DE2446729A1

DE2446729A1 - Small foam mouldings of two component plastics - are rapidly mass produced by keeping mixture cool before injection

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Publication number: DE2446729A1
Application number: DE19742446729
Authority: DE
Inventors: Manfred Teichmann; Waldemar Witte
Original assignee: Witte und Sutor GmbH
Current assignee: Witte und Sutor GmbH
Priority date: 1974-10-01
Filing date: 1974-10-01
Publication date: 1976-04-15

Abstract

Moulding are mfd. from multi-component reaction foam using the low-pressure reaction foaming method by introducing the monomeric starting materials in metered quantities into a mixing chamber and, after intensive mixing, injecting the mixture into moulds. The constituents are brought together and mixed in the mixing chamber at such a temp. that, then the mixture leaves the mixing chamber, it is still below the temp. at which foaming will commence. Pref., after a given number of injection operations, the mixing chamber is rapidly flushed, during the starting period of the mixture, by a flushing agent, esp. methylene chloride. Pref. temp. of the constituents when entering the chamber is 14-18 (16) degrees C. The frictional energy imparted to the mixture pref. heats is to about 23-24 degrees C. Injection operations are pref. carried out at 20 second intervals. Esp. used for making very small foam plastics mouldings, having a weight of 50 g. The method enables high quality, consistent articles to be produced without the need to shut down the mixing chamber and flush it out. Typical constituents are polyol and isocyanate.

Description

Verfahren zur Herstellung von aus Reaktionsschaumkunststoff bestehenden Formteilen im Ni-ederdruck-Reaktionsschäumverfahren sowie Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von aus Reaktions-Schaumkunststoff bestehenden Formteilen im Niederdruck-Reaktionsschäumverfahren, bei dem aus monomeren Ausgangsstoffen bestehende Kunststoffkomponentenin dosierten Mengen einer Mischkammer zugeführt werden und nach intensivem Mischen das Kunststoffgemisch in entsprechende Formwerkzeuge eingespritzt wird. Process for the production of existing from reaction foam plastic Molded parts in the Ni-ederdruck reaction foaming process and device for implementation this process The invention relates to a process for the production of reaction foam plastic existing molded parts in the low-pressure reaction foaming process, in which from monomeric Plastic components consisting of raw materials in dosed quantities in a mixing chamber are supplied and after intensive mixing the plastic mixture in appropriate Mold tools is injected.

Bei der Herstellung von Kunststoffteilen, deren Kunststoff durch Mischen zweier Komponentenn wie Polyol und Isocyanat, hergestellt wird, bringt das Vermischen dieser Komponenten, z.B. wegen ihrer verschiedenen ViskositEt, Probleme mit sich, die es bisher nicht gestatten, die Produktion entsprechender Formteile auf geeigneten Anlagen über mehrere Stunden konstant zu halten. Bisher wurden zwar auch schon Formteile aus Reaktionsschaumkunststoff hergestellt, doch war es dabei unumgänglich, dass die die Kunststoffkomponenten miteinander vermischende Mischkammer bereits nach wenigen Schüssen, worunter jeweils der Ausstoss einer bestimmten Kunststoffmenge zur Herstellung eines Formteiles verstanden wird, geöffnet und gereinigt werden musste, weil sich ein Aufbau von ausgehärtetem Schaum im Innern der Mischkammer nicht verhindert liest Trotz des Umstandes dass die entsprechende Einrichtung jeweils nur i-urzzeitig betriebsbereit war, liessen sich grössere Formkörper mit einem Stückgewicht von ca 500 g bis zu 20 kg in einem Guss vorteilhaft herstellen, da bei der verhältnismässig pressen Menge des hierfür pro StücL benötigten Kunststoffes es bei den relativ grossen Wandstärken der Formteile nicht so sehr auf eine einwandfreie Homogenität des Kunststoffe ankam. Bisher war es jedoch ein ungelöstes Problem, Klein- und Kleinstteile mit Gewichten von 50 g und darunter serienmassig rationell zu produzieren.In the manufacture of plastic parts, their plastic is mixed by mixing Mixing two components such as polyol and isocyanate brings about the mixing these components, e.g. because of their different viscosity, have problems with themselves, which so far did not allow the production of corresponding molded parts on suitable To keep systems constant over several hours. So far, molded parts have also been made made of reaction foam plastic, but it was essential that the mixing chamber, which mixes the plastic components with one another, is already after a few shots, each of which emits a certain amount of plastic for the production of a molded part is understood to be opened and cleaned had to because there was a build-up of cured foam inside the mixing chamber does not prevent reads despite the fact that the appropriate facility each Was only briefly ready for operation, larger moldings with a unit weight could be From approx. 500 g up to 20 kg in one pour, it is advantageous, as it is relatively compress the amount of plastic required per piece for the relatively large ones Wall thicknesses of the molded parts do not have so much to do with perfect homogeneity of the plastics arrived. So far, however, it has been an unsolved problem to have small and very small parts Efficient mass production of weights of 50 g and below.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde ein Verfahren zu schaffen, mit dessen Hilfe es möglich ist, die Schusszahl beliebig lange konstant zu halten und auch kleinere Formkörper mit einem Gewicht von 10 bis 200g serienmässig herzustellen Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöste dass die Kunststoffkomponenten mit einer solchen Temperatur zusammengebracht und in der Mischkammer derart gemischt werden, dass das Kunststoffgemisch beim Austritt aus der Mischkammer eine Temperatur hat, die wesentlich unterhalb der das Aufschäumen des Kunststoffgemisches auslösenden ReakLionswärme liegt. Der nrfindu liegt damit die Erkenntnis zugrunde, dass sich das Ziel der Erfindung nur dann erreichen lässt, wenn die in der )-ischkammer durch die Lagerreibung sowie durch die zwangsläufig entstehende dynamische Reibungsenergie entstehende ärme den Reaktionsablauf nicht in solchem Maße beschleunigt, dass sich sit der Zeit bereits innerhalb der Mischkammer ausgehärtete Rückstände aufbauen und dadurch den Verfahrensablauf stören bzw. ganz verindern können.The invention is now based on the object of creating a method with the help of which it is possible to keep the number of shots constant for any length of time and also to mass-produce smaller moldings with a weight of 10 to 200g According to the invention, this object is achieved in that the plastic components brought together with such a temperature and so mixed in the mixing chamber that the plastic mixture when exiting the mixing chamber a temperature has, which is substantially below that which triggers the foaming of the plastic mixture Reaction heat lies. The nrfindu is based on the knowledge that The aim of the invention can only be achieved if the in the) mixing chamber through the bearing friction as well as the inevitable dynamic frictional energy the resulting poor does not accelerate the course of the reaction to such an extent that Over time, hardened residues can build up inside the mixing chamber and can thereby disrupt or completely prevent the process flow.

