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Dokumentenidentifikation DE3119662C2 07.07.1988
Titel Einrichtung zum Herstellen eines Massivstoff oder Schaumstoff bildenden Reaktionsgemisches
Anmelder Bayer AG, 5090 Leverkusen, DE
Erfinder Redmer, Frank, 5090 Leverkusen, DE;
Krippl, Kurt, 4019 Monheim, DE
DE-Anmeldedatum 16.05.1981
DE-Aktenzeichen 3119662
Offenlegungstag 02.12.1982
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 07.07.1988
Veröffentlichungstag im Patentblatt 07.07.1988
IPC-Hauptklasse B29B 7/76
Zusammenfassung Um einen Formhohlraum mit einem in einem Mischkopf (1) aus zwei reaktionsfähigen Komponenten hergestellten Reaktionsgemisch über ein Füllrohr (4) verlustfrei füllen zu können, ist das Füllrohr (4) mit einem Ausstoßkolben (13) versehen, dessen Kolbenstange (15) geringeren Durchmesser als der Kolbenkopf (14) aufweist und wobei zwischen der hinteren Totpunktlage des Ausstoßkolbens (13) und der Auslaßöffnung (2) der Mischkammer (3) ein quer angeordneter Einführschlitz (20) für Reinigungsplättchen (22) vorgesehen ist. Zum Entleeren des Füllrohres werden die Reinigungsplättchen (22) vom Ausstoßkolben (13) durch den Kanal (16) des Füllrohres (4) geschoben.

Beschreibung[de]

Gegenstand der Erfindung ist eine Einrichtung zum Herstellen eines Massivstoff oder Schaumstoff bildenden Reaktionsgemisches aus mindestens zwei fließfähigen Komponenten und zum Überführen dieses Reaktionsgemisches in einen Formhohlraum, bestehend aus einem Mischkopf, an dessen Auslaßöffnung unter einem Winkel ein Füllrohr anschließt, in welchem ein Ausstoßkolben geführt ist, dessen hintere Totpunktlage sich hinter der Auslaßöffnung des Mischkopfes befindet.

Aus der US-PS 39 75 128 und der US-PS 41 75 874 sind Mischköpfe bekannt, bei denen der aus der Mischkammer austretende Gemischstrom rechtwinklig in einen relativ kurzen Beruhigungskanal umgelenkt wird. Aus diesem gelangt er schließlich in einen Formhohlraum oder dergleichen. Dem Beruhigungskanal ist ein Ausstoßkolben zugeordnet, dessen Kolbenkopf und Kolbenschaft aus einem einzigen, gleich starken Stück besteht, das im Durchmesser demjenigen des Beruhigungskanals entspricht. Lediglich der am hinteren Ende dieses Kolbens angebrachte, doppelseitig hydraulisch beaufschlagbare Hydraulikkolben hat einen größeren Durchmesser.

Bei den vorgenannten Einrichtungen ist der Beruhigungskanal in einem rohrartigen Gehäuse angeordnet und dient lediglich zum Beruhigen des mit Turbulenz aus der Mischkammer austretenden Reaktionsgemisches, so daß dieses aus dem Beruhigungskanal in laminarer Strömung in den Formhohlraum eintreten kann.

Es hat sich nun gezeigt, daß für verschiedene Anwendungsfälle zum Füllen von Hohlräumen es sinnvoll ist, zwischen Mischkopf und Formhohlraum ein längeres Verbindungsstück vorzusehen, um beispielsweise bei Etagenpressen ein einfacheres Ansetzen der Einrichtung an die jeweilige Einlaßföffnung des zugehörigen Formhohlraumes zu ermöglichen. Ein solches Verbindungsstück ist etwa 0,2 m bis 2 m lang, vorzugsweise 0,5 bis 1 m. Man hat sich bisher damit beholfen, daß man Füllrohre entsprechender Länge benutzt hat, die dann mechanisch oder mit Spülmittel von den Gemischresten befreit werden mußten. Auch preiswerte Schläuche wurden für solche Zwecke einmalig benutzt und anschließend weggeworfen.

