DE3120482C2

DE3120482C2 - Vorrichtung zum Herstellen eines insbesondere chemisch reaktionsfähigen Kunststoffgemisches und zum Zuleiten desselben zu einer Form

Info

Publication number: DE3120482C2
Application number: DE3120482A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang 8084 Inning Krompaß; Horst 8000 München Schmitz
Original assignee: Krauss Maffei AG
Current assignee: Krauss Maffei Kunststofftechnik GmbH
Priority date: 1981-05-22
Filing date: 1981-05-22
Publication date: 1985-05-30
Also published as: GB2098876A; FR2506212A1; US4464056A; FR2506212B1; IT8248466A0; JPS57199613A; US4497579A; IT1147988B; DE3120482A1; GB2098876B

Abstract

Die Vorrichtung leitet das Gemisch von einer Mischkammer über einen unmittelbar an diese mit einer Umlenkung sich anschließenden Kanal zur Beruhigung der turbulenten Strömung in eine Form, wobei die Mischkammer und der Kanal je einen hin- und herbewegbaren Kolben zum Ausstoßen des nach Abschalten der Komponentenzuführung dort befindlichen Gemisches und zur Reinigung der Mischkammer- und Kanalwände aufweisen. Dabei übernimmt das freie Ende des im Kanal angeordneten Kolbens die Funktion eines sonst von einem gesonderten Teiles gebildeten Staustückes zur Drosselung des aus der Mischkammer austretenden Gemisches dadurch, daß dieser Kolben im Bereich des Übergangs von der Mischkammer zum Kanal in bestimmter Lage fixierbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Es handelt sich dabei um einen Hochdruck-Mischkopf nach der DE-PS 23 27 269, bei dem der der Mischkammer nachgeordnete Kanal die Aufgabe hat, das turbulent aus der Mischkammer austretende Kunststoffkomponentengemisch zu beruhigen, ehe es in die Form gelangt. Der mit einem hydraulisch betätigbaren Arbeitskolben verbundene zweite Kolben reinigt den Kanal nach jeder Mischphase.

Ks ist bekannt, in Mischköpfen zur Steuerung des Druckes in der Mischkammer und zur guten Dosierung auch bei kleinen Austragleistungen (wenige Gramm pro Mischphase) bewegliche Staukörper vorzusehen, und zwar in der Mischkammer selbst (vgl. DE-OS 20 07 935. DE-AS 26 12 812) oder hinter der Mischkammer in einem Angießkanal (vgl. DE-AS 25 44 749). Die bekannten Anordnungen erfordern einen verhältnismäßig gro-Ben konstruktiven, platzmäßigen und steuerungstechnischen Aufwand.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen Aufwand herabzusetzen.
Gelöst wird diese Aufgabe nach der Erfindung durch

ίο die Maßnahmen gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1. Der zweite Kolben erhält demnach zu seiner Reinigungsfunktion eine weitere Funktion hinzu, nämlich die des Staustücks, so daß ein gesondertes Staustück und dessen Antrieb entfällt und die Vorrichtung (Mischkopf) kleinere Abmessungen aufweisen kann. Es ist ferner von Vorteil, daß das Staustück sich unmittelbar hinter der Mischkammer befindet und auf diese Weise die Druckverhältnisse in der gesamten Mischkammer, aber auch ausschließlich in der Mischkammer beeinflussen kann.

Mit den Ausgestaltungen der Erfindung nach den Ansprüchen 2 bis 4 kann trotz einer einmal eingestellten Stellung des Staustücks hinter der Austrittsöffnung (Drosselstellung) der zweite Kolben auch eine Stellung einnehmen, bei der die gesamte Mischkammeraustrittsöffnung freigegeben ist. Bei dieser kleinen zusätzlichen Rückwärtsbewegung des zweiten Kolbens können die Gemischreste abgestreift werden, die sich am vorderen Ende (Staustück) des zweiten Kolbens während der Mischphase angesetzt haben. Diese Gemischreste werden dann zusammen mit den übrigen, am Ende der Mischphase im Kanal befindlichen Gemischteilen ausgestoßen. Diese völlig zurückgezogene Stellung des zweiten Kolbens ermöglicht u. U. auch eine Bewegung des ersten Kolbens in den Kanal hinein.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung an zwei schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigt
F i g. 1 eine Mischkammer mit quer zu dieser angeordnetem Kanal zur Beruhigung des Gemisches und

Fig.2 einen Teil eines anders ausgebildeten Kanals, beides irr- Längsmittelschnitt.