rutil Hilfe des erfindungsgemässen Verfahrens lassen stich demgemäss relativ grosse als auch sehr kleine Formteile gleich vorteilhaft erstellen. Es lassen sich somit in der gleichen Zeiteinheit in einem bestimmten Gewichtsbereich Formteile unterscniedlichster Grössen herstellen. In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des Verfahrens ist es günstig, wenn nach einer vorbestimmten Anzahl von Spritzoperationen die Mischkammer innerhalb der Startzeit des Kunststoffgemisches mittels eines Spülmittels, insbesondere mit Methylenchlorid, durchgespült wird. Des weiteren ist es vorteilhaft, wenn die Kunststoffkomponenten vor Einbringen in die Mischkammer auf ungefähr 14 bis 180 C, vorzugsweise 160 C, gekühlt werden. Dieser Temperaturbereich hat sich hinsichtlich der während des .Iischvorganges in der Mischkammer entstehenden ,Värme als günstig erwiesen. Zweckmässig wird hierbei die Mischkammer derart gekühlt, dass durch die durch den Mischvorgang entstenende dynamische Re ibungs energie und die Lagerreibung das Kunststoffgemisch auf eine Einspritztemperatur von ungefähr 23 bis 240 C erwärmt wird. Bei den vorgenannten Kühl- und Einspritztemperaturen ist es dabei günstig, wenn in Abständen von ca.20 Sekunden jeweils ein Spritzvorgang durchgeführt wird.rutile with the aid of the method according to the invention, accordingly Create relatively large and very small molded parts equally advantageously. Leave it Molded parts can thus be found in a certain weight range in the same unit of time produce different sizes. In a further advantageous embodiment of the method, it is advantageous if after a predetermined number of spray operations the mixing chamber within the start time of the plastic mixture using a detergent, especially with methylene chloride. It is also advantageous if the plastic components are set to about 14 before being introduced into the mixing chamber to 180 C, preferably 160 C, are cooled. This temperature range has become with regard to the heat generated in the mixing chamber during the mixing process proven to be cheap. The mixing chamber is expediently cooled in such a way that due to the dynamic frictional energy generated by the mixing process and the Bearing friction the plastic mixture to an injection temperature of approximately 23 is heated up to 240 C. At the aforementioned cooling and injection temperatures It is beneficial if there is an injection process at intervals of around 20 seconds is carried out.

Die letztere Massnahme verhindert dabei ein Austropfen von Kunststoffmaterial zwischen den Ausstoss- bzw. Spritzintervallen und gewährleistet ausserdem konstante Ausstossmengen.The latter measure prevents dripping of Plastic material between the discharge or injection intervals and also guarantees constant Output quantities.

Das Verfahren lässt sich besonders vorteilhaft mit einer Einrichtung durchführen, die in bekannter Weise eine mit einem Mischrotor ausgestattete Mischkammer aufweist, der eine als Kolbenpumpe ausgebildete, einstellbare Dosierpumpe vor- und eine Auslaufdüse nachgeschaltet ist und die erfindungsgemäss dadurch gekennzeichnet ist, dass mindestens der Mischrotor am Umfang radiale Mischstäbe aufweist und dass diese in dessen Achsrichtung gruppenweise in verschiedenen Ebenen übereinander angeordnet sind und bis in die unmittelbare Nähe der Mischkammerinnenwand reichen. Eine derartige Konstruktion gewährleistet eine gründliche Durchmischung der zugeführten Komponenten, wobei die Ausstattung des Mischrotors speziell mit Mischstäben innerhalb der Mischkammer Strdmungsverhiltnisse des Mischgutes schafft, die einen Aufbau von ausgehärtetem Schaum im Inneren der Mischkammer weitgehend verhindern. Dabei ist es günstig3 wenn der die Mischstäbe tragende Rotationskörper des Mischrotors zusätzlich zu den Mischstäben an der Eintrittsseite der Mischkammer einen sich in einem erweiterten Teil derselben befindenden Zerstäuberflügel aufweist, mit dessen Hilfe sich der Mischprozess weiter intensivieren un-d ein optimales Mischergebmis erzielen lässt.The method can be particularly advantageous with one device carry out, in a known manner, a mixing chamber equipped with a mixing rotor has, which is designed as a piston pump, adjustable metering pump and an outlet nozzle is connected downstream and which is characterized according to the invention is that at least the mixing rotor has radial mixing rods on the circumference and that these are arranged in groups in different levels one above the other in its axial direction and extend into the immediate vicinity of the inner wall of the mixing chamber. Such a one Construction ensures thorough mixing of the supplied components, the equipment of the mixing rotor specifically with mixing rods within the mixing chamber Flow ratios of the mix creates a build-up of hardened As far as possible, prevent foam inside the mixing chamber. It is beneficial3 if the rotating body of the mixing rotor carrying the mixing rods in addition to the mixing rods on the inlet side of the mixing chamber in a widened part of the same Has located atomizer wing, with the help of which the mixing process continues intensify and an optimal mixing result can be achieved.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind dabei die Mischkammer und der Rotationskörper des Mischrotors im Querschnitt kreiszylindrisch ausgebildet und an der Mischkammerinnenwand sind weitere, zwischen die verschiedenen Gruppen von Mischstäben des Mischrotors eingreifendeD feststehende Mischstäbe angeordnet, die ihrerseits bis in die unmittelbare Nähe des Umfanges des Mischrotors reichen. Eine derartige konstruktive Ausbildung des Mischers verhindert auf jeden Fall, dass sich in toten Räumen der Mischkammer Material ablagern und aushärten kann. Günstig ist es in diesem Zusammenhang, wenn der Rotationskörper des Mischrotors auf der Austrittsseite der Mischkammer einen stabförmigen, sich in die Auslaufdüse hineinerstreckenden Dorn.In a preferred embodiment, the mixing chamber and the rotating body of the mixing rotor is circular-cylindrical in cross-section and on the inside wall of the mixing chamber there are more between the different groups fixed mixing rods that are engaged by the mixing rods of the mixing rotor, which, for their part, go up to the immediate vicinity of the perimeter of the Mixing rotor are sufficient. Such a structural design of the mixer prevents everyone In the event that material is deposited and hardened in dead spaces in the mixing chamber can. It is favorable in this context if the rotating body of the mixing rotor on the outlet side of the mixing chamber a rod-shaped, extending into the outlet nozzle thorn extending into it.

