DE102018214410A1 - Mixing device and method for forming a component - Google Patents

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Alexander Frübing
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Mischvorrichtung zum Mischen und Ausgeben von zumindest zwei, bevorzugt drei, reagierenden Komponenten. Die Mischvorrichtung umfasst eine Mischkammer zum Mischen von reaktiven Komponenten, wobei die Mischkammer eine Austrittsöffnung aufweist, und Einspritzeinrichtungen, die eingerichtet sind, jeweils eine Komponente in die Mischkammer einzuspritzen, wobei die von zumindest einer der Einspritzeinrichtungen ausgebrachte Menge der jeweiligen Komponente veränderbar ist.The invention relates to a mixing device for mixing and dispensing at least two, preferably three, reacting components. The mixing device comprises a mixing chamber for mixing reactive components, the mixing chamber having an outlet opening, and injection devices which are each configured to inject one component into the mixing chamber, the amount of the respective component applied by at least one of the injection devices being changeable.

Description

Technisches GebietTechnical field

Die Erfindung betrifft eine Mischvorrichtung zum Mischen und Ausgeben von zumindest zwei, bevorzugt drei, reagierenden Komponenten. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Ausbilden eines Bauteils, insbesondere eines Faserverbundbauteils.The invention relates to a mixing device for mixing and dispensing at least two, preferably three, reacting components. The invention further relates to a method for forming a component, in particular a fiber composite component.

Stand der TechnikState of the art

Die DE 10 2007 023 239 A1 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung eines Polyurethans aus zumindest zwei flüssigen Ausgangskomponenten, wobei die Ausgangskomponenten aus entgegengesetzten Richtungen kommend unter hohem Druck in eine Mischkammer eingespritzt, miteinander vermischt, zur chemischen Reaktion gebracht und aus der Austrittsöffnung der Mischkammer ausgestoßen werden. Die Mischvorrichtung, auch Mischkopf bezeichnet, zeichnet sich dadurch aus, dass die Einspritzdüsen gegen eine ihnen gegenüberliegende Prallwand der Mischkammer gerichtet sind und dass die in Richtung der Prallwand gedachten Verlängerungen der Einspritzdüsen die Prallwand in einem Abstand B voneinander durchdringen.The DE 10 2007 023 239 A1 describes a method and a device for producing a polyurethane from at least two liquid starting components, the starting components coming from opposite directions being injected into a mixing chamber under high pressure, mixed with one another, brought to a chemical reaction and ejected from the outlet opening of the mixing chamber. The mixing device, also known as the mixing head, is characterized in that the injection nozzles are directed against an opposing baffle wall of the mixing chamber and that the extensions of the injection nozzles intended in the direction of the baffle wall penetrate the baffle wall at a distance B from one another.

Obwohl sich die genannte Mischvorrichtung bewährt hat, zeigt sich, dass sich die Taktzeit insbesondere bei vergleichsweise groß dimensionierten Werkstücken deutlicher nach der Aushärtezeit des zuletzt in eine Form eingebrachten Materials richtet. Dieses zuletzt injizierte Material benötigt ebenso die volle Aushärtezeit, obwohl andere Abschnitte des auszubildenden Werkstücks, die entfernt vom Angussbereich gelegen sind, bereits ausgehärtet sind. Somit geben diese angussnahen Bereiche des auszubildenden Werkstücks die Taktzeit vor.Although the mixing device mentioned has proven itself, it is shown that the cycle time, in particular in the case of workpieces of comparatively large dimensions, depends more clearly on the hardening time of the material last introduced into a mold. This last injected material also takes the full curing time, although other portions of the workpiece to be formed that are distant from the gate area have already cured. These areas of the workpiece to be formed, which are close to the gate, then specify the cycle time.

Gegenstand der ErfindungSubject of the invention

Eines der Ziele der Erfindung ist es, eine Mischvorrichtung sowie ein Verfahren bereitzustellen, mit denen die Taktzeit verkürzt und somit die Produktivität weiter gesteigert werden kann.One of the objects of the invention is to provide a mixing device and a method with which the cycle time can be shortened and thus the productivity can be further increased.

