DE2645937B2

DE2645937B2 - Hochdruck-Injektionsmischkopf für Mehrkomponentenkunststoffe, insbesondere Polyurethan

Info

Publication number: DE2645937B2
Application number: DE2645937A
Authority: DE
Inventors: Fritz W. 8021 Strasslach Schneider
Original assignee: Elastogran Machinenbau GmbH and Co
Current assignee: Elastogran Machinenbau GmbH and Co
Priority date: 1976-10-12
Filing date: 1976-10-12
Publication date: 1980-10-02
Also published as: US4175874A; DE2645937A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Hochdruck-Injektions-Mischvorriehtung für Mehrkomponenten-Kunststoffe, insbesondere homogenes oder zellförmiges Polyurethan, mit einer Mischvorrichtung, in deren zylindrischen Mischkammer ein entsprechender Kolben zur Steue rung der Komponentenströme hin- und herbewegbar ist und einem mit Ausstoßkolben versehenen Transferzylinder größeren Durchmessers, in dem der Mischkammer-Austritt sowie eine zusätzliche Öffnung münden, wobei die Achsen des Kolbens der Mischvorrichtung und der zusätzlichen öffnung senkrecht zur Achse des Transferzylinders verlaufen und in einer Ebene liegen, die senkrecht zur Achse des Transferzylinders verläuft.

Bei einer bekannten Hochdruck-Injektions-Mischvorrichtung der vorstehend genannten Art ist lediglich eine Mischvorrichtung vorgesehen, der die Komponenten ungemischt zugeführt werden. Dieser gegenüberliegend kann eine Querbohrung vorgesehen sein, durch die Zuschlagstoffe in den Transferzylinder eingeführt werden können (DE-OS 25 13 492).

Weiterhin ist eine Hochdruck-Injektions-Mischvorrichtung bekannt, die eine einzige Mischkammer aufweist und bei der der Kolben verschiedene Funktionen erfüllt. Der Kolben öffnet und verschließt die Eintrittsöffnungen für die Komponenten in die zylindrische Mischkammer. Der Kolben reinigt am Ende eines Mischvorganges die zylindrische Mischkammer durch Ausschieben von Mischungsresten. Der Kolben ist weiterhin mit Rücklaufnuten versehen, die in Verbindung mit entsprechenden Vorlauf· und Rücklaufbohrungen in Schließ- oder Nichtmischstellung dafür sorgen, daß die Komponenten fortlaufend in einen Rücklauf zurück zu den Vorratsbehältern gefördert werden, um eine nachteilige Entmischung und dergl, zu verhindern (DE-PS 20 07 935),

Die Vermischung in der zylindrischen Mischkammer wird wesentlich durch die hohe Energie der aufeinandertreffenden Flüssigkeitsstrahlen beeinflußt Die Mi schung ist um so besser, d. h. die Energieausnutzung ist um so günstiger, je näher die Eintrittsöffnungen für die Komponenten beieinander liegen. Wenn diese Forderung berücksichtigt wird, so ist die Strömung in der Mischkammer verhältnismäßig unruhig und es tritt keine Beruhigung bis zum Austritt aus der Mischkammer ein. Aus diesem Grunde werden zum Füllen von Formen, um einen unruhigen, spritzenden Strahl zu verhindern, d.h. diesen zu beruhigen, komplizierte Fwrmangüsse verwendet, um den Austrittsstrahl weich in die Form überzuleiten. Diese Formangüsse oder Vorsatzelemente werden aber nicht wie die Mischkammer durch den Kolben gereinigt, so daß sie ausgetauscht oder gesondert durch Lösungsmittel oder dergl.

gereinigt werden müssen. Hierdurch wird der Vorteil der Selbstreinigung der Mischkammer durch den Kolben zumindest zum Teil wieder zunichtegemacht

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Hochdruck-Injektionsmischvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die insbesondere hinsichtlich der Reinigung die genannten Vorteile aufweist, aber dennoch beim Füllet; in eine Form durch einfache öffnungen einen weichen Strahl aufweist, so daß ein Spritzen vermieden wird.

jo Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß mindestens zwei Mischvorrichtungen vorgesehen sind, deren Achsen symmetrisch zur Achse des Transferzylinders angeordnet sind.

