DE4332192C2

DE4332192C2 - Mixing gun for the discharge of different media

Info

Publication number: DE4332192C2
Application number: DE4332192A
Authority: DE
Inventors: Sen Georg Hefter; Hans-Helmut Preisel; Armin Nothaas
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1993-09-22
Filing date: 1993-09-22
Publication date: 1995-07-20
Anticipated expiration: 2013-09-23
Also published as: DE4332192A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Mischpistole für den Austrag verschiedener Medien, insbesondere von Gemischen reaktiver Mehrkomponenten-Materialien wie Silikon- oder Epoxidharz, von Farben, Lacken oder dgl., mit einer mit mehreren Ventileinheiten für die Zuführung jeweils einer Medienkomponente und wenigstens einer weiteren Ventileinheit für ein Reinigungsmedium verbundenen Mischkammer, in welcher ein gesondert antreibbarer Mischrotor angeordnet ist und aus welcher das Gemisch über ein Mischrohr austritt.The invention relates to a mixing gun for the Discharge of various media, especially from Mixtures of reactive multi-component materials such as silicone or epoxy resin, of paints, varnishes or the like, with one with multiple valve units for feeding one media component at a time and at least one further valve unit for a mixing chamber connected to a cleaning medium, in which is a separately driven mixing rotor is arranged and from which the mixture over a mixing tube emerges.

Bei einer derartigen bekannten Mischpistole (DE 33 45 049 C2) sind mehrere Ventileinheiten stern förmig um eine Mischkammer angeordnet, in welcher ein Mischrotor angeordnet ist, der über einen luftgespeisten Motor antreibbar ist. Die Reini gung erfolgt mittels einer Reinigungsflüssigkeit, wobei die Mischkammer für die Entfernung der ver brauchten Reinigungsflüssigkeit ein besonderes Auslaßventil aufweist. Die Mischkammer ist kegel förmig ausgebildet; der Mischrotor ist an deren Innenform angepaßt.In such a known mixing gun (DE 33 45 049 C2) are several valve units star arranged around a mixing chamber in which a mixing rotor is arranged over a air-fed motor is drivable. The Reini is done by means of a cleaning liquid, the mixing chamber for the removal of ver needed cleaning liquid a special one Exhaust valve has. The mixing chamber is conical shaped; the mixing rotor is at their other Adapted inner shape.

Bei der Verarbeitung von Mehrkomponenten-Mate rialien, wie bspw. Kunstharz, gelangen diese aus der Mischkammer durch die Ventilöffnungen und entlang der Rotorwelle an die dahinter angeord neten Dichtungen, die beim Aushärten dieser Mate rialien zerstört werden. Der Mischrotor besitzt ein axial erstrecktes Rotorblatt, wodurch der erzielbare Vermischungsgrad begrenzt ist; er kann allenfalls durch eine ausreichende Dimensio nierung der Mischkammer in axialer Richtung noch verbessert werden.When processing multi-component mate materials such as synthetic resin, these come out the mixing chamber through the valve openings and along the rotor shaft to the one behind it Nets seals that when this mate cures rialien be destroyed. The mixing rotor has an axially extending rotor blade, whereby the achievable degree of mixing is limited; he can at most through sufficient dimensions tion of the mixing chamber in the axial direction be improved.

Eine weitere Mischpistole für den Austrag von Komponentengemischen ist aus der WO 91/02593 bekannt. Zur Vermeidung aufwendiger Reinigungsarbeiten erfolgt bei dieser Mischpistole die Mischung der Komponenten innerhalb einer auswechselbaren Auskleidung des die Mischkammer umgebenden Gehäuses. Und auch das Paddel des Mischrotors ist auswechselbar. Ein Durchspülen der Mischkammer mittels Reinigungsflüssigkeit ist nicht vorgesehen.Another mixing gun for the discharge of Component mixtures is from WO 91/02593 known. To avoid more elaborate Cleaning work takes place at this Mixing gun the mixture of components within an interchangeable liner of the housing surrounding the mixing chamber. And that too The paddle of the mixing rotor is replaceable. A Rinse the mixing chamber with Cleaning liquid is not provided.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine auch im Vakuum einsetzbare Mischpistole mit geringer Baulänge zu schaffen, die sich besonders leicht reinigen läßt, mit welcher sich in Anpassung an unterschiedliche Medien ein hoher Vermischungsgrad erzielen läßt und die sich durch eine hohe Lebensdauer aus zeichnet.The object of the present invention is to achieve this the basis for one that can also be used in a vacuum To create a mixing gun with a short overall length, which is particularly easy to clean with which is adapting to different Media can achieve a high degree of mixing and which is characterized by a long service life draws.

Diese Aufgabe wird bei einer Mischpistole der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Mischkammer einlaßseitig eine Vorkammer aufweist, die über eine Sperrscheibe von dem den Mischrotor aufnehmenden Mischraum der Mischkammer abgetrennt ist, daß die Sperrscheibe ein oder mehrere die Vorkammer mit dem Mischraum verbindende Durchgangslöcher aufweist und daß wenigstens eine Ventileinheit für eine der Medienkomponenten direkt an ein Durchgangsloch in der Sperrscheibe angeschlossen ist.This task is the case with a mixing gun type mentioned solved in that the Mixing chamber has an antechamber on the inlet side, which has a locking disc from which the mixing rotor receiving mixing room of the mixing chamber separated is that the lock washer one or more the Through holes connecting the antechamber with the mixing room has and that at least one valve unit for one of the media components directly connected to a through hole in the lock washer is.