Der Gegenstand des Anspruchs 1 stellt eine entsprechende Mischvorrichtung bereit. Weitere bevorzugte Ausführungsformen der Mischvorrichtung sind in den abhängigen Ansprüchen aufgeführt und/oder nachfolgend beschrieben. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Ausbilden eines Bauteils, insbesondere eine Faserverbundbauteils. Im Rahmen des Verfahrens können Merkmale einzelner Ansprüche oder nachfolgend beschriebener Ausprägungen jeweils unabhängig zum Einsatz kommen. Umgekehrt kann die Mischvorrichtung eingerichtet sein, einzelne Verfahrensmerkmale, die insbesondere in den Verfahrensansprüchen oder nachfolgend beschrieben sind, jeweils unabhängig voneinander einzusetzen.The subject matter of claim 1 provides a corresponding mixing device. Further preferred embodiments of the mixing device are listed in the dependent claims and / or described below. The invention further relates to a method for forming a component, in particular a fiber composite component. Within the scope of the method, features of individual claims or the forms described below can each be used independently. Conversely, the mixing device can be set up to use individual method features, which are described in particular in the method claims or described below, independently of one another.

Gemäß der Erfindung wird eine Mischvorrichtung bereitgestellt, die aufweist: eine Mischkammer zum Mischen von reaktiven Komponenten, wobei die Mischkammer eine Austrittsöffnung aufweist, Einspritzeinrichtungen, die eingerichtet sind, jeweils eine Komponente in die Mischkammer einzuspritzen. Ferner ist es vorgesehen, dass die von zumindest einer der Einspritzeinrichtungen ausgebrachte Menge der jeweiligen Komponente veränderbar ist.According to the invention, a mixing device is provided which has: a mixing chamber for mixing reactive components, the mixing chamber having an outlet opening, injection devices which are set up to inject one component each into the mixing chamber. It is further provided that the quantity of the respective component that is applied by at least one of the injection devices can be changed.

Die Mischvorrichtung hat unter anderem den Vorteil, dass der Einsatz der Mischvorrichtung gewissermaßen an das herstellende Bauteil angepasst werden kann und die Mischvorrichtung somit eine hohe Flexibilität aufweist. Darüber hinaus wird ein ressourcenschonendes Verfahren ermöglicht.The mixing device has the advantage, among other things, that the use of the mixing device can be adapted to the manufacturing component to a certain extent and the mixing device thus has a high degree of flexibility. In addition, a resource-saving process is made possible.

Ferner kann es vorgesehen sein, dass die Mischvorrichtung eine erste Einspritzeinrichtung, eine zweite Einspritzeinrichtung und eine dritte Einspritzeinrichtung aufweist, wobei die ausgebrachte Menge der jeweiligen Komponente der ersten Einspritzeinrichtung und der zweiten Einspritzeinrichtung relativ zueinander veränderbar ist.Furthermore, it can be provided that the mixing device has a first injection device, a second injection device and a third injection device, the amount applied of the respective component of the first injection device and the second injection device being changeable relative to one another.

Somit können drei Komponenten gemischt und dabei die ausgebrachte Menge der ersten Einspritzeinrichtung und der zweiten Einspritzeinrichtung während des Mischvorgangs relativ zueinander variiert werden.Thus, three components can be mixed and the amount of the first injector and the second injector applied during the mixing process can be varied relative to one another.

In einer weiteren Ausführungsform ist es vorgesehen, dass die erste Einspritzeinrichtung und die zweite Einspritzeinrichtung eingerichtet sind, ein Polyol in die Mischkammer einzuspritzen, und die dritte Einspritzeinrichtung eingerichtet ist, Isocyanat, insbesondere Di-Isocyanat, in die Mischkammer einzuspritzen. Somit weist die Mischvorrichtung eine große Variabilität auf.In a further embodiment it is provided that the first injection device and the second injection device are set up to inject a polyol into the mixing chamber, and the third injection device is set up to inject isocyanate, in particular di-isocyanate, into the mixing chamber. The mixing device thus has great variability.

Zumindest eine der Einspritzeinrichtungen (bevorzugt die zuvor genannte erste und zweite Einspritzeinrichtung) kann (können) eine Drosselnadel zur Veränderung des Düsenquerschnitts aufweisen. In diesem Zusammenhang ist es insbesondere vorgesehen, dass die Austragsleistung mittels einer oder mehrerer Hochdruckpumpen variiert wird. Da der Druck von der Austragsleistungen und dem Auslassquerschnitt abhängt, kann, wenn die Austragsleistung variiert wird, der Querschnitt entsprechend angepasst werden, um den Druck konstant zu halten (Gleichdruckreglung). Die Änderung der Querschnittsfläche der Düse geschieht mit der Verstellung der Drosselnadel (Nadel). Somit stellt diese Ausführungsform eine im praktischen Einsatz praktikable Lösung bereit.At least one of the injection devices (preferably the aforementioned first and second injection device) can have a throttling needle for changing the nozzle cross section. In this context, it is particularly provided that the discharge rate is varied by means of one or more high-pressure pumps. Since the pressure depends on the discharge rate and the outlet cross-section, if the discharge rate is varied, the cross-section can be adjusted accordingly in order to keep the pressure constant (constant pressure regulation). The cross-sectional area of the nozzle is changed when the throttling needle (needle) is adjusted. Thus, this embodiment provides a practical solution.

