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Beschreibung zum Patentgesuch "Verfahren zum Versprühen von Kunststoff,
und Sprühkopf zur Durchführung des Verfahrens" Die Erfindung betrifft ein Verfahren
zum Versprühen von Kunststoff, bei dem der Kunststoff aus zwei oder mehr Komponenten
gemischt wird, die dann relativ schnell miteinander zu dem Endprodukt reagieren.
Die Verarbeitung solcher Kunststoffe erfolgt in der Regel so, daß die einzelnen
Komponenten einem Mischkopf dosiert zugeführt werden, wo sie mittels eines -motorisch
angetriebenen - Rührers innig durchgemischt werden und dann austreten, um zum Beispiel
eine Form zu füllen. Das austretende Gemisch befindet sich dabei im status nascendi.
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Wenn es erwünscht ist, dieses reaktionsfähige Gemisch zu versprühen,
etwa um Flächen zu beschichten oder dergleichen, war es bisher üblich, an einem
solchen Mischkopf kurz vor der Austrittsöffnung des Gemischs, die dann als Sprühdüse
ausgebildet wurde, einen Anschluß fUr die Zuführung von Druckluft vorzusehen. Es
wurde also zunächst das reaktionsfähige Gemisch hergestellt und dieses dann versprüht.
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Aufgabe der Erfindung ist es, dieses bekannte Verfahren zum Versprühen
von Kunststoff aus einem Sprühkopf, in dem mehrere Komponenten des Kunststoffs durchmischt
werden und aus dem das reaktionsfähige Gemisch mittels Sprühluft ausgetragen wird,
dahin zu verbessern, daß der apparative Aufwand - bei gleichbleibend gutem Ergebnis
- verringert wird. Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die
Sprühluft zum Durchmischen der Komponenten verwendet wird.
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Der große Vorteil bei dem erfindungsgemäßen Verfahren liegt zunächst
darin, daß ein besonderes Rührwerk nicht mehr benötigt wird. Damit lassen sich aber
auch die Abmessungen des Sprühkopfes insgesamt verringern, so daß die im Sprühkopf
vorhandene Menge des Gemischs geringer ist und damit beim Unterbrechen des Sprühvorgangs
weniger Verlust auftritt. Bei günstiger Auslegung des SprUhkopfs kann erreicht werden,
daß beim Unterbte¢hen des Sprühvorgangs der Sprühkopf gereinigt werden kann, indem
man die Sprühluft kurzzeitig weiterströmen läßt, wodurch das Nachspülen mit Spülmittel
entfallen kann.
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Gemäß der Erfindung wird ferner ein Sprühkopf zur Durchführung des
oben geschilderten Verfahrens vorgeschlagen. Er weist, wie üblich, eine Sprühdüse
auf und einen vor dieser liegenden Misahzylinder mit Anschlüssen für die dosierte
Zuführung der Komponenten sowie einen Sprühlufteinlaß. Er ist jedoch zur Durchführung
des erfin4dungsgemäßen Verfahrens so ausgebildet, daß der Sprühlufteinlaß an der
der Sprühdüse abgewandten Seite des Mischzylinders angeordnet ist und daß der Mischzylinder
Drosselorgane für die Verwirbelung der Komponenten unter der Einwirkung der Luftströmung
aufweist.
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Diese Ausbildung des Sprühkop fes ist selbstverständlich nicht die
einzige, mit der das erfindungsgemäße Verfahren durchführbar ist, doch hat sie sich
in der Praxis bewährt, weil sie
konstruktiv einfach und daher kostengünstig
zu fertigen ist.
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Auch ist diese Ausfilhrungsform besonders günstig bei Kunststoffen
mit sehr kurzer Topfzeit, weil bei ihr das Volumen im Sprühkopf, das von dem fertigen
Gemisch durchlaufen werden muß, sehr gering ist.
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Die genannten Drosselorgane können dickwandige Hohlzylinder mit Quernuten
auf beiden Stirnflächen umfassen; es hat sich gezeigt, daß dabei eine befriedigende
Durchmischung der Komponenten erreicht wird. Es können, wenn eine noch bessere Durchmischung
gewiinscht oder erforderlich ist - je nach dem Typ des versprühten Kunststoffs -
zwei dieser Hohlzylinder vorgesehen sein, die hintereinander beidseits einer Lochscheibe
koaxial in dem Mischzylinder angeordnetFind.
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In vielen Fällen wird es bei dieser Ausführungsform nicht erforderlich
sein, nach jedem Sprühvorgang Spülmittel durch den Sprühkopf stramen zu lassen,
doch sollte trotzdem ein Anschluß dafür vorgesehen sein. Dieser kann entweder so
angeordnet sein, daß das Spülmittel anstatt der Sprühluft durch den für diese vorgesehenen
Einlaß eintritt; es genügt dann etwa, an dieser Stelle einen Dreiwegehahn vorzusehen.
Die Reinigungswirkung des Spr(ilmittels wird jedoch verbessert, wenn es ähnlich
wie beim Sprühen selbst von der Sprühluft durch den Sprühkopf gewirbelt wird; in
diesem Fall muß ein besonderer absperrbarer sptlmitteleinlaß vorgesehen werden.
