CN104284762A - 用于生产一种多组分混合物的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于生产多组分混合物的装置，其包括一个混合腔室(16)，该混合腔室被一个腔室壁(18)围绕、具有一个用于该多组分混合物的出口(14)、并且至少两个组分阀(15)和至少一个冲洗阀(24)开放进入该混合腔室。本发明的目的是允许以特别有效的和节省空间的方式来控制该温度，具体是允许利用提供用于回冲该混合腔室的多个水管线来冷却该装置。根据本发明，该目的的实现在于，该冲洗阀(24)在入口侧连接到一个温度控制通道系统(19)上，该温度控制通道系统与该腔室壁相关联并且水能够流动穿过该温度控制通道系统。

Description

用于生产一种多组分混合物的装置
本发明涉及一种用于生产多组分混合物的装置，其包括一个混合腔室，该腔室被一个腔室壁围绕、具有一个用于该多组分混合物的出口并且至少两个组分阀和至少一个冲洗阀开放进入该混合腔室。
例如从文件EP 649 717中可获知这样一种装置，并且该装置用于彼此混合一种聚合物混合物的至少两种组分，以便由此产生一种反应性聚合物混合物，之后这种反应性聚合物混合物通过该混合腔室的出口排出。例如，这种多组分聚合物化合物可以是反应性胶粘剂、密封材料、封装化合物或类似物，有可能的是这些组分的混合在该混合腔室内是通过其中提供的静态导流板来发生的，但是优选的是在该混合腔室内提供一种机械驱动的搅拌器，从而借助于这些组分阀来充分混合注入进该混合腔室的这些聚合物组分。
为了允许该混合腔室按需并且在所需时刻得到清洁，该一般确定的现有技术提出对该混合腔室进行高压水冲洗，为此目的而提出将高压下的冲洗水借助于该冲洗阀来按需并且在所需时刻注入该混合腔室中，水高速撞击该混合腔室的壁以及容纳在其中的该机械搅拌器的搅拌元件从而使得沉积在它们上面的该多组分混合物的残留物组分松脱。被这些残留物污染的冲洗水再次通过该出口离开该混合腔室并且在下游的清洁过程中与这些污染物分离，之后或者被循环利用或者被排出进入排水系统。
为了能够对该多组分混合物或者其中这些组分的反应行为产生具体影响，已提出的是提供一种可能的控制该温度方法，从而由此使得具体地冷却并且在需要的条件下且在需要时也可能加热该混合腔室成为可能。在此的一个主要问题是要求一种装置尽可能的紧凑，因为具有该混合腔室的混合头必须时常在有限的空间内相对于一个部件移动，以便例如通过FiPFG方法(在形成衬垫的位置上形成)来在这一部件上形成一种封闭。有多种建议通过放置在该混合腔室的壁外面上的冷却套或类似物来控制在此所关注的此类型的装置的温度。然而，这些建议并未被证明是非常有效的；通过目前所提出的这些建议难以实现对该混合腔室的温度的、即使在该冲洗阀或者多个阀的区域内也尽可能均匀的控制。
本发明的目的是将一种开篇所阐述类型的装置开发到以下程度上，即，使得有可能通过这种装置的一种特别紧凑的结构形式来实现对混合腔室的温度控制和用水冲洗二者。
这一目的通过本发明得以实现，在于该冲洗阀在入口侧与一个温度控制通道系统相连接，该温度控制通道系统与该腔室壁相关联并且水能够通过该温度控制通道系统流动。
本发明所具有的特别优势不仅是将与该腔室壁相关联并且优选形成于该腔室壁本身中的一个温度控制通道系统用于冷却(或者可能地加热)位于该混合腔室内的混合物，而且同时冲洗/清洁该混合腔室所要求的冲洗水也是经过同一个通道系统到达该冲洗阀的，并且，当后者致动时，该冲洗水可通过其注入该混合腔室。该管线系统既用于冷却该混合腔室的温度又用于对该冲洗阀供应冲洗液体的这一双重用途不仅允许该装置的一个特别紧凑的结构形式，而且使之有可能实现该混合腔室即使是在这些冲洗阀区域内也非常均匀的温度控制，这是因为流经该温度控制通道系统的该(冷却)液体事实上也对该冲洗阀起作用，并且将该冲洗阀或者该腔室壁的周围区域设置到所希望的温度上。
