DE7904960U1 - Injektor - Google Patents

Description

PATENTAN¹AALTRAIBLe telefon fO7it: 25S3γ.λ.. ·= ···· *ίχν\τ«ζ:Μ~ΓΛ ΝΙ\Λ/Λ Ι T

STUTTGART 1 TELEGRAMME: AB^.P.tT3T UTtGA^T .* Vl ' ¹T"^ ' ^{AINI V VML}'

BIRKENWALOSTRASSE 213 POSTSCHECK STUfTGAR-J'"..'.JOO J?£8 J · {-^ir-V; IKIO Ii Λ Μ C ΠΛΙ~1| CT

in»kekunstakade'<ie.-i<illesbepgi LANDESGIROKAS35 PTyVTGAR ft S 915CS⁷S 1-JlPiL.""! I NVCf. I IAI NO KAlQ'LC

STUTTGART, den 1C. 2.1 9 7 9 Moritz Schrammel anwaltsakte: S68.22 D3

Affaltrach

In iektor

Die Erfindung betrifft einen Injektor nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein derartiger Injektor ist bekannt aus der DE-OS 2 653 (Anwaltsakte S68.32 D1). Dieser Injektor hat sich in der Praxis sehr bewährt.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, den bekannten Injektor insbesondere insoweit zu verbessern, daß sein Druckluftverbrauch gesenkt wird, ohne seine Leistung zu verschlechtern.

Nach der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst durch die im Anspruch 1 angegebenen Maßnahmen. Man erhält auf diese Ueise einen Injektor ohne komplizierten, doppelwandigen Aufbau, und vor allem hat sich überraschend gezeigt, daß es mit einem solchen Injektor möglich ist, bei bester Funktionsweise mit wesentlich weniger Druckluft auszukommen, weil nämlich ein kleiner Düsenquerschnitt eine völlig ausreichende Saugwirkung und eine sehr gute Füllung der Form ergibt. Auch wird die Verwendung sehr großer Kunststoffpartikel ermöglicht.

Weitere Einzelheiton und vorteilhafte Ueiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den im folgenden beschriebenen und in der Zeichnung dargestellten, in keiner Ueise als Einschränkung der Erfindung zu verstehenden Ausführungsbeispielen, sowie aus den Unteransprüchen. Es zeigeni

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Injektors,

Fig. 2 einen Schnitt*," 'gesehen I'pngs" der* Linie II-II der Tig. 1, aber ohne d^s Tauchrohr 11,

Fig. 3 eine Darstellung des Aufgabekopfs und eines

an ihm freitragend befestigten Luftzuführrohrs, teilweise im Schnitt,

Fig. 4 einen Schnitt, gesehen längs der Linie IU-IU der Fig. 3,

Fig. 5 eine Ansicht, gesehen längs der Linie U-U der Fig. 3,

('^ Fig. 6 eine Seitenansicht des in Fig. 3 dargestellten

Luftzuführungsrohres 45, teilueise im Schnitt,

Fig. 7 einen Längsschnitt durch eine zweite Ausführungsform der Erfindung , und
Fig. 8 & 9 zwei weitere Ausführungsformen einer Ausströmdüse.

Fig. 1 zeigt eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Injektors 10 mit einem Tauchrohr 11 relativ großen Durchmessers, hier z.B. mit einem Außendurchmesser von 5D und einem Innendurchmesser von 45 mm. Dieses Rohr kann z.B. eine Länge von 500 mm haben und ist aus zeichnerischen Gründen stark verkürzt dargestellt. An seinem rechten Ende, bezogen auf Fig. 1, verjüngt sich (..' das Rohr 11 über einen Innenkonus 12 mit einem Winkel von z.B. 45 zu einem mit einem Geuinde 13 versehenen Abschnitt kleineren Durehmessers. In das Gewinde 13 ist ein Mundstück 14 eingeschraubt, dessen Innenseite rechts einen zylindrischen Abschnitt 15 aufweist, der links über einen Kegel 16 in den Kegel 12 übergeht. Uie dargestellt ist der Kegel 16 weniger steil als der Kegel

