DE2007935C3 - Vorrichtung zum Erzeugen eines vorzugsweise chemisch reaktionsfähigen Gemisches aus mindestens zwei Kunststoffkomponenten - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs (vgl. DT-PS 12 82 522).

Bekannte Vorrichtungen dieser Art öffnen und schließen wechselweise und gleichzeitig die Eintrittsöffnungen für die einzelnen Kunststoffkomponenten zur Mischkammer ohne besondere und zusätzliche Steuerungsmittel in jeweils einem die Gemischbildung in der Mischkammer und den Gemischausstoß aus der Mischkammer umfassenden und bewirkenden Bewegungszyklus des Steuerorgans. Mit den? Gemischausstoß verbunden ist die Reinigung der Mischkammerwand von Gemischresten mit Hilfe des Steuerorgans. Bei dieser Mischvorrichtung wird jedoch die einzelne Kunststoffkomponente mit dem Verschließen der Eintrittsöffnungen bis zu deren erneuten öffnung gestaut. Unregelmäßigkeiten der Gemischqualität sind die Folge, weil die Kunststoffkomponenten — insbesondere dann, wenn diese Teilgemische sind — gestaut, also unbewegt, der Entmischung oder sonstigen Veränderung unterliegen und z. B. andere viskose Zustände annehmen oder sich an den Leitungswänden absetzen.

Demgegenüber ist aus der FR-PS 13 76 485 eine Mischvorrichtung mit einem Rührwerk in der Mischkammer bekanntgeworden. In jeder der Zuflußleitungen zur Mischkammer ist unmittelbar vor der Mischkammer ein Steuerkolben vorgesehen, der in seinem mittleren Bereich eine rundherum an seiner Mantelfläche angeordnete Ausnehmung aufweist, die in der entsprechenden Stellung zur Rückführung der Komponenten dient. Diese Mischvorrichtung erfordert allerdings einen hohen baulischen und steuerungsmäßigen Aufwand für die Rückführung der Komponenten in Gestalt von zwei Steuerkolben mit Antrieben.

Durch die US-PS 28 68 518 ist eine Mischvorrichtung bekanntgeworden, bei der die Steuerung der in die Mischkammer strömenden und der zurückzuführenden Komponenten mittels eines an dem der Austrittsöffnung der Mischkammer entgegengesetzten Ende angeordneten Drehkolbens erfolgt, der zwei in unterschiedlichen Höhen quer zur Drehkolbenachse eingearbeitete Nuten zur Rückführung der Komponenten aufweist. Abgesehen davon, daß auch dieser mit einer Rührvorrichtung für die Mischkammer versehenen Mischvorrichtung eine Gemischausstoßvorrichtung und eine V -rrichtung zur Reinigung der Mischkammerwand fehlt und daß der Drehkolben verhältnismäßig kompliziert ausgebildet ist, befinden sich dort zwischen der Abschlußebene des Drehkolbens und der Mischkammer notwendigerweise Leitungsteile, in denen Komponenten in der Mischungspause verbleiben und den obengenannten Nachteilen des Unbewegtseins unterliegen. Ein weiterer, noch größerer Nachteil ist, daß in diese Leitungsteile die andere Komponente eindringen kann und daß die Komponenten bereits dort miteinander zu einem harten Kunststoff reagieren und so diese Leitungsteile verstopfen oder in ihrem Querschnitt verengen, im übrigen ermöglicht ein solcher Drehkolben das Eintreten der Komponenten in die Mischkammer lediglich in etwa zur Drehkolbenachse und untereinander etwa paralleler Richtung, so daß die Komponenten sich nicht allein schon durch die Art des Eintretens in die Mischkammer mischen. Es ist daher in jedem Fall eine besondere Mischvorrichtung in Form der Rührvorrichtung erforderlich, was den Aufwand weiterhin erhöht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Mischvorrichtung der eingangs genannten Gattung zu schaffen, die wie der Stand der Technik (unter anderem nach der FR-PS 13 76 485), ebenfalls eine zur Verbesserung der Gem^;<ichqualität durch Vermeidung von Stauunregelmäß.gkeiten bestimmte Komponentenrückführung aufweist. Diese soll baulich und steuerungstechnisch besonders einfach angebracht sein. Zur Lösung dieser Aufgabe werden nach der Erfindung die kennzeichnenden Merkmale mit der Maßgabe vorgeschlagen, daß die Erfindung sich nur auf die Gesamtkombination und nicht auf einzelne Elemente oder Unterkombinationen bezieht.

Bei der Erfindung ist also nur ein einziges Steuerorgan, nämlich der ohnedies vorhandene Kolben, für alle Komponenten vorgesehen. Dieser übernimmt außer der Ventil-, Förder- und Reinigungsfunktion auch die Rückführungsfunktion der einzelnen Komponenten (Zirkulationsströmung). Diese Anordnung ist in jeder Hinsicht robust, nicht platzaufwendig und einfach. Es bedarf gegenüber der bekannten, als Ausgangspunkt dienenden Ausführungsform (vgl. DT-PS 12 82 522) keinerlei steuerungstechnischen Mehraufwandes für die Rückführung der Komponenten. Das Umsteuern von Gemischausstoßen auf Zirkulationsströmung der jeweiligen Komponente wird völlig zeitsynchron für die einzelnen Komponenten und in kürzester Zeit erreicht.

In der Zeichnung ist im Längsmittelschnitt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, das nachstehend näher erläutert wird.

Für jede von zwei Komponenten vorgesehene, gesonderte Speiseleitungen 1 münden in eine Mischkammer 2, die als ein zylindrischer oder prismatischer Raum mit einer offenen Stirnseite ausgebildet ist. Diese als Austrittsöffnung 6 für das Gemisch vorgesehene Stirnseite leitet unmittelbar in einen Formhohlraum 3 über.

