CN1695916A - 用于清洁聚亚胺酯的低压混合腔室的装置 - Google Patents

Abstract

尤其用于聚亚胺酯的低压混合腔室的清洁装置，包括锥形的混合螺杆，它由动力装置致动，动力装置刚性偶联于在前进导轨上移动的滑动件；滑动件与在混合腔室内为螺杆定位用的装置相连，并介于缩回的混合位置与前进的清洁位置之间。用来测量呈现在混合腔室的反应材料的残余物上的螺杆轴向推力的装置和/或用来测量由动力装置产生的扭矩的装置与定位装置相连。还设置装置用来探测在螺杆的轴向推力和/或动力装置产生的扭矩为最大时的螺杆位置；位置探测装置、轴向推力测量装置和扭矩测量装置，与用来比较位置、轴向推力和/或动力装置的扭矩的测量值与位置、轴向推力和/或扭矩的预设限值的装置相对接。还有控制定位装置缩回的控制和反馈装置。

Description

用于清洁聚亚胺酯的低压混合腔室的装置

技术领域

本发明涉及一种用来清洁一尤其是用于聚亚胺酯的低压混合腔室的装置胺酯。

背景技术

如一般所公知的，通过低压发泡合成聚亚胺酯产品包括异氰酸酯和多羟基化合物的混合，其借助于在混合腔室内的一搅拌器来实施。

这样的搅拌器通常由高速旋转的混合螺杆构成。

诸组分的反应的残余物仍沉积在混合的诸组分的出口处，混合腔室的内壁上以及在螺杆的螺纹顶上，且必须予以消除，以便使混合装置返回到最佳的操作状态。

这种清洁用一清洁装置来实施。

目前已知的用于低压混合腔室的诸清洁装置通常包括混合螺杆本身，其由用来混合而将其转动的相同的诸动力装置致动。

诸动力装置刚性地偶联到一滑动件上，该滑动件在一前进导轨上支承诸动力装置。

滑动件借助于对螺杆定位而移动，此时，在混合腔室内一清洁功能代替一混合功能。

在清洁步骤过程中，通常为平截头形的螺杆移动几乎与混合腔室的内壁接触，混合腔室对应地也呈平截头形，这样，通过高速转动它从内壁和螺纹顶上除去反应的材料的膜。

在这样一清洁步骤结束时，即发生注入两个组分(多羟基化合物和异氰酸酯)的新步骤。

定期地，不在每次注入之后，可方便地执行混合腔室内壁的精确的清洁工作。

该操作通常由操作者借助于称之为刮刀的合适工具用手工实施。

这些目前已知的清洁装置和方法正在现有的低压发泡系统中足有成效地广泛使用，但它们具有尚可改进的方面。

对于这些已知的装置，事实上，在清洁步骤过程中螺杆相对于混合腔室的位置由操作者借助于一机械的调整装置予以设定。

通过一支承清洁装置的一流体操作的致动器达到该位置。

如果操作者偶然设错螺杆的位置，或不合适地起动螺杆朝向混合腔室前进，则存在一很大的风险：这样的螺杆将在混合腔室内前进，直到它刮到腔室的内壁或甚至咬合到它们为止，其后果严重损坏螺杆的完整性、转动中支承螺杆的轴承的完整性以及腔室壁的完整性，这里还未提及通过腔室和螺杆固定的滑动件传播到发泡系统连接的所有部件的振动。

