, können mindestens der erste und der zweite Einlasskanal, bevorzugt auch der dritte Einlasskanal, im Bereich der Anschlusselemente parallel zueinander verlaufen. Der erste, zweite und dritte Einlasskanal können dabei im Bereich der Anschlusselemente im Wesentlichen in einer gemeinsamen Ebene angeordnet sein, können aber auch z.B. ein Dreieck bilden. Die Anschlüsse können kodiert sein, d.h. unterschiedlich ausgestaltet sein, so dass mit jedem Anschluss nur ein entsprechender komplementärer Anschluss eines passenden Behälters verbunden werden kann, oder so ausgebildet und angeordnet sein, dass die Mischvorrichtung nur in einer ganz bestimmten Position mit einer passenden Behälteranordnung verbindbar ist.

[0014] Die Mischelemente in den Mischkanälen können beliebige statische oder dynamische Mischelemente sein, wie sie an sich bekannt sind. In einer bevorzugten Ausgestaltung sind das erste und/oder zweite Mischelement statische Mischelemente. Derartige Mischelemente sind seit langem bekannt. Sie können z.B. eine Wendel mit mehreren daran angeordneten helikalen Blättern oder Klingen umfassen.

[0015] In einer besonderen Ausgestaltung umfasst die Mischvorrichtung ausserdem einen dritten Mischkanal mit mindestens einem darin angeordneten Mischelement sowie einen vierten Einlasskanal. Der dritte Einlasskanal und der vierte Einlasskanal münden dann in den dritten Mischkanal, und der dritte Mischkanal mündet direkt oder indirekt in den zweiten Mischkanal.

[0016] Die Erfindung bezieht sich ausserdem auf eine Austragsvorrichtung, die eine Mischvorrichtung der vorstehend beschriebenen Art umfasst. Die Austragsvorrichtung umfasst ausserdem wenigstens einen ersten und einen zweiten Behälter, wobei jeder Behälter einen Behälterauslass aufweist, und wobei der Behälterauslass des ersten Behälters mit dem ersten Einlasskanal und der Behälterauslass des zweiten Behälters mit dem zweiten Einlasskanal verbindbar ist. Vorzugsweise ist ausserdem ein dritter Behälter mit einem Behälterauslass vorhanden, wobei dieser Behälterauslass mit dem dritten Einlasskanal verbindbar ist. Dabei können beliebige Behälter zum Einsatz kommen, z.B. Spritzen, Karpulen (d.h. Behälter mir zylindrischen Wandbereich, die an einem Ende durch ein Septum und an dem anderen Ende durch einen verschiebbaren Kolben verschlossen sind), Beutel, Tuben usw. Die Behälter können in einer gemeinsamen Kartusche untergebracht oder anderweitig miteinander verbunden sein und eine einzige Behältereinheit bilden. Die Behältereinheit ist dann als Ganze mit der Mischvorrichtung verbindbar ausgestaltet.

[0017] Dazu weisen die Einlasskanäle der Mischvorrichtung und die Behälterauslässe der Behälter vorzugsweise zueinander korrespondierende Anschlusselemente oder Anschlussbereiche auf, die so ausgebildet und/oder so angeordnet sind, dass der Behälterauslass des ersten Behälters nur mit dem ersten Einlasskanal verbindbar ist und dass der Behälterauslass des zweiten Behälters nur mit dem zweiten Einlasskanal verbindbar ist.

[0018] Die Austragsvorrichtung weist ausserdem bevorzugt mindestens ein Austragselement auf, um die Komponenten aus den Behältern auszutragen und durch die Behälterauslässe abzugeben. Das Austragselement ist dann üblicherweise manuell betätigbar. Falls die Behälter z.B. spritzen- oder karpulenförmig ausgebildet sind, handelt es hierbei z.B. um jeweils eine Kolbenstange für jeden Behälter. Falls die Behälter dagegen z.B. beutel- oder tubenförmig sind, können die Austragselemente auch völlig andere Formen annehmen. Sofern mehrere Austragselemente vorhanden sind, sind diese vorzugsweise mit einem gemeinsamen Betätigungselement verbunden, um durch eine manuelle Betätigung des Betätigungselements eine simultane Abgabe der Komponenten aus den Behältern zu ermöglichen.

[0019] In einer einfachen Ausgestaltung ist jeder der Behälter spritzenförmig mit einem Spritzenkörper mit zylindrischem Wandbereich und einem im Spritzenkörper verschiebbarem Kolben ausgebildet. Die Spritzenkörper können dann starr miteinander verbunden sein, um eine Mehrfachspritze zu bilden, und die Kolben können starr miteinander verbindbar sein, um einen gemeinsamen Austrag aus den Spritzen zu gewährleisten.

