DE2148873C3

DE2148873C3 - Mischvorrichtung zum Gießen, Schäumen, Tropfen oder Spritzen von flüssigen, miteinander reagierenden Kunststoffen

Info

Publication number: DE2148873C3
Application number: DE2148873A
Authority: DE
Inventors: Heinz 6800 Mannheim Scheithauer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1971-09-30
Filing date: 1971-09-30
Publication date: 1978-11-02
Also published as: DE2148873A1; DE2148873B2

Description

Die Erfindung betrifft eine Mischvorrichtung zum Gießen, Schäumen, Tropfen oder Spritzen von flüssigen, miteinander reagierenden Kunststoffen, insbesondere auf Polyurethaiibasis, bestehend aus Dosierventilen mit Zuführeinrichtungen für<Jie einebnen Kunststoffkomponenten und einer Mischkammer, bestehend aus Rotor und Stator, die jeweils aus einzel.· in, aufeinandersetzbaren Ringen aufgebaut sind, wobei die Statorringe durch eine trichterförmige Austrittsöffnung zusammengehalten werden und sich mit einem nach innen gerichteten Ansatz jeweils zwischen die Rotorringe erstrecken.

Es sind schon Kunststoff verarbeitende Maschinen, wie Spritzpistolen, Extruder od. dgl. bekannt, die eine Mischkammer mit einem Mischkopf aufweisen, in welchem ein Rotor in einem Stator drehbar angeordnet ist, und die Kunststoffkomponenten bei hohen Drehzahlen des Rotors miteinander vermischt werden. Die bekannten Mischkammern mit ihren Mischköpfen besitzen aber häufig den Nachteil, daß sie nur sehr schwer zu reinigen sind. Nach jedem Spritzvorgang muß die Mischkammer gereinigt werden. Dazu wird die Mischkammer und der Mischkopf abgenommen und in Lösungsmittel gesäubert. Dieser Reinigungsvorgang ist sehr zeitraubend und beansprucht jeweils einen großen Teil der Spritzzeit. Des weiteren haben die bekannten Mischkammern den Nachteil, daß sich das Kunststoffma!.erial bei hoher Geschwindigkeit des Rotors im oberen Teil desselben an den Einlaßöffnungen in die Mischkammer staut.

Zum nächst kommenden Stand der Technik ist die Vorrichtung nach der US-PS 31 41 865 zu nennen, die aus einzelnen Komponenten und einer Mischkammer, die aus Rotor und Stator besteht, wobei sowohl Rotor als auch Stator aus einzelnen, aufeinandersetzbaren Ringen bestehen und wobei die Statorringe sich mit einem Ansatz jeweils zwischen die Rotorringe erstrekken, zusammengesetzt ist, wobei die die Statorringe zusammenhaltende Austrittsöffnung eine trichterförmige Austrittsöffnung aufweist.

Zum Stand der Technik ist ferner die DE-OS 19 48 998 zu nennen, die einen Mischkopf zum Vermischen schnell miteinander reagierender chemischer Komponenten, bestehend aus einem Gehäuse mit Einlaßdüsen, einer Auslaßdüse und gegebenenfalls einem Rührwerk beschreibt, wobei das Gehäuse in zwei durch einen Schnellverschluß verschließbare Gehäuseteile geteilt ist
Diesem Stand der Technik gegenüber -Hegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine solche Mischvorrichtung der eingangs genannten Galtung zu schaffen, bei der sowohl ein größerer Durchsatz erlaubt ist als auch auf Grund einer leichten und einfachen Reinigung den schnellen Wechsel von verschiedenen Kunststoffkomponenten gestattet und wobei insbesondere auch so hohe Cherkräfte erreicht werden, daß bei variablen Mischungsverhältnissen jeweils die gewünschte optimale, d. h., maximale Vermischung der Materialkomponenten auch dann gewährleistet ist, wenn nur kleine und kleinste Mengen, und h'erauf bezieht sich der Erfindungsgegenstand insbesondere, vermischt werden sollen.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht erfindungsgemäß darin, daß die Statorringe mindestens drei nach innen gerichtete rosettenförmige Ansätze aufweisen und im senkrechten Querschnitt T-förmig ausgebildet sind und daß der Rotor in JHöhe des Kunststoffeintritts in die Mischkammer als auf der Spitze stehender Kegelstumpf ausgebildet ist.

