DE3213153C2 - Mischkopf - Google Patents

Abstract

Mischkopf für Mehrkomponenten-Kunststoffe, insbesondere Polyurethan, in dessen zylindrischer Mischkammer (3) ein entsprechender Kolben (6) zur Steuerung der Komponentenströme hin- und herbewegbar ist. Die Austrittsöffnung (14) der Mischkammer (3) ist in der Mantelfläche der Mischkammer angebracht und mündet in einen, zur Mischkammer achsparallelen Zylinderraum (5), in dem ein Ausstoßkolben (7) dichtend geführt ist. Durch den Zylinderraum (5) wird eine Beruhigungsstrecke für das Kunststoffkomponenten-Gemisch gebildet, so daß dieses bei ausreichend laminarer Strömung in ein Formwerkzeug eintreten kann.

Description

rung 2 enthält den Steuerkolben 6 mit den Rücklaufnuten 8 und 9. Das untere Ende der Bohrung 2 bildet die Mischkammer 3. Eine im Durchmesser größere Bohrung 4 enthält den Ausstoßkolben 7. Die beiden Kolben, die auch gegeneinander versetzt angeordnet sein können, sind an einer gemeinsamen Platte befestigt und über eine hydraulische Kolben-Zylinder-Einheit (in der Zeichnung nicht dargestellt) hin- und herbewegbar.

In die Mischkammer 3 führen zwei Eintrittsöffhungen 10 und 11 zur Zuführung von zwei Kunststoffkomponenten. Aus dem Gehäuse führen zwei entsprechende Rücklaufbohrungen 12 und 13. In der in F i g. 4 gezeigten Stellung des Steuerkolbens 6 sind jeweils die Eintrittsöffnung 10 mit der Rücklaufbohrung 12 und die Eintrittsöffnung 11 mit der Rücklaufbohrung 13 über die Rücklaufnuten 8 und 9 im Steuerkolben verbunden. Die durch Pumpen von Vorratsbehältern kontinuierlich geförderten Kunststoffkomponenten strömen dabei durch die Rücklaufnuten zu den Vorratsbehältern zurück.

Wenn nun eine Mischung erfolgen soll, werden die hydraulischen Kolben-Zylinder-Einheiten entsprechend betätigt Zu Beginn des Mischzyklus nehmen der Steuerkolben 6 und der Ausstoßkolben 7 die in F i g. 5 gezeigte Stellung ein. Das durch die Öffnung 20 in den Hydraulikzylinder 24 strömende Medium setzt den KoI-ben 7 in Bewegung. Das aus dem Hydraulikzylinder 24 verdrängte Medium strömt durch eine Öffnung 21 in den Hydraulikzylinder 25 und verläßt diesen durch die Öffnung 23. Erreicht der Ausstoßkolben 7 seine obere Endstellung, so verschließt der zugehörige Hydraulikkolben, wie in F i g. 7 dargestellt, die Öffnung 21. Das Medium muß nun durch die Öffnung 22 entweichen, wodurch der Steuerkolben 6 in Bewegung gesetzt wird. Dabei kann aufgrund unterschiedlicher Querschnitte der Hydraulikzylinder 24 und 25 die Bewegung des Steuerkolbens 6 bei konstanter Fördermenge der Hydraulik-Einheiten unterschiedlich zur Geschwindigkeit des Ausstoßkolbens 7 sein. Darüber hinaus können die Geschwindigkeiten der Kolben 6 und 7 während ihrer Bewegung selbstverständlich noch durch weitere Maßnahmen, die die Menge des strömenden Mediums verändern, beeinflußt werden. Dabei hat es sich als zweckmäßig erwiesen, insbesondere beim Überfahren der Eintrittsöffnungen 10,11, den Kolben mit erhöhter Geschwindigkeit, z. B. durch Hinzuschalifn eines Druck-Speichers, zu bewegen. Danach nehmen der Steuerkolben 6 und der Ausstoßkolben 7 die in den F i g. 1 und 3 bzw. 7 gezeigte Stellung ein. Durch die Eintrittsöffnungen 10 und 11 treten Kur&tstoffkomponenten ein und vermischen sich in der zylindrischen Mischkammer 3. so Das entstandene Gemisch gelangt durch eine oder mehrere, in der Mantelfläche der Mischkammer angebrachte Austrittsöffnungen 14 in die zur Mischkammer achsparallele Beruhigungskammer 5. Dort findet, bedingt durch die Abmessungsverhältnisse, eine Beruhigung des Gemischstromes statt; das Kunststoffkomponenten-Gemisch gelangt anschließend mit dem erwünschten ruhigen Strahl in ein Formwerkzeug.

