DE1147380B - Vorrichtung zur Herstellung von Kunststoffen - Google Patents

Description

• Vorrichtung zur Herstellung von Kunststoffen Zusatz zum Patent 1 114313 Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von Kunststoffen, insbesondere von Polyurethan-Schaumstoffen, nach Patent 1 114313 durch Vormischung einzelner Komponenten mittels Gegenstrominjektion und anschließende Nachmischung in einer Nebenkammer, wobei zwischen Vormischung und Nachmischung eine plötzliche Entspannung des Gemisches vorgenommen wird. Die Vorrichtung ge mäß Hauptpatent besteht aus einem als tragbares Handgerät ausgebildeten Mischkopf mit Gegenstrommischvorrichtung und Nachmischkammer, wobei das Gehäuse der Gegenstrommischvorrichtung mit einem Einsatz versehen ist, dessen zentrale Längsbohrung in einen gegen die Austrittsöffnung einer mit dem Gehäuse verbundenen Injektionsdüse gerichteten Kanal geringeren Durchmessers übergeht, der an seinem Austrittsende mit einer sich zur Nachmischkammer hin schlitzförmig erweiternden Austrittsöffnung versehen ist.
• Um den Mischeffekt noch zu verbessern und auch bei Komponenten hoher Viskosität eine gründliche Mischung zu erreichen, ist erfindungsgemäß im Gehäuse der Gegenstromvorrichtung ein Einlaßventilkörper angeordnet, dessen Kopfteil als Prallkörper für die aus der Injektionsdüse intermittierend austretenden Strahlen ausgebildet ist. Bei Betätigung der Injektionsdüse und gleichzeitigem Öffnen des Ventils stoßen im Mischkanal die beiden Flüssigkeitsstrahlen, von denen der eine Strahl am Prallkörper zu einem Schleier umgebogen ist, gegeneinander und durchdringen sich, so daß die Tröpfchen der beiden Strahlen außerordentlich innig miteinander vermischt werden. Der Prallkörper kann eine konvex oder konkav gebogene Prallfläche besitzen. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, daß die Prallfläche einen Durchmesser von 4 mm aufweist und von der Mündung der Einspritzdüse, die einen Durchmesser von 2 mm aufweist, in einem Abstand von 1 bis 5 mm, vorzugsweise von 1 mm, angeordnet ist.
• Prallkörper zum Zerteilen eines Flüssigkeitsstrahles sind z. B. bei Zerstäubern bekannt, bei denen eine flüssige Komponente mit einer gasförmigen Komponente vermischt wird. Die zerstäubte Flüssigkeit wird von dem Gasstrom erfaßt und mitgerissen.
• Eine Mischung zweier Flüssigkeiten mit Gegenstrominjektion in einem Kanal kann mit diesen Vorrichtungen nicht vorgenommen werden.
• Es ist auch bekannt, ein Flüssigkeits-Gas-Gemisch aus einem Mischraum durch periodisch geschlossene und geöffnete Bohrungen auszupressen und dann zusätzlich durch eine durchlöcherte Zerstäubervorrichtung auszustoßen, deren Kopf eine konvex gebogene Oberfläche besitzt. Der periodische Verschluß der Mischraumöffnungen und die Unterbrechung des durch die Öffnungen des Zerstäubers gehenden Stromes ist für die Herstellung von Kunststoffen, insbesondere Urethangruppen enthaltenden Kunststoffe, aus schnell reagierenden Komponenten in keiner Weise tragbar, da bereits beim Zusammengeben der Komponenten eine Reaktion einsetzt, die schnell fortschreitet und in kürzester Zeit zu krassen Viskositätserhöhungen des Gemisches führt, so daß ein Herausdrücken durch die Öffnungen des Mischraumes und des Zerstäubers unmöglich ist.
• In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes schematisch dargestellt.
