DE112021006153T5

DE112021006153T5 - Düsensäuberungsvorrichtung, Wärmedämmungsherstellungsvorrichtung, Düsensäuberungsverfahren und Wärmedämmungsherstellungsverfahren

Info

Publication number: DE112021006153T5
Application number: DE112021006153.4T
Authority: DE
Inventors: Shunsuke Hokazono; Shizuyuki Hishinuma; Hirokazu Ikuno
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2020-11-25
Filing date: 2021-11-17
Publication date: 2023-09-21
Also published as: JPWO2022113839A1; JP7325665B2; WO2022113839A1

Abstract

Eine Düsensäuberungsvorrichtung (1) umfasst eine Erweichungsvorrichtung (100), um Polyurethan-Schaum, der an einer Düse haftet, in einem Lösungsmittel zu erweichen, eine Gasstrahlvorrichtung (200), die eine Strahldüse umfasst, um Gas durch die Strahldüse auszustoßen, um den erweichten Polyurethan-Schaum zu entfernen, und eine Bewegungsvorrichtung (400), um die Düse zwischen der Erweichungsvorrichtung (100) und der Gasstrahlvorrichtung (200) zu bewegen.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Düsensäuberungsvorrichtung, eine Wärmedämmungsherstellungsvorrichtung, ein Düsensäuberungsverfahren und ein Wärmedämmungsherstellungsverfahren.
Hintergrund
Polyurethan-Schaum ist ein plastischer Schaum, der beispielsweise für ein Kissen oder eine Wärmedämmung verwendet wird. Polyurethan-Schaum wird durch eine chemische Reaktion erzeugt, die durch Mischen einer Flüssigkeit, die eine Isocyanat-Komponente enthält, mit einer Flüssigkeit, die eine Polyol-Komponente enthält, unter hohem Druck in einem Mischkopf verursacht wird. Der erzeugte Polyurethan-Schaum wird beispielsweise durch eine Düse, die in dem Mischkopf umfasst ist, in eine Form oder hin zu der Wandfläche ausgestoßen.
Der ausgestoßene Polyurethan-Schaum haftet an einer Düsenspitze. Das anhaftende Polyurethan verharzt zu Feststoffen. Solche Feststoffe verändern die Ausstoßrate oder die Ausstoßrichtung des nachfolgend durch die Düse ausgestoßenen Polyurethan-Schaums. Die Änderung der Ausstoßrate oder der Ausstoßrichtung verursacht eine ungleichmäßige Verteilung des ausgestoßenen Polyurethan-Schaums und ein aus dem Polyurethan-Schaum geformtes Produkt weist eine ungleichmäßige Dicke oder Dichte auf.
Um den an der Düsenspitze anhaftenden Polyurethan-Schaum zu entfernen, wird eine Düsensäuberungsvorrichtung verwendet. Beispiele von Düsensäuberungsvorrichtungen umfassen eine in Patentliteratur 1 beschriebene Düsensäuberungsvorrichtung. Die in Patentliteratur 1 beschriebene Düsensäuberungsvorrichtung umfasst eine Luftdüse, die Gas ausstößt. Das durch die Luftdüse ausgestoßene Gas wird von unten durch einen Schnitt in die zu säubernde Düse gesprüht. Wenn die zu säubernde Düse durch den Schnitt mit dem Gas besprüht wird, wird der an der Innenseite der Düse anhaftende Polyurethan-Schaum von der Düse entfernt und tropft durch den Schnitt.
Zitierungsliste
Patentliteratur
Patentliteratur 1: Offenlegung der ungeprüften japanischen Patentanmeldung Nr. 2007-1115
Überblick über die Erfindung
Technisches Problem
Die in Patentliteratur 1 beschriebene Düsensäuberungsvorrichtung stößt Gas aus, um den an der Innenseite der Düse haftenden Polyurethan-Schaum zu entfernen. Ein einfaches Ausstoßen von Gas kann jedoch den an der Innenseite der Düse haftenden Polyurethan-Schaum nicht gänzlich entfernen. Zusätzlich kann das hauptsächlich durch den Schnitt in die Düse hinein ausgestoßene Gas nicht einfach an der Außenseite der Düse haftenden Polyurethan-Schaum entfernen.
Ein Ziel der vorliegenden Offenbarung ist es, eine Düsensäuberungsvorrichtung, eine Wärmedämmungsherstellungsvorrichtung, ein Düsensäuberungsverfahren und ein Wärmedämmungsherstellungsverfahren bereitzustellen, die es erlauben, an einer Düse anhaftende Materie leicht von der Düse zu entfernen.
Lösung des Problems
Als Antwort auf das oben beschriebene Problem und um das Ziel zu erreichen, ist eine Düsensäuberungsvorrichtung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung eine Düsensäuberungsvorrichtung zum Säubern einer Düse, die Polyurethan-Schaum ausstößt. Die Düsensäuberungsvorrichtung umfasst eine Erweichungsvorrichtung, um Polyurethan-Schaum, der an der Düse haftet, in einem Lösungsmittel zu erweichen, eine Gasstrahlvorrichtung, die eine Strahldüse zum Ausstoßen von Gas umfasst, wobei die Gasstrahlvorrichtung dazu konfiguriert ist, Gas durch die Strahldüse auszustoßen, um den erweichten Polyurethan-Schaum zu entfernen, und eine Bewegungsvorrichtung, um die Düse zwischen der Erweichungsvorrichtung und der Gasstrahlvorrichtung zu bewegen.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Die Düsensäuberungsvorrichtung, die die Erweichungsvorrichtung und die Gasstrahlvorrichtung umfasst, eine Wärmedämmungsherstellungsvorrichtung, ein Düsensäuberungsverfahren, und ein Wärmedämmungsherstellungsverfahren gemäß einem oder mehreren Aspekten der vorliegenden Offenbarung ermöglichen es, an einer Düse anhaftende Materie leicht zu entfernen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen

1 ist ein schematisches Diagramm einer Düsensäuberungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
2 ist eine Seitenansicht eines Roboters und einer Form;
3 ist eine Draufsicht des Roboters und der Form;
4A ist eine Draufsicht einer Erweichungsvorrichtung und einer Gasstrahlvorrichtung, die miteinander verbunden sind;
4B ist eine Seitenansicht der Erweichungsvorrichtung und der Gasstrahlvorrichtung, die miteinander verbunden sind;
5 ist ein Diagramm eines Ablaufs zum Erweichen von festem Polyurethan-Schaum an einer Düsenspitze in einem Lösungsmittel;
6A ist eine Draufsicht eines Hauptteils einer Strahldüse;
6B ist eine Seitenansicht des Hauptteils der Strahldüse;
6C ist eine Ansicht des Hauptteils der Strahldüse, wie er in der Richtung zu sehen ist, die durch einen Pfeil X in 6A angezeigt ist;
7 ist eine vergrößerte Ansicht der Strahldüse, die in der Gasstrahlvorrichtung umfasst ist;
8 ist ein konzeptionelles Diagramm einer Abwischvorrichtung;
9 ist ein Flussdiagramm des Prozesses eines Säuberungsverfahrens;
10A bis 10E sind Diagramme einer Düse, die durch die Erweichungsvorrichtung und die Gasstrahlvorrichtung gesäubert wird;
11A ist ein Diagramm einer Strahldüse bei einer Modifikation mit vier Düseneinheiten;
11B ist ein Diagramm einer Strahldüse bei einer Modifikation mit zwei Düseneinheiten;
11C ist ein Diagramm einer Strahldüse bei einer Modifikation mit einer Düseneinheit;
12A ist ein Diagramm einer Strahldüse bei einer Modifikation mit einem Neigungswinkel von 0 Grad;
12B ist ein Diagramm einer Strahldüse bei einer Modifikation mit einem Neigungswinkel von 0 Grad;
13 ist eine schematische Ansicht eines Mischkopfes bei der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung; und
14 ist ein Flussdiagramm des Prozesses eines Wärmedämmungsherstellungsverfahrens.

Beschreibung von Ausführungsformen
Ausführungsform
Im Nachfolgenden wird eine Düsensäuberungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung mit Bezug auf die Zeichnungen im Detail beschrieben. Die vertikale Richtung in den Figuren ist als eine Richtung definiert, in der die Düsensäuberungsvorrichtung auf einem Boden installiert ist. Die seitliche Richtung in den Figuren ist als eine Richtung definiert, in der sich eine Armeinheit dreht. Die Richtung von vorne nach hinten ist als eine Richtung definiert, in der sich die Armeinheit hin zu einer Form bewegt. Diese Richtungen werden hierin verwendet.
