DE1779028B2

DE1779028B2 - Ventil fuer kunststoff-giessmaschinen

Info

Publication number: DE1779028B2
Application number: DE19681779028
Authority: DE
Inventors: Rolf Dipl.-Ing. Dr 6800 Mannheim Schellenberg
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1968-06-29
Filing date: 1968-06-29
Publication date: 1977-12-08
Also published as: DE1779028A1; AT305615B; DK121472B; NL6909846A; DE1779028C3; GB1264709A; CH483585A; FR2014432A1; BE735274A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Ventil für Kunststoff-Gießmaschinen, mit einem Ventilkörper, der eine Ausnehmung für die Aufnahme einer durch ein Druckmittel ausdehnbaren, elastischen Membran und Fließkanäle zum Zu- und Abführen des Kunststoffs enthält, wobei die Fließkanäle in die Ausnehmung münden und mit der Membran verschließbar sind.

Es ist bekannt, Kunststoffe durch Mischung von flüssigen Monomeren mit Katalysatoren und Aktivatoren durch Polymerisation zu erzeugen. Vergießt man in einer offenen Form, so bestehen keine Schwierigkeiten, den entstandenen Körper nach der Polymerisation der Form zu entnehmen. Nachteilig hierbei ist aber, daß auf diese Weise entstandene Gußkörper nicht luft- bzw. gasblasenfrei hergestellt werden können.

Besondere Schwierigkeiten treten auf, wenn Teile aus Kunststoffen in großer Stückzahl nacheinander in derselben Form herzustellen sind, wobei die Ausgangsstoffe über getrennte Rohrleitungen der Form zugeführt werden. Bleibt nach der Polymerisation in der Form bzw. in den Rohrleitungen oder in den Ventilen restliches Polymerisat zurück, so wird das die Flüssigkeiten in die Form führende Rohrsystem verstopft und die Anlage für weitere Benutzung unbrauchbar. Man kann die Reste oft nur erschwert aus dem System herausnehmen bzw. herausarbeiten.

Gemäß der US-PS 33 39 239 ist weiterhin eine Spritzgußform bekannt, bei der Kanäle für die Zufuhr von flüssigem Kunststoff von einer zentralen Einfüllöffnung zu den jeweiligen Formmatrizen vorgesehen sind. Der Kunststoff kann dabei jedoch nicht in einer zirkulierenden Bewegung gefördert werden. Es besteht somit die Gefahr, daß aufgrund örtlicher Abkühlung seine Fließfähigkeit beeinträchtigt wird und Produktreste in den Kanälen und Matrizen anhaften können. Diese Reste in den Kanälen sowie über einer die Einfüllöffnung verschließenden Membran müssen vor jedem Spritzvorgang mit unter hohem Druck stehender Luft entfernt werden, was aber zu beachtlichen Zykluszeiten führt. Außerdem müssen die jeweiligen Schußvolumina ziemlich genau eingehalten werden, da die in dichtende Anlage an die Einfüllöffnung drückbare Membran keine Steuerung von Stoffströmen ausführen kann, sondern lediglich zum nachträglichen Verpressen der Matrizenfüllung dient.

Es war daher Aufgabe der Erfindung, ein Ventil für

Kunststoff-Gießmaschinen so zu gestalten, daß es nicht verstopfen kann und daß möglichst kein Polymerisat im Ventil verbleibt, im kostspieliges Reinigen zu vermeiden.

Diese Aufgabe wird durch ein Ventil der eingangs bezeichneten Art gelöst, das erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet ist, daß zum Gießen von Zweikomponentenkunststoff in dem Ventilkörper für eine zirkulie-

|5 reiide Fließbewegung der Stoffströme je zwei Zufuhrkanäle und Abfuhrkanäle unter einem Winkel aufeinanderstoßen, daß die FJießkanäle diese Kanäle mit der Ausnehmung verbinden und daß weitere Fließkanäle zu einem konischen Mischraum vorgesehen sind.

Hierdurch ist es insbesondere möglich, den Teil des Ventilinnenraumes, in dem Polymerisat verbleiben kann, klein zu halten und in unmittelbare Nähe der Ventiloberfläche zu legen sowie Rückstände in den Ventilkanälen praktisch auszuschließen. Sobald die durch ein Druckmittel bewegbare Membran an den mit den Zufuhrkanälen in Verbindung stehenden Fließkanälen anliegt, werden die Stoffströme in einer zirkulierenden Fließbewegung in die Abfuhrkanäle umgelenkt. Infolge der geringen Verweilzeit der Kunststoffkomponenten im Ventil sind auch weitere Einrichtungen, beispielsweise Heizeinrichtungen, nicht erforderlich.

Das Ventil zeichnet sich durch einfachen Aufbau aus und ist gegenüber Störungen äußerst unanfällig.

Um eine lange ununterbrochene Betriebsdauer der

3^r> Form zu erreichen, ist die Membran aus Silikon-Kautschuk hergestellt. Die Lebensdauer der Membran wird weiter erhöht, wenn sie auf ihrer den Fließkanälen zugeordneten Fläche mit Polytetrafluoräthylen überzogen ist

In den Abbildungen ist das erfindungsgemäße Ventil beispielhaft dargestellt. Es zeigen F i g. 1 das Ventil im Querschnitt, Fig.2 und 3 den Ventilkörper im Längsund Querschnitt, Fig.4 die Anpreßscheibe im Querschnitt.

