DE19515039A1 - Vorrichtung zum Mischen von wenigstens zwei chemisch reaktiven Kunststoffkomponenten - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Mischen von wenig­ stens zwei reaktiven Kunststoffkomponenten gemäß Oberbegriff des Patent­ anspruchs 1.

Eine Vorrichtung dieser Art ist aus dem deutschen Gebrauchsmuster G 89 15 329 bekannt, bei dem der Reinigungskolben einen in einer Ringnut angeordneten Dichtungsring aufweist. Mit diesem Dichtungsring ist die Oberfläche der Beruhigungskammer zwar gut zu reinigen, es kann jedoch nicht ausgeschlossen werden, daß zwischen der Oberfläche der Beruhi­ gungskammer und der Oberfläche des Reinigungskolbens ausreagiertes Kunststoffmaterial eindringt und zur Verklebung des Reinigungskolbens führt. Desgleichen besteht insbesondere bei einer ungleichförmigen Verteilung von ausreagiertem Kunststoffmaterial die Gefahr, daß es zu metallischem Kontakt und demgemäß zum fressen zwischen Kolben und Zylinderrohr kommt.

Es ist aus der DE-AS 28 38 798 bereits bekannt, zum Verhindern des Festfressens des Steuerkolbens Vertiefungen in dem den Zulauf der Kunststoffkomponenten steuernden Kolben anzuordnen, wobei in den Vertie­ fungen ausreagiertes Material einen metallischen Kontakt zwischen Kolben und Zylinderwandung verhindern soll. Mit dieser Maßnahme allein lassen sich jedoch Verklebungen des Kolbens in der Zylinderwandung schwer lö­ sen, so daß in diesem falle so starke Losreißkräfte erforderlich werden können, daß es zu Beschädigungen und zum Bruch bzw. Abreißen des Reini­ gungskolbens kommen kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Reinigungskolben der eingangs genannten Art die Neigung zur Verklebung und die erforderliche Losreißkraft zu verringern.

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß durch die spiralförmige Belegung des Reinigungskolbens mit Abstandsmaterial zum einen die mögliche Verklebungsfläche reduziert ist und zum anderen keine ungleich­ förmige Belegung des Spaltes zwischen Kolben und Zylinderrohr mit klebendem ausreagiertem Kunststoffmaterial erfolgen kann. Die Gefahr, daß der Kolben durch einseitiges radiales Wegdrücken in unmittelbaren metallischen Kontakt mit dem Zylinderrohr kommt, ist damit ausgeschlos­ sen. Vor allem wird jedoch durch die Einleitung einer Drehbewegung eine quer zum axialen Kolbenhub gerichtete Scherkraftkomponente erzielt, durch die zwischen dem Kolben und dem Zylinderrohr befindliche klebende Substanzen besonders wirkungsvoll gelöst werden können. Im weiteren ergibt sich der Vorteil, daß durch die bei jedem Hub stattfindende Drehung des Reinigungskolbens stets neue Partien der Oberflächen von Kolben und Zylinder gegenüberliegen, so daß die Bildung von axial verlaufenden Riefen und Ablagerungen mit Sicherheit ausgeschlossen werden kann.

Vorzugsweise wird als Abstandsmaterial ausreagiertes Kunststoffmaterial verwendet. Dieses Material bildet sich durch einsickern von noch nicht ausreagiertem Kunststoffgemisch über den zwischen Kolben und Zylinder­ rohr befindlichen Spalt. Das Kunststoffgemisch setzt sich in den Vertie­ fungen fest und bewirkt durch sein Anquellen beim Ausreagieren eine sichere, einen metallischen Kontakt zwischen Kolben und Zylinderfläche ausschließende Abstandshalterung.

Grundsätzlich ist es auch möglich, in die Vertiefungen vor dem Einbau des Reinigungskolbens andere Abstandsmaterialien als ausreagiertes Kunststoffgemisch einzubringen. Hierfür können Dichtungsmaterialien geeignet sein, die hinsichtlich des zu verarbeitenden Kunststoffgemi­ sches nicht nur nicht zur Verklebung neigen, sondern aufgrund stark abstoßender Wirkung Verklebungen auch in unmittelbar an das Dichtungsma­ terial angrenzenden Bereichen ausschließen.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Reinigungskolben frei drehbar an der Kolbenstange des Hydraulikkolbens befestigt, wodurch sich das durch die spiralförmige Anordnung der Vertiefungen hervorgerufene Drehmoment besonders effizient auf etwaige Verklebungsbereiche auswirken kann. Dreh-Reibungsverluste an den Dichtungsstellen der Kolbenstange und des Hydraulikkolbens sind dadurch ausgeschlossen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 in schematischer Darstellung einen Schnitt durch einen Mischkopf zum Mischen zweier reaktiver Kunststoffkomponenten,

Fig. 2 die Teildarstellung des Mischkopfes gemäß der Schnittlinie II-II in Fig. 1,

Fig. 3 die Einzeldarstellung eines Reinigungskolbens mit einer im Ver­ gleich zu Fig. 1 anderen Art von spiralförmig angeordneten Ver­ tiefungen und

Fig. 4 die Einzeldarstellung eines Reinigungskolbens mit einer weiteren Art von Vertiefungen.

