-
-
Vorliclltung zum Mischen von mindestens zwei Massi.v- oder
-
chaums to£i bildenden, fließfähigen Reaktionskomponenten Gegenstand
der Erfindung ist eine Vorrichtung zum Mischen von mindestens zwei Mssiv- oder schaumstoff
bildenden, fließfähigen Reaktionskomponenten, bestehend aus Vorratsbehältern für
die Komponenten, von denen über Dosierpumpen Zuleitungen zu einem Mischkopf führen,
der cine Mischkammer enthält, in die die Zuleitungen über Eintrittsöffnungen einmünden
und der eine Austrittsöffniing zugeordnet ist.
-
Bei derartigen Vorrichtungen, die insbesondere für die Herstellung
von Stoffen aus Polyurethan und Polyisocyanurat und dergleichen benutzt werden,
bestand immer das Problem, die Mischkammer und das Auslaufsystem von anhaftenden
Gemischresten zu reinigen, damit z.. bei Formfülivorgängen die folgende Formfüllung
nicht durch ausreagierte Reste vom vorhergehenden Mischvorgang verunreinigt wird.
-
Es hat sich hierfür, insbesondere für die Hochdruckvermischung, eine
Vorrichtung mit sogenannten Ausstoß-
oder Reinigungskolben-Mischköpfen
etabliert (z.B. US-PS 4 141 470). Bei diesen Mischköpfen geht die Mischkammer in
ein Auslaufrohr über und beide werden nach dem Mischvorgang mittels des Reinigungskolbens
durch Illnausschieben des Gemisches aus Mischkammer und Auslaßrohr entleert. Dabei
sind die Querschnitte von Mischkammer, Auslaufrohr und Reinigungskolben aufeinander
abgestimmt.
-
Beim Reinigungshub wird die Mischkammerwandung von der zwischen der
Stirnfläche und der Umfangsfläche des Reinigungskolbens gebildeten Kante abgeschabt.
Das Aus auf rohr ist dabei fester Bestandteil des Mischkammergehäuses, d.h., es
bildet mit dem Mischkammergehäuse ein Stück.
-
Dadurch besitzt das Auslaufrohr keine betriebsgenehmen Variationsmöglichkeiten,
insbesondere keine Anpassungsmöglichkeiten an unterschiedliche Werkzeugangußöffnungen.
-
Der Werkstoff des Auslaufrohres mußte bisher demjenigen des Mischkopfgehäuses
entsprechen. Bei der immer mehr zunehmenden Verarbeitung von abrasiven Füllstoffen,
unterliegt das Auslaufrohr starkem Verschleiß und läßt sich nach einiger Zeit durch
den Reinigungskolben nicht mehr gründlich reinigen.
-
Andererseits sind auch Vorrichtungen mit Mischköpfen ohne Reinigungskolben,
insbesondere solche mit Rührwerk, bekannt, bei denen das Auslaufrohr abnehmbar ist,
um die Mischkammer zum Zwecke der Reinigung besser zugänglich zu machen (US-PS 2
948 928). Die Abnehmbarkeit und Austauschbarkeit des Auslaufrohres dient auch noch
der Beeinflussung des Mischkammerdruckes zur Regulierung der Zellengröße bei der
Herstellung von Schaumstoffen. Hierfür ist der Ausströmquerschnitt maßgeblich.
-
Insbesondere beim Füllen von Formwerkzeugen ist ein laminares Einströmen
des Reaktionsgemisches in den Formhohlraum erwünscht, was durch ein entsprechend
langes Auslaufrohr begünstigt wird.
-
Es liest die Aufgabe vor, eine Vorrichtung zum Mischen der besagten
Reaktionskomponenten zu schaffen, die sowohl ctie positiven Eigenschaften von Mischköpfen
mit Reinigungskolben als auch diejenigen von solchen mit abnehmbarem Auslaufrohr
vereinigt.