Es kann vorgesehen sein, dass die Austrittsöffnungen der Einspritzeinrichtungen, relativ zu einer Achse der Mischkammer, in einem gleichen oder im Wesentlichen gleichen Winkel angeordnet sind. Somit kann eine kompakte Bauform der Mischvorrichtung realisiert werden. It can be provided that the outlet openings of the injection devices are arranged at the same or substantially the same angle relative to an axis of the mixing chamber. A compact design of the mixing device can thus be realized.

Es ist bevorzugt, dass zumindest eine der Einspritzeinrichtungen einen Stellantrieb mit einem Servomotor aufweist. Dieser Stellantrieb kann zur Bewegung der zuvor genannten Drosselnadel verwendet werden. Mit einem Servomotor wird eine präzise, variable Verstellung ermöglicht.It is preferred that at least one of the injection devices has an actuator with a servo motor. This actuator can be used to move the aforementioned throttling needle. A precise, variable adjustment is made possible with a servo motor.

Ein Stellkolben kann in der Mischkammer aufgenommen sein, wobei der Stellkolben relativ zur Austrittsöffnung bewegbar ist. Insbesondere kann durch die Bewegung des Stellkolbens zwischen einer Betriebsstellung, in der die Komponenten in die Mischkammer eingeführt werden können, und einer Ruhestellung, umgeschaltet werden. Somit ist es möglich, den Mischvorgang zuzuschalten oder abzuschalten.An actuating piston can be accommodated in the mixing chamber, the actuating piston being movable relative to the outlet opening. In particular, the movement of the actuating piston can be used to switch between an operating position in which the components can be introduced into the mixing chamber and a rest position. It is thus possible to switch the mixing process on or off.

Die Einspritzeinrichtungen können eingerichtet sein, die jeweilige Komponente in einem Winkel zur Axialrichtung der Mischkammer einzuspritzen, wobei bevorzugt ist, dass der Winkel von einem 90°-Winkel abweicht.The injection devices can be set up to inject the respective component at an angle to the axial direction of the mixing chamber, it being preferred that the angle deviate from a 90 ° angle.

Es ist bevorzugt eine Steuereinrichtung vorgesehen, die eingerichtet ist, die Mischvorrichtung derart zu steuern, dass bei erhöhter oder verringerter, ausgebrachte Menge der jeweiligen Komponente der Druck konstant gehalten wird. Insbesondere wird Menge/Austragsleistung mittels einer oder mehrerer Hochdruckpumpen auf der Dosiermaschine variiert. Da der Druck von der Austragsleistung und dem Auslassquerschnitt abhängt, wird, wenn die Austragsleistung variiert wird, der Querschnitt entsprechend angepasst, um den Druck konstant zu halten (Gleichdruckreglung). Die Änderung der Querschnittsfläche der Düse geschieht beispielsweise mit einer Verstellung einer Drosselnadel.A control device is preferably provided, which is set up to control the mixing device in such a way that the pressure is kept constant when the amount of the respective component is increased or decreased. In particular, the quantity / discharge rate is varied by means of one or more high-pressure pumps on the metering machine. Since the pressure depends on the discharge rate and the outlet cross-section, if the discharge rate is varied, the cross-section is adjusted accordingly in order to keep the pressure constant (constant pressure regulation). The cross-sectional area of the nozzle is changed, for example, by adjusting a throttle needle.

Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Herstellung eines Bauteils, insbesondere eines Faserverbundbauteils, wobei die Vorrichtung eine Mischvorrichtung gemäß einem der vorangegangenen Aspekte aufweist, die Vorrichtung ferner ein eine Kavität aufweisendes Werkzeug umfasst. Die Mischvorrichtung kann eingerichtet sein, gemischte Komponenten in die Kavität einzubringen. Die bereits erläuterten Vorteile der Mischvorrichtung können somit in die Vorrichtung zur Herstellung eines Bauteils integriert werden.Furthermore, the invention relates to a device for producing a component, in particular a fiber composite component, the device having a mixing device according to one of the preceding aspects, the device further comprising a tool having a cavity. The mixing device can be set up to introduce mixed components into the cavity. The advantages of the mixing device already explained can thus be integrated into the device for producing a component.

Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren. Das Verfahren zum Ausbilden eines Bauteils, insbesondere eines Faserverbundbauteils, ist dabei vorgesehen, reaktive Komponenten in einer Mischkammer zu mischen und zur Ausbildung eines Bauteils in eine Kavität eines Werkzeugs einzuspritzen, wobei die Menge zumindest einer der in die Mischkammer eingebrachten Komponenten verändert wird.The invention further relates to a method. The method for forming a component, in particular a fiber composite component, is intended to mix reactive components in a mixing chamber and to inject a component into a cavity of a tool, the amount of at least one of the components introduced into the mixing chamber being changed.

Es ist bevorzugt, dass eine erste Komponente, eine zweite Komponente und eine dritte Komponente in die Mischkammer eingespritzt werden, wobei die Menge der ersten und zweiten Komponente, insbesondere während des Einspritzens der ersten und zweiten Komponente, relativ zueinander verändert wird. Somit kann die Zusammensetzung des Drei-Komponenten-Materials je nach Stadium des Vorgangs an die jeweiligen Gegebenheiten angepasst werden.It is preferred that a first component, a second component and a third component are injected into the mixing chamber, the amount of the first and second components being changed relative to one another, in particular during the injection of the first and second components. The composition of the three-component material can thus be adapted to the respective circumstances, depending on the stage of the process.

Es ist bevorzugt, dass unterschiedliche reaktive Polyole undIsocyanat, insbesondere Di-Isocyanat, in die Mischkammer eingespritzt werden, wobei die Menge der Polyole relativ zueinander verändert wird.It is preferred that different reactive polyols and isocyanate, in particular di-isocyanate, are injected into the mixing chamber, the amount of the polyols being changed relative to one another.

Ferner ist es bevorzugt, dass die Menge kontinuierlich verändert wird. Somit kann eine kontinuierliche Anpassung der Zusammensetzung des gemischten Materials vorgenommen werden.It is further preferred that the amount is changed continuously. Thus, the composition of the mixed material can be continuously adjusted.

Ferner kann es vorgesehen sein, dass der Druck der in die Mischkammer eingespritzten Komponenten konstant gehalten wird. Auf diese Weise wird ein qualitativ hochwertiges Fertigungsergebnis gewährleistet.It can further be provided that the pressure of the components injected into the mixing chamber is kept constant. In this way, a high quality manufacturing result is guaranteed.

Figurenlistelist of figures

  • 1 zeigt eine perspektive Ansicht einer Ausführungsform einer Mischvorrichtung gemäß der Erfindung. 1 shows a perspective view of an embodiment of a mixing device according to the invention.
  • 2 zeigt eine Schnittansicht der in 1 dargestellten Mischvorrichtung. 2 shows a sectional view of the in 1 shown mixing device.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten AusführungsformDetailed description of the preferred embodiment

Anhand der beigefügten Zeichnungen soll nunmehr eine bevorzugte Ausführungsform einer Mischvorrichtung gemäß der Erfindung dargestellt werden, mit der aus mehreren Komponenten Polyurethan hergestellt wird. In der Mischvorrichtung werden die insbesondere flüssigen Komponenten bei hohem Druck in einer Mischkammer miteinander vermischt und aus einer Austrittsöffnung der Mischkammer ausgebracht, wobei das derart vorbereitete oder hergestellte Polyurethan bevorzugt in eine Kavität eines Werkzeuges eingebracht wird.A preferred embodiment of a mixing device according to the invention, with which polyurethane is produced from several components, will now be illustrated with the aid of the accompanying drawings. In the mixing device, the particularly liquid components are mixed with one another at high pressure in a mixing chamber and discharged from an outlet opening of the mixing chamber, the polyurethane prepared or produced in this way preferably being introduced into a cavity of a tool.

Modifikationen bestimmter Einzelmerkmale der nachfolgend beschriebenen Ausführungsform können jeweils mit anderen Merkmalen der Ausführungsform kombiniert werden, um weitere Varianten der Erfindung auszubilden. Obwohl die nachfolgend beschriebene Ausführungsform rein beispielhaft dargestellt wird, können Einzelmerkmale der Ausführungsformen auch zur Charakterisierung der Erfindung herangezogen werden.Modifications of certain individual features of the embodiment described below can each be combined with other features of the Embodiment can be combined to form further variants of the invention. Although the embodiment described below is presented purely by way of example, individual features of the embodiments can also be used to characterize the invention.