为了允许对该混合腔室和其中所容纳的这些部件(具体为其中活动的搅拌器)的冲洗能够在高压下以优选目标所在于的方式发生，优选地提供的是该温度控制通道系统具有一种高压水连接。该温度控制通道系统优选具有用于冷却或者加热水的至少一个流入连接和至少一个流出连接，有可能建立这种安排的方式为使得该流入连接或者具体是该流出连接是通过该高压水连接形成的。在这种情况下，该冷却或者加热水能够以该冲洗液体旨在用于清洁该混合腔室的高压在该温度控制通道系统内流动，并且对该混合腔室的清洁在实践中是通过简单地打开盖冲洗阀在任何时候都可能的。然而，由于能量相关的原因，这样一种安排通常只有在该混合腔室必须非常频繁的冲洗、也就是说以非常短的时间间隔的条件下才适合。在大多数情况下，优选的是如果该流入连接或者该流出连接能够借助至少一个单向阀或者关闭阀或者也可能是多个单向阀或多个关闭阀来与该高压水连接分开。在这种情况下，流经该温度控制通道系统用于控制该混合腔室温度的液体是例如借助一种循环泵来以低的正压泵送的，该低正压仅仅需要足以弥补在循环期间发生的压力损失即可。希望用于回冲的高液压则只是按需在需要时在冲洗操作之前建立的，从而旨在用于冷却或者加热液体的循环的该冷却回路的这些部件以及位于该冷却回路中(尤其该实际混合装置的外面)的其他部件由于所提供的该单向阀或者关闭阀而不经受该高冲洗压力。
已经证明优选地能够通过压缩空气致动的针阀是与冲洗阀一样成功的。为了将该混合腔室的温度控制得尽可能的均匀，已证明有利的是，如果该温度控制通道系统具有多个通道部分，这些通道部分被安排在该腔室壁内从而使得它们分布在该混合腔室的圆周上、从顶部向下或者从底部向上地穿过该壁、并且使得该温度控制液体通过这些通道部分优选自上向下与自下向上交替地流动。为此，就可以用以下方式来建立这种安排，即，使得该腔室壁具有一个端面，该端面被一个盖件所覆盖，在该端面或者该盖件内形成一个或多个水通道，该一个或多个水通道在该混合腔室的圆周上或者圆周的多个部分上延伸，并且该壁内的水孔口是从该一个或多个水通道上分肢出来的。在这种情况下，这些水孔口可以例如在该腔室壁内相对于该端面优选以钝角延伸，每两个或多个水孔口彼此以其远离该端面的末端相连接。就结构设计而论，同样有利的是，如果这些水孔口以其远离该端面的末端开放进入一个或多个前室，并且如果至少一个前室在入口侧作用在至少一个冲洗阀上。
如以上已经指出的，通常有利的是，流经该温度控制通道系统的水在一个回路中循环并且该回路具有一个存储储箱、一个加热或者冷却装置、以及一个水循环泵，在此构型中优选的是如果在该回路中安装一个或者多个可切换的关闭阀和/或一个或者多个单向阀，由此安排在该冷却回路中的这些部件-除了该混合腔室周围的水通道之外，尤其是形成于该腔室壁中的水通道-能够与该高压连接隔绝，从而使得在回冲期间产生的高水压不会作用在该冷却或者加热回路中的部件上。
从以下说明和附图将呈现出本发明的进一步特征和优点，其中基于一个实例的更详细地解释和介绍了本发明的一个优选实施例，其中：
图1用透视图示出了根据本发明的一种用于生产多组分混合物的混合装置；
图2以竖直截面示出了图1的主题物；
图3以沿着H-H线的水平截面示出了图1和图2的主题物；
图4以沿着I-I线的截面示出了图3的主题物；并且
图5示出了一个流程图，以便展示穿过图1至图4的装置的该冷却和回冲回路。
图1展示了一种用于生产多组分混合物的装置(整体用10表示)，具体为生产一种具有两种相互起化学反应的聚合物的、用于生产发泡聚合物混合物的多组分混合物，该混合物例如可以直接应用到一个部件(未展示)上以生产封闭。
为此目的，该装置10实质上包括一个混合头11，其能够例如由一个机器人操作并且具有一个两件式壳体13，该壳体是沿着水平分割面12分开的，下壳体部分13a在顶部被一个盖件13b封闭并且具有一个出口14还以及两个组分阀15，有待混合的组分通过这些组分阀引入一个混合腔室16，该混合腔室16形成于该壳体13的内部。在该混合腔室16中，这些(聚合物)组分借助于一个可旋转驱动的混合元件17来彼此混合，该混合元件以轴向可调节的方式容纳在该混合腔室内并且如已知的，有可能以此方式来使得该出口14暴露或者关闭。