Die Düsensäuberungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist eine Säuberungsvorrichtung für eine Düse, die in einem Mischkopf umfasst ist, der Polyurethan-Schaum erzeugt. Der Polyurethan-Schaum ist ein plastischer Schaum, der eine Zellstruktur aufweist, die Luftblasen enthält. Der Polyurethan-Schaum umfasst weichen Polyurethan-Schaum und festen Polyurethan-Schaum. Weicher Polyurethan-Schaum weist eine offene Zellstruktur mit Luftblasen auf, die miteinander in Verbindung stehen, und wird beispielsweise für ein Autositzkissen oder eine Matratze verwendet, die eine Elastizität aufweisen soll. Fester Polyurethan-Schaum weist eine geschlossene Zellstruktur mit Luftblasen auf, die voneinander getrennt sind, und wird beispielsweise für eine Wärmedämmung für ein Gebäude oder eine Wärmedämmung für eine elektrische Vorrichtung verwendet, die Stärke- und Dämmungseigenschaften aufweisen soll.
Fester Polyurethan-Schaum wird durch eine chemische Reaktion zwischen einer Polyol-Komponente und einer Isocyanat-Komponente erzeugt und weist eine hohe Viskosität und eine große Adhäsion auf. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird eine Polyol-Komponente mit einer Viskosität von 100 bis 10000 mPa·s mit einer Isocyanat-Komponente mit einer Viskosität von 50 bis 5000 mPa·s gemischt, um festen Polyurethan-Schaum zu erzeugen. Wenn der hochviskose feste Polyurethan-Schaum durch die Düse ausgestoßen wird, haftet ein Teil des Schaums an der Düsenspitze und verharzt an der Spitze. Um die Düse kontinuierlich zu verwenden ist die Düsenspitze mit der Düsensäuberungsvorrichtung zu säubern.
Struktur der Düsensäuberungsvorrichtung
Es wird die Struktur der Düsensäuberungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. 1 ist ein konzeptionelles Diagramm der Düsensäuberungsvorrichtung und eine Draufsicht der Düsensäuberungsvorrichtung. Wie in 1 gezeigt, umfasst eine Düsensäuberungsvorrichtung 1 eine Erweichungsvorrichtung 100, eine Gasstrahlvorrichtung 200, eine Abwischvorrichtung 300 und eine Bewegungsvorrichtung 400. Die Düsensäuberungsvorrichtung 1 ist neben einer Form 500 angeordnet, in die der feste Polyurethan-Schaum eingespritzt wird.
Wenn die Komponenten der Düsensäuberungsvorrichtung 1 von oben betrachtet werden, sind die Erweichungsvorrichtung 100, die Gasstrahlvorrichtung 200 und die Abwischvorrichtung 300 in dieser Reihenfolge im Uhrzeigersinn angeordnet. Die Komponenten können gegen den Uhrzeigersinn angeordnet sein. Die Bewegungsvorrichtung 400 bewegt einen Mischkopf 10, der eine Düse 13 umfasst, zu der Form 500, der Erweichungsvorrichtung 100, der Gasstrahlvorrichtung 200 und der Abwischvorrichtung 300 in dieser Reihenfolge. Die Struktur des Mischkopfes 10 wird später beschrieben.
Die Betriebe der Erweichungsvorrichtung 100, der Gasstrahlvorrichtung 200, der Abwischvorrichtung 300 und der Bewegungsvorrichtung 400 werden durch eine Steuerung 600 gesteuert. Die Steuerung 600 umfasst eine Zentralverarbeitungseinheit (CPU) 601, einen Direktzugriffsspeicher (RAM) 602, einen Nur-Lese-Speicher (ROM) 603, eine Betriebsvorrichtung 604 und eine Anzeige 605.
Die Bewegungsvorrichtung 400 wird mit Bezug auf die 2 und 3 beschrieben. 2 ist eine Seitenansicht der Bewegungsrichtung 400 und der Form 500. 3 ist eine Draufsicht der Bewegungsrichtung 400 und der Form 500. Die Bewegungsvorrichtung 400 ist insbesondere ein Roboter mit Armen.
Die Bewegungsvorrichtung 400 umfasst eine Basis 401, eine Armeinheit 402, die an der oberen Fläche der Basis 401 installiert ist, und einen Verbinder 403, der das äußere Ende der Armeinheit 402 mit dem Mischkopf 10 verbindet. Die Form 500 ist vor der Bewegungsvorrichtung 400 angeordnet.
Die Armeinheit 402 umfasst einen ersten Arm 402a, einen zweiten Arm 402b, einen dritten Arm 402c, einen vierten Arm 402d und einen fünften Arm 402e. Der erste Arm 402a ist ein Arm, der sich von der Basis 401 nach oben erstreckt und der von Antriebsmitteln (nicht gezeigt) in Richtungen, die durch einen Pfeil 404 angezeigt werden, um einen Rotationspunkt Y gedreht wird, wie in 3 gezeigt. Der zweite Arm 402b ist an dem äußeren Ende des ersten Arms 402a angebracht. Der dritte Arm 402c ist an dem äußeren Ende des zweiten Arms 402b angebracht. Der vierte Arm 402d ist an dem äußeren Ende des dritten Arms 402c angebracht. Der fünfte Arm 402e ist an dem äußeren Ende des vierten Arms 402d angebracht. Die Arme sind durch Drehwellen miteinander verbunden, die sich in eine Richtung parallel zur Basis 401 und orthogonal zu der Richtung von vorne nach hinten der Bewegungsvorrichtung 400 erstrecken. Das Antriebsmittel (nicht gezeigt) dreht jede Drehwelle, um das äußere Ende der Armeinheit 402 zu bewegen, oder insbesondere, um das äußere Ende des fünften Arms 402e hoch und runter und vor und zurück zu bewegen, wie durch die Pfeile 405 und 406 angezeigt. Die Drehung jeder Drehwelle und die Drehung des ersten Arms 402a bewegen die Armeinheit 402, oder insbesondere das äußere Ende des fünften Arms 402e hoch und runter, links und rechts und vor und zurück.
Der Verbinder 403 ist eine Komponente, die den Mischkopf 10 mit der Bewegungsrichtung 400 verbindet und mit dem äußeren Ende der Armeinheit 402 verbunden ist, oder insbesondere mit dem äußeren Ende des fünften Arms 402e. Der Verbinder 403 ist insbesondere eine Klammer, deren seitlicher Querschnitt stufenförmig ist. Der Mischkopf 10 wird durch die im seitlichen Querschnitt stufenförmige Klammer an dem äußeren Ende des fünften Arms 402e gehalten und ist demnach in einem Zustand positioniert, in dem dieser von dem äußeren Ende des fünften Arms 402e nach vorne vorsteht.
Die 4A und 4B zeigen die Erweichungsvorrichtung 100 und die Gasstrahlvorrichtung 200 in der Düsensäuberungsvorrichtung 1. Die Erweichungsvorrichtung 100 ist mit der Gasstrahlvorrichtung 200 verbunden. 4A ist eine Draufsicht der Erweichungsvorrichtung 100 und der Gasstrahlvorrichtung 200, die miteinander verbunden sind. 4B ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie X-X' in 4A. Der Querschnitt ist nicht schraffiert. Die Erweichungsvorrichtung 100 und die Gasstrahlvorrichtung 200 sind durch gemeinsames Teilen eines Abschnitts einer Strahlplattform 202 verbunden, die in der Gasstrahlvorrichtung 200 umfasst ist (später beschrieben).
Wie in den 4A und 4B gezeigt, umfasst die Erweichungsvorrichtung 100 in der Düsensäuberungsvorrichtung 1 ein Lösungsmittelreservoir 102, das ein Lösungsmittel 101 enthält, eine Lösungsmittelplattform 103, auf der das Lösungsmittelreservoir 102 platziert ist, und eine Lösungsmittelrückführung 104, die Tropfen des Lösungsmittels 101 von der Düse 13, die in das Lösungsmittel 101 eingetaucht wurde, empfängt und die Tropfen zu dem Lösungsmittelreservoir 102 zurückführt. Das Lösungsmittel 101 ist beispielsweise ein Nicht-Phthalat-Weichmacher. Fester Polyurethan-Schaum, der an der Spitze der Düse 13 angehaftet und verharzt ist, wird durch Eintauchen in das Lösungsmittel 101 erweicht.
