DE7414436U - Vorrichtung zum taktweisen einspritzen bzw. vergiessen von fliessfaehigen mehrkomponenten-kunststoffen, insbesondere polyurethan - Google Patents

Description

Bremen, 13. Jan.1977

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Vorrichtung zum taktweisen Einspritzen "bzw. Vergießen von fließfähigen Mehrkomponenten-Kunststoffen, insbesondere Polyurethan \

Die Neuerung betrifft eine Vorrichtung zum taktweisen Einspritzen bzw. Vergießen von fließfähigen Mehrkomponenten-Kunststoffen, insbesondere Polyurethan, mit einer eine Materialauslaßöffnung aufweisenden Mischkammer zur Aufnahme des Komponentengemisches, in die mit taktweise offen- und schließbaren Ventilen versehene Zuführkanäle für die Komponenten einmünden.

Bei der Verarbeitung fließfähiger Mehrkomponenten-Kunststoffe, insbesonder Polyurethan-Kunststoffe, verden üblicherweise die miteinander vermischten Komponenten aus der Vorrichtung von oben her in eine Form oder dergleichen eingeführt. Bei einer Niederdruck-Vorrichtung gelangt dabei der Kunststoff überwiegend durch freien Fall in die Form.

Bei taktweise arbeitenden Vorrichtung dieser Art besteht ein wesentlicher Nachteil darin, daß bei Beendigung eines Gießtaktes noch eine gewisse nicht erwünschte Menge des Kunststoffes aus der Vorrichtung in die Form oder dergleichen nachläuft. Dieser Nachlauf bzw. dieses Nachtropfen ist darauf zurückzuführen, daß die bisher üblichen Niederdruck-Vorrichtungen nicht schlagartig und ohne Nachlauf abgeschaltet werden

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können. Überwiegend wird bei derartigen Vorrichtungen der Gießvorgang dadurch beendet, daß die Zufuhr der Materialkomponenten zur Mischkammer unterbrochen wird. Diese Unterbrechung der Komponentenzufuhr hat jedoch nicht zur Folge, daß die Abgabe der gemischten Komponenten aus der Vorrichtung an eine Form sofort beendet wird.

Bei einer bekannten Vorrichtung der eingangs genannteiti Art (DT-OS 2 125 679) wird bei Beendigung eines Gießtaktes die Austrittsöffnung der Mischkammer durch ein Absperrorgan verschlossen. Durch diesen Schließvorgang wird das Volumen der Mischkammer verkleinert, was einen beachtlichen Nachteil mit sich bringt. Da die Mischkammer bis zur Absperrung der Austrittsöffnung durch ständig nachgeförderte Materialkomponenten gefüllt ist, muß die Verkleinerung des Mischkammervolumens 'zwangsläufig zu einer Beaufschlagung des fließfähigen Materials führen. Dies wird deshalb unter erhöhtem Druck in Spalten etc. gepreßt und bis zur vollständigen dichten Schließung des Absperrorgans über einen zwischenzeitlich sich einstellenden Spalt entweichen. Es kommt also zwangsläufig bei dieser bekannten Vorrichtung zu einem Restaustrieb bzw. Nachtropfen nach Beendigung eines Gießtaktes. Die Verwendung von Absperrorganen ist auch deshalb nachteilig, weil im Bereich der zu schließenden Dichtflächen Rückstände des reaktiven Werkstoffes bleiben. Diese Rückstände werden im Laufe der Zeit dazu führen, daß sich die Querschnitte verändern und die Dichtigkeit auch in völliger Schließstellung beeinträchtigt ist. Auch ein an die Austrittsöffnung anschließender Siphon kann die Nachlaufprobleme nicht beseitigen. Dieser Siphon dürfte im Gegenteil Ursache für weitere Naohlaufprobleme sein.

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β 74 H 436.8 5. April 1977

Anm.: Wikolin Polymer ... 8929

Die Aufgabe der Neuerung besteht darin, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welcher in einfacher Weise das Nachfließen oder Nachtropfen des Werkstoffes bei Beendigung eines Gießtaktee zuverlässig unterbunden wird.