发明内容

本发明的目标是提供一种用于一尤其用于聚亚胺酯的低压混合腔室胺酯的清洁装置，它能避免已知类型装置的诸多问题和缺点。

在此目标之内，本发明的一个目的是提供一种清洁装置，其保护装置免遭操作者的错误的或偶然不当的操作的伤害。

本发明的另一个目的是提供一种清洁装置，其增加支承螺杆的轴承的寿命同时减小所述螺杆的磨损。

本发明的另一个目的是提供一种清洁装置，其能自动地适于具有不同程度磨损的螺杆。

本发明的另一个目的是提供一种清洁装置，其可容易地安装在已知类型的低压发泡装置内。

本发明的另一个目的是提供一种清洁装置，其还可用诸如刮刀之类的适于定期清洁混合腔室的工具进行安装。

本发明的另一个目的是提供一种用于一尤其是用于聚亚胺酯的低压混合腔室的清洁装置，胺酯其可用已知的系统和技术便宜地制得。

该目标和上述的和其它的目的将在下文中变得愈加明白，它们通过一用于一尤其是用于聚亚胺酯的低压混合腔室的清洁装置得以实现，胺酯该类型的清洁装置包括一锥形的混合螺杆，它由动力装置可转动地致动，动力装置刚性地偶联到一在前进导轨上支承动力装置的滑动件上，所述滑动件与在一混合腔室内定位所述螺杆的装置相连，并介于一缩回的混合位置与一前进的清洁位置之间，所述清洁装置的特征在于，以下装置中的至少一个与所述定位装置相连：

-用来测量反应材料的残余物上的所述螺杆的轴向推力的装置，残余物呈现在所述混合腔室内壁上；

-用来测量由用于致动所述清洁螺杆的所述动力装置产生的扭矩的装置，

设置上述装置用来探测当螺杆的轴向推力和/或动力装置产生的扭矩为最大的位置处的所述螺杆的位置，所述位置探测装置和轴向推力测量装置与扭矩测量装置中的至少一个与用来比较位置、轴向推力和/或动力装置的扭矩的测量值与位置、轴向推力和/或扭矩的预设限值的装置对接，它们还与控制和反馈装置对接。如果测得的轴向推力和/或扭矩值不小于对应的预设限值则这些装置适于控制所述定位装置，以便将所述滑动件返回到螺杆的轴向推力和由所述动力装置产生的扭矩小于对应的预设限值的一位置。

附图说明

从以下对优选的但不排外的实施例的详细描述，本发明的其它的特征和优点将变得更加明白，所述实施例在附图中借助于非限制性实例示出，其中：

图1是根据本发明的一清洁装置的局部剖视的侧视图；

图2是根据本发明的一清洁装置的详细的局部剖视的侧视图；

图3是根据本发明的一清洁装置的第一构造图的视图；

图4是根据本发明的一清洁装置的第二构造图的视图；

图5是根据本发明的一清洁装置的另一不同实施例的视图。

具体实施方式

参照诸附图，一根据本发明的、用于一尤其用于聚亚胺酯的低压混合腔室胺酯的清洁装置用标号“10”表示。

该装置10包括一锥形混合螺杆11，它由诸动力装置12致动，这些动力装置刚性地偶联到一在前进导轨14上支承动力装置的滑动件13上。

螺杆11被设计成在混合腔室16内混合聚亚胺酯的诸组分，但还起作一清洁螺杆的作用。

混合腔室16与螺杆11的平截头形状相匹配。

滑动件13通过用来在混合腔室16内给螺杆11定位的装置15在一缩回的混合位置与一前进的清洁位置之间移动。以下装置与清洁装置15相连：

-用来测量呈现在混合腔室16内壁18上的反应材料的残余物上的螺杆11的轴向推力17的装置；

-用来测量由用于致动螺杆11的动力装置12产生的扭矩的装置24。

还有装置19，其用来探测在螺杆11的轴向推力和/或动力装置12产生的扭矩为最大时的位置的螺杆11的位置。

轴向推力测量装置17、扭矩测量装置24和位置探测装置19，它们与用来比较轴向推力、扭矩和位置的测量值的装置20对接，并预设轴向推力、扭矩和位置的限值。

比较装置20与控制和反馈装置21a相关，如果测得的轴向推力和/或扭矩值不小于对应的预设限值，则它们适于控制定位装置15，以便将滑动件13返回到在螺杆11的轴向推力和由动力装置12产生的扭矩小于对应的预设限值时的一位置。