Ein fester Polyurethan-Schaum 13a an der Spitze der Düse 13 wird in einem in 5 gezeigten Ablauf erweicht. Wie in dem linken Teil von 5 gezeigt, wird die Düse 13 in dem Mischkopf 10 durch die Bewegungsvorrichtung 400 über das Lösungsmittelreservoir 102 bewegt, dann, wie durch einen Pfeil 105 gezeigt, gesenkt und in das Lösungsmittel 101 eingetaucht, wie in dem mittleren Teil von 5 gezeigt. Die Düse 13 wird in das Lösungsmittel 101 um etwa 20 % der Länge der Düse 13 von der Spitze der Düse 13 eingetaucht. Die Eintauchdauer soll eine Zeitspanne sein, während der der feste Polyurethan-Schaum 13a an der Spitze der Düse 13 nicht so weit erweicht ist, dass dieser von der Düse 13 freigesetzt wird. Wenn die Eintauchdauer lang ist, wird der feste Polyurethan-Schaum 13a an der Spitze der Düse 13 übermäßig erweicht und von der Düse 13 freigesetzt. Der freigesetzte feste Polyurethan-Schaum 13a fällt in das Lösungsmittel 101 und schwimmt an der Oberfläche des Lösungsmittels 101. Der feste Polyurethan-Schaum, der an der Oberfläche des Lösungsmittels 101 schwimmt, kann an der Düse 13 haften, die nachfolgend in das Lösungsmittel 101 eingetaucht wird. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die Eintauchdauer, während der der feste Polyurethan-Schaum 13a nicht freigesetzt wird, als 5 Sekunden oder weniger bestimmt. Nach dem Eintauchen in das Lösungsmittel 101 wird der Mischkopf 10 durch die Bewegungsrichtung 400 nach oben bewegt, wie durch einen Pfeil 106 in dem mittleren Teil von 5 gezeigt, und die Düse 13 wird aus dem Lösungsmittel 101 angehoben, wie in dem rechten Teil von 5 gezeigt. Die Düse 13 wird dann zu der Gasstrahlvorrichtung 200 bewegt.
Wie in den 4A und 4B gezeigt, ist die Lösungsmittelplattform 103 ein Ständer, auf dem das Lösungsmittelreservoir 102 platziert ist, das das Lösungsmittel 101 enthält, und ist mit der Strahlplattform 202 in der Gasstrahlvorrichtung 200 verbunden (später beschrieben).
Wie in den 4A und 4B gezeigt, ist die Lösungsmittelrückführung 104 über dem Lösungsmittelreservoir 102 angeordnet und umfasst eine schräge Platte 104a. Die schräge Platte 104a ist so angeordnet, dass das untere Ende das obere Ende des Lösungsmittelreservoirs 102 berührt. Wenn sich die Düse 13 von der Erweichungsvorrichtung 100 zu der Gasstrahlvorrichtung 200 bewegt, fällt das Lösungsmittel 101, das von der Düse 13 tropft, auf die schräge Platte 104a. Das Lösungsmittel 101 auf der schrägen Platte 104a bewegt sich entlang der Schräge der schrägen Platte 104a und kehrt zu dem Lösungsmittelreservoir 102 zurück. Die schräge Platte 104a ist zur Reduktion der Lösungsmittelverwendung durch Wiederverwendung des Lösungsmittels installiert. Der Neigungswinkel liegt zwischen 15 und 85 Grad.
Wie in den 4A und 4B gezeigt, umfasst die Gasstrahlvorrichtung 200 in der Düsensäuberungsvorrichtung 1 eine Basis 201, die Strahlplattform 202, die über der Basis 201 angeordnet ist, eine Strahldüse 203, die an einem oberen Abschnitt der Strahlplattform 202 befestigt ist, und einen Empfänger 204, der an einem unteren Abschnitt der Strahlplattform 202 befestigt ist. Wie in 6A gezeigt, weist die Strahldüse 203 eine Horn-Form auf, die von oben gesehen eine Breite aufweist, die sich hin zu einem Auslass 205 an der Spitze allmählich verbreitert. Wie in 6B gezeigt, weist die Strahldüse 203 eine Form mit einem Querschnittsbereich auf, der sich hin zu dem Auslass 205 an der Spitze verkleinert, um den Strahldruck zu erhöhen. Wie in 6C gezeigt, weist der Auslass 205 mit der Horn-Form, die einen kleinen Querschnittsbereich an dem Ende neben dem Auslass 205 aufweist, eine flache Form auf, oder insbesondere eine lange und schmale Form mit einer bestimmten Länge, wie es in der X-Richtung in 6A zu sehen ist. Das durch den Auslass 205 ausgestoßene Gas wird dementsprechend an einen breiten Bereich des Mischkopfes 10 mit hoher Geschwindigkeit gesprüht.
Die Strahlplattform 202 ist ein Rahmen, an dem die Strahldüse 203 und der Empfänger 204 angebracht sind, und der in der vorliegenden Ausführungsform unter Verwendung von Plattenelementen montiert ist. Die Strahlplattform 202 weist eine äußere Form auf, die ein quadratisches Prisma mit einem hohlen oberen Abschnitt ist, in den die zu säubernde Düse 13 in den Mischkopf 10 von oben eingefügt wird.
Wie in 4A gezeigt, umfasst die Strahldüse 203 drei Düseneinheiten 203a, 203b und 203c. Die Düseneinheiten 203a, 203b und 203c sind an der Strahlplattform 202 mit zur Innenseite der Strahlplattform 202 ausgerichteten Auslässen angebracht. Die Düseneinheiten 203a, 203b und 203c sind von oben gesehen in Abständen von 120 Grad angeordnet. Die Düseneinheiten 203a, 203b und 203c umgeben einen Bereich, in dem die Düse 13 platziert wird. Der Bereich, der die Düse 13 und einen Gasstrahl durch die Strahldüse 203 empfängt, wird als ein Sprühbereich bezeichnet. Die Düseneinheiten 203a, 203b und 203c stoßen Gas auf die Düse 13 aus, die in dem Sprühbereich platziert ist, um den festen Polyurethan-Schaum zu entfernen, der an der Düse 13 haftet.
Wie in den 4B und 7 gezeigt, ist die Strahldüse 203 an der Strahlplattform 202 so angebracht, dass der Auslass der Düsenspitze nach unten geneigt ist. Die Strahldüse 203 kann einen Neigungswinkel α zwischen 0 und 90 Grad aufweisen. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist der Neigungswinkel α 30 Grad. Das durch die Strahldüse 203 ausgestoßene Gas ist beispielsweise Luft, Argon, oder Stickstoff.
Der Empfänger 204 ist ein Behälter, der festen Polyurethan-Schaum empfängt, der von der Spitze der Düse 13 fällt. Der Empfänger 204 ist eine Box, in der sich der feste Polyurethan-Schaum ansammelt. Nachdem eine bestimmte Menge von festem Polyurethan-Schaum in dem Empfänger 204 angesammelt ist, wird der feste Polyurethan-Schaum manuell oder automatisch entsorgt.
Wenn die Strahldüse 203 zum Ausstoßen von Gas auf die Düse 13 in dem Mischkopf 10 verwendet wird, wird der Mischkopf 10 durch die Bewegungsvorrichtung 400 zunächst gesenkt, um die Düse 13 zu dem Sprühbereich zu bewegen. Die Spitze der Düse 13 in dem Mischkopf 10 wird zu einer Position gesenkt, die niedriger ist als die Spitze der Strahldüse 203 (eine ursprüngliche Position oder eine erste Position). Die Spitze der Düse 13 wird von der ersten Position zu einer zweiten Position bewegt, die oberhalb der ersten Position liegt. Die zweite Position ist niedriger als die Spitze der Strahldüse 203. Zur selben Zeit, zu der die Bewegung der Düse 13 durch die Bewegungsvorrichtung 400 von der ersten Position nach oben startet, wird Gas durch die Strahldüse 203 ausgestoßen und der Gasausstoß wird fortgesetzt, bis die Düse 13 zu der zweiten Position angehoben wurde. Das ausgestoßene Gas bläst den festen Polyurethan-Schaum von der Spitze der Düse 13. Der abgeblasene feste Polyurethan-Schaum fällt unter Einfluss des Gewichts und wird in dem Empfänger 204 aufgenommen.
Die Spitze der Düse 13 in dem Mischkopf 10 ist an einer Position angeordnet, die niedriger ist als die Spitze der Strahldüse 203, während das Gas durch die Strahldüse 203 ausgestoßen wird und demnach haftet kein Polyurethan-Schaum, der von der Düse 13 abfällt, an der Strahldüse 203.
Die Düseneinheiten 203a, 203b und 203c sind jeweils an der Strahlplattform 202 mit einem Neigungswinkel von 30 Grad angebracht. Demnach haftet kein fester Polyurethan-Schaum, der von Gas abgeblasen wird, das durch eine Düseneinheit ausgestoßen wird, an einer anderen Düseneinheit. Zu derselben Zeit, zu der die Düse 13 von der ersten Position nach oben bewegt wird, wird zusätzlich Gas durch die Strahldüse 203 auf die Düse 13 ausgestoßen und der Gasausstoß wird während der Aufwärtsbewegung der Düse 13 zu der zweiten Position fortgesetzt. Demnach kann der Gasstrahl festen Polyurethan-Schaum nicht nur von der Spitze der Düse 13 abblasen, sondern auch von den Seitenflächen. Mit mehreren Strahldüsen 203 können die Strahldüsen 203 in derselben Höhe installiert sein, um ein Haften von festem Polyurethan-Schaum an einer anderen Strahldüse 203 zu verhindern, der von einer Strahldüse 203 entfernt wird.
