DE2417513A1

DE2417513A1 - Mischvorrichtung fuer mehrkommponentenkunststoffe, insbesondere polyurethan

Info

Publication number: DE2417513A1
Application number: DE2417513A
Authority: DE
Inventors: Rudolf Dr Ing Ernst
Original assignee: Elastogran GmbH
Current assignee: BASF Polyurethanes GmbH
Priority date: 1974-04-10
Filing date: 1974-04-10
Publication date: 1976-03-25
Also published as: US3964731A; JPS50138469A

Description

S> HAMBURG 7O

SCHLOSSTRASSE β PATENTANWÄLTE

DIPL.-ING. JÜRGEN CRASEMANN 9. April I974 DIPU-ING-VINOENZv-RAFFAY

PATENT- und RECHTSANWALT DIPL.-INQ. DR. JUR. GERT HELDT

Unsere Akte: 2011/98 v.R./Ro.

Elastogran Maschinenbau GfmbH & Co.,
8021 Strasslach vor München,
Mitterstraßweg

Mischvorrichtung für Mehrkomponentenkunststoffe, insbesondere Polyurethan.

Die Erfindung betrifft eine Mischvorrichtung für Mehrkomponentenkunststoffe, insbesondere Polyurethan, mit einem in der Mischkammer hin- und herbewegbaren und dieser in seinen Abmessungen angepaßten Ventilkolben zum Steuern der zur Mischkammer führenden Einlaßkanäle der Komponenten und hin- und herbewegbaren Rücklaufnuten, die in Schließstellung des Ventilkolbens die Einlaßkanäle mit Rücklaufkanälen verbinden.

Bei einer bekannten Mischvorrichtung der vorstehend genannten Art sind die Rücklaufnuten in den Ventilkolben ausgebildet. In Schließstellung des Ventilkolbens strömen die Komponenten, ohne miteinander in Verbindung zu gelangen, zu den Rücklaufkanälen und von dort zu dem entsprechenden Vorratsbehälter. Die Komponenten werden daher in Schließstellung fortlaufend gefördert, so daß keine Entmischung ihrer Bestandteile stattfindet und beim Bewegen des Ventilkolbens in Offenstellung vorlauffrei in die Mischkammer eingespritzt werden kann. Der Ventilkolben erfüllt bei der bekannten Mischvorrichtung neben seiner Ventilfunktion (öffnen und Verschliessen der Einlaßkanäle und Bewegen der Rücklaufnuten) noch eine Reinigungsfunktion, dadurch, daß er aufgrund der Anpassung

TELEFON: CO4O) β 62 7O 64/65 · TELEQRAMMEtPATFAY₁HAMBURQ

609813/0823

seiner Abmessungen an die Mischkammer diese bei seiner Bewegung in Schließstellung zwangsläufig mechanisch reinigt, d.h. sämtliche Mischungsreste herausschiebt. Bei dieser bekannten Vorrichtung ist der Durchmesser des Ventilkolbens und damit auch der maximal mögliche Querschnitt der Rücklaufnuten durch den Durchmesser der Mischkammer festgelegt. Dieser Durchmesser der Mischkammer ist häufig verhältnismäßig klein, um für eine gute Mischung zu sorgen und auch sehr geringe Schußgewichte (Mengen pro Schuß) zu verarbeiten. Selbst bei Verwendung sehr hochwertiger Materialien zur Herstellung des Ventilkolbens sind hinsichtlich seines kleinstmöglichen Querschnittes Grenzen gesetzt. Weiterhin strömen die Komponenten in der Rücklaufstellung des Ventilkolbens bei der bekannten Ausführungsform ebenfalls durch die Düsen oder Abschnitte dünnen Querschnitts am Eintritt der Einlaßkanäle in die Mischkammer. Hierdurch kann beim Rücklauf in die Vorratsbehälter für die Komponenten eine unerwünschte Schaumbildung auftreten. Weiterhin ist bei einer Rücklaufeinstellung über einen längeren Zeitraum eine Komponentenermüdung möglich. Auch können sich die Komponenten in der Rücklaufstellung beim Strömen durch die engen Düsen erwärmen, wodurch entsprechende Nachteile auftreten (Deutsche Offenlegungschrift 2 007 935 )·

