DE1675503A1

DE1675503A1 - Formabsperrhahn fuer Maschinen fuer die Verarbeitung von hochreaktiven Mehrkomponentensystemen

Info

Publication number: DE1675503A1
Application number: DE19681675503
Authority: DE
Inventors: Heinrich Boden; Dipl-Ing Ulrich Knipp
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1968-02-23
Filing date: 1968-02-23
Publication date: 1971-01-07

Description

Formabsperrhahn für Maschinen für die Verarbeitung von hochreaktiven Mehrkomponentensystemen Die Erfindung betrifft einen Formabsperrhahn für Maschinen für die Verarbeitung von hochreaktiven Mehrkomponentensystemen. Bei solchen Systemen besteht die Aufgabe, das hochreaktive Kunststoffsystem in einen Fbrmenhohlraum, u. U. unter Drücken, einzutragen und mit möglichst geringem Materialverlust kurzfristig die Form abzuschließen. Gleichzeitig ist es notwendig, das Mischaggregat von den Resten des hochreaktiven Kunststoffsystems zu säubern, da sonst die Gefahr besteht, daß der Kunststoff im Misch- und Eintragsystem aushärtet und damit zu Verstopfungen führt. Diese Aufgabe wird bislang sehr unvollkommen auf verschiedene Art und Weise gelöst. Man hat beispielsweise das Mischaggregat direkt an die Einfüllöffnung des Formenhohlraums gehalten, dann schnell auf Seite geschwenkt und die Öffnung durch einen einzuschlagenden Pfropfen verschlossen. Naturgemäß tritt hierbei ein beachtlicher Materialverlust durch Auslaufen des Reaktionsgemisches aus der Form auf. Weiterhin ist es möglich, Rückschlagventile, beispielsweise Kugelventile, zwischen Mischaggregat und Formenhohlraum einzusetzen. Sie beinhalten jedoch den Nachteil, daß, wie vorher be :urieben, im Ventil verbleibendes hochreaktives Kunststoffgemisch aushärtet und somit das Ventil nur für einen Arbeitsgang brauchbar ist und anschließend wieder gesäubert werden muß. Eine andere Möglichkeit besteht darin, daß ein Kupplungsstück zwischen Mischaggregat und Formenanguß eingesetzt wird, welches einen Flachschieber beinhaltet. Hierbei ist eine exakte Dosierung möglich. Materialverlust durch Auslaufen des hochreaktiven Kunststoffsystems aus der Form tritt nicht auf, jedoch polymerisiert der Kunststoff formenseitig zwischen Anguß und Schieber und dosierseitig zwischen Anschlußkupplung und Schieber, so daß nach jedem Dosiervorgang das Kupplungsteil einschließlich Schieber mechanisch gereinigt werden muß. Man ist auch dazu übergegangen, normale Drei-Wege-Hähne einzusetzen. Das beinhaltet den Vorteil, daß eine exakte Dosierung des Rohstoffgemisches in die Form ohne nachträgliches Auslaufen gewährleistet ist. Leider ist es jedoch nicht möglich, ein normales Drei-Wege-Hahnküken in Spülstellung zu säubern, da eine Bohrung, in welcher reagierendes Kunststoffgemisch sich befindet, vom Spülmedium nicht erfaßt wird. Als weiterer Nachteil eines normalen Drei-Wege-Hahns ist die formseitige Kupplung anzusehen, die für die Säuberung sehr ungünstig ausgebildet ist und welche verlangt, daß nach jedem Dosiervorgang der Drei-Wege-Hahn zumindest abgeschraubt werden muß und das verbleibende, in der Zwischenzeit zu einem Kunststoff reagierte Produkt mechanisch entnommen werden muß. Aufgrund der vorher beschriebenen Nachteile ist es leider nicht möglich, in einem rationellen Schußverfahren vorhandene Formhohlräume auszufüllen, wie es beispielsweise im Spritzgußverfahren durchaus gebräuchlich ist. Die hier beschriebenen Nachteile werden durch die erfindungsgemäße Vorrichtung beseitigt.
Erfindungsgemäß lassen sich hochreaktive Mehrkomponentensysteme rationell verarbeiten bei Verwendung eines Formenabsperrhahns, der in Arbeitsstellung eine Verbindung zwischen dem Anschluß des Mischaggregates und dem Formenanguß, in Spülstellung eine Verbindung zwischen dem Anschluß des Mischaggregates und der Reinigungsaustragsöffnung herstellt und der in dieser Stellung die Form abdichtet, wenn das Hahnküken in einer elastischen Buchse, die sich zwischen Hahnkörper und Hahnküken befindet, drehbar gelagert ist und wenn die Austrittsöffnung der elastischen Buchse zum Formenanguß hin konisch vergrößert ist und gegebenenfalls durch den Anpreßdruck auf den Hahnkörper elastisch deformiert wird.
