Aus der DE 32 08 696 A1 ist ein Linear-Mischkopf bekannt, bei dem die über einander diametral gegenü- berliegende Pralldüsen der Mischkammer zugeführten Reaktionskomponenten zur Erzielung eines Dros- sel-und eines verbesserten Durchmischungseffekts an in die Mischkammer einführbaren Staukörper vorbeiströmen, bevor sie in die der Mischkammer unmittelbar nachgeschaltete Formkavität der Reaktions- gießmaschine gelangen.

Mit Umlenk-Mischköpfen hingegen, wie sie etwa aus der DE 40 09 465 A1 bekannt sind, wird ein wesent- lich homogenerer Gemischaustrag dadurch erzielt, dass der Mischkammer eine zu dieser im Winkel ange- ordnete, als Beruhigungszone wirkende Auslaufkammer nachgeschaltet ist und diese entweder in zwei nacheinander vom Reaktionsgemisch durchströmte, ebenfalls im Winkel zueinander angeordnete Einzel- kammern unterteilt ist, um so eine nochmalige Gemischumlenkung zu erreichen, oder-wie bei dem Um- lenk-Mischkopf der eingangs genannten Art-an der mischkammerseitigen Eintrittsöffnung der Auslauf- kammer mit Hilfe des in dieser reversierbar angeordneten Reinigungskolbens zugleich mit der Gemisch- umlenkung eine variable Gemischdrosselung erzielt wird. Mit derartigen Umlenk-Mischköpfen ergibt sich für die meisten Reaktionssysteme ein hoher Durchmischungsgrad. Bei schwer mischbaren Systemen kann es jedoch zu örtlichen Gemisch-Inhomogenitäten kommen, die aus Qualitätsgründen nicht hingenommen werden können.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Mischeigenschaften eines Umlenk-Mischkopfes der eingangs genannten Art auf baulich einfache Weise so zu verbessern, dass selbst für schwer mischbare Reaktionssysteme eine konstant hohe, homogene Durchmischung garantiert wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Erfindungsgemäß wird durch die Zwischenschaltung und besondere Gestaltung einer Verbindungskammer auf dem Wege zwischen Misch-und Auslaufkammer ein zusätzlicher, intensiver Mischeffekt mit einer mehrfachen Stromteilung und-zusammenführung an den Umlenkelementen erzielt und dadurch sicherge- stellt, dass selbst sehr schwer mischbare Reaktionskomponenten zu einem homogenen Reaktionsgemisch verarbeitet werden, mit dem weiteren, für eine gleichbleibend homogene Gemischzusammensetzung we- sentlichen Aspekt, dass die Verbindungskammer am Schussende mittels des Verdrängerkolbens vollstän- dig entleert wird, so dass im Zusammenwirken mit dem Steuer-und dem Reinigungskolben keine Ge- mischrückstände im Mischkopf verbleiben.

Um den Strömungspfad durch die Verbindungskammer zu verlängern und so den Durchmischungsgrad mit einer entsprechend vergrößerten Anzahl von Umlenkelementen weiter zu verbessern, ist die Auslauf- kammer nach Anspruch 2 in besonders bevorzugter Weise allseitig von der Verbindungskammer um- schlossen und diese ist einlassseitig auf der der Auslaufkammer gegenüberliegenden Seite mit der Misch- kammer verbunden.

Eine weitere, besonders bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung besteht nach Anspruch 3 darin, dass die Verbindungskammer über einen vom Reinigungskolben veränderlich einstellbaren Ringspalt in die Aus- laufkammer mündet und der Komponentenzustrom an den Umlenkelementen in Umfangsrichtung des Ringspalts gleichförmig verteilt ist. Hierdurch ergibt sich zum einen ein stark beruhigter, laminarer Ge- mischaustrag und zum anderen die Möglichkeit, die Drosselwirkung des Ringspalts individuell an den je- weiligen Gemischstrom anzupassen.

In ebenfalls besonders bevorzugter Weise ist die Scherwirkung des Umlenk-Mischkopfes nach Anspruch 4 dadurch variabel einstellbar, dass die Verbindungskammer einen durch entsprechende Hubpositionierung des Verdrängerkolbens veränderlichen Strömungsquerschnitt aufweist, so dass sich für Reaktionssysteme, die für eine gute Vermischung sehr hohe Scherkräfte benötigen, die Querschnittshöhe der Ver- bindungskammer durch Absenken des Verdrängerkolbens sehr klein und die Scherwirkung dementspre- chend hoch einstellen lässt, während andererseits durch Anheben des Verdrängerkolbens der Durch- flussquerschnitt der Verbindungskammer vergrößert und dadurch die Scherwirkung sehr klein gehalten wird und so auch extrem scherempfindliche Reaktionssysteme schonend, aber dennoch mit intensiver Durchmischung verarbeitet werden können.

Im Hinblick auf eine baulich besonders einfache Ausgestaltung sind die Umlenkelemente nach Anspruch 5 vorzugsweise bewegungsfest mit dem Verdrängerkolben verbunden und im Gleit-und Dichtsitz in korres- pondierenden Aufnahmebohrungen in der dem Verdrängerkolben gegenüberliegenden Begrenzungswand der Verbindungskammer geführt.

