DE2252718A1

DE2252718A1 - Mixing head for two plastics constituents - two annular channels feed tapering mixing zone of large volume resulting in low surface wear

Info

Publication number: DE2252718A1
Application number: DE19722252718
Authority: DE
Inventors: Guenter Afflerbach; Klaus Binkebank; Werner Braeunig
Original assignee: Zippel GmbH and Co KG
Current assignee: Zippel GmbH and Co KG
Priority date: 1972-10-27
Filing date: 1972-10-27
Publication date: 1974-05-02

Abstract

A mixing device for two liquid constituents of a multicomponent plastics operates under high pressure and comprises two spring-loaded valves in a common housing. These valves have a common seating, constituted of the bottom end face of an upright pipe fixed in the housing, so that each valve, when opened, exposes an annular gap, one inside the fixed pipe, the other outside it. One valve is pref. a plate on the bottom end of a vertical shaft passing up, with local annular clearance, through the pipe and biassed by a spring at the top (esp. a package of plate springs) pulling it up into the closed position. The other valve is pref. another tube below the pipe and biassed up by a thrust spring onto the bottom end of the pipe, i.e. also into the closed position.

Description

Vorrichtung zur Vermisehung zweier flüssiger Komponenten eines Mehrkomponenten-Kunststoffes Die vorliegende Erfindung betrifft ein Vorrichtung zur Vermischung zweier flüssiger Komponenten eines Mehrkomponenten-Kunststoffes unter hohem Druck, welche aua zwei tederbelasteten Ventilen in einem gemeinsamen Gehäuse bestehen.Device for mixing two liquid components of a multi-component plastic The present invention relates to a device for mixing two liquids Components of a multi-component plastic under high pressure, which aua two There are tederbelasteten valves in a common housing.

Da es bei Anlagen zur Vermischung von Kunststoffkomponenten, die in niedrigen oder mittleren Druckbereichen arbeiten, bei manchen Anwendungsfällen Schwierigkeiten gegeben hatte, hat man versucht, zwei Kunststoffkomponenten dadurch miteinander zu vermischen, daß man sie in gebündelten Strahlen atifeinander auftreffen läßt, so daß die Strahlen zerspritzen und sich dabei miteinander vermischen. Dieses geschah auch, um die Mischkammern einfacher zu gestalten und um ein Rührwerk in der Mischkammer entfallen zu lassen. Es hat sich jedoch herausgestellt, daß auch bier nicht unerheblich Schwierigkeiten auftreten, die einmal in einer ebenfalls nicht ganz einwandfreien Vermischung und andererseits in sehr starken Verschleißerscheinungen der Düsen - was auf den hoben Druck zurückzuführen ist - liegen.Since systems for mixing plastic components that are used in low or medium pressure ranges work, difficulties in some applications had given, attempts have been made to connect two plastic components to one another to mix so that they strike each other in bundled rays, so that the rays splatter and mix with each other. This was also done to make the mixing chambers easier and to add an agitator to be omitted in the mixing chamber. However, it has been found that too beer not insignificant difficulties arise once in a likewise not completely perfect mixing and on the other hand in very strong signs of wear the nozzles - which is due to the increased pressure - are.

bis vorliegende Erfindung schafft nua eine Möglichkeit der Vermischung, bei der die Verschleißerscheinungen trotz einer guten Vermischung nicht so hoch sind. Die Verschleißerscheinungen sind vielmehr relativ niedrig, ganz ausschließen lassen sie sich Jedoch wohl bei keiner Vorrichtung.Until the present invention creates a possibility of mixing, in which the signs of wear are not so high despite a good mixing are. Rather, the signs of wear are relatively low, completely impossible However, they cannot be used with any device.

Die Erfindung besteht darin, daß die untere Stirnfläche eines Rohres als Sitz für die beiden, Je einen Ringspalt ir geöffneten Zustand freigebenden Ventile ausgebildet ist.The invention consists in that the lower end face of a pipe as a seat for the two valves, each releasing an annular gap in the open state is trained.

Hierdurch wird erreicht, daß die Vermischung auf einen relativ großen Platz erfolgt, daß die beiden Komponenten von außen und von innen in einen Ringhohlraum eintreten und sich dort miteinander vermischen. Da die Vermischung länge eines Ringes erfolgt, wird in der Zeiteinheit relativ viel Kunststoffvolumen vermischt, ohne daß allzu hohe Geschwindigkeiten beii Austritt aus den Ventilen auftreten iiLssen.This ensures that the mixing takes place on a relatively large scale Place takes place that the two components from the outside and from the inside in an annular cavity enter and mix with each other there. Because the mixing length of a ring occurs, a relatively large volume of plastic is mixed in the unit of time without that excessively high velocities must occur when exiting the valves.

