DE2022917C3

DE2022917C3 - Vorrichtung zum Aufbereiten einer Mischung aus mehreren Bestandteilen

Info

Publication number: DE2022917C3
Application number: DE2022917A
Authority: DE
Inventors: John Ernest South Wigston Leicestershire Robbins (Grossbritannien)
Original assignee: USM Corp
Current assignee: USM Corp
Priority date: 1968-10-25
Filing date: 1970-05-11
Publication date: 1974-03-07
Also published as: IE34156B1; DE1951959B2; IE34156L; DE2022917B2; DE1951959A1; DE2022917A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufbereiten einer Mischung aus mehreren Bestandteilen mit einer ersten und einer zweiten Zuführvorrichtung und einer Mischungsvorrichtung, wobei die Zuführvorrichtungen für die Mischbestandteile aus jeweils einer Kolbenzylindereinheit mit einer gemeinsamen Steuerung bestehen, die Bohrungen der Kolbenzylindereinheiten unterschiedliche Durchmesser haben und die Steuervorrichtung eine die Kolbenstangen der Kolbenzylindereinheiten miteinander verbindende Schiene ist, die von einer zwischen den Kolbenstangen der ersten und zweiten Kolbenzylindereinheit angelenkten dritten Kolbenzylindereinheit um einen außerhalb der Kolbenstangen der ersten und zweiten Kolbenzylindereinheit gelegenen und verstellbaren Drehpunkt verschwenkbar ist, wobei das Verhältnis zwischen der Schienenlänge vom Verbindungspunkt mit der Kolbenstange der ersten Kolbenzylindereinheit bis zum Verbindungspunkt der Kolbenstange der dritten Kolbenzylindereinheit und der Schienenlänge vom Verbindungspunkt mit der Kolbenstange der er-

sten Kolbenzyjindereinheit bis zum Verbindungspunkt der Kolbenstange der zweiten Kolbenzylindereinheit gleich dem umgekehrten Verhältnis zwischen der Bohrungsfläche des Zylinders der ersten Kolbenzylindereinheit und der Bolirungsfläche des Zylinders der zweiten Kolbenzylindereinheit ist.

Eine solche Vorrichtung ist dem Hauptpatent 1 951959 beschrieben. Diese ältere Vorrichtung ermöglicht ein Mischen und Verteilen von Mischungsbestandteilen in unendlich veränderbaren Verhältnissen zueinander, ohne daß die verarbeitete Menge vermehrt oder verringert zu werden braucht. Das wird dadurch ermöglicht, daß die Zylinderkammern der Zuführvorrichtungen unterschiedliche Durchmesser haben und daß die ihnen gemeinsame Steuervorrich-

tung eine die Kotbenstangen der Zuführungsvotrichtungen miteinander verbindende Schiene ist. Diese Schiene ist an einer zwischen den Zuführvorrichtungen angelenkten Kolbenstange einer Antriebsvorrichtung um einen außerhalb der Kolbenstangen

»5 gelegenen verstellbaren Drehpunkt verschwenkbar, und zwar derart, daß das Mengenverhältnis der in die Mischungsvorrichtung eingeführten Bestandteile zueinander auch ohne Veränderung des Gesamtvolumens der Mischung einstellbar ist. Bei dieser älteren Vorrichtung können die Zuführvorrichtungen jedoch immer nur nacheinander betätigt werden, so daß die Mischungsbestandteile immer nur nacheinander in die Mischungsvorrichtung eingeführt werden können, obwohl die miteinander vermischten Bestandteile aus der Mischungsvorrichtung gemeinsam ausgestoßen werden.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die ältere Vorrichtung nach dem Hauptpatent konstruktiv derart zu vereinfachen und weiterzubilden, daß mit der zu schaffenden neuen Vorrichtung unter Beibehaltung deT obengenannten Vorteile der älteren Vorrichtung in der Mischungsvorrichtung ein noch innigeres und schneller ablaufendes Vermischen der miteinander zu vermischenden Bestandteile erreicht wird.