An seinem linken Ende ist das Tauchrohr 11 mit einem Außengewinde 17 versehen, das in ein entsprechendes Innengewinde eines Aufgsbekopfes 18 eingeschraubt ist, welcher

I t t

ItII I

■ •I ti

s> ähnlich aufgebaut ist wie der Aufgabekopf 10 nsch der

\ DE-GS 2 653 930. In einer zentralen Geuindebohrung 19

dieses Kopfes 18 ist eine Führungshülse 22 eingeschraubt, in deren zylindrischer Innenbohrung 23 eine Kolbenstange 24 geführt ist, deren rechtes Ende einen l/erschlußstopfen 25 trägt, welcher mit einer Dichtung 26 aus einem hitzebeständigen Elastomer versehen ist und z.B,

έ einen Außendurchmesser won 18 mm haben kann. Uird der

I Uerschlußstopfen 25 so in den zylindrischen Abschnitt

⁵ des Mundstücks 14 eingeführt, daß er mit dessen rechtem

ϊ Ende bündig abschließt, so dichtet er diesen Abschnitt

J 15 ab und verhindert das Eindringen von DAmpf aus der - nicht dar=

O gestellten - Form in das Innere des Injektors.

'% Zum Verschieben der Kolbenstange 24 und damit des Stapfens

ί 25 dient ein doppelt-uirkender Arbeitskolben 28 am linken

* Ende der Kolbenstange 24. Dieser ist in einem Arbeits-

i zylinder 29 geführt, uelcher außen einen Bund 30 hat und

.; mit diesem uie dargestellt mittels einer Überwurfmutter

I am Aufgabekopf 18 befestigt ist. Der Arbeitszylinder

-_: ragt uie dargestellt in den Aufgabekopf 18

hinein, und er ist an sei nem freien Ende durch eine Überuurfkappe 34 verschlossen, welche eine Öffnung 35

;i zur Druckmittelzufuhr aufweist. Uird der Öffnung 35

I Druckmittel zugeführt, so wird der Kolben 28 und mit ihm

I *■ J der VerschluBstopfen 25 nach rechts verschoben, und der

I Uerschlußstopfen 25 kommt in seine Schließstellung.

Nach der Lehre der DE-OS 2 653 930 ist die Kolbenstange

24 als Steuerglied ausgebildet und hat hierzu eine

Ringnut 38, welche in der dargestellten linken Endlage

des Kolbens 28 fluchtet mit einer Sackbohrung 39,

welche sich in Fig. 1 von der Unterseite des Aufgabekopfs

bis nahe zu dessen Oberseite erstreckt und dabei auch

die Führungshülse 22 durchdringt. Am unteren Ende dieser

■ * Ii

I · »11

• ■ ■ I I 1 1 I

• t · t

*■■■ ·ι ■ ···

I ft·· t · t · 1 ♦

Bohrung 39 befindet sijh ei'rt ■Anschl'ußrrippöl 4*3 zur Zufuhr von Druckluft. Die Führungshülse 22 weist an ihrem linken EndB βϊπβ mit 43 bezeichnete Bohrung auf, deren Durchmesser größer ist als der der Kolbenstange 24. Die Bohrung 43 erstreckt sich bis zur Bohrung 39 und stellt somit eine ständige Verbindung von der Bohrung 39 zum Inneren des Arbeitszylinders 29 her. Ferner mündet in die Bohrung 39 eine Gewindebohrung 44, und in diese ist ein Luftzuführrohr 45 eingeschraubt, das sich längs der Innenwand 46 des Tauchrohres 11 nach rechts bis zum Konus 12 erstreckt und dort zu einer Düse 47 umgebogen und zusammengequetscht ist, uie das die Fig. 3-6 besonders klar und deutlich zeigen» Das Rohr 45 ist also an seinem rechten Ende gemäß Fig. 5 zu einer schmalen Düsenöffnung 48 verengt, die z.B. die HaQe 9 χ 0,3 mm haben kann, also einen