In einer Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform des Formabsperrhahns dargestellt. Die Figuren 1a und 1b zeigen einen solchen Formabsperrhahn in Spülstellung (Fig. 1a) und Arbeitsstellung (Fig. 1b). Das Hahnküken 1 ist in der elastischen Buc_ s-e 2, welche die zum Formenanguß 4 hin ausgebildete Austrittsöffnung 5 mitbeinhaltet, im Hahnkörper 3 drehbar gelagert. Das Mischaggregat (nicht dargestellt) wird über den Mischkopfanschluß 6 mit dem Hahn fest verbunden. . In angegebener Pfeilrichtung ist während der Arbeits- und Spülstellung, gegebenenfalls auch während der Ehtformung, der Hahnkörper gegen den Formenanguß 4 gedrückt. Dieser Druck kann pneumatisch, hydraulisch oder auch mechanisch ausgeübt werden. In der Arbeitsstellung strömt das reaktive Kunststoffgemisch aus dem Mischaggregat durch den Mischkopfanschluß 6, den Hahn; die Austrittsöffnung 5 in den Formenanguß 4. Nach beendeter Dosierung wird das Hahnküken in die Spülstellung gedreht. Der Drehvorgang kann von Hand oder automatisch erfolgen. In der Spülstellung strömt das Reinigungsmittel durch das Mischaggregat und den Hahn wiederum einströmend durch den Mischkopfanschluß 6 und austretend durch die Reinigungsaustragsöffnung 7. Hierbei werden der Hahnkörper und das Hahnküken vollkommen von restlichen reagierenden Kunststoffteilchen gesäubert. Während der Spülstellung ist die Austrittsöffnung 5 durch das Hahnküken fest verschlossen. Dank der konisch ausgebildeten Austrittsöffnung 5 kann der Formkörper nach seiner Verfestigung mit dem Anguß, welcher bis zum Hahnküken reicht, ohne Schwierigkeit entformt werden.
Dank der erfindungsgemäßen Wahl des Werkstoffes für die Buchse 2 und das Küken 1 ist eine saubere Abdichtung des Hahnkükens gegen die Buchse einerseits und andererseits des Austritts gegen den Formenanguß gewährleistet. Erfindungsgemäß wird gegebenenfalls durch den auferlegten äußeren Anpreßdruck P auf den Hahnkörper der Anguß im Bereich der Austrittsöffnung 5 mit einem verkleinerten Querschnitt versehen, welcher naturgemäß nach der Entlastung des auferlegten Anpreßdruckes P einer Trennung des Angusses von der Angußbuch se im Bereich der Austrittsöffnung 5 der Buchse 2 sehr förderlich ist.
Nach einer besonderen Ausführungsform der Erfindung wird die Buchse aus synthetischem oder natürlichem Kautschuk, Polyurethanelastomeren, Polyolefinen, Polyamiden, Polyoxymethylen, Polytetrafluoräthylen oder Kupferlegierungen gefertigt.
Das Hahnküken wird vorteilhafterweise optimal aus Polyamiden, Polyoxymethylen, Polytetrafluoräthylen, harten Polyurethanelastomeren oder aus Metall hergestellt. Im falle der Herstellung des Halmkükens aus Metallen hat es sich als außerordentlich günstig erwiesen, wenn das Hahnküken beheizbar ist und auf Temperaturen zwischen 20 und 150°C, vorzugsweise jedoch auf solchen zwischen 60 und 1000C, gehalten wird.
Zur Dimensionierung der Austrittsöffnung 5 der Buchse 2 wurde festgestellt, daß ihr Durchmesser entweder kleiner oder maximal gleich dem Mindestdurchmesser des Formenangusses 4 sein sollte. Zur günstigen Entformbarkeit wurde gefunden, daß der Öffnungswinkel der Austrittsöffnung 5 der Buchse 2 zum Formenanguß hin zwischen 0 und 150o, vorzugsweise jedoch zwischen 0 und 200, liegen soll.
Die Buchse 2 wird im Bereich der Austrittsöffnung 5 vorteilhafterweise derart ausgebildet, daß bei einem auferlegten Anpreßdruck P bei gegebener Anlage der Flächen 8 und 9 eine Querschnittsverminderung im Bereich der Austrittsöffnung 5 von 0 bis 40%, vorzugsweise jedoch von 0 bis 10%, auftritt.

