DE2815460A1

DE2815460A1 - Mischvorrichtung fuer mehrkomponentenkunststoffe, insbesondere polyurethan

Info

Publication number: DE2815460A1
Application number: DE19782815460
Authority: DE
Inventors: Ivica Grgic; Fritz W Schneider
Original assignee: Elastogran Machinenbau GmbH and Co; Elastogran GmbH
Current assignee: BASF Polyurethanes GmbH
Priority date: 1978-04-10
Filing date: 1978-04-10
Publication date: 1979-10-18
Also published as: DE2815460B2; DE2815460C3

Description

Die Erfindung betrifft eine Mischvorrichtung für
Mehrkomponentenkunststoffe, insbesondere Polyurethan, mit einer Mischkammer, die Eintrittsöffnungen für die einzelnen Komponenten und eine Austrittsöffnung für das Komponentengemisch besitzt, sowie mit einem Steuerorgan, das zwischen einer die Eintrittsöffnungen offen lassenden Stellung und einer die Eintrittsöffnungen zur Mischkammer absperrenden Stellung hin- und herbewegbar ist, wobei das Steuerorgan als ein einen unabhängig steuerbaren Ausstoßkolben enthaltenden Hohlkolben ausgebildet ist, dessen der Mischkammer zugekehrte Stirnfläche, die der Austrittsöffnung gegenüberliegende Mischkammerwand bildet, wobei sich an die Austrittsöffnung ein Auslaufrohr anschließt, durch das ein seinem Querschnitt entsprechender Ausstoßkolben hindurchbewegbar ist, dessen Querschnitt geringer ist als der der Mischkammer.
Bei einer bekannten Mischvorrichtung der vorstehend genannten Art, dient der Ausstoßkolben als Reinigungskolben für die Austrittsöffnung und das Auslaufrohr (DT-OS 25 50 334).
Bei einer derartigen Mischvorrichtung können in vielen Fällen ausreichende Mischergebnisse erzielt werden, da die Austrittsöffnung einen geringeren Querschnitt als die Mischkammer aufweist, wodurch das Mischergebnis positiv beeinflußt wird. Wenn höhere Anforderungen an die Mischqualität gestellt wird, d.h. wenn beispielsweise in offene Formen zur Herstellung hochwertiger Schuhsohlen aus Polyurethan oder ähnlicher Teile eingefüllt werden soll - dieses erfolgt zur Zeit mit Mischvorrichtungen mit einem mechanischem Rührer, die im Niederdruck bearbeiten - dann ist das Mischergebnis häufig nicht ausreichend.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Mischvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die eine Hochdruckmischvorrichtung ist, die nach dem Gegenstrom-Injektionsverfahren arbeitet, d.h. ohne Rührer auskommt und dennoch sehr gute Mischergebnisse erzielt, so daß auch schwer zu mischende Komponenten verarbeitet und in offene Formen gefüllt werden können.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Ausstoßkolben zur Verengung der Austrittsöffnung steuerbar ist.
Die erfindungsgemäße Mischvorrichtung ist nicht nur eine Hochdruckmischvorrichtung,die sich durch die Bewegung der beiden Kolben vollständig mechanisch zwangsreinigen läßt, sondern durch den Ausstoßkolben kann die Austrittsöffnung gedrosselt werden, wodurch eine ganz bestimmte Beeinflußung auf den Mischvorgang möglich ist. Die Einstellung des Austrittsquerschnittes kann je nach Art der verwendeten Komponenten und unter Berücksichtigung des herzustellenden Produktes erfolgen.
In vorteilhafter Weise kann der Ausstoßkolben noch zur Verengung der Austrittsöffnung gesteuert werden.
Wenn eine solche zusätzliche Verengung erwünscht ist, wird der Ausstoßkolben entsprechend in dem Bereich der Austrittsöffnung bewegt, so daß hier eine zusätzliche Drosselstelle entsteht, die jeweils wunschgemäß eingestellt werden kann.
Der Quers-chnitt der Mischkammer ist in unterschiedlicher Weise gestaltbar. Beispielsweise kann die Mischkammer einen langgestreckten Querschnitt aufweisen. In diesem Falle können die Eintrittsöffnungen für die Komponenten im Bereich der längeren Seitenwände der Mischkammer liegen und in Bezug auf den Ausstoßkolben und das Auslaufrohr seitlich versetzt sein. Hierdurch ist sichergestellt, daß trotz der Querschnittsvephältnisse zwischen Mischkammer und Auslaufrohr, das heißt, bei kleinerem Austrittsquerschnitt, die Eintrittsöffnungen dicht beeinander liegen und die beim Einspritzen vorhandene kinetische Energie zur Sicherstellung einer guten Mischung genutzt wird.