aufweist, an dessen Umfang in entsprechenden Achsabständen ebenfalls Mischstäbe angeordnet sind, die sich in radialer Richtung bis in die Nähe der Innenumfangswand der Auslaufdüse erstrecken. Mit der Einrichtung lassen sich besonders vorteilhaft kleine und kleinste Formteile mit Gewichten von 50 g und darunter rationell serienmässig herstellen, wenn sich deren Mischkammer in Auslaufrichtung konisch verjüngt und wenn die übereinander angeordneten Gruppen von Mischstäben des Mischrotors einen Achsabstand haben, der ungefähr der Dicke bzw. dem Durchmesser der Stäbe entspricht. In diesem Falle ist es ausreichend, wenn lediglich der Mischrotor mit Mischstäben ausgestattet ist.has, on its circumference at corresponding center distances as well Mixing rods are arranged, which extend in the radial direction up to the vicinity of the inner circumferential wall the outlet nozzle extend. With the facility can be particularly advantageous Small and very small molded parts with weights of 50 g and below are rationally standard produce when the mixing chamber tapers conically in the outlet direction and when the superposed groups of mixing rods of the mixing rotor one Have center distance that corresponds approximately to the thickness or diameter of the rods. In this case it is sufficient if only the mixing rotor with mixing rods Is provided.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform einer derartigen Mischerkonstruktion sind die Mischstäbe benachbarter Gruppen des Mischrotors auf Lücke versetzt zueinander angeordnet.In a preferred embodiment of such a mixer construction the mixing rods of adjacent groups of the mixing rotor are staggered to one another arranged.

Damit die Betriebstemperatur des Mischers sich derart steuern lässt, dass das austretende Kunststoffgemisch ständig eine Temperatur von ca. 23 bis 240 C hat, ist in weiterer zweckmässiger Ausgestaltung vorgesehen, das Gehäuse des Mischers mit einem Kühlmedium, insbesondere mit gekühltem Wasser, zu kühlen, wobei dasselbe vorteilhaft als vom Kühlmedium durchflossener Kühlmantel ausgebildet und die Temperatur des Kühlmediums veränderbar ist. Damit sich, wie oben erwähnt, nach einer vorbestimmten Anzahl von Spritzoperationen die Mischkammer innerhalb der Startzeit des Kunststoffgemisches durchspülen lässt, um stets optimale Betriebsverhältnisse aufrechtzuerhalten, ist an der Mischkammer in weiterer vorteilhafter Ausgestaltung eine Spülvorrichtung angeschlossen> die eine in den erweitertena den Zerstäuberflügel aufnehmenden Teil der Mischkammer mündende Düse aufweist, hinter der ein sich selbst reinigendes Ventil angeordnet ist. Der Spül- und Reinigungseffekt des unter hohem Druck injizierten Spülmittels ist dadurch besonders gut, dass dasselbe auf den mit hoher Drehzahl rotierenden Zerstäuberflügel geleitet wird, woraus eine starke Beschleunigung und Verwirbelung des Spülmittels und damit eine intensive Reinigung der Mischkammer resultiert. Die Spülvorrichtung ist konstruktiv derart ausgelegt, dass nach Schliessen ihres Ventils mit Sicherheit keine Spuren des Spülmittels mehr in die Mischkammer gelangen können, da sie dort den erzeugten Kunststoffschaum unbrauchbar machen würden. Dieser sichere Verschluss ist dadurch gewährleistet, dass das Ventilglied des in der Düse vorgesehenen, sich selbst reinigenden Ventils mit einem Ventilsitz zusammenwirkt, der durch einen aus elastisch nachgiebigem Material hergestellten Ring gebildet ist. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Einrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens dargestellt. Es zeigen; Fig. 1 eine Draufsicht auf das Mischaggregat der Einrichtung, Fig. 2 einen Längsschnitt durch das Mischaggregat entlang der Linie 2-2 der Fig. 1 um 900 gedreht mit einem ersten Ausführungsbeispiel eines Mischers, Fig. 3 eine Ansicht des Mischaggregates, senkrecht zur Zeichenebene der Fig. 2 gesehen, Fig. 4 eine Draufsicht auf die Dosierpumpe der Einrichtung, Fig. 5 eine teilweise aufgebrochen gezeichnete Vorderansicht einer weiteren Ausführungsform eines Mischaggregates in Kombination mit einer Spülvorrichtung und mit einem zweiten Ausführungsbeispiel eines Mischers, Fig. 6 einen Längsschnitt durch die Spülvorrichtung.So that the operating temperature of the mixer can be controlled in such a way that the emerging plastic mixture is constantly at a temperature of approx. 23 to 240 C, the housing of the mixer is provided in a further expedient embodiment to cool with a cooling medium, in particular with chilled water, the same advantageously designed as a cooling jacket through which the cooling medium flows, and the temperature of the cooling medium is changeable. So that, as mentioned above, after a predetermined Number of injection operations the mixing chamber within the start time of the plastic mixture can be flushed through in order to always maintain optimal operating conditions on the mixing chamber in a further advantageous embodiment one Flushing device connected> the one in the enlargeda the atomizer wing having the receiving part of the mixing chamber opening nozzle, behind which a self cleaning valve is arranged. The rinsing and cleaning effect of the under high Pressure injected detergent is particularly good at having the same on the with high speed rotating atomizer blade is directed, resulting in strong acceleration and swirling of the detergent and thus an intensive cleaning of the mixing chamber results. The flushing device is designed in such a way that after closing of your valve, there will be no more traces of detergent in the mixing chamber can get because they would make the plastic foam produced there unusable. This secure closure is ensured by the fact that the valve member of the in the self-cleaning valve provided for the nozzle interacts with a valve seat, formed by a ring made of elastically flexible material is. In the drawing is an embodiment of the device for implementation of the inventive method shown. Show it; Fig. 1 is a plan view of the mixing unit of the device, FIG. 2 shows a longitudinal section through the mixing unit rotated by 900 along the line 2-2 of FIG. 1 with a first exemplary embodiment a mixer, Fig. 3 is a view of the mixing unit, perpendicular to the plane of the drawing 2, FIG. 4 shows a plan view of the metering pump of the device, Fig. 5 shows a partially broken away front view of a further embodiment a mixing unit in combination with a flushing device and with a second Exemplary embodiment of a mixer, FIG. 6 shows a longitudinal section through the flushing device.

