DE2226043B2 - Vorrichtung zum mischen und abgeben eines mehrkomponenten-kunststoffs - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Mischen und Abgeben mehrerer miteinander reagierender Komponenten eines Mehrkomponenten-Kunststoffes mit einer Einlaßöffnungen für die einzelnen Komponenten und eine Abgabeöffnung für den Mehrkomponenten-Kunststoff aufweisenden Mischkammer, die zwischen einer Füllstellung, in der die Einlaßöffnungen mit Zuführleiiungen für die Komponenten ausgerichtet sind, und einer zweiten Stellung bewegbar ist, in der die Einlaßöffnungen mit einer Druckluftleitung ausgerichtet sind.

Polyurethanschaumsysteme umfassen üblicherweise eine Komponente A, ein lsocyanat und eine Komponente B, eine vorformulierte Verbindung, die ein Polyätherharz, einen Katalysator, ein oberflächenaktives Mittel und ein Bläh- oder Treibmittel aufweist. Jede Komponente des Mehrkomponenten-Kunststoffs ist für sich allein im allgemeinen stabil, d. h., daß jede Komponente während einer Zeit von mehreren Monaten oder langer nicht härtet oder zu einer Querverkettung führt, wenn sie richtig gelagert wird. Jedoch leitet das Mischen einer Komponente A mit einer Komponente B in richtigen Konzentrationen unter zweckentsprechendem Rühren eine chemische Reaktion ein, die bewirkt, daß die Komponenten zu polymerisieren beginnen und Wärme erzeugen, so daß das Bläh- oder Treibmittel sich verflüchtigt, wodurch bewirkt wird, daß das Polyurethan schäumt, härtet und querverkettet.

Die Querverkettung oder Vernetzung und Härtung eines Mehrkomponenten-Kunststoffs geht im allgemeinen im wesentlichen in einigen Sekunden vor sich. Daher ist es nicht praktisch, die Komponenten des Materials in einem Behälter zu mischen und dann das Gemisch aus einer üblichen Farbspritzpistole zu spritzen, da die Komponenten das Bestreben haben, sich bereits in dem Behälter zu vernetzen und zu härten, bevor das Spritzen ausgeführt werden kann.

Es ist daher erwünscht, die Komponenten so nahe wie möglich an der öffnung der Vorrichtung, aus welcher das Gemisch ausgestoßen werden soll, zu mischen, was bedeutet, daß das Mischen der verschiedenen Komponenten des Materials im wesentlichen gleichzeitig mit dem Abgeben stattfinden soll. Das Mischen der Komponenten des Materials innerhalb der Abgabevorrichtung erfordert, daß die Bedienungsperson die in der Mischkammer bzw. in oder an der öffnung der Abgabevorrichtung verbliebenen Reste herausspülen kann, so daß diese in der Mischkammer nicht chemisch reagieren. Dadurch können die Kammer und die öffnung nicht verstopfen und die Abgabe des Mehrkomponen'enmaterials wird nicht in irgendeiner Weise verhindert oder behindert.

Es ist eine Vorrichtung zum Einleiten der Komponenten eines chemisch reaktionsfähigen Gemisches in den Hohlraum einer Form bekannt (DT-Gbm 70 06 182), welche eine Mischkammer mit Eintrittsöffnungen und einer Aüstrittsöffnung für das Gemisch aufweist, wobei die Eintrittsöffnungen der beweglichen Mischkammer mit Zuführeinrichtungen für die Komponenten oder mit einer Ausblaseleitung in Verbindung gebracht werden körnen Bei der bekannten Vorrichtung handelt es sich um eine Fülleinrichtung für eine Hohlform, in der ein Komponentengemisch vor dem Füllen der Form gemischt wird. Es können nur die Durchführungen zur Mischkammer, jedoch nicht die Mischkammer selbst, insbesondere nicht diejenigen Stellen gereinigt werden, wo miteinander reagierende Komponenten des Gemischs beim Mischen in Berührung gelangen und beim Füllvorgang nicht vollständig in die Form überführt werden. Soll die Mischkammer jedoch gereinigt werden, so muß die bekannte Vorrichtung auseinandergenommen werden.