[0020] Die Mengen, die mit einer solchen Misch- und Austragsvorrichtung verarbeitet werden, sind normalerweise klein und bewegen sich im Bereich von ca. einem bis wenige hundert Milliliter. In anderen Worten haben die Behälter normalerweise ein Volumen von jeweils weniger als ca. 300 ml. Die Abmessungen der Mischvorrichtung erreichen in jeder Dimension üblicherweise höchstens ca. 30 cm, typischerweise sogar weniger als 15 cm. Der Querschnitt der Mischkanäle beträgt typischerweise weniger als ca. 5 cm².

[0021] Gemäss einem weiteren Aspekt bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Verfahren zum Herstellen einer Mischung fliessfähiger Komponenten, aufweisend:

• Durchleiten einer ersten und einer zweiten Komponente durch einen ersten Mischkanal mit mindestens einem darin angeordneten Mischelement, um die erste und die zweite Komponente miteinander zu einem ersten Zwischenprodukt zu vermischen;
• Durchleiten des ersten Zwischenprodukts zusammen mit einer weiteren Komponente durch einen zweiten Mischkanal mit mindestens einem darin angeordneten Mischelement, um das erste Zwischenprodukt mit der weiteren Komponente zu vermischen.

[0022] Dieses Verfahren kann als Betriebsverfahren für eine Vorrichtung der vorstehend beschriebenen. Art ausgestaltet sein, kann aber auch mit andersartigen Vorrichtungen ausgeführt werden.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

[0023] Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden im Folgenden anhand der Zeichnungen beschrieben, die lediglich zur Erläuterung dienen und nicht einschränkend auszulegen sind. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1a

eine stark schematische Darstellung einer Austragsvorrichtung mit Mischvorrichtung gemäss einer ersten Ausführungsform im Längsschnitt;

Fig. 1b

eine vergrösserte Darstellung der Mischvorrichtung der Fig. 1a; sowie

Fig. 2

eine stark schematische Darstellung einer Mischvorrichtung gemäss einer zweiten Ausführungsform.

BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN

[0024] In den Figuren 1a und 1b ist stark schematisch eine Austragsvorrichtung im Längsschnitt dargestellt. Die Austragsvorrichtung umfasst eine Behältereinheit in Form einer Mehrfachspritze 200 (hier eine Dreifachspritze) mit drei miteinander starr verbundenen Behältern 210, 220 und 230 in Form von Spritzenkörper, die durch Kolben 214, 224, 234 verschlossen sind. Die Behälter sind im vorliegenden Beispiel nebeneinander in einer gemeinsamen Ebene angeordnet, können aber auch eine andere Anordnung haben. Die Behälter können gleiche oder, wie im vorliegenden Beispiel, unterschiedliche Querschnitte und damit auch unterschiedliche Volumina aufweisen. Jeder Spritzenkörper weist eine zylindrische Mantelwand 211, 221, 231 und eine den Spritzenkörper in distaler Richtung begrenzende Deckwand 212, 222, 232 auf, in der jeweils ein Behälterauslass 213, 223, 233 ausgebildet ist. Von der proximalen Seite her ist in jeden Spritzenkörperein Kolben 214, 224, 234 eingesetzt, der zur Mantelwand hin dichtend ausgebildet ist. Mit jedem Kolben ist eine Kolbenstange 215, 225, 235 verbunden. Die Kolbenstangen sind an ihrem proximalen Ende über ein gemeinsames Betätigungselement 240, hier in Form eines Betätigungsflansches, starr miteinander verbunden.

[0025] An den Behälterauslässen 213, 223, 233 ist eine Mischvorrichtung 100 angebracht. Die Mischvorrichtung weist drei Einlasskanäle 110, 120, 130 auf, deren proximale Endbereiche parallel zueinander verlaufen und im vorliegenden Beispiel als Anschlüsse 111, 121, 131 (Fig. 1b) zum Aufstecken auf die Mehrfachspritze 200 ausgebildet sind. Dabei sind die Anschlüsse nur sehr schematisch dargestellt. Hier sind verschiedenste Arten von Anschlüssen denkbar, z.B. standardisierte Luer-Anschlüsse mit den üblichen kegelstumpfformigen Kontaktflächen und mit oder ohne Sicherungsmutter (Luer-Lock). Vorzugsweise sind die Anschlüsse dabei kodiert, d.h. so ausgebildet, dass die Mischvorrichtung nur in einer ganz bestimmten Position auf die Mehrfachspritze aufsetzbar ist, z.B. durch die Wahl unterschiedlicher Durchmesser der Anschlüsse oder bestimmter Kombinationen von männlichen und weiblichen Anschlüssen. Selbstverständlich sind auch völlig andere Arten von Anschlüssen und Kodierungen möglich, die eine definierte Verbindung zwischen dem Auslass jedes Behälters und dem zugeordneten Einlasskanal ermöglichen.