Bei Ausbringung eines Harz-Härter-Gemisches ist diese Ausgestaltung deshalb besonders vorteil haft, weil der Härter ohne in die Vorkammer zu gelangen direkt in den Mischraum eingespritzt werden kann, während die Vorkammer nur mit Harz gefüllt ist, welches erst über die Durchgangs löcher der Sperrscheibe in den Mischraum gelangt. Somit entsteht in der Vorkammer kein beim Still stand der Pistole aushärtbares Gemisch, d. h. die dahinterliegenden Dichtungen bleiben in Funktion für den Fall, daß die in der Vorkammer vorhandene Harzkomponente an die Dichtungen gelangen sollte. Die Sperrscheibe bietet den weiteren Vorteil, daß beim Spülen der Mischkammer mit der Harzkompo nente alle Gemischteile aus der Mischkammer zuverlässig ausgedrückt werden können. Wird mit Spülluft gereinigt, so tritt diese ebenfalls in die Vorkammer aus und kann damit die dort vorhan dene Harzkomponente über den Mischraum und von dort durch das Mischrohr der Mischkammer ausbla sen.When applying a resin-hardener mixture this configuration is therefore particularly advantageous clinging because of the hardener without getting into the prechamber are injected directly into the mixing room can be, while the prechamber is only made with resin is filled, which is only over the passage holes in the lock washer get into the mixing chamber. So there is no breastfeeding in the antechamber stood the gun curable mixture, d. H. the the seals behind remain in operation in the event that the existing in the antechamber Resin component should get to the seals. The locking disc has the further advantage that when rinsing the mixing chamber with the resin compo nente all mixture parts from the mixing chamber can be reliably expressed. Will with Purge air cleaned, this also occurs the antechamber and can therefore exist there resin component over the mixing room and from blow out through the mixing tube of the mixing chamber sen.

Eine kurze Bauweise der Mischkammer ergibt sich vorteilhaft dadurch, daß der Mischrotor aus einer oder mehreren mit Abstand voneinander auf einer gemeinsamen Rotorwelle angeordneten Rotorscheiben besteht, und daß im Mischraum abwechselnd Rotor scheiben und gehäusefeste Statorscheiben dicht nebeneinander angeordnet sind. Unmittelbar neben der feststehenden Sperrscheibe ist dabei zweckmäßig eine Rotorscheibe angeordnet. Entsprechend diesen Einbauten im Mischraum ergibt sich eine in radialer Richtung pulsierende Strömung des Gemisches, indem dieses axial und im Zwischenraum zwischen den Stator- und Rotor scheiben auch radial transportiert wird. Dabei strömt das Gemisch unter dem Medien-Förderdruck entweder über den Umfangsrand der Scheiben oder durch Durchbrüche in den Scheiben, bis es das Bündel aus Rotorscheiben und Statorscheiben axial durchströmt hat, um schließlich nach entsprechender inniger Durchmischung aus dem Mischrohr auszutreten.The mixing chamber is short in design advantageous in that the mixing rotor from a or more at a distance from one another common rotor shaft arranged rotor disks exists, and that in the mixing room alternately rotor washers and stator washers sealed to the housing are arranged side by side. Immediately next to the fixed lock washer is there expediently arranged a rotor disk. According to these fittings in the mixing room a pulsating in the radial direction Flow of the mixture by this axially and in Space between the stator and rotor discs is also transported radially. Here the mixture flows under the media delivery pressure either over the peripheral edge of the discs or through breakthroughs in the panes until it does Bundle of rotor disks and axial stator disks has finally flowed through to appropriate intimate mixing from the To exit the mixing tube.

Um diese Durchmischung zu fördern ist erfindungs gemäß weiterhin vorgesehen, daß die Stator scheiben zentrale Bohrungen aufweisen, deren Durchmesser größer ist als jener der Rotorwelle und/oder daß die Rotorscheiben einen Umfangs durchmesser aufweisen, der kleiner ist als der Innendurchmesser der Umfangswand des Mischraums. Auf diese Weise kommt es zu einer Umspülung der Statorscheiben an deren Innenumfang bzw. der Rotorscheiben an deren Außenumfang; durch die auf diese Weise erzwungene radiale Bewegungs komponente des Gemischs wird dessen Vermischungs grad weiter verbessert.To promote this mixing is fiction according to further provided that the stator disks have central holes whose Diameter is larger than that of the rotor shaft and / or that the rotor disks have a circumference have a diameter that is smaller than that Inner diameter of the peripheral wall of the mixing room. In this way there is a wash around the Stator discs on their inner circumference or Rotor disks on their outer circumference; through on this way forced radial movement Mixing is a component of the mixture degrees further improved.

Die Intensität der Vermischung kann noch dadurch verstärkt werden, daß Rotor- und Statorscheiben strukturiert, z. B. gelocht, geschlitzt oder mit gerippten Stirnseiten ausgebildet sind. Bevorzugt weisen dabei die Rotorscheiben und/oder die Statorscheiben einen radial geschlitzten ring förmigen Umfangsbereich auf; die Statorscheiben können einen nicht durchbrochenen ringförmigen Umfangsbereich aufweisen an welchen sich radial nach innen ein ringförmiger mit Schlitzen verse hener Innenbereich anschließt. The intensity of the mixing can still be changed be reinforced that rotor and stator disks structured, e.g. B. perforated, slotted or with ribbed end faces are formed. Prefers have the rotor disks and / or Stator disks a radially slotted ring shaped peripheral area; the stator disks can have an unbroken ring-shaped Have peripheral area on which radially a ring-shaped verse with slits on the inside connects the inner area.

Wenn die Stirnseiten sowohl der Stator- als auch der Rotorscheiben zur Scheibenfläche schräg verlaufende Rippenflanken aufweisen, dann wirken die Scheiben ähnlich den Verdichterstufen einer Turbine zusammen, d. h. es wird dabei der axiale Transport des Gemischs zusätzlich im Sinne einer Entlastung der Förderpumpen bzw. einer Erhöhung des Förderdrucks beschleunigt.If the end faces of both the stator and of the rotor disks at an angle to the disk surface have running rib flanks, then act the disks similar to the compressor stages one Turbine together, d. H. it becomes the axial one Transport of the mixture additionally in the sense of a Relief of the feed pumps or an increase of the delivery pressure accelerated.

