DE1948999A1

DE1948999A1 - Vorrichtung zum Herstellen von Formteilen aus schnell miteinander reagierenden chemischen Komponenten

Info

Publication number: DE1948999A1
Application number: DE19691948999
Authority: DE
Inventors: Heinrich Boden; Karl Breer; Guenther Klessmann; Ulrich Dipl-Ing Knipp
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1969-09-27
Filing date: 1969-09-27
Publication date: 1971-04-22
Also published as: FR2063041A1; BE756664A; DE1948999B2; FR2063041B1; GB1318792A; CA943714A; US3709640A; JPS4830135B1; DE1948999C3

Description

FARBENFABRIKEN BAYERAG ^m8999

LE VE RKU S E N-Bayerwerk Patent-Abteilung

Mr/ho 2 6. SEP. 1969

Vorrichtung zum Herstellen von -Formteilen aus schnell miteinander reagierenden chemischen Komponenten

Die vorliegende Erfindung richtet sich auf eine Vorrichtung zum Herstellen von massiven oder geschäumten Formteilen aus schnell miteinander reagierenden chemischen Komponenten, insbesondere auf Basis Polyurethan, ungesättigter Polyester, Epoxidharz, £-Caprolactani und deren Mischpolymerisate, wobei eine Mischkammer mit dem Innenraum eines Formwerkzeuges verbunden ist.

Bei den bisher gebräuchlichen Formwerkzeugen wird der Mischkopf an ein Paßstück des Formkastens angesetzt, um das Forminnere zu füllen; bzw. das Gemisch wird über eine Zuleitung in das Forminnere vom Mischkopf her eingeführt.

Diese Anordnung hat den Nachteil, daß die Mischkammer nach Beendigung des Mischvorganges, das heißt nach dem Füllen der Form, mit einem lösungsmittel oder mit Preßluft gespült werden muß. Eine solche Maßnahme ist kostspielig, zeitaufwendig und garantiert nicht die völlige Säuberung der Mischkammer. Außerdem treten bei Verwendung von Lösungsmitteln unangenehme, unerwünschte Dämpfe auf. Auch beim Ausblasen des Mischkopfes mit Preßluft ist das Austreten der feinen

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durch den Preßluft strahl zerstäubten Gemischteilchen wegen der Belästigung des Bedienungspersonals nicht gern gesehen.

Die vorliegende Erfindung bezweckt eine Vorrichtung, die die Verwendung von Spülmitteln vermeidet.

Dies geschieht erfindungsgemäß dadurch, daß die Trennebene des Formwerkzeuges durch die Mischkammer führt, .und daß sich unmittelbar an den Auslaß der Mischkammer der Angußkanal anschließt.

Dadurch wird erreicht, daß vorzugsweise gleichzeitig mit dem Öffnen des Formwerkzeuges der Mischkopf geöffnet wird, so daß die Mischkammer ebenfalls freiliegt. Beim Ausformen des Formteiles wird gleichzeitig die Angußstange, die sich im Angußkanal gebildet hat, sowie das in der Mischkammer verbliebene ausgeschäumte Gemisch mit ausgeformt. Auf diese Weise wird also bewußt der in der Mischkammer verbliebene Rest in dieser selbst zum Ausschäumen gebracht. Dies hat den Vorteil, daß bei der Entnahme des ausgeschäumten Formteiles in der Regel keine an den Wänden festhaftenden Teilchen verbleiben, bzw. die anhaftenden Teilchen können im gleichen Arbeitsgang, bei dem das Forminnere erforderlichenfalls mittels eines Preßluftstrahles gereinigt wird, mit entfernt werden. Hiermit ist zwar ein Materialverlust verbunden, der aber unerheblich ist im Vergleich zu der Größe des Formteiles und im Vergleich zu dem Zeitaufwand für das Spülen des Mischkopfes mit einem Spülmittel.