Bei einer weiteren bekannten Vorrichtung zum Versprühen eines aushärtenden Harzes (US-PS 32 40 432) ist in der Mischkammer für Harz und Katalysator eine Mehrzahl von zueinander versetzi angeordneten Prallplatten an einem mittig angeordneten zigarrenförmigen Körper angebracht, um durch intensives Vermischen eine verbesserte Polymerisatior zu erzielen. Durch Einblasen von Luft kann zwar die Mischkammer in einem gewissen Grad gereinigt werden, es ist jedoch ausgeschlossen, eine vollständige Reinigung durchzuführen, da an den Prallplatter anhaftendes Material für den Luftstrom unerreichbai bleibt. Daher ist die Mischkammer der bekannter Vorrichtung geteilt ausgebildet, so daß sie geöffne werden kann, damit die Prallplatten und der zigarren förmige Körper mechanisch gereinigt werden können.

Es ist auch bekannt, miteinander reagierend« Komponenten ent außerhalb einer Sprühvorrichtunf zu vermischen (US-PS 32 32 540), so daß innerhalb de Sprühvorrichtung die einzelnen Komponenten nich miteinander reagieren und somit auch keine Resti bereits vermischter ausgehärteter Materialien in Innern der Abgabevorrichtung vorhanden sind.

In einer weiteren Vorrichtung für die Abgabe voi Polyurethan werden die Komponenten A und B in wesentlichen gleichzeitig mit dem Sprühen ode Spritzen gemischt. Bei Beendigung des Spritzvorgange wird ein sich hin- und herbewegender Kolben durch di Mischkammer geführt, um diese und die öffnung voi Restkomponenten zu spülen oder zu reinigen. Der siel hin- und herbewegende Kolben dieser Vorrichtung is zylindrisch und hat einen Außendurchmesser, der ir wesentlichen gleich dem Durchmesser der zylindrische

Mischkammer und der kreisförmigen Spritzöffnung ist. $o daß er die restlichen Materialkomponenten von den Seitenwänden der Mischkammer and aus der öffnung tbstreift. Obwohl ein sich .nn- und herbewegender Kolben für seinen beabsichtigten Zweck, die Mischkammer und die Spritzöffnung vcn dem Rest der Komponenten A und B zu reinigen, zufriedenstellend ist, werden sehr enge Sitze oder Passungen gefordert, um ein richtiges Reinigen der Mischkammer und der öffnung zu erzielen und um schädliches Auslecken von Mehrkomponenienmaterial rund um den Kolben und möglicherweise aus dem Vorderende der Spritzvorrichtung heraus zu verhindern. Solch enge Toleranzen können durch Abnutzung nachteilig beeinflußt werden, so daß die Abnutzung beeinträchtigt wird, was möglicherweise zum Auslecken von Komponentenmalerial aus der Spritzvorrichtung führt. Weiterhin ist ein lieh hin- und herbewegender Kolben nicht in der Lage, restliches Komponentenmaterial von den Eintrittsöffnungen der Komponenten wirksam zu entfernen. Solches in den öffnungen vorhandenes restliches Material kann das Bestreben haben, die Öffnungen zu verstopfen, wodurch ein weiteres Arbeiten der Vorrichtung unmöglich gemacht ist. bis diese öffnungen gereinigt sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art, bei der das abgegebene Material jedoch durch Druckluft ausgestoßen wird, so zu verbessern, daß die Mischkammer ohne Verwendung mechanischer Teile gereinigt werden kann.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Druckluftleitung als eine die Mischkammer umgebende Luftkammer ausgebildet ist, die eine durch das abgabeseitige Ende der Mischkammer und ein benachbartes Gehäuseteil gebildete, ins Freie führende, durch die Mischkammer in der zweiten Stellung schließbare öffnung aufweist.