Eine bevorzugte Ausführungsform sieht vor, daß Rotor- und Statorscheiben als Paket aus einzelnen Scheiben lose auf die Rotorwelle aufgesteckt sind und daß die Statorscheiben an ihrem Außenumfang an der den Mischraum begrenzenden Umfangswand festgelegt sind. Bevorzugt erfolgt diese Festle gung mittels wenigstens einer von der Umfangswand des Mischraums vorspringenden in axialer Richtung verlaufenden Längsrippe, welche in entsprechende Umfangskerben der Statorscheiben eingreift, so daß letztere gegen Verdrehung lagefixiert sind. Der Zusammenbau der losen Stator- und Rotor scheiben ist somit denkbar einfach. Die Scheiben können leicht ausgewechselt werden, nachdem sie abgenutzt sind; sie können durch andersgestaltete Scheiben ersetzt werden, wenn dies dem Transport der Medien und deren Vermischung förderlich ist, z. B. in Anpassung an die jeweilige Viskosität der zu verarbeitenden Medien, wobei im Rahmen der Erfindung flüssige bis pastöse Medien in Frage kommen. A preferred embodiment provides that Rotor and stator disks as a package consisting of individual Disks are loosely attached to the rotor shaft and that the stator washers on their outer circumference on the peripheral wall delimiting the mixing space are set. This is preferably done supply by means of at least one of the peripheral wall of the mixing space projecting in the axial direction extending longitudinal rib, which in corresponding Circumferential notches of the stator disks engages, see above that the latter are fixed against rotation. Assembling the loose stator and rotor slices is very easy. The disks can be easily replaced after they are worn out; they can be designed differently Disks will be replaced when transporting the media and their mixing is beneficial, e.g. B. in adaptation to the respective viscosity of the media to be processed, whereby within the Invention liquid to pasty media in question come.

Was für die Rotor- und Statorscheiben gilt, trifft gleichermaßen auf die Sperrscheibe zu, die ebenfalls lose in einen stirnseitigen Sitz der Mischkammer eingesetzt und dort gegen Verdrehen fixiert ist; hierzu dient vorteilhaft das End stück der Ventileinheit, welches direkt an eine Ventilöffnung in der Sperrscheibe angeschlossen ist; die Sperrscheibe wird auf dieses Endstück aufgesetzt, wobei deren Ventilöffnung das End stück übergreift und damit ein Verdrehen der Sperrscheibe blockiert.What applies to the rotor and stator disks, applies equally to the lock washer, the also loosely in a front seat Mixing chamber used and there against twisting is fixed; the end advantageously serves this purpose piece of the valve unit, which is directly connected to a Valve opening connected in the locking disc is; the locking disc is on this end piece put on, the valve opening the end overlaps and thus a twisting of the Locking disc blocked.

Eine besonders einfache Handhabung des Scheiben pakets ergibt sich dadurch, daß Stator- und Rotorscheiben auf einen gesonderten, mit der Rotorwelle drehfest kuppelbaren Wellenstück auf genommen sind.Particularly easy handling of the panes package results from the fact that stator and Rotor disks on a separate, with the Rotor shaft on shaft part that can be coupled in a rotationally fixed manner are taken.

Durch eine Ausführungsvariante, bei welcher die Mischkammer und entsprechend die Stator- und Rotorscheiben gestuft mit zum Mischrohr hin abnehmenden Durchmesserstufen ausgebildet sind, wird dem Druckabfall in der Mischkammer entgegen gewirkt; außerdem ergibt sich die Möglichkeit, die Statorscheiben an den Mischkammerstufen zu fixieren, wodurch die Rotorscheiben druckent lastet werden und damit das Scheibenpaket in radialer Richtung besonders gut durchgängig ist.Through a variant in which the Mixing chamber and accordingly the stator and Rotor disks stepped towards the mixing tube decreasing diameter steps are formed, counteracts the pressure drop in the mixing chamber knitted; there is also the possibility the stator disks at the mixing chamber stages fix, whereby the rotor disks pressure be loaded and thus the disc package in radial direction is particularly well continuous.

Dadurch, daß die freien Enden der Ventilstößel der Ventileinheiten in ihrer Verschlußstellung in formmäßig angepaßte Sitze oder Buchsen der Ventilöffnungen dichtend eingreifen, kommt es zu einer selbsttätigen Reinigung der Ventilöffnun gen; gleichzeitig bilden die Ventilstößel einen totraumfreien Verschluß für die Mischkammer. Durch eine genaue Passung zwischen den Enden der Ventilstößel und den Buchsen wird die Dichtwir kung spürbar verbessert; bevorzugt eignen sich Buchsen aus Stahl oder Teflon, weil sich daran das Medium praktisch nicht ansetzt.Because the free ends of the valve lifters the valve units in their closed position in form-fitting seats or bushings of the If valve openings engage tightly, it happens automatic cleaning of the valve openings gene; at the same time, the valve lifters form one Dead space-free closure for the mixing chamber. By an exact fit between the ends of the The valve lifter and the bushings will be the seal improvement noticeably improved; are preferably suitable Bushings made of steel or Teflon because of it the medium practically does not apply.

Die erfindungsgemäße Mischpistole ist vakuumfest, d. h. beim Anlegen eines Vakuums an das Mischrohr schließen die Buchsen, welche die Enden der Ventilstößel aufnehmen, sowie die Dichtungen der Ventileinheiten und der Rotorwelle das System nach außen ab. In der Verschlußstellung der Ventileinheiten gelangt daher kein Medium in die Mischkammer. In dieser Stellung, also bei ausge fahrenen Ventilstößeln, muß dennoch die Förderung der Medien nicht unterbrochen werden; hierzu schlägt die Erfindung vor, daß in der Verschluß stellung der Ventileinheiten das Medium durch einen Bypass im jeweiligen Ventilstößel weiter im Kreislauf mit einem Vorratsbehälter mittels einer der Zuführung des Mediums dienenden Pumpe, bevor zugt in Form einer Zahnradpumpe, gefördert wird.The mixing gun according to the invention is vacuum-resistant, d. H. when applying a vacuum to the mixing tube close the sockets, which are the ends of the Take up the valve lifter and the seals of the Valve units and the rotor shaft the system to the outside. In the closed position of the Valve units therefore no medium gets into the Mixing chamber. In this position, i.e. when it is out valve tappets driven, must still support the media are not interrupted; For this the invention proposes that in the closure position of the valve units through the medium a bypass in the respective valve lifter further Circuit with a storage container by means of a the pump serving the medium before trains in the form of a gear pump, is promoted.

