DE2125679A1 - Mixing/discharging plastics material - avoiding drop formation and encrustation of the nozzle - Google Patents

Description

• Vorrichtung zum Vermischen und Ausstoßen von flüssigen nach der Mischung schnell erhärtenden Mehrkomponentenkunststoffen Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Vermischen und Ausstoßen von flüssigen nach der Lttischung schn@ll erhärtenden Mehrkomponentenkunststoffen, die aus @iner Mischkammer mit einem darin befindlichen Rührer beseht, an der Einlaßventile angeordnet sind.
• Derartige Vorrichtungen sind bereits in größerer Anzahl bekannt. Sie weisen den Nachteil auf, daß nach dem ituss toßvorgang sich noch ein paar Tropfen des flüssigen Kunststoffes aus dem Mundstück lösen und dadurch zu einer Verschmutzung der Anlage zur Herstellung von Kunststofformteilen führen.
• Man hat versucht, diesen Nachteil auf mannigfache Weise zu vermeiden. Diese Versuche sind @igentlich bei fast allen Vorrichtungen mißglückt. Das Nachtropfen lält sich kaum beseitigen. Bei einer Vorrichtung, ist es bekannt geworden, am unteren Ende des Rührers eine Schnecke von etwas mehr als einerWindung anzuordnen, welche eine Steigung aufweist, die bei der Rührerbewegung das Meterial zurückfördert.
• Damit hier kein Nachtropfen auftritt, ist es erforderlich, dab der Rührer beständig zwischen zwei Ausstoßvorgä@gen in Drehung verbleibt.
• Ein anderer Nachteil besteht darin, daß die Eischkammern oft nicht dicht sind, so daß der zu verarbeitende Kunststoff in den Antrieb des Hiihrers eindringt, dort erhärtet und so die Rü@rerbewegung behindert oder unterbindet, und daß die Mischkammern nicht genügend leicht auseinandernehmbar sind.
• Die Mischkammern müssen für Reinigungszwecke sehr leicht auseinandernehmbar sein. Sind sie das, so ist meist die Dichtheit der Mischkammer nicht einwandfrei und es konnt auch infelge dieser Undichtheiten zu einem Nachtropfen.
• Die vorliegende Erfindung vermeidet die aufgezoigten Nachteile und schafft eine sehr leicht auseinandernehmbare, abso -lut dichte Mischkammer, bei der ein Nachtropfen sicher verhindert isb.
• Die Erfindung besteht darin, daß das Auslaßende der l- iSCtlkammer gegenüber dem mittleren Teil der Mischkamm@r entgegen einer Rückstellkraft beweglich angeordnet ist und daß das Innere des auslaßendes der Mischkammer sich cLichLeiid gegen das untere Ende des Rührers drückt, sobald die Rückstallkralt wirksam ist, bzw. zwischen dem Rührerende und dem Auslaßende der Mischkammer ein derart enger Spalt verbleibt, daß in Abhängigkeit von der Viskosität des haterials ein weiter@s Durchfließen verhindert wird.
• Auf diese Weise wird eine sehr gute Abdichtung des @nnenraumes der Mischkammer erreicht. Die im Inneren der Mischkammer be findliche Menge an flüssigen Kunststoff kann daher nicht auslaufen. Da diese Menge auch nicht zu einem Teil auslaufen kann, kann über eventuell vorhandene Undichtigkeiten auch keine liuft in das Innere der Mischkammer eindringen, was sicher verhindert werden muß, damit in den zu vermischenden Kunststoffen nicht Luft eingerührt wird, was die Qualität der zu erzeugenden Kunststoffteile nachteilig beeinflußt Sorgt man sehr präzise für die Vermeidung vorerwähnter Undichtigkeiten, was mit entsprechendem Aufwand möglich ist, so kann der beschriebene Ringspalt größer gehalten werden ohne daß ein Nachtropfen eintreten kann.
• Zweckmäßig ist es, wenn die iiückstellkraft durc-h eine Feder erzeugt ist Dieses läßt sich in sehr leichter Weise baulich verwirklichen. Das auslaßende der Mischkammer wird dann durch den Materialdruck im Inneren der Mischkammer geöffnet.
• @lektrisch ist die Vorrichtung so geschaltet, daß sofort nach dem Öffnen der Mischkammer der Rührer anläuft und das neu in die Hiscnkammer entretende Kunststoffmaterial verrührt.