Diese Aufgabe wird gemäß der Neuerung dadurch gelöst, daß das Volumen der Mischkammer durch wenigstens zwei in axialer Richtung zueinander verschiebbare Gehäuseteile zum Unterbrechen der Abgabe des Komponentengemisches vergrößerbar ist. Durch die hierbei auftretende Saugwirkung wird verhindert ,da β der bei Beendigung eines Gießtaktes in der Mischkammer noch vorhandene mehr oder weniger bereits durchmischte Werkstoff aus der Mischkammer infolge seines Eigengewichtes austritt. Die Wirkung der Saugwirkung erstreckt sich über einen ausreichenden Zeitraum, nämlich bis zum Beginn des nächsten Gießtaktes. Die Austrittsöffnung bleibt gemäß der Erfindung ohne Einschränkung offen, wodurch eine Bildung von Rückständen des reaktiven Materials im Bereich der Austrittsöffnung vermieden wird. Neuerungsgemäß ergibt sich eine zuverlässige, nachtropffreie Unterbrechung eines Gießtaktes durch zwei aufeinander abgestimmte Maßnahmen, nämlich durch Unterbrechung der Zufuhr der Materialkomponenten und durch Erzeugung einer entgegen der Abgaberichtung gerichteten Saugwirkung in der Mischkammer. Durch diese synchronisierten Maßnahmen wird erreicht, daß ein Gießtakt außerordentlich exakt und ohne Nachlauf beendet und eingeleitet werden kann.

Es ist an sich bei einer Vorrichtung zum Ausgeben von viskosen Medien, z.B. von Eiskreme, bekannt (US-PS 3 351 250), naoh Beendigung des AusgabeVorgangs das Volumen der das viskose Medium aufnehmenden Kammer zu vergrößern.

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Die Gehäuseteile der Vorrichtung gemäß der Neuerung greifen teleskopartig ineinander. Durch Relatiwerschiebung dieser Teile zueinander erfolgt eine Vergrößerung oder Verkleinerung des Kammervοlumens. Die beiden beweglichen Teile sind zwischen zwei Endstellungen bewegbar, wobei die eine Endstellung der Gießphase und die andere Endstellung den tropffreien Pausen zwischen zwei Gießtakten zugeordnet ist. Eine derart ausgebildete Vorrichtung ist an sich im Zusammenhang mit der Anordnung eines Absperrorgans an der Auslaßöffnung der Mischkammer bekannt (DT-OS 2 125 679).

Die Neuerung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispieles in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:

Pig. 1 eine Vorrichtung gemäß der Neuerung in Ausgangsstellung im Längs- bzw. Vertikalschnitt und

Fig. 2 die Vorrichtung gemäß Pig. 1 in Gießstellung.

Die in dem Ausführungsbeispiel dargestellte Vorrichtung bzw. der Gießkopf ist für die Verarbeitung von Polyurethan bestimmt. Der Gießkopf ist zu diesem Zweck mit einer Mischkammer 10 ausgerüstet, in die die Komponenten des Kunststoffes über Zuführungsleitungen 11 und 12 eingeführt werden. In den Zuführungsleitungen 11 und 12 sind pneumatisch verstellbare Absperrventile 15 und H angeordnet.

In der Mischkammer 10 ist ein Rührwerk 15 für die Durohmischung der Komponenten angeordnet. Eine Rührwerkswelle tritt oben aus dem Gehäuse der Mischkammer 10 aus. Diese Rükrwerkswelle 16 wird in geeigneter, bekannter Weise angetrieben.

