DE3600273A1

DE3600273A1 - Vorrichtung zum erzeugen eines vorzugsweise chemisch reaktionsfaehigen gemisches aus mindestens zwei kunststoffkomponenten

Info

Publication number: DE3600273A1
Application number: DE19863600273
Authority: DE
Inventors: Heinz Dr Gehrig
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1986-01-08
Filing date: 1986-01-08
Publication date: 1987-07-09

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erzeugen eines vorzugsweise chemisch reaktionsfähigen Gemisches aus mindestens zwei Kunststoffkompo nenten mit einer Mischkammer, die Eintrittsöffnungen für die einzelnen Kunststoffkomponenten und eine Austrittsöffnung für das Kunststoffkompo nentengemisch besitzt, und einem in der Mischkammer angeordneten, quer schnittsgleichen Ausstoßkolben, der aus einer die Eintrittsöffnungen offenlassenden Mischstellung bis in den Bereich der Austrittsöffnung, da bei die Eintrittsöffnungen gegenüber der Mischkammer absperrend, hin- und herbewegbar ist.

Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art (DE-PS 12 82 522) öffnen und schließen wechselweise und gleichzeitig die Eintrittsöffnungen für die einzelnen Kunststoffkomponenten, ohne daß besondere Steuerungsmittel für das Öffnen und Schließen vorgesehen werden müssen, da bei der hin- und hergehenden Bewegung des Ausstoßkolbens die Eintrittsöffnungen jeweils überfahren werden. Mit dem Gemischausstoß ist ferner die Reinigung der Mischkammerwandung von Gemischresten verbunden, die durch den mit der Mischkammer querschnittsgleichen Ausstoßkolben beim Ausfahren entfernt werden. Diese Mischvorrichtungen sind sog. Injektionsmischer, d.h. die miteinander zu vermischenden Kunststoffkomponenten werden unter hohem Druck in die Mischkammer gefördert. Beim Eintritt in die Mischkammer wird der Druck in Geschwindigkeit umgesetzt. Die Geschwindigkeitsenergie sorgt für die gewünschte Vermischung. Hierbei treffen die Kunststoffkomponenten auf der Mittelebene der Mischkammer aufeinander, und sie bilden ein gleichmäßiges Strömungsbild, das ungefähr so aussieht, daß sich für jede Kunststoffkomponente eine Art schirm- oder pilzförmiges Gebilde ergibt. Auf jeden Fall ist das Strömungsbild relativ symmetrisch und gleichmäßig, so daß eine Kunststoffkomponente kein Übergewicht gegenüber der anderen hat. Bei von Eins verschiedenen Mischungsverhältnissen oder bei stark unterschiedlichen Viskositäten der Kunststoffkomponenten wird das Strö mungsbild und -profil jedoch gestört, wodurch die Strömung in Richtung auf die Austrittsöffnung und aus dieser heraus beunruhigt wird. Dieses kann nachteilige Auswirkungen auf die Mischgüte haben.

Es war daher Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung der eingangs genann ten Art zu schaffen, mit der das Vermischen der Kunststoffkomponenten so verbessert werden kann, daß während der verhältnismäßig kurzen Verweil zeit in der Mischkammer eine gleichmäßige Vermischung, insbesondere von schwierig zu verarbeitenden Kunststoffkomponenten erzielt wird, um mög lichst homogene Formteile mit fehlerfreien Oberflächen herstellen zu können.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Mischkammer für jede Kunststoffkomponente jeweils mindestens zwei Eintrittsöffnungen aufweist, die Eintrittsöffnungen in der gleichen Querschnittsebene liegen und tan gential gegeneinander in die Mischkammer münden. Es treffen somit jeweils zwei Komponentenstrahlen aus in kleinem Abstand voneinander stehenden Dü sen im Bereich der Mischkammerwandung aufeinander und werden in Richtung auf die Mitte der Mischkammer umgelenkt. Hierdurch können insbesondere die Strahlenenergie und die Strahlausbreitung bzw. das Strahlvolumen für eine optimale Vermischung der Kunststoffkomponente beeinflußt werden. Ein etwaiger Vor- bzw. Nachlauf einer Kunststoffkomponente gegenüber der an deren kann sich nicht nachteilig auf die Gemischqualität auswirken, da in der Mischkammer, insbesondere wenn diese einen kreisrunden Querschnitt aufweist, zunächst eine Wirbelbewegung erzeugt wird. Die Kunststoffkompo nenten vermischen sich also nicht nur durch das Aufeinandertreffen im Ge genstromprinzip, sondern durch einen Art Rühreffekt, der durch ihre Strö mung selbst erzeugt wird. Im weiteren Verlauf entstehen Strömungsfelder, die sich wegen der einseitigen Begrenzung durch die Mischkammerwand nur in Richtung auf die Mitte der Mischkammer ausdehnen, wo sie aufeinander treffen.

Durch die Aufteilung der Komponenten in Teilströme und Zusammenführung in der beschriebenen Art wird auch bei von 1 verschiedenen Mengenverhältnis sen und unterschiedlichen Viskositäten eine symmetrische Mischkammerbe aufschlagung erzielt, wenn die Reihenfolge der Einlässe auf den Umfang alternierend ist.

Im folgenden wird die Erfindung unter Hinweis auf die Zeichnung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Die Vorrichtung besteht im wesentlichen aus einem Gehäuse (1), in dem eine zylindrische Mischkammer (2) ausgebildet ist. In der Mischkammer ist ein querschnittsgleicher Ausstoßkolben (3) hin- und herbewegbar. Die Aus trittsöffnung der Mischkammer (2) ist mit (4) bezeichnet. In die Misch kammer führen jeweils zwei Eintrittsöffnungen (5, 6) und (7, 8) für jede Kunststoffkomponente. Beim Betrachten der Zeichnung wird deutlich, daß die Eintrittsöffnungen (5, 6, 7, 8) in einer Ebene und paarweise ein ander gegenüberliegen. Sie sind so angeordnet, daß die eintretenden Kunststoffkomponenten tangential in die Mischkammer geführt werden, im Bereich der Mantelfläche der Mischkammer aufeinandertreffen (primäre Ver mischung) und in Richtung auf die Mitte der Mischkammer umgelenkt werden.

Dabei erfolgt eine innige Nachvermischung der Kunststoffkomponenten und eine entsprechende Beruhigung der Strömung, d.h. es bildet sich stromab ein gleichmäßiges Strömungsprofil für das Kunststoffkomponentengemisch aus. Diese gleichmäßige und ruhige Strömung ist insbesondere beim Ein füllen in offene Formen erwünscht.

Claims

Vorrichtung zum Erzeugen eines vorzugsweise chemisch reaktionsfähigen Gemisches aus mindestens zwei Kunststoffkomponenten mit einer Misch kammer, die Eintrittsöffnungen für die einzelnen Kunststoffkomponenten und eine Austrittsöffnung für das Kunststoffkomponentengemisch besitzt, und einem in der Mischkammer angeordneten, querschnittsgleichen Ausstoß kolben, der aus einer die Eintrittsöffnungen offenlassenden Mischstellung bis in den Bereich der Austrittsöffnung, dabei die Eintrittsöffnungen gegenüber der Mischkammer absperrend, hin- und herbewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischkammer (2) für jede Kunststoffkomponente jeweils mindestens zwei Eintrittsöffnungen (5, 6) und (7, 8) aufweist, die Eintrittsöffnungen in der gleichen Querschnittsebene liegen und tangen tial gegeneinander in die Mischkammer münden.