Die Mischvorrichtung 1 umfasst eine erste Platte 2 sowie eine von der ersten Platte 2 beabstandet angeordnete zweite Platte 3. Zwischen den Platten 2, 3 ist ein Mischkörper 10 aufgenommen, der eine Mischkammer 11 umfasst. Die Mischkammer 11 ist im Bereich einer Austrittsöffnung 12 geöffnet, sodass ein in der Mischkammer 11 gemischtes Reaktionsgemisch aus der Austrittsöffnung 12 ausgebracht werden kann. Der Mischkörper 10 ist im Bereich der Austrittsöffnung 12 zur Anbringung an ein Werkzeug ausgebildet.The mixing device 1 comprises a first plate 2 as well as one from the first plate 2 spaced apart second plate 3 , Between the plates 2 . 3 is a mixed body 10 added to a mixing chamber 11 includes. The mixing chamber 11 is in the area of an outlet opening 12 opened so one in the mixing chamber 11 mixed reaction mixture from the outlet opening 12 can be applied. The mixing body 10 is in the area of the outlet opening 12 designed for attachment to a tool.

In der Mischkammer 11 ist ein Stellkolben 13 aufgenommen, der in axialer Richtung bewegbar ist. Der Stellkolben 13 kann zu Beginn des Mischvorgangs bewegt werden, um den Mischvorgang zu starten (Bewegung von einer Ruheposition in eine Betriebsposition). Umgekehrt wird der Mischvorgang durch eine Bewegung des Stellkolbens 13 von einer Betriebsposition in eine Ruheposition beendet.In the mixing chamber 11 is an actuating piston 13 added, which is movable in the axial direction. The actuating piston 13 can be moved at the beginning of the mixing process to start the mixing process (movement from a rest position to an operating position). The mixing process is reversed by moving the actuating piston 13 ended from an operating position to a rest position.

Um den Mischkörper 10 herum sind eine erste Einspritzeinrichtung 20, eine zweite Einspritzeinrichtung 30 sowie eine dritte Einspritzeinrichtung (in 1 durch den Mischkörper 10 verdeckt) vorgesehen, die jeweils mit dem Mischkörper 10 verbunden sind. Relativ zur Achse der Mischkammer 11 sind die Einspritzeinrichtungen in einem jeweiligen Winkel von 120° zueinander angeordnet.To the mixing body 10 around are a first injector 20 , a second injector 30 and a third injection device (in 1 through the mixing body 10 covered) provided, each with the mixing body 10 are connected. Relative to the axis of the mixing chamber 11 the injection devices are arranged at a respective angle of 120 ° to one another.

Die erste Einspritzeinrichtung 20 umfasst einen Stellantrieb 21. Der Stellantrieb 21 wird durch einen Servomotor 22 angetrieben, wobei der Servomotor 22 in Längsrichtung der Mischvorrichtung 1 angeordnet ist. Der Stellantrieb 21 dient dazu, eine Düsenpatrone 23 zu betätigen, wobei die Düsenpatrone 23 eine Drosselnadel 23a aufweist, mit der der Düsenquerschnitt zum Einbringen einer Komponente durch die erste Einspritzeinrichtung 20 verändert werden kann.The first injector 20 includes an actuator 21 , The actuator 21 is by a servo motor 22 driven, the servo motor 22 in the longitudinal direction of the mixing device 1 is arranged. The actuator 21 serves a nozzle cartridge 23 to operate, the nozzle cartridge 23 a choke needle 23a with which the nozzle cross-section for introducing a component through the first injection device 20 can be changed.

Zur Zuführung eines ersten Materials (Polyols) durch die erste Einspritzeinrichtung 20 ist eine Zuführleitung 25 vorgesehen. Ferner ist eine Rücklaufleitung 26 vorgesehen.For supplying a first material (polyol) through the first injection device 20 is a feed line 25 intended. There is also a return line 26 intended.

