DE2423492A1

DE2423492A1 - Mischkopf fuer maschinen zur herstellung von mehrkomponentenkunststoffen, insbesondere schaumstoffen auf basis polyurethan

Info

Publication number: DE2423492A1
Application number: DE2423492A
Authority: DE
Inventors: Ferdinand Althausen; Rainer Dipl Ing Raffel
Original assignee: Hennecke GmbH
Current assignee: Hennecke GmbH
Priority date: 1974-05-15
Filing date: 1974-05-15
Publication date: 1975-12-11
Also published as: US4065106A; FR2271027A1

Description

MASCHINENFABRIK HENNECKE GMBH

Mr /We

Mischkopf für Maschinen zur Herstellung von Mehrkomponentenkunststoffen, insbesondere Schaumstoffen auf Basis Polyurethan

Die vorliegende Erfindung richtet sich auf einen Mischkopf; für Maschinen zur Herstellung von Mehrkomponentenkunststoffen, insbesondere Schaumstoffen auf Basis Polyurethan, bestehend aus. mindestens zwei in Bohrungen eines Gehäuses geführten und über ein Joch miteinander gekoppelten, hohlen Hubschiebern, deren Zulauföffnungen mit Zulaufleitungen korrespondieren und deren Einspritzöffnungen in Mischstellung der Hubschieber in eine Mischkammer weisen.

Möchte man derartige Mischköpfe zur Herstellung von Kunststoffartikeln mit unterschiedlichen Eigenschaften benutzen, so ist es oft erforderlich, die Komponenten zu wechseln und/oder unter verschiedenem Druck in die Mischkammer einzuspritzen. Der Druck im Moment des Einspritzens hängt von der Größe der Einspritzöffnungen ab. Möchte man diesen Druck bei den bekannten Schiebermischköpfen ändern, so muß man mindestens einen Schieber auswechseln und durch einen mit einer Einspritzöffnung anderer Querschnittsfläche ersetzen oder durch erhöhte Antriebsleistung der Pumpen, die die Komponenten fördern, einen höheren Druck aufbauen.

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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb', einen Mischkopf zu schaffen, der es erlaubt, die Einspritzdrücke der Komponenten stufenweise zu verändern, ohne daß ein Schieber ausgetauscht werden müßte.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Hubschieber mit mehreren in einer Querschnittsebene angeordneten EinspritzÖffnungen unterschiedlicher Querschnittsfläche versehen sind und daß die Köpfe der Hubschieber mit dem Joch korrespondierende, den Öffnungen jeweils zugeordnete Umschaltrasten aufweisen.

Dadurch wird erreicht, daß bei gleichbleibenden Pumpendrücken, d.h. bei gleichbleibenden Drücken im Zuleitungssystem, durch Wahl einer oder beider Einspritzöffnungen mit anderer Querschnittsfläche der bzw. die Einspritzdrücke verändert werden können. Viskositätsunterschiede der Komponenten lassen sich durch Wahl von Einspritzöffnungen mit geeigneten Querschnittsflächen überbrücken, so daß beide Komponenten mit der gleichen Energie in die Mischkammer eingespritzt werden können.

Die Umschaltrasten können die verschiedensten Ausführungsformen aufweisen. Neben einer Kombination aus Nuten und Rippen kann beispielsweise auch eine Kombination aus einer Nase mit zugehörigen Löchern verwendet werden oder die Köpfe der Hubschieber weisen eine charakteristische Kontur auf, die mit entsprechend konturierten Ausnehmungen des Lagerstückes für die Hubschieber des Jochs versehen ist.

Nach einer besonderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Mischkopfes weisen die Hubschieber mit Rücklaufleitungen

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leitungen korrespondierende, jeweils in einer zweiten Querschnittsebene angeordnete, in ihrer Anzahl der Anzahl Einspritzöffnungen entsprechende und den Einspritzöffnungen zugeordnete Rücklauföffnungen auf, 'wobei die Querschnittsflächen der einander zugeordneten Öffnungen derart aufeinander abgestimmt sind, daß der Druckverlust im Leitungssystem während der Mischperiode und der Rücklaufperiode, d.h. also während des gesamten Arbeitsvorganges, konstant bleibt.