[0026] Der erste Einlasskanal 110 und der zweite Einlasskanal 120 münden in einen ersten Mischkanal 141. Vor dem Einlassbereich 143 des Mischkanals 141 laufen die beiden Einlasskanäle 110, 120 in spitzem Winkel aufeinander zu; es ist aber auch möglich, dass die beiden Einlasskanäle auf andere Weise zusammengeführt werden, z.B. parallel zueinander oder sich ringförmig umgebend usw.; die genaue Art und Weise, wie die Einlasskanäle zusammengeführt werden, ist für die grundsätzliche Funktionsweise der Mischvorrichtung nicht wesentlich.

[0027] Im Nüschkanal 141 befindet sich ein statisches Mischelement 142, das zusammen mit dem Mischkanal 141 einen ersten Durchlaufmischer 140 bildet. Das Mischelement ist in der üblichen Weise als Mischwendel ausgebildet, wobei die Wendel mehrere hintereinander angeordnete helikale Mischblätter aufweist, die den durch den Mischkanal hindurch tretenden Volumenstrom mehrfach aufteilen, umlenken und wiedervereinigen, um eine gute und möglichst homogene Durchmischung des Mischguts zu erreichen. Derartige Mischwendeln sind an sich seit langem bekannt, und die genaue Art des Mischelements ist für die grundsätzliche Funktionsweise der Mischvorrichtung nicht wesentlich. Statt eines statischen Mischers kann grundsätzlich auch ein bewegliches, extern angetriebenes Mischelement, z.B. ein drehbares Mischelement in Betracht kommen.

[0028] An seinem Auslassbereich 144 mündet der erste Mischkanal 141 in den Einlassbereich 153 eines zweiten Mischkanals 151 mit einem statischen Mischelement 152. Der zweite Mischkanal 151 und das zweite Mischelement 152 bilden gemeinsam einen zweiten Durchlaufmischer 150. Dieser kann gleich oder unterschiedlich zum ersten Mischer 140 aufgebaut sein und gleiche oder unterschiedliche Abmessungen, insbesondere Länge, aufweisen; der genaue Aufbau ist wiederum für die grundsätzliche Funktionsweise der Mischvorrichtung nicht wesentlich.

[0029] Der dritte Einlasskanal 130 verläuft in einem Zuführabschnitt 132 parallel zum ersten Mischkanal 141 und mündet mit einem distalen Mündungsbereich 133 ebenfalls in den Einlassbereich 153 des zweiten Mischkanals 151. Wiederum kann die Zusammenführung des Auslassbereichs 144 des ersten Mischkanals 140 und des Mündungsbereichs 133 des dritten Einlasskanals 130 auf beliebige, an sich bekannte Weise erfolgen.

[0030] An den Auslassbereich 154 des zweiten Mischkanals 151 schliesst sich im vorliegenden Beispiel unmittelbar der Auslasskanal 101 der Mischvorrichtung 100 an bzw. wird durch diesen Auslassbereich 154 gebildet. Der Auslasskanal 101 kann mit Befestigungsmitteln zur Anbringung eines Zubehörteils versehen sein, z.B. mit einem Luerkonus zur Anbringung einer Sprühvorrichtung oder eines anderen Zubehörteils, oder kann selbst in beliebiger Form ausgebildet sein, z.B. fächerförmig zum flächigen Ausbringen des Mischprodukts. Auch die genaue Gestaltung des Auslassbereichs ist für die grundsätzliche Funktionsweise der Mischvorrichtung nicht wesentlich.