Diese vorbekannten Möglichkeiten haben den Nachteil des Arbeitsaufwandes, des Bedarfs an Spülmittel oder an Schläuchen und verursachen zudem noch einen erheblichen Verlust an Reaktionsgemisch.

Eine Anwendung der Einrichtungen mit Beruhigungskanälen der aufgezeigten Art verbietet sich für diesen Anwendungszweck, weil die Ausstoßkolben der vorbekannten Art nur eine geringe Länge haben dürfen, denn sonst blockieren sie durch den sich mit der Zeit auf der Innenwandung des Beruhigungskanals aufbauenden Film, weil die Reibung zu groß wird. Dieser Film läßt sich nämlich trotz guter Reinigungswirkung des Ausstoßkolbens nicht restlos vermeiden.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, eine Einrichtung zu schaffen, mit der sich Hohlräume über ein längeres Verbindungsstück frei von Verlusten an Reaktionsgemisch und ohne wesentlichen Arbeitsaufwand oder Aufwand an Spülmittel füllen lassen.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Ausstoßkolben als Kolbenkopf mit einer Kolbenstange geringeren Durchmessers ausgebildet ist; und daß zwischen der hinteren Totpunktlage des Ausstoßkolbens und der Auslaßöffnung der Mischkammer ein in den Kanal des Füllrohres quer zu diesem verlaufender Einführschlitz einmündet, dem eine Zuführvorrichtung für in den Kanal einzubringende, dem Kanalquerschnitt angepaßte Reinigungsplättchen zugeordnet ist.

Dadurch wird erreicht, daß das Reinigungsplättchen durch den Einführschlitz in den Bereich des Kanals des Füllrohres eingeschoben werden kann, während sich der Ausstoßkolben in der hinteren Totpunktlage befindet.

Nach dem Einführen wird in vorteilhafter Weise zum besseren Abdichten des Einführschlitzes der Ausstoßkolben des Füllrohres soweit vorgeschoben, daß das Reinigungsplättchen unmittelbar vor der Auslaßöffnung der Mischkammer zu liegen kommt, bevor der Mischvorgang einsetzt. Die Mischkammer selbst ist vorzugsweise ebenfalls mit einem Ausstoßkolben ausgestattet, wie dies beispielsweise aus der US-PS 39 75 128 bekannt ist. Anderenfalls müßte die Mischkammer mit einem Spülmittel gereinigt werden. Nach beendetem Mischvorgang schiebt der Ausstoßkolben der Mischkammer dieselbe zunächst leer und anschließend schiebt der Ausstoßkolben des Füllrohres das Reinigungsplättchen vor sich her und entleert dabei den Füllkanal. Als Material für die Reinigungsplättchen eignet sich Pappe oder Kunststoff entsprechender Elastizität und Stärke. Vorzugsweise sind die Reinigungsplättchen geringfügig überdimensioniert, damit sie eine besonders gute Pressung mit der Wandung des Füllkanals erfahren, wodurch die Reinigungswirkung verstärkt wird. Anschließend wird der Ausstoßkolben des Füllrohres wieder in seine hintere Totpunktlage gefahren. Durch die Verwendung dieser Reinigungsplättchen ist es möglich, das Spiel zwischen dem Kolbenkopf und der Innenwandung des Füllrohres größer zu gestalten, als dies bei den vorbekannten Einrichtungen mit Ausstoßkolben für die Beruhigungskanäle möglich ist. Dadurch kann die Gefahr des Blockierens ganz wesentlich herabgesetzt werden, da der Kolbenkopf nur eine geringe Höhe zu haben braucht. Die Kolbenstange selbst hat mit der Wandung des Füllkanals aufgrund ihres geringeren Durchmessers überhaupt keine Berührung. Ein Untermaß des Kolbenkopfes gegenüber dem Durchmesser des Füllkanals von 0,2 bis 2 mm hat sich je nach dem Durchmesser des Füllkanals als geeignet erwiesen.