该混合腔室16被该壳体13的一个腔室壁18包绕，该腔室壁具有一个温度控制通道系统19，水能够流动通过该温度控制通道系统以便控制该混合头11的温度，并且因此控制在该混合腔室内混合的这种组分混合物的温度，具体是对其冷却。此温度控制通道系统19基本上是由多个水通道21和多个水孔口22形成的，这些水通道21是在下壳体部分13a的上端面20中铣削出的、一共有四个、是以大约45°角的弧形形式延伸的，并且这些水孔口是以钝角从其上端面倾斜钻入下壳体13a内的，如在图4中所见，对应地从相邻的水通道向下分肢出来的两个相邻的水孔口以下端彼此相连接。为此目的，这些水孔口以其远离该下壳体件的上端面的末端对应地开放进入一个前室23。多个冲洗阀24在该壳体13的两个相反侧上被安排于在此形成的该前室23与以针阀形式的混合腔室之间于，打开冲洗阀就允许在该温度控制通道系统19与该混合腔室16之间建立一种液体连接。
如具体一起观察图3和图4可以看出的，具体对于冷却该装置而言有可能使得水流过该温度控制通道系统，水最初通过一个安排在下壳体件13a的上壳体边沿处的流入连接25进入第一水通道21a，并且从这个水通道进入第一水孔口22a，以便经过后者向下进入这些前室23中的第一前室，从这个第一前室这两个冲洗阀24中的一个冲洗阀朝向该混合腔室16分肢出来。在通常的温度控制模式中，水从这个第一前室23再次向上经过下一个水孔口22b并且进入第二水通道21b，在该第二水通道的另一端水再次经历偏转而向下进入水孔口22c，然后从其下端再次向上流动通过水孔口22d，并且在邻接的第三水通道22c的末端，水再次向下流动通过孔口22e进入下一个前室23，在图4中所示的第二冲洗阀24从此处朝向该混合前室分肢出来。从那里，水再一次向上流动通过最后一个水孔口22f并进入这四个水通道中的最后一个水通道21d并从那里进入一个流出连接26。
图5中更加详细地呈现了该水回路。可以看出用于控制该混合头的温度(尤其是对其冷却)的冷却水是从一个水收集储箱27中提取的，之后最先流过一个冷却器28，在该冷却器28中其被冷却，然后从一个循环泵29通过一个单向阀30进入该流入连接25，以便随后如上所述地流动穿过混合头11内的该温度控制通道系统19。在该流出连接26下游的冷却水回路中提供了一个可切换的关闭阀31，该关闭阀在冷却模式中是打开的并且在此种状态下来自该流出连接26的冷却水流动经过该关闭阀，之后冷却水返回该水收集储箱27。
通过连接在流出连接26与关闭阀31之间的一个T形件来凸缘安装在该流出连接上的是一个高压水管线32，通过该高压水管线32由一个高压泵单元33提供的冲洗水就可以供应用于该混合腔室16和安装在其中的搅拌构件17的清洁。对于这种回冲，最初借助压缩空气通过一个预控制阀34来致动该关闭阀31，以便使得该流出连接26与该水收集储箱27之间的冷却水回路中断。同时该高压泵单元33使得旨在用于清洁该混合腔室的冲洗水保持以所希望的高压在该流出连接处可供使用，并且因此事实上基本上是在直到该单向阀30的整个温度控制通道系统19中保持的，借助压缩空气通过一个第二预控制阀35打开这两个冲洗阀24，从而使得在该温度控制通道系统中的高压冲洗水通过这些冲洗阀24注入该混合腔室。由此冲洗水以非常高的速度撞击在该混合腔室中的搅拌元件和该混合腔室壁上并且从该搅拌元件和该混合腔室壁上剥离掉以已经彻底反应或者部分彻底反应的聚合物混合物的形式的污垢物。然后被污染的冲洗水可以通过该出口14离开，该出口在冲洗操作期间是打开的，并且随后该污染的冲洗水以已知的方式被收集和清洁。通过该单向阀30可自动防止高压下的冲洗水穿过该流入连接溢出，该单向阀阻止水通过该循环泵和该冷却器回流。
当通过关闭该高压泵单元33而结束该冲洗操作时，这些冲洗阀被保持打开一个短暂瞬间，以便可以使得该高压水管线中的残余压力下降。关闭这些冲洗阀24之后，在该流出连接与该水收集储箱之间的该关闭阀31再次打开，并且该循环泵可再次将冷却水泵送穿过该温度控制通道系统以便将该混合头保持在所希望的操作温度。
很明显，仅仅通过混合头11围绕该混合腔室16的该腔室壁18内的一个水通道系统，本发明就不仅成功提供了所希望的对该装置的温度控制，而且也以特别节省空间和有效的方式成功确保了用于清洁该混合腔室以及容纳在其中的该搅拌元件的高压水冲洗。