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Mischvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der der Ventilkolben unabhängig von den Abmessungen der Rücklaufnuten dimensioniert werden kann.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Rücklaufnuten in einem gesonderten Nutenkolben ausgebildet sind, der parallel zu den Ventilkolben liegt und gemeinsam mit diesem bewegbar ist.

Dadurch, daß die Rücklaufnuten in einem gesonderten Nutenkolben ausgebildet sind, kann der Rücklaufkolben beispielsweise eine verhältnismäßig großen Querschnitt aufweisen und damit die Ausbildung von Rücklaufnuten mit ebenfalls großem Quer-

609813/0823

schnitt ermöglichen. Der Ventilkolben kann in Übereinstimmung mit der Mischkammer einen sehr geringen Querschnitt aufweisen und so eine sehr kleine Mischkammer ermöglichen. An die Herstellung der Rücklaufnuten sind keine so hohen Anforderungen wie bei der bekannten Mischvorrichtung zu stellen, da - bedingt durch den entsprechend großen Querschnitt des Nutenkolbens - genügend Querschnittsfläche zur Verfügung steht. Wenn die Rücklaufnuten einen entsprechend großen Querschnitt aufweisen wird die Strömung in Schließstellung des Ventilkolbens, d.h. in der Rücklaufstellung nicht mehr als unbedingt notwendig behindert.

Bei der erfindungsgemäßen Ausfuhrungsform strömen die Komponenten in der Rücklaufstellung nicht durch die Düsen oder Abschnitte engen Querschnitts am Eintritt der Einlaßkanäle in die Mischkammer. Die Rücklaufnuten können zusammen mit den entsprechenden Kanälen und Leitungen so dimensioniert sein, daß in dem gesamten Rücklauf jeder Komponente keine Querschnitt sverengungen, durch die¹genannten Nachteile bedingt sind, auftreten. Praktisch kann der Rücklauf als Niederdruckrezirkulation bezeichnet werden.

609813/0823

VJeitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden unter Hinweis auf die Zeichnung anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 eine schematische perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer Mischvorrichtung nach der Erfindung und zwar in Offenstellung des Ventilkolbens C'Iischstellung); und

Fig. 2 einer der Fig. 1 entsprechende sch-ematische perspektivische Ansicht, jedoch in Schließstellung des Ventilkolbens (Rücklaufstellung).

Die in der Zeichnung dargestellte Mischvorrichtung besteht aus einem durch verhältnismäßig dünne Striche angedeuteten Gehäuse 1, in den verschiedene Bohrungen ausgebildet sind.

Eine zylindrische Bohrung 9 enthält den Ventilkolben 3. Das untere Ende der Bohrung 9 bildet die Mischkammer 18. Eine zylindrische Bohrung enthält den Nutenkolben 2 mit den Rücklaufnuten 10 und 11.

Die beiden Kolben sind an einer gemeinsamen Platte 4 befestigt und über eine hydraulische Kolben- und Zylinderanordnung 5, 6 hin- und herbewegbar. Durch ein Teil 7 ist die Kolben- und Zylinderanordnung mit dem Gehäuse 1 fest verbunden.

In die Mischkammer führen zwei Einlaßbohrungen 16 und 17 für zwei Komponenten, die getrennt durch Pumpen von Vorratsbehältern fortlaufend gefördert werden. Die Einlaßkanäle 16 und 17 sind über Verbindungskanäle 14 und 15 mit der zylindrischen Bohrung 8 verbunden. Oberhalb der Eintrittsöffnungen der Verbindungskanäle 14 und 15 sind Rücklaufkanäle 12 und 13, die ebenfalls in die zylindrische Bohrung 8 führen in dem Gehäuse 1 angeordnet.

