DE2741554A1 - Mischkopf zum mischen von mehreren materialkomponenten - Google Patents

Mischkopf zum mischen von mehreren materialkomponenten

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Description

Anmelder: Bremen, den 12. September 1977
Desma-Werke GmbH 9112
Desma-Straße 3/5
2807 Uesen
Mischkopf zum Mischen von mehreren Materialkomponenten.
Die Erfindung betrifft einen Mischkopf zum Mischen von vorzugsweise mehr als zwei fließfähigen Materialkomponenten, insbesondere zur Formschäumung von Polyurethanen, mit einer Mischkammer, in die Düsen für die Materialkomponenten einmünden.und mit einem Rückflußsystem für die Materialkomponenten bei Beendigung eines Mischtaktes.
Bei einem bekannten Mischkopf dieser Ausführung sind in einem Gehäuse zwei Ventilstößel axial verschiebbar gelagert. An diese mit einer ax ialen Bohrung versehenen Ventilstößel schließen über radiale Bohrungen Zuflußleitungen für die Materialkomponenten an. In Längsrichtung versetzt hierzu ist jeder Ventilstößel mit einer radialen Bohrung versehen, die in eine gemeinsame Mischkammer innerhalb des Gehäuses mündet. In der Mischkammer wiederum ist ein Reinigungsstößel axial verschiebbar. Durch diesen werden die miteinander vermischten Komponenten aus der Mischkammer herausgedrückt, z. B. in eine Form. Bei Beendigung eines Mischtaktes
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werden die Düsen in den Ventilstößeln durch entsprechende Relativbewegung derselben an eine Rückflußleitung angeschlossen, so daß die Materialkomponenten nach dem bekannten Rezirkulationsverfahren zu ihren Behältern zurückgefördert werden (DT-OS 24 16 686).
Der vorgenannte bekannte Mischkopf ist in erster Linie für die gleichzeitige Verarbeitung von zwei Materialkomponenten bestimmt und geeignet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen weiterentwickelten Mischkopf vorzuschlagen, mit dem auch mehr als zwei Materialkomponenten, insbesondere zwei Hauptkomponenten A und B sowie mindestens zwei Nebenkomponenten C und D, verarbeitet werden können.
Der erfindungsgemäße Mischkopf ist zur Lösung dieser Aufgabe dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Materialkomponenten, insbesondere eine Hauptkomponente A bzw. B und eine Nebenkomponente C bzw. D, über eine gemeinsame Düse in die Mischkammer einführbar sind und daß jeder Materialkomponente eine eigene, gesonderte Rücklaufleitung zugeordnet ist.
Der erfindungsgemäße Mischkopf ist vornehmlich für die Verarbeitung von mehr als zwei Materialkomponenten bestimmt. Bei der Formschäumung von Polyurethanen ist es vielfach erforderlich, zu den Hauptkomponenten A und B Nebenkomponenten wie Farbstoffe, Treibmittel und reaktive Komponenten, z. B. Brandschutzmittel, mit zu verarbeiten. Diese Nebenkomponenten sollen dabei ebenfalls innig miteinander und mit den Hauptkomponenten vermischt sein.
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Nach den Erkenntnissen der Erfindung werden zweckmäßigerweise vor der Vermischung der Hauptkomponenten miteinander diesen die zu verarbeitenden Nebenkomponenten je gesondert zugeführt. Es gelangen dadurch mit den Nebenkomponenten vermischte Hauptkomponenten in die Mischkammer (Vorvermischung). Eine weitere Erkenntnis der Erfindung besteht darin, daß die Rezirkulation auch auf die Nebenkomponenten anzuwenden ist, und zwar derart, daß vor und nach jedem Mischtakt die einzelnen Materialkomponenten je für sich einen Rezirkulationskreis durchlaufen. Die Umschaltung von "Mischen" auf "Rezirkulation" und umgekehrt finden dabei für alle Komponenten gleichzeitig statt.