( Querschnitt in der Größenordnung von nur 3 bis höchstens etua ν 2

12 mm hat. Die Düsenöffnung 48 kann uie dargestellt geradlinig sein, kann aber auch an die Kontur des Konus 12 angepaßt sein. Gemäß Fig. 8 und 9 kann sie auch kreisrund sein. Beim ersten Ausführungsbeispiel verläuft die Düsenöffnung 48 tangential zur Längsachse des Injektors 10. LJi e Fig. 1 ferner zeigt, ist die Düse 47 so abgebogen, daß sie sich der Form des Konus 12 anpaßt. Gemäß Fig. f kann ihre Vorderseite schräg abgeschnitten sein, damit der austretende Luftstrahl sich gut an den Kegel 16 anschmiegt, an dessen Anfang die Düsenöffnung 48 etua liegt, und man so eine optimale Sauguirkung erhält.

Versuche haben gezeigt, daß trotz des gegenüber der DE-OS 2 653 930 ( uesentlich reduzierten Düsercuerschnitts die Sauguirkung erstklassig ist, unter anderem uohl auch deshalb, ueil der für die Zufuhr von Granulat im Tauchrohr 11 verfügbare Querschnitt hier besonders groß ist. Dies ergibt den großen Vorteil, daß man mit einem erfindungsgemäßen Injektor auch größere vorgeschäumte Granulatkörner störungsfrei verarbeiten kann, z.B. solche mit einem Durchmesser von 9...10 mm. Zudem kommt man gegenüber den vergleichbaren Injektorbauarten nach der genannten DE-OS mit uesentlich weniger Druckluft aus, kann also z.B. den Luftdruck von 7 auf 3,5 atü verringern.

Fig. 3 zeigt den Aufgabekopf 18 teilweise im Längsschnitt. Rechts hat er ein Innengeuinde50 zur Aufnahme des Außengewindes 17, und daran anschließend eine zylindrische Ausnehmung 51, in welche eine seitliche Zuführöffnung 52 unter etwa 45 einmündet, über welche die vorgeschäumten Kunststoffteilchen in bekannter Ueise zugeführt werden. Rechts befindet, sich..ein Außengewinde 53 zum Aufschrauben

der Uberuurfmutter 33. '"' "" " "

Der beschriebene Injektor 10 arbeitst uie folgt: An den Nippel 40 uird über eine Ventilsteuerung im Betrieb zum Öffnen und Füllen Druckluft angeschlossen» An den Anschlußstutzen 54, der zur Zuführöffnung 52 führt, uird ein Behälter mit vorgeschäumten Kunststoffteilchen angeschlossen. Der Anschluß 35 ist zunächst drucklos. Es strömt dann vom Anschluß 40 über die Bohrung 39 und den Kanal 43 Druckluft in den Arbeitszylinder und verschiebt den Kolben 28 in die in Fig. 1 dargestellte Lage, also ganz nach links, so daß die Ringnut 38 eine ueit geöffnete Verbindung vom unteren Teil der Bohrung 39 zum oberen Teil und damit zum Luftzuführrohr 45 herstellt, und aus der Düsb 47 ein kräftiger Luftstrom austritt. Hierdurch entsteht ein Vakuum im Inneren des Tauchrohres 11, und es uerden Kunststoffteilchen durch die Öffnung 52 angesaugt und über das Mundstück 14 in die (nicht dargestellte) Form geblasen.

Uenn die Form gefüllt ist, uird die Druckluftzufuhr zum Anschluß unterbrochen, und es uird über die Öffnung 35 Druckluft zugeführt. Dadurch uird der Kolben 28 und mit ihm der Verschlußstopfen 25 nach rechts verschoben, und der zylindrische Abschnitt 15 uird dicht verschlossen. Anschließend uird dann in der üblichen Ueise geschäumt, und der Formling uird entnommen. Der gesamte Vorgang kann beliebig oft uiederholt uerden»

Naturgemäß ist die Erfindung nicht auf die Veruendung eines einzigen Luftzuführrohres 45 beschränkt, sondern man kann bei Bedarf auch mehrere Luftzuführrohre veruenden, die dann zueckmässig symmetrisch zueinander angeordnet uerden· Die dargestellte Anordnung uird aber deshalb bevorzugt,

weil ihr Aufbau außerordanllich einfach, robust und wartungsfreundlich ist und man/eine sehr einfache Steuerung der Druckluftzufuhr mittels der Kolbenstange 27 erhält. Sollen mehrere Luftzuführrohre verwendet werden, so muß man entweder eine ziemlich komplizierte Rohrkonstruktion verwenden, wenn man die Steuerung über die Ringnut 38 beibehalten will, oder man verzichtet auf diese Steuerung und sieht dafür eine Steuerung vor, die abhängig von der jeweiligen Position der Kolbenstange 24 uder des Kolbens 28 die Luftzufuhr zum AnschluO 40 steuert.