Lediglich der zusätzlichen Absicherung dienen Rückschlagventile, die in der jeweiligen Förder leitung für den Zufluß der Medien zur jeweiligen Ventileinheit vorgesehen sind. Only serve as additional protection Check valves in the respective conveyor Line for the inflow of the media to the respective Valve unit are provided.

Für die Mischwirkung ist an dem erfindungsgemäßen Stator-/Rotorprinzip besonders vorteilhaft, daß die aus den Ventilöffnungen austretenden Medienstränge entsprechend der Drehzahl der Rotorscheiben in mehr oder weniger schmale Scheibchen zerschnitten werden, die leicht mit weiteren Komponenten vermischt werden können. Dies gilt besonders für pastöse Medien. Flüssige Medien werden durch die alternierenden Rotor- und Statorscheiben quasi ineinandergezogen, innig vermischt und verwirbelt. Die Vernetzung von lang- und kurzmolekularen Medien wird auf diese Weise besonders gefördert. Infolge der großen aktiven Oberfläche der Scheiben ergibt sich eine entsprechend große von den Gemischkomponenten benetzte Oberfläche, verbunden mit einem entspre chend guten Vermischungseffekt. Durch die schma len Zwischenräume zwischen den Scheiben entstehen lange Scher- und Wirbelkanten; es werden schlitz artige Passagen in schnellem Wechsel geöffnet und geschlossen, wodurch eine ständige Unterbrechung und Neuorientierung des Medienstroms erzwungen wird.For the mixing effect is the inventive Stator / rotor principle particularly advantageous that those emerging from the valve openings Media strands according to the speed of the Rotor disks in more or less narrow Slices that are easily cut with other components can be mixed. This applies particularly to pasty media. Liquid The alternating rotor and Stator disks quasi pulled into each other, intimate mixed and swirled. The networking of long and short molecular media is based on this Way especially promoted. As a result of the great active surface of the disks results in a correspondingly large of the mixture components wetted surface, combined with a corresponding good mixing effect. Through the schma len gaps between the panes long shear and swirl edges; there are slits like passages opened in quick succession and closed, causing a constant interruption and reorientation of the media flow becomes.

Der hohe mit der Erfindung erzielte Vermischungs grad erlaubt es, die Mischkammer in axialer Richtung besonders kurz zu dimensionieren, so daß insgesamt eine kompakte Bauweise der Mischpistole gegeben ist. Außerdem eignet sich die erfindungs gemäße Mischpistole besonders gut bei der Ver wirklichung hoher Mischungsverhältnisse oder, wenn es darum geht, eine extrem dickflüssige mit einer extrem dünnflüssigen Komponente miteinander gleichmäßig zu vermischen.The high level of mixing achieved with the invention degree allows the mixing chamber in axial Dimension direction particularly short, so that overall a compact design of the mixing gun given is. In addition, the invention is suitable appropriate mixing pistol especially good at ver achieving high mixing ratios or, when it comes to having an extremely viscous an extremely fluid component mix evenly.

Durch die Ausbildung schräger Oberflächenbereiche der Stator- und Rotorscheiben können diese in Art von Turbinenschaufeln zum aktiven Fördern des Medienstroms hinzugezogen werden. Die Förderung wird dann nicht allein von den Förderpumpen bewirkt, sondern durch den Rotorantrieb aktiv unterstützt. Dadurch wird der zusätzliche Vorteil erreicht, daß der Medienschlupf in den Förderpum pen weniger störend in Erscheinung tritt, d. h. die eingestellte auszutragende Fördermenge unter liegt erheblich geringeren Schwankungen, vergli chen mit passiv wirkenden Mischeinrichtungen.Through the formation of sloping surface areas of the stator and rotor disks can be found in Art of turbine blades for actively conveying the Media stream are involved. The promotion is then not solely from the feed pumps effected, but active by the rotor drive supported. This gives the added benefit achieved that the media slip into the pump pen is less disruptive, d. H. the set delivery rate to be discharged under lies considerably less fluctuations, see chen with passive acting mixing devices.

Durch die Reduzierung des Volumens der Misch kammer werden Medienverluste beim Säubern der Mischkammer entsprechend verringert. Die vorhan denen Toträume, d. h. das nicht von den Scheiben ausgefüllte Volumen im Inneren des Mischraums, sind im Verhältnis zum Mischraumvolumen sehr gering, sie liegen etwa bei 20-30% des Misch raumsvolumens.By reducing the volume of the mix chamber will lose media when cleaning the Mixing chamber reduced accordingly. The existing those dead spaces, d. H. not from the panes filled volumes inside the mixing room, are very much in relation to the mixing room volume low, they are around 20-30% of the mix volume.