• Abb. 1 zeigt einen Längsschnitt durch eine Mischvorrichtung bei geschlossener Ventilstellung und Abb. 2 einen solchen bei geöffneter Ventilstellung; Abb. 3 stellt einen Querschnitt durch die Vorrichtung entsprechend der Linie a-a in Abb. 2 dar.
• Die Mischvorrichtung besteht aus einem Ventilgehäuse 1 und einem Mischkammergehäuse 2 mit einem Mischraum 3. Innerhalb des Ventilgehäuses 1 befindet sich ein Ventilkörper 4 mit einer Ventilstange 5, die mit Gleitrippen 19 und an ihrem Ende mit einer Mutter 6 versehen ist, die zur Einstellung einer Feder 7 dient, welche eine Vorspannung des Öffnungsdruckes des Ventils4 bewirkt. Das Ventilgehäuse 1 ist durch ein Anschlußstück 8 und eine Überwurfmutter 9 mit einer schlauchartigen Leitung 10 verbunden, durch die die Hauptkomponente mittels einer Pumpe (nicht dargestellt) unter einem Druck von etwa 50 atü geführt wird. Am Kopfende des Mischkammergehäuses 2 ist eine Injektionsdüse 11 angeordnet, aus der eine Nebenkomponente unter einem Druck von etwa 200 atü, der durch eine an die Düsell angeschlossene Injektionspumpe (nicht dargestellt) erzeugt wird, vorzugsweise bis zu einer Frequenz von höchstens 20000 Injektionen in der Minute durch eine Injektionsbohrung 12 im Mischkanunergehäuse 2 in den Mischraum 3 eingespritzt wird. Der Einspritzstrahl 13 trifft auf eine Prallfläche 14 des Ventilkörpers 4 und wird dabei in Form eines tellerförmigen Schleiersl-5 IS gegen die Innenwand 16 des Mischkammergehäuses 2 geschleudert. Gemäß Abb. 1 ist die Prallfläche des Einlaßventils 4 konkav ausgebildet. In Abb. 2 ist der Ventilkörper 4 in geöffneter Stellung dargestellt. Seine Prallfläche 17 ist hier konvex ausgebildet. Der an dem Ventilkörper 4 in Pfeilrichtung außen entlangfließende Hauptkomponentenstrom, der die Gestalt eines Hohistrahles hat, wird vom Nebenkomponentenschleier 15 durchdrungen, so daß sichHaupt- undNebenkomponentenströme im Mischraum3 äußerst innig vermischen.
• Das Gemisch tritt durch den mit der Injektionsbohrung 12 im Mischkammergehäuse 2 in Verbindung stehenden keilförmig ausgebildeten Auslaßschlitz 18 aus dem Mischraum 3 aus.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Vorrichtung zur Herstellung von Kunststoffen, insbesondere von Polyurethan-Schaumstoffen, bestehend aus einem als tragbares Hand- gerät ausgebildeten Mischkopf mit Gegenstrom-Drnckinjektionsmischvorrichtung und Nachmischkammer, wobei das Gehäuse der Gegenstrommischvorrichtung mit einem Einsatz versehen ist, dessen zentrale Längsbohrung in einen gegen die Austrittsöffnung einer mit dem Gehäuse verbundenen Injektionsdüse gerichteten Kanal geringeren Durchmessers übergeht, der an seinem Austrittsende mit einer sich zur Nachmischkammer hin schlitzförmig erweiternden Austrittsöffnung versehen ist, nach Patent 1 114313, dadurch gekennzeichnet, daß im Gehäuse (1, 2) der Gegenstrommischvorrichtung ein Einlaßventilkörper (4) angeordnet ist, dessen Kopfteil als Prallkörper für die aus der Injektionsdüse (11) austretenden Strahlen (13) ausgebildet ist.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Prallkörper eine konvex oder konkav gebogene Prallfläche (14 bzw. 17) besitzt.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Prallfläche einen Durchmesser von 4 mm aufweist und von der Mündung der Einspritzdüse, die einen Durchmesser von 2 mm aufweist, in einem Abstand von 1 bis 5 mm angeordnet ist.

   In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 231 656, 466 355, 932960.