DE2416780A1

DE2416780A1 - Angussvorrichtung fuer die formgebende verarbeitung von aus mehreren fluessigen komponenten sich bildenden kunststoffen

Info

Publication number: DE2416780A1
Application number: DE2416780A
Authority: DE
Inventors: Richard Herbst
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1974-04-05
Filing date: 1974-04-05
Publication date: 1975-10-16
Also published as: DE2416780B2; DE2416780C3

Description

Angußvorrichtung für die formgebende Verar beitung von aus mehreren flüssigen Komponen ten sich bildenden Kunststoffen Die Erfindung betrifft eine Angußvorrichtung für die form= gebende Verarbeitung von mindestens aus zwei flüssigen Komponenten sich bildenden Kunststoffen insbesondere von zellbildenden Kunststoffen mit Eintrittsöffnungen für die einzelnen Kunststoffkomponenten in eine Mischkammer.
Bei den bekannten Angußvorrichtungen werden die flüssigen Komponenten entweder in einer Mischkammer gemischt welche nach beendeter Formfüllung gespült wird, oder der in der Mischkammer verbleibende Angußpfropfen wird nach dem Aus= härten ausgestoßen. 5weiter sind Vorrichtungen bekannt, bei denen die Mischkammer durch einen Hohlzylinder gebildet wird und die Zuführung der Komponenten durch einander ent= gegengesetzt angeordneten Düsen oder durch zwei parallel liegende Spaltdüsen erfolgt.
nachteilig ist bei diesen bekannten Vorrichtungen, daß die Mischung nur dann befriedigend durchgeführt werden kann, wenn die mischkammer bestimmte Abmessungen hat.
Um kurze Ausformungszeiten zu erreichen, ist bei den neu= eren schnell reagierenden Siassen, eine möglichst schnelle -tl'ormfüllung erwünscht. Das der B'orm zugeführte Reaktions= gemisch darf im Angußbereich keine zu hohe Fließgeschwin= digkeit aufweisen, da sonst durch das Reaktionsgemisch Luftblasen eingeschlossen werden, was zu Ausschußteilen führt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Angußvor= richtung so weiterzubilden, daß die Mischung der Kompo= nenten sehr intensiv erfolgt und große Mengen durchge= setzt werden können.
Die Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Alischkammer ringförmig ausgebildet wird und die Komponenten über gegenüberliegende, im Hohlzy= linder und im Zylinder angeordnete, Xingspaltdüsen zuge führt werden. Die Ringspalten sind erfindungsgemäß so eingerichtet, daß die Strahlmitte sich in einer Ringli= nie oder entlang einer Kreisringoberlläche treffen. Die Mischkammer ist als Piingzylinderraum oder Ringhohlkegel= raum ausgebildet. Die Pingzylindermischkammer wird ~nach erfolgter Formfüllung, durch einen Ringkolben geleert.
Die Stirnfläche dieses Ringkolbens schließt dann mit der Formwandung ab. Gleichzeitig werden durch den Ringkolben die Ringspaltdüsen verschlossen.
Die Ringhohlkegelmischkammer wird nach erfolgter Form= füllung durch Axialverschiebung des Kegelstumpfes geschlos sen, das in ihr vorhandene Reaktionsgemisch wird dabei in den Formhohlraum gepresst. Die Ringspaltdüsen werden durch die Kegelmantelflächen abgesperrt. Der Ringhohlkegel wird mit der großen Grundfläche an den Formhohlraum angeschlos sen, wenn der Volumenübergang von dem Mischkammervolunien zum Formquerschnitt, möglichst gleichmäßig erfolgen soll.