Zweckmäßig ist es, wenn im Inneren des Rohres, dessen untere Stirnfläche als Ventilsitz ausgebildet ist, ein den Ventilteller tragender Schaft angeordnet ist. Hierdurch wird eine mehr raumsparende Bauform erreicht.It is useful if the lower end face of the tube is inside the tube is designed as a valve seat, a valve disk more load-bearing Shank is arranged. This results in a more space-saving design.

Vorteilhaft ist es, wenn auf die obere Stirnfläche ds Rohres, dessen untere Stirnfläche als Ventilsitz.ausCebildet ist, sich die den Schaft in der Verschlußstellung haltende Feder abstützt. Auch diese Maßnahme führt zu einer sehr raumsparenden einfachen Bauweise. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Feder ein Paket von Tellerfedern ist, weil dann gleich eine gute Zentrierung des Schaftes erreicht wird.It is advantageous if on the upper end face of the pipe, its The lower end face is formed as a valve seat, which is the shaft in the closed position holding spring is supported. This measure also leads to a very space-saving, simple one Construction. It is particularly advantageous if the spring is a package of disc springs because then a good centering of the shaft is achieved immediately.

Zweckmäßig ist es, wenn das den Ventilsitz bildende Rohr in dem Gehäuse eingespannt ist, in welchem unteren Ende ein als Ventil dienendes Rohr geführt ist, dessen Ventilfeder sich gegen das Gehäuse abstützt. Dabei ist es vorteilhaft, wenn das Rohrinnere des als Ventil dienenden Rohrstückes sich im oberen Bereich stark verengt, um sich im unteren Bereich wieder zu erweitern. Hier ist somit das als Ventil dienende Rohrstück gleichzeitig zu einer Mischkammer entwickelt, in der sich ohne Rührer eine gute Vermischung der Komponenten vollzieht. Aus' Gründen eines Ersatzes von verschlissenen Ventil-Mischkammern dieser Art - wobei hierdurch auch der Vorteil einer leichten Auswchslung von Misobkanmern erreicht wird, die verstopft und verklebt sind, weil sie einmal nach Beendigung der Arbeit nicht ausgewaschen sind -ist es zweckmäßig, daß das als Ventil und Mischkammer dienende Rohrstück aus zwei ineinander geschraubten Robrstücken besteht, von denen das äußere den Ventilsitz berührt und das innere die Wandung des Ausfltißkanales für die vermischten Kunststoffkomponenten bildet. Dann kann nämlich das Innere Rohrstück bei Verschleiß oder Verschmutzung einfach heraus geschraubt werden und durch ein neues ersetzt werden. Die Ventilfedern - vorteilhaft wieder Tellerfedern - werden zweckmäßig am Gehäuse so angeordnet, daß sie allein gegen den äußeren Rohrteil sich abstützen.It is useful if the tube forming the valve seat is in the housing is clamped, in which lower end a pipe serving as a valve is guided, whose valve spring is supported against the housing. It is advantageous if the inside of the pipe serving as a valve is strong in the upper area narrows to expand again in the lower area. So here is the as Valve serving pipe piece at the same time developed into a mixing chamber in which the components are thoroughly mixed without a stirrer. For the sake of one Replacement of worn valve mixing chambers of this type - and thereby also the advantage of easy replacement of Misobkanmern is achieved, which clogs and are stuck together because they have not washed out once you have finished your work - it is advisable that the piece of pipe serving as a valve and mixing chamber is made consists of two screws screwed into each other, the outer one of which is the valve seat touches and the inner wall of the outflow channel for the mixed plastic components forms. Then the inner pipe section can be worn or dirty just out screwed and replaced with a new one. The valve springs - again advantageously plate springs - are expediently attached to the housing arranged so that they are supported only against the outer pipe part.

Um auch bei dieser Vorrichtung zur Vermischung zweier flüssiger Komponenten eines Mehrkomponenten-Kunststoffes eine Möglichkeit zur Spülung zu schaffen, ist es zweckmäßig, wenn das Innere des Schaftes, der den Ventilteller trägt, hohl ist. Um nun durch das' hohle Innere des Schaftes nicht den vermischten Kunststoff an einer unerwünschten Stelle austreten zu lassen, ist es zweckmäßig, wenn das untere Ende des den Ventilteller tragenden Schaftes als Ventilsitz ausgebildet ist und das untere Ende des Schaftes somit durch ein Ventil verschlossen wird.In order to also mix two liquid components with this device a multi-component plastic to create a possibility for rinsing is it is useful if the interior of the shaft that carries the valve disk is hollow. In order not to get the mixed plastic through the hollow interior of the shaft to leak an unwanted point, it is useful if the lower The end of the shaft carrying the valve disk is designed as a valve seat and the lower end of the shaft is thus closed by a valve.

