DE1675503A1

DE1675503A1 - Mold shut-off valve for machines for processing highly reactive multi-component systems

Info

Publication number: DE1675503A1
Application number: DE19681675503
Authority: DE
Inventors: Heinrich Boden; Dipl-Ing Ulrich Knipp
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1968-02-23
Filing date: 1968-02-23
Publication date: 1971-01-07

Description

Formabsperrhahn für Maschinen für die Verarbeitung von hochreaktiven Mehrkomponentensystemen Die Erfindung betrifft einen Formabsperrhahn für Maschinen für die Verarbeitung von hochreaktiven Mehrkomponentensystemen. Bei solchen Systemen besteht die Aufgabe, das hochreaktive Kunststoffsystem in einen Fbrmenhohlraum, u. U. unter Drücken, einzutragen und mit möglichst geringem Materialverlust kurzfristig die Form abzuschließen. Gleichzeitig ist es notwendig, das Mischaggregat von den Resten des hochreaktiven Kunststoffsystems zu säubern, da sonst die Gefahr besteht, daß der Kunststoff im Misch- und Eintragsystem aushärtet und damit zu Verstopfungen führt. Diese Aufgabe wird bislang sehr unvollkommen auf verschiedene Art und Weise gelöst. Man hat beispielsweise das Mischaggregat direkt an die Einfüllöffnung des Formenhohlraums gehalten, dann schnell auf Seite geschwenkt und die Öffnung durch einen einzuschlagenden Pfropfen verschlossen. Naturgemäß tritt hierbei ein beachtlicher Materialverlust durch Auslaufen des Reaktionsgemisches aus der Form auf. Weiterhin ist es möglich, Rückschlagventile, beispielsweise Kugelventile, zwischen Mischaggregat und Formenhohlraum einzusetzen. Sie beinhalten jedoch den Nachteil, daß, wie vorher be :urieben, im Ventil verbleibendes hochreaktives Kunststoffgemisch aushärtet und somit das Ventil nur für einen Arbeitsgang brauchbar ist und anschließend wieder gesäubert werden muß. Eine andere Möglichkeit besteht darin, daß ein Kupplungsstück zwischen Mischaggregat und Formenanguß eingesetzt wird, welches einen Flachschieber beinhaltet. Hierbei ist eine exakte Dosierung möglich. Materialverlust durch Auslaufen des hochreaktiven Kunststoffsystems aus der Form tritt nicht auf, jedoch polymerisiert der Kunststoff formenseitig zwischen Anguß und Schieber und dosierseitig zwischen Anschlußkupplung und Schieber, so daß nach jedem Dosiervorgang das Kupplungsteil einschließlich Schieber mechanisch gereinigt werden muß. Man ist auch dazu übergegangen, normale Drei-Wege-Hähne einzusetzen. Das beinhaltet den Vorteil, daß eine exakte Dosierung des Rohstoffgemisches in die Form ohne nachträgliches Auslaufen gewährleistet ist. Leider ist es jedoch nicht möglich, ein normales Drei-Wege-Hahnküken in Spülstellung zu säubern, da eine Bohrung, in welcher reagierendes Kunststoffgemisch sich befindet, vom Spülmedium nicht erfaßt wird. Als weiterer Nachteil eines normalen Drei-Wege-Hahns ist die formseitige Kupplung anzusehen, die für die Säuberung sehr ungünstig ausgebildet ist und welche verlangt, daß nach jedem Dosiervorgang der Drei-Wege-Hahn zumindest abgeschraubt werden muß und das verbleibende, in der Zwischenzeit zu einem Kunststoff reagierte Produkt mechanisch entnommen werden muß. Aufgrund der vorher beschriebenen Nachteile ist es leider nicht möglich, in einem rationellen Schußverfahren vorhandene Formhohlräume auszufüllen, wie es beispielsweise im Spritzgußverfahren durchaus gebräuchlich ist. Die hier beschriebenen Nachteile werden durch die erfindungsgemäße Vorrichtung beseitigt.Mold stopcock for machines for processing highly reactive multicomponent systems The invention relates to a mold stopcock for machines for processing highly reactive multicomponent systems. The task of such systems is to insert the highly reactive plastic system into a mold cavity, possibly under pressure, and to close the mold for a short time with the least possible loss of material. At the same time, it is necessary to clean the residues of the highly reactive plastic system from the mixing unit, since otherwise there is a risk that the plastic in the mixing and feeding system will harden and thus lead to blockages. This task has so far been very imperfectly achieved in various ways. For example, the mixing unit was held directly against the filling opening of the mold cavity, then swiveled quickly to the side and the opening was closed with a plug to be hammered in. Naturally, a considerable loss of material occurs here as the reaction mixture leaks out of the mold. It is also possible to use check valves, for example ball valves, between the mixing unit and the mold cavity. However, they have the disadvantage that, as previously mentioned, the highly reactive plastic mixture remaining in the valve hardens and thus the valve can only be used for one operation and then has to be cleaned again. Another possibility is that a coupling piece is used between the mixing unit and mold sprue, which includes a flat slide. Exact dosing is possible here. Loss of material due to the highly reactive plastic system leaking out of the mold does not occur, but the plastic polymerizes on the mold side between the sprue and slide and on the metering side between the connection coupling and slide, so that the coupling part including the slide must be cleaned mechanically after each metering process. One has also switched to using normal three-way taps. This has the advantage that an exact dosage of the raw material mixture into the mold is guaranteed without subsequent leakage. Unfortunately, however, it is not possible to clean a normal three-way stopcock plug in the flushing position, since a hole in which there is a reactive plastic mixture is not covered by the flushing medium. Another disadvantage of a normal three-way stopcock is the coupling on the mold side, which is very unfavorable for cleaning and which requires that the three-way stopcock must at least be unscrewed after each dosing process and the remaining stopper must be closed in the meantime a plastic reacted product must be removed mechanically. Because of the disadvantages described above, it is unfortunately not possible to fill existing mold cavities in an efficient shot process, as is quite common, for example, in the injection molding process. The disadvantages described here are eliminated by the device according to the invention.

