DE102015105303A1

DE102015105303A1 - Rotationsmischer in einer Einspritzmaschine des Multi-Fluid-Mischtyps

Info

Publication number: DE102015105303A1
Application number: DE102015105303.9A
Authority: DE
Inventors: Norihiro MORIKAWA
Original assignee: Nippon Sosey Kogyo Co; NIPPON SOSEY KOGYO Co Ltd
Current assignee: Nippon Sosey Kogyo Co; NIPPON SOSEY KOGYO Co Ltd
Priority date: 2014-04-11
Filing date: 2015-04-08
Publication date: 2015-10-15
Also published as: CH709527B1; CH709527A2; JP2015202438A; GB201419635D0; US20150290604A1; JP6031062B2; CN104971644A; GB2525056A

Abstract

Aufgabe: Der Mischeffektivität von chemischen Flüssigkeiten mit einem einzigen Rotor sind Grenzen gesetzt. Mittel zum Lösen: Vorgesehen sind ein Gehäuse (1) mit einer Abgabedüse (7) am unteren Teil, ein treibender Rotor (3), der in einem Raum (2) im Inneren des Gehäuses (1) angeordnet ist, und mitlaufende Rotoren (4, 4), die neben dem treibenden Rotor (3) angeordnet sind, wobei am oberen Teil des Gehäuses (1) eine Durchgangsbohrung für eine Antriebswelle (S) eines Kopfabschnitts (5) gebildet ist und das obere Ende des treibenden Rotors (3) an das untere Ende der Antriebswelle (S) gekoppelt ist und an der Seite des oberen Teils des Gehäuses (1) Einspritzöffnungen (6, 6a) für chemische Flüssigkeit in den Raum (2) gebildet sind, wodurch ein rührendes Mischen der chemischen Flüssigkeiten durch die Mehrzahl von Rotoren (3, 4, 4) ermöglicht wird.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Rotationsmischer in einer Einspritzmaschine des Multi-Fluid-Mischtyps, wobei beim Gießen, Formen, Lackieren oder dergleichen zwei oder mehr Arten von chemischen Flüssigkeiten vermischt und abgegeben werden.
Allgemeiner Stand der Technik
Üblicherweise ist ein solcher Rotationsmischer in einer Einspritzmaschine des Multi-Fluid-Mischtyps an einem Kopfabschnitt eines Einspritzmaschinenkörpers befestigt, wobei ein Rotor, der im Inneren eines Gehäuses eine Mischwirkung erzeugt, drehbar aufgenommen ist, wobei der Rotor drehbar ist, indem ein oberer Endabschnitt des Rotors im Gehäuse am unteren Ende einer kopfabschnittseitigen Antriebswelle angebracht ist, wobei auf der Basisseite des Gehäuses chemische Flüssigkeiten zusammengeführt werden und durch das Gehäuse strömen, in dem der sich drehende Rotor aufgenommen ist, und im Zuge dessen miteinander vermischt werden, woraufhin eine chemische Reaktion stattfindet und eine Härtung einsetzt und durch das vordere Ende einer Düse, die am vorderen Ende des Gehäuses angebracht ist, Harzformstoff ausgepresst und in einen Behälter, eine Formmaschine oder dergleichen gespritzt wird (siehe beispielsweise japanische Patentschrift 1).
Dokumente des Stands der Technik
Patentschriften

Patentschrift 1: Japanische Patentschrift Nr. 270665 (siehe Absätze [0003] bis [0008])