Die Abwischvorrichtung 300 in der Düsensäuberungsvorrichtung 1 ist in 8 gezeigt. Die Abwischvorrichtung 300 wischt die Spitze der Düse 13 ab, von der fester Polyurethan-Schaum durch die Gasstrahlvorrichtung 200 entfernt wurde. Das Lösungsmittel 101, das an der Spitze der Düse 13 während des Eintauchens in das Lösungsmittel 101 haftet, verbleibt an der Spitze. Bei einem Verbleiben des Lösungsmittels 101 wird das Lösungsmittel 101 einer chemischen Reaktion mit der ersten Flüssigkeit und der zweiten Flüssigkeit unterzogen, wenn fester Polyurethan-Schaum ausgestoßen wird, was die Eigenschaften des ausgestoßenen festen Polyurethan-Schaums beeinflusst. Demnach ist das Lösungsmittel 101 zu entfernen, bevor der feste Polyurethan-Schaum durch die Düse 13 in die Form eingespritzt wird. Ein direktes Entfernen mit der Abwischvorrichtung 300, ohne die Gasstrahlvorrichtung 200 nach einem Eintauchen in das Lösungsmittel 101 zu verwenden, verursacht ein Verbleiben von Urethan an der Abwischvorrichtung 300. Bei der vorliegenden Ausführungsform reduziert jedoch die Gasstrahlvorrichtung 200 das verbleibende Urethan.
Die Abwischvorrichtung 300 umfasst einen Abwischtisch 301 und eine Drehwelle 302, die den Abwischtisch 301 dreht. Der Abwischtisch 301 wischt das Lösungsmittel von der Spitze der Düse 13. Der Abwischtisch 301 ist scheibenförmig und weist eine nach oben gewandte Fläche der Scheibe auf. Die Drehwelle 302 ist an der unteren Fläche befestigt. Wenn die Drehwelle 302 von dem Antriebsmittel (nicht gezeigt) gedreht wird, dreht sich der scheibenförmige Abwischtisch 301. Ein Tuch zum Abwischen des Lösungsmittels ist an der oberen Fläche des Abwischtischs 301 angebracht. Das Tuch ist aus einem Material gebildet, das das Lösungsmittel der Düse 13 absorbiert und keinen Schaden an der Spitze der Düse 13 verursacht, wie beispielsweise Strickabfall. Der Abwischtisch 301 wird in eine feste Richtung gedreht und nicht in die der festen Richtung entgegengesetzten Richtung gedreht. Der Grund dafür ist, dass eine Drehung in die entgegengesetzte Richtung verursachen kann, das Lösungsmittel, das von dem Abwischtisch 301 abgewischt wurde, erneut an der Spitze der Düse 13 haftet. Für einen Abwischtisch 301 mit einer Drehwelle 302, die vertikal zu der Düse 13 ist, ist die Berührungsfläche zwischen der Düse 13 und dem Tuch auf dem Abwischtisch 301 klein, was das Urethan dazu veranlasst, in einem Abschnitt zu verbleiben, der nicht das Tuch berührt. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die Düse 13 jedoch parallel zu der Drehwelle 302, wodurch die Berührungsfläche mit der Düse 13 erhöht wird und das verbleibende Urethan reduziert wird.
Bei einem Abwischbetrieb wird der Mischkopf 10 durch die Bewegungsvorrichtung 400 von der Gasstrahlvorrichtung 200 über die Abwischvorrichtung 300 bewegt. Wie durch einen Pfeil 303 angezeigt, wird der Mischkopf 10 über der Abwischvorrichtung 300 durch die Bewegungsvorrichtung 400 gesenkt, bis die Spitze der Düse 13 die obere Fläche des Abwischtischs 301 berührt. Sobald die Spitze der Düse 13 die obere Fläche des Abwischtischs 301 berührt, wird der Abwischtisch 301 durch die Drehwelle 302 in die feste Richtung gedreht, wie durch einen Pfeil 304 angezeigt.
Der Mischkopf 10 bewegt sich auf dem Abwischtisch 301, ohne dass die Spitze der Düse 13 einen Abschnitt der oberen Fläche des Abwischtischs 301 berührt, die bereits zum Abwischen verwendet wurde. Bewegungsmuster umfassen eine Bewegung in eine tangentiale Richtung des Kreises des Abwischtischs 301, eine Bewegung von dem Zentrum der Drehung des Abwischtischs 301 hin zu der äußeren Kante, und eine Bewegung von der äußeren Kante des Abwischtischs 301 hin zu dem Zentrum der Drehung.
Das Muster der Bewegung in die tangentiale Richtung des Kreises des Abwischtischs 301 ist ein Muster, auf dem der Mischkopf 10 in der tangentialen Richtung des Kreises des scheibenförmigen Abwischtischs 301 bewegt wird. Wenn sich der Mischkopf 10 linear in die tangentiale Richtung auf dem Abwischtisch 301 bewegt, wird die Spitze der Düse 13 durch das Tuch auf dem Abwischtisch 301 abgewischt. Da sich der Mischkopf 10 linear in die tangentiale Richtung des Abwischtischs 301 bewegt, berührt die Spitze der Düse 13 nicht denselben Abschnitt des Abwischtischs 301. Demnach haftet das Lösungsmittel, das durch den Abwischtisch 301 abgewischt wurde, nicht erneut an der Spitze der Düse 13.
Das Muster der Bewegung von dem Zentrum der Drehung des Abwischtischs 301 hin zu der äußeren Kante ist ein Muster, auf dem sich der Mischkopf 10 in einer radialen Richtung des scheibenförmigen Abwischtischs 301 von dem Zentrum der Drehung des Abwischtischs 301 nach außen bewegt. Der Mischkopf 10 bewegt sich um die Breite einer Ausstoßöffnung der Düse 13 pro Umdrehung des Abwischtischs 301 radial nach außen. Wenn sich der Abwischtisch 301 dreht, wird die Spitze der Düse 13 durch das Tuch auf dem Abwischtisch 301 abgewischt. Wenn das Abwischen der Spitze der Düse 13 während der Drehung des Abwischtischs 301 beendet ist, startet der nachfolgende Abwischbetrieb an der Position, an der das aktuelle Abwischen endet.
Die Spitze der Düse 13 bewegt sich pro Drehung des Abwischtischs 301 radial nach außen. Demnach wird die Spitze der Düse 13 nicht erneut durch einen Abschnitt abgewischt, der bereits für das Abwischen des Lösungsmittels verwendet wurde. Nachdem der gesamte Abwischtisch 301 für einen Abwischbetrieb verwendet wurde, benachrichtigt die Steuerung 600 den Benutzer, dass das Tuch auf der oberen Fläche des Abwischtischs 301 auszutauschen ist.
Das Bewegungsmuster von der äußeren Kante des Abwischtischs 301 hin zu dem Zentrum der Drehung ist ein Muster, nach dem der Mischkopf 10 in eine Richtung bewegt wird, die zu dem Bewegungsmuster von dem Zentrum der Drehung des Abwischtischs 301 hin zu der äußeren Kante entgegengesetzt ist. Ähnlich des Bewegungsmusters von dem Zentrum der Drehung hin zu der äußeren Kante, wird der Mischkopf 10 pro Drehung des Abwischtischs 301 radial nach innen bewegt. Auch in diesem Fall wird die Spitze der Düse 13 nicht durch einen Abschnitt abgewischt, der bereits zum Abwischen des Lösungsmittels verwendet wurde.
Die Dauer, für die der Abwischtisch 301 die Spitze der Düse 13 abwischt, ist voreingestellt. Nachdem die eingestellte Zeit abgelaufen ist, wird der Mischkopf 10 durch die Bewegungsvorrichtung 400 angehoben, wie durch einen Pfeil 305 dargestellt, und der Mischkopf 10 wartet auf den nächsten Betrieb der Formeinspritzung.
Die Erweichungsvorrichtung 100, die Gasstrahlvorrichtung 200 und die Abwischvorrichtung 300 können so angeordnet sein, um die Distanz zu minimieren, um die die Armeinheit 402 von der Bewegungsvorrichtung 400 bewegt wird. Um die Distanz, um die die Armeinheit 402 vertikal bewegt wird, zu minimieren, kann die Strahldüse 203 beispielsweise in derselben Höhe installiert sein, wie die obere Fläche der Form 500.