Das die Mischkammer 2 enthaltende Kammergehäuse 7 greift hermetisch in eine zum Formhohlraum 3 führende Durchbrechung 8 einer zweiteiligen Form 4 ein und endet stirnseitig an einer Formfläche 5. Die beiden für die Komponentenzufuhr vorgesehenen Eintrittsöffnungen 9 der Mischkammer 2 sind diametral einander gegenüberliegend an deren Mantel- bzw. Prismenflächen angeordnet. An diese Eintrittsöffnungen sind die

zugeordneten Speiseleitungen I über je ein am Kammergehäuse 7 angeflanschtes Zersiäuberorgan 10 angeschlossen. Im Inneren der Mischkammer 2 ist ein Längs der Mischkammerachse verschiebbares Steuerorgan 19 angeordnet. Dieses zum Teil als Kolben 11 ausgebildete Steuerorgan w^ud von einer hydraulischen Kolben-Zylinder-Anordnung 12 betätigt, die an der der Austrittsöffnung 6 gegenüberliegenden Seite mit dem Kammergehäuse 7 verbunden ist. Der Kolben 11 unterbricht beim Beenden der Formfüllung das Zusammentreffen der aus den Eintrittsöffnungen 9 in die Mischkammer 2 eingespritzen Kunststoffkomporienten und sperrt deren Zulauf zur Austrittsöffnung 6.

Der Kolben U dient nicht nur als Sperrorgan für die Zuführung der Komponeten in die Mischkammer, sondem auch als Verdrängungskörper, Ί,ι der " .;erbrechungstellung schließt er die Mischkammer 2 zum Formhohlraum 3 hermetisch ab und bildet mit seiner Kolbenfläche 13 einen Teil der Formfläche 5 der Form 4, nachdem er auf dem Weg in diese Stellung die Wande der Mischkammer von allen Komponenten- und Gemischresten gereinigt hat. Entlang den von beiden Eintrittsöffnungen 9 überdeckten Mantellinien des Kolbens 11 sind Überströmkanäle 14 eingearbeitet, die sich in einer Richtung bis etwa zur Kolbenfläche 13 erstrekken und in der entgegengesetzten Richtung in der Unterbrechungsstellung über die Lage der Einlriusöffnungen 9 hinaus bis zu einer Ausmündung von im Kammergehäuse 7 verlaufenden Rückführkanälen 15 reichen. Diese Rückführkanäle verbinden in der Unterbrechungsstellung des Kolbens 11 die zugeordneten Eintrittsöffnungen 9 mit zur Saugseite der nicht dargestellten Komponentenpumpen führenden Rückführleitungen 16, wodurch eine Zirkulationsströmung der einzelnen Kunststoffkomponenten in den Mischpausen ermöglicht wird. Zum Verhindern eines Leckflusses einer Komponente von einer Eintrittsöffnung 9 zur anderen sind zwischen den Überströmkanälen 14 zu diesen parallele Dichtrillen 17 vorgesehen, die endseitig von umlaufenden Dichtrillen 18 abgeschlossen sind. In den Dichtrillen 17, 18 sammelt sich als Dichtmaterial dienendes ausgehärtetes Komponentengemisch an.

Zum Herstellen von spezifisch verhältnismäßig leichten Kunststoff-Formungen werden zwei Polyurethan-Komponenten, von denen eine mit einem Blähmittel versetzt ist, in dem in der Zeichnung dargestellten Betriebszustand der Vorrichtung über die Speiseleitungen 1 der Mischkammer 2 zugeführt, in dieser im Gegenstrom innig miteinander vermischt und anschließend in den Formhohlraum 3 der Form 4 eingebracht. Das Gemisch schäumt in dieser unter der Wirkung des Blähmittels auf und hättet durch die einsetzende Reaktion unter Ausbildung einer die Formfläche 5 konturgetreu nachbildenden massiven Randzone und eines porösen Inneren aus.

Während der sich an die Mischphase anschließenden, etwa zwei bis fünf Minuten dauernden Mischpause ist das Zusammentreffen der Kunststoffkomponenten durch den Kolben 11 unterbrochen. Die einzelnen Kunststoffkomponenten fließen nun im Kreislauf durch die Speiseleitungen i und durch die Überströmkanäle t4 über die Rückführleitungen 16 zur Saugseite der jeweiligen Komponentenpumpe. Nach dem Ausstoßen des verfestigten Formkörpers aus der Form 4 und nach dem Schließen derselben wird der von der Kolben-Zylinder-Anordnung 12 betätigte Kolben 11 aus der Unterbrechungsstellung zurückgezogen und gibt in der dargestellten Füllstellung die Eintrittsöffnungen 9 frei.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Vorrichtung zum Erzeugen eines vorzugsweise chemisch reaktionsfähigen Gemisches aus minde-Stens zwei Kunststoffkomponenten, mit einer Mischkammer, die Eintrittsöffnungen für die einzelnen Kunststoffkomponenten und eine Austrittsöffnung für das Kunststoffkomponenten-Gemisch besitzt, sowie mit einem in der Mischkammer angeordneten Steuerorgan, das aus einer die Eintritt-Söffnungen offenlassenden Stellung bis in den Bereich der Austrittsöffnung, dabei die Eintrittsöffnungen gegenüber der Mischkammer gleichzeitig absperrend, hin und her bewegbar ist, dadurch g:- ;s kennzeichnet, daß am Steuerorgan (19) an sich bekannte Überströmkanäle (14) vorgesehen sind, durch die die Eintrittsöffnungen (9) zeitsynchron mit ihrem Abschluß von der Mischkammer (2) mit Rückführleitungen (16) verbindbar sind.