[0031] Im Betrieb werden zunächst die Behälter 210, 220, 230 mit den zu mischenden Komponenten befüllt und entlüftet, sofern dies noch nicht geschehen ist. Anschliessend wird die Mischvorrichtung 100 an der Mehrfachspritze angebracht. Durch manuellen Druck auf das Betätigungselement werden die drei Kolben 214, 224 und 234 in gleichem Mass vorgeschoben, so dass die in den Behältern befindlichen Komponenten durch die Auslässe 213, 223, 233 der Behälter in die Einlasskanäle 110, 120, 130 der Mischvorrichtung gelangen. Hier werden zunächst die Komponenten aus den ersten beiden Behältern 210, 220 zusammengeführt und im ersten Mischer 140 gemischt. Das resultierende Zwischenprodukt tritt aus dem ersten Mischer 140 aus und wird mit der dritten Komponente aus dem Behälter 230 zusammengeführt und im zweiten Mischer 150 gemischt. Das resultierende Produkt wird dann durch den Auslasskanal 101 ausgetragen. Es erfolgt also eine sequentielle oder serielle Mischung der Komponenten.

[0032] Eine derartige Mischvorrichtung kann überall dort vorteilhaft eingesetzt werden, wo mehrere Komponenten gezielt nacheinander miteinander vermischt werden sollen. Ein Beispiel ist die Herstellung eines Knochenzements aus zwei an sich bekannten Komponenten, dem ein Wirkstoff, z.B. ein Wachstumsfaktor oder ein Antibiotikum beigemischt werden soll. Die beiden Zementkomponenten werden in diesem Fall durch den ersten und zweiten Einlasskanal zugeführt und im ersten Mischer gemischt, während der Wirkstoff durch den zweiten Einlasskanal zugeführt wird und im zweiten Mischer zugemischt wird. Ein weiteres Beispiel sind z.B. zwei Komponenten eines Klebersystems (z.B. zwei Monomere), die zunächst im ersten Mischer vermischt werden und dann im zweiten Mischer mit einem Katalysator und/oder Promotor vermischt werden. Eine weitere Anwendung kann darin bestehen, durch die Zumischung einer Komponente durch den dritten Einlasskanal hindurch gezielt die Viskosität einer Mischung zu beeinflussen. Viele weitere Anwendungen sind denkbar, bei denen aus chemischen oder physikalischen Gründen eine bestimmte Reihenfolge bei der Mischung nötig oder wünschenswert ist.

[0033] Die drei zu mischenden Komponenten werden zwar in vielen Anwendungen unterschiedlich sein, es ist aber ebenso denkbar, dass die Komponenten im zweiten und im dritten Behälter identisch sind, so dass zunächst die Komponente aus dem ersten Behälter im ersten Mischer mit einer kleineren Menge der anderen Komponente vermischt wird, bevor im zweiten Mischer das endgültige Mischungsverhältnis eingestellt wird. In diesem Fall sind auch Ausführungsformen denkbar, in denen der dritte Einlasskanal nicht mit einem separaten Behälter verbunden ist, sondern in denen der zweite Behälter mit seinem Auslass sowohl in den zweiten Einlasskanal als auch in den dritten Einlasskanal mündet, diese Einlasskanäle im Bereich ihrer proximalen Enden also verbunden sind bzw. von einem gemeinsamen Einlass abzweigen. Dadurch erfolgt ein "Bypass" eines Teils der Komponente aus dem zweiten Behälter am ersten Mischer vorbei.

[0034] Es ist auch nicht zwingend nötig, dass die Zuführung der Komponenten aus den drei Behältern in einem fest vorgegebenen Verhältnis erfolgt, sondern die drei Kolben können auch unabhängig voneinander oder in einem einstellbaren Vorschubverhältnis vorschiebbar sein.

[0035] Die Mischvorrichtung kann selbstverständlich auch mit anders aufgebauten Behältern eingesetzt werden. Solche Behälter können z.B. sein: eine Kartusche, die mehrere Behälter enthält und aus der über ein integriertes oder selbstständiges Betätigungselement ein Austrag erfolgt; eine Tubenanordnung; ein Beutelsystem mit flexiblen Beuteln als Behälter, usw. Wesentlich ist lediglich, dass jeder Behälter einen Auslass aufweist und dass mindestens ein Austragselement vorhanden ist, das so betätigbar ist, dass bei einer Betätigung ein Austrag des Inhalts aus dem Behälter durch den Auslass hindurch erfolgt. Vorteilhaft bilden dabei alle Behälter eine gemeinsame Einheit.

[0036] Eine weitere Ausführungsform einer Mischvorrichtung ist in der Fig. 2 dargestellt. Gleiche oder entsprechende Teile sind mit den selben Bezugsziffern wie in den Figuren 1a und 1b bezeichnet. Diese Mischvorrichtung 100' weist vier Einlasskanäle 110, 120, 130 und 170 auf. Die ersten zwei Kanäle 110, 120 münden in einen ersten Mischer 140. Wie im vorigen Ausführungsbeispiel ist diesem Mischer ein zweiter Mischer stromabwärts nachgeschaltet. Die anderen zwei Kanäle 130, 170 münden in einen dritten Mischer 160 mit Mischkanal 161 und Mischelement 162. Die Auslassbereiche des ersten und des dritten Mischers münden gemeinsam in den zweiten Mischer.