Durch die Zuführleitung 25 gelangt das erste Material seitlich durch Bohrungen in die Düsenpatrone 23 und von dort weiter durch die Düse in die Mischkammer 11. Durch eine Verstellung der Düsennadel 23a der Einspritzeinrichtung 20, die manuell oder motorisch angetrieben sein kann, erfolgt durch eine Änderung des Auslassquerschnitts die Einstellung des Drucks des ersten Materials im Falle der Änderung der Austragsleistung durch eine hierzu eingesetzte Hochdruckpumpe zur Förderung des ersten Materials.Through the feed line 25 the first material passes through the holes in the nozzle cartridge 23 and from there through the nozzle into the mixing chamber 11 , By adjusting the nozzle needle 23a the injector 20 , which can be driven manually or by motor, the pressure of the first material is adjusted by changing the outlet cross section in the event of a change in the discharge capacity by means of a high-pressure pump used for this purpose to convey the first material.

Mit der (servo)motorisch angetriebenen Verstellung der Drosselnadel 23a selbst wird nicht die Austragsleistung verändert. Die Austragsleistung wird mittels der Hochdruckpumpen auf der Dosiermaschine variiert. Da der Druck der Mischvorrichtung 10 von der Austragsleistung und dem Auslassquerschnitt abhängt, wird, wenn die Austragsleistung variiert werden soll, ferner der Querschnitt entsprechend angepasst, um den Druck konstant zu halten (Gleichdruckreglung). Die Änderung der Querschnittsfläche der Düse geschieht mit der Verstellung der Drosselnadel 23a.With the (servo) motorized adjustment of the throttle needle 23a the discharge performance itself is not changed. The discharge rate is varied using the high pressure pumps on the dosing machine. Because the pressure of the mixing device 10 depends on the discharge rate and the outlet cross-section, if the discharge rate is to be varied, the cross-section is also adjusted accordingly in order to keep the pressure constant (constant pressure control). The cross-sectional area of the nozzle is changed when the throttle needle is adjusted 23a ,

Die zweite Einspritzeinrichtung 30 ist ähnlich wie die erste Einspritzeinrichtung 20 aufgebaut, und umfasst insbesondere einen Stellantrieb 31 sowie einen den Stellantrieb 31 betätigenden Servomotor 32. Durch den Stellantrieb 31 wird, ähnlich wie bei der ersten Einspritzeinrichtung 20, eine Drosselnadel (nicht dargestellt) zur Veränderung eines Düsenquerschnitts betätigt.The second injector 30 is similar to the first injector 20 constructed, and in particular comprises an actuator 31 as well as the actuator 31 actuating servo motor 32 , By the actuator 31 similar to the first injector 20 , a throttle needle (not shown) operated to change a nozzle cross section.

Zur Zuführung eines zweiten Materials (Polyols) durch die zweite Einspritzeinrichtung 30 ist eine Zuführleitung 35 vorgesehen, der Zuleitung in 1 dargestellt ist. Ferner ist eine Rücklaufleitung 36 vorgesehen. Die Anordnung und/oder Ausgestaltung der Zuführleitung 35 und der Rücklaufleitung 36 ist ähnlich wie diejenige der Zuführleitung 25 und der Rücklaufleitung 26 der ersten Einspritzeinrichtung 20.To supply a second material (polyol) through the second injector 30 is a feed line 35 provided the supply line in 1 is shown. There is also a return line 36 intended. The arrangement and / or configuration of the feed line 35 and the return line 36 is similar to that of the feed line 25 and the return line 26 the first injector 20 ,

Durch die Zuführleitung 35 gelangt das zweite Material seitlich durch Bohrungen in die Düsenpatrone der zweiten Einspritzeinrichtung 30 und von dort weiter durch die Düse in die Mischkammer 11. Durch eine Verstellung der Düsennadel der zweiten Einspritzeinrichtung 30, die manuell oder motorisch angetrieben sein kann, erfolgt durch eine Änderung des Auslassquerschnitts die Einstellung des Drucks des zweiten Materials im Falle der Änderung der Austragsleistung durch eine hierzu eingesetzte Hochdruckpumpe zur Förderung des ersten Materials.Through the feed line 35 the second material passes laterally through holes in the nozzle cartridge of the second injection device 30 and from there through the nozzle into the mixing chamber 11 , By adjusting the nozzle needle of the second injection device 30 which can be driven manually or by motor, the pressure of the second material is adjusted by changing the outlet cross section in the event of a change in the discharge capacity by means of a high-pressure pump used for this purpose to convey the first material.