Das Wesen der vorliegenden Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten zusführungsbeispieles näher erläutert.The essence of the present invention is based on one in the drawing schematically illustrated supply example explained in more detail.

Die Zeichnung zeigt einen Schnitt durch eine erfindungsgeiäße Vorrichtung.The drawing shows a section through a device according to the invention.

In dem Gehäuse 1 ist ein Rohr 2 eingesetzt. Durch einen Bund 3 und eine Mutter 4 ist dasRohr 2 in dem Gehäuse 1 befestigt. DiesesRohr 2 dient als Führung für den Schaft 5, welcher am unteren Ende einen Ventilteller 6 trägt. Das Rohr 2 weist eine mit der Gehäuseöffnung 7 fluchtende Offnung 8 auf, welche in den Hohlraum 9 einmündet, der hierdurch einen größeren inneren Durchmesser des Rohres 2 gebildet ist und durch den die eine in die Oeffnung 7 eintretende Komponente des Kunststoffes bis zu dem Ventilteller 6 gelangt. Der Schaft 5 ist durch ein Tellerfederpakt 10, welches sich einerseits auf dem oberen Ende des Rohres 2 und andererseits auf einem Mutternpaar 11 auf dem Schaft 5 abstützt, nach oben gedrückt, so daß der Ventilteller 6 sich gegen die untere Stirnfläche des Rohres 2 drückt, welche als Ventilsitz ausgebildet ist.A tube 2 is inserted in the housing 1. By a covenant 3 and a nut 4 is fastened to the pipe 2 in the housing 1. This pipe 2 serves as a guide for the shaft 5, which carries a valve disk 6 at the lower end. The pipe 2 has an opening 8 which is aligned with the housing opening 7 and which enters the cavity 9 opens, which thereby forms a larger inner diameter of the tube 2 is and through which the one entering the opening 7 component of Plastic reaches the valve plate 6. The shaft 5 is through a disc spring package 10, which is on the one hand on the upper end of the tube 2 and on the other hand a pair of nuts 11 supported on the shaft 5, pushed upwards so that the valve disc 6 presses against the lower end face of the tube 2, which is designed as a valve seat is.

Das Gehäuse 1 weist noch eine zweite Öffnung 12 für den Eintritt der anderen Komponente das Kunststoffes auf. Das Gehäuse 1 weist im Bereich dieser Öffnung 12 einen Ringhohlraum 13 auf, der durch einen größeren inneren Durchmesser des Gehäus gebildet ist. Dieser Ringhohlraum 13 ist durch das bewegliche Rohrstück 14 verschlossen, welches im unteren Teil des Gehäuses 1 geführt ist. Dieses Rohrstück 14 ist mit seiner oberen Stirnfläche gegen die untere Stirnfläche des im Gehäuse 1 befestigten Rohres 2 gedrückt, wobei dieses untere Ende des Rohres 2 auch für das als Ventil dienende Rohr 14 als Ventilsitz dient. Ein Tellerfederpaket 15, welches mittels der Überwurfmutter 16 an dem Gehause 1 gehalten wird, drückt gegen den Absatz 17 des als Ventil dienenden Rohrstückes 14 und drückt somit das Rohrstück 14 mit seiner oberen Stirnseite gegen die untere Stirnseite des Rohres 2.The housing 1 also has a second opening 12 for the entry of the other component of the plastic. The housing 1 has in the area of this opening 12 an annular cavity 13, which by a larger inner diameter of the housing is formed. This annular cavity 13 is closed by the movable pipe section 14, which is guided in the lower part of the housing 1. This pipe section 14 is with its upper end face against the lower end face of the fixed in the housing 1 Tube 2 pressed, this lower end of the tube 2 also used as a valve serving pipe 14 serves as a valve seat. A disc spring assembly 15, which means the union nut 16 is held on the housing 1, presses against the shoulder 17 serving as a valve pipe section 14 and thus presses the pipe section 14 with his upper face against the lower face of the pipe 2.

Der Schaft 5 ist innen hohl. Das untere Ende des Schaftes 5 ist an der Stelle, wo der Schaft 5 in den Ventilteller 6 ausläuft, mit einem weiteren Tellerventil 18 versehen, welches von dem schaft 19 getragen wird, welcher mittels der Feder 20 den Ventilteller 18 in der Verschlußstellung hält.The shaft 5 is hollow on the inside. The lower end of the shaft 5 is on the point where the shaft 5 runs out into the valve disk 6, with another poppet valve 18 provided, which is carried by the shaft 19, which by means of the spring 20 holds the valve disk 18 in the closed position.