[0037] Im Betrieb werden die Komponenten aus den ersten beiden Einlasskanälen durch den ersten Mischer 140 durchgeleitet, um diese Komponenten zu einem ersten Zwischenprodukt zu vermischen, während die Komponenten aus den anderen beiden Einlasskanälen durch den dritten Mischer durchgeleitet werden, um diese Komponenten zu einem zweiten Zwischenprodukt zu vermischen. Das erste und das zweite Zwischenprodukt werden dann durch den zweiten Mischer 150 durchgeleitet und miteinander vermischt. Wie schon im ersten Ausführungsbeispiel umfasst dabei jeder Mischer einen Mischkanal und ein darin angeordnetes Mischelement.

[0038] Auch beim zweiten Ausführungsbeispiel sind wiederum eine grosse Zahl von Variationen und Änderungen möglich. So können auch hier wiederum zwei Komponenten identisch sein, z.B. die Komponenten, die durch die Einlasskanäle 121 und 131 eintreten. Diese Kanäle können dementsprechend auch von einem gemeinsamen Einlass abzweigen. Während hier eine lineare Anordnung der Anschlüsse der Mischvorrichtung dargestellt ist, ist auch eine beliebige andere Anordnung möglich. Auch hier können die Anschlüsse so ausgebildet sein, dass sie nur in einer ganz bestimmten Weise mit einem entsprechenden Mehrfachbehälter verbindbar sind.

[0039] Aus den vorgenannten Beispielen wird deutlich, dass auch hinsichtlich der Anordnung der einzelnen Mischer in der Mischvorrichtung viele Variationsmöglichkeiten bestehen. So kann statt eines zweistufigen sequentiellen Mischvorgangs auch ein dreistufiger sequentieller Mischvorgang vorgesehen sein, bei dem mindestens drei in Durchflussrichtung hintereinandergeschaltete Mischer vorhanden sind und nach jedem Mischer eine weitere Komponente (die selbst wiederum das Zwischenprodukt aus einem vorhergehenden Mischvorgang sein kann) zugemischt wird. Es können also einzelne Mischer in weitgehend beliebigen Topologien miteinander kombiniert werden. Jeder einzelne Mischer kann auch dazu ausgebildet sein, nicht nur zwei Komponenten, sondern auch drei oder mehr Komponenten miteinander in einem einzigen Schritt zu vermischen.

BEZUGSZEICHENLISTE

100, 100'	Mischvorrichtung	170	vierter Einlasskanal
101	Auslasskanal	171	vierter Anschluss
110	erster Einlasskanal	200	Mehrfachspritze
111	erster Anschluss	210	erster Behälter
120	zweiter Einlasskanal	211	Mantelwand
121	zweiter Anschluss	212	Deckwand
130	dritter Einlasskanal	213	Auslass
131	dritter Anschluss	214	Kolben
132	Zuführabschnitt	215	Kolbenstange
133	Mündungsbereich	220	zweiter Behälter
140	erster Mischer	221	Mantelwand
141	erster Mischkanal	222	Deckwand
142	erstes Mischelement	223	Auslass
143	Einlassbereich	224	Kolben
144	Auslassbereich	225	Kolbenstange
150	zweiter Mischer	230	dritter Behälter
151	zweiter Mischkanal	231	Mantelwand
152	zweiter Mischelement	232	Deckwand
153	Einlassbereich	233	Auslass
154	Auslassbereich	234	Kolben
160	dritter Mischer	235	Kolbenstange
161	dritter Mischkanal	240	Betätigungselement
162	drittes Mischelement

Ansprüche

1. Mischvorrichtung (100; 100') zum Herstellen einer Mischung fliessfähiger Komponenten, aufweisend:

- mindestens einen ersten und einen zweiten Einlasskanal (110, 120) für die zu mischenden Komponenten;

- einen Auslasskanal (101) für die daraus herzustellende Mischung; sowie

- einen zwischen den Einlasskanälen (110, 120) und dem Auslasskanal (101) angeordneten ersten Mischkanal (141) mit mindestens einem darin angeordneten Mischelement (142), wobei der erste und der zweite Einlasskanal (110, 120) in den ersten Mischkanal (141) münden,

dadurch gekennzeichnet,

- dass die Mischvorrichtung einen zwischen dem ersten Mischkanal (141) und dem Auslasskanal (101) angeordneten zweiten Mischkanal (151) mit mindestens einem darin angeordneten Mischelement (152) aufweist, wobei der erste Mischkanal (141) direkt oder indirekt in den zweiten Mischkanal (151) mündet, und

- dass die Mischvorrichtung mindestens einen dritten Einlasskanal (130) aufweist, der direkt oder indirekt in den zweiten Mischkanal (151) mündet,

2. Mischvorrichtung Anspruch 1, wobei mindestens der erste und der zweite Einlasskanal (110, 120) jeweils einen Anschlussbereich für einen Behälter aufweisen.

