DE7120154U - Vorrichtung zum Vermischen uns Ausstoßen von flüssigen nach der Mischung schnell erhärtenden Mehrkomponentenkunststoffen - Google Patents

Description

PATENTANWALT

DiPL.-PHYS. DR. WALTHER JUNIUS 3 Hannover

AIIESTKASSE IO ■ TELEFON 134530

17.4.1971

Dr.J/A

weine Akte: 9295

Zippel GmbH, 344 Eschwege, Bremer Straße 12/27

Vorrichtung zum Vermischen und Ausstoßen von flüssigen nach der Mischung sehn 11 erhärtenden Hehrkomponenten-

kunststoffen

Die vorliegende Erfindung; betrifft eine Vorrichtung zum Vermischen und Ausstoßen von flüssigen nach der Mischung schnell erhärtenden f'iehrkomponentenkunststoffen, die aus einer Mischkammer mit einem darin befindlichen Rührer besteht , an der Einlaßventile angeordnet sind.

Derartige Vorrichtungen sind bereits in größerer Anzahl bekannt. Sie weisen den Nachteil auf, daß nach dem Ausstoßvorgang sich noch ein paar Tropfen des flüssigen Kunststoffes aus dem Mundstück lösen und dadurch zu einer Verschmutzung der Anlage zur Herstellung von Kunststofformteiien führen. Man hat versucht, diesen Nachteil auf mannigfache Weise zu vermeiden. Diese Versuche sind eigentlich bei fast allen Vorrichtungen mißglückt. Das Nachtropfen läßt sich kaum beseitigen. Bei einer Vorrichtung ist es bekannt geworden, am unteren Ende des Rührers eine Schnecke ven etwas mehr

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als einer Wincung anzuordnen, welche eine Steigung cLUfweist, die bei der Rührerbewegung das Material zurückfordert. Damit hier kein Nachtropfen auftritt, ist es e rf order! ic ti, daß der Rührer beständig zwischen zwei Ausstoßvorgängen in Drehung verbleibt.

Ein anderer Nachteil besteht darin, daß die IÜschkammern oft nicht dicht sind, so daß dur zu verarbeitende Kunststoff in den Antrieb des Rührers eindringt, dort er:artet und so die Rührerbewegung behindert oder unterbindet, und daß die Mischkammern nicht genügend leicht auseinandsrnehmoar sind. Die Mischkammern müssen für Reinigungszwecke sehr 1 icht auseinandernehmbar sein. Sind sie das. so ist meist die Dichtheit der Mischkammer nicht einwandfrei und es kommt auch infolge dieser Undichtheiten zn einer" achtroOfen.

Die vorliegende Erfindung vermeidet die aufgezeigten Kachteile und schafft eine sehr leicht auseinandernehmbare, absolut dichte Mischkammer, bei der ein Nachttopfen sicher verhindert ist.

Die Erfindung besteht darin, daß das Auslaßende der Mischkammer gegenüber dem mittleren Teil der Mischkammer entgegen einer Rückstellkraft beweglich angeordnet ist und daß das Innere des Auslaßendes der Mischkammer sich dichtend gegen das untere Ende des Rührers drückt, sobald die Rückstellkraft wirksam ist, bzw. zwischen dem Rührerende und dem Auslaßende der Mischkammer ein derart enger Spalt verbleibt, daß in Abhängigkeit von der Viskosität des Materials ein weiteres Durchfließen verhindert wird.

Auf diese Weise wird eine sehr gute Abdichtung des Innenraumes

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	•	-3-	im Inneren	der	Mischkammer	8	be-
		erreicht. Die	kunststoff	kann	daher nicht
der Mischk	mm c r	an flüssigem 1
findliche I	•.enge

auslaufen. De diese Menge auch nicht zu einem Teil auslaufen kann, kann über eventuell vorhandene Undichtigkeiten auch keine Luft in das Innere der Mischkammer eindringen, was sicher verhindert werden muß, damit in den zu vermischenden Kunststoffen nicht Luft eingerührt wird, was die Qualität der zu erzeugenden Kunststoffteile nachteilig beeinflußt. Sorgt rann sehr präzise für cie Vermeidung vorerwähnter Undichtigkeiten, was mit entsprechendem Aufwand möglich ist, so kann der beschriebene Ringspalt größer gehalten werden, ohne daß ein Nachtropfen eintreten kann.