Die große Grundfläche kann im geöffneten Zustand dabei an der der Angußvorrichtung gegenüberliegenden Formwandung anliegen, im geschlossenen Zustand mit der Formwandung der Angußvorrichtungsseite abschließen. Soll die Mischkammer eine enge Abgrenzung zum Formhohlraum aufweisen, wird die kleine Grundfläche des Hohlkegelringes zum Formhohlraum angeordnet. Durch die Axialverschiebung des Kegelstumpfes zum Öffnen wird eine zusätzliche Kammer, zwischen Form und Hohlkegelmischkammer, gebildet, in welcher eine Nachver= mischung erfolgt.
Ein weiteres Erfindungsmerkmal besteht darin, die Ringspalt= düsen so anzuordnen, daß bei geschlossener Mischkammer die Düsenkanäle welche gleiche Komponenten führen, je paar= weise direkt verbunden sind und, bei in Arbeitsstellung be findlicher Mischkammer, die Strahlmittenflächen der komple= mentären Komponenten zusammentreffen.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergeben sich die Vor= teile, daß die Nischgüte bei größeren Füllgeschwindigkei= ten verbessert wird und beim Einströmen des Reaktionsgemi= sches in das Werkzeug, eine Verwirbelung mit den damit ver= bundenen Lufteinschlüssen verhindert wird. Die Strahlaus trittsquerschnitte sind auch während des Betriebes ver= stellbar, dadurch kann eine Optimierung sehr wirtschaft lich durchgeführt werden. Durch die getrennte Einstellung der innen und außen liegenden Düsen, können diese den un terschiedlichen Viskositäten der einzelnen Komponenten an gepaßt werden. hin Angußkörper wird nicht gebildet, auch ist keine Spülung erforderlich.
Die Erfindung wird nachfolgend, an Rand der in den Zeich= nungen dargestellten Ausführungsbeispiele, näher erläutert.
Es zeigt Fig. 1 einen Angußbaustein mit einer als Ringzylinder ausgebildeten Mischkammer.
Fig. 2 einen Angußbaustein mit einer als Ringhohlkegel ausgebildeten Nischkammer, bei der die kleine Grundfläche dem Formhohlraum zugeordnet ist.
Fig. 3 einen Angußbaustein mit einer als #inghohlke= gel ausgebildeten Mischkammer bei der die gro= ße Grundfläche dem Formhohlraum zugeordnet ist.
Fig. 4 die Anordnung von Ringspaltdüsen welche in Ruhe= stellung die Kurzschlußverbindung für je einen Komponentenkreislauf, in Arbeitsstellung die Ring spaltdüsen der komplementären Komponenten in Stellung zueinander bringt.
Fig. 5 eine Angußvorrichtung mit einer Ringzylinder= mischkammer mit insgesamt 4 Ringspaltdüsen, die paarweise mit den Kunststoffkomponenten gespeist werden.
Fig. 6 eine Angußvorrichtung mit einer Ringzylinder= mischkammer mit 2 Ringspaltdüsen und Komponen tenkreislauf über den Ringkolben und Rückführ= kanäle.
