DE2423631A1

DE2423631A1 - Mischkopf fuer maschinen zur herstellung von mehrkomponentenkunststoffen, insbesondere schaumstoffen auf basis polyurethan

Info

Publication number: DE2423631A1
Application number: DE2423631A
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: BE829050A; FR2271028A1; US4082251A; JPS50155566A

Description

MASCHINENFABRIK HENNECKE GMBH

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

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Mischkopf für Maschinen zur Herstellung von Mehrkomponenten-Kunststoffen, insbesondere Schaumstoffen auf Basis Polyurethan, bestehend aus 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 zwischen ihnen angeordnete Mischkammer weisen.

Derartige Mischköpfe haben den Zweck, chemische Komponenten, beispielsweise ein Polyol und ein Isocyanat, zum Zwecke der Reaktion in einer Mischkammer miteinander zu vermischen und das Gemisch im Durchlaufverfahren in einen Auffangbehälter, vorzugsweise in einen Formhohlraum, einzufüllen.

Man hat schon die verschiedensten Anstrengungen gemacht, um die Mischkammer von anhaftenden Komponenten- oder Gemischresten zu reinigen. Insbesondere in Kombination solcher Misch-

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köpfe mit Formwerkzeugen geht die Technik heute dahin, daß man gleichzeitig mit dem gefertigten Formteil das Angußstück und den in der Mischkammer ausreagierten Rest mit entformen kann, um das Spülen der Mischkammer zu vermeiden. Es hat sich jedoch gezeigt, daß bei Schiebermischköpfen bei Beendigung des Mischvorganges, d. h. bei Umstellung der Schieber aus der Mischstellung in die Ruhestellung durch das Abquetschen der aus den Einspritzöffnungen austretenden Komponentenstrahlen deren zuletzt eingespritzte Teilchen sich nicht mehr miteinander vermischen können, so daß sie ohne Reaktion an der Mischkammerwandung haften bleiben. Es besteht dabei ein Übergang von den flüssigen Komponentenresten über klebrigen Zustand zum festen, ausreagierten Gemischrest. Die flüssigen und klebrigen Anteile bleiben teilweise an der Mischkammerwandung haften und verschmutzen diese. Die Mischkammer wird während ihrer Arbeitsvorgänge auf diese Weise zunehmend verschmutzt und muß öfters gereinigt werden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Mischkopf zu schaffen, bei dem die Bildung derartiger Verunreinigungen verhindert wird.

Diese Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch gelöst, daß die Achse der Mischkammer unter einem Winkel zur Ebene, in denen die Hubschieber liegen, angeordnet ist und der senkrechte Abstand der Hubschieber voneinander geringer ist als die Breite der Mischkammer in der gleichen Richtung, wobei die Hubschieber an denjenigen Stellen, die sich in Ruhestellung der Hubschieber im Bereich der Mischkammer befinden, Ausnehmungen aufweisen, so daß ein in der Mischkammer geführter und ihren Querschnitt ausfüllender Kratzerkolben zwischen den Hubschiebern hindurchschiebbar ist.

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Dadurch wird erreicht, daß sofort nach Einnahme der Ruhestellung der in der Mischkammer geführte Kratzerkolben dank der Ausnehmungen der Hubschieber durch die Mischkammer geschoben werden kann und dabei sämtliche Komponentenreste abkratzt. Ist der Hub des Kratzerkolbens entsprechend groß, so kann der Kratzerkolben mit der Formwandung nach Beendigung des Füllvorganges eine Ebene bilden, so daß keine Angußmarke entsteht. Bei der Vorschubbewegung entsteht eine Durchwirbelung der Komponentenreste, so daß diese noch ausreagieren.. Darüber hinaus kann der Hub des Kratzerkolbens erwünschtenfalls so groß sein, daß dieser Kolben als Auswerfer dienen kann. Der Kratzerkolben ist aber auch erst nach dem Ausreagieren des Gemischrestes betätigbar. Dann kann er sofort während eines einzigen Hubes als Reinigungselement und als Auswerfer benutzt werden. Die Achse der Mischkammer, die gleichzeitig die Achse des Kratzerkolbens darstellt, muß mit der Ebene der Hubschieber einen derartigen Mindestwinkel einschüben, daß die konstruktiven Grenzen und die betriebstechnischen Möglichkeiten nicht unterschritten werden."