Aus Gründen einer möglichst gleichförmigen Durchströmung der Verbindungskammer empfiehlt es sich schließlich nach Anspruch 6, als Umlenkelemente von der Ein-zur Auslassseite der Verbindungskammer im Durchmesser abnehmende, anzahtmäßig aber zunehmende, versetzt gestaffelte Mischstifte vorzu- sehen.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden, beispielsweisen Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen. Diese zeigen in stark schematisierter Darstellung : Fig. 1 einen Längsschnitt eines erfindungsgemäß ausgebildeten Umlenk-Mischkopfes in der Schussphase ; Fig. 2 einen Schnitt des Umlenk-Mischkopfes nach Fig. 1 längs der Linie ii-ii ; und Fig. 3 eine der Fig. 1 entsprechende Darstellung des Umlenk-Mischkopfes in der Reini- gungsphase.

Der in den Fig. gezeigte Umlenk-Mischkopf enthält eine Mischkammer 2, in die die Reaktionskomponenten im Wege einer Prallmischung über einander diametral gegenüberliegende Zufuhrdüsen 4,6 einströmen, eine an die Mischkammer 2 anschließende Verbindungskammer 8, deren Mittelachse unter einem rechten Winkel zur Mischkammerachse verläuft, sowie eine auf der der Mischkammer 2 gegenüberliegenden Seite achsparallel exzentrisch der Verbindungskammer 8 nachgeschaltete, allseitig von dieser umschlossene Auslaufkammer 10.

Gesteuert wird der Komponentenzustrom durch einen in der Mischkammer 2 hubbeweglich angetriebenen Steuerkolben 12, der sich in der Schussphase in der Rückhublage (Fig. 1) befindet und dadurch die Zu- fuhrdüsen 4,6 freigibt. Nach Schussende wird der Steuerkolben 12 in die vordere Endposition vorgefahren (Fig. 3), wodurch die Mischkammer 2 vollständig entleert wird und die Zufuhrdüsen 4,6 über voneinander getrennte Rezirkulationskanäle 14 im Steuerkolben 12 mit entsprechenden Rezirkulationsöffnungen 16,18 der Mischkammer 2 in Verbindung gebracht werden.

Die Verbindungskammer 8 wird durch einen hubbeweglich angetriebenen Verdrängerkolben 20 begrenzt, an welchem eine Reihe von Umlenkelementen 22 in Form von zylindrischen Mischstiften befestigt ist, die im engen Gleit-und Dichtsitz in entsprechende Aufnahmebohrungen 24 auf der dem Verdrängerkolben 20 gegenüberliegenden Begrenzungswand 26 der Verbindungskammer 8 eingreifen.

Der der Auslaufkammer 10 zugeordnete Reinigungskolben 28, der den Verdrängerkolben 20 dichtend durchdringt und unabhängig von diesem hubbeweglich steuerbar ist, begrenzt gemeinsam mit dem ein- lassseitigen Ende der Auslaufkammer 10 einen Ringspalt 30, dessen Spalthöhe durch entsprechende Hubpositionierung des Reinigungskolbens 28 veränderlich einstellbar ist.

Wie aus Fig. 2 durch die Richtungspfeile angedeutet ist, wird der an den Zufuhrdüsen 4,6 vorgemischte Komponentenstrom an den Mischstiften 22 mehrfach geteilt und wieder zusammengeführt und dadurch intensiv durchmischt und gleichzeitig mit im wesentlichen radialer Strömungsrichtung in Umfangsrichtung des Ringspalts 30 gleichförmig verteilt. Dies wird durch eine entsprechende Positionierung und Staffelung der Mischstifte 22 mit in Strömungsrichtung abnehmendem Mischstift-Durchmesser erreicht.

Das den Ringspalt 30 durchströmende Reaktionsgemisch wird in Axialrichtung in die Auslaufkammer 10 umgelenkt und gelangt von dort als laminar beruhigter Gemischaustrag in die nachgeordnete Formkavität.

Zusätzlich zur variablen Drosselung am Ringspalt 30 lässt sich durch eine Hubjustierung des Verdränger- kolbens 20 die Drosselwirkung der Mischkammer 2 an der Anströmkante 32 des Verdrängerkolbens 20 veränderlich einstellen. Gleichzeitig wird hierdurch die Durchflusshöhe und damit die Scherwirkung im Be- reich der Verbindungskammer 8 verändert. So wird der Verdrängerkolben 20 für ein extrem scherempfind- liches Reaktionssystem auf die obere Hubposition eingestellt und dadurch der Durchflussquerschnitt der Verbindungskammer 8 sehr groß gewählt, während für Systeme, die für eine gute Vermischung hohe Scherkräfte benötigen, die Durchflusshöhe der Verbindungskammer 8 klein gewählt wird.

Nach dem Schussende erfolgt die Reinigungsphase, in der zunächst der Steuerkolben 12 in die in Fig. 3 gezeigte Position vorgeschoben und dadurch die Mischkammer 2 vollständig entleert wird, woraufhin der Verdrängerkolben 20 bis zum Anschlag an der Begrenzungswand 26 und unter formgleicher Anlage der Anströmkante 32 am stirnseitigen Ende des Steuerkolbens 12 zum vollständigen Gemischaustrag aus der Verbindungskammer 8 verfahren und anschließend die Auslaufkammer 10 durch den Reinigungskolben 28 entleert wird, so dass am Ende der Reinigungsphase (Fig. 3) kein Restvolumen im Mischkopf verbleibt.

Aufgrund der freien Zugänglichkeit der Mischstifte 22 können eventuelle Gemischleckagen an den Auf- nahmebohrungen 24 auf einfache Weise von außen entfernt werden.