Claims

Patentansprüche 1) Formabsperrhahn für Maschinen für die Verarbeitung von hochreaktiven, insbesondere schaumstoffbildenden Mehr komponentensystemen, der in Arbeitsstellung eine Verbindung zwischen Mischkopfanschluß und Formenanguß, in Spülstellung zwischen Mischkopfanschluß und Reinigungsaustragsöffnung darstellt und in letzterer Stellung die Form abdichtet, dadurch gekennzeichnet, daß das Küken (1) in einer zwischen Hahnkörper (3) und Küken (1) angeordneten elastischen Buchse (2), deren Austrittsöffnung (5) zum«Formenanguß (4) hin konisch vergrößert und gegebenenfalls durch den Anpreßdruck (P) des Hahnkörners (3) an den Formenanguß (4) elastisch deformiert ist, drehbar gelagert ist.
2) Formabsperrhahn für die Verarbeitung von hocb@@aktiveii Mehrkomponentensystemen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsöffnung (5) der Buchse (2) zum Formenanguß hin einen Öffnungswinkel zwischen 0 und 1500, vorzugsweise 0 und 20o, aufweist.
3) Formabsperrhahn für die Verarbeitung von hochreaktiven Mehrkomponer, nsystemen nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der größte Durchmesser der Austrittsöffnung (5) der Buchse (2) kleiner oder gleich dem Mindestdurchmesser des Vormenangusses (4) ist. 4) Formabsperrhahn für die Verarbeitung von hochreaktiven Mehrkomponentensystemen nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Austrittsöffnung (5) bei Einwirken des auf den Bahnkörper ausgeübten Anpreßdrucks (P) um 0 bis 40%, vorwiegend 0 bis 10%, vermindert ist. 5) Formabsperrhahn für die Verarbeitung von hochreaktiven Mehrkomponentensystemen nach den Ansprüehen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Buchse (2) aus synthetischem oder natürlichem Kautschuk, Polyurethanelastomeren, Polyolefinen, Polyamiden, Polyoxymethylen, Polytetrafluoräthylen oder Kupferlegierungen gefertigt ist. 6) Formabsperrhahn für die Verarbeitung von hochreaktiven Mehrkomponentensystemen nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Bahnküken (1) aus Polyamiden, Polyoxymethylen, Polytetrafluoräthylen oder Polyurethan oder aus Metall besteht. 7) Formabsperrhahn für die Verarbeitung von hochreaktiven Mehrkomponentensystemen nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Bahnküken (1) bei Metallausführung auf Temperaturen zwischen 20 und 150°C, vorzugsweise 60 und 100 °C, beheizbar ausgebildet ist.