DE3011132A1 - Mischkopf zum vermischen und austragen von wenigstens zwei fliessfaehigen materialkomponenten - Google Patents

Description

• Mischkopf zum Vermischen und Austragen von wenigstens zwei fließf ähigen Materialkomponenten, nach Patent . . (Patentanmeldung P 28 47 504. 9-16).
• Beschreibung: Die Erfindung betrifft einen Mischkopf zum Vermischen und Austragen von wenigstens zwei fließenden Materialkomponenten, insbesondere zur Herstellung von Formlingen aus Polyurethan, mit einer länglichen, insbesondere zylindrischen Mischkammer, einem in dieser axial verschiebbaren Reinigungsstößel und einem ausgangsseitig in der Mischkammer angeordneten Drehschieber mit in die Längsachse der Mischkammer drehbarer Durchtrittsbohrung, die in Durchflußstellung (Mischstellung) unter einem Winkel zur Längsachse der Mischkammer gerichtet ist, nach Patent..
• ( Patentanmeldung P 28 47 504. 9-16).
• Bei dem Mischkopf gemäß Hauptpatent ist austrittsseitig, also üblicherweise im unteren Bereich, ein Drehschieber mit einer quer zur Längsachse der Mischkammer gerichteten Drehachse angeordnet. In dem Drehschieber ist ein Durchgang für die miteinander vermischten Komponenten gebildet, der in Strömungs- bzw. Austrittsrichtung einen zunehmenden Querschnitt aufweist. Das innenliegende Eintrittsende dieses Durchgangs hat dabei etwa den Querschnitt der Mischkammer, so daß bei achsgleicher Ausrichtung des Durchgangs mit der Mischkammer der Reinigungsstößel durch den Drehschieber hindurchbew egba r ist Der größere Querschnitt des Durchgangs am Austritt sende desselben hat die Wirkung, daß in der Strömungs- bzw. Mischstellung der Strömungsquerschnitt im Bereich des Eintrittsendes kleiner ist als der Strömungsquerschnitt am Austrittsende des Durchgangs. Diese Querschnittsverhältnisse ergeben sich bei versetzter Stellung des Durchgangs in bezug auf die Mischkammer, also bei Anordnung der Längsachse des Durchgangs unter einem Winkel zur Längsachse der Mischkammer.
• Die unterschiedlichen Que rschnittsabme 5 sungen an der Eintritts -seite des Drehschiebers und der Austrittsseite desselben in Verbindung mit einer Querschnittsverminderung bewirken eine bessere Durchmischung der Komponenten. Da jedoch beim Hauptpatent der Durchgang im Drehschieber austrittsseitig größer ist als der Querschnitt der Mischkammer, ergeben sich hier Eckbereiche, in denen sich nicht ausgetragenes Material saminelt und schnell aushärtet.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Mischkopf gemäß IIauptpatent dahingehend weiterzuentwickeln und zu verbessern, daß bei Verwendung eines Drehschiebers als Absperr- und Drosselorgan in der Mischkammer die Nachteile des Gegenstands des Hauptpatents, nämlich die Bildung von Materialrückstand, vermieden werden.
• Zur Lösung dieser Aufgabe ist der erfindungsgemäße Mischkopf dadurch gekennzeichnet, daß der Drehschieber im austrittsseitigen Bereich (Austrittsende) der im Querschnitt den Abmessungen der Mischkammer entsprechenden Durchtrittsbohrung mit einer den Durchflußquerschnitt in der Durchflußstellung (Mischstellung) erweiternden Ausnehmung versehen ist, die in Reinigungsstellung durch ein ortsfestes Füllstück zur Ergänzung der Durchtrittsbohrung auf die Abmessungen der Mischkammer geschlossen ist.
