DE2065819A1

DE2065819A1 - Vorrichtung zum erzeugen eines vorzugsweise chemisch reaktionsfaehigen gemisches aus mindestens zwei kunststoffkomponenten

Info

Publication number: DE2065819A1
Application number: DE2065819*A
Authority: DE
Inventors: Rudi Ing Grad Keuerleber; Fritz-Wilhelm Dipl Ing Pahl
Original assignee: Krauss Maffei AG
Current assignee: Mannesmann Demag Krauss Maffei GmbH
Priority date: 1970-02-20
Filing date: 1970-02-20
Publication date: 1976-06-10
Also published as: DE2065819B2

Description

KRAUSS-MAFFEI · AKTIENGESELLSCHAFT · 8000 MÜNCHEN

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P 20 65 819.9(-T6) Anlage zum Schreiben vom 10.12.1975

TK 100/A II

Vorrichtung zum Erzeugen eines vorzugsweise chemisch reaktionsfähigen Gemisches aus mindestens zwei Kunststoff komponenten . (Ausscheidung aus P 20 07 935,0-16)

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 be sondere und zusätzliche Steuerungsmittel in jeweils einem die Gemischbildung in der Mischkammer und den Gemischausstoß aus der Mischkammer umfassenden und bewirkenden Bewegungszyklus des Steuerorgans. Mit dem 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

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unbewegt, der Entmischung oder sonstigen Veränderung unterliegen Tind 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 baulichen 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 Misch- W kammer 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. Auch dieser mit einer Rührvorrichtung für die
Mischkammer versehenen Mischvorrichtung fehlen eine
Gemischausstoßvorrichtung und eine Vorrichtung zur Reinigung der Mischkammerwand; außerdem ist der Drehkolben ver-

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hältnismäßig kompliziert ausgebildet. Ein weiterer Nachteil ist, daß in die zwischen der Abschlußebene des Drehkolbens und der Mischkammer liegenden 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 Gemischqualität durch Vermeidung von Stauunregelmäßigkeiten bestimmte Komponentenrückführung, und zwar in baulich und steuerungstechnisch besonders einfacher Art, und ferner die Möglichkeit aufweist, bei verhältnismäßig kleiner Mischkammer die Komponentenzuführung in die Mischkammer sicher zu gestalten.

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Zur Lösung dieser Aufgabe werden die Maßnahmen nach dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs vorgeschlagen.

Nach der Erfindung wird die Mischkammer von dem äußeren Kolben gebildet; ihr Durchmesser entspricht dem des inneren Kolbens. Der äußere Kolben übernimmt die Funktion des alleinigen Steuerorgans für die Einleitung der Komponenten in die Mischkammer und die Rückführung der Komponenten über die überströmnuten zum Zwecke der ZirkulationsStrömung (Ventil- und Förderfunktion und Rückführungsfunktion) und die Reinigungsfunktion im Bereich der Austrittsöffnung. 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. Das Umsteuern in kürzester Zeit wird dadurch ermöglicht, daß der äußere Kolben eine ins Gewicht fallende Verdrängerwirkung nicht aufweist. Schließlich unterliegt der Außendurchmesser des äußeren Kolben keiner Beschränkung hinsichtlich der Bemessung der Mischkammer. Vielmehr kann der Außendurchmesser auf Grund der notwendigen Anzahl der Eintrittsöffnungen (eine oder mehrere Zuführungen pro

der
Komponente) und/sich dadurch ergebenden Anzahl von über-

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strömnuten bemessen werden. Die Querkanäle können in der Nichtmischstellung des äußeren Kolbens ggf. an eine Ausblasleitung angeschlossen werden.

Die Größe der Mischkammer kann nach der Erfindung ausschließlich unter verfahrenstechnischen Gesichtspunkten gewählt werden. Der innere Kolben dient ferner zu einem von der Steuerung des äußeren Kolbens unabhängigen Einleitung des Nachdrückens auf das im Formhohlraum befindliche

Gemisch der Kunststoffkomponenten. Dasselbe gilt für die J

Reinigungsfunktion des inneren Kolbens.

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

Jede von zwei Komponenten vorgesehene, gesonderte Speiseleitungen 1 führen zu einer 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 nicht dargestellten Formhohlraum über.