Der Erfindung liegt ferner die Erkenntnis zugrunde, daß die zur Vermischung notwendigen Scherkräfte um so größer werden, je größer die Anzahl der rosettenförmigen Ansätze ist.

Durch die Anordnung der aufeinandersetzbaren

^J1> Ringe mit mindestens drei rosettenförmigen Absätzen und einem Querschnitt längs eines Durchmessers jedes Ringes in T-Form wird eine besonders einfache Entfernung dieser Ringe aus dem Mischkopf, zum Zwecke der Reinigung des Rotors, möglich.

Des weiteren kann die Mischkammer einen Schnellverschluß aufweisen, der beim Lösen die Statorringe auseinanderdrückt; dadurch wird in vorteilhafter Weise ein Zusammenbacken der einzelnen Statorringe verhindert.

^Vt Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Mischvorrichtung ferner dadurch gekennzeichnet, daß die Erzeugende des Kegelstumpfteiles des Rotors einen gekrümmten Verlauf besitzt.
Durch die kegelstumpfförmige Ausbildung des Rotorteiles beim Kunststoffeintrilt und die trichterförmige Austrittsöffnung des Mischkopfes wird in vorteilhafter Weise eine Zwangsführung des Kunststoffes erreicht. Beim Eintreten der einzelnen Kunststoffkomponenten in die Mischkammer wird der Kunststoff

^w aufgrund der rotierenden Kegelmantelfiäche des Kegelstumpfteiles nach unten zwischen die Rotorblätter und die Statorringe gepreßt. Die Kunststoffkomponenten werden durch die hohe Geschwindigkeit des Rotors innig miteinander vermischt und das Kunststoffgemisch

^W) tritt durch die Austrittsöffnung des Mischkopfes aus, wobei die trichterförmige Austrittsöffnung nochmals eine Zwangsführung und Verdichtung des Gemisches hervorruft.

Der Rotor besitzt eine Welle, auf die im Bereich der

^h> Mischkammer einzelne Rotorblätter aufgesetzt sein können. Rotor und Stator bestehen aus Einzelheiten, die beide leicht auseinandernehmbar und zu säubern sind.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von

Zeichnungen weiterhin erläutert. Es zeigt

Fig. I einen Querschnitt durch die gesamte Vorrichtung,

Fig.2 einen einzelnen Statorring mit darin laufendem vierarmigem Rotorblatt,

Fig.3 einen weiteren Statorring mit einem 3-blättrigen Rotorblatt,

F i g. 4 einen Querschnitt gemäß Linie A-A,

Fig.5 einen Kunststoffeinlauf für sechs Kimststoffkomponenten zuzüglich einem Luft- und einem Reinigereinlauf und

F ig.6 eine vergrößerte Darstellung des Stators und des Rotors innerhalb der Mischkammer.

Die Vorrichtung besteht aus den Dosierventilen 1 und 2 und aus einer Mischkopfhülse 3, auf die ein Mischkopf 4 mit einem Nadelausgang 5 aufgesetzt ist. Innerhalb der Mischkopfhülse, also in der eigentlichen Mischkammer, ist ein Rotor 6 drehbar innerhalb eines Stators angeordnet. Der Stator besteht aus einzelnen Statorringen 7, die in der Mischkopfhülse aufeinander geschichtet und durch den Mischkopf zusammengepreßt und so gehalten sind. Der Rotor wird mittels einer Welle 8 angetrieben, die bekanntermaßen gelagert ist und angetrieben wird.

Die Mischkopfhülse wird mittels eines Schnellverschlusses 9 am Gehäuse 10 gehalten. Der Schnellverschluß kann ein Bajonettverschluß sein, der nach dem Lösen die einzelnen Statorringe auseinanderpreßt.