Beim Übertritt des Kunststoffkomponenten-Gemisches von der Mischkammer 3 in die BeruhigungskammerS ergibt sich eine Nachvermischung, die im wesentlichen von der Ausbildung der Austrittsöffnungen 14 beeinflußt wird. Es hat sich insgesamt als zweckmäßig erwiesen, die schlitzförmig oder kreisrund ausgebildeten Austrittsöffnungen zur Beruhigungskammer hin zu erweitern. Ferner ist es mißlich, in die Austrittsöffnung Drosselorgane 15, insbesondere verstellbare Drosselorgane einzusetzen (F i g. 2), wodurch der erwünschte Effekt der Nachvermischung gezielt eingestellt werden kann. Als Drosselorgane kommen beispielsweise seitlich einführbare Stifte mit kreisförmigen, elliptischen oder polygonförmigen Querschnitten in Frage.

Zur Beendigung des Mischvorgangs wird Druckflüssigkeit durch die Öffnung 23 in den Hydraulikzylinder 25 geleitet, wodurch der Steuerkolben 6 von der in F i g. 6 gezeigten Stellung in die in F i g. 7 gezeigte Stellung bewegt wird. Das durch den Steuerkolben bzw. durch den ihm zugeordneten Hydraulikkolben aus dem Zylinder 25 verdrängte Medium strömt über die Öffnung 22 in den Zylinder 24 und verläßt diesen durch die Öffnung 20. Ist die in F i g. 7 dargestellte Stellung erreicht, wird die Öffnung 22 verschlossen. Dadurch wird das Medium über die Öffnung 21 in den Zylinder 24 geleitet, wodurch sich der Ausstoßkolben 7 nun seinerseits in Bewegung setzt, bis die in Fig.5 dargestellte Schließstellung erreicht ist

Durch die zeitlich versetzte Bewegu^ des Steuerkolbens 6 und des Ausstoßkolbens 7 wird das Kunststoffkomponentengemisch bis auf unbedeutende Reste vollständig und beruhigt mit sehr guter Mischqualität ohne die Formteilqualität störende Vorlauf- oder Nachla^feffekte in die Form eingetragen. Grundsätzlich läßt es die Vorrichtung auch zu, daß verbleibende Gemischreste nach Beendigung des Mischvorgangs durch ein nicht reagierendes flüssiges oder gasförmiges Mittel verdrängt werden. Verbleibende Gemiüchreste können auch von einem Reinigungsschaber 16 ins Freie ausgetragen werden. Der Reinigungsschaber, ist im Bewegungsweg des Steuerkolbens unterhalb der Austrittsöffnungen angeordnet und senkrecht zum Steuerkolben verfahrbar.

Weiterhin ist es möglich, zwischen der Mischkammer 3 und der Beruhigungskammer 5 einen Flansch vorzusehen, in dem die Austrittsöffnungen 14 enthalten sind.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (11)

Ein derartiger Mischkopf ist aus der DE-OS 29 07 938 Patentansprüche: bekannt Die Komponentenvermischung in der zylindrischen

1. Mischkopf zum Erzeugen eines vorzugsweise Mischkammer wird wesentlich durch die hohe Energie chemisch reaktionsfähigen Gemisches aus minde- s der aufeinandertreffenden Flüssigkehsstrahlen beeinstens zwei Kunststoffkomponenten mit einer Misch- flußt Die Strömung der Komponenten in der Mischkammer, die Eintrittsöffnungen für die einzelnen kammer ist jedoch verhältnismäßig unruhig und es tritt Kunststoffkomponenten und eine Austrittsöffnung keine Beruhigung bis zum Austritt aus der Misciikamfür das Kunststoffkomponenten-Gemisch besitzt, mer ein. Aus diesem Grund besitzt der Mischkopf nach und mit einer über die Austrittsöffnung mit der io der DE-OS 29 07 938 zum Füllen von Formen, um einen Mischkammer verbundenen Beruhigungskammer, unruhigen, spritzenden Strahl zu verhindern, d.h. diesen wobei beide Kammern jeweils einen durchgehend zu beruhigen, einen, sich unmittelbar an die Austrittsöffgleichen Querschnitt aufweisen und in der Misch- nung der Mischkammer anschließenden und zur Form kammer ein querschnittsgleicher Steuerkolben an- fahrenden Kanal, wobei der Kanal gegenüber der geordnet ist, der aus einer die Eintrittsöffnungen of- 15 Mischkammer in einem rechten Winkel umgelenkt ist fenlassenden, hinteren Stellung bis in den Bereich Der Kanal enthält einen Kolben, der zwischen einer die der Austrittsöffnung, dabei die Eintrittsöffnungen Austrittsöffnung der Mischkammer freigebenden und gegenüber der Mischkammer gleichzeitig absper- einer den Kanal voll ausfüllenden Stellung verfahrbar rend, hin- und herbewegbar ist, während in der Beru- ist Bei diesem Mischkopf ergibt sich durch die Umlenhigungskanuser ein Ausstoßkolben dichtend geführt 20 kung um 90° ein stark vergrößertes Bauvolumen, woist, der aus einer hinteren, die Einmündung der Aus- durch die Handhabung durch das Bedienungspersonal trittsöffnung der Mischkammer freigebenden Stel- erschwert wird.