Der Einschub der Plättchen in den Füllkanal mittels der Zuführvorrichtung läßt sich in einfachster Weise von Hand vornehmen.

In einer besonderen Ausführungsform der Erfindung ist die Zuführvorrichtung mit einem Antrieb versehen, der steuerungstechnisch mit dem Ausstoßkolben gekoppelt ist.

Auf diese Weise wird zusätzliches Bedienungspersonal vermieden, da die Reinigungsplättchen automatisch eingegeben werden. Dem Bedienungspersonal obliegt es lediglich dafür zu sorgen, daß der Zuführvorrichtung immer ein entsprechender Vorrat an Reinigungsplättchen zur Verfügung steht.

Nach einer weiteren besonderen Ausführungsform besteht die Zuführvorrichtung aus einem an den Einführschlitz angrenzenden Magazin für gestapelte Reinigungsplättchen und einem in dem Einführschlitz hin- und herbewegbaren Schieber.

Der Schieber arbeitet im Prinzip ähnlich wie die Schieber von Diaprojektoren zum Einschieben von Diapositiven in den Lichtstrahl. Es versteht sich, daß der Schieber eine entsprechende Ausnehmung aufweisen muß, die auf die Größe der Reinigungsplättchen abgestimmt ist. Aus dem Magazin wird das oberste Plättchen des Stapels jeweils in die Ausnehmung des Schiebers nachgeschoben.

Nach einer weiteren besonderen Ausführungsform besteht die Zuführeinrichtung aus einer Bandführung mit Vorschubantrieb für ein die Reinigungsplättchen lieferndes Band.

Dabei sind vorzugsweise die Reinigungsplättchen im Band ausstoßbar vorperforiert.

Dies hat den besonderen Vorteil, daß sich die Reinigungsplättchen mittels des Kolbenkopfes des Ausstoßkolbens leicht herausdrücken lassen. Es ist aber auch möglich, ein Band ohne Vorperforierung zu verwenden. In diesem Falle muß die Stirnkante des Kolbenkopfes besonders scharfkantig sein, um die Reinigungsplättchen aus dem Band ausstanzen zu können.

Vorzugsweise ist für das Band eine Vorratsrolle mit Rollenlagerung vorgesehen.

Alternativ hierzu besteht das Band aus einzelnen Bandabschnitten. In diesem Falle muß für die Streifen ein Magazin vorgesehen sein.

Die Verwendung eines Bandes in Form einer Rolle oder in Form von längeren Streifen ermöglicht eine größere Vorratshaltung an der Einrichtung, so daß das Bedienungspersonal nur in großen Zeitabständen für Nachschub zu sorgen hat.

Nach einer weiteren besonderen Ausführungsform weist das Ende des Füllrohres einen an ein Formwerkzeug ansetzbaren Zentrieransatz auf und der Ausstoßkolben ist geringfügig aus dem Füllrohr ausfahrbar.

Durch diese Maßnahme wird erreicht, daß der Ausstoßkolben das Reinigungsplättchen bis in die Einfüllöffnung des Formhohlraumes hineinschieben kann, wo in diesem Falle eine Hinterschneidung vorgesehen ist, in die das Reinigungsplättchen einschnappt und somit gleichzeitig einen Verschluß des Formhohlraumes bildet. Es versteht sich, daß die vordere Totpunktlage des Ausstoßkolbens auf die Länge des Füllrohres und auf die Anordnung der Hinterschneidung in der Einfüllöffnung des Formwerkzeuges abgestimmt sein muß.

Die Erfindung wird anhand der rein schematischen Zeichnung durch zwei Ausführungsbeispiele nachstehend näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 die Enrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel im Längsschnitt;

Fig. 2 die Einrichtung gemäß Schnitt A-B in Fig. 1;

Fig. 3 die Einrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel im Längsschnitt und

Fig. 4 einen Abriß eines Bandes mit vorperforierten Reinigungsplättchen.