Durch die Anordnung der Mischkammer in unmittelbarer Nähe des Angußkanals hat sich die Möglichkeit ergeben, den, Angußkanal so zu gestalten, daß er sich zum Forminnenraum hin erweitert. Diese Erweiterung kann konusförmig oder trompe-

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teuförmig gestaltet sein und ist auch allgemein für Formwerkzeuge anwendbar. Sie dient dem Zweck, daß beim Einspritzen des Gemisches in die Form ein plötzlicher Drucksprung, wie er bisher bei zylindrischem Angußkanal auftrat, vermieden wird. Denn diese schlagartige Expansion des schäumfähigen Gemisches verursacht das Austreten des im Gemisch gelösten Gases und führt zu Gußfehlern, beispielsweise Lunkern oder anderen feinporigen Oberflächenfehlern. Anhand von Versuchen läßt sich empirisch ermitteln, welcher Erv/e it erungsgrad für den Angußkanal in Abhängigkeit von dem jeweiligen Gemisch besonders günstig ist bzw. eingehalten werden muß. Deshalb ist der Angußkanal vorzugsweise als austauschbares Einsatzstück gestaltet.

Als weitere besondere Ausführungsform sieht die Erfindung vor, daß der Angußkanal eine Umlenkung aufweist und an der Außenseite der Umlenkung ein Auffangsack angeordnet ist. Dies hat den besonderen Torteil, daß der erste Teil des Gemisches, der in der Regel kein schäumfähiges Gemisch darstellt, weil die Komponenten nicht vollständig vermischt sind, da eine der Komponenten beim Öffnen der Einlaßdüsen voreilt, in dem Auffangsack aufgefangen wird und somit nicht in das Forminnere gelangt, sondern beim Entformen mit der-Angußstange zusammen als Abfall entnommen wird. Dieser Auffangsack ist aber auch unabhängig von dem Hauptgedanken der Erfindung anwendbar.

Iiach einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Mischkammer unmittelbar im Formwerkzeug angeordnet. Sehr wesentlich ist nur, daß die Mischkammer von der Trennebene der Form durchschnitten wird, bzw. von ihr tangiert wird, und zwar in der Weise, daß jede der beiden Formwerkzeugteile einen Teil der Wandung der Mischkammer bildet. Denn nur in diesem Falle liegt die Mischkammer beim Öffnen des Formwerkzeuges ebenfalls offen. Es ist dabei gleichgültig, ob die Trennebene des Formwerkzeuges mit derjenigen der Trennebene des Angußkanals oder der Mischkammer in

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der gleichen geometrischen Ebene liegt.. Das heißt also, daß unter dem Begriff "Trennebene" hier die Trennung des Formwerkzeuges", des Angußkanals und der Mischkammer in zwei Teile zu verstehen ist, gleichgültig ob diese Trennebene stückweise räumlich versetzt ist. Es ist beispielsweise möglich, daß derjenige Teil der Trennebene den Forminnenraum betreffend, horizontal angeordnet ist, während der Teil der Trennebene des Angußkanals und der Mischkammer hierzu schräg oder senkrecht verlaufen kann. Die einzige konstruktive Begrenzung ist dadurch gegeben* daß sich das Formwerkzeug öffnen und das geformte Material entnehmen lassen muß.

™ Alternativ zu derjenigen Ausführungsform gemäß der die Mischkammer unmittelbar im Formwerkzeug angeordnet ist, sieht die Erfindung vor, daß die Mischkammer aus einem Mischkopf besteht, der in an sich bekannter Vie is e an ein Paßstück des Formwerkzeuges ansetzbar ist und erfindungsgemäß aus zwei G-ehäuseteilen besteht, die miteinander verschließbar sind. Hierbei ist Mischkopf und Formwerkzeug voneinander trennbar. Formwerkzeug und Mischkopf sind also separat zu Öffnen.bzw. zu verschließen. . Das Zusammenfügen der Gehäuseteile des Mischkopfes geschieht vorzugsweise durch einen an sich bekannten Schnellverschluß, wie beispielsweise eine Spannschraube oder ein Spannband.

fe Anhand einer Zeichnung sei nun die erfindungsgemäße Vorrichtung an mehreren Ausführungsbeispielen im Schnitt dargestellt, und zwar zeigen:

Figur . 1 die Vorrichtung mit einem im Formwerkzeug angeordneten Mischkopf. ^:

Figur "2 die Vorrichtung gemäß Figur 1, jedoch mit

einem sogenannten Filmanguß mad einem . Auffangsack

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Figur 3 einen an die Mischkammer ansetzbaren, aus zwei verschließbaren Gehäuseteilen bestehenden Mischkopf.