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Am unteren Ende ist die Mischkammer mit einer Austrittsb'ffnung 17 und einem diese umgebenden Mundstück 18 versehen. D«r Gießkopf wird mit dieser Austrittsöffnung 17 bzw. dem Mundstück 18 über den Bereich einer Form oder, entsprechend dem bevorzugten Anwendungsgebiet, einen Bereich eines _: Verpackungsteils, z.B. eines Deckels für einen Behälter, gefahren. PUr die Ausgabe einer Kunststoffcharge werden die Absperrventile 13 und 14 durch Drucklu^tbeaufschlagung geöffnet. Über die Zuführungsleitungen 11 und werden von Dosierpumpen (nicht dargestellt) aus Vorratsbehältern die einzelnen Komponenten in die Mischkammer gefördert. Gleichzeitig wird das Rührwerk 15 in Gang gesetzt. Damit beginnt auch der Austritt des durchmischten Kunststoffes aus der Austrittsöffnung 17 in die Form od. dgl. Zur Beendigung eines Gießtaktes werden die Absperrventile 13 und 14 durch Entlüften unter Wirkung einer Rückstellfeder geschlossen, so daß die Zufuhr der Materialkomponenten unterbrochen ist. Zugleich wird das Rührwerk stillgesetzt.

Um bei Beendigung des Gießtaktes bzw. danach einen weiteren Austritt von Werkstoff aus der Mischkammer zu vermeiden, wird in dieser ein Unterdruck mit Beendigung des Gießtaktes, nämlich beim Schließen der Absperrventile 13 und 14 erzeugt. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird dieser Unterdruck durch Vergrößern der Mischkammer 10 hervorgerufen. Das Gehäuse der Mischkammer besteht zu diesem Zweck aus zwei Teilen, nämlich einem äußeren Führungsgehäuse 19 und einer in diesem verschjäibaren Gehäusehülse 20. Die beiden Gehäuseteile 19 und 20 sind gegeneinander abgedichtet. Die Gehäusehülse 20 bildet den unteren bzw. innenliegenden Teil des die Mischkammer 10 umgebenden Gesamtgehäuses. In der unteren Wandung der Gehäusehülse wird die Austrittsöffnung 17 mit dem Mundstück 18 gebildet. Die Gehäu3ehülse 20 ist in dem äußeren Führungsgehäuse 19 axial, nämlich in Vertikalrichtung, verschiebbar,

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und zwar in Aufwärtsriohtung gegen den Druck einer Feder 21. Diese Feder 21 belastet die Gehäusehülse 20 stets in Richtung Ausgangsstellung gemäß Fig. 1. In dieser Stellung hat die Mischkammer 10 das maximale Volumen. Die Gehäusehüles 20 stützt sich dabei mit einem unteren Bereich, nämlich einer ringsherum laufenden Schulter 22 über einen Druckring 23 unter Zwischenschaltung eines Membranringes 24 auf einen nach innen vorspringenden ringförmigen Ansatz 25 des äußeren Führungsgehäuses 19 ab.

Während eines Gießtaktes haben die/einzelnen Teile des Gießkopfes die Stellung gemäß Fig. 2. Die innere Tehäusehülse 20 ist hierbei innerhalb des äußeren Führungsgehäuses in eine obere Endstelung gefahren, in der der obere Rand der Gehäusehülse 20 an der Innenseite des Führungsgehäuses 19 anschlägt. Die Feder 21 ist hierbei zusammengedrückt. In dieser Stellung sind auch durch Druckluftbeaufschlagung über Druckluftleitungen 26 und 27 die Absperrventile 13 und 14 geöffnet.

Die Gehäusehülse 20 ist bei dem Ausführungsbeispiel mit Hilfe von Druckluft aus der Ausgangsstellung gemäß Fig. 1 in die gemäß Fig. 2 bewegt worden. Zu diesem Zweck ist der Ansatz 25 des äußeren Führungsgehäuses 19 mit einem ringsherum laufenden Luftkanal 28 ausgerüstet. Dieser ist zum Membranring 24 hin offen. Eine Druckluftleitung 29 ist an diesen Luftkanal 28 angeschlossen. Die Druckluftleitung 29 sohließt vorzugsweise an das Druckluftsystem der Absperrventile 13 und 14 an, so daß gleichzeitig mit dem Öffnen dieser Absperrventile 13 und 14 der Luftkanal 28 beaufschlagt wird. Der Druck in diesem Luftkanal 28 bewirkt eine Verformung des Membranringes 24 kn dem Sinne, daß dadurch die Gehäusehülse 20 über den Druckring 23 gegen die Feder 21 axial verschoben, nämlich aufwärtsbewegt wird.