这些定位装置15由伺服电动机26提供，所述伺服电动机通常是无电刷型的电动机，其功能上连接到一滚珠丝杆22上，其中导向螺杆23刚性地偶联到滑动件13上。

用来测量螺杆11的轴向推力的装置17探测伺服电动机的能量吸收，因为螺杆11的所述轴向推力正比于由用来推进滑动件13和由此的螺杆11的所述伺服电动机产生的力矩。

用来探测螺杆11位置的装置19由一集成在无刷伺服电动机内的编码器构成。

探测装置19还可由一也集成在伺服电动机内的分解器构成。

扭矩测量装置24与比较装置20接口，比较装置20又连接到附加的控制装置21b。

动力装置12由一高频异步电动机及其一心轴构成，该电动机适于转动螺杆11，并如上所述地固定于滑动件13。

还设置用于动力装置12的附加的控制装置21b。

比较装置20、控制和反馈装置21a和附加的控制装置21b集成在已知的和市场上出售类型的一PLC控制单元25内。

根据本发明的清洁装置10的操作如下。

当开始一清洁步骤时，定位装置15的伺服电动机26转动滚珠丝杆22，这样，导向螺杆23向前移动滑动件13和相连的电动机心轴12，并由此移动螺杆11。

一旦螺杆11到达混合腔室16内的清洁位置，这样的螺杆借助于螺纹牙顶27开始从混合腔室16的内壁18移去残余的反应材料。

在所述清洁步骤过程中，处于第一情形的螺杆11可在前进中遇到困难，或在第二情形中可因特别韧的残余反应材料而在其转动运动中被制动。

在第一情形中，如果用来测量轴向推力的装置17将伺服电动机26的一能量吸收值送到比较装置20，该值大于或等于设定的限值，则控制单元25借助于控制和反馈装置21a作用以使伺服电动机26反转，因此，致使滑动件13缩回一预定的范围并使吸收能量的值和由此的轴向推力返回到预设的上限值内。

伺服电动机26超过吸收能量限值的滑动件13的位置由位置探测装置19记录，即由伺服电动机26的编码器(或分解器)记录。

该位置由控制单元25储存，在此位置由电动机心轴12致动螺杆施加的扭矩也由扭矩测量装置24检测。

一旦滑动件13缩回预定的程度，因此吸收能量返回到限值以下，伺服电动机26恢复滑动件13和与其相连的螺杆11的前进，以便推入腔室14内，将其返回而作用在残余物上。

在第二情形中，如果用来测量由电动机心轴12产生的扭矩的装置24将一值送到比较装置20，该值大于测量参数的限值，则控制单元25借助于控制和反馈装置21a作用，以使伺服电动机26反转。在此情形下，也致使滑动件13缩回一预定的范围，以使被电动机心轴12吸收的能量的值和由此产生的扭矩返回到预设的上限值内。

在两种情形下，装置10受控制单元25的控制，这样，在清洁步骤的过程中，其上安装带有螺杆11的电动机心轴12的滑动件13震荡和前进达到一限值，该限值可以是由伺服电动机26产生的轴向推力的限值，也可以是由电动机心轴12产生的扭矩，并缩回一预定的范围。

举例来说，根据本发明的一上述装置操作的轴向推力和扭矩值的范围为：对于螺杆11的轴向推力为0至2500N，而对于由电动机心轴26产生的扭矩为0至10N/m。

便利地是，组合比较装置20、控制和反馈装置21a和控制装置21b的控制单元25由一不集成在电气柜内的元件形成，所述电气柜通常构成用来控制全部发泡系统的控制板35(如图3示意地所示)。

图3的示意图类似于图4的示意图，事实上示出局部的输入33和局部的输出34，这两个术语用来表示除了上述参数之外的所有其它参数，控制单元25必须处理这些参数以便整体地操作装置。

