DE3238258C2

DE3238258C2 - Mischkopf

Info

Publication number: DE3238258C2
Application number: DE3238258A
Authority: DE
Inventors: Adolf 8031 Olching Bauer
Original assignee: Krauss Maffei AG
Current assignee: Mannesmann Demag Krauss Maffei GmbH
Priority date: 1982-02-26
Filing date: 1982-10-15
Publication date: 1984-05-17
Also published as: FR2522279B1; FR2522279A1; GB2115710B; US4503014A; DE3238258A1; GB2115710A; IT1167623B; IT8347787A0

Abstract

Bei dem im Falle von Polyurethan mit Hochdruck und im Falle von Carpolactam mit niedrigerem Druck arbeitenden Mischkopf zum Mischen von mindestens zwei miteinander reagierenden Kunststoffkomponenten treten diese über Eintrittsdüsen in eine Mischkammer ein, werden dort beim Aufeinanderprallen gemischt und verlassen diese über eine Austrittsöffnung. Ein in der Mischkammer hin und herbewegbarer Steuerkolben hat eine Absperr-, Förder- und Reinigungsfunktion, ggf. eine Rückführfunktion für die Komponenten in der Nichtmischphase. Es wird vorgeschlagen, daß am freien Ende des Steuerkolbens im Bereich der Eintrittsdüsen Taschen vorgesehen werden, die für einen sehr kurzen Zeitraum am Ende der Mischphase die einströmenden Komponenten nicht aufeinanderprallen lassen. Dadurch wird kurz, bevor die Eintrittsdüsen vom Steuerkolben verschlossen werden, verhindert, daß die jeweils andere Komponente an die Eintrittsdüse der einen Komponente gelangen und die dort unerwünschte Reaktion auslösen kann.

Description

Die Erfindung betrifft einen Mischkopf zum Mischen von mindestens zwei miteinander reagierenden Kunststoffkomponenten. nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Bei einem derartigen Mischkopf erfolgt die Mischung zumindest hauptsächlich dadurch, daß die Komponenten, die einzeln unter Druck an die Eintrittsdüsen herangeführt und in die Mischkammer eingespritzt werden, aufeinanderprallen (vgl. DE-OS 07 935).

Sind die Komponenten sehr mischungswillig — was z. B. bei den Komponenten zur Verarbeitung von Caprolactam der Fall ist —, können sich Schwierigkeiten dadurch ergeben, daß in die Eintrittsdüsen gewisse Anteile der jeweils anderen Komponente eindringen und daß dort in der Nichtmischphase die Reaktion der Komponenten einsetzt. Dadurch entsteht ein Pfropfen des gemischten Materials, der nicht nur für den nächsten Spritzling eine Qualitätseinbuße bedeutet, sondern auch die Eintrittsdüse verschließt, zumindest zeitweise, so daß die gewünschte Dosierung in der nächsten Mischphase gefährdet oder sogar unmöglich ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, auch bei mischungsfreudigen Komponenten eine zuverlässige Dosierung zu gewährleisten.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale nach dem Kennzeichen des Anspruchs I gelöst. Die Wirkung der erfindungsgemäßcn Ausnehmungen ist so, daß am Ende der Mischphasc während einer sehr kurzen Zeit — nämlich dann, wenn die Taschen im Bereich der Eintrittsdüsen sind — die Komponenten am Aufeinanderprallen gehindert werden. Das Ende der Mischphase wird bei den gattungsgemäßen Mischköpfen dadurch bewirkt, daß der Steuerkolben in Richtung auf die Austrittsöffnung bewegt wird und die Eintrittsdüsen verschließt. Sobald sich die Ausnehmungen im Bereich der Eintrittsdüsen befinden, kann somit die jeweils andere Komponente nicht an die Eintritüdüse der

ίο einen Komponente gelangen und einen Pfropfen bilden. Die Eintrittsdüse wird am Ende der Mischphase somit nur von der einen Komponente durchströmt, was Dosierungsfehler vermeidet.

Die Form der Ausnehmungen wird am Anguß des Spritzlings oder an diesem selbst abgebildet und muß entfernt werden. Zur besseren Entformung dieser aus den Ausnehmungen sich ergebenden Formgebungen dient die Maßnahme nach Anspruch 2. Anspruch 3 gibt eine vorteilhafte Bemessungsregel für die Längserstrekkung der Ausnehmungen.

Damit das Entfernen von sich in den Ausnehmungen festsetzenden Komponenten- oder gar Gemischresten einfach ist. die Ausnehmungen also ohne Aufwand gereinigt werden können, wird im Anspruch 4 eine Maßnähme vorgeschlagen, die eine leichtere Zugänglichkeit zu den Ausnehmungen gestattet.

Die Erfindung u'-rd nachfolgend anhand der Zeichnung an zwei Ausführungsbeispielen erläutert. Dabei zeigt

jo Fig. i einen Mittellängsschnitt durch einen Mischkopf und

Fig. 2 eine abgewandelte Form der Ausnehmungen in einem kleineren Maßstab.