Diese Aufgabe wird bei der eingangs beschriebenen Vorrichtung erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Zuführvorrichtungen an der der Antriebsvorrichtung gegenüberliegenden Seite einer Verbindungsschiene angelenkt sind.

Die Bestandteile können gemeinsam in die Mischungsvorrichtung einfließen.

Der Aufbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vergleichsweise zur älteren Vorrichtung so einfach ausgestaltet, daß bei Anwendung der neuen Vorrichtung in jedem Falle ein inniges Vermischen der in die Mischvorrichtung eingeführten Bestandteile gewährleistet ist. Vorzugsweise läßt sich mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung auch ein sehr schnelles Mischen und Verteilen von miteinander reagierenden, zu vermischenden Bestandteilen erreichen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist deshalb insbesondere zur Aufbereitung einer Mischung aus sehr schnell miteinander reagierenden Urethan-Komponenten geeignet.

Ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung nach der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und nachstehend im einzelnen beschrieben. Bei dieser

Vorrichtung sind die Kolbenstangen der Zylinder der Zuführvorrichtungen an der der Kolbenstange der Antriebsvorrichtung gegenüberliegenden Seite in die Schiene eingelenkt, wobei die Antriebsvorrichtung zwischen den Kolbenzylindereinheiten der Zuführ-Vorrichtungen mit der Schiene verbunden sind.

Die Figur gibt eine schematisch ί Darstellung einer für die Erfindung typischen Vorrichtung wieder. Die beschriebene Vorrichtung ist insbesondere zum Mischen und Verteilen von aus mehreren Bestandteilen >° bestehenden Verbindungen, namentlich Polyurethanen, geeignet und besteht aus einer Mischvorrichtung 124 mit einer ersten und einer zweiten Einlaßöffnung 126 bzw. 128 und einer Auslaßdüse 129.

Außerdem is: die Vorrichtung mit Vorratsbehäl- ¹S tern 132 und 136 ausgerüstet, die zum Speichern der Mischungskomponenten, wie beispielsweise die Hydroxylgruppen und die Isocyanatgruppen, dienen. Zuführvorrichtungen 150 und 170 dieien zum Überführen der jeweiligen Mischungsbestandteile aus ihren »° Vorratsbehältern 132 bzw. 136 in die Mischungsvorrichtung 124.

Die erste Zuführvorrichtung 150 besteht aus einem Zylinder 152 mit einem Kolben 154 einschließlich einer Kolbenstange 156. In den unteren Teil des Zylin- ¹S ders 152 mündet ein Einlaß 158, und am oberen Teile des Zylinders 152 ist eine Ablaßöffnung 160 vorgesehen. Das freie Ende der Kolbenstange 156 ist gegabelt und trägt eine Rolle 162.

Die zweite Zuführvorrichtung 170 besteht gleichfalls aus einem Zylinder 172 mit Kolben 174 und Kolbenstange 176. Am unteren Teil des Zylinders 172 ist eine Einlaßöffnung 178 vorgesehen, und in den oberen Teil ist eine Ablaßöffnung 180 eingelassen. Das freie Ende der Kolbenstange 176 ist gegabelt und mit einer Rolle 182 versehen.

Die Vorrichtung ist ferner mit einer Steuervorrichtung 200 versehen, die aus einer bei 192 schwenkbar gelagerten Schiene 190 besteht. Der Schwenkpunkt 192 befindet sich an einer Halterung 193, welche an einem Arm 194 verschoben werden kann.

In die Schiene 190 sind drei in Längsrichtung der Schiene verlaufende Schlitze 195,196 und 197 eingelassen. Ein zur Steuervorrichtung 200 gehöriger Zylinder 202 mit Kolben 204 und einer an ihrem freien Ende gegabelten und mit einer Rolle 212 versehenen Kolbenstange 206 ist über den mittlersn Schlitz 196 mit der Schiene 190 verbunden. Der Zylinder 202 hat eine Einlaßöffnung 208 und eine Ablaßöffnung 210.