Düsensäuberungsverfahren
Im Folgenden wird ein Düsensäuberungsverfahren, das von der Düsensäuberungsvorrichtung 1 umgesetzt wird, mit Bezug auf die 1 und 9 beschrieben. Das Düsensäuberungsverfahren umfasst einen Erweichungsschritt des Erweichens von festem Polyurethan-Schaum, der an der Düse 13 haftet, einen Gasstrahlschritt des Ausstoßens von Gas hin zu der Düse 13, und einen Abwischschritt des Abwischens der Spitze der Düse 13. Wie in 1 gezeigt, wird der Mischkopf 10 von der Bewegungsvorrichtung 400 zwischen einer Warteposition (1), einer Formeinspritzposition (2), einer Erweichungsposition (3), einer Gasstrahlposition (4) und einer Abwischposition (5) bewegt. Die Pfeile in 1 geben die Bewegungstrajektorien des Mischkopfs 10 an.
Nach dem Ende des Einspritzens des festen Polyurethan-Schaums in die Form 500 startet die Säuberung. 9 ist ein Flussdiagramm des Säuberungsprozesses und der Betrieb in jedem Schritt wird durch die Steuerung 600 gesteuert. Die Steuerung 600 veranlasst die Bewegungsvorrichtung 400 dazu, den Mischkopf 10 von der Form 500 anzuheben und zu der in 1 gezeigten Erweichungsposition (3) zu bewegen, an der die Erweichungsvorrichtung 100 angeordnet ist. Wenn der Mischkopf 10 gestoppt wird, startet der Erweichungsschritt (Schritt S101). Wie in 10A gezeigt, wird der Mischkopf 10, der zu der Erweichungsvorrichtung 100 bewegt wurde, von der Bewegungsvorrichtung 400 gesenkt und die Spitze der Düse 13 wird für fünf Sekunden in das Lösungsmittel 101 eingetaucht. Der feste Polyurethan-Schaum, der an der Spitze der Düse 13 haftet, wird durch 5-sekündiges Eintauchen in das Lösungsmittel 101 erweicht. Der Mischkopf 10 wird dann von der Bewegungsvorrichtung 400 angehoben, wie durch einen Pfeil in 10B angegeben, und über die Gasstrahlvorrichtung 200 bewegt, wie in 10C gezeigt, um den Erweichungsschritt zu beenden. Wenn der Mischkopf 10 von der Erweichungsvorrichtung 100 zu der Gasstrahlvorrichtung 200 bewegt wird, wie durch einen Pfeil angegeben, fällt das Lösungsmittel 101 an der Spitze der Düse 13 auf die schräge Platte 104a in der Lösungsmittelrückführung 104, fließt entlang der Schräge der schrägen Platte 104a nach unten und kehrt in das Lösungsmittelreservoir 102 zurück.
Die Steuerung 600 veranlasst den Mischkopf 10 dazu, sich zu der in 1 gezeigten Gasstrahlposition (4) zu bewegen, an der die Gasstrahlvorrichtung 200 angeordnet ist, und dann startet der Gasstrahlschritt (Schritt S102). Nach dem Stoppen über der Gasstrahlvorrichtung 200, wie in 10C gezeigt, wird der Mischkopf 10 von der Bewegungsvorrichtung 400 gesenkt, wie es durch einen Pfeil angegeben ist, und an der Initialposition (erste Position) in dem Sprühbereich innerhalb der Strahlplattform 202 gestoppt, wie in 10D gezeigt.
Der Mischkopf 10 in der Initialposition innerhalb der Strahlplattform 202 wird dann langsam durch die Bewegungsvorrichtung zu der zweiten Position angehoben, wie in 10E gezeigt, während Gas durch die Strahldüse 203 hin zu der Düse 13 ausgestoßen wird. Der Zeitpunkt, zu dem Gas durch die Strahldüse 203 ausgestoßen werden soll, wird durch die Steuerung 600 auf den Zeitpunkt eingestellt, zu dem ein Anheben des Mischkopfes 10 aus der Initialposition startet. Das Ausstoßen von Gas wird während der Bewegung der Düse 13 von der ersten Position zu der zweiten Position fortgesetzt. Das ausgestoßene Gas bläst den erweichten festen Polyurethan-Schaum von der Düse 13. Der abgeblasene feste Polyurethan-Schaum fällt unter Einwirkung des Gewichts in die Aufnahme 204, um den Gasstrahlschritt zu beenden.
Die Steuerung 600 veranlasst die Bewegungsvorrichtung 400 dann dazu, den Mischkopf 10 zu der in 1 gezeigten Abwischposition (5) zu bewegen, um den Abwischschritt (Schritt S103) zu starten. Der zu der Abwischposition (5) bewegte Mischkopf 10 wird von der Bewegungsvorrichtung 400 zu einer Position gesenkt, bei der die Spitze der Düse 13 die obere Fläche (Abwischfläche) des Abwischtisches 301 berührt. Der Abwischtisch 301 wird dann in der festen Richtung gedreht und die Spitze der Düse 13, die den Abwischtisch 301 berührt, wird an der oberen Fläche des Abwischtischs 301 bewegt. Der Kontakt der Spitze der Düse 13 mit der Abwischfläche des Abwischtisches 301 ermöglicht, dass Lösungsmittel 101 von der Spitze der Düse 13 abgewischt wird, um den Abwischschritt zu beenden.
Nach dem Abwischen kehrt der Mischkopf 10 zu der Warteposition (1) zurück und die Säuberung endet. Der Mischkopf 10 wartet an der Warteposition (1) auf den Start des Einspritzens von festem Polyurethan-Schaum in die nachfolgende Form. Das Einspritzen des festen Polyurethan-Schaums in die nachfolgende Form startet. Nach dem Ende des Einspritzbetriebs startet das Säuberungsverfahren erneut. Der Prozess wird wiederholt, bis das Ende des Betriebs des Einspritzens des gesamten festen Polyurethan-Schaums beendet ist.
Modifikation 1
Obwohl die Strahldüse 203 in der Gasstrahlvorrichtung 200 bei der vorliegenden Ausführungsform die drei Düseneinheiten 203a bis 203c umfasst, müssen die Düseneinheiten nicht drei Düseneinheiten sein, sondern können beispielsweise Düseneinheiten sein, die in den 11A bis 11C gezeigt sind. Die 11A bis 11C zeigen jeweils eine Draufsicht der Gasstrahlvorrichtung 200 in dem oberen Teil und eine Querschnittsansicht in dem unteren Teil entlang den Linien A-A', B-B' oder C-C' in der Draufsicht. Die Querschnittsansicht ist nicht schraffiert. In jeder Figur gibt ein Pfeil nach oben eine Richtung an, in die sich der Mischkopf 10 nach oben bewegt.
11A zeigt eine beispielhafte Strahldüse 203, die vier Düseneinheiten umfasst. Die vier Düseneinheiten umfassen ein Paar von Düseneinheiten 213a und 213c, die an der Strahlplattform 202 so angebracht sind, dass diese einander zugewandt sind, und ein Paar von Düseneinheiten 213b und 213d, die einander zugewandt sind und neben dem Paar von Düseneinheiten 213a und 213c liegen. Die Verwendung von mehr als drei Düseneinheiten, oder insbesondere vier Düseneinheiten, erhöht die Genauigkeit der Säuberung.
Die Düseneinheiten 213a, 213b, 213c und 213d sind jeweils an der Strahlplattform 202 mit einem Neigungswinkel von 30 Grad angebracht. Bei einem Neigungswinkel von 0 Grad sind die Auslässe des Paars von Düseneinheiten 213a und 213c einander zugewandt und auch die Auslässe des Paars von Düseneinheiten 213b und 213d einander zugewandt. Demnach kann fester Polyurethan-Schaum, der von einer Düseneinheit gelöst wird, an der gegenüberliegenden Düseneinheit haften. Der Neigungswinkel von 30 Grad verursacht jedoch keine solchen Nachteile.
11B zeigt eine beispielhafte Strahldüse 203, die zwei Düseneinheiten umfasst. Die zwei Düseneinheiten umfassen ein Paar von Düseneinheiten 223a und 223b, die an der Strahlvorrichtung 202 so angebracht sind, dass diese einander zugewandt sind. Die Verwendung von weniger Düseneinheiten verringert die Kosten. Die Düseneinheiten 223a und 223b bei dieser Modifikation weisen auch einen Neigungswinkel von 30 Grad auf, ähnlich zu der Modifikation in 11A. Obwohl das Paar von Düseneinheiten 223a und 223b einander zugewandt ist, haftet demnach kein fester Polyurethan-Schaum von einer der Düseneinheiten 223a und 223b an der anderen.
11 C zeigt eine beispielhafte Strahldüse 233, die eine Düseneinheit umfasst. Eine Düseneinheit 233 ist an einer Seite der Strahlplattform 202 angebracht. Die Verwendung von weniger Düseneinheiten verringert die Kosten und vergrößert den Sprühbereich, was eine Säuberung einer Düse ermöglicht, die einen größeren Düsendurchmesser aufweist. Die Düseneinheit 233 kann einen Neigungswinkel von 0 bis 90 Grad aufweisen.