Der erfindungsgemäße Mischkopf arbeitet mit vorzugsweise zwei in einem Gehäuse ausschließlich drehbar gelagerten Ventilstößeln. In diesen wird als axialgerichtete Bohrung eine Sammelkammer gebildet, in die zunächst die im Wege einer Vormischung zusammengeführten Materialkomponenten, nämlich eine der Hauptkomponenten mit Nebenkomponenten, gelangen. Dieses Gemisch von Komponenten wird dann durch den Ventilstößel in die Mischkammer geleitet.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anha/id der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen Mischkopf im Horizontalschnitt, bei unterschiedlichen Stellungen der linken und rechten Hälfte,
Fig. 2 einen Querschnitt des Mischkopfes gemäß Fig. 1 in der Schnittebene H-II,
Fig. 3 einen Querschnitt des Mischkopfes gemäß Fig. 1 in der Schnittebene IH-III,
Fig. 4 eine Einzelheit für den Antrieb von Ventilstößeln des Mischkopfes.
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Der vorliegende Mischkopf besteht aus einem einteiligen Gehäuse In diesem sind in entsprechenden Bohrungen zwei Ventilstößel 11 und
12 jeweils drehbar gelagert. Die Ventilstößel 11 und 12 ragen an beiden Enden aus dem Gehäuse 10 heraus.
Quer zu den Ventilstößeln 11, 12 ist im Gehäuse 10 eine Mischkammer
13 für die Aufnahme und Vermischung der Materialkomponenten gebildet. Diese Mischkammer 13 stellt sich im vorliegenden Fall als zylindrische Bohrung dar mit einer nach unten weisenden offenen Mündung. In der Mischkammer 13 ist ein Reinigungsstößel 14 axial verschiebbar, also auf- und abbewegbar, geführt. Während eines Mischtaktes ist der Reinigungsstößel 14 in der Mischkammer 13 zurückgezogen (Fig. 3). Nach Beendigung eines Mischtaktes wird das Material in der Mischkammer 13 durch den Reinigungsstößel ausgeschoben.
Das dargestellte Ausführungsbeispiel eines Mischkopfes dient zur Vermischung von vier Materialkomponenten. Je eine Hauptkomponente und eine Nebenkomponente werden dem Ventilstößel 11 bzw. zugeführt. Zu diesem Zweck sind im Gehäuse 10 radialgerichtete Zuflußleitungen 15 und 16 für die Hauptkomponenten A und B sowie Zuflußleitungen 17 und 18 für die Nebenkomponenten C und D angeordnet. Die Zuflußleitungen 15. . 18 münden jeweils in der den Ventilstößel bzw. 12 aufnehmenden Bohrung des Gehäuses 10.
Die Ventilstößel 11 bzw. 12 sind mit einer axialgerichteten, hier mittigen Bohrung versehen, die die Funktion einer Sammelkammer bzw. 20 hat. In diese Sammelkammer 19 bzw. 20 werden jeweils die zugehörigen Komponenten A und C bzw. B und D über Radialbohrungen
21 und 22 geleitet. In Fig. 1 sind lediglich die Radialbohrungen 21 und
22 des Ventilstößels 11 erkennbar, da der Ventilstößel 12 eine die Radialbohrungen 21, 22 nicht zeigende Relativstellung hat.
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Λη die Sammelkammer 19 bzw. 20 schließt eine weitere Radialbohrung an, nämlich die Düse 23 bzw. 24 (siehe auch Fig. 3). Über diese Düsen 23 und 24, die in Fließrichtung der Materialkomponenten den Radialbohrungen 21, 22 nachgeordnet sind, werden die gesammelten Komponenten des betreffendes Ventilstößels 11 bzw. 12 in die Mischkammer 13 geleitet. In dieser treffen die Materialkomponenten des einen Ventilstößels mit den gesammelten Materialkomponenten des anderen Ventilstößels unter inniger Vermischung miteinander zusammen.
Das Gehäuse 10 ist weiterhin mit Rückflußleitungen 25 und 26 versehen. Jeder Materialkomponente und damit jeder Zuflußleitung 15.. 18 ist eine eigene, gesonderte Rückflußleitung 25 bzw. zugeordnet. In Fig. 2 sind lediglich die zu den Zuflußleitungen und 16 gehörenden Rückflußleitungen 25 und 26 erkennbar. Die Rückflußleitungen 25 und 26 sind jeweils etwa in der gleichen Querebene angeordnet wie die zugehörigen Zuflußleitungen 15.. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 münden die Rückflußleitungen 25, 26 etwa tangential an die die Ventilstößel 11, 12 aufnehmenden Bohrungen.