• Hierbei ist es Voraussetzung, daß eine nicht allzu kleine Kunststoffmenge nach Beendigung eines Ausstoßvorganges in der Mischkammer Verbleibt. Die Mischkammer soll vielmehr völlig .it Kunststoff gefüllt bleiben, um ein Lufteinrühren zu vethindern Es kann auch zweckmäßig sein, wenn die Rückstellkraft durch einen hydraulischen oder pneumatischen Arbeitszylinder erzeugt ist und wenn eine Folgesteuerung vorgesehen ist, welche zuerst die Öffnung der Mischkammer bewirkt, dann den Rührer anl@ ufen lüßt, das Eintreten des zu vermischenden @unststoffmateriales in die Mischkammer bewirkt, den zustrom des Kunststoffmateriales beendet, den Rührermotor abschaltet und schließlich das Verschließen am Austrittsende der Misch-.
• kammer bewirkt.
• B'ine besonders sichere Vermeidung des Nachtropfens wird dadurch erreicht, daß der Auslaß der Nischkamwer in einen Syphon mündet, welcher mit dem mittleren Teil der lfi'iischkammer fest verbunden ist. hierbei ist es zwar erforderlich, daß das Auslaßende der Mischkammer auch gegenüber dem Syphon abgedichtet sein muß und in dem Syphon verschiebbar sein muß, aber jegliches Nachtropfen wird auf diese Weise verhindert. Denn bei der Schließbewegung infolge der Rückstellkraft entsteht in dem Syphon ein Volumen, welches beirkt, daß die im Syphon stehen gebliebene Flüssigkeit bis weit unter das obere Knie absinkt. Balls jetzt tatsächlich einmal ein Tropfen nachlaufen sollte, so kann dieser Tropfen das Flüssigkeitsniveau im Syphon nicht soweit anheben, daß ein Überlaufen aus dem Syphon auftritt. Diese Einrichtung ist besonders wertvoll bei hochviskosen Kunststoffmaterialen weil diese leichter zum Nachtropfen neigen als niedrigviskose.
• Zweckmäßig ist es, wenn die Rührerwelle axial unverschiebbar angeordnet ist und in eine Zentralbohrung des Rührers hineinragt, wo sie mit einem.Schnsllverschluß befestigt ist. Dieser Schnellverschluß besteht vorteilhafterweise aus einem bei seitig aus der Rührerwelle vorstehenden Zapfen, zwei Schlitzen für die Aufnahme der Zapfen im Rührer und einem in einer Ringnut am Umfang der Rührerwelle eingelegten Federring, wobei die Ringnut über die Schlitze hinwegläuft und einen Abstand vom Ende der Schlitze aufweist, der der Stärke des Zapfens entspricht. Auf diese Weise wird eine leichte Abkoppelmöglichkeit des Rührers von der Antriebswelle für eine Reinigung der Mischkammer erreicht, wobei diese Au L führung eine besonders gute Abdichtung des Rührers gegenüber seinem Antrieb ermöglicht: sie gute Abdichtung zwischen dem Rührer und seinem hntrieb wird dadurch erreicht, daß ein Bund an der Rührerwelle zwischen dem Rührer und einer die Rührerwelle umgebenden Buchse angeordnet ist, welche durch Federkraft gegen den bund gedrückt ist und welche ihrerseits durch eine Gummidichtung gegenüber dem Antriebsgehäuse abgedichtet ist.
• Das Wesen der vorliegenden Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeistieles der erfindungsgemäßen Mischkammer näher erläutert.
• Es zeigen: Fig. 1 einen Schnitt durch die Vorrichtung der Erfindung.
• Fig. 2 eine Einzelheit aus Fig. 1 in Vergrößerung.
• Big. 3 e:',-ae andere Ausführungsform des Auslaßteiles.
• Die in Fig. 1 im Schnitt dargestellte Vorrichtung zum Vermischen und Aus stoßen von flüssigenMehrkomponentenkunst stoffen weist eine Mischkammer auf, welche aus einem oberen Teil 1 mit den Einlaßventilen 2, einem mittleren Tel 3, einem Auslaßteil 4 und einem Rührer 5 besteht. Der mittlere Qeil 3 ist mittels eines Schnellverschlusses 6 an dem oberen Teil 1 befestigt. Der Auslaßteil 4 ist verschiebbar gegenüber den mittleren Teil 3 angeordnet. Eine Feder 7 ist bestrebt, den unteren Teil 4 nach oben zu drücken.
• Dieser Auslaßteil 4 der Mischkammer ist im Inneren konisch gestaltet. Jr ist damit dem unteren Teil des Rührers 5 angepaßt, der in eine Konusfläche 8 ausläuft, Durch die Feder 7 wird also eine Dichtung des Innenkonus des Ausstoßteiles 4und des Außenkonus 8 des Rührers 5 erreicht.