Dieser Ventilteller 18 gehört zu demjenigen Ventil, durch das das Spülmittel austritt.This valve disk 18 belongs to that valve through which the Detergent comes out.

Die erfindungsgemäßeVorrichtung arbeitet foXgendermaBen: Sobald in den Offnungen 7 und 12 der Druck der zugeführten Kunststoffkomponenten einen bestimmten Wert überschreitet, wird das Ventil mit demVentilteller 6 dadurch geöffnet1 daß sich der Schaft 5 unter dem Druck der Kunst stoffkomponente auf den Ventilteller 6 nach unten bewegt, und das aus dem Rohrstück 14 bestehende Ventil wird durch den Druck der anderen Kunststoffkomponente ebenfalls nach unten bewegt.The device according to the invention works as follows: As soon as in the openings 7 and 12, the pressure of the supplied plastic components a certain Exceeds the value, the valve with the valve disk 6 is opened1 that the shaft 5 under the pressure of the plastic component on the valve disc 6 moved down, and the valve consisting of the pipe section 14 is through the Pressure of the other plastic component also moved down.

Dadurch werden zwei sich gegenüber liegende Bingspalte an der unteren Stirnfläche des Rohres 2 entstehen, aus denen die Kunststoffkomponenten austreten und sich unter hohem Druck gegeneinander bewegen. Hierdurch beginnt die Vermischung der beiden Komponenten miteinander. Da das Rohrstück 14 im oberen Bereich eine Einschnürung 21 aufweist, ist ein Hohlraum 22 gebildet, welcher wie eine Mischkammer wirkt, weil hierin starke Verwirbelungen unter Druck stattfinden, wobei sich der Druck auf Atmosphärendnuck entspannt.This creates two opposing bing columns on the lower one The end face of the tube 2 is created, from which the plastic components emerge and move against each other under high pressure. This starts mixing of the two components with each other. Since the pipe section 14 has a constriction in the upper area 21, a cavity 22 is formed which acts like a mixing chamber because strong turbulences take place here under pressure, the pressure being reduced to atmospheric pressure relaxed.

Soll nach Beendigung der Arbeiten der Mischkopf gespult werden, so wird durch das Ventil mit dem Tentilteller 18 Spülmittel und Spülluft zugeführt. Hierdurch wird der Hohlraum 22 ausgewaschen.If the mixing head is to be spooled after completion of the work, see above rinsing agent and rinsing air are supplied through the valve with the tilt plate 18. As a result, the cavity 22 is washed out.

Nicht in der Zeichnung ist gezeigt, daß das Rohrstück 14 aus zwei @@einander geschraubten Rohrstückteilen bestehen Kann. Man wird bei Ausführung dieses Erfindungsgedankens das innere Rohrstückteil so ausbilden, daß es die Verdickung 21 aufweist, so daß die Mischkammer 22 und das luflußstück des Rohres 14 herausschraubbar sind.It is not shown in the drawing that the pipe section 14 consists of two @@ pipe section parts screwed to each other can exist. One will be doing this According to the concept of the invention, the inner pipe section part so that it is the thickening 21 has so that the mixing chamber 22 and the flow piece of the pipe 14 can be unscrewed are.

Claims

Protection:

3 Device for mixing two liquid components of a multi-component plastic under high pressure, which consists of two spring-loaded valves in one common Housing exist, characterized in that the lower end face of a tube (2) as a seat for the two each releasing an annular gap in the open state Valves is formed.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that inside of the tube (2), the lower end face of which is designed as a valve seat, a the Valve plate (6) carrying shaft (5) is arranged.

3. Apparatus according to claim 1 and 2-, characterized in that on the upper face of the tube (2), dease the lower face as a valve seat is designed, the spring holding the shaft (5) in the closed position (10) is supported.

4. Apparatus according to claim 1 to 3, characterized in that the spring (10) holding the shaft (5) in the closed position is a package of disc springs is.

5. Apparatus according to claim 1 to 4, characterized in that the the valve seat forming tube (2) is clamped in the housing (1) in which at the lower end a tube (14) serving as a valve is guided, the valve spring of which (15) is supported against the housing (1).

6. Apparatus according to claim 1 to 5, characterized in that the inside of the pipe of the Robrstückes serving as a valve (14) is in the upper area sharply narrowed to expand again in the lower area.

7. Apparatus according to claim 1 to 6, characterized in that the pipe section (14) serving as a valve made of two pipe sections screwed into one another consists, of which the outer touches the valve seat and the inner the wall of the outflow channel for the mixed plastic components.

8. Apparatus according to claim 1 to 7, characterized in that the inside of the shaft (5) is hollow.

9. Apparatus according to claim 1 to 8, characterized in that the lower end of the shaft carrying the valve disk (6) is designed as a valve seat is.