Gemäß der Erfindung kann wirksam verhindert werden, daß in der Vorrichtung Materialreste verbleiben, die aus Komponenten bestehen, die bereits miteinander reagiert haben, so daß an keiner Stelle die Zuführleitungen, die Einlaßöffnungen oder die Auslaßöffnung sich zusetzen kann. Dies wird durch die rückstandslose Reinigung der Vorrichtung ohne mechamische Mittel bewirkt.

Die Erfindung wird nachstehend durch ein Ausführungsbeispiel an Hand der Zeichnung erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Vorrichtung gemäß der Erfindung, wobei verdickte Teile der Vorrichtung in unterbrochenen Linien dargestellt sind,

Fig. 2 eine Draufsicht der Vorrichtung gemäß Fig.l,

Fig. 3 einen in vergrößertem Maßstab gehaltenen Schnitt durch die Mischkammer und die Abgabeöffnung der Vorrichtung gemäß Fig. 1, wobei die Mischkammer und die öffnung in der Misch- und Abgabestellung dargestellt sind,

Fig. 4 einen in vergrößertem Maßstab gehaltenen Schnitt durch die Mischkammer und die Abgabeöffnung der Vorrichtung gemäß Fig. 1, wobei die Mischkammer und die öffnung in der Spül- oder Reinigungsstellung dargestellt sind, und

Fig. 5 einen in vergrößertem Maßstab gehaltenen Teilschnitt der Mischkammer nach der Linie 5-5 der F i g. 3.

In den F i g. 1 und 2 ist eine Vorrichtung zum Mischen und Abgeben mehrerer miteinander reagierender

Komponenten eines Mehrkomponentenmateria's mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet. Die Vorrichtung 10, eine sogenannte Spritzpistole, umfaßt ein Gehäuse 11, einen Handgriff 12 und einen Auslöser 13. .

Eine Leitung 14 für die Komponente A und eine Leitung 15 für die Komponente B sind mit einem Eintrittsblock 16 bzw. einem Eintrittsblock 17 verbunden, die etwa am Vorderende der Vorrichtung 10 angeordnet sind, wie es in Fig. 2 dargestellt ist. Die Leitung 14 verbindet die Vorrichtung 10 mit einem Behälter 18, der die Komponente A enthält. Die Leitung 15 verbindet die Vorrichtung 10 mit einem Behälter 19. der die Komponente B enthält.

Zwei Schläuche 39 nahe dem Vorderende der Vorrichtung 10 verbinden Eintrittsöffnungen 20 und 21 der Vorrichtung 10 über nicht dargestellte geeignete Durchflußregelventile mit einer Druckluftquelle 22 bzw. 22a. Die Durchflußregelventile werden dazu verwendet, den Arbeitsmitteldruck zu regeln, der an den Eintrittsöffnungen 20 und 21 vorhanden ist. Die Schläuche 39 können auch über ein nicht dargestelltes geeignetes T-Paßstück mit einer einzigen Druckluftquelle 22 verbunden werden. Das Arbeitsmittel wird dazu verwendet, die Vorrichtung 10 von im wesentlichen dem gesamten Rest an Komponenten A und B zu reinigen. der in der Vorrichtung 10 verblieben ist, wenn die Abgabe der Komponenten A und B beendet wird. Während der Abgabe des gemischten Mehrkomponentenmaterials kann die Luft von der Quelle 22, wenn es gewünscht wird, dazu verwendet werden, das aus der Vorrichtung 10 abgegebene Material zu zerstäuben und/oder das von der Vorrichtung 10 projizierte Spritzmuster zu formen.

Unter gewissen Umständen kann es erwünscht sein, die Vorrichtung 10 als Gießvorrichtung für Mehrkomponentenmaterial zu verwenden. In diesem Fall würde die Luft nur dazu verwendet werden, die Vorrichtung 10 von restlichem Komponentenmaterial zu reinigen.