• Der Rührer 5 weist sonst über seine gesamte Außenfläche flügel 9 auf, welche so angeordnet sind, daß sie die gesamte Innenwandung der Mischkammer bestreichen. Diese Flügel 9 verhindern so ein Ankleben'der Kunststoffkomponenten an der Innenwand der Mischkammer.
• Der Auslaufteil 4. der Mischkammer mündet in einen Syphon 10. Dieser Syphon 10 ist an dem mittleren Teil 3'mittels eines Halters 15 befestigt. Disser Halter ist zweckmäßigerweise so gestaltet, daß der Syphon 10 sehr sdhnell vom mittleren Teil 3 der Mischkammer abgenommen werden kann, damit in sehr kurzer Zeit die Mischkammer auseinandergebaut werden kann. Mit voll ausgezogenen Linien ist- inder Zeichnung der geöffnete Zustand der Mischkammer dargestellt.
• In diesem Zustand kann das Kunststoffmaterial durch den Spalt A hindurchlaufen. Im geschlossenen Zustand befindet sich das untere Ende des Auslaufteiles 4 der Mischkammer in der Höhe der gestrichelten Linie B.
• Wenn also bei geschlossenem Zustand der Mischkammer die Spaltweite des Spaltes A Null oder sehr klein geworden ist und sich das untere Ende des Ausstoßteiles 4 in der Höhe der gestrichelten Linie B befindet, dann ist im Syphon 10 durch diese Rückbewegung des Ausstoßteiles 4 ein Volumen frei geworden, welches bewirkt, daß die im Syphon verbleibende Flüssigkeitsmenge von der Linie a zu der gestrichelt gezeichneten Linie D zurücktritt. Wenn jetzt tatsächlich ein geringes Nachlaufen auftreten sollte, so reicht das zwischen C und D befindliche Volumen aus, um ,diese Nachlaufflüssig,=eit aufzunehmen.
• Der Rührer 5 ist an der Rührerwelle 11 mittels eines Zapfens 12 befestigt, elcher durch die Rührerwelle 11 hindurchgeschlagen ist und auf beiden Seiten aus der Rührerwelle seitlich heraustritt. Dieser Zapfen greift in Schlitze 13 in dem rührer ein. Der Zapfen 12 ist 'durch eine Ringfeder 14 in dem Schlitz gehalten. Diese Ringfeder 14 liegt in einer Ausnehmung auf dem -ßLührer 5. Zur abdichtung gegenüber dem Antrieb ist ein Bund 16 an der Rührerwelle 11 vorgesehen. Im Gehäuse 17 des Antriebes ist eine Buchse 18 vorgesehen, welche an ihrem Ende eine Krempe aufweist, gegen die Federn 19 drücken. Diese Federn 19 drücken die axial verschiebbare, aber nicht drehbewegliche und im Gehäuse durch die Ringdichtung 20 abgedichtete Buchse 18 gegen den Bund 16, wodurch eine dynamische Drehdichtung erreicht wird.
• Die Rührerwelle 11 ist in Kugellagern axial unverschiebbar gelagert. Eine Kupplung 21 zwischen dem Motor und der Rührerwelle ist so ausgelegt, daß sie auch eine thermische Isolierung darstellt. Das Gehause 17 weist eine thermisch isolierende Trennscheibe 22 auf. In dem Gehause ist eine Bohrung 23 vorgesehen, durch welche eine Flüssigkeit, z . B.
• ein Lösungsmittel für den Kunststoff, in das Innere des Gehäuses 17 eingelassen werden kann. Diese Flüssigkeit dringt bis zu der Stelle vor, wo sich Buchse 18 und Ringscheibe 16 berühren und bewirkt hier eine verbesserte Abdichtung sowie eine Schmierang.
• In Fig. 3 ist eine andere Ausführungsform der Erfindung gezeigt. Hier ist an dem Auslaßteil 4 ein zusätzlicher Dichtring 24 vorgesehen, gegen den sich der Außenkonus 8 des Rührers 5 drückt. Die Bewegung des Auslaßteiles 4 ist hier von einem Kolben des Druckmittelzylinders 25 abgeleitet. Dieser ist mit Hilfe des Steuerschiebers 26 so geschaltet, daß nach der Aufwärtsbewegung des Auslaßteiles 4 beide Druckseiten des Arbeitszylinders kurzgeschlossen werden.
• Der RuslaRteil 4 wird hierbei nur durch Reibungskräfto in seiner Schließstellung gehalten, wenn er einmal in diese gelangt ist. Diese Reibungskräfte lassen sich z.B. durch die Wahl und Gestaltung der Dichtung entsprechend dimensionieren. Durcl diese Gestaltung des Druckmittelkreises ist ereicht daß bei Schaltfehlern oder Defekten in die Kischkammer einfließende Kunststoff-Komponenten die Kisch-Kammer durch den im lnneren der Kischkammer aurtretenden @ruck von selbst öffnen Können.