In 1 wird die dritte Einspritzeinrichtung durch den Mischkörper 10 verdeckt. Die dritte Einspritzeinrichtung ist jedoch ähnlich wie die erste und zweite Einspritzeinrichtung ausgebildet, und umfasst insbesondere eine Zuführleitung 45, eine Rücklaufleitung 46 sowie eine Düsenpatrone. Mit der dritten Einspritzeinrichtung wird ein drittes Material, insbesondere Di-Isocyanat, in die Mischkammer eingespritzt, so dass dieses mit dem ersten und zweiten Material vermischt wird.In 1 becomes the third injector through the mixing body 10 covered. However, the third injection device is designed similarly to the first and second injection device, and in particular comprises a feed line 45 , a return line 46 as well as a nozzle cartridge. The third injection device is used to inject a third material, in particular di-isocyanate, into the mixing chamber, so that it is mixed with the first and second material.

Die Mischvorrichtung 1 ist im Betrieb dazu vorgesehen, ein in der Mischvorrichtung 1 gemischtes Polyurethan in die Kavität eines Werkzeuges einzubringen, wobei in die Kavität zuvor beispielsweise ein Faserrohling eingelegt werden kann. Im Betrieb werden im Zuge einer gegenläufigen Dosierung eine Di-Isocyanat-Komponente sowie zwei Polyol-Komponenten gegenläufig und kontinuierlich gemischt, wobei eine der Polyol-Komponenten eine höhere Reaktivität aufweist als die zweite Polyol-Komponente. The mixing device 1 is intended to be used in operation in the mixing device 1 to introduce mixed polyurethane into the cavity of a tool, it being possible, for example, to insert a fiber blank into the cavity beforehand. In operation, a di-isocyanate component and two polyol components are mixed in opposite directions and continuously in the course of counter-metering, one of the polyol components being more reactive than the second polyol component.

Während der Mischung der Polyole mit dem Di-Isocyanat wird das relative Verhältnis der Polyole zueinander verändert. Insbesondere wird im Zuge des Mischvorgangs die Menge des schneller aktivierbaren Polyols erhöht, wohingegen die Menge des reaktionsträgeren Polyols entsprechend reduziert wird.During the mixing of the polyols with the di-isocyanate, the relative ratio of the polyols to one another is changed. In particular, in the course of the mixing process, the amount of the polyol which can be activated more quickly is increased, whereas the amount of the less reactive polyol is correspondingly reduced.

Somit ist es möglich, in einem angussnahen Bereich eine schnellere Aushärtung des Polyurethans zu erreichen, wodurch die Gesamtaushärtezeit verringert wird.It is thus possible to achieve faster curing of the polyurethane in a region close to the gate, which reduces the overall curing time.

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • DE 102007023239 A1 [0002]DE 102007023239 A1 [0002]

Claims (15)