Bei Beendigung eines Gießtaktes durch Entlüften der

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ventile 13 und 14 wird zugleich der Luftkanal 28 entlüftet. Die Folge davon ist,· daß die Gehäusehülse 20 unter Wirkung der Feder 21 in die Ausgangsstellung gemäß Flg. 1 zurückkehrt. Dadurch wird das Volumen der sich aus den Gehäuseteilen 19 und 20 zusammensetzenden Mischkammer,10 vergrößert. Der hierdurch erzeugte Unterdruck verhindert einen weiteren Auatritt von Werkstoff. Eventuell vorhandene Rückstände im Mundstück 18 werden in die vergrößerte Mischkammer 10 zurückgezogen.

Der dargestellte Gießkopf ist einfach aufgebaut und leicht zu Reinigungszviscken od. dgl. demontierbar. Das äußere Führungsgehäuse 19 besteht aus einem fest mit dem Gießkopf verbundenen Grundstück 30. An dieses schließt über Gewinde ein Zwischenstück 31 an. Hierauf sitzt wiederum, ebenfalls mit Gewinde, der Ansatz 25. In den Ansatz 25 ist, wiederum mit Gewinde, eine den unteren Teil der Gehäusehülee 20 dicht umgebende Dichthülse 32 eingesetzt.

Für den Anmelder;

Meissner & Bolts Patentanwälte

Bremen, den 13. Januar 1977

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Claims (1)

11)1 litt

α 74 H 436.8

Ann.ι Wlko1in Polymer

5. April 1977 8929

Schutzansprüche

1. Vorrichtung zum taktweisen Einspritzen bzw. Vergießen von fließfähigen Mehrkomponenten-Kunststoffen, insbesondere Polyurethan, mit einer eine Materialauslaßöffnung aufweisenden Mischkammer zur Aufnahme des Komponentengemisches, in die mit takt weise ö'ffen- und schließbaren Ventilen versehene Zuführkanäle für die Komponenten einmünden, dadurch gekennzeichnet, daß das Volumen der Mischkammer (10) durch wenigstens zwei in axialer Richtung zueinander verschiebbare Gehäuseteile zum Unterbrechen der Abgabe des Komponentengemisches vergrößerbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruoh 1, daduroh gekennzeichnet, daß die Gehäuseteile teleskopartig ineinandergreifen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischkammer (10) aus einem ortsfesten Führungsgehäuse (19) und einer in diesem geführten, die Wand der Mischkammer bildenden, Gehäusehülse (20) besteht.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäusehülse (20) gegen die Belastung einer Feder (21)

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aus einer dem maximalen Volumen der Mischkammer (10) entsprechenden Stellung in eine dem minimalen Volumen der Mischkammer (10) entsprechend? Stellung bewegbar ist.

5« Vorrichtung nach Anspruoh 5 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäusehülse (20) zum Verschieben in die den minimalen Volumen der Mischkammer (10) entsprechende Stellung mit !Druckluft beaufschlagbar 1st.

6. Vorrichtung nach Anspruoh 5, dadurch gekennzeichnet,

daß die Gehäusehülse (20) über einen elastischen Membranring (24) beaufschlagbar ist, der einerseits einen Luftkanal (28) überdeckt und andererseits an einem Teil der Gehäusehülse (20) anliegt.

7. Vorrichtung nach Anspruoh 6, dadurch gekennzeichnet, daß aischen dem Membranring (24) und einer Schulter (22) der Geliäusehülse (20) ein Druokring (23) angeordnet ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungsgehäuse (19) aus mehreren lösbar miteinander verbundenen Teilen besteht.

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