Wie in Fig.l dargestellt, ist der Auslöser 13, der zweckentsprechende Länge hat, mit einem Hauptkörperabschnitt 23 der Vorrichtung 10 schwenkbar verbunden. Der Auslöser 13 ist um eine Achse 24 schwenkbar, die durch einen Bolzen 37 geschaffen ist, welcher den Auslöser 13 an der Vorrichtung 10 haltert.

Eine Verschwenkung des Auslösers 13 in Richtung gegen den Handgriff 12 bewirkt, daß der Auslöser 13 mit einem Ventilstößel 26 in Eingriff tritt und diesen niederdrückt, wodurch ein Luftventil 25 betätigt wird. Dieses ermöglicht, daß Luft zu einer luftbetätigten Einrichtung 27 strömt, die von dem Hauptkörperabschnitt 23 der Vorrichtung 10 getragen ist. Die luftbetätigte Einrichtung 27 umfaßt einen scheibenförmigen Kolben 28, eine Dichtung 29, eine Feder 30 und eine mit dem Kolben 28 verbundene verschiebbare Stange 31. Der Kolben 28 kann eine nicht dargestellte Gewindeausnehmung haben, deren Gewinde sich in Kämmeingriff mit dem Gewinde an dem einen Ende 38 der verschiebbaren Stange 31 befindet. Die Dichtung 29 ist am Kolben 28 ortsfest in einer Umfangsnut 32 gehalten.

Der erhöhte Luftdruck, der gegen den Kolben 28 wirkt, bewirkt eine Verschiebung des Kolbens 28 aus seiner normalen, in F i g. 1 wiedergegebenen Stellung in Richttung gegen das Hinterende der Vorrichtung 10, wodurch die verschiebbare Stange 31 in Richtung gegen das Hinterende der Vorrichtung 10 geschoben wird. Eine Verschiebung des Kolbens 28 in Richtung gegen das Hinterende führt zum Zusammendrücken der Feder

30, so daß in dieser Energie gespeichert wird. Das eine Endeder Feder 30 ist gegen die Stirnwand einer Kappe 35, das andere Ende gegen den Kolben 28 abgestützt. Da die Feder 30 zwischen der Kappe 35 und dem Kolben 28 angeordnet ist, ist die verschiebbare Stange 31 in *> Richtung gegen das Vorderende der Vorrichtung 10 vorgespannt oder belastet. Die Feder 30 kann z. B. als Schraubenfeder ausgebildet sein.

Fällt der auf den Kolben 28 wirkende Druck über das Luftventil 25 durch Rückkehr des Auslösers 13 in seine anfängliche Stellung weg, so wird die in der Feder 30 gespeicherte Energie freigegeben, wodurch die verschiebbare Stange 31 in ihre normale Stellung verschoben wird, d.h. in die in Fig. 1 dargestellte Stellung. Das Ausmaß der Verschiebung der Stange 31 durch den Kolben 28 kann durch Drehen eines Bolzens 33 in eine Gewindebohrung 34 hinein oder aus dieser heraus geregelt werden, die in der hinteren Kappe 35 gebildet ist. Die Kappe 35 wird dazu verwendet, das Hinterende des Hauptkörperabschnitts 23 der Vorrichtung 10 zu schließen. Der Bolzen 33 ist mit einem zylindrischen Vorsprung 36, der von dem Kolben 28 getragen ist, derart axial ausgerichtet, daß nach vorbestimmter Rückwärtsverschiebung des Kolbens 28 der Vorsprung 36 an der Spitze des Bolzens 33 anliegt, so daß jede weitere Verschiebung des Kolbens 28 in Rückwärtsrichtung verhindert ist. Ein Druckaufbau zwischen der Kappe 35 und dem Kolben 28 ist während der Rückwärtsverschiebung des Kolbens 28 dadurch verhindert, daß Luft durch eine in F i g. 1 in unterbrochenen Linien dargestellte Öffnung 65 ausströmen kann. Gemäß den F i g. 3 und 4 ist das vordere Ende der Stange 31 in ein bewegliches langgestrecktes Steuerorgan 40 eingeschraubt, das in dem Gehäuse 11 der Vorrichtung 10 angeordnet ist. Im Steuerorgan 40 sind eine Mischkammer 41 und eine Abgabeöffnung 43 ausgebildet. Eine Bewegung der verschiebbaren Stange 31 in Richtung gegen die Kappe 35 bewirkt entsprechend eine gleiche Rückwärtsbewegung des Steuerorgans 40 und demgemäß eine Rückwärtsbewegung der Mischkammer 41 und der Abgabeöffnung 43. Die Rückwärtsbewegung der Mischkammer 41 und der Abgabeöffnung 43 setzt sich fort, bis die Mischkammer 41 sich in einer solchen Stellung befindet, daß die Komponenten A und B durch Öffnungen 44 und 45 hindurch in die Mischkammer 41 eingeführt werden können. Das Steuerorgan 40 umfaßt außer den öffnungen 44 und 45, die mit der Mischkammer 41 in Verbindung stehen und die mit einem der Behälter 18 und 19 für Mehrkomponentenmaterial oder mit der Druckluftquelle 22 verbunden werden können, öffnungen 70 und 71, die ebenfalls mit der Quelle 22 verbunden werden können.