Die erfindungsgemäße Mischpistole arbeitet im Niederdruckbereich, bevorzugt unter 2 bar. Der Mischkopf kann dabei mehrere Funktionen über nehmen, nämlich das bloße Dosieren im Sinne des Medienaustrags ohne Vermischung, das statische Vermischen über ein entsprechend ausgebildetes Mischrohr ohne Einbauten der Mischkammer und das dynamische Vermischen im Sinne der vorliegenden Erfindung mittels Rotor- und Statorscheiben. Im allgemeinen ist die Mischpistole wenigstens für zwei verschiedene Medien eingerichtet, wobei über eine gesonderte Ventileinheit noch das Reinigungsmedium bzw. das Spülmedium Luft ange schlossen ist. Jede Ventileinheit kann im Sinne einer universellen Verwendung der Mischpistole einzeln betätigt werden.The mixing gun according to the invention works in Low pressure range, preferably below 2 bar. Of the Mixing head can do multiple functions take, namely the mere dosing in the sense of Media discharge without mixing, the static Mixing using a suitably trained Mixing tube without installation of the mixing chamber and that dynamic mixing in the sense of the present Invention by means of rotor and stator disks. in the general the mixing gun is at least for set up two different media, being about a separate valve unit still that Cleaning medium or the flushing medium air is closed. Every valve unit can in the sense universal use of the mixing gun can be operated individually.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigtIn the following, embodiments of the Invention explained with reference to the drawing. It shows

Fig. 1 einen axialen Längsschnitt durch die Mischpistole mit zwei Ventileinheiten für Medium, Fig. 1 is an axial longitudinal section through the mixing gun with two valve units for medium

Fig. 2 eine Ansicht der Mischpistole mit einer Ventileinheit zum Zuführen von Luft, Fig. 2 is a view of the mixing gun with a valve unit for supplying air,

Fig. 3 eine stirnseitige Ansicht einer Sperr scheibe in der Mischkammer, Fig. 3 is an end view of a locking disc in the mixing chamber,

Fig. 4 die Seitenansicht einer Rotorscheibe mit Schrägflächen, Fig. 4 is a side view of a rotor disc with inclined surfaces,

Fig. 5 ein Scheibenpaket mit stirnseitigen Ansichten der einzelnen Scheiben, Fig. 5 is a disk package with frontal views of the individual disks,

Fig. 6 eine Variante mit einer gestuften Misch kammer und Fig. 6 shows a variant with a staged mixing chamber and

Fig. 7 eine gestufte Mischkammer mit einem speziellen Scheibenpaket. Fig. 7 shows a staged mixing chamber with a special disc package.

Die Mischpistole gemäß den Fig. 1 und 2 besitzt ein Gehäuse 31, welches im wesentlichen zusammen gesetzt ist aus einem vorderen Gehäuseteil 31 mit Mischrohr 23 und einer Mischkammer 22 sowie mit einem hinteren Gehäuseteil 1 mit verschiedenen Ventileinheiten 38, 39, 40 zur Steuerung der Medienzufuhr und einem druckluftbetätigten Antriebsmotor 10, welcher über eine Rotorwelle 9 einen Rotor im Inneren der Mischkammer 22 antreibt.The mixing gun according to FIGS. 1 and 2 has a housing 31 which is put together essentially of a front housing 31 with mixer tube 23 and a mixing chamber 22 and a rear housing part 1 with different valve units 38, 39, 40 for controlling the media feed and a compressed air actuated drive motor 10 , which drives a rotor inside the mixing chamber 22 via a rotor shaft 9 .

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 ist im Inne ren der Mischkammer ein Paket aus drei drehfest mit einem abgeflachten Wellenabschnitt 62 der Rotorwelle 9 drehfest verbundenen Rotorscheiben 21 und zwei dazwischen angeordneten, gehäuse festen Statorscheiben 25 untergebracht. Ferner dient eine eingangsseitig in der Mischkammer 22 angeordnete gehäusefeste Sperrscheibe 29 als Trennwand zwischen einer Vorkammer 28 und einem Mischraum 32 der Mischkammer 22. Die Statorschei ben 25 besitzen einen etwas größeren Durchmesser als die Rotorscheiben 21. An ihrem Umfang besit zen sie eine Kerbe 41, in welche eine Längsrippe 37 eingreift, die von der Umfangswand 42 des Mischraums 32 vorspringt, wodurch die Stator scheiben 25 gehäusefest gelagert sind. Während die Rotorscheiben 21 an ihrem Außenumfang jeweils einen deutlichen Ringspalt zur Umfangswand 42 der Mischkammer 22 bilden, entspricht der Außen durchmesser der Statorscheiben 25 nahezu dem Durchmesser der Umfangsfläche 42 des Mischraums 32. Die Statorscheiben 25 besitzen eine zentrale Bohrung 43, durch welche das Medium hindurchströ men kann, wonach es durch die benachbarte Rotor scheibe 21 wiederum in radialer Richtung nach außen umgelenkt wird. Der Medienstrom wird dadurch mehrfach mäanderartig umgelenkt, wobei er die Rotorscheiben 21 an ihrem Außenumfang umströmt. Um die Durchströmung des Mischraums 32 in axialer Richtung zu beschleunigen, können sowohl die Statorscheiben 25 als auch die Rotor scheiben 21 gelocht oder geschlitzt oder in sonstiger Weise strukturiert ausgebildet sein, wie bspw. in Fig. 5 dargestellt.In the embodiment according to FIG. 1, a packet of three rotatably connected rotor disks 21 with a flattened shaft section 62 of the rotor shaft 9 and two stator disks 25 fixed to the housing arranged therebetween is accommodated in the interior of the mixing chamber. Furthermore, a housing-fixed locking disk 29 arranged on the inlet side in the mixing chamber 22 serves as a partition between a prechamber 28 and a mixing chamber 32 of the mixing chamber 22 . The Statorschei ben 25 have a slightly larger diameter than the rotor disks 21st On their circumference, they have a notch 41 , in which a longitudinal rib 37 engages, which projects from the peripheral wall 42 of the mixing chamber 32 , as a result of which the stator disks 25 are mounted fixed to the housing. While the rotor disks 21 respectively to the peripheral wall 42 form on its outer circumference a significant annular gap of the mixing chamber 22, the outer diameter of the stator 25 of the circumferential surface virtually corresponds to the diameter 42 of the mixing space 32nd The stator disks 25 have a central bore 43 through which the medium can flow, after which it is in turn deflected by the adjacent rotor disk 21 in the radial direction to the outside. The media flow is thereby deflected several times in a meandering manner, flowing around the rotor disks 21 on their outer circumference. In order to accelerate the flow through the mixing chamber 32 in the axial direction, both the stator disks 25 and the rotor disks 21 can be perforated or slotted or be structured in some other way, as shown, for example, in FIG. 5.