本发明并不是局限于所提供和描述的这个实例性实施例的，而取而代之地是可以想象各种修改或者添加而不背离本发明范围。例如，可以想象用于冷却水的一些其他类型的水输导，比如其中该混合头被水平地分两次并且具有一个中间件，该中间件优选延伸过该混合腔室的高度，并且在该中间件中，在该腔室壁内安排了以轴向方向延伸的、并且在顶部处与底部处开放进入多个对应的共用分配和收集通道的多个水孔口。在这种实施例的情况下，于是是以相同的方向流动通过所有的水孔口的，从而使得冷却水在该混合头的圆周上总是保持大体相同的温度，并且使得在其被再次从该混合头中抽走并且输送至一个外部热交换器之前只在通过这些水孔口的相对较短的路径上略微加热。替代于只有两个冲洗阀，还可以使用三个或更多个冲洗阀，这些冲洗阀被方便地安排成使得它们在该混合头的圆周上是均匀分布的。
在本发明的说明中无论在何处引用了水(冲洗水或者冷却水)，出于本发明的目的应当理解的是这并不必须意味着纯水；而是，也有可能的是在水中添加有清洁添加剂或者例如能够降低水的表面张力的、提高湿润和/或阻止这些冷却通道内和这些阀上的石灰/水垢的参与的其他添加剂。

Claims (13)

1.一种用于生产多组分混合物的装置，包括一个混合腔室，该混合腔室被一个腔室壁围绕、具有一个用于该多组分混合物的出口并且至少两个组分阀和至少一个冲洗阀开放进入该混合腔室，其特征在于，该冲洗阀(24)在入口侧与一个温度控制通道系统(19)相连接，该温度控制通道系统与该腔室壁(18)相关联并且水能够流动穿过该温度控制通道系统(19)。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，该温度控制通道系统(19)是该腔室壁(18)内形成的。
3.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，该温度控制通道系统(19)具有一个高压水连接。
4.如权利要求1至3之一所述的装置，其特征在于，该温度控制通道系统(19)具有用于冷却或者加热水的至少一个流入连接(25)和至少一个流出连接(26)。
5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，该流入连接(25)或者该流出连接(26)由该高压水连接形成。
6.如权利要求4所述的装置，其特征在于，该流入连接(25)和/或该流出连接(26)能够借助至少一个或者多个单向阀或者关闭阀(30，31)来与该高压水连接分开。
7.如权利要求1至6之一所述的装置，其特征在于，该冲洗阀(24)被配置成一个针阀，该针阀优选由压缩空气致动。
8.如权利要求1至7之一所述的装置，其特征在于，该温度控制通道系统(19)具有多个通道部分或者孔口(22)，它们安排在该腔室安排(18)内从而使得它们是在该混合腔室(16)的圆周上分布的并且是从顶部向下或者从底部向上地穿过该壁的。
9.如权利要求1至8之一所述的装置，其特征在于，该腔室壁(18)具有一个借助盖件(13a)来覆盖的端面，在该端面或者该盖件(13a)内形成有一个或者多个水通道(21)，该一个或者多个水通道延伸过该混合腔室(16)的圆周或者延伸过圆周的多个部分，并且在该壁(18)内的多个水孔口(22)从该一个或者多个水通道分肢出来。
10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，这些水孔口(22)相对于该端面优选地以钝角在该腔室壁(18)内延伸，并且每两个或者多个水孔口(22)以其远离该端面的末端彼此相连接。
11.如权利要求9或10所述的装置，其特征在于，这些水孔口(22)以其远离该端面的那些末端开放进入一个或者多个前室(23)，并且其特征在于，至少一个前室(23)在入口侧作用在至少一个冲洗阀(24)上。
12.如权利要求1至11之一所述的装置，其特征在于，流动通过该温度控制通道系统(19)的水是在一个回路中循环的，并且其特征在于，该回路具有一个存储储箱(27)、一个加热或者冷却装置(28)以及一个水循环泵(29)。
13.如权利要求12所述的装置，其特征在于，在该回路内安排了一个或多个可切换的关闭阀(31)和/或一个或多个单向阀(30)。
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