Kurzdarstellung der Erfindung
Aufgabe der vorliegenden Erfindung
Im Stand der Technik existiert jedoch das Problem, dass nur ein Rotor zum Vermischen der zwei chemischen Flüssigkeiten vorliegt, weshalb der Mischeffektivität der chemischen Flüssigkeiten Grenzen gesetzt sind; dieses Problem gilt es zu lösen.
Mittel zum Lösen der Aufgabe
Die vorliegende Erfindung löst das oben genannte Problem, nach dem im Stand der Technik bei nur einem Rotor der Mischeffektivität der chemischen Flüssigkeiten Grenzen gesetzt sind, indem sie ein Gehäuse mit einer Abgabedüse am unteren Teil, einen treibenden Rotor, der in einem Raum im Inneren des Gehäuses angeordnet ist, und einen mitlaufenden Rotor aufweist, der neben diesem treibenden Rotor angeordnet ist, wobei am oberen Teil des Gehäuses eine Durchgangsbohrung für eine Antriebswelle des Kopfabschnitts gebildet ist und das obere Ende des treibenden Rotors an das untere Ende der Antriebswelle gekoppelt ist und an der Seite des oberen Teils des Gehäuses eine Einspritzöffnung für chemische Flüssigkeit in den Raum gebildet ist, wodurch ein rührendes Mischen der chemischen Flüssigkeiten durch eine Mehrzahl von Rotoren ermöglicht wird.
Wirkung der Erfindung
Indem die vorliegende Erfindung ein Gehäuse mit einer Abgabedüse am unteren Teil, einen treibenden Rotor, der in einem Raum im Inneren des Gehäuses angeordnet ist, und einen mitlaufenden Rotor aufweist, der neben dem treibenden Rotor angeordnet ist, wobei am oberen Teil des Gehäuses eine Durchgangsbohrung für eine Antriebswelle des Kopfabschnitts gebildet ist und das obere Ende des treibenden Rotors an das untere Ende der Antriebswelle gekoppelt ist und an der Seite des oberen Teils des Gehäuses eine Einspritzöffnung für chemische Flüssigkeit in den Raum gebildet ist, können die mehreren Arten von chemischen Flüssigkeiten durch wenigstens zwei oder mehr Rotoren im Inneren des Gehäuses rührend gemischt werden, weshalb es möglich ist, wirksam zu mischen und die Härtung wirksam voranschreiten zu lassen, so dass ein aus einem optimalen Material bestehendes Produkt in angemessener Menge hergestellt werden kann. Zusammen mit der Steigerung der Mischeffektivität kann auch das Innenvolumen des Gehäuses reduziert werden, weshalb beispielsweise bei Anbringung an eine Vakuumeinspritzmaschine ein Herabtropfen von herausgezogenem Flüssigkeitsgemisch verhindert oder reduziert werden kann. Darüber hinaus ist die praktische Wirkung außerordentlich hoch, weil dadurch, dass der mitlaufende Rotor und der treibende Rotor mit gleichem Abstand entgegengesetzt gewunden sind und ineinander eingreifen, der mitlaufende Rotor bei der Drehung des treibenden Rotors in entgegengesetzter Richtung gedreht werden kann, so dass mithilfe eines einfachen Aufbaus ein wirksames Vermischen ermöglicht wird, und ferner bei dem treibenden Rotor und dem mitlaufenden Rotor ein rechtsläufiges Spiralelement und ein linksläufiges Spiralelement in Reihe gekoppelt gebildet sind, derart, dass die Spiralwindungsrichtung der gleichstufigen Elemente des treibenden Rotors und des mitlaufenden Rotors umgekehrt ist, so dass das Flüssigkeitsgemisch einer Teilungs-, Wendungs- und Umkehrwirkung unterzogen wird, wodurch die Mischeffektivität weiter erhöht werden kann.
Kurze Beschreibung der Figuren
Es zeigen:
1 eine Draufsicht eines ersten Ausführungsbeispiels eines Rotationsmischers gemäß der vorliegenden Erfindung;
2 eine Schnittansicht entlang A-A aus 1;
3 eine Schnittansicht entlang B-B aus 1;
4 eine Schnittansicht entlang C-C aus 2;
5 eine Detailzeichnung des Rotationsmischers aus 1;
6 eine Querschnittansicht, die jeweils die Lage der Elemente mit ungerader und gerader Stufenzahl am Rotor bei verschiedenen Drehwinkeln darstellt;
7 eine Längsschnittansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels eines Rotationsmischers gemäß der vorliegenden Erfindung; und
8 eine Längsschnittansicht eines dritten Ausführungsbeispiels eines Rotationsmischers gemäß der vorliegenden Erfindung.
