DE102017117980A1 - Verfahren zur Herstellung und Vorrichtung zur Herstellung geschäumter Harze - Google Patents

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Abstract

Nach dem Einfüllen in eine Form kommt es während des Aufschäumens und allmählichen Ausdehnens zu einer Aushärtung.Vorgesehen sind Zuführungseinheiten 1 und 2 für zwei Arten von flüssigen Chemikalien A und B sowie ein Mischer 3 zum Mischen der beiden Arten von flüssigen Chemikalien, die durch die Zuführungseinheiten 1 und 2 zugeführt wurden; mit dem Vorratstank 4 für die flüssige Chemikalie der einen Zuführungseinheit 1 für eine flüssige Chemikalie ist ein Vorratstank 8 für Gas verbunden, das in der gelagerten, flüssigen Chemikalie A unter Druck gesetzt und gelöst wird; dieser gelöste gasförmige Bestandteil kann die Mischung dieser flüssigen Chemikalien A und B im Augenblick des Ausstoßens nach außen schäumen und dadurch kann die vor dem Fortschreiten der Härtungsreaktion weiche Mischung vollständig gehärtet werden, nachdem sie im geschäumten, ausgedehnten Zustand in die Form gefüllt wurde.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung und eine Vorrichtung zur Herstellung geschäumter Harze, die durch Mischen zweier Arten von flüssigen Chemikalien hergestellt werden.
  • Bisher finden sich als Verfahren zur Herstellung von Formteilen aus geschäumtem Harz, z. B. von Formteilen aus geschäumtem Silikon solche, bei denen ein Formteil aus geschäumtem Silikon in einer gegebenen Form gebildet wird, indem eine Mischung aus flüssigem Silikon und Schäumungsmittel in eine Form gefüllt und dann geschäumt wird (siehe z. B. Offenlegungsschrift JP 2000-254927 )
  • Es gibt jedoch bei dem oben beschriebenen Stand der Technik Probleme, die zu lösen sind, z. B. bei einem Einbau eines separaten Teils in die Form; da das Material nach Einfüllen in die Form geschäumt wird und dann unter allmählichem Ausdehnen allmählich aushärtet, besteht die Gefahr, dass durch das sich allmählich ausdehnende und aushärtende Mischungsmaterial Druck auf das separate, in die Form gesetzte Teil ausgeübt wird und eine Positionsverschiebung des separaten Teils auftritt oder dieses separate Teil im schlimmsten Fall beschädigt wird.
  • Die vorliegende Erfindung löst im Hinblick auf das Problem des Härtens unter allmählicher Ausdehnung nach dem Füllen der Form und Schäumen basierend auf dem oben genannten Stand der Technik das oben beschriebene Problem, indem nach einem Schritt, bei dem ein Gas in mindestens einer flüssigen Chemikalie unter Druck gesetzt und gelöst wurde, eine zweite flüssige Chemikalie damit vermischt wird und der gelöste, gasförmige Bestandteil die Mischung im Augenblick des Ausstoßens nach außen schäumt, sodass die vor dem Fortschreiten der Härtungsreaktion weiche Mischung vollständig gehärtet werden kann, nachdem sie im geschäumten, ausgedehnten Zustand in die Form gefüllt wurde.
  • Kurz gesagt, gemäß der vorliegenden Erfindung wird nach einem Schritt, bei dem ein Gas in mindestens einer flüssigen Chemikalie unter Druck gesetzt und gelöst wurde, eine zweite flüssige Chemikalie damit vermischt und der gelöste, gasförmige Bestandteil schäumt die Mischung im Augenblick des Ausstoßens nach außen, sodass die unvollständig gehärtete, weiche Mischung, deren Schäumung beendet ist, eingefüllt werden kann, wodurch eine Positionsverschiebung eines gegebenenfalls eingebauten, separaten Teils oder eine Schädigung desselben verhindert werden kann. Da zudem jegliches Harz oder jeglicher Kautschuk porös wie etwa ein Schaum oder Schwamm gemacht werden kann, lässt sich das Gewicht des geformten Gegenstands verringern. Bei einem Zwei-Flüssigkeiten-Mischsystem ist das Mischverhältnis der zwei Arten von flüssigen Chemikalien wichtig und die Zuführungsmenge von Gasblasen enthaltenden flüssigen Chemikalien ist mit Dosiermitteln für Flüssigkeiten praktisch unmöglich; daher liegt der gasförmige Bestandteil in der vorliegenden Erfindung in gelöster Form in der flüssigen Chemikalie vor, sodass die praktische Wirksamkeit außerordentlich groß ist; z. B. kann die Menge mit Dosiermitteln für Flüssigkeiten exakt gemessen werden.
