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