In Fig. 1, 2 besteht die Einrichtung aus einem Mischkopf 1 mit einem quer zur Auslaßöffnung 2 der Mischkammer 3 angeordneten Füllrohr 4, das an die Einfüllöffnung 5 eines Formwerkzeuges 6 angesetzt ist.

Der Mischkopf 1 besteht im wesentlichen aus einem Gehäuse 7, in welchem ein hydraulisch bewegbarer Ausstoßkolben 8 vorgesehen ist. Seine Stirnfläche 9 ist der Krümmung der Innenwandung 10 des Füllrohres 4 angepaßt, so daß in Reinigungsstellung des Ausstoßkolbens 8 die Innenwandung 10 des Füllrohres 4 keine Unterbrechung aufweist. In die Mischkammer 3 weisen Einspritzöffnungen 11, 12.

Im Füllrohr 4 ist ebenfalls ein Ausstoßkolben 13 geführt. Er besteht aus einem Kolbenkopf 14 und einer Kolbenstange 15. Letztere hat geringeren Durchmesser als der auf den Durchmesser des Kanals 16 des Füllrohres 4 abgestimmte Kolbenkopf 14. Die Kolbenstange 15 besitzt am rückwärtigen Ende einen beidseitig beaufschlagbaren Hydraulikkolben 17, der zusammen mit einer Hydraulikkammer 18 den hydraulischen Antrieb 19 für den Ausstoßkolben 13 bildet. Die Steuervorrichtung des Ausstoßkolbens 13 ist nicht näher dargestellt; sie ergibt sich aus der Arbeitsweise des Mischkopfes 1 und ist dementsprechend darauf abgestimmt.

Zwischen der (dargestellten) hinteren Totpunktlage des Ausstoßkolbens 13 und der Auslaßöffnung 2 der Mischkammer 3 weist das Füllrohr 4 einen quer angeordneten Einführschlitz 20 auf, dem eine Zuführvorrichtung 21 für Reinigungsplättchen 22 zugeordnet ist. Diese Reinigungsplättchen 22 sind als Stapel in einem nachfüllbaren Magazin 24 angeordnet, wo sie durch den Druck einer Feder 25 nachgeschoben und in einen Schieber 26 eingeführt werden. Dieser Schieber 26 ist in einer in der Ebene des Einführschlitzes 20 angeordneten Gleitführung 27 mittels eines (angedeuteten) Antriebs 28 derart hin- und herschiebbar, daß er zunächst in seiner der Größe der Reinigungsplättchen 22 angepaßten Ausnehmung 29 von dem Stapel 23 ein Reinigungsplättchen 22 aufnimmt. Sodann wird der Antrieb 28 beim Zurückfahren in die (dargestellte) hintere Totpunktlage vom Endschalter 30 über einen Impulswandler 31 ausgelöst und der Schieber 26 so verschoben, daß das Reinigungsplättchen 22 genau den Querschnitt des Kanals 16 ausfüllt, wobei es unmittelbar vor dem Kolbenkopf 14 zu liegen kommt.

Nun ist die Vorrichtung arbeitsbereit. Beim Einleiten des Mischvorganges wird zunächst der hydraulische Antrieb 19 ausgelöst und das Reinigungsplättchen 22 bis kurz vor die Auslaßöffnung 2 vorgeschoben, wodurch das Abdichtungsproblem des Einführschlitzes 20 gelöst ist. Erst jetzt beginnt der über ein Zeitrelais verzögerte Mischvorgang einzusetzen. Es versteht sich, daß zu dieser Zeit das Füllrohr 4 mit seinem Zentrieransatz 32 bereits in das korrespondierende Zentrierstück 33 der Einfüllöffnung 5 des Formwerkzeuges 6 eingreift. Ist nun die erforderliche Menge an Reaktionsgemisch erzeugt worden, entleert der Ausstoßkolben 8 die Mischkammer 3 und der hydraulische Antrieb 19 erhält einen neuen Impuls. Dadurch wird der Ausstoßkolben 13 weiter durch die Ausnehmung 29 des Schiebers 26 bis in seine vordere Totpunktlage vorgeschoben. Dabei entleert sich der Kanal 16. Die vordere Totpunktlage des Ausstoßkolbens 13 ist derart abgestimmt, daß das Reinigungsplättchen 22 in eine in der Einfüllöffnung 5 angeordnete Hinterschneidung 34 einschnappt und auf diese vorteilhafte Weise als Verschluß der Einfüllöffnung 5 dient.