Zweckmäßig ist es, wenn die Rückstellkraft durch eine Keder erzeugt ist. Dieses läßt sich in sehr leichter Weise baulich verwirklichen. Das Auslaßende der mischkammer wird dann durch den Materialdruck im Inneren der Mischkammer geöffnet. Elektrisch ist die Vorrichtung so geschaltet, daß sofort naih dem öffnen der Mischkammer der Rührer anläuft und das neu in die i.ischknmmer eintretende Kunst st off material verrührt. Hierbei ist es Voraussetzung, daß eine nicht allzu Kleine Kunststoffmenge nach Beendigung eines Ausstoßvorganges in der Mischkammer verbleibt. Die Mischkammer soll vielmehr völlig mit Kunststoff gefüllt bleiben, um ein Lu.fteinrühren zu verhindern.

Es kann auch zweckmäßig sein, wenn die Rückstellkraft durch einen hydraulischen oder pneumatischen Arbeitszylinder erzeugt ist und wenn eine Folgesteuerung vorgesehen ist, welche zuerst die öffnung der Mischkammer bewirkt, dann den Rührer anlaufen läßt, das Eintreten des zu vermischenden Kunststoff mat eriales in die r-.ischkamraer bewirkt, den Zustrom des Kunsts-ofimfiteriäles beendet, den Rührermotor abschaltet

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und se -ließlich dac Verschließen am Austrittsende der Mischer bewirirt.

Eir.e besonders sichere Vermeidung des Nachtropfens wird dadurch erreicht, daß der Auslaß der Mischkammer in einen Syphon rniinoet, welcher mit dem mittleren Teil der Mischkammer fest verbunden ist. Hierbei ist es zwar erforderlich, daß das Auslaßende der Mischkammer auch gegenüber dem Syphon abgedichtet aän muß und in dem Syphon verschiebbar sein muß, aber jegliches Kachtropfen wird auf diese Weise verhindert» Denn bei der Schließbewegung infolge der Rückstellkraft entsteht in dem Syphon ein Volumen, welches bewirkt, daß die im Syphon stehen gebliebene Flüssigkeit bis weit unter das obere Knie absinkt. Falls jetzt tatsächlich einmal ein Tropfen nachlaufen sollte, so kann diüserTropfen das Flüssigkeitsniveau im Syphon nicht soweit anheben, daß ein Überlaufen aus dem Syphon auftritt. Diese Einrichtung ist besonders wertvoll bei hochviskosen Kunststoffmaterialien, weil diese leichter zum Nachtropfen nei;en als niedrigviskose.

Zweckmäßig ist; es, wenn die Rührerwelle axial unverscniebbar angeordnet ist und in eine Zentralbohrung des Rührers hineinragt, wo sie mit einem Schnellverschluß befestigt is«. Dieser Schnellverschluß besteht vorteilhafterweise aus einem beidseitig aus derHührerwelle vorstehenden Zapfen, zwei Schlitzen für die Aufnahme der Zapfen im Rührer unj. einem in einer Ringnut am Umfang der Rührerwelle eingelegten Federring, wobei die Kingnut über die Schlitze hinweg¹" ft und einen Abstand vom Ende der Schlitze aufweist, du ^-r Stärke des Zapfens entspricht. Auf diese Weise wird eine leichte Abkoppelungsmöglichkeit des Rührers von der Antriebswelle für eine Reinigung der Mischkammer erreicht, wobei uieöe Ausführung

β-ι-ΠΘ besondere gute Abdichtung aes Führers gegenüber seinem Antrieb c.-rmö glicht :

Jie gute Abdichtung zw: sehen dem Rührer und seiner.: Antrieb wird dadurch erreicht, daß ein Bund an der Rührerv/elle zwischen dem Rührer und einer die Rührerwelle ungebunden wüchse angeordnet ist, welche durch Federkraft gegen den Bund gedrückt ist und welche ihrerseits durch eine Gummidichtung gegenüber dem Antriebsgetiäuse abgedichtet

Das wesen der vorliegenden Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles d..r erfindungsgemäßen Mischkammer näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt dureb. die Vorrichtung der Erfindung. Pig. 2 eine Einzelheit aus Fig. 1 in Vergrößerung. Fig. 3 eine andere Ausfuhrungsform des Auslassteiles.