3. Mischvorrichtung nach Anspruch 2, wobei mindestens der erste und der zweite Einlasskanal (110, 120) im Bereich der Anschlussbereiche parallel zueinander verlaufen.

4. Mischvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, wobei der erste, zweite und dritte Einlasskanal (110, 120, 130) im Bereich der Anschlussbereiche im Wesentlichen in einer gemeinsamen Ebene angeordnet sind.

5. Mischvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der dritte Einlasskanal vom ersten oder zweiten Einlasskanal abzweigt.

6. Mischvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das erste und/oder zweite Mischelement (142; 152) ein statisches Mischelement ist.

7. Mischvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

- wobei die Mischvorrichtung einen dritten Mischkanal (161) mit mindestens einem darin angeordneten Mischelement (162) aufweist;

- wobei die Mischvorrichtung einen vierten Einlasskanal (170) aufweist;

- wobei der dritte Einlasskanal (130) und der vierte Einlasskanal (170) in den dritten Mischkanal (161) münden; und

- wobei der dritte Mischkanal (161) in den zweiten Mischkanal (151) mündet.

8. Austragsvorrichtung, aufweisend

- eine Mischvorrichtung (100; 100') nach einem der vorhergehenden Ansprüche; sowie

- wenigstens einen ersten und einen zweiten Behälter (210, 220), wobei jeder Behälter einen Behälterauslass (214, 224), wobei der Behälterauslass (214) des ersten Behälters (210) mit dem ersten Einlasskanal (110) und der Behälterauslass (224) des zweiten Behälters (220) mit dem zweiten Einlasskanal (120) verbindbar ist.

9. Austragsvorrichtung nach Anspruch 8, welche ausserdem einen dritten Behälter (230) mit einem Behälterauslass (234) aufweist, um eine Komponente durch den Behälterauslass (234) abzugeben, wobei der Behälterauslass (234) des dritten Behälters mit dem dritten Einlasskanal (130) verbindbar ist.

10. Austragsvorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, wobei die Behälter (210, 220, 230) eine einzige Behältereinheit bilden, die als Ganze mit der Mischvorrichtung (100; 100') verbindbar ist.

11. Austragvorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei die Einlasskanäle (110, 120, 130) der Mischvorrichtung und die Behälterauslässe (114, 124, 134) der Behälter (210, 220, 230) zueinander korrespondierende Anschlusselemente aufweisen, die so ausgebildet und/oder so angeordnet sind, dass der Behälterauslass (214) des ersten Behälters (210) nur mit dem ersten Einlasskanal (110) verbindbar ist und dass der Behälterauslass (224) des zweiten Behälters (220) nur mit dem zweiten Einlasskanal (120) verbindbar ist.

12. Austragsvorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, wobei jeder Behälter mit einem Austragselement (215, 225, 235) zusammenwirkt, um einen Behälterinhalt aus dem Behälter abzugeben, und wobei die Austragselemente (215, 225, 235) der Behälter mit einem gemeinsamen Betätigungselement verbunden sind, um durch eine Betätigung des Betätigungselements eine simultane Abgabe der Komponenten aus den Behältern zu ermöglichen.

13. Austragvorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, wobei jeder der Behälter spritzenförmig mit einem Spritzenkörper mit zylindrischem Wandbereich und einem im Spritzenkörper verschiebbarem Kolben ausgebildet ist.

14. Verfahren zum Herstellen einer Mischung fliessfähiger Komponenten, unter Verwendung eine Mischvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7 aufweisend:

- Durchleiten einer ersten und einer zweiten Komponente durch den ersten Mischkanal, um die erste und die zweite Komponente miteinander zu einem ersten Zwischenprodukt zu vermischen;

- Durchleiten des ersten Zwischenprodukts zusammen mit einer weiteren Komponente durch den zweiten Mischkanal, um das erste Zwischenprodukt mit der weiteren Komponente zu vermischen.