Die Zuflußleitungen 15. . 18 können mit ihren Mündungen alternativ an die Radialbohrungen 21 und 22 und damit an die Sammelkammer 19, 20 der Ventilstößel 11, 12 und an die Rückflußleitungen 25, angeschlossen werden. Letzteres nach Beendigung eines Mischtaktes zur Durchführung der Rezirkulation. Zu diesem Zweck sind etwa in der Ebene der Radialbohrungen 21, 22 und damit in der Ebene der Leitungen 15.. 18; 25, 26 Verbindungskanäle gebildet. Diese sind hier als in Umfangsrichtung der Ventilstößel 11, 12 führende Verbindungsnuten 27 und 28 ausgebildet. Diese erstrecken sich über einen Teilumfang der Ventilstößel 11, 12, nämlich außerhalb des Bereichs der Radialbohrungen 21, 22.
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In Fig. 2 ist der Ventilstößel 11 durch Drehung in einer Relativstellung, in der die Zuflußleitungen 15. . 18 über die Radialbohrungen 21, 22, über die Sammelkammer 19, 20 und die Düse 23, 24 mit der Mischkammer 13 verbunden sind (Mischstellung).
Der Ventilstößel 12 hat in Fig. 2 die Rezirkulationsstellung. Zuflußleitungen 15.. 18 und Rückflußleitungen 25, 2G sind hier über die Verbindungsnuten 27, 28 unmittelbar, kurzgeschlossen miteinander verbunden, so daß der Werkstoff aus der Zuflußleitung 15. . 18 über die Verbindungsnuten 27, 28 in die Rückflußleitung 25, gelangt. Die Radialbohrung 21 bzw. 22 ist in dieser Stellung gesperrt.
In Fig. 3 werden die Ventilstößel 11, 12 in den entsprechenden Stellungen im Bereich der Düsen 23 und 24 gezeigt. Der Ventilstößel 11 ist hier mit unter einem Winkel zur Längsachse in die Mischkammer 13 weisender Düse 23 gezeigt. Beim Ventilstößel 12 ist die Düse 24 gesperrt.
Die Ventilstößel 11, 12 sind mit muldenförmigen Ausnehmungen 29 versehen, die einen Durchtritt des Reinigungsstößels 14 in der Stellung der Ventilstößel entsprechend Ventilstößel 12 in Fig. 3 gewährleisten, ohne mit den teilweise in die Mischkammer 13 ragenden Ventilstößeln zu kollidieren.
In die Sammelkammer 19, 20 der Ventilstößel 11, 12 treten vom einen Ende her Nadelventile30 und 31 ein. Mit diesen kann der druck .der Materialkomponentenvoc den Düsen 23, 24 durch axialverstellung beeinflußt werden.
Eine weitere Besonderheit ist aus Fig. 2 ersichtlich. In den Rückflußleitungen 25, 26 sind jeweilsNadelventile32, 33 angeordnet. Mit diesen kann der in dem Rückflußsystem aufrechterhaltene Rezirkulationsdruck eingestellt werden.
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Die Ventilstößel 11, 12 sind gemeinsam bewegbar, nämlich drehbar. Zu diesem Zweck sind die aus dem Gehäuse 10 heraustretenden Enden der Ventilstößel 11 und 12 an ein gemeinsames Betätigungsgetriebe 34 angeschlossen. Dieses besteht gemäß Fig. 4 aus einem beispielsweise durch einen Zylinder mit Kolbenstange 35 beaufschlagbaren Schieber 36 in einer Schlittenführung 37. An das gabelförmig auslaufende Ende des Schiebers 36 sind Stege 38, 39 angesetzt, die über Gelenke 40, 41 mit Schwenklaschen 42, 43 verbunden sind. Letztere schließen an die Enden der Ventilstößel 11, 12 an. Hin - und Herbewegungen des Schiebers 36 werden über die schwenkbaren Stege 38, 39 in Schwenkbewegungen der Schwenklaschen 42, 43 umgesetzt.
Meissner & Bolte Patentanwälte
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Claims (12)

  1. Ansprü ehe
    j 1.1 Mischkopf zum Mischen von vorzugsweise mehr als zwei fließfähigen Materialkomponenten, insbesondere zur Formschäumung von Polyurethanen, mit einer Mischkammer, in die Düsen für die Materialkomponenten einmünden, und mit einem Rückfluß sys tem für die Materialkomponenten bei Beendigung eines Mischtaktes, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Materialkomponenten, insbesondere eine Hauptkomponente A oder B und eine Nebenkomponente C oder D, über eine gemeinsame Düse (23, 24) in die Mischkammer (13) einführbar sind und daß jeder Materialkomponente eine eigene, gesonderte Rückflußleitung (25, 26) zugeordnet ist.