• .Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß in der Reinigungsstellung, wenn der Reinigungsstößel in Axialrichtung durch die Mischkammer hindurchbewegt wird, über die gesamte Länge desselben, also auch im Bereich des Drehschiebers, ein durch den Reinigungsstößel vollständig ausgefüllter freier Querschnitt vorhanden sein muß. Aus diesem Grunde ist der Drehschieber im Bereich des Austrittsendes der Durchtrittsbohrung mit einer den Strömungsquerschnitt hier erweiternden Ausnehmung versehen, die bei bzw. durch die Drehung des Drehschiebers in die Reinigungsstellung vollständig durch ein in den Mischkopf eingebautes Füllstück abgedeckt wird. Der Strömungseffekt durch unterschiedliche Strömungsquerschnitte im Bereich es Drehschiebers bleibt erhalten.
• Die Ausnehmung ist erfindungsgemäß als eine Vertiefung in Ge- stalt einer Nut ausgebildet, die sich über einen Teilumfang des Drehschiebers erstreckt. In diese Vertiefung bzw. Nut ragt das im Gehäuse des Mischkopfes fixierte Füllstück dichtend hinein. Das Füllstück bildet dadurch ein Dichtungselement innerhalb der Nut gegen Austritt von Material.
• Weitere Merkmale der Erfindung betreffen die Gestaltung und Anordnung des Drehschiebers sowie des FÜllstücks.
• Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 den unteren, austrittsseitigen Teil eines Mischkopfes im (Vertikal-)Schnitt in Mischstellung, Fig. 2 eine Darstellung entsprechend Fig. 1 bei veränderter Relativstellung (Reinigungsstellung des Drehschiebers), Fig. 3 einen Querschnitt III-III durch den Mischkopf in der Stellung gemäß Fig. 2, Fig. 4 einen Drehschieber als Einzelheit im Grundriß, Fig. 5 eine Ansicht des Drehschiebers gemäß Fig. 4, Fig. 6 drei verschiedene Ansichten eines Füllstücks als Einzelheit.
• Der vorliegende Mischkopf 10 kann im Gesamtaufbau dem Mischkopf gemäß Hauptpatent entsprechen. In einem Gehäuse 11 erstreckt sich eine vorzugsweise als zylindrische Bohrung ausgebildete Mischkammer 12. Diese ist zu ihrer Austrittsseite 13 hin (nach unten) offen. Hier kann an den Mischkopf 10 eine Gießform od. dgl. zur Aufnahme der miteinander vermischten Komponenten anschließen.
• Innerhalb des Mischkopfes 10 ist ein Reinigungsstößel 14 axialverschiebbar. Dieser ist in Fig. 1 in Ausgangs- bzw. Mischstellung gezeigt. Zum Austragen des Materials aus der Mischkammer 12 nach Beendigung eines Mischtaktes wird der Reinigungsstößel 14 bis zur Austrittsseite 13 der Mischkammer 12 bewegt.
• Der Mischkammer 12 werden fließfähige Mate rialkomponenten Über Düsen 15 und 16 oder andere Eintrittsöffnungen zugeführt.
• Die Gestaltung derselben kann beispielsweise der DE-OS 27 41 554 entsprechen.
• Im Gehäuse 11. ist ein Drehschieber 17 mit einer Drehachse 18 quer zur Taängsachse 19 der Mischkammer 12 gelagert. Der zylindrische Drehschieber 17 ist mit einer quer hindurchgeführten Durchtrittsbohrung 20 versehen, die hier zylindrisch ausgebildet ist und im Überwiegenden Bereich dem Querschnitt der Mischkammer 12 entspricht. In der Reinigungsstellung (Fig. 2) kann dadurch der Réinigungsstößel 14 durch den Drehschieber 17 hindurchtreten, und zwar unter Ausfüllung des Querschnitts der Durchtrittsbohrung 20.
• Zur Schaffung unterschiedlicher Strömungsquerschnitte ist im Bereich eines Austrittsendes 21 der Durchtrittsbohrung 20 (einseitig) eine Ausnehmung gebildet, die in diesem Bereich bei entsprechender Relativstellung des Drehschiebers 17 eine Querschnittsvergrößerung bewirkt. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Drehschieber 17 mit einer Vertiefung in Gestalt einer Nut 22 versehen» die sich von der Innenseite der Durchtrittsbohrung 20 aus entlang des Umfangs des Drehschiebers 17 erstreckt. Da diese Nut 22 zur Durchtrittsbohrung 20 hin im Bereich des Austrittsendes 21 offen ist, entsteht hier in der Mischstellung (Fig. 1) eine Querschnittsvergrößerung.