Das Aufnahmegehäuse des in Fig. 1 und 2 dargestellten Mischaggregates ist mit 10 bezeichnet. An seinem gemäss Fig. 2 rechten Ende befindet sich an dessen Unterseite ein als Ganzes mit 12 bezeichneter Mischer, in dem ein Mischrotor 14 drehantreibbar gelagert ist. Dieser wird über eine Kupplung 16 von einer Antriebswelle 18 angetrieben, die ihrerseits mittels eines auf das Aufnahmegehäuse aufgesetzten Antriebs teiles 20 antreibbar ist, der seinerseits beliebig ausgebildet sein kann.The housing of the mixing unit shown in FIGS. 1 and 2 is denoted by 10. At its right end according to FIG. 2 is located at its Underside a mixer designated as a whole as 12, in which a mixing rotor 14 is rotatably mounted. This is via a coupling 16 from a drive shaft 18 driven, which in turn by means of a placed on the receiving housing Drive part 20 is drivable, which in turn can be designed as desired.

Der Mischer enthält einen den Mischrotor 14 aufnehmenden Mischraum 22, dem über zwei von oben schräg einmündende, im Aufnahmegehäuse vorgesehene Zuführkanäle 24, 26 Kunststoffkomponenten in dosierten Mengen zuführbar sind. Diese Zuführkanäle sind jeweils mit Hilfe eines im Aufnahmegehäuse horizontal verschiebbar angeordneten, druckmediumbetätigten, elektrisch gesteuerten Ventilstössels 28 bzw. 29 verschliessbar, indem diese mit einer kegelförmigen Stirnfläche an einen einen Ventilsitz bildenden Dichtring 30 angelegt werden. Die beiden Zuführkanäle sind über jeweils einen Anschlussnippel 32 bzw. 34 an einer als Kolbenpumpe ausgebildeten Dosierpumpe 36 angeschlossen, die in Fig. 4 dargestellt ist. Wie Fig. 1 zeigt, sind die beiden Ventilstössel 28, 29 über ein Joch 38 durch ein Zylinderaggregat 40 gemeinsam gegen die Wirkung von Druckfedern 42 verschiebbar.The mixer contains a mixing space that accommodates the mixing rotor 14 22, which is provided via two feed channels which open obliquely from above and are provided in the receiving housing 24, 26 plastic components can be supplied in metered amounts. These feed channels are each horizontally displaceable with the help of a pressure medium operated, electrically controlled valve stem 28 or 29 lockable, by having a conical face on a valve seat forming Sealing ring 30 are applied. The two feed channels are each via a connection nipple 32 or 34 connected to a metering pump 36 designed as a piston pump, which is shown in FIG. As Fig. 1 shows, the two valve tappets 28, 29 via a yoke 38 by a cylinder unit 40 together against the action of Compression springs 42 displaceable.

Die Dosierpumpe weist zwei Zylinder 449 46 au£, deren Zylinderräume druckseitig Anschlußstellen 48 aufweisen, an denen Verbindungsschläuche angeschlossen sind, die zu den Anschlussnippeln 32 bzw. 34 des Aufnahmegehäuses 10 führen. Die Dosierpumpe ist konstruktiv derart ausgelegt, dass sich der Hub der in den Zylindern geführten Kolben für einen Ausstoss von Komponentenniengen mit einem Gewicht von beispielsweise 5 bis 100 g verändern lässt, wobei das jeweils vorgeschriebene Komponentenverhältnis erhalten bleibt und demgemäss Formkörper mit einem Gewicht von 10 bis 200 g herstellbar sind-.The metering pump has two cylinders 449 46, their cylinder spaces have connection points 48 on the pressure side, at which connection hoses connected which lead to the connection nipples 32 and 34 of the receiving housing 10. the The metering pump is designed in such a way that the stroke of the in the cylinders guided piston for an ejection of component lengths with a weight of for example 5 to 100 g can be changed, with the respectively prescribed component ratio is retained and accordingly moldings with a weight of 10 to 200 g can be produced are-.