Zwischen den Speiseleitungen 1 und der Mischkammer 2 sind Zerstäuberorgane 10 für die Komponenten vorgesehen, die Büchsen 20 und 21, zylindrische Einsätze 22 und 23, Ringspalte 24, Eintrittsöffnungen 25, Verstellantriebe 26

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und Schraubennuten 27 oder 28 umfassen. Die Zerstäuberorgane 10 sind in Zylindern 29 geführt und werden im Ausführungsbeispiel jeweils über ein hydraulisches Druckkissen 30 unmittelbar gegen die Dichtflächen eines/äußeren Kolbens 11 eines Steuerorgans 11/32 gepreßt, wobei sie die Gehäuseöffnungen 9 durchsetzen und wobei die aneinander anliegenden Flächen der Zerstäuberorgane 10 und des äußeren Kolbens 11 als Planflächen 31 ausgebildet sind. Dadurch wird bei besonders günstigen Fertigungs- und Abdichtungsbedingungen zunächst der Vorteil erzielt, daß die Anpreßkraft dem Arbeitszyklus angepaßt werden kann; d.h. beim Verschieben des äußeren Kolbens 11 kann eine geringere Anpressung vorgesehen werden, so daß die Schaltbewegung beschleunigt und die Flächenabnutzung verringert wird.

Der äußere Kolben 11 kann durchmessermäßig freizügig bemessen werden und weist Anschlußstellen für mehrere Komponenten auf; auch seine Querschnittsform kann gewählt werden, z.B. bei vier Anschlußstellen ein Vierkantprofil oder bei sechs Anschlußstellen für die entsprechende Anzahl Komponenten ein Sechskantprofil. Bei zwei Anschlußstellen ergibt sich zweckmäßigerweise eine kreisrunde Querschnittsform.

Zum äußeren Kolben 11 gehört ein plungerartig ausgebildeter innerer Kolben 32, der in der Längsbohrung 33 des äußeren Kolbens 11 untergebracht und über sich konisch

* in einem Kammergehäuse 7 geführten

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verengende Querkanäle 34 in der Füllstellung mit den Zerstäuberorganen 10 und in der Unterbrechungsstellung mit Ausblasleitungen 35 verbunden ist. Zum Betätigen des äußeren Kolbens 11 und des inneren Kolbens 32 sind zwei Kolben-Zylinderanordnungen 12 und 36 vorgesehen.

In Mischstellung - wie dargestellt - gelangen die Komponenten über die Speiseleitungen 1 in die Mischkammer 2, vermischen sich dort und gelangen über die Austrittsöffnung 6 in den Formhohlraum. Beim Beenden des Mischvorgangs wird der äußere Kolben 11 nach unten verschoben. Dabei treffen die Eintrittsöffnungen 25 auf Überströmkanäle 37 zum überleiten der einzelnen Komponenten in Rückführleitungen 16 und die Querkanäle 34 auf die Ausblaseleitungen 35. Dadurch werden die einzelnen Komponenten, voneinander getrennt, im Kreislauf gefördert.

Eine der Ausblaseleitungen 35 ist an einen Drucklufterzeuger angeschlossen, wogegen die andere ins Freie führt. Die in den Querkanälen 34 stehenden geringen Komponenten- oder Gemischreste werden von der zuströmenden Druckluft ins Freie gefördert.

Anschließend wird der innere Kolben 32 zur Austrittsöffnung 6 bewegt und schließt dabei zunächst die Querkanäle 34 ab. In seiner unteren Endstellung fügt sich seine vordere Stirnfläche in die Formhohlfläche ein.

Claims

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Auf den beim Mischen entstehenden Mischungsdruck kann durch verschieden tiefes Einbringen eines Staukörpers 38 in die Längsbohrung 33 Einfluß genommen werden.

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P 20 65 819.9 (-16) Anlage zum Schreiben vom 10.12.1975

TK 100/A II

Patentanspruch

Verrichtung zum Erzeugen eines vorzugsweise chemisch reaktionsfähigen Gemisches aus mindestens zwei Kunststoff- % komponenten, 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 Eintrittsöffnungen offenlassenden Stellung bis in den Bereich der Austrittsöffnung, dabei die Eintrittsöffnungen gegenüber der Mischkammer gleichzeitig absperrend, hin und her bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerorgan aus einem äußeren und einem inneren λ

Kolben (11 und 32) besteht, daß am äußeren Kolben an sich bekannte Überströmkanäle (14) vorgesehen sind, durch die die Eintrittsöffnungen (25) zeitsynchron mit ihrem Abschluß von der Mischkammer (2) mit Rückführleitungen (16) verbindbar sind«und daß der innere Kolben über im äußeren Kolben vorgesehene, in dessen Mischlage mit den Eintrittsöffnungen (25) fluchtende Querkanäle (34) verschiebbar ist.

Sha/z R09Ö2Ä/0340