  • Figurenliste
    • 1 Schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Herstellung geschäumter Harze.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Herstellung geschäumter Harze umfasst konkret Zuführungseinheiten 1 und 2 für zwei Arten von flüssigen Chemikalien A und B (zum Beispiel Hauptbestandteil A und Härtungsmittel B) und einen Mischer 3 zum Mischen der beiden Arten von flüssigen Chemikalien, die von den Zuführungseinheiten für flüssige Chemikalien 1 und 2 zugeführt wurden.
  • Die Zuführungseinheiten für flüssige Chemikalien 1 und 2 weisen Vorratstanks 4 und 5, in denen die flüssigen Chemikalien A und B gelagert werden, sowie Fließwege 6 und 7 für die flüssigen Chemikalien A und B auf, die zwischen dem Mischer 3 und den Vorratstanks 4 und 5 vorgesehen sind.
  • Der eine Vorratstank 4 für die flüssige Chemikalie A ist mit einem Vorratstank 8 für Gas verbunden, das in der gelagerten flüssigen Chemikalie A unter Druck gesetzt und gelöst wird.
  • Bei den Fließwegen für flüssige Chemikalien 6 und 7 ist das stromaufwärts befindliche Ende mit dem unteren Teil der Vorratstanks für flüssige Chemikalien 4 und 5 und das stromabwärts befindliche Ende mit den Einlassöffnungen 3a und 3b des Mischers 3 verbunden, und im mittleren Teil sind Pumpen 10 und 11 angeordnet; die flüssigen Chemikalien A und B in den Vorratstanks 4 und 5 werden durch diese Pumpen 10 und 11 in einer festgelegten Menge abgemessen und können über die Fließwege für flüssige Chemikalien 6 und 7 und die Einlassöffnungen 3a und 3b zum Mischer 3 geführt werden; die Mischung aus den gemischten flüssigen Chemikalien A und B kann aus der Düse 3c im unteren Teil des Mischers 3 nach außen ausgestoßen werden, und wenn der Innendurchmesser dieser Düse 3c ein kleiner Durchmesser ist oder eine Verengung im Inneren vorgesehen ist, kann der Druckzustand aufrechterhalten werden und ein Aufschäumen vor dem Ausstoßen kann verhindert werden.
  • In den Fließwegen für flüssige Chemikalien 6 und 7 sind nachgelagert zu den Pumpen 10 und 11 Umschaltventile 12 und 13 angeordnet; diese Umschaltventile 12 und 13 weisen eine Eintrittsöffnung und zwei Austrittsöffnungen auf und das stromabwärts befindliche Ende des stromaufwärts befindlichen Teils der Fließwege für flüssige Chemikalien 6 und 7 ist mit der Einlassöffnung der Umschaltventile 12 und 13 verbunden, während das stromaufwärts befindliche Ende des stromabwärts befindlichen Teils der Fließwege für flüssige Chemikalien 6 und 7 mit einer der Austrittsöffnungen der Umschaltventile 12 und 13 verbunden ist; gleichzeitig sind zwischen der anderen Austrittsöffnung der Umschaltventile 12 und 13 und dem oberen Teil der Vorratstanks für flüssige Chemikalien 4 und 5 Rückführfließwege 14 und 15 für die flüssigen Chemikalien A und B angeordnet. In den Rückführfließwegen 14 und 15 sind Druckregulierungsventile 16 und 17 angeordnet und ein Schäumen in den Zuführungseinheiten 1 und 2 für flüssige Chemikalien kann dadurch sicher verhindert werden.