Claims (7)

U c h u -t z a n s p r ii c h e

1. Verrichtung zum Vermischen und Ausstoßen von flüssigen nach der Mischung schnell erhärtonden @e@rkomponentenkunststoffen, die aus einer Mischkemmer mit einem darin befindlichen Rührer bestoht, an der Einlaßventile angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Auslaßende (4) der Mischkanner geyenüber dem mittleren Teil (3) der @ischkemmer entge@en einer Rückstellkraft beweglich angeordnet ist und daß das Innere des Auslaßendes (4) der Kischkammer sich dichtend gegen das untere Ende (@) des Rührers (3) drückt, sobald die Rückstell@raft wirksam ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die Rückstellkraft durch eine Feder (7) erzeugt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die Rückstollkraft durch einen hydraulischen oder pneumatischen Arbeitszylinder (25) erzeugt ist und daß eine Folgesteuerung vorgesehen ist, welche zuerst die Offnung der Hischkammer bewirkt, dann den Rührer (5) anlaufen läßt und schließlich das Eintreten des zu vermischen den Kunststoffmateriales in die Mischkammer bewirkt, den Zustrom des Kunststoffmateriales beendet, den Rührerrotor abschaltet und schließlich das Versehließen am Austrittsende der @isch@ammer bewirkt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch @egennzeichnet, daß ein Steu rschieber (26) für den Arbeitszylinder (25) vorgesehen ist, welcher dann, wenn das Auslaßteil (4) gegen das untere Ende (8) des Rührers (5) gefrückt ist, die beiden Druckseiten des Arbeitszylinders (25) kurzschlie@t.

5. Vorrichtung nach Ans@ruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslaß (4) der @ischkammer in einen Syphon (10) mündet, welcher fest mit dem mittleren £eil (3) der Mischkammer verbunden ist.

t. Vorrichtung nach anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rührerwelle (11) axial unvorschiebbar angeordnet ist und in eine Zentralbohrung des Rührers (5) ,hineinragt, wo sie mit einem Schnellversc@luß befestigt ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schnellverschluß aus einem beidseitig aus der Rührerwelle (11) vorstehenden Zapfen (12), zwei Schlitzen (13) für die Aufnahme der Zapfenenden (12) in Rührer (5) und einem in eine Ringnut am Umfang des Rührers (5) eingekgten Federring (14) besteht, wobei die @ingnut über die Schlitze (13) hinwegläuft und einen Abstan@ vom Ende der Schlitze (13) aufweist, der der stärke des kapfens (12) entspricht.

@. Vorrichtun@ nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Bund (16) an der Rührerwelle (11) zwischen dem Rührer (5) und e@ner die Rührerwelle (11) umgebenden @uchse (16) angeordnet ist, welche durch Federkraft gegen den Bund (16) gedr@ckt ist und welche ihrerseits durch eine Gummi@ichtung (20) gegenüber den Antriebsgehäuse (17) abgedichtet ist.

L e e r s e i t e