In F i g. 1 ist mit 1 ein Steuerkolben bezeichnet, der in einer Bohrung 3 eines Gehäuses 4 mittels nicht dargestellter Antriebsmittel zwischen zwei Endstellungen hin- und herbewegbar ist (Pfeil !4) und am unteren Ende zwei Ausnehmungen in Form von Taschen 2 aufweist. In der oberen (gezeichneten) EndsteUung des Steuerkolbens 1 sind zwei Zuführungskanäle 5,6 für je eine Komponente mit Eintrittsdüsen 7, 8 geöffnet, so daß das unter Druck anstehende Material in die Bohrung 3. die an dieser Stelle als Mischkammer 9 dient, eingespritzt, gemischt und das Gemisch danach über eine Austrittsöffnung 10 — unmittelbar oder mittelbar — in einen Formhohlraum gefördert wird. In der anderen (unteren, gestrichelt angedeuteten) EndsteUung verschließt der Steuerkolben 1 die Eintrittsdüsen 7, 8, so daß die Komponenten nicht mehr in die Mischkammer 9 gelangen

jo (Nichtmischphase). sondern ggf. über im Steuerkolben 1 eingearbeitete Überströmnuten getrennt zurückgeführt werden. Auf dem Weg nach unten schiebt der Steuerkolben 1 die noch in der Mischkammer 9 befindlichen Mischungsteile nach unten aus der Austrittsöffnung 10 aus.

Fig. I zeigt gestrichelt eine Zwischenstellung des Steuerkolbcns 1. bei der die im Bereich der Eintrittsdüsen 7, 8 angeordneten Taschen 2 sich in Höhe der Eintrittsdüsen 7, 8 befinden. In dieser Lage des Steuerkol-

bo bens I können die beiden Komponenten nicht mehr aufeinanderprallen. Für sehr kurze Zeit wird durch die Taschen 2 eine Gemischbildung verhindert; es entstehen dort reine Komponentenströme. Dadurch wird vermieden, daß in den Eintrittsdüsen 7, 8 am Ende der

b") Mischphase ausreagiertcs Material vorhanden ist, das die Dosierung während der darauffolgenden Mischphase behindert.

In der unteren EndsteUung des Steuerkolbens 1 ist

eine der Taschen 2 um 90° versetzt gestrichelt gezeichnet. Man sieht, daß die ebenen Seitenwände nach unten leicht auseinanderlaufen. Damit ist ein besseres Lösen des Inhalts der Taschen 2 möglich, wenn der Steuerkolben 1 für die nächste Mischphase nach oben fährt und dieser Inhalt am Anguß haften bleibt. In ähnlicher Weise kann auch die Rückwand der Taschen 2 konisch gestaltet sein.

In F i g. 2 ist eine abgewandelte Form der beiden Ausnehmungen 12 am Steuerkolben 11 dargestellt. Deren in Wände sind zylindrisch geformt, so daß die Ausnehmungen größer sind. Ferner ist vorgesehen, daß der Steuerkolben 11 sich in eine tiefere Endlage als gemäß Fi g. 1 bewegen kann, und zwar so tief, daß die Ausnehmungen 12 und somit das Ende 13 des Steuerkolbens Il sich i> außerhalb des Gehäuses 14 befinden. Wenn die sich in den Ausnehmungen 12 festgesetzten Materialreste in dieser Endlage nicht bereits von selbst herausfallen, so können sie doch zumindest ohne Aufwand entfernt werden, z. B. durch eine Bürste.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

JO

35

40

bO

Claims

Patentansprüche:

1. Mischkopf zum Mischen von mindestens zwei miteinander reagierenden Kunststoffkomponenten, insbesondere für die anionische Polymerisation von Caprolactam, mit einer wenigstens eine Eintrittsdüse für jede Komponente auf eine Austrittsöffnung für das Komponentengemisch aufweisenden Mischkammer und einem mit dieser querschnittsgleichen, längsverschiebbaren Steuerkolben, der in der einen Endlage die Verbindung zwischen den Eintrittsdüsen und der Austrittsöffnung freiläßt und in der anderen Endlage die Eintrittsdüsen gegenüber der Mischkammer abschließt, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkolben (1; 11) an seinem der Austrittsöffnung (10) zugewandten Ende in denjenigen Umfangsbereichen. die bei dessen Bewegung die Eintrittsdüsen überstreichen, seitlich begrenzte, ZtiM Kolbenende hin offene Ausnehmungen (2; 52) aufweist.

2. Mischkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Ausnehmungen (2; 12) zu dem genannten Ende des Steuerkolbens (1; 11) hin stetig zunimmt.

3. Mischkopf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichne;, daß die Längserstreckung der Ausnehmungen (2) bis zu einem Drittel der Länge der Mischkammer (9) beträgt, vorzugsweise bis zu einem Fünftel.

4. Mischkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 3. dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkolben (1; 11) derart verschiebbar ist, dui3 sich die Ausnehmungen, vorzugsweise über ihre gesamte Längserstrekkung, außerhalb der Führung des Steuerkolbens befinden.