(\ Während bsi Fig. 1 das Tauchrohr 11 einen relativ großen Durchmesser hatte, wird bei der Ausführungsform nach Fig. ein Tauchrohr 60 mit einem kleineren Durchmesser verwendet, z.B. einem Außendurchmesser von 42 und einem Innendurchmesser von 37 mm. Auch hier steht genügend Raum für ein Luftzuführrohr 61 zur Verfugung, das auch hier kreisrund sein und einen Außendurchmesser von 8 und einen Innendurchmesser von 6 mm haben kann. Aus Raumgründen ist aber hier die Düse 62 nicht nach innen abgebogen, im übrigen aber ebenfalls durch Zusammenquetschen des Rohres 61 hergestellt und ebenfalls so ausgebildet, daß der austretende Luftstrom schräg zur Längsachse des Injektors verläuft. Ein bevorzugter Austrittswinkel der Druckluft liegt im Bereich von

( ) etwa 5...40°.

Außerdem liegt die im Aufgabekopf 18 vorgesehene Gewindebohrung 63 für das Rohr 61 hier radial weiter innen als bei Fig. 1. Auch hier verläuft das Rohr 61 direkt entlang der Innenwand 64 des Tauchrohres 60. Die übrigen Teile in Fig. 7 stimmen mit denen der vorherigen Figuren überein und werden deshalb nicht nochmals beschrieben. Auch die Arbeitsweise ist identisch mit derjenigen des ersten Ausführungsbeispiels, so daß ebenfalls hierauf verwissen werden kann.

— 7 —

II» <i ■> · re·

ιιι· ·■ · ···

ΊΜΙ|· ^r 9 f e · r 9

Uenn der Innendurchmesser des Tauchrohres 11 bzw. 60 noch kleiner ist, wird man zweckmässig das Luftzuführrohr wenigstens dort abflachen, wo es neben der Bewegungsbahn des V/erschlußstopfens 25 verläuft. Fig. 4 deutet dies bei 66 mit strichpunktierten Linien an. Das Rohr verläuft dann mit seinbr Breitseite parallel zur Innenwand des Tauchrohres. Neben der Führungsbuchse 22 kann - soweit Platz vorhanden- die kreisrunde Form des Luff,zuführrohres beibehalten werden.

Naturgemäß ist auch die Düsenform nicht, auf die einer Flachdüse beschränkt, wie sie in den Fig. 5 und 6 dargestellt ist, obwohl nach den derzeitigen Erkenntnissen eine Flachdüse die bevorzugte Lösung darstellt. Es eignen sich jedoch auch Düsen mit etwa kreisförmigem Austrittsquerschnitt, wie sie in den Fig. 8 und 9 dargestellt sind. Bsi Fig«. 8 verjüngt sich das Rohr 45 an seinem freien Ende in Form eines Kegelstumpfs 70, an dessei Ende sich die Luftaustrittsöffnung 71 befindet. Bei Fig. 9 hat die Spitze 72 ebenfalls eine etwa kegelige Form, ist aber zur Injektorachse hin geneigt. Die Austrittsöffnung ist dort mit 73 bezeichnet. Die Öffnungen 71 oder 73 können bevor-

2 zugt lichte Querschnitte in der Größenordnung von 3...7 mm haben, so daß sich auch hier ein sehr niedriger Luftverbrauch ergibt. Auch die Düsen nach den Fig. 8 und 9 können entweder einstückig mit dem Rohr 45 sein, also durch Verformen desselben hergestellt, oder sie können auf dieses Rohr aufgesetzt bzw. sonstwie mit ihm verbunden sein.