  2. 2. Mischkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Düse (23, 24) eine Sammelkammer (19, 20), insbesondere eine Bohrung, für die betreffenden Materialkomponenten vorgeordnet ist.
  3. 3. Mischkopf nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zufuhr von Materialkomponenten zur Sammelkammer (19, 20) unter Herstellung einer Verbindung mit den separaten Rückflußleitungen (25, 26) absperrbar ist.
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    Eragatendta Modell· werden nach 2 Monaten, IaIIi nicht lurOdtgalordert, vernichtet. MUndllche Abreden, Insbesondere durch Fernsprecher, bedürfen tehrlfUldMr •««tatlgung. — 01· In Rechnung gestellten Kosten sind mit Rechnungsdatum ohn· Abzug fällig. — Ml verspäteter Zahlung werden Benkilnsen bar·
    Gerichtsstand und Erfüllungsort Irernen. IfMMr tank. Um«, Nr. 2 310021 ■ DI· Sparkasse In »fernen, Nr. 104SBSi ■ PoMKtiadtkonto: Hamburg J39S2-202
    ORIGINAL INSPECTED
  4. 4. Mischkopf nach einem der Ansprüche 2 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mehreren Materialkomponenten, insbesondere einer Hauptkomponente und gegebenenfalls mehreren Nebenkomponenten, ein gemeinsames Steuerorgan, insbesondere ein verstellbarer Ventilstößelfll, 12), mit gemeinsamer Düse (23, 24) zur Mischkammer (13) und einer zu dieser führenden Sammelkammer (19, 20) zugeordnet ist, wobei jede Materialkomponente über eigene Zuflußleitungen (15, 16, 17,18) an die Sammelkammer (19, 20) anschließbar ist.
  5. 5. Mischkopf nach Anspruch 2 sowie einem der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Ventilstößel (11, 12) in Axialrichtung desselben, vorzugsweise zentrisch, eine Bohrung als Sammelkammer (19, 20) angeordnet ist, an die Radialbohrungen (21, 22) zu den Zuflußleitungen (15.. 18) und wenigstens eine weitere Radialbohrung als Düse (23, 24) anschließen.
  6. 6. Mischkopf nach Anspruch 5 sowie einem der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Materialkomponenten eines Ventilstößeis (11, 12) in Fließrichtung vor Erreichen der Düse (23, 24) zusammenfließen und vorvermischt werden.
  7. 7. Mischkopf nach Anspruch 4 sowie einem der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuflußleitungen (15, 16, 17, 18) ausschließlich durch Drehen des Ventilstößels (11, 12) alternativ an die Radialbohrungen (21, 22) zur Sammelkammer (19, 20) bzw. an die zugeordneten Rückflußleitungen (25, 26) anschließbar sind.
  8. 8. Mischkopf nach Anspruch 4 sowie einem der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,daß die Mündungen der Zuflußleitungen (15.. 18) und Rückflußleitungen (25, 26) in Umfangsrichtung der Ventilstößel (11, 12) aufeinanderfolgend etwa in einer gemeinsamen Ebene angeordnet und durch einen Verbindungskanal, insbesondere eine Verbindungsnut (27, 28) längs eines Teilumfangs dee Ventilstößels (11, 12) miteinander verbindbar bzw. trennbar sind. »09812/0432
  9. 9. Mischkopf nach Anspruch 8 sowie einem der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Radialbohrungen (21, 22) etwa in der gleichen Querschnittsebene wie die Verbindungsnut (27, 28) im Ventilstößel (11, 12) angeordnet sind, jedoch außerhalb des Bereichs derselben.
  10. 10. Mischkopf nach Anspruch 4 sowie einem der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Ventilstößel (11, 12) in einem gemeinsamen Gehäuse (10) mit radial zu den Ventilstößeln (11, 12) gerichteten Zuflußleitungen (15. . 18) und etwa tangential zu diesen verlaufenden Rückflußleitungen (25, 26) angeordnet sind.
  11. 11. Mischkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck in den Rückflußleitungen (25, 26) einstellbar ist, insbesondere durch Stelldrosseln (32, 33).
  12. 12. Mischkopf nach Anspruch 4 sowie einem der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilstößel (11, 12) durch ein gemeinsames Getriebe gleichzeitig drehbar sind.
    90 9 r '-'1A 32
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