Claims

1. A mixing device (100; 100') for producing a mixture of flowable components, said mixing device comprising:

- at least a first and a second inlet channel (110, 120) for the components to be mixed;

- an outlet channel (101) for the mixture to be produced therefrom; and

- a first mixing channel (141) arranged between the inlet channels (110, 120) and the outlet channel (101) and accommodating at least one mixing element (142), the first and second inlet channels (110, 120) opening into the first mixing channel (141),

characterized in

- that the mixing device comprises a second mixing channel (151) arranged between the first mixing channel (141) and the outlet channel (101) and accommodating at least one mixing element (152), the first mixing channel (141) opening directly or indirectly into the second mixing channel (151), and

- that the mixing device comprises at least a third inlet channel (130), which opens directly or indirectly into the second mixing channel (151).

2. The mixing device as claimed in claim 1, wherein at least the first and the second inlet channels (110, 120) each have a connection portion for a container.

3. The mixing device as claimed in claim 2, wherein at least the first and the second inlet channels (110, 120) extend parallel to each other in a region of the connection portions.

4. The mixing device as claimed in claim 2 or 3, wherein the first, second and third inlet channels (110, 120, 130) are arranged substantially in a common plane in a region of the connection portions.

5. The mixing device as claimed in one of claims 1 through 3, wherein the third inlet channel branches off from the first or second inlet channel.

6. The mixing device as claimed in one of the preceding claims, wherein the first and/or second mixing element (142; 152) is a static mixing element.

7. The mixing device as claimed in one of the preceding claims,

- wherein the mixing device comprises a third mixing channel (161) accommodating at least one mixing element (162) ;

- wherein the mixing device comprises a fourth inlet channel (170);

- wherein the third inlet channel (130) and the fourth inlet channel (170) open into the third mixing channel (161); and

- wherein the third mixing channel (161) opens into the second mixing channel (151).

8. A discharge device, comprising:

- a mixing device (100; 100') as claimed in one of the preceding claims; and

- at least a first and a second container (210, 220), wherein each container has a container outlet (214, 224), wherein the container outlet (214) of the first container (210) is adapted to be connected to the first inlet channel (110), and the container outlet (224) of the second container (220) is adapted to be connected to the second inlet channel (120).

9. The discharge device as claimed in claim 8, further comprising a third container (230) with a container outlet (234) for dispensing a component through the container outlet (234), wherein the container outlet (234) of the third container is adapted to be connected to the third inlet channel (130).

10. The discharge device as claimed in claim 8 or 9, wherein the containers (210, 220, 230) form a single container unit, which is adapted to be connected as a whole to the mixing device (100; 100').

11. The discharge device as claimed in one of claims 8 through 10, wherein the inlet channels (110, 120, 130) of the mixing device and the container outlets (114, 124, 134) of the containers (210, 220, 230) have mutually corresponding connector elements, which are designed and/or arranged in such a way that the container outlet (214) of the first container (210) can be connected only to the first inlet channel (110), and the container outlet (224) of the second container (220) can be connected only to the second inlet channel (120).

12. The discharge device as claimed in one of claims 8 through 11, wherein each container cooperates with a discharge element (215, 225, 235) in order to dispense a container content from the container, and wherein the discharge elements (215, 225, 235) of the containers are connected to a common actuating element, so as to permit, by actuation of the actuating element, simultaneous dispensing of the components from the containers.

13. The discharge device as claimed in one of claims 8 through 12, wherein each of the containers has a syringe-shaped design, with a syringe body having a cylindrical wall portion, and with a piston movable in the syringe body.

14. A method for producing a mixture of flowable components using a mixing device as claimed in one of claims 1 through 7, said method comprising:

- feeding a first and a second component through the first mixing channel, in order to mix the first and the second component with each other to form a first intermediate product;

- feeding the first intermediate product, together with a further component, through the second mixing channel, in order to mix the first intermediate product with the further component.

Revendications

1. Dispositif mélangeur (100 ; 100') pour la production d'un mélange de composants de bonne fluidité, présentant :

- au moins des premier et deuxième canaux d'admission (110, 120) pour les composants à mélanger ;

- un canal de sortie (101) pour le mélange à produire avec ; ainsi

- qu'un premier canal mélangeur (141) disposé entre les canaux d'admission (110, 120) et le canal de sortie (101) comprenant au moins un élément mélangeur (142) disposé dedans, sachant que les premier et deuxième canaux d'admission (110, 120) débouchent dans le premier canal mélangeur (141),

caractérisé en ce que

- le dispositif mélangeur présente un deuxième canal mélangeur (151) disposé entre le premier canal mélangeur (141) et le canal de sortie (101), comprenant au moins un élément mélangeur (152) disposé dedans, sachant que le premier canal mélangeur (141) débouche directement ou indirectement dans le deuxième canal mélangeur (151), et

- que le dispositif mélangeur présente au moins un troisième canal d'admission (130) qui débouche directement ou indirectement dans le deuxième canal mélangeur (151).

