DE3603430A1

DE3603430A1 - Vorrichtung zum mischen von mehrkomponentenkunststoffen, insbesondere polyurethan

Info

Publication number: DE3603430A1
Application number: DE19863603430
Authority: DE
Inventors: Peter Dipl.-Ing. 8000 München Taubenmann
Original assignee: Elastogran Machinenbau GmbH and Co
Current assignee: BASF Polyurethanes GmbH
Priority date: 1985-02-08
Filing date: 1986-02-05
Publication date: 1986-08-14
Also published as: DE3603430C2

Description

Vorrichtung zum Mischen von Mehrkomponentenkunststoffen, insbesondere
Polyurethan Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Eine derartige Vorrichtung ist aus der DE-OA 20 07 935 bekannt. Bei dieser bekannten Vorrichtung sind zwei Eintrittsöffnungen vorgesehen, die in einer Ebene und einander genau gegenüberliegen. Diese Mischvorrichtungen sind sog. Injektionsmischer, bei denen die miteinander zu vermischenden Komponenten durch in den Eintritts öffnungen angeordnete Einspritzdüsen mit hohem Druck vermischt werden. Beim Eintritt in die Mischkammer verwandelt sich der Druck in Geschwindigkeit. Die Geschwindigkeitsenergie sorgt für die gewünschte Vermischung. Hierbei treffen die Komponenten auf der Mittelebene der Mischkammer aufeinander, und sie bilden ein gleichmäßiges Strömungsbild, das ungefähr so aussieht, daß sich für jede Komponente eine Art Regenschirm bildet. Auf jeden Fall ist das Strömungsbild relativ symmetrisch und gleichmäßig, so daß eine Komponente kein Übergewicht gegenüber der anderen hat und so eine relativ gleichmäßige Vermischung entsteht. Der Gemischstrom, der sich in Richtung auf die Austrittsöffnung bewegt, ist ebenfalls gleichmäßig und relativ ruhig, da dort, wo die Mischung entsteht, nämlich beim Aufeinandertreffen der Komponenten, bereits eine gleichmäßige Strömung erzeugt wird. Es ist nun schon vorgeschlagen worden, in dieser Ebene der beiden Eintrittsöffnungen eine dritte und ggf. eine weitere Komponente einzuspritzen. Wenn dieses geschieht, wird das an sich symmetrische und gleichmäßige Strömungsbild und Profil der beiden Komponenten gestört, wodurch die Strömung in Richtung auf die Austrittsöffnung und aus dieser heraus beunruhigt wird. Dieses kann nachteilige Auswirkungen auf die Mischung selbst haben. Insbesondere wenn in offene Formen aus der Mischvorrichtung eingefüllt wird, ist ein ruhiger Austritt sehr erwünscht.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der eine weitere Eintrittsöffnung, die häufig die dritte Eintrittsöffnung ist, vorgesehen werden kann, ohne daß die Strömung in Richtung auf die Austrittsöffnung und aus dieser heraus, insbesondere in offene Formen, hierdurch beeinträchtigt, d.h.
beunruhigt wird.
Diese Aufgabe wird durch das Kennzeichen des Anspruches 1 gelöst.
Dadurch, daß die dritte Eintrittsöffnung in der angegebenen Weise in Richtung auf die Stirnfläche versetzt ist, wird das Strömungsbild und das Strömungsprofil der beiden Komponenten, die aus den einander in einer Ebene gegenüberliegenden öffnungen aufeinandertreffen, nicht wesentlich beeinflußt. Insbesondere bleibt die gleichmäßige und symmetrische Strömung in Richtung auf die Austrittsöffnung entsprechend ruhig. Die dritte Komponente, die "oberhalb" der beiden anderen Komponenten eintritt, paßt sich mit einer relativ ruhigen Strömung der Strömung der beiden anderen Komponenten in Richtung auf den Austritt an, wobei bei dieser Strömung die gewünschte Vermischung erfolgt, ohne daß es zu der unerwünschten Beunruhigung der Strömung kommt.
In vorteilhafter Weise kann die Vorrichtung so ausgestaltet sein, wie in den Ansprüchen 2 bis 4 angegeben. Die dort erwähnten Überdeckungsnuten sind an sich bekannt. Insbesondere wenn die Ausbildung so erfolgt, wie in den Ansprüchen 3 und 4 angegeben, dann wird sichergestellt, daß die Steuerung der Komponentenströme in die Mischkammer, d.h. Anfang und Ende eines Mischvorganges (Schusses) für sämtliche Komponenten gleichzeitig stattfindet. Es wird vermieden, daß eine Komponente früher oder später in die Mischkammer eintritt. Dieses wird ermöglicht, obwohl die Eintrittsöffnungen gegeneinander versetzt sind.
Im folgenden wird die Erfindung unter Hinweis auf die Zeichnung anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. In der einzigen Figur ist eine Ausführungsform einer Mischvorrichtung nach der Erfindung im Längsschnitt schematisch dargestellt.
Die Mischvorrichtung besteht im wesentlichen aus einem Gehäuse 1, in dem eine zylindrische Mischkammer 2 ausgebildet ist. In der Mischkammer ist ein querschnittsgleicher Reinigungskolben 3 hin- und herbewegbar. Die Austrittsöffnung der Mischkammer 2 ist mit 4 bezeichnet. In dem Kolben sind Rücklaufnuten 5, 6 und 7 ausgebildet, die mit entsprechenden Vorrats- und Lagertanks verbunden sind. Diese Tanks und die jeweiligen Verbindungen sind nicht gezeigt. In die Mischkammer führen drei Eintrittsöffnungen 8, 9 und 10 für drei Komponenten. Jeder Eintritts öffnung ist eine Überdeckungsnut 11, 12 und 13 zugeordnet. In den entsprechenden Bohrungen im Gehäuse vor den Eintrittsoffrungen sitzen Einspritzdüsen, die nicht gezeigt sind.
Beim Betrachten der Zeichnung wird deutlich, daß die Eintrittsöffnungen 8 und 9 in einer Ebene und einander gegenüberliegen. Die zugehörigen Uberdeckungsnuten 11 und 12 erstrecken sich in Richtung auf die Stirnfläche des Reinigungskolbens 3. Die zwischen diesen liegende dritte Eintritts- öffnung 10 ist in Richtung auf die Stirnfläche des Reinigungskolbens 3 nach oben versetzt. Die entsprechende Überdeckungsnut 13 dieser Eintrittsöffnung 10 erstreckt sich nach unten, d.h. in Richtung auf die Austrittsöffnung 4.
Die durch die Eintritts öffnungen 8 und 9 eintretenden Komponenten treffen in der Ebene der Mittellinie der Mischkammer 2 aufeinander und bilden dort ein gleichmäßiges, symmetrisches Strömungsbild oder -profil, das eine entsprechend gleichmäßige Strömung in Richtung auf die Austrittsöffnung 4 zur Folge hat. Diese relativ gleichmäßige und ruhige Strömung ist insbesondere beim Einfüllen in offeene Formen erwünscht. Die durch die Eintrittsöffnung 10 eintretende dritte Komponente mischt sich dem Komponentenstrom, der durch die Eintrittsöffnungen 8 und 9 eintretenden Komponenten auf dem Wege in Richtung auf die Austrittsöffnung 4 bei, ohne daß es zu einer unerwünschten Beunruhigung und Beeinflussung der Strömung in die offene Form kommt, wobei aber für die gewünschte Mischung selbst auf dem Wege bis zur Austrittsöffnung 4 bzw. bis in die Form gesorgt wird.
Die Überdeckungsnuten 11 und 12 stellen sicher, daß eine Verbindung mit den zugehörigen Rücklaufnuten 5 und 6 hergestellt wird, bevor der Kolben 3 die Eintrittsöffnungen 8 und 9 verschließt. Hierdurch werden Druckstöße vermieden. Entsprechendes gilt für die Überdeckungsnut 13, die noch einen Strom, der durch die Eintritts öffnung 10 eintretenden Komponente in die Mischkammer 2 ermöglicht, bevor dieser Komponentenstrom in die zugehörige Rücklaufnut 7 umgeleitet wird. Dadurch, daß die Strömungskanäle, die durch die jeweiligen Eintrittsöffnungen und die zugehörigen Uberdeckungsnuten gebildet werden, insgesamt wiederum in einer Ebene liegen und im wesentlichen in Längsrichtung die gleiche Erstreckung aufweisen, wird verhindert, daß eine Komponente in unerwünschter Weise vor- oder nachläuft.
Zeichn.