同样有利地是，示于图4中的第二构造图提供控制单元25，其借助于一集成在电气柜内的单元，所述电气柜构成用来控制全部发泡装置的控制板35。

根据本发明的一清洁装置的另一不同的实施例示于图5中，并用标号110表示。在此第二实施例中，用于相对滑动的装置137设置在动力装置112与滑动件113之间，适于保护螺杆111的完整性的弹性安全装置136与所述装置相连。

弹性安全装置136由至少一个压缩弹簧构成，该弹簧插入在动力装置112与滑动件113之间。

如果螺杆111和支承其的动力装置112阻止其在混合腔室116内前进，则所述至少一个弹簧适于被压缩。

由于螺杆11阻塞造成弹簧屈服，可防止因控制和反馈装置21a的不正确操作引起螺杆的损坏。

在任何情形下，一位置传感器138与弹性安全装置136相连，以便探测动力装置112相对于滑动件113的运动。

位置传感器138与附加的控制装置21b和比较装置20对接。

与电子的和计算机控制装置平行的是设置一机械控制，使得装置更加安全和更加可靠。

根据本发明的装置10和110描述在一适于水平注入模制系统的实施例中，但装置10和110也可用于垂直的装置中，例如，一自净的低压聚亚胺酯浇注装置。

在实践中业已发现，如此描述的本发明解决了用于一尤其是用于聚亚胺酯的低压混合腔室胺酯的已知类型的清洁装置所存在的诸问题。

尤其是，本发明提供一清洁装置，其保护装置免遭操作者错误的或意外的操作的伤害。

一旦螺杆在混合腔室内的轴向推力限值和由转动螺杆的电动机心轴产生的扭矩的限值已被预设定，装置事实上自动地控制螺杆的前进和缩回，而不需要操作者的干预。

出于上述同样的理由，本发明提供一清洁装置，其允许连续地使用具有不同程度磨损的螺杆。

此外，本发明提供一清洁装置，其增加支承螺杆的轴承的寿命，同时减小螺杆的磨损。

由于存在轴向推力或扭矩方面的过载，螺杆即缩回，事实上，螺杆的轴承被保护免遭过度的应力，例如由螺杆与混合腔室壁的碰撞造成的应力。

根据本发明的装置能防止螺杆接触混合腔室内壁，这样也可保护螺杆免遭其它形式的快速磨损。

因此，正确清洁位置的自我明悉(self-learning)使得清洁螺杆具有较长的寿命，首先要提及的是，螺杆主要是用作混合螺杆。

此外，本发明提供一清洁装置，其还可配装适于定期地清洁混合腔室的工具，例如，一刮刀或诸如此类的工具。

事实上，完全可用其它工具类替代螺杆，并以其它轴向推力和扭矩参数重新设定控制单元25，以便使它们适于安装工具的特征，而根据本发明的装置根据以上所述来清洁混合腔室。

此外，本发明提供一清洁装置，其还可容易地安装在已知类型的低压发泡装置上。

此外，本发明提供一用于一尤其用于聚亚胺酯的低压混合腔室的清洁装置，其可用已知的系统和技术便宜地制得。

因此，可以认为本发明易于作出许多种修改和变化，它们全都纳入附后的权利要求书的范围之内；所有的细节还可用其它的技术上等价的元件替代。

在实践中，所使用的材料只要它们与具体用途以及尺寸相容，根据要求和技术的状态它们可以是任何材料。

Claims (11)

1.一种用于一尤其用于聚亚胺酯的混合腔室的低压混合腔室的清洁装置，该类型的清洁装置包括一锥形的混合螺杆(11)，它由动力装置(12)可转动地致动，动力装置刚性地偶联到一在前进导轨(14)上支承动力装置的滑动件(13)上，所述滑动件(13)与在一混合腔室(16)内为所述螺杆(11)定位用的装置(15)相连，并介于一缩回的混合位置与一前进的清洁位置之间，所述清洁装置(10)的特征在于，以下装置中的至少一个与所述定位装置(15)相连：