2. Dispositif mélangeur selon la revendication 1, dans lequel au moins les premier et deuxième canaux d'admission (110, 120) présentent respectivement une zone de raccordement pour un récipient.

3. Dispositif mélangeur selon la revendication 2, dans lequel au moins les premier et deuxième canaux d'admission (110, 120) sont parallèles l'un à l'autre au niveau des zones de raccordement.

4. Dispositif mélangeur selon la revendication 2 ou 3, dans lequel les premier, deuxième et troisième canaux d'admission (110, 120, 130) sont disposés au niveau des zones de raccordement essentiellement dans un plan commun.

5. Dispositif mélangeur selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel le troisième canal d'admission dérive du premier ou du deuxième canal d'admission.

6. Dispositif mélangeur selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le premier et/ou le deuxième élément mélangeur (142 ; 152) est un élément mélangeur statique.

7. Dispositif mélangeur selon l'une des revendications précédentes,

- dans lequel le dispositif mélangeur présente un troisième canal mélangeur (161) comprenant au moins un élément mélangeur (162) disposé dedans ;

- dans lequel le dispositif mélangeur présente un quatrième canal d'admission (170) ;

- dans lequel le troisième canal d'admission (130) et le quatrième canal d'admission (170) débouchent dans le troisième canal d'admission (161) ; et

- dans lequel le troisième canal d'admission (161) débouche dans le deuxième canal mélangeur (151).

8. Dispositif déverseur présentant

- un dispositif mélangeur (100 ; 100') selon l'une des revendications précédentes ; ainsi

- qu'au moins des premier et deuxième récipients (210, 220), sachant que chaque récipient présente une sortie de récipient (214, 224), sachant que la sortie de récipient (214) du premier récipient (210) peut être reliée au premier canal d'admission (110) et la sortie de récipient (224) du deuxième récipient (220) peut être reliée au deuxième canal d'admission (120).

9. Dispositif déverseur selon la revendication 8, lequel présente en outre un troisième récipient (230) comprenant une sortie de récipient (234) pour délivrer une composante à travers la sortie de récipient (234), sachant que la sortie de récipient (234) du troisième récipient peut être reliée au troisième canal d'admission (130).

10. Dispositif déverseur selon la revendication 8 ou 9, dans lequel les récipients (210, 220, 230) forment une seule unité de récipient qui peut être reliée comme un tout au dispositif mélangeur (100 ; 100').

11. Dispositif déverseur selon l'une des revendications 8 à 10, dans lequel les canaux d'admission (110, 120, 130) du dispositif mélangeur et les sorties (114, 124, 134) de récipient des récipients (210, 220, 230) présentent des éléments de raccordement correspondant entre eux, lesquels sont ainsi conçus et/ou disposés que la sortie de récipient (214) du premier récipient (210) peut être reliée uniquement au premier canal d'admission (110) et que la sortie de récipient (214) du deuxième récipient (220) peut être reliée uniquement au deuxième canal d'admission (120).

12. Dispositif déverseur selon l'une des revendications 8 à 11, dans lequel chaque récipient coopère avec un élément déverseur (215, 225, 235) pour délivrer un contenu de récipient hors du récipient, et dans lequel les éléments déverseurs (215, 225, 235) des récipients sont reliés à un élément actionneur commun pour permettre par un actionnement de l'élément actionneur, une fourniture simultanée de composants depuis les récipients.

13. Dispositif déverseur selon l'une des revendications 8 à 12, dans lequel chacun des récipients est en forme de seringue avec un corps de seringue à paroi cylindrique et un piston pouvant être déplacé dans le corps de seringue.

14. Procédé pour la production d'un mélange de composants de bonne fluidité, utilisant un dispositif mélangeur selon l'une des revendications 1 à 7, présentant :

- la conduite de premier et deuxième composants à travers le premier canal mélangeur pour mélanger les premier et deuxième composants entre eux en un premier produit intermédiaire ;

- la conduite du premier produit intermédiaire conjointement avec une autre composante à travers le deuxième canal mélangeur pour mélanger le premier produit intermédiaire avec l'autre composante.

Zeichnung