Claims

Patentansprüche 1. Vorrichtung zum Mischen von Mehrkomponentenkunststoffen, insbesondere Polyurethan, mit einer Mischkammer, in der ein querschnittsgleicher Reinigungskolben die Eintrittsöffnungen für die Komponenten freigebend bzw. verschließend bis in den Bereich der Austrittsöffnung für das Komponentengemisch hin- und herbewegbar ist, wobei mindestens drei Eintrittsöffnungen für die zu vermischenden Komponenten vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Eintrittsöffnung (10), die zwischen zwei anderen, in einer Ebene und vorzugsweise einander diametral gegenüberliegenden Eintrittsöffnungen (8, 9) liegt, in Richtung auf die die Mischkammer (2) begrenzende Stirnfläche des Reinigungskolbens (3) versetzt ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der in dem Reinigungskolben (3) P.ücklaufnuten (5, 6, 7) für jede Komponente und für die in einer Ebene liegenden Eintrittsöffnungen (8, 9) Überdeckungsnuten (11, 12) vorgesehen sind, die eine Verbindung mit der zugeordneten Rücklaufnut herstellen, bevor der Reinigungskolben die entsprechende Eintrittsöffnung überfährt, dadurch gekennzeichnet, daß für die zwischen den in einer Ebene liegenden Eintritssöffnungen (8, 9) liegende Eintrittsöffnung (10) ebenfalls eine entsprechend ausgebildete fiberdeckungsnut (13) vorgesehen ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, bei der sich die Uberdeckungsnuten (11, 12) von den zugeordneten, in einer Ebene liegenden Eintrittsöffnungen (8 und 9) in Richtung auf die die Mischkammer (2) begrenzende Stirnfläche des Reinigungskolbens (3) erstrecken, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Überdeckungsnut (13) der versetzten Eintrittsöffnung (10) von dieser in Richtung auf die Austrittsöffnung (4) erstreckt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die durch die Überdeckungsnuten (11, 12, 13) und die zugehörigen Eintrittsöffnungen (8, 9, 10) gebildeten Strömungskanäle insgesamt in einer Ebene liegen und in Bewegungsrichtung des Kolbens die gleiche Längserstreckung aufweisen.