Erfindungsgemäß lassen sich hochreaktive Mehrkomponentensysteme rationell verarbeiten bei Verwendung eines Formenabsperrhahns, der in Arbeitsstellung eine Verbindung zwischen dem Anschluß des Mischaggregates und dem Formenanguß, in Spülstellung eine Verbindung zwischen dem Anschluß des Mischaggregates und der Reinigungsaustragsöffnung herstellt und der in dieser Stellung die Form abdichtet, wenn das Hahnküken in einer elastischen Buchse, die sich zwischen Hahnkörper und Hahnküken befindet, drehbar gelagert ist und wenn die Austrittsöffnung der elastischen Buchse zum Formenanguß hin konisch vergrößert ist und gegebenenfalls durch den Anpreßdruck auf den Hahnkörper elastisch deformiert wird.According to the invention, highly reactive multicomponent systems can be used efficiently process when using a mold shut-off valve, which in the working position has a Connection between the connection of the mixing unit and the mold sprue, in the rinsing position a connection between the connection of the mixing unit and the cleaning discharge opening manufactures and seals the mold in this position when the cock plug in a elastic bushing, which is located between the valve body and the valve plug, rotatable is stored and when the outlet opening of the elastic bushing to the mold gate is enlarged conically and possibly by the contact pressure on the valve body is elastically deformed.