  • Nun wird zunächst Gas aus dem Vorratstank 8 in einen der Vorratstanks für flüssige Chemikalien 4 eingespeist und die erforderliche Menge wird in der flüssigen Chemikalie A unter Druck gesetzt und gelöst; dann wird durch die Umschaltventile 12 und 13 der eine Auslass geöffnet und der andere Auslass verschlossen und beide flüssigen Chemikalien A und B werden aus den Vorratstanks für flüssige Chemikalien 4 und 5 über die Fließwege für flüssige Chemikalien 6 und 7 sowie die Einlassöffnungen 3a und 3b mit einer festgelegten Menge in den Mischer 3 eingespeist; als Nächstes werden die flüssigen Chemikalien A und B im Mischer 3 vermischt, die Mischung nach dem Ende des Mischens aus der Düse 3c im unteren Teil des Mischer 3 nach außen ausgestoßen und die Mischung wird unmittelbar im inneren Teil aufgeschäumt, dehnt sich aus und härtet allmählich aus, um ein Formteil aus geschäumtem Harz zu ergeben. Des Weiteren werden die flüssigen Chemikalien A und B unter Öffnen der einen Austrittsöffnung und Schließen der anderen Austrittsöffnung durch die Umschaltventile 12 und 13 aus dem Vorratstank für chemische Lösungen 4 und 5 über die Fließwege für flüssige Chemikalien 6 und 7 und die Rückführfließwege 14 und 15 in die Vorratstanks für flüssige Chemikalien 4 und 5 zurückgeführt, wodurch die flüssigen Chemikalien A und B in einem Kreislauf geführt werden und die flüssigen Chemikalien A und B in den Zuführungseinheiten für flüssige Chemikalien 1 und 2 homogenisiert werden können, wodurch die Qualität des Produkts aus geschäumtem Harz gleichförmig gemacht wird.
  • Des Weiteren kann das Harz für das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung und die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Herstellung jegliches Harz sein, sofern es von einer Zwei-Flüssigkeits-Mischungs-Art ist. Außerdem entweicht der gasförmige Bestandteil durch eine passende Einstellung der Viskosität der Mischung der flüssigen Chemikalien A und B, der zeitlichen Veränderung (Thixotropie) und Härtungsgeschwindigkeit je nach Situation bis zum Härten aus der Mischung, sodass die Gasblasen nicht verschwinden. Des Weiteren ist im oben beschriebenen Ausführungsbeispiel der Vorratstank 8 nur mit dem einen Vorratstank 4 für flüssige Chemikalien verbunden, jedoch kann der Vorratstank 8 kurz gesagt mit mindestens einem der Vorratstanks 4 und 5 für flüssige Chemikalien verbunden sein.
  • Bezugszeichenliste
    • 1,2
    Zuführungseinheit für flüssige Chemikalien
    3
    Mischer
    4
    Vorratstank für flüssige Chemikalien
    8
    Vorratstank
    A,B
    Flüssige Chemikalien
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2000254927 [0002]

Claims (2)

  1. Verfahren zur Herstellung geschäumter Harze, umfassend die Herstellung von geschäumten Harzen durch Mischen zweier Arten von flüssigen Chemikalien, dadurch gekennzeichnet, dass nach einem Schritt, in dem ein Gas in mindestens einer flüssigen Chemikalie unter Druck gesetzt und gelöst wurde, eine zweite flüssige Chemikalie damit vermischt wird, sodass der gelöste gasförmige Bestandteil die Mischung im Augenblick des Ausstoßens nach außen schäumt.
  2. Vorrichtung zur Herstellung geschäumter Harze, umfassend Zuführungseinheiten für zwei Arten von flüssigen Chemikalien und einen Mischer zum Mischen der beiden flüssigen Chemikalien, die durch diese Zuführungseinheiten für flüssige Chemikalien zugeführt wurden, dadurch gekennzeichnet, dass ein Vorratstank für Gas, das in der gelagerten flüssigen Chemikalie unter Druck gesetzt und gelöst wurde, mit mindestens einem Vorratstank für flüssige Chemikalien einer Zuführungseinheit für flüssige Chemikalien verbunden ist und dieser gelöste gasförmige Bestandteil diese Mischung aus zwei Arten von flüssigen Chemikalien im Augenblick des Ausstoßens nach außen schäumen kann.
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