Mit der gestrichelten Pfeillinie 36 in Fig. 5 ist die Pulsationsbewegung des Medienstroms ange deutet, wobei man sich vorzustellen hat, daß es sich hier um einen radial pulsierenden axialen Stromfluß handelt.With the dashed arrow line 36 in Fig. 5, the pulsation movement of the media flow is indicated, one having to imagine that this is a radially pulsating axial current flow.

Gemäß den in Fig. 5 dargestellten Scheibenformen besitzen die Rotorscheiben 21 Radialschlitze 26 in ihrem Umfangsbereich; die Statorscheiben 25 sind entweder ähnlich ausgebildet, wie zur mitt leren Statorscheibe dargestellt, wobei zum Zentrum hin entweder ein Ringbereich 34 ohne Durchbrechungen, oder ein ringförmiger, mit Schlitzen 63 versehener Innenbereich 64 verbleibt, an welchen sich ein nicht durchbroche ner ringförmiger Umfangsbereich 35 anschließt. Durch die nicht durchbrochenen Ringbereiche 34, 35 der Statorscheiben 25 werden die Pulsations bewegungen des Medienstroms unterstützt mit dem Ziel, die Vermischung und Verwirbelung der im Mischraum vorhandenen Komponenten zu steigern.According to the disk shapes shown in FIG. 5, the rotor disks 21 have radial slots 26 in their peripheral region; the stator disks 25 are either of a similar design, as shown for the middle stator disk, with either an annular region 34 without openings or an annular, provided with slots 63 inner region 64 remaining, to which a non-perforated annular circumferential region 35 adjoins the center. The non-perforated ring regions 34 , 35 of the stator disks 25 support the pulsation movements of the media stream with the aim of increasing the mixing and swirling of the components present in the mixing space.

In Fig. 4 ist in der Seitenansicht beispielhaft eine Rotorscheibe 21 mit verschränkten radialen Flügelbereichen 33 dargestellt, welche dadurch entstehen, daß die zwischen den im Umfangsbereich vorgesehenen Schlitzen 26 verbleibenden Flügel 65 (Fig. 5) verdrillt sind. Anstelle der gezeigten gegensinnigen Verschränkung kommt auch eine (nicht gezeigte) gleichsinnige in Frage. FIG. 4 shows a side view of a rotor disk 21 with entangled radial wing areas 33 , which result from the fact that the wings 65 ( FIG. 5) remaining between the slots 26 provided in the peripheral area are twisted. Instead of the opposite entanglement shown, there is also a (not shown) like-minded.

Es sei angenommen, daß über die in Fig. 1 oben dargestellte Ventileinheit 38 durch eine mit einem Rückschlagventil 17 gesicherte Medium- Förderleitung 18 Harz in die Vorkammer eingepreßt wird. In der dargestellten ausgefahrenen Verschlußstellung des Ventilstößels 14 zirkuliert das Harz durch die Rückflußleitung 16 zurück in den Harzbehälter. Der den beiden Leitungen zuge ordnete Abschnitt 44 des Stößels, hinter welchem ein Dichtungsring 15 angeordnet ist, bildet einen Bypass, indem er einen reduzierten Durchmesser aufweist. In der Verschlußstellung des Stößels 14 verschließt das Endstück 45 seines vorderen Abschnitts 49 die entsprechende Ventilöffnung 27 der Vorkammer 28. Die beiden Stößelabschnitte 44, 49 sind durch einen gegenüber der den Stößel aufnehmenden Gehäusebohrung 66 dichtenden Bund 67 voneinander getrennt. Wird der Stößel umge steuert, indem der linke Zylinderraum 46 des Kolbens 47 mit Luftdruck beaufschlagt wird, so fährt der Ventilstößel 14 nach rechts und das Endstück 45 des Ventilstößels gibt die Ventilöff nung 27 frei. Harz strömt dann durch die Förder leitung 18 in den Ringraum 48, der den vorderen Abschnitt 49 des Stößels 14 umgibt, und von dort durch die Ventilöffnung 27 in die Vorkammer 28, die vollständig durch das Medium "Harz" gefüllt wird. Das Harz gelangt dann aus der Vorkammer 28 durch Öffnungen 30 (siehe Fig. 3) in der Sperr scheibe 29 in den Mischraum 32. Die Ventilöffnung ist gebildet durch eine Buchse 50, bevorzugt aus Teflon, damit sich dort kein Harz ansetzt. In der Buchse 50, welche in die Gehäusebohrung 66 einge preßt ist, fährt der Ventilstößel 14 mit seinem eine Ringdichtung 19 aufweisenden vorderen Abschnitt 49 in der Verschlußstellung des Stößels 14 ein.It is assumed that via the valve unit 38 shown in FIG. 1 above, resin is pressed into the prechamber by a medium delivery line 18 secured with a check valve 17 . In the illustrated closed position of the valve tappet 14, the resin circulates through the return line 16 back into the resin container. The assigned to the two lines section 44 of the plunger, behind which a sealing ring 15 is arranged, forms a bypass by having a reduced diameter. In the closed position of the tappet 14, the end piece 45 of its front section 49 closes the corresponding valve opening 27 of the prechamber 28 . The two tappet sections 44 , 49 are separated from one another by a collar 67 which seals the housing bore 66 receiving the tappet. If the tappet is reversed by applying air pressure to the left cylinder chamber 46 of the piston 47 , the valve tappet 14 moves to the right and the end piece 45 of the valve tappet releases the valve opening 27 . Resin then flows through the conveyor line 18 into the annular space 48 which surrounds the front portion 49 of the plunger 14 , and from there through the valve opening 27 into the prechamber 28 , which is completely filled by the medium "resin". The resin then passes from the pre-chamber 28 through openings 30 (see FIG. 3) in the locking disc 29 in the mixing chamber 32nd The valve opening is formed by a bush 50 , preferably made of Teflon, so that no resin accumulates there. In the socket 50 , which is pressed into the housing bore 66 , the valve tappet 14 moves with its front section 49 having an annular seal 19 in the closed position of the tappet 14 .