Modifikation 2
Bei der obigen Ausführungsform weist die Strahldüse 203 in der Gasstrahlvorrichtung 200 einen Neigungswinkel zwischen 0 und 90 Grad auf. Wenn der Neigungswinkel jedoch 0 Grad beträgt und Düseneinheiten einander zugewandt sind, kann fester Polyurethan-Schaum, der von einer der Düseneinheiten gelöst wird, an der anderen Düseneinheit haften. Demnach sind Düseneinheiten mit einem Neigungswinkel von 0 Grad so anzuordnen, um ein Anhaften von festem Polyurethan-Schaum, der von einer Düseneinheit gelöst wird, an einer anderen Düseneinheit zu verhindern.
Die 12A und 12B zeigen eine Anordnung von Düseneinheiten bei Modifikationen mit Düseneinheiten, die einen Neigungswinkel von 0 Grad aufweisen. Die 12A und 12B zeigen jeweils eine Draufsicht der Gasstrahlvorrichtung 200 in dem oberen Teil und eine Querschnittsansicht in dem unteren Teil entlang den Linien D-D' oder E-E' in der Draufsicht. In jeder Figur gibt ein Pfeil nach oben eine Richtung an, in die sich der Mischkopf 10 nach oben bewegt.
Die in 12A gezeigten Düseneinheiten umfassen drei Düseneinheiten 243a, 243b und 243c. Die Düseneinheiten 243a, 243b und 243c sind von oben gesehen in Abständen von 120 Grad angeordnet. Die Auslässe der Düseneinheiten sind einander nicht zugewandt und demnach haftet kein fester Polyurethan-Schaum, der von einer Düseneinheit gelöst wird, an einer anderen Düseneinheit.
Die in 12B gezeigte Düseneinheit umfasst eine Düseneinheit 253. Mit einer einzigen Düseneinheit 253 fällt fester Polyurethan-Schaum, der von der Düseneinheit 253 gelöst wird, leicht in die Aufnahme 204, ohne erneut an der Düseneinheit 253 zu haften.
Die in den 12A und 12B gezeigten Düseneinheiten weisen einen Neigungswinkel von 0 Grad auf und stoßen Gas zu der Düse 13 in dem Mischkopf 10 in einem Winkel von 90 Grad bezüglich der Richtung aus, in die sich die Düse 13 erstreckt. Die Düse 13 wird mit Gas in einem Winkel von 90 Grad besprüht und die Kraft des Sprühens ist demnach größer als mit Gas in einem Neigungswinkel von 30 Grad, wodurch der feste Polyurethan-Schaum, der an der Düse 13 haftet, zuverlässig entfernt wird.
Wärmedämmungsherstellungsvorrichtung
Im Folgenden wird eine Wärmedämmungsherstellungsvorrichtung, die die oben beschriebene Düsensäuberungsvorrichtung 1 umfasst, mit Bezug auf die 1 und 13 beschrieben.
Eine Wärmedämmungsherstellungsvorrichtung 700 umfasst den Mischkopf 10, die Form 500, die Erweichungsvorrichtung 100, die Gasstrahlvorrichtung 200, die Abwischvorrichtung 300 und die Bewegungsvorrichtung 400. Die Erweichungsvorrichtung 100, die Gasstrahlvorrichtung 200, die Abwischvorrichtung 300 und die Bewegungsvorrichtung 400 sind in der Düsensäuberungsvorrichtung 1 umfasst. Es wird nicht jede Komponente der Düsensäuberungsvorrichtung 1 im Detail beschrieben.
Wie in 13 gezeigt, mischt der Mischkopf 10 zwei Flüssigkeiten und stößt die Mischung durch die Düse 13 aus. Der Mischkopf 10 umfasst einen Körper 11, eine Mischvorrichtung 12, die in dem Körper 11 gebildet ist und dazu verwendet wird, zwei Flüssigkeiten zu mischen, und die Düse 13, die die Flüssigkeiten ausstößt, die in der Mischvorrichtung 12 gemischt wurden. Der Mischkopf 10 ist über ein Rohr mit einem ersten Behälter 14 verbunden, der eine erste Flüssigkeit lagert, wobei eine erste Dosierpumpe 15 zwischen dem ersten Behälter 14 und dem Mischkopf 10 angeordnet ist. Der Mischkopf 10 ist auch über ein Rohr mit einem zweiten Behälter 16 verbunden, der eine zweite Flüssigkeit lagert, wobei eine zweite Dosierpumpe 17 zwischen dem Mischkopf 10 und dem zweiten Behälter 16 angeordnet ist.
Der erste Behälter 14 lagert die erste Flüssigkeit, die eine Polyol-Komponente als eine Hauptkomponente enthält, und der zweite Behälter 16 lagert die zweite Flüssigkeit, die eine Isocyanat-Komponente als eine Hauptkomponente enthält. Die erste Flüssigkeit und die zweite Flüssigkeit enthalten Hilfsstoffe, wie beispielsweise ein Schäumungsmittel, einen Katalysator, einen Schaumstabilisator und ein Flammschutzmittel.
Die erste Dosierpumpe 15 dosiert und sendet die erste Flüssigkeit, die in dem ersten Behälter 14 gelagert ist, an den Mischkopf 10, und die zweite Dosierpumpe 17 dosiert und sendet die zweite Flüssigkeit, die in dem zweiten Behälter 16 gelagert ist, an den Mischkopf 10. Die erste Dosierpumpe 15 und die zweite Dosierpumpe 17 sind Verdrängerpumpen, wie beispielsweise Membranpumpen oder Kolbenpumpen.
Die Mischvorrichtung 12 ist eine Kammer, die in dem Körper 11 gebildet ist. In der Mischvorrichtung 12 werden die erste Flüssigkeit, die eine Polyol-Komponente als eine Hauptkomponente enthält und von der ersten Dosierpumpe 15 gesendet wird, und die zweite Flüssigkeit, die eine Isocyanat-Komponente als eine Hauptkomponente enthält und von der zweiten Dosierpumpe 17 gesendet wird, unter hohem Druck gemischt.
Die Düse 13 stößt den festen Polyurethan-Schaum aus, der durch Mischen der ersten Flüssigkeit mit der zweiten Flüssigkeit in der Mischvorrichtung 12 erzeugt wird.
Die Form 500 ist hauptsächlich aus einem Metallmaterial hergestellt und wird zum Formen von festem Polyurethan-Schaum zu einer Wärmedämmung und zum Herstellen eines geformten Produkts durch Spritzgießen verwendet. Wie in den 2 und 3 gezeigt, umfasst die Form 500 einen Körper 501 und eine Aussparung 502, die eine innere Form aufweist, die die äußere Form des geformten Produkts definiert. Die Form 500 weist eine Öffnung 503, in die der feste Polyurethan-Schaum eingespritzt wird, in der oberen Fläche auf.
Die Bewegungsvorrichtung 400 bewegt den Mischkopf 10 zwischen der Form 500 und der Düsensäuberungsvorrichtung 1, um die Herstellung einer Wärmedämmung und der Säuberung der Düse 13 abzuwechseln.
Wärmedämmungsherstellungsverfahren Ein Wärmedämmungsherstellungsverfahren, das von der Wärmedämmungsherstellungsvorrichtung 700 umgesetzt wird, umfasst einen Urethan-Schaum-Erzeugungsschritt, einen Formeinspritzschritt, einen Erweichungsschritt, einen Gasstrahlschritt und einen Abwischschritt. Der Erweichungsschritt, der Gasstrahlschritt und der Abwischschritt sind in dem Säuberungsverfahren umfasst und nicht im Detail beschrieben.
14 ist ein Flussdiagramm des Ablaufs des Wärmedämmungsherstellungsverfahrens. Der Betrieb in jedem Schritt wird durch die Steuerung 600 gesteuert. Wie in 1 gezeigt, veranlasst die Steuerung 600 die Bewegungsvorrichtung 400 dazu, den Mischkopf 10 von der Warteposition (1) zu der Formeinspritzposition (2) über der Form 500 zu bewegen. Die Bewegungsvorrichtung 400 senkt und stoppt dann den Mischkopf 10 an der Öffnung 503 in der Form 500 und der Urethan-Schaum-Erzeugungsschritt startet (Schritt S201).
Die in dem ersten Behälter 14 gelagerte erste Flüssigkeit wird aus dem ersten Behälter 14 gesaugt, wenn die erste Dosierpumpe 15 angetrieben wird. Die erste Dosierpumpe 15 dosiert und sendet eine vorgesehene Menge der ersten Flüssigkeit an den Mischkopf 10. In ähnlicher Weise wird die in dem zweiten Behälter 16 gelagerte zweite Flüssigkeit aus dem zweiten Behälter 16 gesaugt, wenn die zweite Dosierpumpe 17 angetrieben wird. Die zweite Dosierpumpe 17 dosiert und sendet eine vorgesehene Menge der zweiten Flüssigkeit an den Mischkopf 10.