Ein Mikroschalter 220 an der Kolbenstange 206 hat Kontakte 224 und 226, die von einer parallel zur Kolbenstange 206 liegenden Halterung getragen werden.

Die Kolbenstangen 156,176 und 206 sind parallel zueinander ausgerichtet. Wie die Kolbenstange 206 sind auch die Kolbenstangen 156 und 176 über ihre in den Schlitzen 197 bzw. 195 lagernden Rollen 162 und 182 mit der Schiene 190 verbunden.

Eine erste Zuführleitung 164 verläuft vom Vorrats- s° behälter 132 über ein Rückschlagventil 165 zur Einlaßöffnung 158 des Zylinders 152, und von der Leitung 164, unterhalb des Ventils 165, mündet eine weitere Leitung 167 in die Mischkammer 124 ein. Die Leitung 167 läuft über ein Zweiwegventil 166, welches in einer Stellung die Leitung 167 mit der Einlaßöffnung 126 der Mischkammer 124 verbindet. In seiner anderen Stellung legt d;;s Ventil 166 die Leitung 167 an eine zum Vorra?sbehälter 132 zurückführende Leitung 169.

Vom Vorratsbehälter 136 verläuft eine Zuführleitung 184 über ein Rückschlagventil 185 zur Einlaßöffnung 178 des Zylinders 172, und unterhalb des Ventils 185 ist die Leitung 164 über eine Leitung 187 mit der Mischkammer 124 verbunden. Die Leitung 187 läuft über ein Zweiwegventil 186. In einer Stellung des Ventils 186 liegt die Leitung 187 an der Einlaßöffnung 128 der Mischkammer, 124, wogegen in der zweiten Stellung des Ventils 186 die Leitung 187 mit einer zum Vorratsbehälter 136 zurückführenden Leitung 189 verbunden ist.

Die Ventile 166 und 186 werden gemeinsam über ein Gestänge 134 von einem Elektromagneten 132 geschaltet.

Beim Einschalten der Steuervorrichtung wird der Zylinder 202 über die Einlaßöffnung 210 unter Druck gesetzt, wobei die Ablaßöffnung 208 offen ist. Da infolgedessen der Kolben 204 angehoben wird, schwenkt die Schiene 190 im Sinne des Uhrzeigers, wobei aus den Vorratsbehältern 132 und 136 Mischungsbestandteile über die Leitungen 164 und 184 in die Zylinder 152 und 172 gepumpt werden. Sowie sich der Mikroschalter 220 gegen den Kontakt 226 legt (gestrichelte Linien) wird die Bewegung des Kolbens 204 umgekehrt, indem der Kolben über die öffnung 208 unter Druck gesetzt wird, während die öffnung 210 geöffnet ist.

Die Schiene 190 schwenkt somit um ihren Schwenkpunkt 192 nach links (Figur), wobei die Kolben 154 und 174 niedergedrückt und die Mischungsbestandteile aus den Zylindern 152 und 172 herausgetrieben werden.

Solange die Ventile 166 und 186 in ihrer zweiten Stellung liegen, fließen die Mischungsbestandteile über die Leitungen 169 und 189 in ihre jeweiligen Vorratsbehälter 132 bzw. 136 zurück. Nach Betätigen eines nicht gezeigten Schalters schaltet der Elektromagnet 132 die Ventile 166 und 186 in ihre erste Stellung um, so daß die Mischungsbestandteile gemeinsam in einem von der Lage des Schwenkpunktes 192 auf dem Arm 194 abhängigen Verhältnis in die Mischvorrichtung 124 einfließen und vermischt durch deren Auslaßdüse 129 miteinander verteilt werden. Das abgegebene Mischungsvolumen richtet sich nach der Länge des Kolbenhubes der Antriebsvorrichtung 200.