Wie in F i g. 3 dargestellt können die öffnungen 44 und 45 über ein geeignetes Rückschlagventil 46 mit den Eintrittsblöcken 16 und 17 verbunden sein. Das Rückschlagventil 46, das dem Eintrittsblock 16 zugeordnet ist, ist in F i g. 3 dargestellt

Die Mischkammer 41 hat einen runden Querschnitt und die Abgabeöffnung 43 ist auch rund Beide weisen im wesentlichen den gleichen Querschnitt auf.

Die Komponente A wird durch die öffnung 44 und den Eintrittsblock 16 in die Mischkammer 41 eingeführt Die Achse der öffnung 44 verläuft mit Bezug auf die Kammer 41 im wesentlichen tangential, wie es in F i g. 5 dargestellt ist Die Komponente B wird durch die öffnung 45 hindurch in die Mischkammer 41 eingeführt die zur öffnung 44 in einem Winkel von etwa 180° liegt und die ebenfalls mit Bezug auf die Kammer 41 im wesentlichen tangential angeordnet ist. Die Achsen der öffnungen 44 und 45 liegen in einer gemeinsamen Ebene rechtwinkelig zur Achse der Mischkammer 41.

Eine vordere Endkappe 42 ist am Vorderende des Gehäuses 11 der Vorrichtung 10 angeordnet. Sie wird dazu verwendet, das Vorderende des Gehäuses 11 zu schließen und weist einen nach innen vorragenden Flansch 49 auf, der eine öffnung 50 bildet. Die öffnung 50 hat einen Durchmesser, der geringfügig größer als der Außendurchmesser desjenigen Teiles des Steuerorgans 40 ist, in welchem sich die Mischkammer 41 und die Abgabeöffnung 43 befindet. Die öffnung 50 ermöglicht, daß sich ein Luftstrom während der Abgabe des Mehrkomponentenmaterials rund um die Abgabeöffnung 43 befindet und zwar derart, daß die Luft auf das aus der Öffnung 43 ausgestoßene Gemisch der Komponenten A und B einwirkt. Die aus der öffnung 50 und rund um die Abgabeöffnung 43 ausströmende Luft kann dazu verwendet werden, die Zerstäubung des Mehrkomponentenmaterials zu unterstützen und das Spritzmuster des zerstäubten Materials zu formen.

