MIXING APPARATUS FOR MULTIPLE-COMPONENT PLASTIC MATERIALS

Abstract: 1. A device for mixing multicomponent plastics materials, comprising a mixing chamber (2) ; inlets (3, 4) for the individual components, and an outlet (10) for the mixture of components ; a control piston (7) which is arranged in the mixing chamber and can be moved to and fro between a position in which the inlets are left open, and a position in which they are sealed off ; and an inlet channel (15) into which the outlet merges and which leads into the mould (13), wherein the inlet channel (15) is of smaller cross section than the outlet (10) of the mixing chamber (2), the outlet (10) leading to the mould (13) being conically flared towards the mould (13), and the part (14) of the mould incorporating the inlet channel (15) having the shape of a truncated cone (16) which can be inserted into the conically flared portion (17).

Description: rMi B chvorrichtung für Mehrkomponentenkunststoffe Die Erfindung betrifft eine Mischvorrichtung für Mehrkomponentenkunststoffe gemäss Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Bei Mischvorrichtungen der genannten Art wird die Dosierung der Komponenten in die Mischkammer häufig mittels an den einander gegenüberliegenden Eintrittsöffnungen ange setzten Düsen vorgenommen. Dabei wird Druckenergie in Be wegungsenergle umgesetzt, so dass die einzelnen Komponenten mit hoher Geschwindigkeit in der Mischkammer zusammentreffen, sich vermischen und ausgestossen werden. Der in der Mischkammer angeordnete Steuerkolben dient einmal als Schliessorgan für die Eintrittsöffnungen - bei vorgesehenen Rücklaufnuten zusätzlich als Umsteuerorgan zur Rezirkula tion der Komponenten in der Schliessstellung - und zum ande ren als Reinigungskolben für die Mischkammer und die Aus trittsöffnung. Bei schwierig zu verarbeitenden Kunststoffkomponenten können Probleme bezüglich einer ausreichenden Mischgüte auf treten, was erfahrungsgemäss auf die länge der Mischkammer zurückzuführen ist. Diese war bisher auf ein Mindestmass beschränkt, das durch den Platzbedarf für die seitlich angeordneten Düsenkörper mit den dazu notwendigen Ver schraubungen und für ein gewöhnlich vorgesehenes, in die trichterförmige Öffnung des Formwerkzeuges eintauchbares Auslaufrohr gegeben ist. Dabei werden beim Eintauchen des Auslaufrohres in die in der Teilungsebene des Formwerk zeugs angeordneten Öffnung die beiden Formhälften infolge des Anpressens des Auslaufrohres an die Form auseinander gedrängt. Dies hat häufig Undichtigkeiten zur Folge, ins besondere bei geringer Schliesskraft der Formhälften oder bei verschmutzten oder beschädigten Teilungsflächen. 'Die unzureichende Vermischung der Kunststoffkomponenten bei längeren Mischkammern ist darauf zurückzuführen, dass Teile der mit hoher Geschwindigkeit in den Mischraum ein tretenden Komponenten sehr schnell zur Austrittsöffnung der Mischkammer gelangen, ohne im Bereich zwischen den Eintrittsöffnungen bzw. Düsen einer ausreichenden Ver mischung unterzogen worden zu sein. Dementsprechend kann die Mischgüte verbessert werden, wenn der Mischkammerraum auf diesen Bereich abgestimmt wird, da die eingebrachten Strömungsturbulenzen sich in einem kleineren Raum besser in Mischleistung umsetzen als in einem grösseren Raum. Demgemäss bestand die Aufgabe, eine Mischvorrichtung der eingangs geschilderten Art zu entwickeln, bei der die Mischkammer möglichst kurz gestaltet ist, d.h. sich im wesentlichen auf den Eintrittsbereich der zu vermischenden Kunststoffkomponenten beschränkt. Zur Lösung der Aufgabe wird eine Mischvorrichtung für Mehr komponentenkunststoffe vorgeschlagen, wie sie in den Patentansprüchen gekennzeichnet ist. Weitere Einzelheiten und Vorteile der erfindungsgemässen Mischvorrichtung ergeben sich aus der nachfolgenden Be schreibung eines in der Zeichnung dargestellten Aus führungsbeispiels. In der Zeichnung ist die Mischvorrichtung im Längsschnitt schematisch wiedergegeben. Sie besteht aus einem Ge häuse l, in dem eine im allgemeinen kreiszylindrische Mischkammer 2 ausgebildet ist. In die Mischkammer führen Eintrittsöffnungen 3 und 4, an denen direkt oder über Düsen 5 und 6 Vorlaufleitungen für die Zuführung der Kom ponenten angeschlossen sind. Mit 7 ist ein Steuerkolben bezeichnet, der in der Mischkammer hin- und herbewegbar ist, um den Einlauf der Kunststoffkomponenten zu steuern und gleichzeitig die Mischkammer zu reinigen. Der in der Zeichnung in seiner unteren Endstellung dargestellte Kolben mit Rücklaufnuten 8 und 9 wird durch eine in der Zeichnung nicht dargestellte hydraulische Kolben-Zylinder-Einheit betätigt und ist bis in den Bereich der Austritts öffnung 10 der Mischkammer verfahrbar. In dieser sogenannten Rezirkulationsstellung treffen die Kunststoffkomponenten nicht aufeinander, sondern werden über die Rücklaufnuten durch Öffnungen 11 und 12 wieder zu Vorratsbehältern zurückgeführt. Für den Mischbetrieb wird der Steuerkolben zurückgezogen, so dass die Eintrittsöffnungen offen sind. Gemäss der Erfindung ist die Austrittsöffnung 10 nahe dem Mischkammerbereich zwischen den Eintrittsöffnungen 3 und 4 angeordnet und zum Formwerkzeug 13 hin konisch erweitert. Dadurch bleibt einerseits noch genügend Raum zum Einbau der Düsenkörper 5 und 6, andererseits kann ein in der Tei- lungsebene des Formwerkzeugs angeordnetes Teil 14, das den Eintrittskanal 15 in das Formwerkzeug aufweist, mit seinem über dieses vorstehenden Kegelstumpf 16 in die konische Erweiterung 17 der Austrittsöffnung eintauchen und dadurch bis unmittelbar an die Austrittsöffnung gebracht werden. Für ein dichtes Anliegen des Kegelstumpfes an der Konusfläche der Erweiterung 17 ist zwischen diesen ein Freiwinkel vorgesehen, beispielsweise gebildet durch 1000 beim Konuswinkel und 900 beim Kegelwinkel, so dass sich eine linienförmige Berührung mit hoher Flächenpressung ergibt. Durch die vorstehend erläuterten konstruktiven Massnahmen ist neben der Verkürzung der Mischkammer in vorteilhafter Weise erreicht, dass die beiden Formhälften von der Mischvorrichtung über den geteilten Kegelstumpf zusammengespannt werden und somit deren dichtes Schliessen unterstützt wird. In vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemässen Misch vorrichtung ist der Eintrittskanal 15 im Teil 14, der über einen Angusskanal mit dem eigentlichen Formnest verbunden ist, in seinem Querschnitt gegenüber der Austrittsöff nung 10 der Mischkammer 2 wesentlich reduziert und weist mehrfache Umlenkungen und Querschnittsveränderungen auf, um durch die damit hervorgerufenen Anderungen der Strö mungsverhältnisse eine Nachvermischung des Komponentenge misches zu erreichen.