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Die Erfindung soll nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügte
Zeichnung im einzelnen erläutert werden.
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Fig. 1 stellt den erfindungsgemäßen Sprühkopf in der Draufsicht halbschematisch
dar, und Fig. 2 zeigt den'Sprühkopf nach Fig. 1 in Seitenansicht, teilweise im Schnitt.
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In den Block 10 münden die Zuführung die für die mponente A und die
Zuführung 14 für die Komponente B sowie der Sprühlufteinlaß 16. Der Block weist
für jede Komponente A und A ein Ventil auf (nicht dargestellt), deren Küken gemeinsam
betätigbar sind mittels der Schwingen 18, 26, die über die Koppel 22 miteinander
verb den sind. Der Block BO enthält ferner ein handbetätigtes Reduzierventil (Nadelventil)
für die Sprühluft, für dessen Betätigung das Handrad 24 vorgesehen ist Alle diese
Bauelemente bieten keine Besonderheiten an sich, doch ist in den Figuren die Anordnung
aller Zuführungen an der der Sprühdüse 26 abgewandten Seite des Blocks 10 erkennbare
Gegenüber dem Sprühlufteinlaß l6 besitzt der Block 10 einen zylindrischen Fortsatz
28 mit Außengewinde, auf das der Misch-Zylinder 30 aufgeschraubt ist. An der nach
innen konisch abgeschrägten Stirnwand des Fortsatzes 28, der eine relativ große
Innenbohrung aufweist, liegt der dickwandige Hohlzylinder 32 an, der eine Innenbohrung
mit relativ geringem Durchmesser besitzt und stirnseitig einander kreuzende, sich
radial fast bis zum äußeren Umfang erstreckende Nuten 34 aufweist An ihn schließt
sich die Lochscheibe 36 an, auf die ein weiterer dickwandiger Hohlzylinder 38 gleicher
Ausführung wie der Hohlzylinder 32 folgt, Die drei Teile 32, 36, 38 werden von dem
Mischzylinder zentriert.
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Dieser ist an seinem freien Ende abgesetzt und mit Außengewinde versehen,
damit mittels der Überwurfmutter 40 die Sprühdüse 26 auswechselbar aufgeschraubt
werden kann.
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An der Unterseite des Blocks 10 befindet sich eine Nase 42, an die
der Handgriffe 44 angeschraubt werden kann. Der Handgriff 44 ist durchbohrt und
mit einem Anschluß 46 am unteren Ende versehen.
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Normalerweise ist der Durchlaß durch den Handgriff 44 mittels einer
etwa in Höhe der Verbindung zwischen dem Handgriff und der Nase 42 eingelegten Sperrscheibe
verschlossen. An dieser Stelle kann jedOCh ein Ventil zwischengesetzt werden, damit
entweder eine dritte Komponente oder Spülmittel zugeführt werden kann, Es empfiehlt
sich
nicht, dieses Ventil am unteren Ende des ..andgriffs 44 vorzusehen, weil dann im
Handgriff eine Materialsäule stehenbleiben würde, die beim nächstfolgenden Sprüharbeitsgang
die Zusammensetzung des Kunststoffs verfälschen würde.
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Häufig sind die Komponenten A und B des Kunststoffs selbst wieder
Gemische, beispielsweise bei der Herstellung von Polyurethan. In diesem Fall besteht
die Gefahr, daß bei einer längeren Unterbrechung des Sprühens die in den Zuleitungen
12, 14 stehenden Komponenten sich entmischen. Bekanntlich begegnet man dieser Gefahr,
indem bei Unterbrechung des Sprühens die Komponenten rezirkuliert werden. In diesem
Fall muß der Block 10 mit Dreiwegehähnen für die Komponenten A und B ausgestattet
werden, derart, daß bei Beenden der Zufuhr zum Mischzylinder die Komponenten durch
je eine abgehende Leitung zum Tank zurückgefördert werden.
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Es sei darauf hingewiesen, daß die Figuren den erfindungsgemäßen
Sprühkopf nur schematisch zeigen; Dichtungen, Ventilfedern etc. sind der Klarheit
halber nicht dargestellt.
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Bei Beginn des Sprühens werden zunächst die Komponentenventile durch
Betätigen der Schwinge 18 geschlossen. Dann wird die Sprühluftdruckguelle eingeschaltet
und am Handrad 24 wird der erforderliche Druck - abhängig von Durchsatz und Materialzusammensetzung
- eingestellt. Danach werden die Dosierpumpen für die Komponenten eingeschaltet,
und wenn der erforderliche Druck in den Zuführungen 12, 14 vorliegt, kann die Schwinge
18 umgelegt werden, so daß der Sprühvorgang beginnt. Die Sprühluft durchströmt den
Mischzylinder turbulent, so daß die Komponenten infolgedessen gut durchmischt werden
und an der Mündung der Sprühdüse 26 der Sprühnebel austritt. Bei kurzzeitigem Schließen
der Komponentenvantile zur Unterbrechung des Sprühens läßt man die Sprühluft eingeschaltet,
um den Xischzylinder freizuSassen.
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Erst bei längerer Unterbrechung muß mit Spülmittel gereinigt werden.
(Patentansprüche)