Die elektromagnetisch gesteuerten Ventilstössel 28, 29 verhindern hierbei Störungen des Mischvorgangs durch Komponentennachlauf, da das Öffnen und Schliessen der durch die Ventilstössel 28, 29 und die Dichtringe 30 gebildeten Ventile zwangsläufig erfolgt und nicht von einer mehr oder weniger wirksamen und daher störanfälligen Federkraft abhängig ist.The electromagnetically controlled valve tappets 28, 29 prevent here disruptions of the mixing process due to component overrun, since opening and Closing the valves formed by the valve tappets 28, 29 and the sealing rings 30 inevitably takes place and not from a more or less effective and therefore susceptible to failure Spring force is dependent.

Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel weist der im Mischraum 22 des Mischers 12 angeordnete Mischrotor 14 einen im Querschnitt kreiszylindrischen Rotationskörper 62 aufS der, in seiner Achsrichtung gesehen, gruppenweise in verschiedenen Ebenen übereinander am Umfang verteilt vorgesehene, radiale Mischstäbe 64 trägt, die sich bis in die unmittelbare Nähe der zylindrischen Innenwand des Mischraumes 22 erstrecken. Diesen Mischstäben 64 sind an der Mischrauminnenwand weitere, zwischen die verschiedenen Gruppen von Mischstäben des Mischrotors eingreifende, feststehende Mischstäbe 66 zugeordnet, die ihrerseits bis in die unmittelbare Nähe des Umfanges des Rotationskörpers 62 des Mischrotors reichen.In the present exemplary embodiment, the in the mixing chamber 22 of the Mixer 12 arranged mixing rotor 14 in cross section circular cylindrical rotation body 62 on the, in its axial direction seen in groups in different Radial mixing rods 64 distributed one above the other on the circumference, which extends up to the immediate vicinity of the cylindrical inner wall of the mixing chamber 22 extend. These mixing rods 64 are further, between the various groups of mixing rods of the mixing rotor engaging, fixed Mixing rods 66 assigned, which in turn up in the immediate vicinity of the circumference of the rotating body 62 of the mixing rotor reach.

Die Ausbildung und Zuordnung der stationären und der umlaufenden Mischstäbe ist so getroffen, dass sich, wie aus Fig. 2 zu ersehen ist, in der Zeichenebene an allen Stellen ungefähr gleich breite, meanderförmige Zwischenräume ergeben.The training and assignment of the stationary and the rotating mixing rods is made so that, as can be seen from Fig. 2, in the plane of the drawing at all points approximately equally wide, meander-shaped spaces result.

An der Eintrittseite der Zuführkanäle 24, 26 in den Mischraum 22 ist dieser erweitert, und in diesem erweiterten Mischraumteil befindet sich ein als Ganzes mit 68 bezeichneter Zerstäuberflügel, der drehfest auf den Rotationskörper des Mischrotors aufgesetzt ist. An der Austrittsseite der Mischkammer 12 befindet sich eine Auslaufdüse 70, die koaxial zum Mischrotor 14 angeordnet ist.On the inlet side of the feed channels 24, 26 into the mixing space 22 is this expanded, and in this expanded mixing space part there is an as The whole with 68 designated atomizer wing, which rotatably on the rotating body of the mixing rotor is in place. Located on the outlet side of the mixing chamber 12 an outlet nozzle 70, which is arranged coaxially to the mixing rotor 14.

An dessen Rotationskörper 62 ist an dessen dem Zerstäuberflügel gegenüberliegenden Stirnende ein stabförmiger, sich in die Auslaufdüse hineinerstreckender Dorn 72 angeformt, an dessen Umfang ebenfalls entsprechende Mischstäbe 74 vorgesehen sind, die sich in radialer Richtung bis in die Nähe der Innenumfangswand der Auslaufdüse 70 erstrecken. Sämtliche Mischstäbe haben vorzugsweise kreisförmigen Querschnitt. Dadurch werden während der Rotation des Mischrotors vorteilhaft mit 2800 - 3000 U/min erhebliche Scherkräfte frei, die zusammen mit der durch die schnelle Drehung des Mischrotors erzeugten Beschleunigung und der sich nach unten in Auslaufrichtung steigernden Geschwindigkeit des Mischgutes eine vollkommen homogene Durchmischung der Kunststoffkomponenten gewährleistet.On its rotating body 62 is on its opposite to the atomizer wing Front end is a rod-shaped mandrel 72 extending into the outlet nozzle integrally formed, on the circumference of which corresponding mixing rods 74 are also provided, which extends in the radial direction up to the vicinity of the inner circumferential wall of the outlet nozzle 70 extend. All mixing bars are preferably circular in cross-section. This means that during the rotation of the mixer rotor it is advantageous to use 2800 - 3000 RPM releases significant shear forces, along with that caused by the rapid rotation the acceleration generated by the mixing rotor and moving downwards in the discharge direction a completely homogeneous mixing with increasing speed of the mix the plastic components guaranteed.