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann in an sich bekannter Weise mit Rücklaufnuten im f1ohlkolben ausgerüstet sein, die zur Verbindung mit im Winkel versetzt liegenden Rücklaufkanälen des Gehäuses schraubenförmig ausgebildet sein können. Hierdurch ist für eine entsprechend kompakte Bauweise gesorgt und die querschnittsschwächende Wirkung der Rücklaufnuten ist im wesentlichen gleichmäßig auf den Hohlkolben verteilt.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden unter Hinweis auf die Zeichnung anhand verschiedener Ausführungsbeispiele näher erläutert.
Es zeigt: Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Ausführungsform nacä der Erfindung; Fig. 2 einen Querschnitt gemäß der Linie A-A der Fig. 1; Fig. 3 einen Querschnitt gemäß der Linie A-A durch eine andere Ausführungsform mit einem anderen Hohlkolbenquerschnitt; Fig. 4 einen der Fig. 1 entsprechenden Schnitt durch eine andere Ausführungsform; und Fig. 5 einen Schnitt gemäß der Linie B-B der Fig. 4.
Die in der Zeichnung dargestellte Mischvorrichtung besteht aus einem Mischkammergehäuse 1, in dem eine Mischkammer 2 ausgebildet ist. An die Mischkammer 2 schließt sich ein Auslaufrohr 3 an. Die Austrittsöffnung der Mischkammer 2 ist mit 15 bezeichnet. In die Mischkammer führen Vorlaufleitungen über Eintrittsöffnungen 4 und 5.
In der Mischkammer 2 ist ein Hohlkolben 6 angeordnet und hin- und herbewegbar, der über einen hydraulischen Kolben 7 bewegbar ist. In dem Hohlkolben sind Rücklaufnuten 8 und 9 zur Verbindung mit Rücklaufkanälen io und 11 in der nicht gezeigten Rücklauf- oder Schließstellung ausgebildet.
Die Rücklaufnuten 8 und 9 verlaufen schraubenförmig, da die Rücklaufkanäle lo und 11 in Bezug auf die Vorlaufleitungen die zu den Eintrittsöffnungen 4 und 5 führen, versetzt angeordnet sind. Dichtungsnuten 12 sind oberhalb und unterhalb der Rücklaufnuten vorgesehen.
In dem Hohlkolben ist ein Ausstoßkolben 13 hin- und herbewegbar, der über einen hydraulischen Kolben 14'steuerbar ist.
Dieser Ausstoßkolben 13 stimmt in seinen Abmessungen mit dem Auslaufrohr 3 überein und fluchtet mit diesem.
Die Ausführungsform nach Fig. 2 weist einen Hohlkolben 6 mit kreisförmigem Querschnitt auf.
Die Ausführungsform nach Fig. 3 ist mit einem Hohlkolben 6' mit einem polygonen Querschnitt ausgerüstet.
Die Ausführungsformen der Fig. 4 und 5 sind mit einem langgestreckten Hohlkolben 6" versehen. Beim Betrachten der Fig. 4 und 5 wird deutlich, daß die Eintrittsöffnungen 4 und 5 im Bereich der langgestreckten Seitenwände der Mischkammer 2 liegen und so einen verhältnismäßig geringen Abstand voneinander aufweisen. In Bezug auf das Auslaufrohr 3 bzw. den Ausstoßkolben 13 sind sie seitlich vesetzt. Weiterhin wird beim Betrachten der Fig. 4 deutlich, daß der Ausstoßkolben 13 zur weiteren Verengung der Austrittsöffnung 15 steuerbar ist.
Bei der Darstellung der Fig. 4 und 5 wurden keine Rücklaufnuten und entsprechende Leitungen dargestellt, obwohl derartige Rücklaufeinrichtungen auch bei der Ausführungsform nach den Fig. 4 und 5 entsprechend der Darstellung der Fig. 1 bis 3 vorgesehen sein können.
Im Betrieb erfolgt solange eine Mischung der mit Druck durch die Öffnungen 4 und 5 eingespritzten Komponenten in der Mischkammer 2, wie der Hohlkolben 6 den Eintritt zuläßt. Der Ausstoßkolben 13 kann hierbei zur Regulierung des Querschnitts der Austrittsöffnung 5 gesteuert werden.
Wenn ein Mischvorgang oder ein Schuß beendet werden soll, wird der Hohlkolben nach unten bewegt, so daß die Eintrittsöffnungen 4 und 5 verschlossen werden, wobei gleichzeitig ein mechanisches Zwangsreinigen der Mischkammer 2 durch Ausschieben eventueller Reste erfolgt. Der Ausstoßkolben 13 sorgt dann für eine endgültige Reinigung durch Bewegung durch das Auslaufrohr 3. Der Ausstoßkolben 13 kann also zwei Funktionen erfüllen, nämlich eine Drosselfunktion im Bereich der Austrittsöffnung 15 während des Mischvorganges und eine Reinigungsfunktion nach Beendigung einer Mischung.
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Claims