Claims (1)

1. Ansprüche

   Injektor zum Füllen einer Form mit Kunststoffteilchen, Deiche über einen Aufgabekopf das Injektors zuführbar sind, von welchem Aufgabekopf aus sich ein Tauchrohr relativ großen Durchmessers in Richtung zur Form erstreckt, das an seinem formseitigen Ende über eine Verjüngung in ein Mundstück kleineren Durchmessers übergeht, mit einem verschiebbaren Stopfen zum Verschließen dieses Mundstücks beim Schäumen und mit einer im Bereich der Verjüngung vorgesehenen Düsenanordnung, der vom Aufgabe^opf aus Druckluft zuführbar ist, um bei geöffnetem Mundstück Kunststoffteilchen durch das Tauchrohr anzusaugen und über das Mundstück in die Form einzublasen, dadurch gekennzeichnet, daß zur Luftzufuhr zur Düsenanordnung (47; 62) mindestens ein Luftzuführrohr (45; 61) vorgesehen ist, uelches sich in der Nähe der Innenwand (46; 64) des Tauchrohres (11; 6D), nicht gleichachsig mit diesem und außerhalb der vom Stopfen (25) im Betrieb durchlaufenen Bahn vom Aufgabekopf (18) zur Düsenanordnung (47; 62) erstreckt.

   2. Injektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das mindestens eine Luftzuführrohr (45; 61) am Aufgabekopf (18) befestigt ist, sich von diesem freitragend in Richtung zur Verjüngung (12) erstreckt, und an seinem freien Ende die Düsenanordnung (47; 62) trägt.

   3. Injektor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das mindestens eine Luftzuführrohr (45; 61) an seinem

   2 -

   - 2

   vom Aufgabekopf (18) abgewandten Ende selbst zu einer •Düse (47; 62) verformt ist.

   4. Injektor nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Düsenöffnung (48) bezüglich der Längsachse des Injektors (1O) etwa tangential erstreckt»

   5. Injektor nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Luftzuführrohr (45; 61) einen etua kreisförmigen Querschnitt aufweist (Fig· 4).

   6. Injektor nach mindestens einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß das Luftzuführrohr als Flachrohr (66) ausgebildet ist und sich mit seiner einen Flachseite etua parallel zur Innenwand des Rohres relativ großen Durchmessers erstreckt.

   7. Injektor nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsenanordnung (47; 62) im Bereich des Übergangs (12) in das das Mundstück bildende Rohr (14) liegt.

   8. Injektor nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausströmöffnung (48) der Düse (47; 62) in Richtung zur Längsachse des Injektors (1O) geneigt ist.

   9. Injektor nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Neigungswinkel im Bereich von etwa 5...4D liegt.

   1G. Injektor nach mindestens einem der vorhergehenden Absprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftaustrittsquerschnitt (48) der an einem Luftzuführrohr (45; 61) vorgesehenen Düse (47; 62) in der Größenordnung vün

   2
   3... 12 mm liegt.

   11. Injektor nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Luftzuführrohr

   — 3 —

   (45; 61) in den Auf gabrjkopf (18) eingeschraubt (63) ist.

   12. Injektor nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstange (24) das Stopfens (25) als Ventilglied (38) ausgebildet ist und je nach ihrer Lage die Luftzufuhr zum Luftzuführrohr (45; 61) entweder öffnet, oder schließt bzw. drosselt.

   13. Injektor nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß am Aufgabekopf (18) ein Druckluftanschluß (40) vorgesehen ist, von welchem sich eine Leitung (39) über

   ,.- ein mit dem Ventilglied (38) an der Kolbenstange (24)

   zusammenuirkendes Schiebeventil zu der Anschlußstelle (44; 63) des Luftzuführrohres (45;61) am Aufgabekopf (18) erstreckt.

   14. Injektor nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußstelle (44; 63) des Luftzuführrohres (45; 61) am Aufgabekopf (18) dem Druckluftanschluß (40) etua diametral gegenüberliegt.

   15. Injektor nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß nur ein Luftzuführrohr

   (45; 61) und nur eine am Ende des Luftzufuhrrohres ange- ( ordnete Düse (47; 62) vorgesehen sind.