Die in Fig. 1 im Schnitt dargest Ute Vorrichtung zum Vermischen und Ausstoßen von flüssigen _;.ehrkomponer:ten.:unststoffen weist eine Mischkammer auf, welche aus einem oberen Teil 1 mit den Einlaßventilen 2, einem mittleren 'Peil 3, einem Auslaßteil 4 und einem Rührer 5 besteht. Jer mittlere Teil 3 ist mittels eines ochnellvcrscnlusses 6 an da. oberen Teil 1 befestigt. Der Ausla...teil A- ist verschieboar gegenüber dem mittleren Teil 3 angeordnet. Eine Feder 7 ist bestrebt, den unteren Teil 4 nach oben zu drücken. Dieser Au:;laßteil 4 der Mischkammer ist im inneren konisch gestaltet. Er i^rit damit dem unteren Teil des Rührers 5 angepaßt, der in eine Konusfl^:'che 8 ausläuft. Durch die

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jj'eder 7 wird also eine Dichtung des mneni:onus des Aus — stoi:.teiles 4 und des Au.venkonus 8 des führer2 z> erreicht. Der Rührer 5 v/eist sonst über seine gesamte Aur..enfli'cAe Flügel 9 auf, weiche so angeordnet sind, daß sie aie gesamte Innenwandung der hischkaoier bestreich .n. Diene flügel 9 verhindern so ein Ankleben der Kuns cstofr..oi;.ponenten an der Innenwand der Mischkammer,

Der Auslaufteil 4 der Mischkammer mü.nuet in einen »Syphon 10. Dieser Syphon 10 ist an dem mittleren Teil 3 mittels eines Halters 15 befestigt. Dieser halter ist zweckmäßigerweise so gestaltet, daß der Syphon 10 sehr schnell vom mittleren Teil 3 der Mischkammer abgenommen werden kann, damit in sehr kurzer Zeit die Mischkammer auseinandergebaut werden kann. Mit voll ausgezogenen Linien ist in der Zeichnung der geöffnete Zustand der Mischkammer dargestellt. In diesem Zustand kann das Kunststoffmaterial durch den Spalt A hindurch?aufen. Im geschlossenen Zustand befindet sich das untere Ende des Auslaufteiles 4 der Mischkammer in der Höhe der gestrichelten Linie B.

Wenn also bei geschlossenem Zustand der Mischkammer die Spaltweite des Spaltes A Null oder sehr klein geworden ist und sich das untere -änüe des Ausstoiiteiles 4 in der Höhe der gestrichelten Linie B befindet, dann ist im Syphon 10 durch diese Rückbewegung des Ausstoßteiles 4 ein Volumen frei geworden, welches bewirkt, daß die im Syphon verbleibende Flüssig^eitsmenge von der Linie G zu der gestrichelt gezeichneten Linie D zurücktritt. Wenn jetzt tatsächlich ein geringes Kachlaufen auftreten sollte, so reicht das zwischen G und D befindliche Volumen aus, um dieoe Machlaufflüssigkeit aufzunehmen.

jjer Rührer 5 isL υ η dor :-;üi:rerwe.-ie 11 mittels eines Zapfens ±2 befestigt, welcher 'iurch uie Rünxcrwelie 11 hindurchgeschiagen i··,;: und aar beiden Seiten aus der Rüh^erwelle seitlich heraustritt. D:i e:;er Zapfen greift in benutze

13 in der, xiührer ein. jer ..Αι ρ fen 12 ist durch eine ringfeder

14 in de/i öc:.iitz freihalten. Jiece iingfoder 14 liegt in eir.er Ausnehmung auf de':¹ λιΊ rer 5. Zur Abdichtung gegenüber der: Antrieb ist ein und 16 an dur Aührerwelle 11 vergesehen. Im Geh·'.use 17 des Antriebes ist eine Buchse 18 vorgesehen, welche an ihren ~nde eine i.remoe aufweist, gegen die Federn 19 drücken. Diese Federn 19 drücken die axial verschiebbare, aber nicht drehbewegliche und im Gehäuse durch die Ringdichtung 20 abgedichtete Buchse 18 gegen den Bund 16, wodurch eine dynamische Drehdichtung erreicht wird, -uie Rührerwelle 11 ist in Kugellagern axial unverschiebbar gelagert. Eine Kupplung 21 zwischen dem Motor und der Rührerwelle ist so ausgelegt, daß sie auch eine thermische Isolierung darstellt. Das Gehäuse I7 weist eine thermisch isolierende Trennscheibe ''^? auf. In dem Gehäuse ist eine Bohrun ; 2$ vorgesehen, durch welche eine Flüssigkeit, z.B. ein Lösungsmittel iVr den Kunststoff, in das Innere des Gehäuses 17 eingelassen werden kann. Liese Flüssigkeit dringt bis zu der Stelle vor, wo sich Buchse 18 und Ringscheibe 16 berühren una. bewirkt hier eine verbasserte Abdichtung öowie ei.:e Jchmierung.