Mischvorrichtung (1), umfassend eine Mischkammer (11) zum Mischen von reaktiven Komponenten, wobei die Mischkammer (11) eine Austrittsöffnung (12) aufweist, Einspritzeinrichtungen (20, 30), die eingerichtet sind, jeweils eine Komponente in die Mischkammer einzuspritzen, dadurch gekennzeichnet, dass die von zumindest einer der Einspritzeinrichtungen ausgebrachte Menge der jeweiligen Komponente veränderbar ist.Mixing device (1) comprising a mixing chamber (11) for mixing reactive components, the mixing chamber (11) having an outlet opening (12), thereby injecting devices (20, 30) which are set up to inject one component into the mixing chamber characterized in that the quantity of the respective component applied by at least one of the injection devices can be changed. Mischvorrichtung (1) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischvorrichtung eine erste Einspritzeinrichtung (20), eine zweite Einspritzeinrichtung (30) und eine dritte Einspritzeinrichtung aufweist, wobei die ausgebrachte Menge der jeweiligen Komponente der ersten Einspritzeinrichtung und der zweiten Einspritzeinrichtung relativ zueinander veränderbar ist.Mixing device (1) according to Claim 1 , characterized in that the mixing device has a first injection device (20), a second injection device (30) and a third injection device, the amount applied of the respective component of the first injection device and the second injection device being changeable relative to one another. Mischvorrichtung (1) gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Einspritzeinrichtung (20) und die zweite Einspritzeinrichtung (30) eingerichtet sind, ein Polyol in die Mischkammer einzuspritzen, und die dritte Einspritzeinrichtung eingerichtet ist, Isocyanat, insbesondere Di-Isocyanat, in die Mischkammer einzuspritzen.Mixing device (1) according to Claim 2 , characterized in that the first injection device (20) and the second injection device (30) are set up to inject a polyol into the mixing chamber, and the third injection device is set up to inject isocyanate, in particular di-isocyanate, into the mixing chamber. Mischvorrichtung (1) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der Einspritzeinrichtungen eine Drosselnadel (23a) zur Veränderung des Düsenquerschnitts aufweist.Mixing device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that at least one of the injection devices has a throttle needle (23a) for changing the nozzle cross section. Mischvorrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 2-4, dadurch gekennzeichnet, dass Austrittsöffnungen der Einspritzeinrichtungen (20; 30), relativ zu einer Achse der Mischkammer (1), in einem gleichen oder im Wesentlichen gleichen Winkel angeordnet sind.Mixing device (1) according to one of the Claims 2 - 4 , characterized in that outlet openings of the injection devices (20; 30), relative to an axis of the mixing chamber (1), are arranged at the same or substantially the same angle. Mischvorrichtung (1) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der Einspritzeinrichtungen (20; 30) einen Stellantrieb (21, 31, 41) mit einem Servomotor (22, 32, 42) aufweist.Mixing device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that at least one of the injection devices (20; 30) has an actuator (21, 31, 41) with a servo motor (22, 32, 42). Mischvorrichtung (1) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Stellkolben (13) in der Mischkammer (11) aufgenommen ist, der relativ zur Austrittsöffnung (12) bewegbar ist.Mixing device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that an adjusting piston (13) is accommodated in the mixing chamber (11) and can be moved relative to the outlet opening (12). Mischvorrichtung (1) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einspritzeinrichtungen eingerichtet sind, die jeweilige Komponente in einem Winkel zur Axialrichtung der Mischkammer (11) einzuspritzen.Mixing device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the injection devices are set up to inject the respective component at an angle to the axial direction of the mixing chamber (11). Mischvorrichtung (1) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Steuereinrichtung, die eingerichtet ist, die Mischvorrichtung derart zu steuern, dass bei erhöhter oder verringerter, ausgebrachte Menge der jeweiligen Komponente der Druck konstant gehalten wird.Mixing device (1) according to one of the preceding claims, characterized by a control device which is set up to control the mixing device in such a way that the pressure is kept constant when the amount of the respective component is increased or decreased. Vorrichtung zur Herstellung eines Bauteils, insbesondere eines Faserverbundbauteils, umfassend eine Mischvorrichtung gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche und ein eine Kavität aufweisendes Werkzeug, wobei die Mischvorrichtung eingerichtet ist, gemischte Komponenten in die Kavität einzubringen.Device for producing a component, in particular a fiber composite component, comprising a mixing device according to one of the preceding claims and a tool having a cavity, the mixing device being set up to introduce mixed components into the cavity. Verfahren zum Ausbilden eines Bauteils, insbesondere eines Faserverbundbauteils, wobei reaktive Komponenten in einer Mischkammer (11) gemischt und zur Ausbildung eines Bauteils in eine Kavität eines Werkzeugs eingespritzt werden, wobei die Menge zumindest einer der in die Mischkammer eingebrachten Komponenten verändert wird.Method for forming a component, in particular a fiber composite component, wherein reactive components are mixed in a mixing chamber (11) and injected into a cavity of a tool to form a component, wherein the amount of at least one of the components introduced into the mixing chamber is changed. Verfahren gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Komponente, eine zweite Komponente und eine dritte Komponente in die Mischkammer (11) eingespritzt werden, wobei die Menge der ersten und zweiten Komponente relativ zueinander verändert wird.Procedure according to Claim 11 , characterized in that a first component, a second component and a third component are injected into the mixing chamber (11), the amount of the first and second components being changed relative to one another. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 11-12, dadurch gekennzeichnet, dass unterschiedliche reaktive Polyole und Isocyanat, insbesondere Di-Isocyanat, in die Mischkammer (11) eingespritzt werden, wobei die Menge der Polyole relativ zueinander verändert wird.Method according to one of the Claims 11 - 12 , characterized in that different reactive polyols and isocyanate, in particular di-isocyanate, are injected into the mixing chamber (11), the amount of the polyols being changed relative to one another. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 11-13, dadurch gekennzeichnet, dass die Menge kontinuierlich verändert wird.Method according to one of the Claims 11 - 13 , characterized in that the amount is continuously changed. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 11-14, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck der in die Mischkammer eingespritzten Komponenten konstant gehalten wird.Method according to one of the Claims 11 - 14 , characterized in that the pressure of the components injected into the mixing chamber is kept constant.
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