Fig. 1 Die Ringzylindermischkammer 1 wird durch den mit der Form 18 verbundenen Hohlzylinder 2 und dem innenliegenden Vollzy= linder 3 gebildet. Der Ringkolben 4 gibt in der gezeichneten Stellung die Ringspaltdüse 5 im Hohlzylinder und die Ring= spaltdüse 6 im Vollzylinder frei. Die Ringspaltdüsen 5 und 6 sind in der Düsenspaltweite getrennt einstellbar. Die Düsen spaltverstellung erfolgt beim innenliegenden Vollzylinder 3 durch Verstellung des ventiltellerartig ausgebildeten ei= les 14 des Vollzylinders 3 im Gewinde 15. Die Spaltver= stellung der im Hohlzylinder 2 angeordneten Ringspaltdüse 5 erfolgt durch Verstellung des mit der Form verbundenen Flanschringes 16 über das Gewinde 17. Die Ringspaltdüse 5 im Hohlzylinder 3 wird durch die Bohrungen 7 und/oder 8 und über den Büsenkanal 12 gespeist. Die Ringspaltdüse 6 im Vollzylin= der erhält die Komponente durch die Bohrungen 9 und/oder 10 über den Düsenkanal 13. Nach beendetem Misch- und Formfüll= vorgang werden die Ringspaltdüsen 5 und 6 durch den Ringkol= ben 4 verschlossen. Der Ringkolben 4 füllt die Ringzylinder= mischkammer aus und dessen Stirnfläche 4a ist mit der Form fläche bündig. Betätigt wird der Ringkolben 4 durch den Kol= ben 19 welcher hydraulisch oderspneumatisch beaufschlagbar ist zum Schließen durch den Anschluß 20, zum Öffnen durch den Anschluß 21 . Bei geschlossenem Angußbaustein wird die eine Komponente im Kreislauf durch die Bohrungen 7 und 8 über den Düsenkanal 12 und die zweite Komponente durch die Bohrungen 9 und 10 über den Düsenkanal 13 geführt. Die Boh= rungen welche im geschlossenen Zustand zur Rückführung der Komponenten verwendet werden, können bei geöffnetem Anguß baustein esperrt oder nilt zur Komponentenzuführung verein= det werden.
Fig 2 zeit die Angußvorrichtung mit einer als Ringhohlkegel aus -ebildeten @ischkammer 23. Die kleine Grundfläche 26 des Ke gels ist dem Formhohlraum 29 zugeordnet. Der linke Halb schnitt zeigt die Angußvorrichtung geschlossen. Der rechte Halbschnitt zeigt die Angußvorrichtung geöffnet. Der den Kegelstumpf tragende Zylinder 24 ist mit dem Kolben 19 fest verbunde. Durch hydraulische oder pneumatische Beaufschla= gung wird durch den Anschluß 20 das Schließen, durch den An schluß 21 das Öffnen der Vorrichtung gesteuert. Die im Ke= gelstumpf angeordnete Ringspaltdüse 6 wird über die Bohrun= gen 9 und/oder 10 über ien Düsenkanal 13 mit der einen Kom= ponente beaufschlagt, die außen liegende Ringspaltdüse 5 wird durch die Bohrungen 7 und/oder 8 über den Düsenkanal 12 mit der zweiten Komponente gespeist. Bei geöffneter Angußvorrich= tung liegen sich die Ringspaltdüsen 5 und 6 gegenüber, sodaß die mit hoher Geschwindigkeit aus den Düsen austretenden Kom= ponenten innig vermischt werden.
Die als Ringhohlkegel ausgebildete, sich zur Form 18 hin verjüngende Mischkammer 23 hat bei Öffnungsstellung im Be= reich der Ringspaltdüsen 5 und 6 ihren größten Querschnitt und am Ubergang zu der Zwischenmischkammer 25 den kleinsten Querschnitt. Die Zwischenmischkammer 25 wird durch den von dem Kolben 19 zurückgezogenen Kegelstumpf gebildet. Diese Kammer erbringt eine Nachmischung und eine Geschwindigkeits= reduzierung des aus der Mischkammer 23 kommenden Reaktion gemisches.Eine Freistrahlbildung mit der damit verbundenen Turbulenz und den Lufteinschlüssen in der Kunststoffmasse, wird dadurch verhindert.
Bei geschlossener Angußvorrichtung sind die Ringspaltdüsen gegeneinander versetzt, die Düsen werden durch die jeweils gegenüberliegende Kegelmantelfläche verschlossen. Die Kegel= stumpffläche 26 schließt mit der Formwandung 11 bündig ab.
Durch die Bohrungen 7 und 8 wird die eine Komponente über den Düsenkanal 12 im Kreislauf umgewälzt. Die zweite Kom ponente wird durch die Bohrungen 9 und 10 über den Düsenkanal 13 geführt. Das Reaktionsgemisch aus der Mischkammer 23 wur= de beim Schließvorgang in den Formhohlraum 29 verdrängt.