In Fig. 3, 4 besteht die Vorrichtung aus einem Mischkopf 41 mit einem quer zur Auslaßöffnung 42 der Mischkammer 43 angeordneten Füllrohr 44, das an die Einfüllöffnung 45 eines Formwerkzeuges 46 angesetzt ist.

Der Mischkopf 41 besteht im wesentlichen aus einem Gehäuse 47, in welchem ein hydraulisch bewegbarer Ausstoßkolben 48 vorgesehen ist. Seine Stirnfläche 49 ist der Krümmung der Innenwandung 50 des Füllrohres 44 angepaßt, so daß in Reinigungsstellung des Ausstoßkolbens 48 die Innenwandung 50 des Füllrohres 44 keine Unterbrechung aufweist. In die Mischkammer 43 weisen Einspritzöffnungen 51, 52.

Im Füllrohr 44 ist ebenfalls ein Ausstoßkolben 53 geführt. Er besteht aus einem Kolbenkopf 54 und einer Kolbenstange 55. Letztere hat geringeren Durchmesser als der auf den Durchmesser des Kanals 56 des Füllrohres 44 abgestimmte Kolbenkopf 54. Die Kolbenstange 55 besitzt am rückwärtigen Ende einen beidseitig hydraulisch beaufschlagbaren Hydraulikkolben 57, der zusammen mit einer Hydraulikkammer 58 den hydraulischen Antrieb 59 für den Ausstoßkolben 53 bildet. Die Steuervorrichtung des Ausstoßkolbens 53 ist nicht näher dargestellt; sie ergibt sich aus der Arbeitsweise des Mischkopfes 41 und ist dementsprechend darauf abgestimmt.

Zwischen der (dargestellten) hinteren Totpunktlage des Ausstoßkolbens 53 und der Auslaßöffnung 42 der Mischkammer 43 weist das Füllrohr 44 einen quer angeordneten Einführschlitz 60 auf, dem eine Zuführvorrichtung 61 für Reinigungsplättchen 62 zugeordnet ist. Die Reinigungsplättchen 62 sind in einem Band 63 angeordnet. Sie bestehen aus dem gleichen Material (Kunststoff) wie das Band 63 und sind durch eine Vorperforierung 64 begrenzt. Die Vorperforierungen 64 haben alle gleichen Abstand voneinander. Das Band 63 ist auf einer Rolle 65 aufgewickelt, die auf einer Rollenlagerung 66 angeordnet ist. Über eine Gleitführung 67 wird das Band 63 in den Einführschlitz 60 eingeführt und mittels des Antriebes 68 transportiert. Der Vorschub des Bandes 63 ist derart eingestellt, daß immer ein vorperforiertes Reinigungsplättchen 62 genau in den Kanal 56 zu liegen kommt. Es versteht sich, daß der Ausstoßkolben 53 vor dem Einführen des Bandes 63 in den Einführschlitz 60 seine hintere Totpunktlage einnehmen muß. Ist das Band 63 eingeführt, so wird beim Einleiten des Mischvorganges zunächst der Hydraulikantrieb 59 ausgelöst und das Reinigungsplättchen 62 bis kurz vor die Auslaßöffnung 42 vorgeschoben, nachdem es aus seiner Vorperforierung 64 mittels des Kolbenkopfes 54 herausgedrückt wurde. Durch das Vorschieben wird das Abdichtproblem des Einführschlitzes 60 gelöst. Für die folgenden Mischvorgänge erfolgt die Steuerung des Vorschubes des Bandes 63 über den vom Ausstoßkolben 53 betätigbaren Endschalter 70, der über einen Impulswandler 71 Befehl an den Antrieb 68 gibt. Dieser ist mit einem mit Transportzähnen 75 versehenen Rad 76 ausgestattet. Die Zähne 75 greifen in eine entsprechende Lochung 77 des Bandes 63 ein.