In einer Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform des Formabsperrhahns dargestellt. Die Figuren 1a und 1b zeigen einen solchen Formabsperrhahn in Spülstellung (Fig. 1a) und Arbeitsstellung (Fig. 1b). Das Hahnküken 1 ist in der elastischen Buc_ s-e 2, welche die zum Formenanguß 4 hin ausgebildete Austrittsöffnung 5 mitbeinhaltet, im Hahnkörper 3 drehbar gelagert. Das Mischaggregat (nicht dargestellt) wird über den Mischkopfanschluß 6 mit dem Hahn fest verbunden. . In angegebener Pfeilrichtung ist während der Arbeits- und Spülstellung, gegebenenfalls auch während der Ehtformung, der Hahnkörper gegen den Formenanguß 4 gedrückt. Dieser Druck kann pneumatisch, hydraulisch oder auch mechanisch ausgeübt werden. In der Arbeitsstellung strömt das reaktive Kunststoffgemisch aus dem Mischaggregat durch den Mischkopfanschluß 6, den Hahn; die Austrittsöffnung 5 in den Formenanguß 4. Nach beendeter Dosierung wird das Hahnküken in die Spülstellung gedreht. Der Drehvorgang kann von Hand oder automatisch erfolgen. In der Spülstellung strömt das Reinigungsmittel durch das Mischaggregat und den Hahn wiederum einströmend durch den Mischkopfanschluß 6 und austretend durch die Reinigungsaustragsöffnung 7. Hierbei werden der Hahnkörper und das Hahnküken vollkommen von restlichen reagierenden Kunststoffteilchen gesäubert. Während der Spülstellung ist die Austrittsöffnung 5 durch das Hahnküken fest verschlossen. Dank der konisch ausgebildeten Austrittsöffnung 5 kann der Formkörper nach seiner Verfestigung mit dem Anguß, welcher bis zum Hahnküken reicht, ohne Schwierigkeit entformt werden.In a drawing is an example embodiment of the form shut-off valve shown. Figures 1a and 1b show such a form shut-off valve in the flushing position (Fig. 1a) and working position (Fig. 1b). The cock plug 1 is in the elastic Buc_ s-e 2, which also includes the outlet opening 5 formed towards the mold gate 4, rotatably mounted in the tap body 3. The mixing unit (not shown) is above the mixing head connection 6 firmly connected to the tap. . In the direction of the arrow is during the working and rinsing position, if necessary also during the molding, the valve body is pressed against the mold gate 4. This pressure can be pneumatic, be exercised hydraulically or mechanically. In the working position flows the reactive plastic mixture from the mixing unit through the mixing head connection 6, the cock; the outlet opening 5 into the mold sprue 4. After dosing is complete the stopcock plug is turned to the flushing position. The turning process can be done by hand or done automatically. In the rinsing position, the detergent flows through the Mixing unit and the tap in turn flowing in through the mixing head connection 6 and exiting through the cleaning discharge opening 7. The valve body and the stopcock plug is completely cleaned of residual reactive plastic particles. During the flushing position, the outlet opening 5 is tightly closed by the cock plug. Thanks to the conical outlet opening 5, the molded body can after its Solidification with the sprue, which extends to the cock plug, without difficulty be demolded.

Dank der erfindungsgemäßen Wahl des Werkstoffes für die Buchse 2 und das Küken 1 ist eine saubere Abdichtung des Hahnkükens gegen die Buchse einerseits und andererseits des Austritts gegen den Formenanguß gewährleistet. Erfindungsgemäß wird gegebenenfalls durch den auferlegten äußeren Anpreßdruck P auf den Hahnkörper der Anguß im Bereich der Austrittsöffnung 5 mit einem verkleinerten Querschnitt versehen, welcher naturgemäß nach der Entlastung des auferlegten Anpreßdruckes P einer Trennung des Angusses von der Angußbuch se im Bereich der Austrittsöffnung 5 der Buchse 2 sehr förderlich ist.Thanks to the choice of material for the socket 2 and according to the invention the plug 1 is a neat seal of the cock plug against the socket on the one hand and on the other hand, the exit against the mold gate is guaranteed. According to the invention is possibly caused by the external pressure P applied to the valve body the sprue in the area of the outlet opening 5 with a reduced cross-section provided, which naturally after the relief of the applied contact pressure P a separation of the sprue from the sprue bush se in the area of the outlet opening 5 of the socket 2 is very beneficial.

Nach einer besonderen Ausführungsform der Erfindung wird die Buchse aus synthetischem oder natürlichem Kautschuk, Polyurethanelastomeren, Polyolefinen, Polyamiden, Polyoxymethylen, Polytetrafluoräthylen oder Kupferlegierungen gefertigt.According to a particular embodiment of the invention, the socket made of synthetic or natural rubber, polyurethane elastomers, polyolefins, Polyamides, polyoxymethylene, polytetrafluoroethylene or copper alloys are manufactured.