• Zur Ausnutzung der vorteilhaften Wirkung unterschiedlicher Strömungsquerschnitte ist der Drehschieber 17 in der Mischstellung (Fig. 1) mit schräggerichteter Längsachse der Durchtrittsbohrung 20 gestellt. Es ergibt sich dadurch ein verhEltnismäßig-kleiner Strömungsquerschnitt im Bereich eines Eintrittsendes -23 der Durchtrittsbohrung 20. Der Strömungsquerschnitt des Austrittsendes 21 ist um die Querschnittsabmessung der Nut 22 größer, die durch die Relativstellung des Drehschiebers 17 zur Wirkung kommt.
• Um zu gewährleisten, daß in der Reinigungsstellung (Fig. 2) durch die Nut 22 keine Kanten, Kavernen etc. entstehen, ist diese Vertiefung in der genannten Stellung durch ein Füllstück 24 vollständig ausgefüllt.
• Das Füllstück 24 ist bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel als flaches, plattenförmiges Element ausgebildet und ortsfest in einer schlitzförmigen Ausnehmung 25 des Gehäuses 11 ange- ordnet. Das Füllstück 24 tritt mit einem Dichtungsbereich 26 passend in die Nut 22 ein, jedoch derart, daß Relativbewegungen des Drehschiebers 17 gegenüber dem Füllstück 24 möglich sind. Dieses ist aber zur Abdichtung mit einer zylindrischen bzw. kreisbogenförmigen Dichtfläche 27 bis an eine ebenfalls zylindrische Grundfläche 28 der im Querschnitt rechteckigen oder quadratischen Nut 22 herangeführt.
• Eine die Mischkammer 12 in diesem Bereich begrenzende Stirnfläche 29 des Füllstücks 24 ist bogenförmig gewölbt entsprechend der Gestaltung der Mischkammer-Wandung. Die genannte Stirnfläche 29 schließt bündig mit der Mischkammer-Wandung ab.
• In der Mischstellung (Fig. 1) bildet das Füllstück 24 im Bereich der Nut 22 ein Dichtungselement, welches den Durchtritt von Material nach außen hin verhindert. Die Nut 22 ist jedoch so bemessen, daß die vorstehende Dichtung überwindendes Material aus dem freien Bereich der Nut 22 heraus in einen Sammelraum 30 einzutreten vermag, der im Gehäuse 11 im Anschluß an die Nut 22 gebildet ist. Im vorliegenden Fall ist der Sammelraum 30 Teil der entsprechend bemessenen Ausnehmung 25 im Gehäuse 11. Der Sammelraum 30 ist nach außen hin offen und kann dadurch leicht gereinigt werden.
• Das Füllstück 24 ist im vorliegenden Fall durch mehrere Justier- und Halteschrauben 31, 32 und 33 im Gehäuse 11 verankert. Die Justier- und Halteschraube 33 tritt dabei.durch eine die Ausnehmung 25 teilweise überdeckende Brücke 34 hindurch, die am Gehäuse 11 anliegt. Die Justier- und Halte- schrauben 31 und 32 sind - um 90 versetzt - im (;ellEuse 11 verankert. Dadurch ist es möglich, das Füllsttlek 24 nach zwei Richtungen hin exakt auszurichten und festzulegen.
• Wie aus den Darstellungen gemäß Fig. 4 bis 6 hervorgeht, sind die Einzelteile des Mlschkopfes 10 leicht herstellbar.
• Der zylindrische Körper des Drehschiebers 17 wird lediglich mit einer queraxialen Bohrung als Durchtrittsbohrung 20 versehen. Die Nut 22 wird durch ein einfaches kreisförmiges Fräswerkzeug 35 angebracht, und zwar durch Bewegung desselben längs eines Teilbereichs des Umfangs, Das Füllstück 24 ist an einer am Gehäuse 11 anliegenden Schmalseite 36 bogenförmig ausgestaltet . Entsprechend ist die Anlagefläche 37 am Gehäuse 11 gestaltet. Dadurch ergibt sich eine zusätzliche Stabilisierung der Relativlage des Füllstücks 24.
• L e e r s e i t e