lung bis in eine die Kammer voll ausfüllende Stellung Aufgabe der Erfindung ist es, einen Mischkopf der hin- und herbewegbar ist, dadurch gekenn- eingangs genannten Art zu schaffen, der sich durch eine zeichnet, daß die Beruhigungskammer (5) achs- 25 kompakte Bauweise auszeichnet, wobei aber die beparallel zur Mischkammer (3) angeordnet und die kannte gute Vermiscfcyngsintensität und der beim Fül-Austrittsöffnung (14) in der Mantelfläche der Misch- len in eine Form weiche Strahl erhalten bleiben,
kammer (3) angebracht ist Zur Lösung dieser Aufgabe werden die Maßnahmen

2. Mischkopf nach Anspruch 1, dadurch gekenn- des Kennzeichens des Patentanspruchs 1 vorgeschlazeichnet, daß die Austrittsöffnung (14) zur Beruhi- 30 gen.

gungskammer ^5) hin erweitert ist Erfindungsgemäß verlaufen also Mischkammer und

3. Mischkopf nach den Ansprachen 1 oder 2, da- Beruhigungskammer parallel zueinander und sind über durch gekennzeichnet, daC die Austrittsöffnung (14) eine Austrittsöffnung, die in der Mantelfläche der schlitzförmig ausgebildet ist Mischkammer angebracht ist, miteinander verbunden.

4. Mischkopf nach den Ansprüchen 1 oder 2, da- 35 Hierdurch kann der Mischkopf sehr kompakt gebaut durch gekennzeichnet, daß in die Austrittsöffnung werden, ohne daß die gute und innige Vermischung der (14) ein Drosselorgan (15) eingesetzt ist Kunststoffkomponenten negativ beeinflußt wird. Das

5. Mischkopf nach Anspruch 4, dadurch gekenn- aus der Mischkammer austretende Komponentengezeichnet, daß das Drosselorgan (15) verstellbar ist misch wird während seines Übertritts in die Beruhi-

6. Mischkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 5, 40 gungskammer durch die Erhöhung der Strömungsgedadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsöffnung schwindigkeit nachvermischt und wird aus dieser Kam-(14) mehrere Einzelöffnungen umfaßt mer als beruhigter Austrittsstrahl abgegeben.

7. Mischkopf nach Anspruch 6, dadurch gekenn- Zweckmäßige Weiterbildungen des erfindungsgemäzeichnet, daß die Summe der Querschnitte der Ein- Ben Mischkopfes ergeben sich aus den Unteransprüzelöffnungen (14) bezogen auf den Durchsatz zwi- 45 chen2bis 11.

sehen 5 · 10-³s/mund5 - 10—> s/m beträgt Die Erfindung wird im folgenden unter Hinweis auf

8. Mischkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 7, die Zeichnungen anhand eines Ausführungsbeispiels nädadurch gekennzeichnet, daß im Bewegungsweg des her erläutert. Es zeigt

Steuerkolbens (6) unterhalb der Austrittsöff- F i g. 1 den Mischkopf im Längsschnitt in Mischstel-

nung(en) (14) ein Reinigungsschaber (16) senkrecht 50 lung des Steuerkolbens,

zum Steuerkolben verschiebbar ist. F i g. 2 einen Schnitt durch den Mischkopf gemäß der

9. Mischkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 8, LinieA-BinFig. 1,

dadurch gekennzeichnet, daß der Ausstoßkolben (7) F i g. 3 einen Schnitt durch den Mischkopf gemäß der

und der Steuerkolben (6) gemeinsam bewegbar sind. Linie C-D in F i g. 1,

10. Mischkopf nach Anspruch 9, dadurch gekenn- 55 F i g. 4 den Mischkopf im Längsschnitt nach F i g. 3, zeichnet, daß der Steuerkolben (6) und der Ausstoß- jedoch in Schließstellung (Rücklaufstellung) des Steuerkolben (7) in Achsrichtung gegeneinander versetzt kolbens,

sind. F i g. 5 den Mischkopf mit Steuereinrichtung vor Be-

11. Mischkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 8, ginn bzw. nach Beendigung des Mischzyklus (Schließdadurch gekennzeichnet, da3 die dem Steuerkolben so stellung),

(6) und dem Ausstoßkolben (7) zugeordneten Hy- F i g. 6 den Mischkopf mit Steuereinrichtung in

draulik-Einheiten (24 und 25) miteinander in Wirk- Mischstellung,

verbindung stehen. F i g. 7 den Mischkopf mit Steuereinrichtung in ge

schlossener Stellung des Steuerkolbens und in geöffne-65 ter Stellung des Ausstoßkolbens.

Im wesentlichen besteht der Mischkopf aus einem

Die Erfindung bezieht sich auf einen Mischkopf nach Gehäuse 1, in dem verschiedene Bohrungen ausgebildet dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. sind. Eine zylindrische, am Boden verschlossene Boh-