-
Diese Aufgabe wird gelöst durch die Kombination folgender bekannter
Merkmale: a) Der Mischkammer ist ein Reinigungskolben zugeordnet und b) der Auslaßöffnung
ist ein abnehmbares und austausctlbares Auslaufrohr zugeordnet, wobei der Querschnitt
des Reinigungskolbens dem Querschnitt der Auslaßöffnung und dem Querschnitt der
Auslaufbohrung des Auslaufrohres entspricht und wobei der Reinigungskolben durch
das Auslaufrohr hindurchführbar ist.
-
An sich sollte man meinen, diese Kombination vorbekannter Merkmale
läge für den Durchschnittsfachmann auf der Hand. Es gibt mehrere Gründe dafür, daß
dem nicht so ist: Das Anbringen eines abnehm- und austauschbaren Auslaufrohres an
Mischköpfen mit Reinigungskolben hat fertigungstechnische Nachteile, weil ein weiteres
Einzelteil
hergestellt werden muß, für das entspreclaencle Vcrbindungselemente
vorzusehen sind. Das ansetzbare Auslaufrohr muß sehr exakt in der Weise zu befestigen
sein, daß die Innenwandung der Mischkamn.er absatzlos in die Auslaufbohrung des
Auslaßrohres übergeht, denn der Reinigungskolben muß beide Wandungen abschaben können.
Wegen der dadurch bedingten engen Toleranz wäre schon eine geringe Querverschiebung
der Mittclachsc des Auslaufrohres zur Mittelachse des Ausstoßkolbens Anlaß für eine
Zerstörung des Mischkopfes. Da man durch die Querschnittsform des Re in igungskolbens
auch mit der Querschnittsform der Auslaufbohrung des Auslaufrohres gebunden ist,
wurden keine ausreichenden Vorteile gesehen.
-
Mischköpfe mit abnehmbarem Auslaufrohr sind seit rund 25 Jahren bekannt,
solche mit Reinigungskolben seit über 15 Jahren. Bei der rasanten Entwicklung der
Technik auf diesem Gebiet muß es als Indiz für das Vorhandensein eines erfinderischen
Gehaltes angesehen werden, daß der Fachmann erst jetzt, nach so vielen Jahren, sich
zu der vorteilhaften Kombination entschloß.
-
Anhand verschiedener besonderer Ausführungsformen läßt sich die Vortrefflichkeit
der erfindungsgemäßen Vorrichtung gut erkennen Nach einer ersten Ausführungsform
besteht das Auslaufrohr aus einem anderen Werkstoff als das Mischkopfgehäuse.
-
Durch diese Maßnahme läßt sich das Auslaufrohr einerseits als Verschleißartikel
gestalten, der aus billigem
Werkstoff herstellbar ist und deshalb
in regelmäßigen Abständen kostengünstig ersetzbar ist. Hierzu eignen sich insbesondere
Auslaufrohre aus Kunststoffen, an denen das Reaktionsgemisch möglichst wenig haften
bleiben kann. Bei der Verarbeitung von abrasiven Füllstoffen läßt sich auch der
entgegengesetzte Weg gehen, indem man ein Auslaufrohr aus verschleißfestem Werkstoff
benutzt.
-
Es ist ein einfaches Rechenexempel, welche der beiden vorgeschlagenen
Maßnahmen im Einzelfalle kostengünstiger ist.
-
Nach einer weiteren besonderen Ausführungsform besteht das Auslaufrohr
aus mindestens zwei Teilen unterschiedlichen Werkstoffs.
-
Auch hierfür gilt das oben Gesagte. Beispielsweise kann das Auslaufrohr
aus einem metallischen Stützwerkstoff üblicher Qualität bestehen, das mit einem
Innenliner aus Kunststoff oder hochwertigem, verschleißfestem Metall, ausgelegt
ist, der die Innenwandung der Auslaufbohrung bildet. Schließlich sind auch Auslaufrohre
unterschiedlicher Länge anbringbar. Dadurch ist es möglich, je nach der Viskosität
des Gemisches, durch einen entsprechenden langen Weg bis zum Einlaß des Formwerkzeuges
die Strömung entsprechend zu beruhigen, um das Einschlagen von Luft zu vermeiden.
-
Als weitere, besondere vorteilhafte Ausführungsform, insbesondere
im Hinblick auf das Anbringen von Auslaufrohren unterschiedlicher Länge, hat sich
als vorteilhaft erwiesen, die Hubweite des Reinigungskolben einstellbar zu gestalten.