Ausführungsform der Erfindung
Bei der vorliegenden Erfindung ist ein Rotationsmischer an einem Kopfabschnitt (nicht dargestellt) einer Einspritzmaschine des Zwei-Fluid-Mischtyps befestigt und weist hauptsächlich ein Gehäuse 1, einen treibenden Rotor 3, der in einem Raum 2 im Gehäuse 1 aufgenommen ist, und einen mitlaufenden Rotor 4 auf, der neben dem treibenden Rotor 3 angeordnet ist, wobei am oberen Teil des Gehäuses 1 eine Durchgangsbohrung 5 für eine Antriebswelle S des Kopfabschnitts (nicht dargestellt) gebildet ist und das obere Ende des treibenden Rotors 3 an das untere Ende der Antriebswelle S gekoppelt ist und an der Seite des oberen Teils des Gehäuses 1 Einspritzöffnungen 6, 6a für chemische Flüssigkeiten in den Raum 2 gebildet sind und am unteren Teil des Gehäuses 1 eine Abgabedüse 7 für Flüssigkeitsgemisch eingerichtet ist.
Erstes Ausführungsbeispiel
Als ein Ausführungsbeispiel des Rotationsmischers der vorliegenden Erfindung weist dieser, wie in 1 bis 6 gezeigt, ein Gehäuse 1, einen treibenden Rotor 3 und zwei mitlaufende Rotoren 4, 4 mit gleichem Durchmesser wie der treibende Rotor 3 auf, wobei die mitlaufenden Rotoren 4, 4 mit dem treibenden Rotor 3 in der Mitte an dessen beiden Seiten angeordnet sind und die mitlaufenden Rotoren 4, 4 mit gleichem Abstand und entgegengesetzter Windung wie der treibende Rotor 3 in diesen eingreifen, wodurch die mitlaufenden Rotoren 4, 4 einhergehend mit der Drehung des treibenden Rotors 3 in umgekehrter Richtung drehbar sind.
Das Gehäuse 1 weist einen nach unten hin geöffneten Gehäusekörper 8 und eine Verschlussplatte 9 des nach unten hin offenen Abschnitts des Gehäusekörpers 8 auf, wobei die Abgabedüse 7 einstückig in der Mitte am unteren Teil der Verschlussplatte 9 gebildet ist. Bei dem Raum 2 sind drei röhrenförmige Räume mit geringfügig größerem Durchmesser als die Rotoren 3, 4, 4 teilweise überlappend in einer Reihe angeordnet.
Der treibende Rotor 3 ist derart geformt, dass rechtsläufige Spiralelemente 11 und linksläufige Spiralelemente 12 abwechselnd in Reihe aneinander gekoppelt sind, und weist am oberen Teil einen Befestigungsabschnitt 13 zum Befestigen an der Antriebswelle S und am unteren Teil in der Mitte einen halbkugelförmigen Vorsprung 14 auf, wobei der Vorsprung 14 von einer Wellenlagervertiefung 15, die in der Innenfläche des Gehäuses 1 (der Mitte der Oberfläche der Verschlussplatte 9) gebildet ist, aufgenommen wird, wobei am Gehäuse 1 (an der Verschlussplatte 9) an Positionen am Außenumfang der Wellenlagervertiefung 15 Durchgangslöcher 16, 16a für das Flüssigkeitsgemisch ausgebildet sind.
Die mitlaufenden Rotoren 4, 4 sind derart geformt, dass linksläufige Spiralelemente 12 und rechtsläufige Spiralelemente 11 abwechselnd in Reihe aneinander gekoppelt sind, derart, dass die Elemente eine umgekehrte Spiralwindungsrichtung wie die gleichstufigen Elemente des treibenden Rotors 3 aufweisen, und weisen am oberen und unteren Teil in der Mitte halbkugelförmige Vorsprünge 17, 17a auf, wobei die Vorsprünge 17, 17a von Wellenlagervertiefungen 18, 18a aufgenommen werden, die in der Innenfläche des Gehäuses 1 (an der oberen Bodenfläche der Vertiefungen des Gehäusekörpers 8 seitlich der Durchgangsbohrung 5 und seitlich der Wellenlagervertiefung 15 an der Oberfläche der Verschlussplatte 9) gebildet sind.
In der Mitte der Verschlussplatte 9 ist eine gestufte Öffnung 19 gebildet, und in der Mitte eines Wellenlagerkörpers 20, der in die gestufte Öffnung 19 eingesetzt ist, ist die Wellenlagervertiefung 15 gebildet, wobei an einem Außenumfangsabschnitt der Wellenlagervertiefung 16 am Wellenlagerkörper 20 die Durchgangsbohrungen 16, 16a gebildet sind und an der Oberfläche der Verschlussplatte 9 am Außenseitenabschnitt der gestuften Öffnung 19 die untere Wellenlagervertiefung 18a gebildet ist. Zweites Ausführungsbeispiel
