DE2348609C3 - Vorrichtung zum Herstellen von Schaumoder Homogenstoffen aus flüssigen Reaktionskomponenten - Google Patents

Description

Die Erfindung richtet sich auf eine Vorrichtung zum Herstellen von Schaum- oder Homogenstoffen aus flüssigen Reaktionskomponenten, insbesondere auf Basis Polyurethan, bestehend aus Vorratsbehältern, von denen mit Pumpen versehene Zuleitungen zu einem Mischkopf führen, in dessen Gehäuse ein Steuerteil und eine Mischkammer mit Auslaßöffnung enthalten sind, wobei der Steuerteil aus mit Einspritzöffnungen versehenen Hubschiebern besteht, die mit den Zuleitungen in Arbeitsstellung des Mischkopfes verbunden sind und die über einen gemeinsamen Steuerantrieb gekoppelt sind und in Führungsbohrungen, die durch einen Steg voneinander getrennt sind, geführt sind, wobei durch die Mischkammer eine Trennebene verläuft und wobei in Ruhestellung die Hubschieber mit ihren Einspritzöffnungen in die Führungsbohrungen zurückgefahren sind, und in Arbeitsstellung in die Mischkammer hineingefahren sind, so daß die Einspritzöffnungen zumindest teilweise freigegeben sind.

Derartige Vorrichtungen sind unter der Bezeichnung »Schiebermischköpfe« bekannt und im Handel. Sie sind in der Regel mit Formwerkzeugen kombiniert Mit den bekannten Vorrichtungen dieser Art war das Nachtropfen geringer Komponentenmengen am Ende des Mischvorgangs nicht mit Sicherheit zu vermeiden. Diese Komponentenreste bilden auf dem in der Mischkammer ausreagierten Gemischrest feuchte, klebrige Stellen, die auch die Mischkammerwandung verunreinigen. Eine

ίο zusätzliche Preßluftspülvorrichtung zeigt nicht den gewünschten Erfolg. Mit Lösungsmitteln arbeitende Spülvorrichtungen werden aus physiologischen Gründen abgelehnt und sind zu aufwendig. Der angestrebte Zweck, eine säuberungsfreie Mischkammer zu schaffen ist also nicht zur Zufriedenheit erreicht worden.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, bei deren Schiebermischkopf keine Komponentenreste die Mischkammer verunreinigen können und die einen großen Ausstoßmengenbereich überstreichen kann.

Diese Aufgabe wird durch die erfindungsgemäße Vorrichtung dadurch gelöst, daß der Steuerteil in einem ersten Gehäuseteil und die Mischkammer mit Auslaßöffnung im wesentlichen in einem zweiten Gehäuseteil

2^r> angeordnet sind, wobei die Trennebene zwischen dem ersten Gehäuseteil und dem zweiten Gehäuseteil verläuft.

Dadurch wird erreicht, daß das erste Gehäuseteil, das das Steuerteil enthält, bei in das Gehäuseteil zurückge-

>o fahrenen Hubschiebern eine ebene Stirnfläche bildet, an der sich keine Gemischreste festsetzen können. Es hat sich auch gezeigt, daß beim Zurückfahren der Hubschieber in die Ruhestellung durch den entstehenden Unterdruck der in der Mischkammer verbleibende Gemischrest nochmals gründlich durchgewirbelt wird, so daß eventuell nachlaufende Komponententröpfchen hierbei erfaßt und mit dem Reaktionsgemisch homogen vermischt werden. Deshalb können sich auf der Mischkammerwandung keine klebrigen Ansätze bilden, die beim nächsten Mischvorgang als Verunreinigungen stören würden. Von besonderem Vorteil ist auch, daß sich die beiden Hubschieber mit ihren Einspritzöffnungen auf engstem Raum gegenüberstehen können, da der dazwischen angeordnete Steg nahezu beliebig schmal sein kann. Die Hubschieber zeigen wegen der großen Überdeckungen in Ruhestellung keine Leckage.

Nach dem älteren Recht gemäß DE-AS 22 19 389 ist zwar ein Mischkopf bekannt, dessen Hubschieber einen Teil der Mischkammerwandung bilden, und zwar in Ausschnitten der Mischkammerwandung, durch die in Mischstellung die Einspritzöffnungen in die Mischkammer hineinweisen. An den Rändern der fensterartigen Ausschnitte setzen sich jedoch leicht Komponentenreste ab, weil kaum Strömung vorhanden ist.

Als besonders vorteilhaft ergibt sich auch, daß die Mischkammer den speziellen Zwecken im Hinblick auf Durchsatzleistung, Gemischeigenschaften, Viskosität und Entformbarkeit des in der Mischkammer aushärtenden Gemischrestes usw. angepaßt werden kann.

Deshalb läßt sich die Mischkammer vorzugsweise in einem austauschbaren Bauelement anordnen.