Nachdem die jeweils erforderliche Menge aus der Düse hcrausgeflossen ist, schaltet der Elektromagnet 132 die Ventile 166 und 186 in ihre zweite Stellung zurück, so daß die Mischungsbestandteile in ihre jeweiligen Vorratsbehälter zurückfließen können.

Sowie der Mikroschalter 220 sich gegen den Kontakt 224 legt, d. h. Miwie der Kolben 204 der Antriebsvorrichtung 200 in seiner unteren L age liegt, wird die Bewegung des Kolbens 204 wieder umgekehrt, und Mischungsbestandteile werden von neuem aus ihren Vorratsbehältern 132 und 136 in die zugehörigen Zuführvorrichtungen 150, 170 gepumpt.

Das Verhältnis der Entfernung zwischen dem Verbindungspunkt der Kolbenstange 156 mit der Schiene 190 und "dem Verbindungspunkt der Kolbenstange 206 mit der Schiene 190 zur Entfernung zwischen der Verbindung der Kolbenstange 206 mit der Schiene 190 ist gleich dem umgekehrten Verhältnis der Stirnflächen der Kolben 154 und 174. Somit ist die Gesamtrate der in die Mischungsvorrichtung 124 einge-

führten und von dieser im Arbeitsgang der dargestellten Maschine abgegebenen Mischungsbestandteile von den Entfernungen zwischen dem Schwenkpunkt 192 und den Kolbenstangen unabhängig. Mithin läßt eich das Verhältnis der in die Mischungskammer ein

laufenden Mischungsbestandteile zueinander verändern, indem die Halterung 193 auf dem Arm 194 verschoben wird, ohne daß dadurch die Rate, mit der die Mischungsbestandteile in die Mischungskammer 124 eingelassen werden, verändert wird.

Hieiv.u 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung ζααι Aufbereiten einer Mischung aus mehreren Bestandteilen mit einer ersten und einer zweiten Zuführvorrichtung und einer Mischungsvorrichtung, wobei die Zuführvorrichtungen für die Mischbestandteile aus jeweils einer Kolbenzylindereinheit mit einer gemeinsamen Steuerung bestehen, die Bohrungen der Kolbenzylindereinheiten unterschiedliche Durchmesser haben und die Steuervorrichtung eine die Kolbenstangen der Kolbenzylindereinheiten miteinander verbindende Schiene ist, die von einer zwischen den Kolbenstangen der ersten und zweiten Kolbenzylindereinheit angelenkten dritten Kolbenzylindereinheit um einen außerhalb der Kolbenstangen der ersten und zweiten Kolbenzylindereinheit gelegenen und verstellbaren Drehpunkt verschwenkbar ist, wobei das Verhältnis zwischen der Schienenlänge vom Verbindungspunkt mit der Kolbenstange der ersten Kolbenzylindereinheit bis zum Verbindungspunkt der Kolbenstange der dritten Kolbenzylindereinheit und der Schiencnlänge vom Verbindungspunkt mit der Kolbenstange der ersten Kolbenzylindereinheit bis zum Verbindungspunkt der Kolbenstange der zweiten Kolbenzylindereinheit gleich dem umgekehrten Verhältnis zwischen der Bohrungsfläche des Zylinders der ersten Kolbenzylindereinheit und der Bohrungsfläche des Zylinders der zweiten Kolbenzylindereinheit ist, nach Patent 1 951 959), dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführvorrichtungen (152; 172) an der Antriebsvorrichtung (200) gegenüberliegenden Seite einer Verbindungsschiene (190) angelenkt sind.

2. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder (204) der Antriebsvorrichtung (200) an einer Stelle zwischen den Verbindungspunkten der Zuführvorrichtungen (152,172) mit der Verbindungsschiene (190) verbunden ist.

3. Vorrichtung gemäß den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsschiene (190) an einer Halterung (193) schwenkt, welche an einem Arm (194) verstellt werden kann.