Die Verwendung von Rücklaufleitungen bei Mischköpfen ist allgemein bekannt, um möglichst gleichbleibende Betriebsbedingungen zu erhalten und weil die Pausenzeiten zwischen den einzelnen Formfüllvorgängen relativ kurz sind. Die Rücklaufleitungen ermöglichen eine Dauerförderung der Komponenten bei gleichbleibenden Druckverhältnissen. Auf diese Weise wird die gefürchtete Bildung von Gasblasen im Gemisch vermieden.

Bei geschickter Anordnung der Einspritzöffnungen und der Rücklauföffnungen kann erreicht werden, daß die Ausström-Querschnitte aus den Hubschiebern über die gesamte Betriebszeit konstant bleiben, indem beispielsweise beim Verschließen der Einspritzöffnungen durch Zurückfahren der Hubschieber mit zunehmender Abdeckung durch die Gehäusewandung in gleicher Weise zunehmend die Rücklauföffnungen freigegeben werden. Die Querschnittsflächen der zueinander zugeordneten Öffnungen sind im Idealfall gleich groß, wenn die Druckverluste, insbesondere im Rücklaufsystem, vernachlässigter sind. Um die Druckverluste im Rücklaufsystem denen im Vorlaufsystem anzupassen, müssen die Rücklauföffnungen in der Praxis entsprechend größer gehalten werden, um diesen Unterschied auszugleichen.

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In einer Zeichnung ist der erfindungsgemäße Mischkopf in zwei Ausführungsbeispielen rein schematisch dargestellt und nachstehend näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel des Mischkopfes im Längsschnitt ohne Rücklaufleitungen, mit den Schiebern in Ruhestellung,

Fig. 2 den Mischkopf gemäß Fig. 1 im Längsschnitt mit den Schiebern in Mischstellung,

Fig. 3 einen Schnitt gemäß Linie A-B in Fig. 2.

Fig. 4 ein zweites Ausführungsbeispiel des Mischkopfes im Längsschnitt mit Rücklaufleitungen und den Schiebern in Ruhestellung,

Fig. 5· den Mischkopf gemäß Fig. 4 im Längsschnitt mit den Schiebern in Mischstellung,

Fig. 6 eine Ausführungsform der Umschaltraste in der Draufsicht auf das Lagerstück des Jochs,

Fig. 7 eine weitere Ausführungsform der Umschaltrasten in der Draufsicht auf-das Lagerstück des Jochs und

Fig. 8 einen Schnitt gemäß Linie C-D in Fig. 7.

In Fig. 1 bis 3 besteht der Mischkopf aus einem Gehäuse und einem Joch 2. In Bohrungen 3, 4 des Gehäuses^sind Hubschieber 5, 6 geführt, die im Joch 2 zwischen einem Lagerstück 7 und einer Verschlußplatte 8 eingespannt sind. Umschaltrasten, bestehend aus in den Köpfen 9, 1o der Hubschieber 5, 6 angeordneten Nuten 11, 12 und an der Verschlußplatte entsprechend angeordneten Rippen 13, 14, die in die Nuten 11, 12 eingreifen, ermöglichen das Umschalten der Hubschieber 5, 6 auf Öffnungen verschiedenen

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Querschnitts. Bei diesen Öffnungen handelt es sich um Zulauföffnungen 15, 15a, 15b bzw. 16, 16a, 16b, sowie vor der Zeichnungsebene liegende und deshalb nicht sichtbare Zulauföffnungen 15c, I6c, die sich mit den Öffnungen 15a, 16a decken. Die Zulauföffnungen des Hubschiebers 5 arbeiten z.B. mit der Zuleitung 17 zusammen, während die Zulauföffnungen des Hubschiebers 6 mit der Zulaufleitung 18 zusammenwirken. In einer weiteren Ebene sind Einspritzöffnungen 19, 19b, 19c bzw. 20, 20b, 20c angeordnet. Jeder Hubschieber 5, 6 weist eine weitere, vor der Zeichnungsebene gelegene und deshalb nicht sichtbare Einspritzöffnung 19a bzw. 20a auf, die sich mit der Einspritzöffnung 19c bzw. 20c deckt. Einander zugeordnete Öffnungen, z.B. die Zu lauföffnung 15 und die Einspritzöffnung 19 sind um 180° zueinander versetzt angeordnet.