In der Höhe der Einlaßöffnungen 11 für die einzelnen Kunststoffkomponenten weist der Rotor einen kegelstumpfförmigen Teil 12 auf, wobei der Kegelstumpf auf der Spitze steht. Dadurch wird eine Zwangsführung der Kunststoffkomponente bei deren Eintritt in die Mischkammer nach unten zwischen die Rotorblätter erreicht. Die Erzeugende dieses Kegclstumpfteiles kann aber auch gekrümmten Verlauf besitzen, wichtig ist nur.

daß eine nach unten gerichtete Kraftkomponente auftritt, die die Teilchen nach unten zwingt.

Der Mischkopf besitzt eine trichterförmige Austrittaöffnung 13, die ebenfalls eine Zwangsführung des Kunststoffgemisches darstellt. Der Mischkopf wird mittels eines Gewindes auf die Mischkopfhülse aufgeschraubt.

In Fig. 2 ist ein einzelner Statorring 14 dargestellt, der vier rosettenförmige Ansätze 15 aufweist. Diese Ansätze sind, wie in Fig. 1 ersichtlich, derart ausgebildet, daß der Querschnitt längs eines Durchmessers eines Ringes T-förmig ist. Die Ansätze gemäß F i g. 2 weisen rosettenförmige Gestalt auf, wobei die Zahl dieser Ansätze verschieden ist. Z. B. besitzt der Statorring . gemäß F i g. 3 drei rosettenförmige Ansätze 16.

Innerhalb der einzelnen Statorringe drehen sich die Rotorblätter 17, 18, die an einer Welle 19, 20 befestigt sind. Die Rotorblätter sind dabei schräg gestellt, um so das Kunststoffgemisch nach unten zur Austrittsöffnung hin zu drücken.

In F i g. 4 ist ein Querschnitt gemac» der Linie A —A in Fig. 1 gezeigt. Dabei ist mit 21 der Rotoreingang bezeichnet, in welche vier Einlaßöffnungen 22 für je eine Kunststoffkomponente und für Luft und R?iniger , einmünden. Dabei liegen sich die beiden Eintrittsöffnungen füi die Kunststoffkomponenten gegenüber.

In F i g. 5 ist ein Rotoreingang 23 gezeigt, in welchem acht Eintrittsöffnungen 24 münden, 6 für 6 verschieden».· Kunststoffkomponenten und 2 für Reiniger und Luft,
ίο Nach dem Kunststoffverarbeiten wird durch die Eintrittsöffnung für Reiniger eine Reinigerflüssigkeit eingelassen und die Mischkammer durchgespült. Danach wird Druckluft durchgeblasen, wodurch die Statorringe vollständig gesäubert und getrocknet j-, werden.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1, Mischvorrichtung zum Gießen, Schäumen, Tropfen oder Spritzen von flüssigen, miteinander reagierenden Kunststoffen, insbesondere auf Polyurethanbasis, bestehend aus Dosierventilen mit Zuführeinrichtungen für die einzelnen Kunststoffkomponenten und einer Mischkammer, bestehend aus Rotor und Stator, die jeweils aus einzelnen, aufeinandersetzbaren Ringen aufgebaut sind, wobei die Statorringe durch eine trichterförmige Austrittsöffnung zusammengehalten werden und sich mit einem nach innen gerichteten Ansatz jeweils zwischen die Rotorringe erstrecken, dadurch gekennzeichnet, daß die Statorringe (7) mindestens drei nach innen gerichtete rosettenförmige Ansätze (16) aufweisen und im senkrechten Querschnitt T-förmig ausgebildet sind und daß der Rotor (6) in Höhe des Kunststoffeintrittes in die Mischkammer als auf der Spitze stehender Kegelstumpf (12) susgebildet ist.
2. Mischvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Erzeugende des Kegelstumpfteiles des Rotors gekrümmten Verlauf besitzt.