Claims: tPatentansprüche 1. Mischvorrichtung für Mehrkomponentenkunststoffe mit einer Mischkammer (2), die Eintrittsöffnungen (3, 4) für die einzelnen Komponenten und eine Austrittsöff- nung (10) für das Komponentengemisch besitzt, einem in der Mischkammer angeordneten Steuerkolben (7), der zwischen einer die Eintrittsöffnungen offenlassenden Stellung und einer diese absperrenden Stellung hin und herbewegbar ist, und mit einem an die Austrittsöff nung sich anschliessenden Eintrittskanal (15) in das Formwerkzeug (13), dadurch gekennzeichnet, dass die Austrittsöffnung (10) zum Formwerkzeug (13) hin konisch erweitert ist und das den Eintrittskanal (15) aufweisende Teil (14) des Formwerkzeugs einen in den Konus (17) der Austrittsöffnung eintauchbaren Kegel stumpf (16) aufweist. 2. Mischvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, dass der Eintrittskanal (15) einen geringeren Quer schnitt als die Austrittsöffnung (10) der Mischkam mer (2) sowie mehrfache Umlenkungen und Querschnitts änderungen aufweist. 3. Mischvorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekenn zeichnet, dass der Konus (17) der Austrittsöffnung (10) und der Kegelstumpf (16) des Teils (18) einen Frei winkel bilden.

Inventors: TAUBENMANN, PETER
Applicants: ELASTOGRAN MASCHINENBAU GMBH
Application year: 1983
Main classification: B29B7
IPC codes: B29C33, B29B7