Als ein zweites Ausführungsbeispiel des Rotationsmischers der vorliegenden Erfindung weist dieser, wie in 7 gezeigt, ebenso wie im ersten Ausführungsbeispiel das Gehäuse 1 und nebeneinander angeordnet den treibenden Rotor 3 und die zwei mitlaufenden Rotoren 4, 4 auf, wobei allerdings der treibende Rotor 3 und die mitlaufenden Rotoren 4, 4 nicht aus mehreren Elementen aufgebaut sind, sondern eine kontinuierliche Spiralform aufweisen.
Drittes Ausführungsbeispiel
Als ein drittes Ausführungsbeispiel des Rotationsmischers der vorliegenden Erfindung weist dieser, wie in 8 gezeigt, ebenso wie beim ersten und zweiten Ausführungsbeispiel das Gehäuse 1, den treibenden Rotor 3 und die zwei mitlaufenden Rotoren 4, 4 auf, wobei der treibende Rotor 3 und die mitlaufenden Rotoren 4, 4 am oberen Ende Zahnräder 21, 22, 22 aufweisen und das Zahnrad 21 des treibenden Rotors 3 in die Zahnräder 22, 22 der mitlaufenden Rotoren 4, 4 eingreift, wodurch die mitlaufenden Rotoren 4, 4 einhergehend mit der Drehung des treibenden Rotors 3 in umgekehrter Richtung drehbar sind.
Als nächstes soll die Wirkungsweise des Rotationsmischers gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben werden. Wenn der treibende Rotor 3 gedreht wird, drehen sich einhergehend damit die mitlaufenden Rotoren 4, 4 in umgekehrter Richtung, und zwei Arten von chemischen Flüssigkeiten, die durch ein Druckfördermittel für chemische Flüssigkeiten (nicht dargestellt), das mit den Einspritzöffnungen 6, 6a des Gehäuses 1 verbunden ist, mit Druck in den Raum 2 befördert werden, vereinigen sich in dem Raum 2, und durch fortgesetzte Druckförderung der chemischen Flüssigkeiten durch das Druckfördermittel für chemische Flüssigkeiten (nicht dargestellt) strömen die vereinigten chemischen Flüssigkeiten durch das Gehäuse 1, in dem der sich drehende treibende Rotor 3 und die mitlaufenden Rotoren 4, 4 aufgenommen sind, und strömen zum vorderen Ende im Gehäuse 1, wobei die zwei Arten von chemischen Flüssigkeiten durch die insgesamt drei Rotoren, treibender Rotor 3 und zwei mitlaufende Rotoren 4, 4, effektiv gemischt werden, die Härtung mit hoher Effektivität voranschreitet, eine chemische Reaktion stattfindet und die Härtung einsetzt und Harzformstoff durch die am vorderen Ende des Gehäuses 1 angebrachte Abgabedüse 7 herausgepresst und für verschiedene Zwecke verwendet wird.
Insbesondere bei dem treibenden Rotor 3 und den mitlaufenden Rotoren 4, 4 aus 2 und 8 ist eine Form gegeben, die den Innenelementen eines so genannten statischen Mischers gleicht, und durch diese Form wird die Rührmischwirkung des Flüssigkeitsgemischs verbessert.
Im ersten bis dritten Ausführungsbeispiel handelt es sich um einen Typ zum Mischen zweier Flüssigkeiten, und am Gehäuse 1 sind zwei Einspritzöffnungen 6, 6a gebildet, doch kann es sich auch um einen Typ zum Mischen von drei oder mehr Flüssigkeiten handeln, wobei dann eine entsprechende Anzahl von Einspritzöffnungen 6, 6a... am Gehäuse 1 gebildet sein muss.
Die Form des treibenden Rotors 3 und der mitlaufenden Rotoren 4, 4 ist vorzugsweise die Spiralform des ersten bis dritten Ausführungsbeispiels, ist jedoch nicht auf diese Form beschränkt, solange es sich um eine Form handelt, mit der das Flüssigkeitsgemisch nach dem Vereinigen rührend gemischt werden kann, und ferner sind im ersten bis dritten Ausführungsbeispiel zwei mitlaufende Rotoren 4, 4 vorgesehen, doch können auch einer oder drei oder mehr vorgesehen sein.
Bei dem Kopplungsmechanismus des treibenden Rotors 3 und der mitlaufenden Rotoren 4, 4 handelt es sich vorzugsweise um den im ersten und zweiten Ausführungsbeispiel beschriebenen Mechanismus, doch neben einem Zahnradmechanismus, wie beispielsweise im dritten Ausführungsbeispiel, ist auch ein anderer Aufbau möglich, solange die Rotationskraft des treibenden Rotors 3 genutzt wird, um die mitlaufenden Rotoren 4, 4 drehbar zu machen.
Bei dem Rotationsmischer der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass er nach Abschluss der Spritzarbeiten des härtbaren Kunstharzes nicht gereinigt, sondern abgenommen und entsorgt wird, doch kann er auch gereinigt und wiederverwendet werden.
Bezugszeichenliste