Nimmt man weiterhin an, daß durch die untere Ventileinheit 39 die Komponente "Härter" zu dosiert wird, so gelten für deren Strömungswege die bereits zur Ventileinheit 38 beschriebenen Zusammenhänge. Allerdings besteht ein wesent licher Unterschied darin, daß die Buchse 50 in der Stößelbohrung 66 verlängert ist, welche in eine Ventilöffnung 20 (Fig. 3) der Sperrscheibe 29 ragt. Damit wird vermieden, daß Härter in die Vorkammer 28 gelangt, wenn der Ventilstößel 14 der Ventileinheit 39 in seine Öffnungsposition einfährt. Dies ist dann der Fall, wenn die linke Druckluftleitung 13 beaufschlagt wird und dement sprechend die Druckluft aus der rechten Zylinder kammer 11 ausströmt. Die Vermischung der Kompo nenten "Harz" und "Härter" erfolgt somit erst im Bereich des Mischraums 32. Dadurch kann kein aus härtendes Gemisch an die der Vorkammer 28 benach barte Wellendichtung 24 gelangen und diese außer Wirkung setzen. Gleiches gilt für die der Vorkam mer 28 benachbarte Dichtung 2 des Ventilstößels 4 der in Fig. 2 dargestellten Ventileinheit 40 für die Spülluft. Diese Ventileinheit dient zum Reinigen der Mischkammer 22 und des Mischrohres 23. Die Spülluft wird über die Leitung 3 zuge führt und gelangt bei eingefahrenem Ventilstößel 4 über den Ringraum 51, der den vorderen Stößel abschnitt 52 umgibt, durch die Ventilöffnung 53 in die Vorkammer 28. Die Steuerung des Ventil stößels 4 erfolgt über die Druckluftleitungen 5, 6, die auf gegenüberliegenden Seiten des Steuer kolbens 54 angeordnet sind. Dichtungen 8 verhin dern den Durchzug der Spülluft in den Steuer zylinder 7.If it is further assumed that the component "hardener" is metered in through the lower valve unit 39, the relationships already described for the valve unit 38 apply to their flow paths. However, there is a significant difference that the bushing 50 is extended in the tappet bore 66 , which projects into a valve opening 20 ( FIG. 3) of the locking disk 29 . This prevents hardener from entering the prechamber 28 when the valve tappet 14 of the valve unit 39 moves into its open position. This is the case when the left compressed air line 13 is acted upon and accordingly the compressed air flows out of the right cylinder chamber 11 . The mixing of the components "resin" and "hardener" thus takes place only in the area of the mixing space 32nd As a result, no hardening mixture can reach the shaft seal 24 adjacent to the prechamber 28 and deactivate it. The same applies to the chamber 28 adjacent seal 2 of the valve lifter 4 of the valve unit 40 shown in FIG. 2 for the purge air. This valve unit is used to clean the mixing chamber 22 and the mixing tube 23 . The purge air is supplied via line 3 and, when the valve tappet 4 is retracted, passes through the annular space 51 , which surrounds the front tappet section 52 , through the valve opening 53 into the prechamber 28 . The valve tappet 4 is controlled via the compressed air lines 5 , 6 , which are arranged on opposite sides of the control piston 54 . Seals 8 prevent the passage of the purge air into the control cylinder 7 .

Fig. 6 zeigt als eine Variante der zuvor beschriebenen Ausführungsform eine gestuft ausge bildete Mischkammer 22. Die nach der Sperrscheibe 29 aufeinanderfolgenden Statorscheiben 25 und Rotorscheiben 21 werden aufeinanderfolgend stufenweise im Durchmesser kleiner. In der ersten Stufe 55 liegt zuerst eine Rotorscheibe 21. Dann folgt eine Statorscheibe 25, die durch einen Stift 56 fixiert wird. In der zweiten Stufe 57 liegt auch wieder zuerst eine Rotorscheibe 21 und dahinter eine Statorscheibe 25, die ebenfalls durch einen Stift 58 fixiert wird. In der letzten Stufe 59 liegt nur eine Rotorscheibe 21. Der lösbar mit dem hinteren Gehäuseteil 1 verbundene vordere Gehäuseteil 31 mit dem Mischrohr 23 läßt sich bei Bedarf verlängern, so daß weitere Rotor- und Statorscheibenpaare hintereinander angeordnet werden können. Indem z. B. zwei bis drei Misch kammern 22 in Axialrichtung hintereinander gesetzt werden, läßt sich der Mischvorgang fast beliebig wiederholen. Fig. 6 shows, as a variant of the embodiment described above, a mixing chamber 22 formed stepwise. The stator disks 25 and rotor disks 21, which follow one another after the locking disk 29, are successively smaller in diameter. In the first stage 55 there is first a rotor disk 21 . A stator disk 25 then follows, which is fixed by a pin 56 . In the second stage 57 there is again first a rotor disk 21 and behind it a stator disk 25 , which is also fixed by a pin 58 . In the last stage 59 there is only one rotor disk 21 . The front housing part 31 detachably connected to the rear housing part 1 with the mixing tube 23 can be extended if necessary so that further pairs of rotor and stator disks can be arranged one behind the other. By e.g. B. two to three mixing chambers 22 are placed one behind the other in the axial direction, the mixing process can be repeated almost arbitrarily.