Den Hauptteil des Ventils bildet der Ventilkörper 1. Er besitzt einen Mischraum 2, welcher konisch ausgebildet ist und in seinem Boden mehrere Fließkanäle 3 aufweist Seitlich des Mischraumes sind zwei Zufuhrkanäle 4 und 5 angebracht, die in zwei

so Abfuhrkanälen 6 und 7, die senkrecht zu den Kanälen 4 und 5 angeordnet sind, einmünden. Unterhalb des Mischraumes ist in dem Ventilkörper eine Ausnehmung 8 für die Aufnahme einer Membran 9 eingedreht. Der Ventilkörper wird mit der Gießform verschraubt.

Hierzu dienen die GewindtiGcher 16 im Ventilkörper.

Die Membran 9 wird von außen in die Ausnehmung eingelegt und über einen Anpreßring 10 von einer Anpreßscheibe 11 gegen den Ventilkörper 1 angepreßt. Hierzu ist in dem Ventilkörper ein Außengewinde 12

bo vorgesehen. In der Anpreßscheibe 11 ist eine durchgehende Bohrung 15 angeordnet Der Ventilkörper weist jeweils an der Stelle, wo Abfuhr- und Zufuhrkanal sich treffen, je einen Fließkanal 13 bzw. 14 auf, deren Achsen parallel zu der Achse des Mischraumes verlaufen. Die

b5 beiden Fließkanäle münden in der Ausnehmung 8.

Zur Zufuhr der zu polymerisierenden Stoffe dienen die Kanäle 4 und 5. Zu ihrer Abfuhr die Kanäle 6 und 7. Durch die Bohrung 15 kann Druckluft in den Raum

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zwischen der Anpreßscheibe 11 und der Membran 9 zu- und abgeführt werden. Steht die Memoran unter Druck, so wölbt sie sich durch und verscnließt die Fließkanäle 13 und 14. Wird der Druck abgebaut, so flacht sie sich wieder ab und gibt die Verbindung zwischen den Fließkanälen 13 und 14 und den Fließkanälen 3 frei.

Wie F > g. 1 zeigt, schließt die Membran in drucklosem Zustand einen Raum ab, der in Verbindung steht mit den Zu- und Abfuhrkanälen sowie den Fließkanälen (3). Vor dem Vergießen wird durch die Bohrung 15 Druckluft aufgegeben. Dadurch wölbt sich die Membran durch und legt sich an die in der Oberfläche der Ausnehmung befindlichen Fließkanäle 3 an. Auf diese Weise verschließt sie die Kanäle 13 und 14 sowie die Fließkanäle 3 am Boden des konischen Mischraumes. Pumpt man danach die umzusetzenden Stoffe um, so fließen sie jeweils durch den Ventilkörper hindurch, ohne in gegenseitige Berührung und damit zur Mischung und in die Form zu gelangen.

Zum Füllen der Form, die an den Mischraum druckdicht angeschlossen ist, wird die Druckluft unter der Membran abgelassen. Dadurch geht die Membran infolge ihrer eigenen Elastizität und infolge des Druckes in den Flüssigkeiten wieder in ihre ursprüngliche Ausgangslage zurück. Gleichzeitig fließen die zu r>

2(1 mischenden Flüssigkeiten durch die Fließkanäle 13 und 14 in den von der Membran nach außen abgeschlossenen Raum, durch diesen hindurch und nach Vermischen durch die Fließkanäle 3 in die Form, bis diese gefüllt ist. 1st die Form vollständig gefüllt, so wird wieder Druckluft über die Bohrung i5 auf die Membran aufgegeben, so daß sich diese soweit durchwölbt, bis sie die Fließkanäle 3 in dem Boden des Mischraumes und gleichzeitig die Fließkanäle 13 und 14 flüssigkeitsdicht abschließt. Anstelle Druckluft kann auch ein anderes, unter Überdruck stehendes Gas, z.B. Stickstoff, aufgegeben werden.

Auf diese Weise wird der letzte Rest der gemischten Stoffe in die Fließkanäle 3 bzw. die Form eingepreßt. Nach der Polymerisation der Mischung in der Form hängt daher auch das in den Fließkanälen sich befindende Polymerisat mit dem festgewordenen Formkörper zusammen und kann beim Entleeren der Form mühelos entnommen werden. Die geleerte Form steht danach mit den leeren Fließkanälen für den folgenden Gießvorgang wieder zur Verfügung. Gleichzeitig strömen die Stoffe dauernd um, ohne daß eine Vermischung bzw. Störung bei geschlossenem Ventil bzw. durchgewölbter Membran möglich wäre.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Ventil für Kunststoff-Gießmaschinen η jinem Ventilkörper, der eine Ausnehmung für die Aufnahme einer durch ein Druckmittel aus dehnbaren, elastischen Membran und Fließkanäle zum Zu- und Abführen des Kunststoffes enthält, wobei die Fließkanäle in die Ausnehmung münden und mit der Membran verschließbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß zum Gießen von Zweikomponentenkunststoff in dem Ventilkörper (1) für eine zirkulierende Fließbewegung der Stoffströme je zwei Zufuhrkanäle (4, 5) und Abfuhrkanäle (6, 7) unter einem Winkel aufeinanderstoßen, daß die Fließkanäle (13, 14) diese Kanäle mit der Ausnehmung (8) verbinden und daß weitere FJießkanäJe (3) zu einem konischen Mischraum (2) vorgesehen sind.

2. Ventil für Kunststoff-Gießmaschinen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (9) aus Silikon-Kautschuk hergestellt ist.

3. Ventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (9) auf ihrer den Fließkanälen zugeordneten Fläche mit Polytetrafluoräthylen überzogen ist.