Fig. 3 zeigt eine Angußvorrichtung mit einer als Ringhohlkegel aus gebildeten Mischkammer 28, bei der die große Grundfläche 30 dem Formhohlraum zugeordnet ist. Der linke Halbschnitt zeigt die Angußvorrichtung geschlossen, der rechte Halbschnitt die Vorrichtung geöffnet. Der Aufbau ist ähnlich der Vorrichtung wie in Fig. 2 gezeigt. Der Kegelstumpf mit der großen Grund= fläche 30, welcher in geschlossener Stellung mit der Form= fläche 11 abschließt, wird beim Öffnen in den Eormhohl= raum geschoben. Die Grundfläche 30 des Kegelstumpfes, kann bis zur Anlage an die Formfläche lla verschoben werden. Die Mischkammer hat am kleine Querschnitt des Kegelstumpfes 26 den kleinsten Querschnitt und vergrößert sich ständig zum Formhphlraum 29 hin. Die Ringspaltdüsen 5 und 6 liegen sich in Öffnungsstellung gegenüber und werden in Schließstellung durch die Kegelmantelflächen abgesperrt. Beim Schließen wird das Reaktionsgemisch aus der Mischkammer 28 in den Formhohl= raum 29 gedrückt.
Figur 4 zeigt eine Angußvorrichtung mit einer Ringhohlkegelmisch= kammer 28, mit einer Ringspaltdüsenanordnung und zwar so, daß in Verschlußstellung die mit gleicher Komponente be= aufschlagten Düsen, in Verbindung stehen (das sind 5a und 6a bzw. 5 und 6() und durch die Düsen hindurch ein Einkom ponentenkreislauf ausgeführt wird. In der Arbeitsstellung sind die Düsen, welche mit den komplementären Komponenten beaufschlagt sind, gegeneinander gerichtet. Die Funktion die= ser Angußvorrichtung ist sonst gleich der in Fig. 3 beschrie= benen.
Fig.. 5 zeigt eine Angußvorrichtung mit einer Ringzylindermischkam= mer 1 und insgesamt 4 Ringspaltdüsen, die mit zwei Komponen ten beaufschlagt werden, Düsenkanäle 12 und 13a, sowie 13 und 12a für jeweils gleiche Komponenten. Durch die Düsen 5 und 6, sowie 5a und 6a, werden gegensätzliche Komponenten mit hoher Geschwindigkeit in die Mischkammer 1 eingespritzt und dort sehr innig vermischt. In Sperrstellung wird die Mischkammer 1 durch den Ringkolben 4 ausgefüllt. Das Real= tionsgemisch aus der Mischkammer 1 wird beim Schließvor= gang von dem Ringkolben 4 in den Formhohlraum 29 gedrückt.
Durch die in dem Ringkolben 4 angebrachten lauten 36, 37, 38 und 39 werden die aus den Düsen 5, 5a, 6 und 6a austreten= den Komponenten aufgenommen und über die Bohrungen 32 und 33 im Kreislauf geführt. In Verbindung sind dabei nur je= weils die Räume, welche mit gleicher Komponente beschickt sind.
Fig. 6 zeigt eine Angußvorrichtung mit einer Xohlzylindermischkam= mer 1 und insgesamt 2 Ringspaltdüsen 5 und6' die mit zwei Komponenten beaufschlagt werden und 2 Rückführkanäle 34 und 35. In Arbeitsstellung wird die Mischkammer 1 von dem Ring= kolben 4 freigegeben. Die Ringspaltdüsen 5 und 6 sind von komplementären Komponenten beaufschlagt. In Sperrstellung wird die Komponente aus der Düse 5 von der Ringnute 37 auf= genommen und durch die Bohrungen 32 über die Ringnute 38 dem Rückführkanal 35 zugeleitet. Weiter erfolgt dann der Kreis= lauf durch die Bohrung 8 und die nachgeschalteten Elemente.