Erfindungsgemäß sind also mindestens zwei der

bekannten Mischvorrichtungen an einem Transmitterzylinder mit größerem Durchmesser angeordnet

Hierdurch können die Mischvorrichtungen so ausgelegt werden, daß die Forderungen für eine gute und innige Mischung berücksichtigt werden, d. h. die

«ο Eintrittsöffnungen können dicht beieinander liegen, so daß die Komponenten mit hoher Energie aufeinandertreffen. Die in diesen Mischkammern gemischten Komponenten treten dann in den Transferzylinder ein, der wiederum nach den Anforderungen für einen

■*"> beruhigten Austrittsstrahl konstruiert ist Durch die Hochdruck-Injektionsmischvorrichtung nach der Erfindung lassen sich verhältnismäßig große Mengen in entsprechend kleinen Zeiteinheiten verarbeiten. In vorteilhafter Weise kann die Vorrichtung nach der Erfindung derart ausgebildet sein, daß in dem Gehäuse des Transferzylinders eine Querbohrung für Zuschlagstoffe vorgesehen ist, die in Mischstellung in den Transferzylinder mündet. Durch diese Querbohrung können die unterschiedlichsten Zuschlag- oder Füllstof-

w fe zugeführt werden. Hierbei kann es sich um Gase, insbesondere um Luft zur Beeinflussung der Zellenstruktur des erzeugten Endproduktes handeln. Auch können flüssige und feste Füllstoffe, beispielsweise Faserstoffe, wie Glasfasern, feine Granulate, z. B.

fco Talkum und Bariumsulfat, zugegeben werden, um den Anteil der verhältnismäßig teuren Kunststoffe herabzusetzen.

In vorteilhafter Weise ist es möglich, diese Vorrichtung mit Querbohrung für Füll- oder Zuschlagstoffe

^fcl> derart auszubilden, daß die Querbohrung von der Austrittsöffnung des Transferzylinders weiter entfernt liegt als die Einmündungen der Mischkammern der Mischvorrichtungen. In diesem Fall ist ein Eintritt der

Foil- oder Zuschlagstoffe durch die Querbohrung erst möglich, wenn bereits ein Strom in den Transferzylinder stattfindet. Die Querbohrung wird beim öffnen entsprechend später freigegeben und beim Schließen entsprechend früher verschlossen. Diese Art der Anordnung der Querbohrung sorgt für eine innige Vermischung der Zuschlagstoffe mit den bereits gemischten Komponenten.

Die Erfindung wird im folgenden unter Hinweis auf die Zeichnung anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert

Die Figur zeigt eine Ausführungsform einer Hochdruck-Injektionsmischvorrichtung mit zwei Mischvorrichtungen an einem Transferzylinder im Längsschnitt

Das Gehäuse 7 bildet einen Transferzylinder 8, in dem ein Ausstoßkolben 3 hin- und herbewegbar ist In der Zeichnung ist der Ausstoßkolben 3 in Ruhe- oder Schließstellung gezeigt Eine entsprechende hydraulische Kolben- und Zylindereinheit 1, 2 dient der Bewegung des Ausstoßkolbens 3.

In dem Gehäuse 7 des Transfcrzylinders 8 ist eine Querbohrung 5 vorgesehen, durch die Zusch'iig- oder Füllstoffe zugeführt werden können. In der dargestellten Schließstellung ist diese Querbohrung 5 durch den Ausstoßkolben 3 verdeckt

Einander gegenüberliegend, d.h. mit fluchtenden Achsen, sind zwei Mischvorrichtungen 9 und 10 an dem Gehäuse 7 angebracht Da die beiden Mischvorrichtungen 9 und 10 einander identisch sind, ist nur die Mischvorrichtung 10 im Schnitt gezeichnet

In der Mischkammer dieser Mischvorrichtung ist ein Kolben 12 durch eine hydraulische Kolben- und Zylindereinheit 11 hin- und herbewegbar. Dargestellt ist der Kolben 12 in Schließ- oder Rücklaufstellung.