In Mischstellung der Hubschieber 5, 6 (Fig. 2) werden die Komponenten durch die Einspritzöffnungen 19, 20 in eine Mischkammer 21 verdüst. Diese ist senkrecht zur Bewegungsebene der Hubschieber 5, 6 angeordnet und mündet in den Angußkanal eines Formwerkzeuges (nicht dargestellt).

Der Mischkopf gemäß Fig. 4 und 5 unterscheidet sich von demjenigen nach Fig. 1 bis 3 lediglich dadurch, daß ein Rücklaufsystem vorgesehen ist. Dies besteht aus Rücklaufleitungen 22, 23, denen in den Hubschiebern 5, 6 angeordnete Rücklauföffnungen 24, 24a, 24b bzw. 25, 25a, 25b zugeordnet sind. Jeder Schieber 5, 6 weist eine weitere vor der Schnittebene liegende und deshalb nicht sichtbare Rücklauföffnungen 24c, 25c auf, die sich mit der Rücklauf öffnung 24a bzw. 25a deckt.

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In Fig. 6 ist der Kopf 9' eines Hubschiebers als Vierkant 11' ausgebildet, der in einer entsprechend vierkantig gestalteten Ausnehmung 13' des Lagerstückes 7' gehalten ist. Der Kopf 9' besitzt einen Bügel 26, an dem man den Hubschieber hochziehen und umstellen kann.

In Fig. 7 und 8 bestehen die Umschaltrasten aus im Kopf 7" angeordneten Bohrungen 11", in die wahlweise ein Stift 13" eingreift. Der Hubschieberkopf 9" ist durch eine Verschlußplatte 8" gesichert.

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Claims

Patentansprüche

1.) Mischkopf für Maschinen zur Herstellung von Mehrkomponentenkunststoffen, insbesondere Schaumstoffen auf Basis Polyurethan, bestehend aus mindestens zwei in Bohrungen eines Gehäuses geführten und über ein Joch miteinander gekoppelten, hohlen Hubschiebern» deren Zulauföffnungen mit Zulaufleitungen korrespondieren und deren Einspritzöffnungen in Mischstellung der Hubschieber in eine Mischkammer weisen, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubschieber mehrere in einer Querschnittsebene angeordnete Einspritzöffnungen (19, 19b, 19c bzw. 20, 20b, 20c) unterschiedlicher Querschnittsflache aufweisen, und daß die Köpfe (9, 10) der Hubschieber (5, 6) mit dem Joch (2) korrespondierende, den Einspritzöffnungen (19, 19b, 19c bzw. 20, 20b, 20c) jeweils zugeordnete Umschaltrasten (11, 13; 12; 14) aufweisen.

2.) Mischkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubschieber (5, 6) mit Rücklaufleitungen (22, 23) korrespondierende, in einer zweiten Querschnittsebene angeordnete, in ihrer Anzahl der Anzahl der Einspritzöffnungen (19, 19b, 19c bzw. 2o, 20b, 20c) entsprechende und ihnen zugeordnete Rücklauföffnungen (24, 24a, 24b bzw. 25, 25a, 25b) aufweisen, wobei die Querschnittsflächen der einander zugeordneten öffnungen (19-24; 19b-24a; 19c-24b bzw. 20-25; 20b-25a; 20c-25b) derart aufeinander abgestimmt sind, daß der Druckverlust im Leitungssystem während der Mischperiode und der Rücklaufperiode konstant bleibt.

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