In Figur 1 besteht das Formwerkzeug 1 aus den Formkastenteilen 2 und 3, die den Forminnenraum 4 einschließen. Die Brennebene zwischen den beiden Formkastenteilen ist mit 5 bezeichnet. Der Mischkopf 6 ist in das Formwerkzeug 1 hineinverlegt, und zwar derart, daß die Mischkammer 7 von der Formtrennebene 5 durchschnitten wird. Eine Einlaßdüse 8 ist in dem Formkastenteil 2 angeordnet, während die Einlaßdüse 9 für die zweite Komponente in dem Formkastenteil 3 vorgesehen ist. Unmittelbar von der Mischkammer 7 führt ein Angußkanal 10 zu dem Forminnenraum 4. Dieser Angußkanal 10 erweitert sich konisch, um das Austreten des in dem Gemisch gelösten Gases zu vermeiden.

In Figur 2 schließt in Längsrichtung des Angußkanals 10 ein Auffangsack 11 an, der den ersten, unvollständig vermischten Teil des Flüssigkeitsgemisches abfängt. Der konische Teil des Angußkanals 10 ist als austauschbares, zweiteiliges Einsatzstück 10a gestaltet. Über den Filmangußkanal 12 gelangt' der Hauptteil des schäumfähigen Gemisches in den Forminnenraum 4. Auch bei dieser Ausführungsform schließt sich der Angußkanal 10 unmittelbar an die Mischkammer 7 an.

In Figur 3 ist das Formwerkzeug 1 mit einem Paßstück 13 versehen, das entsprechend dem Gegenstück 14 des Mischkopfes 6 gestaltet ist. Die Trennebene der Form ist mit 5 bezeichnet. Sie ist gegenüber der Trennebene 15 des Mischkopfes versetzt. Der Angußkanal 10 befindet sich teilweise im Formwerkzeug 1 und teilweise im Mischkopf 6. Der Mischkopf 6 selbst besteht

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aus zwei Gehäuse te ilen 16 und 17, die im verschlossenen Zustand gegeneinandergepreßt sind und somit die Mischkammer 7 nach außen hin abschließen. Die Einlaßdüsen für die Komponenten sind mit 8 und 9 bezeichnet. Die beiden Gehäuseteile 16 und 17 sind über Tragarme 18 und 19 um eine gemeinsame Achse 20 schwenkbar. Diese ist auf einer Schieberstange 21 befestigt, mittels der der Mischkopf 6 an das Formwerkzeug 1 herangeschoben bzw. von ihm abgezogen werden kann.

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Claims

Patentansprüche;
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1J Torrichtung zum Herstellen τοη massiven oder geschäumten, Tpormteilen aus schnell miteinander reagierenden chemischen Komponenten, insbesondere auf Basis Polyurethan, wobei eine Mischkammer mit dem Innenraum eines Formwerkzeuges verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennebene (5, 15) des Formwerkzeuges (1) durch die Mischkammer (7) führt, und daß sich unmittelbar an die Mischkammer -(T) der Angußkanal (10) anschließt.
2. Torrichtung insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Angußkanal (10) zum Forminnenraum (4) hin erweitert.
3. Torrichtung insbesondere nach Anspruch 1. und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Angußkanal (10) eine Umlenkung (12) aufweist und an der Außenseite der Umlenkung (12) ein Auffangsack (11) angeordnet ist.
4. Torrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischkammer (7) im Formwerkzeug (1) angeordnet ist.
5. Torrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischkammer (T) aus einem Mischkopf (6) besteht, der in an sich bekannter Weise an ein Paßstück (13) des Formwerkzeuges (1) ansetzbar ist und erfindungsgemäß aus zwei Gehäuseteilen (16, 1T) besteht, die miteinander verschließbar sind. *
6. Torrichtung insbesondere nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens der konische Teil des Angußkanals (10) als Einsatzstück (10a) ausgebildet ist.

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