Erst nach dem Vorschieben des Reinigungsplättchens 62 beginnt der über ein Zeitrelais verzögerte Mischvorgang einzusetzen. Es versteht sich, daß zu dieser Zeit das Füllrohr 44 mit seinem Zentrieransatz 72 bereits in das korrespondierende Zentrierstück 73 der Einfüllöffnung 45 des Formwerkzeuges 46 eingreift. Ist die erforderliche Menge an Reaktionsgemisch erzeugt worden, entleert der Ausstoßkolben 48 die Mischkammer 43 und der Antrieb 59 erhält einen erneuten Impuls. Dadurch wird der Ausstoßkolben 53 weiter durch die im Band 63 duch das Herausstoßen des Reinigungsplättchens 62 gebildete Ausnehmung 69 bis in seine vordere Totpunktlage vorgeschoben. Dabei wird der Kanal 56 entleert. Die vordere Totpunktlage des Ausstoßkolbens 53 ist derart abgestimmt, daß das Reinigungsplättchen 62 in eine in der Einfüllöffnung 45 angeordnete Hinterschneidung 74 einschnappt und auf diese vorteilhafte Weise als Verschluß der Einfüllöffnung 45 dient.


Anspruch[de]
  1. 1. Einrichtung zum Herstellen eines Massivstoff oder Schaumstoff bildenden Reaktionsgemisches aus mindestens zwei fließfähigen Komponenten und zum Überführen dieses Reaktionsgemisches in einen Formhohlraum, bestehend aus einem Mischkopf (1; 41), an dessen Auslaßöffnung (2; 42) unter einem Winkel ein Füllrohr (4; 44) anschließt, in welchem ein Ausstoßkolben (13; 53) geführt ist, dessen hintere Totpunktlage sich hinter der Auslaßöffnung (2; 42) der Mischkammer (3; 43) befindet, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausstoßkolben (13; 53) als Kolbenkopf (14; 54) mit einer Kolbenstange (15; 55) geringeren Durchmessers ausgebildet ist und daß zwischen der hinteren Totpunktlage des Ausstoßkolbens (13; 53) und der Auslaßöffnung (2; 42) der Mischkammer (3; 43) in den Kanal (16; 56) des Füllrohres (4; 44) ein quer zu diesem verlaufender Einführschlitz (20; 60) einmündet, dem eine Zuführvorrichtung (21; 61) für in den Kanal (16; 56) einzubringende, dem Kanalquerschnitt angepaßte Reinigungsplättchen (22; 62) zugeordnet ist.
  2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführvorrichtung (21; 61) mit einem Antrieb (28; 68) versehen ist, der steuerungstechnisch mit dem Ausstoßkolben (13; 53) gekoppelt ist.
  3. 3. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführvorrichtung (21) aus einem an den Einführschlitz (20) angrenzenden Magazin (24) für gestapelte Reinigungsplättchen (22) und einem in dem Einführschlitz (20) hin- und herbewegbaren Schieber (26) besteht.
  4. 4. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführeinrichtung (61) aus einer Bandführung (67) mit Vorschubantrieb (68) für ein die Reinigungsplättchen (62) lieferndes Band (63) besteht.
  5. 5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Band (63) die Reinigungsplättchen (62) ausstoßbar vorperforiert sind.
  6. 6. Einrichtung nach den Ansprüchen 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß für das Band (63) eine Vorratsrolle (65) mit Rollenlagerung (66) vorgesehen ist.
  7. 7. Einrichtung nach den Ansprüchen 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Band (63) aus einzelnen Bandabschnitten besteht.
  8. 8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Ende des Füllrohres (4; 44) einen an ein Formwerkzeug (6; 46) ansetzbaren Zentrieransatz (32; 72) aufweist und daß der Ausstoßkolben (13; 53) gerinfügig aus dem Füllrohr (4; 44) herausfahrbar ist.






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