nntsprechend der Aufgabenstellung der vorliegenden Erfindung muss gewährleistet sein, dass die Kunststoffkomponenten mit einer solchen Temperatur zusammengebracht und in der Mischkammer derart gemischt werden, dass das Kunststoffgemisch beim Austritt aus der Mischkammer eine Temperatur hat, die wesentlich unterhalb der das Aufschäumen des Kunststoffgemisches auslösenden Reaktionswärme liegt. Dies lässt sich nur erreichen, wenn Vorsorge getroffen ist, dass die Austrittstemperatur des Mischgutes entsprechend niedrig ist Aus diesem Grunde ist, was nicht näher dargestellt ist, eine Kühlung der Komponenten bzw. des Mischgutes von ihrem Austritt aus den Pumpenzylindern bis zum Austritt aus der Auslaufdüse 70 der Mischkaemer 12 notwendig. Aus diesem Grunde ist die Einrichtung mit einem einen Verdampfer und einen Kondensator aufweisenden Kühlaggregat ausgestattet, bei dem mit einem geeigneten Kühlmittel, beispielsweise Frigen oder Ammoniak, Wasser gekühlt und dieses in einem separaten Kreislauf sowohl entlang der Verbindungsleitungen der Dosierpumpe zum Mischaggregat als auch in die Mischkammer selbst in einem entsprechenden Kühlmantel geführt wird, das auf einer konstanten Temperatur, beispielsweise 16° C, gehalten wird. Zu diesem Zweck sind die nicht näher gezeigten Verbindungsleitungen von der Dosierpumpe zum Mischaggregat mit einem Doppelmantel versehen, in dem mittels des Kühlaggregates gekühltes Wasser geführt ist, und der Mischer weist in dessen Gehäuse einen den Mischraum 22 umgebenden Ringkanal 76 auf, in dem ebenfalls Kühlwasser zirkuliert. Das beschriebene Mischaggregat ermöglicht es, ohne Unterbrechung sehr lange -Kunststoffkomponenten mischen und das Mischgut schussweise verarbeiten zu können. Damit hierbei eine beliebig grosse Schusszahl erreichbar ist, ist der Mischer, gemäss Fig. 3, mit einem als Ganzes mit 78 bezeichneten Spülmittelventil kombiniert, das eine in wenigen Sekunden durchzuführende Reinigung des Mischraumes und des Mischrotors ermöglicht. Mit seiner Hilfe wird hierbei ein geeignetes Lösungsmittel, vorzugsweise Methylenchlorid, in den Mischraum dosiert eingesprüht, wobei nach Abschluss des Einsprühens die Konstruktion dieses Spülmittelventils sicherstellt, dass auch nicht in geringsten Mengen noch Spülmittel in den Mischraum eindringen und das Kunststoffgemisch unbrauchbar machen kann.In accordance with the objective of the present invention, it must ensure that the plastic components are at such a temperature brought together and mixed in the mixing chamber in such a way that the plastic mixture at the exit from the mixing chamber has a temperature which is substantially below the heat of reaction that triggers the foaming of the plastic mixture. this can only be achieved if precautions have been taken to ensure that the outlet temperature of the mix is correspondingly low. For this reason, what is not shown in detail is a cooling of the components or the mixed material from their exit from the Pump cylinders up to the outlet from the outlet nozzle 70 of the mixing chamber 12 are necessary. For this reason, the device is composed of an evaporator and a condenser equipped with cooling unit, in which with a suitable coolant, For example, Frigen or ammonia, cooled water and this in a separate Circuit both along the connecting lines from the metering pump to the mixing unit as well as into the mixing chamber itself in an appropriate cooling jacket, which is kept at a constant temperature, for example 16 ° C. To this Purpose are the connecting lines from the metering pump to the Mixing unit provided with a double jacket in which by means of the cooling unit Chilled water is performed, and the mixer has a in its housing Mixing space 22 surrounding annular channel 76, in which cooling water also circulates. The mixing unit described enables very long plastic components to be produced without interruption mix and be able to process the mix in batches. So here any large number of shots is achievable, the mixer, according to FIG. 3, with an as Whole with 78 designated detergent valve combined, one in a few seconds allows cleaning of the mixing chamber and the mixing rotor to be carried out. With his Help will a suitable solvent, preferably methylene chloride, sprayed into the mixing room in a metered manner, with the construction after completion of the spraying This detergent valve ensures that not even the smallest amounts Detergent penetrate into the mixing chamber and make the plastic mixture unusable can.