—用来测量呈现在所述混合腔室(16)内壁(18)上的反应材料的残余物上的所述螺杆(11)的轴向推力(17)的装置；

—用来测量由用于致动所述清洁螺杆(11)的所述动力装置(12)产生的扭矩的装置(24)，

设置装置(19)用来探测在螺杆(11)的轴向推力和/或动力装置(12)产生的扭矩为最大时的位置的所述螺杆(11)的位置，所述位置探测装置(19)和轴向推力测量装置(17)和扭矩测量装置(24)中的所述至少一个，它们与用来比较位置、轴向推力和/或动力装置(12)的扭矩的测量值与位置、轴向推力和/或扭矩的预设限值的装置(20)相对接，它们还与控制和反馈装置(21a)相对接，如果测得的轴向推力和/或扭矩值不小于对应的预设限值，则它们适于控制所述定位装置(15)，以便将所述滑动件(13)返回到螺杆(11)的轴向推力和由所述动力装置(12)产生的扭矩小于对应的预设限值的一位置。

2.如权利要求1所述的清洁装置，其特征在于，所述清洁螺杆(11)基本上呈平截头形并还适于在所述混合腔室(16)内混合聚亚胺酯的诸组分。

3.如上述权利要求中一项或多项所述的清洁装置，其特征在于，所述动力装置(12)由适于转动上述螺杆(11)并固定于所述滑动件(13)的一电动机心轴构成。

4.如上述权利要求中一项或多项所述的清洁装置，其特征在于，它包括用于所述动力装置(12)的控制装置(21b)。

5.如上述权利要求中一项或多项所述的清洁装置，其特征在于，所述定位装置(15)由一伺服电动机(26)构成，该电动机功能上连接到一滚珠丝杆(22)上，其中，导向螺杆(23)刚性地偶联到所述滑动件(13)上。

6.如上述权利要求中一项或多项所述的清洁装置，其特征在于，所述比较装置(20)和所述反馈装置(21a、21b)集成在一控制单元(25)内。

7.如上述权利要求1-6中一项或多项所述的清洁装置，其特征在于，所述比较装置(20)和所述控制和反馈装置(21a)和所述另一控制装置(21b)集成在一控制单元(25)内，该单元内置在一机器控制板(35)内。

8.如上述权利要求中一项或多项所述的清洁装置，其特征在于，相对的滑动装置(137)设置在所述动力装置(112)与所述滑动件(113)之间，适于保护所述螺杆(111)的完整性的弹性安全装置(136)与所述装置相连。

9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述弹性安全装置(136)由至少一个压缩弹簧构成，弹簧插入在所述动力装置(112)的底部与所述滑动件(113)之间，如果支承弹簧的螺杆(111)和动力装置(112)在混合腔室(116)内阻止它们的前进，则所述至少一个弹簧适于被压缩。

10.如权利要求8和9所述的装置，其特征在于，它具有一传感器(138)，其用来探测所述动力装置(112)相对于所述滑动件(113)的位置，所述定位传感器(138)与所述附加的控制装置(21b)和所述比较装置(20)相对接。

11.一种用来清洁一尤其是用于聚亚胺酯的低压混合腔室的方法，其包括如下步骤：

—将一转动螺杆(11)推入混合腔室(26)；

—测量螺杆(11)的轴向推力和/或转动所述螺杆(11)的电动机心轴(12)的扭矩；

—比较螺杆(11)的轴向推力和/或电动机心轴(12)的扭矩的测量值与对应的预设限值；

—如果所述测量值中的至少一个值不小于对应的限值，则探测在其时超过限值的螺杆(11)的位置；

—将螺杆(11)缩回到一预定的程度，以使测量值载荷下降低于对应的限值；

—再次将螺杆(11)推入腔室(26)。

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