Der Vorteil dieser stufenweisen Anordnung ist darin zu sehen, daß sich jede Statorscheibe 25 an der Wand der Mischkammer 22 abstützt. Dadurch reiben die Rotorscheiben nur auf einer Seite gegen die Statorscheiben. Die andere Stator scheibenseite wird jeweils durch die Abstützung an der zugeordneten Stufe der Mischkammer 22 druckentlastet. Durch die Abstützung wird ferner sichergestellt, daß die der Vermischung dienenden Trennspalten innerhalb des Stator-Rotor-Paketes stets offen bleiben.The advantage of this stepwise arrangement can be seen in the fact that each stator disk 25 is supported on the wall of the mixing chamber 22 . As a result, the rotor disks only rub against the stator disks on one side. The other stator disc side is relieved of pressure in each case by the support on the associated step of the mixing chamber 22 . The support also ensures that the separating gaps serving for mixing within the stator-rotor package always remain open.

Fig. 7 zeigt eine Ausführungsform mit gestufter Mischkammer 22, ähnlich Fig. 6, jedoch ohne gesonderte Abstützung der Statorscheiben 25 mittels Stiften. Die Rotorscheiben 21 sitzen fest aufgepreßt auf einem die Rotorwelle 9 verlän gernden Wellenstück 60; zusammen mit den lose dazwischen liegenden Statorscheiben 25 ergibt sich ein besonders einfach zu handhabendes Schei benpaket. Dessen Mitnahme erfolgt über eine Schlitz-Zapfen-Verbindung 61 mit der Rotor welle 9. FIG. 7 shows an embodiment with a stepped mixing chamber 22 , similar to FIG. 6, but without separate support of the stator disks 25 by means of pins. The rotor disks 21 are firmly pressed onto a shaft piece 60 which extends the rotor shaft 9 ; together with the loose stator disks 25 between them, a particularly easy-to-use disk package results. Its entrainment takes place via a slot-pin connection 61 with the rotor shaft 9 .

Claims

1. Mixing gun for the discharge of different media, in particular of mixtures of reactive multi-component materials such as silicone or epoxy resin, of paints or varnishes, with one with several valve units ( 38 , 39 ) for the supply of one media component each and with at least one further valve unit ( 40 ) for a cleaning medium connected mixing chamber ( 22 ), in which a mixing rotor which can be driven by a drive is arranged, and from which the mixture emerges via a mixing tube ( 23 ), characterized in that the mixing chamber ( 22 ) has a prechamber ( 28 ) on the inlet side. has, which is separated via a locking disc ( 29 ) from the mixing rotor receiving the mixing chamber ( 32 ) of the mixing chamber ( 22 ) that the locking disc ( 29 ) one or more through the pre-chamber ( 28 ) with the mixing chamber ( 32 ) connecting through holes ( 30 ), and that at least one valve unit ( 39 ) for one of the media components directly to a passage hole ( 30 ) in the locking disc ( 29 ) is connected.

2. Mixing gun according to claim 1, characterized in that the mixing rotor consists of one or more spaced apart on a common rotor shaft ( 9 ) arranged rotor disks ( 21 ) and that in the mixing chamber ( 32 ) alternately rotor disks and stator disks connected to the housing ( 25 ) are arranged one behind the other in the outflow direction.

3. Mixing gun according to claim 2, characterized in that a rotor disk ( 21 ) is arranged in the mixing chamber ( 32 ) behind the locking disk ( 29 ) in the outflow direction.

4. Mixing gun according to claim 2, characterized in that rotor ( 21 ) and stator disks ( 25 ) as a package of individual disks are plugged onto the rotor shaft ( 9 ) and that the stator disks ( 25 ) on their outer circumference on the mixing chamber ( 32 ) limiting circumferential wall ( 42 ) are attached.

5. Mixing gun according to claim 2, characterized in that the stator disks ( 25 ) have central bores ( 43 ), the diameter of which is larger than that of the rotor shaft ( 9 ).

6. Mixing gun according to claim 2, characterized in that the rotor disks ( 21 ) have a circumferential diameter which is smaller than the inner diameter of the circumferential wall ( 42 ) of the mixing space.

7. Mixing gun according to claim 2, characterized in that the stator ( 25 ) and rotor disks ( 21 ) on a separate, with the rotor shaft ( 9 ) rotatably coupled shaft piece ( 60 ) are arranged.

8. Mixing gun according to claim 2, characterized in that the mixing chamber ( 22 ) and correspondingly the stator ( 25 ) and rotor disks ( 21 ) are designed in stages with decreasing diameter stages towards the mixing tube ( 23 ).

9. Mixing gun according to claim 8, characterized in that the stator disks ( 25 ) by means of peripherally attached, axially projecting pins ( 56 , 58 ) are fixed in corresponding bores in the wall of the mixing chamber ( 22 ).

10. Mixing gun according to claim 2, characterized in that the rotor ( 21 ) and stator disks ( 25 ) are structured, namely perforated, slotted or formed with recesses or rib end faces.

11. Mixing gun according to claim 2, characterized in that the rotor disks ( 21 ) and / or the stator disks ( 25 ) have a radially slotted annular peripheral region.

12. Mixing gun according to claim 2, characterized in that the stator disks ( 25 ) have an uninterrupted outer annular peripheral region ( 35 ), to which an annular inner region ( 64 ) provided with slots ( 26 ) is connected radially inwards.

13. Mixing gun according to claim 1, characterized in that the free ends of the valve lifters ( 4 , 14 ) of the valve units ( 38 , 39 , 40 ) in the closed position in form-fitting seats or bushings ( 50 ) of the valve openings ( 27 , 20 , 53 ) intervene sealingly.

14. Mixing gun according to claim 1, characterized in that in the closed position of the valve units ( 38 , 39 ) the medium in the respective valve tappet ( 14 ) through a section ( 44 ) which has a reduced valve tappet diameter, further in the circuit with a reservoir by means one of the supply of the medium the pump is promoted.