1: Gehäuse
2: Raum
3: treibender Rotor
4: mitlaufender Rotor
5: Durchgangsbohrung
6, 6a: Einspritzöffnung
7: Abgabedüse
11: linksläufiges Spiralelement
12: rechtsläufiges Spiralelement
S: Antriebswelle

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 270665 [0003]

Claims

Rotationsmischer, der an einem Kopfabschnitt einer Einspritzmaschine des Multi-Fluid-Mischtyps befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass er ein Gehäuse mit einer Abgabedüse am unteren Teil, einen treibenden Rotor, der in einem Raum im Inneren des Gehäuses angeordnet ist, und einen mitlaufenden Rotor, der neben dem treibenden Rotor angeordnet ist, aufweist, wobei am oberen Teil des Gehäuses eine Durchgangsbohrung für eine Antriebswelle des Kopfabschnitts gebildet ist und das obere Ende des treibenden Rotors an das untere Ende der Antriebswelle gekoppelt ist und an der Seite des oberen Teils des Gehäuses eine Einspritzöffnung für chemische Flüssigkeit in den Raum gebildet ist.
Rotationsmischer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der mitlaufende Rotor und der treibende Rotor mit gleichem Abstand entgegengesetzt gewunden sind und ineinander eingreifen, wodurch der mitlaufende Rotor bei der Drehung des treibenden Rotors in entgegengesetzter Richtung gedreht werden kann.
Rotationsmischer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem treibenden Rotor und dem mitlaufenden Rotor rechtsläufige Spiralelemente und linksläufige Spiralelemente abwechselnd in Reihe gekoppelt gebildet sind, derart, dass die Spiralwindungsrichtung der gleichstufigen Elemente des treibenden Rotors und der mitlaufenden Rotoren umgekehrt ist.