Für den Fall, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung mit einem Formwerkzeug kombiniert ist, kann der die Mischkammer enthaltende Baustein in eine der ' Formhälften in eine dafür vorgesehene Aussparung einselzbar sein. Vorteilhaft bei dieser Anordnung, bei der Steuerteil und Mischkammer in getrennten Gehäuseteilen angeordnet sind, ist auch, daß man die

Gemischaustragbohrung nach Lage und Größe so wählen kann, daß der dem jeweiligen Schaumsystem angepaßte erforderliche Mischkammerdruck erreicht bzw. eingestellt werden kann. Dieser Mischkammerdruck, der auch als Staudruck bezeichnet wird, ist für die Vermischungsqualität von größte* Bedeutung. Bei optimal eingestellten Mischkammerdrücken kann auf Nachmischvorrichtungen verzichtet werden. Die erfindungsgemäße Konstruktion ermöglicht insbesondere eine einwandfreie Vermischung bei Beginn des Misch-Vorgangs, wenn die Eintrittsöffnungen freigegeben werden.

Es versteht sich auch, daß die Hubschieber zusätzlich einen Verdrehantrieb aufweisen können, so daß die Steuerung der Einspritzöffnungen auch durch Verdre- ü hen der Schieber stattfinden kann. Nur müssen dann innerhalb der Mischkammer entsprechende Steuerkanten vorgesehen sein.

Vorteilhaft ist auch die längsverstellbare Befestigung der Hubschieber am Joch. Man kann dann die Hubschieber relativ zueinander exial verstellen, um andere Mischungsverhältnisse der Komponenten zu erzielen.

Eine weitere besondere Ausführungsform, die nicht nur im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung verwendbar ist, sondern die alle Schiebermischköpfe betrifft, deren Schieber mit Einspritzöffnungen versehen sind, besteht darin, daß in den Einspritzöffnungen einstellbare Stifte angeordnet sind. Durch diese Stifte kann auf den Einspritzquerschnitt in seiner C röße J< > und in seiner Form Einfluß genommen werden, wodurch bestimmte Formen von Sprühkegeln für die eintretenden Komponentenstrahlen eingestellt werden können.

Vorzugsweise sind die Stifte in Auslaßrichtung der Einspritzöffnungen verjüngt. Dadurch lassen sich die *> Einspritzöffnungen sogar völlig verschließen. Ein Verschluß ist auch dann möglich, wenn die Stifte mit andersgearteten Dichtflächen ausgestattet sind, die mit entsprechenden Dichtflächen im Hubschieber korrespondieren.

In einer Zeichnung ist der Mischkopfteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung in mehreren Ausführungsbeispielen rein schematisch im Schnitt dargestellt und nachstehend näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel des Mischkopfes im Längsschnitt und in Ruhestellung,

Fi g. 2 den Mischkopf nach Schnitt Α-Bin Fig. 1,

Fig. 3 den Mischkopf nach Schnitt C-D in Fig. 1,

F i g. 4 das erste Ausführungsbeispiel des Mischkopfes im Längsschnitt und in Arbeitsstellung, ω

F i g. 5 den Mischkopf nach Schnitt Ε-Fin F i g. 4,

F i g. 6 den Mischkopf nach Schnitt C-Hm F i g. 4,

Fig. 7 ein weiteres Ausführungsbeispiel, wobei der Mischkopf an einem Formwerkzeug angeordnet ist, im Längsschnitt und in Ruhestellung,

F i g. 8 den Mischkopf des Ausführungsbeispiels nach F i g. 7 im Längsschnitt und in Arbeitsstellung,

F i g. 9 eine Abwandlung des Mischkopies nach F i g. 1 bis 6 im Abriß, wobei die Einspritzöffnungen der Hubschieber mit konischen ^-stellbaren Stiften ausge- *>° stattet sind, in Arbeitsstellung und im Längsschnitt.