In der Mischkammer 1 zum Erzeugen eines Polyurethangemisches aus zwei Kunststoffkomponenten ist nach Fig. 1 ein längs der Mischkammerachse verschiebbares Steuerorgan 2 angeordnet. Dieses am rechten Ende als erster Kolben 3 ausgebildete Steuerorgan 2 wird von einer Kolben-Zylinderanordnung 4 betätigt, die an der der Mischkammeraustrittsöffnung 5 entgegengesetzten Seite am Steuerorgan 2 und Mischkammergehäuse 6 angearbeitet ist. Der erste Kolben 3 gibt in der hinteren Endlage (dargestellt) mit seiner Stirnfläche 7 den Zugang der Eintrittsöffnungen 8, 9 für die Kunststoffkomponenten zur Mischkammer 1 frei. In der vorderen Endlage verschließt der erste Kolben 3 die Eintrittsöffnungen 8, 9 im Hinblick auf die Mischkammer 1 und die Mischkammeraustrittsöffnung 5. Im Mantel des ersten Kolbens 3 sind Überströmkanäle 21, 22 eingearbeitet, die in der vorderen Endlage des ersten Kolbens 3 die Eintrittsöffnungen 8, 9 mit voneinander getrennt im Mischkammergehäuse 6 angeordneten Rückführleitungen 10,11 verbinden.

In einem Winkel von 90° zur Längsrichtung der Mischkammer 1 und unmittelbar hinter deren Misch-

b5 kammeraustrittsöffnung 5 ist ein Kanal 12 zur Beruhigung des in der Mischkammer 1 erzeugten und in den Kanal 12 eintretenden Kunststoffgemisches angeordnet. Der etwa einen halbkreisförmigen Querschnitt auf-

weisende Kanal 12 mündet in hier nicht weiter gezeigter Weise frei über dem Hohlraum einer noch unverschlossenen Form oder ist an den Hohlraum einer geschlossenen Form oder an eine zu einer Form führenden Zuleitung angeschlossen. Die Stirnfläche der Mischkammeraustrittsöffnung 5 und die Stirnfläche 7 des ersten Kolbens 3 sind der Form der Wandung des Kanals 12 angepaßt.

In dem Kanal 12 ist ein zweiter Kolben 14 so längsbewegbar, daß er mit seinem vorderen Ende die Mischkatnmeraustrittsöffnung 5 ganz oder teilweise freigibt bei sonst freiem Kanal 12 oder diese auf seinem Wege bis zum Erreichen der Kanalaustrittsöffnung 17 abschließt. Dadurch. da3 beide Kolben 3 und 14 in ihren vorderen Endlagen eine zumindest bündige Stellung zu der jeweiligen Austrittsöffnung 5 bzw. 17 einnehmen können, wird nach jedem Misch- und Füllvorgang das Verbleiben von Mischungsresten in der Mischkammer 1 und im Kanal 12 verhindert.

Der zweite Kolben 14 wird von einem Arbeitskolben 13 betätigt, der koaxial zu einem den zweiten Kolben 14 aufnehmenden Gehäuseteil 20 festgelegt und in einem Gehäuse 19 geführt ist. Der zweite Kolben 14 ist mit dem Arbeitskolben 13 über eine im Querschnitt kreisförmige Verbindungsstange 16 verbunden, die in einem Gehäuseteil 18 gelagert ist. Im Deckel 23 des Gehäuses 19 befindet sich eine mittels einer Mutter 25 feststellbare Schraube 24, deren unteres Ende mit einem Anschlag

26 die hintere Stellung des Arbeitskolbens 13 festlegt. Die Verstellmöglichkeit des Anschlags 26 ist längenmäßig etwa gleich der Längserstreckung der Mischkammeraustrittsöffnung 5, damit auf diese Weise das vordere Ende des zweiten Kolbens 14 in seiner hinteren Stellung in einem gewünschten Maß vor der Mischkammeraustrittsöffnung 5 zu stehen kommt und dieses Ende als Staustück 15 zur Drosselung des von der Mischkammer 1 in den Kanal 12 eintretenden Gemischstromes dienen kann.

Damit das Siaustück 15 trotz seiner Drosseleinstellung zur Reinigung von Gemischresten vollständig von der Mischkammeraustrittsöffnung 5 zurückgezogen werden kann, ist zwischen der Verbindungsstange 16 und dem Arbeitskolben 13 eine Verschiebeeinrichtung

27 vorgesehen. Das obere Ende der Verbindungsstange 16 ist nämlich nicht starr mit dem Arbeitskolben 13 verbunden, sondern über Tellerfedern 28. Erst nach Zurücklegung eines Weges von der Länge h nach oben stößt die Verbindungsstange t6 gegen das untere Ende eines als Anschlag dienenden Bolzens 29, der Teil eines mit dem Arbeitskolben 13 fest verbundenen Kolbenabschlußstückes 30 ist.