Das Hahnküken wird vorteilhafterweise optimal aus Polyamiden, Polyoxymethylen, Polytetrafluoräthylen, harten Polyurethanelastomeren oder aus Metall hergestellt. Im falle der Herstellung des Halmkükens aus Metallen hat es sich als außerordentlich günstig erwiesen, wenn das Hahnküken beheizbar ist und auf Temperaturen zwischen 20 und 150°C, vorzugsweise jedoch auf solchen zwischen 60 und 1000C, gehalten wird.The stopcock plug is advantageously optimally made from polyamides, polyoxymethylene, polytetrafluoroethylene, hard polyurethane elastomers or from metal. In the production of metals from Halmkükens case, it has proved extremely advantageous if the tap is heated and at temperatures from 20 to 1 50 ° C, but is preferably maintained at between 60 and 1000C such.

Zur Dimensionierung der Austrittsöffnung 5 der Buchse 2 wurde festgestellt, daß ihr Durchmesser entweder kleiner oder maximal gleich dem Mindestdurchmesser des Formenangusses 4 sein sollte. Zur günstigen Entformbarkeit wurde gefunden, daß der Öffnungswinkel der Austrittsöffnung 5 der Buchse 2 zum Formenanguß hin zwischen 0 und 150o, vorzugsweise jedoch zwischen 0 und 200, liegen soll.For the dimensioning of the outlet opening 5 of the socket 2, it was found that their diameter is either less than or at most equal to the minimum diameter of the mold sprue 4 should be. For favorable demoldability it has been found that the opening angle of the outlet opening 5 of the socket 2 to the mold gate there between 0 and 150o, but preferably between 0 and 200, should be.

Die Buchse 2 wird im Bereich der Austrittsöffnung 5 vorteilhafterweise derart ausgebildet, daß bei einem auferlegten Anpreßdruck P bei gegebener Anlage der Flächen 8 und 9 eine Querschnittsverminderung im Bereich der Austrittsöffnung 5 von 0 bis 40%, vorzugsweise jedoch von 0 bis 10%, auftritt.The socket 2 is advantageously in the area of the outlet opening 5 designed in such a way that at an applied contact pressure P for a given system of the surfaces 8 and 9 a cross-section reduction in the area of the outlet opening 5 from 0 to 40%, but preferably from 0 to 10% occurs.

Claims

Claims 1) Formabsperrhahn for machines for the processing of highly reactive, in particular foam-forming multi-component systems, which represents a connection between mixing head terminal and Formenanguß, in flushing position between the mixing head terminal and Reinigungsaustragsöffnung in working position and seal the form in the latter position, characterized in that the plug (1 ) in an elastic bushing (2) arranged between the cock body (3) and plug (1), the outlet opening (5) of which is enlarged conically towards the «mold gate (4) and possibly by the contact pressure (P) of the cock stem (3) against the mold gate (4) is elastically deformed, is rotatably mounted.

2) Formabsperrhahn for processing hocb @@ aktiveii multi-component systems according to claim 1, characterized in that the outlet opening (5) of the socket (2) for Formenanguß toward an opening angle of between 0 and 1 500, preferably 0 and 20o, comprising.

3) Form shut-off valve for the processing of highly reactive multicomponent systems according to claims 1 and 2, characterized in that the largest diameter of the outlet opening (5) of the socket (2) is less than or equal to the minimum diameter of the initial gate (4). 4) Form shut-off valve for the processing of highly reactive multi-component systems according to claims 1 to 3, characterized in that the cross section of the outlet opening (5) when the contact pressure (P) exerted on the web body acts by 0 to 40%, predominantly 0 to 10%, is decreased. 5) Form shut-off valve for the processing of highly reactive multi-component systems according to claims 1 to 4, characterized in that the socket (2) is made of synthetic or natural rubber, polyurethane elastomers, polyolefins, polyamides, polyoxymethylene, polytetrafluoroethylene or copper alloys. 6) Form shut-off valve for the processing of highly reactive multi-component systems according to claims 1 to 5, characterized in that the rail plug (1) consists of polyamides, polyoxymethylene, polytetrafluoroethylene or polyurethane or of metal. 7) Form shut-off valve for the processing of highly reactive multicomponent systems according to claim 6, characterized in that the rail plug (1) is designed to be heated to temperatures between 20 and 150 ° C, preferably 60 and 100 ° C, in the metal version.