Die zweite Komponente wird von der Bohrung 9 durch den Düsen= kanal 13, die Ringspaltdüse 6, die Nute 36, den Bohrungen 33, der Rückführnute 36, dem Rückführkanal 34 und der Bohrung 10 im Kreislauf geleitet.

Claims

Patentansprüche

Angußvorrichtung für die formgebende Verarbeitung von mindestens aus zwei flüssigen Komponenten sich bilden= den Kunststoffen, insbesondere von zellbildenden Kunst= stoffen mit mintrittsöffnungen für die einzelnen Kunst= stoffkomponenten in eine tuiischkammer, dadurch gekenn= zeichnet, daß der Mischkammerquerschnitt eine Kreisring fläche bildet und die mischdüsen als Ringspaltdüsen in den die Kreisringfläche begrenzenden Zylinder und Hohl= zylinder angeordnet sind und das Reaktionsgemisch aus dem Lwlischraum, nach beendeter Formfüllung, in den Form hohlraum verdrängt wird.
2. Angußvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich= net, daß die mischkammer durch einen Ringzylinder ge= bildet wird, diese nach der Formfüllung durch einen Ringkolben ausgefüllt wird und der ringkolben die Ring= spaltdüsen verschließt.
3. Angußvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich= net, daß die Mischkammer als Ringhohlkegel ausgebildet ist, dessen große Grundfläche im geschlossenen Zustand den Formhohlraum begrenzt und durch die anliegenden Ke gelmantelflächen die Ringschlitzdüsen verschlossen sind, die Arbeitsstellung durch Axialverschiebung des Kegel= stumpfes erreicht wird und die Ringschlitzdüsen dann ge geneinander gerichtet sind.
4. Angußvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich= net, daß die Mischkammer als Ringhohlkegel ausgebildet ist, deasen kleine Grundfläche im geschlossenen Zu= stand den Formhohlraum begrenzt, durch die anliegen den Kegelmantelflächen die Ringschlitzdüsen verschlos= sen sind und die Arbeitsstellung durch Axialverschle bung des# Kegelstumpfes erreicht wird und die Ring= spaltdüsen dann gegeneinander gerichtet sind.
5. Angußvorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch ge= kennzeichnet, daß die Schlitzweite weder Ringspalt= düse #inzeln einstellbar ist.
6. Angußvorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch ge= kennzeichnet, daß mehr als zwei Ringspaltdüsen paar= weise angeordnet sind, in Arbeitsstellung die Ring= spaltdüsen welche die komplementäre Komponente füh= ren gegeneinander gerichtet sind, in Sperrstellung der Mischkammer die gleiche Komponente führenden Ringspalt= düsen miteinander in Verbindung stehen und durch die Düsen hindurch der Komponentenkreislauf erfolgt.
7. Angußvorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekenn= zeichnet, daß zwei gegeneinander angeordnete Ringspalt= düsen in einer Hohlzylindermischkammer in Sperrstellung durch Rückführkanäle im Ringkolben mit den Rückführ= leitungen verbunden sind.
8. Angußvorrichtung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekenn= zeichnet, daß die einander gegenüberliegenden Ringspalt= düsen in einem Winkel zueinander geneigt sind.
9. Angußvorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekenn= zeichnet, daß mehr als zwei Ringspaltdüsen vorzugsweise je zwei paarweise angeordnet sind, welche auf eine ge= meinsam Kreisringlinie oder Kreisringoberfläche aus= gerichtet sind.
10. Angul#vorrichtung nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekenn= zeichnet, daß die Ringspaltdüsen durch viele kleine, nebeneinander angeordnete Düsenbohrungen, gebildet werden.
11. Angußvorrichtung nach Anspruch 1 bis 10, dadurch ge kennzeichnet, daß während und/oder nach dem dischvor= gang der innere Körper eine Rotationsbewegung ausführt.