In das Gehäuse der Mischvorrichtung 10 führen zwei Vorlaufbohrungen 13 und 14 zur Zuführung von zwei Komponenten A und B. Aus diesem Gehäuse führen zwei entsprechende Rücklaufbohrungen 15 und 16. In der gezeigten Stellung des Kolbens 12 sind jeweils die Vorlaufbohnwg 13 mit der Rücklaufbohrung 16 und die Vorlaufbohrung 14 mit der Rücklaufbohrung 15 über Längsnuten 17 bzw. 18 in dem Kolben 12 verbunden.

In der gezeigten Stellung strömen die zu den Mischvorrichtungen 9 und 10 durch Pumpen von Vorratstanks geförderten Komponenten durch die Rücklaufnuten zurück zu den Vorratstanks,

Wenn nun eine Mischung erfolgen soll, werden die hydraulischen Kolben- und Zylindereinheiten 1, 2 bzw. 11 entsprechend betätigt Der Kolben 12 der Mischvorrichtung 10, der entsprechende Kolben der Mischvorrichtung 9 und der Ausstoßkolben 3 des Transferzylinders werden in die Betriebs- oder Mischstellung bewegt

ίο die in der Zeichnung nicht dargestellt ist

Die durch die Eintrittsbohrungen 13 und 14 unter hohem Druck eintretenden Komponenten vermischen sich in der zylindrischen Mischkammer der entsprechenden Mischvorrichtung 9 oder 10 innig. Die in den Misch vorrichtungen 9 und 10 entstandenen Gemische treten in den Transferzylinder 8 ein, in dem eine entsprechende Beruhigung, bedingt durch die Abmessungsverhältnisse, stattfindet Aus dem Transferzylinder tritt das Gemisch mit dem erwünschten ruhigen Strahl in eine Form ein.

Wenn es erwünscht ist, kann durch die OuerbohrungS ein Zuschlagstoff oder ein Füllstoff zugeführt werden. Wenn sich der Ausstoßkolben 3 in die Misch- oder Betriebsstellung bewegt gibt er zuerst den Eintritt der gemischten Komponenten aus den Mischvorrichtungen 9 und 10 frei und unmittelbar danach wird die Querbohrung 5 beigegeben, um die gewünschten Stoffe zuzuführen. Diese Art der geometrischen Zuordnung sorgt für eine gute Vermischung. Beim Schließen wird die Querbohrung 5 entsprechend zuerst verschlossen.

Wenn ein Mischvorgang, d. h. ein Schuß, beendet ist, werden die hydraulischen Kolben und Zylindereinheiten entsprechend erregt so daß der Kolben 12 seine gezeichnete Rücklaufstellung einnimmt und dabei die letzten Mischungsreste in den Transferzylinder einschiebt. Der Ausstoßkolben 3 wird daraufhin ebenfalls in die gezeichnete Stellung bewegt wobei er die Eintrittsöffnungen in den Transferzylinder /erschließt und die letzten Mischungsreste in die Form drückt.

Die dargestellte und beschriebene Vorrichtung kann auch mit mehr als zwei Mischvorrichtungen ausgerüstet sein, die dann entsprechend symmetrisch angeordnet sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche;

1. HochdrucMnjektions-Mischvorrichtung für Mehrkomponenten-Kunststoffe, insbesondere homogenes oder zellförmiges Polyurethan, mit einer Mischvorrichtung, in deren zylindrischen Mischkammer ein entsprechender Kolben zur Steuerung der Komponentenströme hin- und herbewegbar ist und einem mit Ausstoßkolben versehenen Transferzylinder größeren Durchmessers, in dem der Mischkammer-Austritt sowie eine zusätzliche öffnung münden, wobei die Achsen des Kolbens der Mischvorrichtung und der zusätzlichen öffnung senkrecht zur Achse des Transferzylinders verlaufen und in einer Ebene liegen, die senkrecht zur Achse des Transferzylinders verläuft, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Mischvorrichtungen (9, 10) vorgesehen sind, deren Achsen symmetrisch zur Achse des Transferzylinders angeordnet tir.d.

2. Hochdruck-Injektionsmischvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Gehäuse (7) des Transferzylinders (8) eine Querbohrung (5) für Zuschlagstoffe vorgesehen ist, die in Mischstellung in den Transferzylinder mündet

3. Hochdruck-Injektionsmischvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Querbohrung (5) von der Austrittsöffnung des Transferzylinders (8) weiter entfernt liegt als die Einmündungen der Mischkammern der Mischvorrichtungen (9 und 10).