-
Diese Ausführungsform ist insbesondere dann günstig, wenn man Formteile
ohne Angußmarke herstellen will.
-
Es wird nämlich erstmals ermöglicht, durch Wahl eines Auslaufrohres
entsprechender Länge, das laminare Einströmen des Reaktionsgemisches in den Formhohlraum
zu gewährleisten und gleichzeitig durch das Vorschieben des Re in igungskolbens
bis an das Ende des Auslaufrohres ein angußloses Formteil zu fertigen.
-
Nach einer weiteren Variante lassen sich schließlich Auslaufrohre
mit unterschiedlicher äußerer Anschlußkontur anbringen.
-
Dadurch wird erreicht, daß mit ein und -demselben Mischkopf Formwerkzeuge
mit verschiedenartig gestalteten Einlässen befüllbar sind, wenn man jeweils das
dazu passende Auslaufrohr verwendet.
-
Es versteht sich, daß mehrere dieser Ausführungsformen, soweit sie
nicht alternativ sind, nebeneinander benutzt werden können, wodurch sich die Einsatzmöglichkeiten
der gesamten Vorrichtung noch erheblich erweitern.
-
Weiterhin ist es vorteilhaft, daß man unabhängig von der Passung zwischen
Reinigungskolben und Mischkammerwandung die Passung zwischen Reinigungskolben und
Wandung der Auslaufbohrung des Auslaufrohres wählen kann.
-
In einem Ausführungsbeispiel ist die erfindungsgemäße Vorrichtung
rein schematisch dargestellt und nachstehend näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1
die Vorrichtung mit dem Mischkopf im Schnitt und die restlichen Vorrichtungsteile
schematisch angedeutet,
Fig. 2 eine weitere Ausführungsform des
Auslaufrohres.
-
In Fig. 1 führen von Vorratsbehältern 1,2 Zuleitungen 3,4 über Dosierpumpen
5,6 und Umschaltventile 7,8 zu einem Mischkopf 9, in dessen Mischkammer 10 sie über
im Gehäuse 11 angeordnete Eintrittsöffnungen 12,13 eintreten, wenn die Umschaltventile
7,8 auf Vorlauf stehen. Die Umschaltventile 7,8 verbinden in Rücklaufstellung die
Zuleitungen 3,4 über Rücklaufleitungen 14,15 mit den Vorratsbehältern 1,2. Die Mischkammer
10 ist Bestandteil einer Gehäusebohrung, in der ein Reinigungskolben 16 geführt
ist. Diesem ist ein hydraulischer Antrieb 17 zugeordnet. Eine in die Kammer 18 des
Antriebes hineinreichende Anschlagschraube 19 erlaubt die Einstellung der Hubweite
des Reinigungskolbens 16. Das Gehäuse 11 ist nahe der Austrittsöffnung 20 der Mischkammer
11 mit Zentrierzapfen 21 versehen, die in Zentrierlöcher 22 des Flansches 23 eines
Auslaufrohres 24 eingreifen.
-
Die Passung zwischen den Zentrierzapfen 21 und den Zentrierlöchern
22 ist sehr genau gearbeitet, damit keine Versetzung der Mittelachsen von Mischkammer
10 und Auslaufrohr 24 stattfinden kann. Das Auslaufrohr 24 ist mittels einer Uberwurfmutter
28 gehalten, die in ein am Gehäuse 11 angeordnetes Gewinde 29 eingreift. Außenseitig
ist das Auslaufrohr 24 mit einer Ansatzkontur 30 ausgestattet, die mit der Gestalt
der Einlaßöffnung eines zugeordneten, nicht dargestellten Formwerkzeuges korrespondiert.
-
In Fig. 2 besteht das Auslaufrohr 41 aus einem steifen Stützrohr 42
und einem Innenliner 43 aus Kunststoff.
-
Beide sind mit Flanschen 44,45 versehen und weisen Zentrierlöcher
46,47 auf. Außenseitig ist das Stützrohr 42 mit einer halbkugelförmigen Ansatzkontur
48 ausgestattet.