In Fig. 1 bis 6 besteht der Mischkopf 1 aus einem ersten Gehäuseteil 2 und einem zweiten Gehäuseteil 3. Im ersten Gehäuseteil 2 ist der Steuerteil 4 untergebracht. Er besteht aus zwei nät Hohlbohrungen 5, 6 versehenen Hubschiebern 7,8. Sie sind in Führungsbohrungen 9,10 gelagert und an einem gemeinsamen Joch 11 befestigt Dieses ist mit einem hydraulischen Steuerantrieb 12 verbunden. Er besteht im einzelnen aus einer Kolbenstange 13 mit doppelseitig beaufschlagbarem Kolben 14, der in einem Zylinderraum 15, der beiderseitig des Kolbens 14 Zu- und Ableitungen 16,17 für die Hydraulikflüssigkeit aufweist arbeitet Eine Verlängerung 18 der Kolbenstange 13 ist aus dem Gehäuseteil 2 herausgeführt und mit Gewinde 19 versehen. Diese Verlängerung 18 bildet zusammen mit einer auf das Gewinde 19 aufgeschraubten Kiemmutter 20 eine Hubeinstelleinrichtung 21. In Arbeitsstellung des Mischkopfes 1 schlägt sie gegen das Gehäuseteil 2 an (F i g. 4,5). Zuleitungen 22,23 münden über Zuführungsbohrungen 24, 25 in Ringnuten 26, 27, die die Hubschieber 7, 8 jeweils umgeben und deren Höhe mindestens dem maximalen Hub der Hubschieber 7, 8 entspricht. Zulaufbohrungen 28,29 in den Hubschiebern 7, 8 verbinden in jeder Schieberstellung die Ringnuten 26,27 mit den Hohlbohrungen 5, 6 der Hubschieber 7,8. In Ruhestellung werden die zulaufenden Komponenten über in den Hubschiebern 7,8 vorgesehene Ablaufbohrungen 30,31 durch Bohrungen 32, 33 des Gehäuseteils 2 in die anschließenden Rücklaufleitungen 34, 35 abgeleitet. In Ruhestellung bilden die Stirnflächen 36,37 der Hubschieber 7, 8 mit der Stirnfläche 38 des Gehäuseteils 2 eine plane Ebene.

Ihr gegenüber liegt getrennt durch eine Trennebene 39 der zweite Gehäuseteil 3. Er enthält die Mischkammer 40 mit Auslaßöffnung 41. Die beiden Gehäuseteile 2, 3 sind durch Schnellverschlüsse 42 abdichtend aufeinanderpreßbar. In Arbeitsstellung (F i g. 4,5) ragen dann die Hubschieber 7, 8 entsprechend der eingestellten Hubhöhe in die Mischkammer 40 hinein, so daß die Einspritzöffnungen 43, 44 in die Mischkammer 40 weisen. Die Führungsbohrungen 9, 10 der Hubschieber 7, 8 sind durch einen Steg 45 von etwa 5 mm Stärke voneinander getrennt.

In Fig.? und 8 ist der Mischkopf 1 mit seinem Gehäuseteil 2 an der oberen Formwerkzeughälfte 46 eines Formwerkzeugs 47 angeordnet, während der die Mischkammer 40 enthaltende Gehäuseteil in die untere Formwerkzeughälfte 48 integriert ist. An die Auslaßöffnung schließt sich ein Angußkanal 49 an, der in einen Formhohlraum 50 öffnet.

In Fig.9 sind in den Einspritzöffnungen 43, 44 konische, einstellbare Stifte 51, 52 angeordnet, so daß der Öffnungsquerschnitt einstellbar ist. Die Einspritzöffnungen 43, 44 weisen innen eine mit den konischen Stiften 51, 52 zusammenwirkende Dichtfläche 53 auf. Dies ist bei Anordnung mehrerer Einspritzöffnungen 43, 44 in den Hubschiebern 7,8 von Bedeutung, denn dann kann man mittels der Stifte 51,52 einzelne Einspritzöffnungen 43,44 völlig verschließen, um die Zufuhrmengen zu verändern.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Herstellen von Schaum- oder Homogenstoffen aus flüssigen Reaktionskomponenten, insbesondere auf Basis Polyurethan, bestehend aus Vorratsbehältern, von denen mit Pumpen versehene Zuleitungen zu einem Mischkopf führen, in dessen Gehäuse ein Steuerteil und eine Mischkammer mit Auslaßöffnung enthalten sind, wobei der Steuerteil aus mit Einspritzöffnungen versehenen Hubschiebern besteht, die mit den Zuleitungen in Arbeitsstellung verbunden sind und die über einen gemeinsamen Steuerantrieb gekoppelt sind und in Führungsbohrungen, die durch einen Steg voneinander getrennt sind, geführt sind, wobei durch die Mischkammer eine Trennebene verläuft, und wobei in Ruhestellung die Hubschieber mit ihren Einspritzöffnungen in die Führungsbohrungen zurückgefahren sind, und in Arbeitsstellung in die Mischkammer hineingefahren sind, so daß die Einspritzöffnungen zumindest teilweise freigegeben sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerteil (4) in einem ersten Gehäuseteil (2) und die Mischkammer (40) mit Auslaßöffnung (41) im wesentlichen in einem zweiten Gehäuseteil (3) angeordnet sind, wobei die Trennebene (39) zwischen dem ersten Gehäuseteil (2) und dem zweiten Gehäuseteil (3) verläuft.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischkammer (40) mit Auslaßöffnung (41) in einer Formhälfte (48) eines Formwerkzeuges (47) angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerteil (4) in einer zweiten Formhälfte (46) eines Formwerkzeuges (47) angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerantrieb (12) mit einer Hubeinstelleinrichtung (21) ausgestattet ist.

5. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in den Einspritzöffnungen (43, 33) einstellbare Stifte (51,52) angeordnet sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stifte (51, 52) sich in Auslaßrichtung der Einspritzöffnungen (43,44) verjüngen.