Claims (7)

1. Mischkopf zum Vermischen und Austragen von wenigstens zwei fließfähigen Materialkomponenten, nach Patent . . (Patentanmeldung P 28 47 504. 9-16).

   Ansprüche: Mischkopf zum Vermischen und Austragen von westeins zwei fließenden Mate rialkomponenten, insbesondere zur Herstellung von Formlingen aus Polyurethan, mit einer lSnglichen> insbesondere zylindrischen Mischkammer, einem in-dieser axial verschiebbaren Reinigungsstößel und einem ausgangsseitig in der Mis chkammer angeordneten Drehschieber mit in die Längsachse der Mischkammer drehbarer Durchtrittsbohrung, die In Durchflußstellung (Mischstellung) unter einem Winkel zur Iaängsachse der Mischkammer gerichtet ist, nach Patent .. (Patentamneldung P 28 47 504. 9-16), dadurch gekennzeichnet, daß der Drehschieber (17) im austrittsseitigen Bereich (Austrittsende 21) der im Querschnitt den Ab messungen der Mis kammer (12) entsprechenden Durchtrittsbohrung (20) mit einer den Durchflußquerschnitt in der Durchflußstellung (Mischstellung) erweiternden Ausnehmung (Nut 22) versehen ist, die in Reinigungsstellung durch ein ortsfestes Füllstück (24) zur Ergänzung der Durchtrittsbohrung (20) auf die Abmessungen der Mischkammer (12) geschlossen ist.
2. 2. Mischkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung als in Umfangsrichtung des Drehschiebers (17) sich erstreckende Nut (22) ausgebildet ist, die mit einem Ende im Bereich des Austrittsendes (21) in die-Durchtrittsbohrung (20) mündet.
3. 3. Mischkopf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung bzw. Nut (22) im Querschnitt rechteckig oder quadratisch ausgebildet ist.
4. 4. Mischkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Nut (22) über einen Teilumfang des Drehschiebers (17) erstreckt, derart, daß sie mit Abstand vom Eintrittsende (23) der Durchtrittsbohrung (20) endet.
5. 5. Mischkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Füllstück (24,) mit einem Dichtungsbereich (26) in die Nut (22) eintritt und mit einer kreisbogenförmigen Dichtfläche (27) an eine Grundfläche (28) der Nut (22) herangeführt ist.
6. 6. Mischkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Füllstück (24) mit einerentsprechend der Wölbung der Mischkammer (12) bogenförmig gewölbten Stirnfläche (29) mit der Innenfläche der Mischkammer (12) bÜndig liegt,
7. 7. Mischkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das FüllstÜck (24) als plattenförmiges Werkstück in einer schlitzförmigen Ausnehmung (25) des Mischkopfes (10) bzw. eines Gehäuses (11) desselben eingesetzt ist.

   -8. Mischkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß in Umfangsrichtung des Drehschiebers (17) im Anschluß an das Füllstück (24) ein vorzugsweise nach außen offener Sammelraum (30) anschließt, in den das von der Durchtrittsbohrung (20) abliegende Ende der Nut (22) mündet.

   9. Mischkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Füllstück (24) durch wenigstens zwei unter einem Rechten Winkel zueinander angeordnete Justier- und Halteschrauben (31, 32, 33) in der Ausnehmung (25) des Gehäuses (11) fixiert ist,