In Fig. 3 ist eine andere Ausführungsi'orm der Erfindung ~ezeigt. liier ist an dem.^uslaßteil 4 ein zusätzlicher Dichtring 24 vorgesehen, gegen den sich der Außenkonus δ des Rührers 5 drückt. Die Bewegung des Auslaßtfiles 4 ist hier von einem Kolben des Druckmittelzyiinders 25 abgeleitet. Dieser ist mit Hilfe de^ Jteuerscciebers 26 so geschaltet, daß nach der Aufwi:',.rtsbeweg;ung de^; Auclaßteiles 4 beide Druckseiten des Arbeitszylinders kurzgeschlossen werden

Der Auslaßteil 4- wird hierbei nur durch liüibun^j.zriirte in seiner JchlieiiSoCllun" n;ehnl"cen, wenn er einmal in diese ·· -elarrrt ist. Jieso ie i bun;·;:: ^rHTt e lassen üich z.ü. durch aie V.'ahl uno. Gestaltunp; der dichtung entsprechend dimensionieren. Durch diese Gestaltung des Druckmittelkreises ist erreicht, daß bei Scbaltfehiern oder Defekten in die Kischkammer einfließende i.unststoff-Komponenten die Mischkammer durch den im Inneren der löschkammer auftretenden Druck von sei bet öffnen ■:· nnen.

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Claims (1)

1. SchutzansOrüc ::e

   1. Verrichtung zur. Vermischen und Ausstoßen von flüssigennach der Mischung schnell erhärtend en . .ehrkcnoonentenkunststoffen, die aus einer Mischkammer mit einen: darin befindlichen Rührer besteht, an der Einlaßventile angeordnet sind,
   dadurch gekennzeichnet,

   daß das Auslaßende (4) dar Mischkammer gegenüber dem mittleren 'Teil (3) der Mischkammer entgegen einer Rückstellkraft beweglich angeordnet ist und daß das Innere des Äuslaßendes (4) der Mischkammer sich dichtend gegen das antere Ende (3) des Rührers ($) drückt, sobald die Rückstellkraft wirksam ist.

   2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
   dadurch gekennzeichnet,
   daß die Rückstellkraft durch eine -j'eder (7) erzeugt ist,

   t>. Vorrichtung nach Anspruch 1,
   dadurch gekennzeichnet,

   daß die Rückstellkraft durch eir.en hydraulischen ode^T pneumatischen Arbeitszylinder (2>) erzeugt ist und daß eine .folgesteuerung "/or er-ehen ist, v/elche zuerst die Lffnung der Mischkammer bewirkt, dann den Rührer (5) anlaufer, läßt und schließlich das eintreten des zu vermischenden Kunststoffmateriales in die Mischkammer bewir.zt, den Z'Jotron de" Manntetcf.:/:"ateriales beendet, den Rührernotor abschaltet un·. schließlich das Verschließen am iiUotrittsende der ₁.isc'.::;.\.^T;:i..er bewir..t.

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   Vorrichtung nac:: /.r-3-T.cr: ρ ,

   dedurch gekennzeichnet,

   da:i ein ;:.teuersc:\ieber (£5) i".r den Arbeitszylinder (25) vorgesehen ist, weicher απ η, wenn das Auslaiiteil (4) .cremen das unsere ...nde (5) dec Rührers (5) gedrückt ist, die beiden Druckseiten des Arbeitszylinders (25) kurz schließt.

   5. Vorrichtung nach Ansprach 1 bis 3» dsaurch gekennzeichnet,

   daß der Auslaß (4) der Mischkammer in ein.n Syphon (10) mündet, welcher fest mit dem mittleren Teil (3) der hischkaimer verbunden ist.

   6. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,

   daß die Rührerwelle (11) axial unverschiebbar angeordnet ist und in eine Zentralbohrung des Rührers (5) hineinragt, wo sie mit einem Schnellverschluß befestigt ist.

   Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet,

   daß der Schnellverschl'iß aus einen beidseitig aus der Rührerwelle (11) vorstehenden Zapfen (12), zwei Schlitzen (13) für dieAufnahme der Zapfenenden (12) im Rührer (5) und einem in eine Ringnut am Umfang des Rührers (5) eingelegten Federring (14) besteht, wobei die .iir.gnut über die Schlitze (13) hinwegläuft und einen Abstand vor. Jinde der Schlitze (13) aufweist, der der Stärke des Zapfens (12) entspricht.

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   Vorrichtun-; r.ac:; An.j.rucn 1 bis ο, dadurch e;ft.;enri7,eichnet ,

   daß ein bund (16) an der xührerwelle (ll) zwischen dem Führer (;5) und ei er aic iiührervielle (11) uagebenden wüchse (Ic) angeordnet ist, welche dL:rch federkraft Se^cn der. ^una (16) c-driickt ist und weiche ihrerseits durch eine uunr.iaichtunc (2C) gegenüber dem Antriebsgehlluse (17) abgedichtet ist.

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