dischvorrichtung für Mehrkomponentenkunststoffe, Fnsbesondere Polyurethan.
P a t e n t a n s p r -ü c h e t 1. Mischvorrichtung für Mehrkomponentenkunststoffe, Insbesondere Polyurethan, mit einer Mischkammer, die Eintrittsöffnungen für die einzelnen Komponenten und eine Austrittsöffnung für das Komponentenzemisch besitzt, sowie mit einem Steuerorgan, das zwischen einer die Eintrittsöffnung offen lassenden Stellung und einer die Eintrittsöffnungen zur Mischkammer absperrenden Stellung hin- und herbewegbar ist, wobei das Steuerorgan als ein einen unabhängig steuerbaren Ausstoßkolben enthaltenden liohlkolben ausgebildet- ist, dessen der Mischkammer zugekehrte S-tirnfläche, die- der Austrittsöffnung gegenüberliegende Mischkammerwand bildet, wobe-i sichan die Austrittsöffnung ein Auslaufrohr anschließt, durch das ein seinem Querschnitt entsprechender Ausstoßkolben hindurchbewegbar ist, dessen Querschnitt -geringer ist als der der iKischkammer, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausstoßkolben (13) zur Verengung der Austrittsöffnung (15) steuerbar ist, 2. Mischvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkolben (6) einen kreisförmigen Querschnitt aufweist.
3. Mischvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkolben (6') einen polygonen Querschnitt aufweist.
4. Mischvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkolben (6 ) einen langgestreckten Querschnitt aufweist und daß die Eintrittsöffnungen (4, 5) im Bereich der längeren Seitenwände der Mischkammer (2) liegen und in bezug auf den Ausstoßkolben (13) und das Auslaufrohr (3) seitlich versetzt sind (Fig. 4 und 5).
5. Mischvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkolben in an sich bekannter Weise mit Rücklaufnuten (, 9) versehen ist.
6. Mischvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Rücklaufnuten (8, 9) zur Verbindung mit im Winkel versetzt liegenden Rücklaufkanälen (10, il) schraubenförmig ausgebildet sind.