Es sind zwar schon Mischköpfe bekannt, bei denen in der Mischkammer ein Kolben geführt ist. Dieser dient dabei gleichzeitig als Steuer- und Ausstoßkolben. D. h. die Komponentenfuhr zu den Einspritzöffnungen und zu den Rücklaufleitungen wird durch Steuernuten im Kolben bewerkstelligt. Hierbei treten jedoch Abdichtschwierigkeiten auf, so daß der Spalt zwischen Kolben und Gehäusewandung durch Kriechvorgänge der Komponenten mit anschließender Reaktion verunreinigt werden können. Auch läßt die Verwendung von Hubschiebern viel mehr verfahrenstechnische Einstellmöglichkeiten als der vorbekannte Mischkopf.

Vorzugsweise steht die Achse der Mischkammer senkrecht auf der Ebene, in der die Hubschieber liegen. Bei dieser Anordnung haben die Ausnehmungen die geringsten Abmessungen und die

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Kontaktflächen des Kratzerkolbens mit den Hubschiebern sind auf ein Minimum reduziert. Bei senkrechter Anordnung ergeben sich außerdem die kürzesten Bewegungszeiten für den Kratzerkolben.

Nach einer besonderen Ausführungsform ist der Kopf des Kratzerkolbens mit einer verschleißfesten Abdeckkappe versehen. Eine solche besteht beispielsweise aus Bronze, Messing, Aluminium oder verschleißfesten Kunststoffen, wie Polyurethan-Elastomere, Polyvinylchlorid, Polyäthylen und dergleichen. Eine solche Abdeckkappe hat den Vorteil, daß sie gegenüber der Bohrung der Mischkammer geringfügig überdimensioniert sein kann, so daß sie auf die Mischkammerwandungen beim Kratzvorgang einen gewissen Druck ausübt, aufgrund dessen ein besserer Reinigungseffekt erzielt wird. Eine solche Abdeckkappe läßt sich leicht austauschen.

In einer Zeichnung ist der erfindungsgemäße Mischkopf in zwei Ausführungsbeispielen rein schematisch dargestellt.

Es zeigen:

Fig. 1 den Mischkopf in einem ersten Ausführungsbeispiel im Längsschnitt ohne Rücklaufleitungen und mit den Schiebern in Ruhestellung,

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

Fig. 3 einen Schnitt gemäß Ebene A-B in Fig. 1,' Fig. 4 ein zweites Ausführungsbeispiel des Mischkopfes im Längsschnitt mit Rücklaufleitungen und mit den Schiebern in Ruhestellung,

Fig. 5 den Mischkopf nach Fig. 4 im Längsschnitt mit den Schiebern in Mischstellung und

Fig. 6 einen Schnitt gemäß Ebene C-D in Fig. 4.

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In den Figuren:

Der Mischkopf besteht aus einem Gehäuse 1, das Bohrungen 2, 3 aufweist, in denen Hubschieber 4, 5 geführt wird. Sie sind über ein Joch 6 gekoppelt. Dieses besteht aus einem Lagerstück 7 und einer Fixierplatte 8, die Rasten 9, 10 aufweist, die in entsprechende Rastnuten 11, 12 der Hubschieber 4, 5 hineinfassen. Die Rasten 9, 10 sind kreuzweise angeordnet und korrespondieren mit zugeordneten, nachstehend näher definierten Öffnungen in den Hubschiebern 4, Die Hubschieber 4, 5 weisen Zulauföffnungen 13, 13a, 13b bzw. 14, 14a 14b auf. Eine vierte Zulauföffnung 13c bzw. 14c liegt bei jedem Hubschieber 4, 5 der Öffnung 13a bzw. 14a gegenüber vor der Schnittebene und ist deshalb in der Zeichnung nicht sichtbar. Diese Zulauföffnungen korrespondieren mit den kreuzweise angeordneten Rasten 9, 10. Sie korrespondieren weiterhin mit Einspritzöffnungen 15, 15a, 15c bzw. 16, 16a, 16c. Jeweils eine weitere Zulauföffnung 15b bzw. I6b liegt vor der Schnittebene der Fig. 1 bzw. 2, sich mit den Zulauf öffnungen 15c und i6c deckend.. Zwischen den Hubschiebern 4, 5 ist eine Mischkammer 17 angeordnet. Sie öffnet in einen Formhohlraum 18 eines Formwerkzeuges Ein Kratzerschieber 2o, der eine aufsteckbare Abdeckkappe 21 aus verschleißfestem Duraluminium besitzt, ist in der Mischkammer 17 geführt. Dank der in den Hubschiebern 4, 5 vorhandenen Ausnehmungen 22, 23 kann der den Querschnitt der Mischkammer 17 ausfüllende Kratzerkolben 20 zwischen den beiden Hubschiebern hindurchgeführt werden und die Mischkammerwandungen abkratzen. Die Ausnehmungen 22, 23 sind als Ringnuten ausgebildet. Dies ist

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nicht von Nachteil, denn beim ersten Formfüllvorgang füllen sich diese Ringnuten mit Material und der Kratzerkolben 20 entfernt beim Auskratzen den störenden Überschuß. Im Bereich der Zulauföffnungen 13, 13a, 13b; 14, 14a, 14b münden die Komponentenzuleitungen 24, 25 in das Gehäuse ein.

Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 bis 6 unterscheidet sich von demjenigen nach Fig. 1 bis 3 lediglich dadurch, daß das Gehäuse 1 zusätzlich mit Rücklaufleitungen 26, versehen ist. Entsprechend weisen die Schieber 4, 5 in einer Ebene angeordnete Rücklauföffnungen 28, 28a, 28b bzw. 29, 29a_f 29b auf. Es korrespondieren jeweils die Einspritzöffnungen mit denjenigen Rücklauföffnungen, die ihnen zugeordnet sind. Jeweils eine in der Zeichnung vor der Schnittebene liegende Rücklauföffnung 28c, 29c ist nicht sichtbar, deckt sich jedoch mit der Rücklauföffnung 28a, 29a.

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Claims

• r · Patentansprüche

1.) Mischkopf für Maschinen zur Herstellung von Mehrkomponentenkunststoffen, insbesondere Schaumstoffen auf Basis Polyurethan, bestehend aus 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 zwischen ihnen angeordnete Mischkammer weisen, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse der Mischkammer (17) unter einem Winkel zur Ebene, in der die Hubschieber (4, 5) liegen, angeordnet ist und der senkrechte Abstand der- Hubschieber (4, 5) voneinander geringer ist als die Breite der Mischkammer (17) in der gleichen Richtung, wobei die Hubschieber (4, 5) an denjenigen Stellen, die sich in Ruhestellung der Hubschieber (4, 5) im. Bereich der Mischkammer (17) befinden, Ausnehmungen (22, 23) aufweisen, so daß ein in der Mischkammer (17) geführter und ihren Querschnitt ausfüllender Kratzerkolben (2o) zwischen den Hubschiebern (4, 5) hindurchschiebbar ist*

2.) Mischkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse der Mischkammer (4, 5) senkrecht auf der Ebene, in der die Hubschieber (4, 5) liegen, steht.

3.) Mischkopf nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopf des Kratzerkolbens (2o) mit einer verschleißfesten Abdeckkappe (21) versehen ist.

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