Durch Einleiten eines Druckmediums über Bohrungen 31, 32 wird nicht nur die Bewegung des zweiten Kolbens 14 von der in F i g. 1 gezeigten vorderen (unteren) Stellung in die hintere (Obere) Stellung bewirkt, sondern auch dann, wenn die hintere Stellung durch Anlage des Kolbenabschlußstückes 30 am Anschlag 26 erreicht ist. eine weitere Verschiebung des zweiten Kolbens 14 um den Weg von der Länge h nach oben ermöglicht, und zwar dadurch, daß das Druckmedium auf einen gegen einen Bund 35 am oberen Ende der Verbindungsstange 16 anliegenden Hubkolben 34 ansteht und diesen nach oben bewegt. Dadurch wird die Drosselstellung völlig aufgehoben, d. h., die Mischkammeraustrittsöffnung 5 ganz freigegeben.

Zwecks Reinigung des Kanals 12 durch den zweiten Kolben 14 auf Grund von dsssen Bewegung nach unten wird Druckmedium über eine Bohrung 33 in den oberen Gehäuseraum eingeleitet Das durch Aufhebung der Drosselstellung in den Raum der Tellerfedern 28 leckende Druckmedium kann über eine Leckbohrung 36 und eine Ausdrehung 37 im oberen Bereich des Arbeitskol-

bens 13 in den oberen Raum des Gehäuses 19 abfließen. Fig.2 zeigt wie Fig. 1 die Mischkammer 1. den ersten Kolben 3, die Mischkammeraustrittsöffnung 5. das Mischkammergehäuse 6, die Eintrittsöffnungen 8,9 und den Gehäuseteil 18 mit der kreisförmigen Ausnehmung

ίο zur Aufnahme eines zweiten Kolbens 38. Dieser ist bei diesem Ausführungsbeispiel kreisförmig ausgebildet, wobei der Durchmesser des von einem Gehäuseteil 41 gebildeten Kanals 39 zur Beruhigung des Gemisches größer ist als der Durchmesser der Mischkammer 1.

F i g. 2 zeigt eine mögliche Stellung zur Drosselung des aus der Mischkammer 1 in den Kanal 39 einströmenden Gemisches. In dieser Drosselstellung deckt das vordere Ende des zweiten Kolbens 38 als Staustück 40 etwas mehr als die Hälfte der Mischkammeraustrittsöffnung 5 ab.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Herstellen eines insbesondere chemisch reaktionsfähigen, aus mindestens zwei Komponenten bestehenden Kunststoffgemisches und zum Zuleiten desselben zu einer Form, mit einer Mischkammer, in der ein einen ersten Kolben aufweisendes Steuerorgan aus einer die Eintrittsöffnungen für die Komponenten offen lassenden hinteren Stellung bis in den Bereich der Misciikamrneraustriusöffnung in eine vordere Stellung hin- und herbewegbar ist, und mit einem sich unmittelbar an die Mischkammeraustrittsöffnung anschließenden, unmittelbar oder über weitere Zuleitungen zur Form führenden Kanal, der gegenüber der Mischkammerachse in einem insbesondere rechten Winkel angeordnet ist und in dem ein zweiter Kolben zwischen einer hinteren Stellung im Bereich der Mischkammeraustrittsöffnung und einer den Kanal voll ausfüllenden vorderen Stellung hin- und herbewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Kolben (14; 38) mit seinem vorderen Ende unmittelbar an der Mischkammeraustrittsöffnung (5) ein Staustück (15; 40) bildet, indem er in Zwischenstellungen arretierbar ist, in denen das Staustück die Mischkammeraustrittsöffnung in wählbarem Grade freigibt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, mit einem mit dem zweiten Kolben verbundenen, hydraulisch betätigten Arbeitskolben, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem zweiten Kolben (14) und dessen Arbeitskolben (13) eine Einrichtung (27) zur Verschiebung des zweiten Kolbens (14) gegenüber dem Arbeitskolben (13) vorgesehen ist, wobei der maximale Verschiebeweg (h) etwa gleich der Längserstrekkung der Mischkammeraustrittsöffnung (5) ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschiebeeinrichtung (27) als eine hydraulisch gegen die Kraft einer den zweiten Kolben (14) in Richtung auf die vordere Stellung beaufschlagende Feder (28) wirkende Einrichtung ausgebildet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschiebeweg (h) des zweiten Kolbens (14) durch einen Anschlag (29) des Arbeitskolbens (13) begrenzt ist, und daß am zweiten Kolben (14) ein Hubkolben (34) angebracht ist, der von einem Druckmedium in Richtung auf die hintere Stellung des zweiten Kolbens (14) beaufschlagbar ist.