609813/0823

Die Mischkammer 18 setzt sich außerhalb des Gehäuses 1 in einem Füllstutzen 19 fort.

Unter Berücksichtigung der Darstellung der Fig. 1 (Offenstellung des Ventilkolbens 3) wird deutl-ich, daft die beiden Komponenten A und B unter Druck durch die Hinlaßkanäle l6 und 17, die auch als Vorlaufkanäle bezeichnet werden können, in die Mischkammer 18 eintreten, sich dort innig vermischen und dann beispielsweise in eine Form austreten. .Eine Strömung durch die Verbindungskanäle lh und 15 ist nicht möglich, da die Eintrittsöffnungen in die zylindrische Bohrung 8 durch einen entsprechenden Abschnitt mit vollem Querschnitt des Nutenkolbens 2 verschlossen v/erden.

Wenn nun eine Mischung, d.h. ein Schuß beendet werden soll, so wird die Kolben- und Zylindereinheit 5, 6 entsprechend hydraulisch so gesteuert, daß sich die beiden Kolben 2 und nach unten bewegen. Bei dieser Bewegung werden die Einlaßkanäle l6 und 17 verschlossen und der Elintritt der Komponenten in die Mischkammer unterbrochen. Gleichzeitig schiebt der Ventilkolben 3 die Mischungsreste aus der Mischkammer heraus, wodurch diese vollständig mechanisch gereinigt wird.

Da der Nutenkolben 2 die Bewegung des Ventilkolbens 3 mitmacht, gelangen die Rücklaufkanäle 10 und 11 (siehe Fig. 2) in Verbindung mit den Eintrittsöffnungen der Verbindungskanäle IH und 15, so daß diese Verbindungskanäle 14 und 15 mit den Rücklaufkanälen 12 und 13 über die Rücklaufnuten 10 und 11 verbunden sind. Die Komponenten strömen jetzt fortlaufend in einem sogenannten Rücklaufkreislauf.

Wenn nun der nächste Schuß, d.h. die nächste Mischung erfolgen soll, werden die beiden Kolben 2 und 3 entsprechend nach oben bewegt, bis sie die Stellung nach Fig. 1 einnehmen.

609813/0823

Die Düsen oder Abschnitte verminderten Querschnitts der Einlaßkanäle 16 und 17 am Eintritt in die Mischkammer 18 sind mit 20 bzw. 21 bezeichnet. In der Rücklaufsteilung (Fig. 2) strömen die Komponenten nicht durch diese Düsen 20 und 21, sondern bei entsprechender Dimensionierung der Verbindungskanäle 14 und 15, der Rücklaufnuten 10 und 11 und der Rücklaufkanäle 12 und 13 ohne eine Behinderung durch Querschnittsverminderungen zu den Vorratsbehältern. Hierdurch treten im Rücklauf keine Druckerhöhungen auf, wie sie im Vorlauf an den Düsen 20 und 21 auftreten können.

609 813/0823

Claims

Patentansprüche :

IJ Mischvorrichtung, für Mehrkomponentenkunststoffe, insbesondere Polyurethan,mit einem in der Mischkammer hin- und herbewegbaren und dieser in seinen Abmessungen angepaßten Ventilkolben zum Steuern der zur Mischkammer führenden Einlaßkanäle der Komponenten und hin- und herbewegbaren Rücklaufnuten, die in Schließstellung des Ventilkolbens die Einlaßkanäle mit Rücklaufkanälen verbinden, dadurch gekennzeichnet, daß die Rücklaufnuten (10,11) in einem gesonderten Nutenkolben (2) ausgebildet sind, der parallel zu dem Ventilkolben (3) liegt und gemeinsam mit diesem bewegbar ist.
2. Mischvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Nutenkolben (2) einen größeren Durchmesser aufweist als der Ventilkolben (3).

609813/0823