Die Stange 31 wird dazu verwendet, die Mischkammer 41 und die Abgabeöffnung 43 mit Bezug auf das Gehäuse 11 in Stellungen zu verschieben, in welchen das Abgeben von Mehrkomponentenmaterial entweder eingeleitet oder beendet und die Mischkammer 41 von dem Rest der Komponenten A und B gereinigt wird. Wenn der Auslöser 13 in Richtung auf den Handgriff 12 verschwenkt wird, werden die Stange 31 und damit das Steuerorgan 40 zusammen mit der Mischkammer 41 in die in F i g. 3 wiedergegebene Stellung bewegt. Die öffnungen 44 und 45 sind derart angeordnet, daß die Komponenten A und B in die Mischkammer 41 eingeführt in dieser gemischt und gerührt und aus der Abgabeöffnung 43 ausgestoßen werden. Druckluft strömt aus der Quelle 22 bzw. 22a durch die in dem Gehäuse 11 gebildeten Eintrittsöffnungen 20 und 21 in die sich gegenüberliegenden öffnungen 70 und 71 des Steuerorgans 40, durch einen ebenfalls im Steuerorgan 40 gebildeten Durchgang 51 in eine Kammer 52 und aus der öffnung 50 heraus.

Unter Bezugnahme auf die F i g. 1 und 4 ist festzustellen, daß, wenn der Auslöser 13 sich in seiner normalen Stellung befindet, die öffnungen 44 und 45 derart angeordnet sind, daß die Komponenten A und B nicht in die Mischkammer 41 eingeführt werden können. Die öffnungen 70 und 71 des Steuerorgans 40 sind mit der Quelle 22 über die in dem Gehäuse 11 gebildete Eintrittsöffnung 21 und eine nicht dargestellte Druckregeleinrichtung in Verbindung. Spülluft unter geeignetem Druck, der durch die nicht dargestellte Druckregeleinrichtung festgelegt werden kann, strömt von der Eintrittsöffnung 21 durch die öffnungen 70 und 71 und den Durchgang 51 in die Kammer 52, in der die Lufi nunmehr durch die öffnungen 44 und 45 und aus dei Abgabeöffnung 43 strömt Wie in F i g. 4 dargestellt, isl in dieser Stellung die öffnung 50 vermittels einei Dichtung 53, die an einer Abschrägung 54 des Flansche; 49 anliegt, im wesentlichen vollständig geschlossen Schon während der Vorwärtsbewegung des Steueror gans 40 strömt Druckluft die in die Kammer 52 strömt durch die öffnungen 44 und 45 in die Mischkammer 41 um diese zu spülen und die Reinigung der Abgabeöff nung 43 von den Resten der Komponenten A und t einzuleiten. Die weitere Vorwärtsbewegung des Steuer organs 40 bewirkt, daß die von dem Außenumfang de Mischkammer 41 getragene Dichtung 53 an de

Abschrägung 54 der Endkappe 42 anliegt, so daß die Luftströmung aus der öffnung 50 im wesentlichen beendigt ist, und im wesentlichen die gesamte Luft, die aus der Quelle 22 strömt, durch die Öffnungen 44 und 45 in die Mischkammer 41 und aus der Abgabeöffnung 43 strömt, so daß die Öffnungen 44 und 45, die Mischkammer 41 und die Abgabeöffnung 43 von den Resten der Komponenten A und B gereinigt wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Mischen und Abgeben mehrerer miteinander reagierender Komponenten eines Mehrkomponenten-Kunststoffes mit einer Einlaßöffnungen für die einzelnen Komponenten und eine Abgabeöffnung für den Mehrkomponenten-Kunststoff aufweisenden Mischkammer, die zwischen einer Füllstellung, in der die Einlaßöffnungen mit Zuführleitungen für die Komponenten ausgerichtet sind, und einer zweiten Stellung bewegbar ist, in der die Einlaßöffnungen mit einer Druckluftleitung ausgerichtet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckluftleitung als eine die Mischkammer (41) umgebende Luftkammer (52) ausgebildet ist, die eine durch das abgabeseitige Ende der Mischkammer (41) und ein benachbartes Gehäuseteil (42) gebildete, ins Freie füh'rende, durch die Mischkammer (41) in der zweiten Stellung schließbare öffnung (50) aufweist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischkammer (41) mit einem Steuerorgan (40) verbunden ist, durch das die Luftkammer (52) in Abhängigkeit von der Stellung der Mischkammer (41) mit unterschiedlichen Druckluftquellen (22) verbindbar ist.