Der dargestellte Mischkopf enthält eine zylindrische Mischkammer 1, in die eine Zulaufleitung 2 für die Kunststoffkomponente A und eine Zulauf­ leitung 3 für die Kunststoffkomponente B einmündet. Injektionsöffnungen 4 und 5 der Zulaufleitungen 2 und 3 werden von einem Mischkammerkolben 6 auf- und zugesteuert, der in der Mischkammer 1 reversierbar geführt ist. Der Mischkammerkolben 6 befindet sich in der Rezirkulationsstellung in der die Kunststoffkomponenten A und B über Mischkammerkolben 6 ausgebildete Rezirkulationsnuten 7 und 8 in zu den Komponententanks (nicht dargestellt) führende Rücklaufleitungen 9 und 10 zurückgeleitet werden. In der Mischstellung (nicht dargestellt) befindet sich der Mischkammerkolben in zurückgezogener Stellung in der die Injektionsöff­ nungen 4 und 5 freigegeben sind, so daß die Kunststoffkomponenten A und B unter hohem Druck in der Mischkammer 1 aufeinandertreffen und sich dort innig durchmischen. Das so gebildete reaktive Kunststoffkomponen­ tengemisch strömt über die Mischkammeraustrittsöffnung 11 in die an­ schließende Beruhigungskammer 12 und gelangt über deren Auslaßöffnung 13 in die Form (nicht dargestellt).

In der Beruhigungskammer 12 ist ein Reinigungskolben 14 reversierbar angeordnet, der sich in der Zeichnung in vorderster Stellung befindet, in der am Ende einer Spritzperiode das Kunststoffkomponentengemisch aus der Beruhigungskammer 12 ausgestoßen ist, wobei die Innenwandung der Beruhigungskammer 12 nahezu restlos von reaktivem Kunststoffkomponenten­ gemisch gereinigt wird.

Der Reinigungskolben 14 ist mit enger Toleranz in der Beruhigungskammer 12 eingepaßt und weist auf seiner zylindrischen Mantelfläche Vertiefun­ gen 15a in Form von spiralförmig verlaufenden Nuten auf. Die Vertiefun­ gen sind mit Abstandsmaterial (nicht dargestellt) gefüllt, das aus ausreagiertem Kunststoffkomponentengemisch bestehen kann, das sich nach und nach während des Betriebes in den Vertiefungen ansammelt und in diesen festsetzt. Das Abstandsmaterial kann auch aus gesondertem Material bestehen, das vor dem Einbau des Reinigungskolbens in die Vertiefungen eingebracht wird.

Der Reinigungskolben 14 ist an einer Kolbenstange 16 frei drehbar befestigt, die mittels eines doppeltwirkenden Hydraulikkolbens 17 hin und herbewegbar ist. Grundsätzlich kann das Drehlager auch zwischen der Kolbenstange 16 und dem Hydraulikkolben 17 angeordnet sein.

Die Fig. 3 zeigt im vergrößerten Maßstab eine andere Ausführungsform eines Reinigungskolbens 14, bei dem die Vertiefungen 15b die Form von in spiralförmigen Linien 18 angeordneten Grübchen haben.

Die Fig. 4 zeigt im vergrößerten Maßstab einen Reinigungskolben 14 mit Vertiefungen 15c in Form von Spiralnuten, die im Vergleich zu den Spiralnuten des Reinigungskolbens 14 nach Fig. 1 einen wesentlich geringeren Spiralwinkel aufweisen. Damit wird erreicht, daß bei einem axialen Hub eine Mantellinie der Innenwandung der Beruhigungskammer mehrfach von den überdeckend angeordneten, mit Abstandsmaterial gefüll­ ten spiralförmigen Vertiefungen 15c überstrichen wird.

Claims (8)

1. Vorrichtung zum Mischen von wenigstens zwei chemisch reaktiven Kunststoffkomponenten unter hohem Druck, mit einer zylindrischen Misch­ kammer, in welche die Kunststoffkomponenten injiziert werden, wobei zum Austragen von restlichem Kunststoffgemisch innerhalb der Mischkammer ein reversierbarer Kolben angeordnet ist, und mit einer zylindrischen Beruhigungskammer, welche sich an die Mischkammer anschließt und in einem Winkel von vorzugsweise 90° zur Längsachse der Mischkammer verläuft, wobei in der Beruhigungskammer ein reversierbarer Reinigungs­ kolben zum Austragen des reaktiven Kunststoffgemisches aus der Beruhi­ gungskammer angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Reini­ gungskolben (14) auf seiner zylindrischen Mantelfläche Vertiefungen (15a, 15b, 15c) ausgebildet hat, die mit Abstandsmaterial gefüllt sind und die nach der Maßgabe angeordnet sind, daß bei einer axialen Bewegung des Reinigungskolbens (14) dieser in Drehung versetzt wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Abstandsmaterial aus ausreagiertem Kunststoffgemisch besteht.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Abstandsmaterial aus vor dem Einbau des Reinigungskolbens (14) in die Vertiefungen (15a, 15b, 15c) eingebrachtem Dichtungsmaterial besteht.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtungsmaterial in Bezug auf das zu verarbeitende Kunststoffgemisch eine stark abstoßende Wirkung aufweist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Vertiefungen (15a, 15b, 15c) spiralförmig auf der Mantelfläche angeordnet sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefungen (15a, 15c) durchgehend spiralförmig angeordnet sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefungen (15b) aus einzelnen, jeweils auf einer Spirallinie (18) angeordneten Grübchen bestehen.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzei­ chnet, daß der Reinigungskolben (14) frei drehbar an einer Kolbenstange (16) befestigt ist.