Mit Hilfe der Spülvorrichtung, die, wie aus dem Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 5 zu ersehen ist, radial an das erweiterte, den Zerstäuberflügel 68 aufnehmende Teilstück des Mischraumes 22 angeschlossen ist, gelangt das Lösungsmittel auf den sich mit hoher Umfangsgeschwindigkeit drehenden Zerstäuberflügel. Durch die hierbei erfolgende starke Beschleunigung und radiale Verwirbelung des Lösungsmittels wird eine intensive Reinigung bzw. Durchspülung des Mischraumes erzielt. Zum Zwecke der Zufuhr und des sicheren Verschlusses der Spülvorrichtung weist diese in einem zylindrischen Ansatz 80- eines Gehäuses 82 ein Ventil auf, dessen Ventilsitz durch einen aus federelastischem Material bestehenden säurefesten Ring 84 gebildet ist, der koaxial zu einer eine Düse bildenden Austrittsöffnung 86 angeordnet ist. Diesem Ring ist ein Ventilstössel 88 zugeordnet, an dessen Vorderende ein eine konische Stirnfläche 90 aufweisender zylindrischer Ansatz 92 angeformt ist, wobei sich von der konischen Stirnfläche 90 ein Dorn 94 axial wegerstreckt, der sich durch die Düsenöffnung 86 hindurcherstreckt und dadurch aus dem zylindrischen Ansatz 80 des Gehäuses 82 ständig herausragt. Mit diesem zylindrischen Ansatz 80 ist die Spülvorrichtung in einer entsprechenden Fassung 96 des Mischaggregates verschwenkbar und mittels einer Feststellschraube 98 feststellbar gehalten. Nach Lösen der Feststellschraube und durch Hin- und Her-Verschwenken lässt sich die Spülvorrichtung leicht vom Mischaggregat abnehmen. Der Ventilstössel 88 des Ventils der Spülvorrichtung ist in einem im Gehäuse 82 axial verschiebbar geführten Führungszylinder 100 gegen die Wirkung einer Druckfeder 102 gleichfalls axial verschiebbar gelagert, wobei ein den Ventilstössel quer durchdringender Anschlagstift 104, der in einem Längsschlitz 106 des Führungszylinders angeordnet ist, den Verstellweg des Ventilstössels im letzteren begrenzt. Der Führungszylinder weist eine Umfangsnut auf, die zusammen mit der den Führungszylinder aufnehmenden Führungsbohrung des Gehäuses 82 einen Ringkanal 108 definiert, der über einen Anschlussnippel 110 mit einem Spülmittelyorratsbehälter in Verbindung steht, in dem das Spülmittel unter konstantem Druck steht. Der Führungszylinder 100 ist mit Hilfe eines Druckluftzylinders 112 axial verschiebbar, wobei im vorliegenden Falle der letztere ungefähr senkrecht zum Führungszylinder angeordnet ist und dessen Kolbenstange 114 über ein zur Kraftumlenkung dienendes Druckübertragungsstück 116 mit dem Führungszylinder zusammenwirkt. Der Druckluftzylinder wird elektrisch gesteuert. Durch die Kombination des aus hartem Material, insbesondere Stahl, bestehenden zylindrischen Ansatzes 92 mit einem aus federnd elastischem Material, beispielsweise säurefestem Kunststoff, bestehenden VentilsitYst ein absolut dichter Verschluss des Ventiles gewährleistet, wobei der Dorn 94 sicherstellt, dass gegebenenfalls sich vor der Düsenöffnung 86 aufbauende und aushärtende Kunststoffrückstände beseitigt werden und dadurch ein evtl. Verschluss der Spüldüse mit Sicherheit verhindert wird. Die Spüldüse ist damit selbstreinigend ausgebildet.With the help of the flushing device, which, as from the embodiment 5 can be seen, radially on the enlarged, the atomizer wing 68 receiving portion of the mixing chamber 22 is connected, the solvent arrives onto the atomizer blade rotating at high peripheral speed. By the resulting strong acceleration and radial turbulence of the solvent an intensive cleaning or flushing of the mixing chamber is achieved. For the purpose the supply and the secure closure of the rinsing device has this in one cylindrical extension 80- a housing 82 on a valve, the valve seat through an acid-resistant ring 84 made of resilient material is formed, which is arranged coaxially to an outlet opening 86 which forms a nozzle. This one Ring is assigned a valve stem 88, at the front end of which a conical End face 90 having cylindrical extension 92 is formed, wherein from the conical end face 90 a mandrel 94 extends axially away, which extends through the Nozzle opening 86 extends therethrough and thereby out of the cylindrical extension 80 of the Housing 82 protrudes constantly. With this cylindrical extension 80 is the flushing device pivotable in a corresponding version 96 of the mixing unit and by means of a locking screw 98 held lockable. After loosening the locking screw and by pivoting back and forth, the flushing device can easily be removed from the mixing unit decrease. The valve stem 88 of the valve of the flushing device is in a housing 82 axially displaceably guided guide cylinder 100 against the action of a compression spring 102 also mounted axially displaceably, with a transversely penetrating the valve stem Stop pin 104, that in a longitudinal slot 106 of the guide cylinder is arranged, the adjustment path of the valve stem in the latter is limited. The guide cylinder has a circumferential groove, which together with the receiving the guide cylinder Guide bore of the housing 82 defines an annular channel 108, which via a connection nipple 110 is connected to a detergent supply container in which the detergent is under constant pressure. The guide cylinder 100 is by means of an air cylinder 112 axially displaceable, the latter being approximately perpendicular in the present case is arranged to the guide cylinder and its piston rod 114 via a force deflection serving pressure transmission piece 116 cooperates with the guide cylinder. Of the Air cylinder is controlled electrically. By combining the hard Material, in particular steel, existing cylindrical extension 92 with a resilient elastic material, such as acid-resistant plastic, existing VentilsitYst ensures an absolutely tight seal of the valve, whereby the Mandrel 94 ensures that any build-up in front of the nozzle opening 86 and hardening plastic residues are removed and thus a possible closure the flushing nozzle is definitely prevented. The rinsing nozzle is therefore self-cleaning educated.

Fig. 5 zeigt ein weiteres Ausführumgsbeispiel eines am Mischaggregat anbringbaren Mischers 118, der besonders geeignet ist, kleine Mengen und Kleinstmengen von Reaktionskunststoff unter exakter Einhaltung und Reproduzierbarkeit des Komponentenverhältnisses herzustellen. Bei dieser Konstruktion verjüngt sich der mit 120 bezeichnete Mischraum in Auslaufrichtung konisch, und die sich in mehreren Etagen übereinander befindenden, im Querschnitt vorzugsweise quadratischen Mischstäbe 122 sind in ihrer Länge der Konizität des Mischraumes derart angepasst, dass sie stets im wesentlichen den gleichen Abstand von der Umfangswand des Mischraumes haben0 Der Rotationskörper 124 bildet an seinem unteren Ende einen zyllndris¢hen7 seinem freien Ende zu sich verjüngenden Dorn 126, der sich in die mit 128 bezeichnete Auslaufdüse hineinerstreckt. Der Durchmesser dieses Dornes ist geringftigig kleiner als der Durchmesser der Düsenbohrung der Auslaufdüse, wodurch mit Sicherheit verhindert wird, dass Mischgut zwischen den einzelnen Schussintervallen nachtropfen kann. Der sich nach unten konisch verjüngende Mischraum 120 ist durch einen entsprechenden dünnwandigen Formkörper 130 gebildet, der seinerseits in ein Aufnahmegehäuse 132 eingesetzt ist, wobei in dem Zwischenraum zwischen dem Formkörper 130 und dem Aufmahmegehäuse 132 Kühlwasser zirkuliert.5 shows a further exemplary embodiment on the mixing unit attachable mixer 118, which is particularly suitable for small quantities and very small quantities of reaction plastic with exact compliance and reproducibility of the component ratio to manufacture. In this construction, the mixing space designated by 120 tapers conical in the direction of discharge, and those located on top of each other in several floors, Mixing rods 122, which are preferably square in cross section, are of the length in their length The conicity of the mixing space is adapted in such a way that it is always essentially the same Distance from the circumferential wall of the mixing chamber 0 The body of revolution 124 forms at its lower end a zyllndris ¢ hen7 his free end to tapering mandrel 126, which extends into the outlet nozzle designated 128. The diameter of this mandrel is slightly smaller than the diameter of the nozzle bore the outlet nozzle, which definitely prevents mix from getting between can drip after the individual shot intervals. The one that tapers conically towards the bottom Mixing space 120 is formed by a corresponding thin-walled molded body 130, which in turn is inserted into a receiving housing 132, in the intermediate space Cooling water circulates between the molded body 130 and the receiving housing 132.

Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Mischstäbe 122 gruppenweise, beispielsweise in sechs Etagen, übereinander angeordnet, wobei die Mischstäbe der obersten Gruppe den Zerstäuberflügel bilden.In this embodiment, the mixing rods 122 are in groups, for example in six floors, arranged one above the other, the mixing rods of the top group form the atomizer wing.

Claims

1 ¢ Process for the production of reaction foam plastics Molded parts in the low-pressure reaction foaming process in the case of the monomeric starting materials Existing E (plastic components supplied in metered amounts to a mixing chamber and after intensive mixing the plastic component mix in appropriate Molding tools are injected in that the plastic components are not shown brought together with such a temperature and so mixed in the mixing chamber that the plastic mixture has a temperature when it emerges from the mixing chamber has, which is substantially below that which triggers the foaming of the plastic mixture Heat of reaction lies.

2. The method according to claim 1, characterized in that according to a predetermined number of spray operations the mixing chamber within the start time the plastic mixture using a detergent, in particular methylene chloride, is flushed through.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the plastic components to a temperature before they are introduced into the mixing chamber from 14 to 180 ° C, preferably 160 ° C, are cooled.

4. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that that the mixing chamber is cooled in such a way that by the mixing process resulting dynamic frictional energy and the bearing friction the plastic component mixture is heated to an injection temperature of approximately 23 to 240 ° C.

5. The method according to any one of the preceding claims, characterized in, that an injection operation is carried out at intervals of approx. 20 seconds will.

6. The method according to any one of the preceding claims, characterized in, that the amount of plastic components supplied is such that the plastic molded body weighs less than 50 g.

7. The method according to any one of the preceding claims, characterized in, that the mixing chamber is supplied with an amount of plastic that is greater than its Capacity.

8. Device for carrying out the method according to one of the preceding Claims, with a mixing rotor, which is designed as a piston pump, adjustable Dosing pump is connected upstream and a discharge nozzle is connected downstream, characterized in that that at least the mixing rotor (14, 124) has radial mixing rods (64, 122) on the circumference has which, seen in the axial direction of the mixer rotor, in groups in different Levels are arranged one above the other and in the immediate vicinity of the inner wall of the mixing chamber (22, 120) are sufficient.

9. Device according to claim 8, characterized in that in addition to the mixing rods (64) of the mixing rotor (14) on the inlet side of the mixing chamber an atomizer blade located in an enlarged part of the mixing chamber on the mixing rotor (68) is arranged.

10. Device according to claim 9, characterized in that the Mixing chamber (22) and the rotating body (62) of the mixing rotor with a circular cylindrical cross-section are formed and that on the mixing chamber inner wall further, between the different Fixed mixing rods engaging groups of mixing rods (64) of the mixing rotor (14) (66) are arranged up to in the immediate vicinity of the circumference of the body of revolution (62) of the mixing rotor (14) are enough.

11. Device according to claim 10, characterized in that the Rotary body (62) of the mixing rotor (14) on the outlet side of the mixing chamber (22) a rod-shaped mandrel (72) extending into the outlet nozzle (70) has, on the circumference of which mixing rods (74) are provided at corresponding axial spacings are, which extend in the radial direction up to the vicinity of the inner peripheral wall of the Aus extend onto nozzle (70).

12. Device according to one of the preceding claims 8 to 11, characterized in that the mixing chamber (120) is conical in the outlet direction tapered and that the superposed groups of mixing rods (122) of the Mixing rotor (124) have a center distance that is approximately their thickness or

corresponds to its diameter.

13. Device according to claim 12, characterized in that the Mixing bars (122) of adjacent groups are arranged offset to one another with a gap.

14. Device according to one of the preceding claims 8 to 12, characterized in that the housing of the mixer (14, 118) from a cooling medium, especially water.

15. Device according to claim 14, characterized in that the The temperature of the cooling medium can be changed.

16. Device according to one of the preceding claims 8 to 15, characterized in that the mixing rods (64, 122) of at least the mixing rotor (14, 124) are polygonal in cross section, in particular square.

17. Device according to one of the preceding claims 8 to 16, characterized in that a rinsing device (78) on the mixing chamber (22, 120) is connected to flush the same.

18. Device according to claim 17, characterized in that the Flushing device (78) one in the enlarged, the atomizer wing (68) receiving Part of the mixing chamber (22, 120) opening nozzle (86), behind which a self-cleaning valve (84, 90, 92) is arranged.

19. Device according to one of the preceding claims 8 to 18, characterized in that the adjustable metering pump (36) has an automatic selection system (56 to 60), with the help of which the pump stroke for the purpose of changing the Component dosing can be changed automatically.

20. Device according to claim 19, characterized in that the Automatic dialing a plurality of arranged on a common carrier (54), adjustable and lockable, each with a limit switch (56) of a reversing contactor combination (60) having cooperating cam disks (58).

21. Device according to claim 20, characterized in that in the feed channels (24) leading from the metering pump (36) to the mixing rotor (14, 124) 26) electromagnetically actuated control valves (28, 30, 29, 30) are interposed are.

22, device according to one of the preceding claims 18 to 21, characterized in that the valve member (92) is provided behind the nozzle (86), self-cleaning valve with one through one made of resilient material existing ring formed valve seat (84) cooperates.

23. Device according to claim 22, characterized in that on The front end of the valve member (92) has a spike-like valve seat (84) also in the open position of the valve with radial play penetrating extension piece (94) is formed.

L e r s e i t e