Die erste Flüssigkeit und die zweite Flüssigkeit, die an den Mischkopf 10 gesendet werden, treffen und vermischen sich in der Mischvorrichtung 12 unter hohem Druck. Die Polyol-Komponente in der ersten Flüssigkeit und die Isocyanat-Komponente in der zweiten Flüssigkeit, die in der Mischvorrichtung 12 gemischt werden, verursachen eine chemische Reaktion, durch die die Komponenten schäumen und verharzen, um festen Polyurethan-Schaum zu erzeugen.
Der erzeugte feste Polyurethan-Schaum wird durch die Spitze der Düse 13 ausgestoßen und der Formeinspritzschritt startet (Schritt S202). Der ausgestoßene feste Polyurethan-Schaum wird durch die Spitze der Düse 13 in die Form 500 durch die Öffnung 503 in der Form 500 eingespritzt. Die von der Mischvorrichtung 12 zurückgeführte erste Flüssigkeit und zweite Flüssigkeit treten erneut in den ersten Behälter 14 bzw. den zweiten Behälter 16 ein.
Während des Einspritzens des festen Polyurethan-Schaums in die Form 500 dreht sich die in 2 gezeigte Armeinheit 402. Das Drehen der Armeinheit 402 bewegt den Mischkopf 10, der an dem äußeren Ende des fünften Armes 402e befestigt ist, nach oben und nach unten, nach rechts und nach links, und vor und zurück. Der Mischkopf 10, der sich nach oben und nach unten, nach rechts und nach links und vor und zurück bewegt, bewirkt, dass der feste Polyurethan-Schaum, der durch die Düse 13 in die Öffnung 503 in der Form 500 ausgestoßen wird, in jede Ecke der Form 500 eingespritzt wird. Die Position der Düse 13 zum Einspritzen wird in der Längsrichtung der Form 500 durch Drehen der Armeinheit 402 geändert. Die Position der Düse 13 zum Einspritzen wird durch Vorwärts-Rückwärts-Bewegungen der Armeinheit 402 in der Querrichtung der Form 500 geändert. Der in die Form 500 eingespritzte feste Polyurethan-Schaum wird für eine vorbestimmte Zeitspanne gekühlt und aus der Form entfernt, um ein geformtes Produkt herzustellen.
Die Steuerung 600 veranlasst dann die Bewegungsvorrichtung 400 dazu, den Mischkopf von der Form 500 zu der in 1 gezeigten Erweichungsposition (3) anzuheben und zu bewegen, bei der die Erweichungsvorrichtung angeordnet ist. Wenn der Mischkopf 10 gestoppt ist, startet der Erweichungsschritt (Schritt S203). Die Düse 13 in dem Mischkopf 10 wird in das Lösungsmittel 101 eingetaucht, um den festen Polyurethan-Schaum zu erweichen, der an der Düse 13 haftet.
Die Steuerung 600 veranlasst dann die Bewegungsvorrichtung 400 dazu, den Mischkopf 10 zu der in 1 gezeigten Gasstrahlposition (4) zu bewegen, bei der die Gasstrahlvorrichtung 200 angeordnet ist, und der Gasstrahlschritt startet (Schritt S204). Gas wird zu der Düse 13 ausgestoßen, um den festen Polyurethan-Schaum abzublasen, der an der Spitze der Düse 13 haftet.
Die Steuerung 600 veranlasst dann die Bewegungsvorrichtung 400 dazu, den Mischkopf 10 zu der in 1 gezeigten Abwischposition (5) zu bewegen, und der Abwischschritt startet (Schritt S205). Die Spitze der Düse 13 wird die Abwischfläche des Abwischtisches 301 berührend angeordnet, um ein Abwischen des Lösungsmittels 101 an der Spitze der Düse 13 zu ermöglichen, und dann endet der Abwischschritt.
Nach dem Abwischen kehrt der Mischkopf 10 zu der Warteposition (1) zurück, um das Säubern zu beenden. Die Steuerung 600 bestimmt, ob ein nächstes Produkt zu formen ist (Schritt S206). Um ein nächstes Produkt aus Polyurethan-Schaum zu formen (Ja in Schritt S206), kehrt die Steuerung 600 zu Schritt S201 zurück, veranlasst die Bewegungsvorrichtung 400 dazu, den Mischkopf 10 zu der Form 500 zu bewegen, startet den Urethan-Schaum-Erzeugungsschritt und führt dann den Säuberungsschritt durch. Dieser Ablauf wird solange wiederholt, bis kein Produkt mehr zu formen ist.
Wenn kein Produkt nachfolgend zu formen ist (Nein in Schritt S206), beendet die Steuerung 600 den Ablauf und wartet auf eine nächste Anweisung von dem Nutzer an der Warteposition.
Die Düsensäuberungsvorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform umfasst die Erweichungsvorrichtung 100 und die Gasstrahlvorrichtung 200, die ein Erweichen des festen Polyurethan-Schaums, der an der Düse 13 haftet, und dann ein Entfernen durch Gas ermöglichen, und demnach wird der feste Polyurethan-Schaum zuverlässig entfernt.
Die Erweichungsvorrichtung 100 bei der vorliegenden Ausführungsform taucht die Spitze der Düse 13 in das Lösungsmittel 101 ein, wodurch ein Erweichen des festen Polyurethan-Schaums, der sowohl an der Innenseite, als auch an der Außenseite der Düse 13 haftet, ermöglicht wird. Dieses Erweichen ermöglicht ein einfaches Entfernen des Polyurethan-Schaums, der sowohl an der Innenseite, als auch an der Außenseite der Düse 13 haftet, in dem Gasstrahlschritt, der der nachfolgende Schritt ist.
Die Spitze der Strahldüse 203 in der Gasstrahlvorrichtung 200 bei der vorliegenden Ausführungsform ist in der ersten Position über der Spitze der Düse 13 platziert und demnach haftet kein fester Polyurethan-Schaum, der von der Düse 13 gelöst wird, an der Strahldüse 203. Ohne das Haften von festem Polyurethan-Schaum an der Strahldüse 203 ist keine zusätzliche Säuberungsvorrichtung für die Strahldüse 203 zu verwenden.
Bei der vorliegenden Ausführungsform wischt die Abwischvorrichtung 300 das Lösungsmittel 101 an der Spitze der Düse 13 ab, wodurch verhindert wird, dass das Lösungsmittel 101 in den nächsten festen Polyurethan-Schaum gemischt ist, der durch die Düse 13 ausgestoßen wird. Dadurch wird die Qualität des aus dem festen Polyurethan-Schaum geformten Produkts beibehalten.
Die Düsensäuberungsvorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist effektiv bei der Säuberung der Düse, die hochviskosen festen Polyurethan-Schaum ausstößt.
Die Wärmedämmungsherstellungsvorrichtung 700 gemäß der vorliegenden Ausführungsform umfasst die Düsensäuberungsvorrichtung 1, wodurch ermöglicht wird, dass kontinuierlich Wärmedämmungen durch Abwechseln des Ausstoßes von Urethan-Schaum durch die Düse 13 und des Säuberns der Düse 13 hergestellt werden.
Bei der vorliegenden Ausführungsform umfasst die Düsensäuberungsvorrichtung 1 die Erweichungsvorrichtung 100, die Gasstrahlvorrichtung 200 und die Abwischvorrichtung 300. Die Abwischvorrichtung 300 muss nicht umfasst sein, wenn die Gasstrahlvorrichtung 200 das Lösungsmittel 101 abblasen kann.
Bei der vorliegenden Ausführungsform wird der Mischkopf 10 zu der Erweichungsvorrichtung 100, der Gasstrahlvorrichtung 200 und der Abwischvorrichtung 300 in dieser Reihenfolge bewegt. Die Reihenfolge kann jedoch während des Ablaufs umgekehrt werden. Wenn die Erweichungsvorrichtung 100 den festen Polyurethan-Schaum unzureichend erweicht hat, kann der feste Polyurethan-Schaum beispielsweise erneut in das Lösungsmittel 101 eingetaucht werden, nachdem dieser teilweise durch die Gasstrahlvorrichtung 200 entfernt wurde.
Bei der vorliegenden Ausführungsform wird der feste Polyurethan-Schaum, der an der Düse 13 haftet, durch Eintauchen in Lösungsmittel erweicht. Der feste Polyurethan-Schaum kann jedoch erweicht werden, indem Lösungsmittel aus der Nähe der Düse 13 über eine vorbestimmte Zeitspanne gesprüht wird.
Bei der vorliegenden Ausführungsform weist die Strahlplattform 202 die Form eines röhrenförmigen quadratischen Prismas auf. Die Strahlplattform 202 ist jedoch nicht auf diese Form eingeschränkt. Die Strahlplattform 202 kann jedwede Form aufweisen, die das Einfügen des Mischkopfs 10 und die Installation von einer oder mehreren Strahldüsen ermöglicht.
Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die Dauer des Eintauchens in das Lösungsmittel 101 kurz, um ein Lösen des festen Polyurethan-Schaums von der Düse 13 zu verhindern. Wenn die Dauer des Eintauchens auf eine lange Zeit eingestellt wird, oder das Erweichen früher endet als erwartet, kann eine Überwachungskamera installiert werden, um festen Polyurethan-Schaum zu erfassen, der auf der flüssigen Oberfläche des Lösungsmittels 101 schwimmt. Wenn die Überwachungskamera festen Polyurethan-Schaum erfasst, der auf der flüssigen Oberfläche des Lösungsmittels 101 schwimmt, kann eine zusätzlich installierte Vorrichtung den festen Polyurethan-Schaum automatisch entfernen.
Bei der vorliegenden Ausführungsform sind die Wärmedämmungsherstellungsvorrichtung und das Wärmedämmungsherstellungsverfahren beschrieben. Die Herstellungsvorrichtung und das Herstellungsverfahren sind jedoch nicht auf die Herstellung von Wärmedämmungen beschränkt, sondern können zur Herstellung jedweder Produkte verwendet werden, die unter Verwendung der Form 500 geformt werden.
Bei der vorliegenden Ausführungsform wird ein scheibenförmiger Abwischtisch 301 verwendet. Der Abwischtisch 301 ist jedoch nicht auf die Form einer Scheibe beschränkt. Wenn ein Tuch an der äußeren Oberfläche eines zylindrischen Abwischtisches angebracht ist, kann sich der zylindrische Abwischtisch beispielsweise um die Zentralachse drehen.
Bei der vorliegenden Ausführungsform entfernt die Düsensäuberungsvorrichtung 1 festen Polyurethan-Schaum von der Düse 13. Die Vorrichtung kann jedoch dazu verwendet werden, andere haftende Materie zu entfernen, wie beispielsweise weichen Polyurethan-Schaum oder halbfesten Polyurethan-Schaum.
Bei der vorliegenden Ausführungsform bewegt sich die Düse 13 nach oben, wobei die Strahldüse 203 an der Strahlplattform 202 befestigt ist. Die Strahldüse 203 und die Düse 13 können sich jedoch relativ zueinander bewegen und die Strahldüse 203 kann sich vertikal bewegen. Obwohl die Gasstrahlvorrichtung 200 den Mischkopf 10 mit nach unten zeigender Spitze der Düse 13 verwendet, kann die Armeinheit 402 die Düsenspitze in jedwede Richtung ausrichten.
Das Vorstehende beschreibt manche beispielhaften Ausführungsformen für erläuternde Zwecke. Obwohl die vorangegangene Diskussion bestimmte Ausführungsformen vorgestellt hat, wird der Fachmann erkennen, dass Änderungen in Form und Detail angestellt werden können, ohne von dem breiteren Gedanken und dem Umfang der Erfindung abzuweichen. Dementsprechend sind die Beschreibung und die Zeichnungen in einem illustrativen statt einem einschränkenden Sinne zu verstehen. Diese detaillierte Beschreibung ist dementsprechend nicht in beschränkendem Sinne zu verstehen und der Umfang der Erfindung wird ausschließlich durch die beigefügten Ansprüche definiert, zusammen mit der gesamten Breite von Äquivalenten, die in diesen Ansprüchen umfasst sind.
Diese Anmeldung beansprucht die Wirkung der japanischen Patentanmeldung Nr. 2020-195183 , die am 25. November 2020 angemeldet wurde, wobei deren gesamte Offenbarung hierin durch Querverweis einbezogen wird.
Gewerbliche Anwendbarkeit
Die vorliegende Offenbarung ist auf eine Düsensäuberungsvorrichtung zum Säubern einer Düse anwendbar, die Polyurethan-Schaum ausstößt.
Bezugszeichenliste

1: Düsensäuberungsvorrichtung
10: Mischkopf
11: Körper
12: Mischvorrichtung
13: Düse
13a: fester Polyurethan-Schaum
14: erster Behälter
15: erste Dosierpumpe
16: zweiter Behälter
17: zweite Dosierpumpe
100: Erweichungsvorrichtung
101: Lösungsmittel
102: Lösungsmittelreservoir
103: Lösungsmittelplattform
104: Lösungsmittelrückführung
104a: schräge Platte
105, 106: Pfeil
200: Gasstrahlvorrichtung
201: Basis
202: Strahlplattform
203: Strahldüse
204: Aufnahme
205: Auslass
203a, 203b, 203c: Düseneinheit
213a, 213b, 213c, 213d: Düseneinheit
223a, 223b: Düseneinheit
233: Düseneinheit
243a, 243b, 243c: Düseneinheit
253: Düseneinheit
300: Abwischvorrichtung
301: Abwischtisch
302: Drehwelle
303, 304, 305: Pfeil
400: Bewegungsvorrichtung
401: Basis
402: Armeinheit
402a: erster Arm
402b: zweiter Arm
402c: dritter Arm
402d: vierter Arm
402e: fünfter Arm
403: Verbinder
404, 405, 406: Pfeil
500: Form
501: Körper
502: Aussparung
503: Öffnung
600: Steuerung
601: CPU
602: RAM
603: ROM
604: Betriebsvorrichtung
605: Anzeige
700: Wärmedämmungsherstellungsvorrichtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2007001115 [0005]
JP 2020195183 [0095]

Claims

Düsensäuberungsvorrichtung zum Säubern einer Düse, die Polyurethan-Schaum ausstößt, wobei die Düsensäuberungsvorrichtung umfasst: eine Erweichungsvorrichtung, um Polyurethan-Schaum, der an der Düse haftet, in einem Lösungsmittel zu erweichen; eine Gasstrahlvorrichtung, die eine Strahldüse zum Ausstoßen von Gas umfasst, wobei die Gasstrahlvorrichtung dazu konfiguriert ist, Gas durch die Strahldüse auszustoßen, um den erweichten Polyurethan-Schaum zu entfernen; und eine Bewegungsvorrichtung, um die Düse zwischen der Erweichungsvorrichtung und der Gasstrahlvorrichtung zu bewegen.
Düsensäuberungsvorrichtung nach Anspruch 1, ferner umfassend: eine Abwischvorrichtung, um eine Spitze der Düse abzuwischen, von der der Polyurethan-Schaum entfernt ist.
Düsensäuberungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Erweichungsvorrichtung die Düse in das Lösungsmittel eintaucht, um den Polyurethan-Schaum zu erweichen.
Düsensäuberungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei eine Spitze der Düse an einer ersten Position platziert ist, die niedriger ist als eine Spitze der in der Gasstrahlvorrichtung umfassten Strahldüse, und die Strahldüse Gas hin zu der Spitze der an der ersten Position platzierten Düse sprüht.
Düsensäuberungsvorrichtung nach Anspruch 4, wobei sich die Düse und die Strahldüse relativ zueinander bewegen bis die Spitze der Düse von der ersten Position zu einer zweiten Position bewegt wird, die höher ist als die erste Position und niedriger ist als die Spitze der Strahldüse, und die Gasstrahlvorrichtung während der relativen Bewegung der Düse und der Strahldüse Gas zur Düse ausstößt.
Düsensäuberungsvorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Erweichungsvorrichtung, die Gasstrahlvorrichtung und die Abwischvorrichtung von oben gesehen in folgender Reihenfolge angeordnet sind: die Erweichungsvorrichtung, die Gasstrahlvorrichtung, und die Abwischvorrichtung.
Düsensäuberungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Erweichungsvorrichtung und die Gasstrahlvorrichtung durch eine schräge Platte miteinander verbunden sind.
Düsensäuberungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die in der Gasstrahlvorrichtung umfasste Strahldüse von oben gesehen eine Horn-Form aufweist, die eine Breite aufweist, die sich hin zu einem Auslass an einer Spitze allmählich verbreitert, und der Auslass eine flache Form aufweist.
Düsensäuberungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Gasstrahlvorrichtung eine Vielzahl von Strahldüsen umfasst und die Vielzahl von Strahldüsen in einer identischen Höhe angeordnet sind und einen Bereich umgeben, in dem die mit Gas zu besprühende Düse platziert wird.
Düsensäuberungsvorrichtung nach Anspruch 9, wobei die Vielzahl von Strahldüsen so angeordnet ist, dass deren Auslässe nach unten geneigt sind.
Düsensäuberungsvorrichtung nach Anspruch 9, wobei die Vielzahl von Strahldüsen vier Strahldüsen sind, die von oben gesehen in Abständen von 90 Grad angeordnet sind.
Düsensäuberungsvorrichtung nach Anspruch 9, wobei die Vielzahl von Strahldüsen drei Strahldüsen sind, die von oben gesehen in Abständen von 120 Grad angeordnet sind.
Düsensäuberungsvorrichtung nach Anspruch 9, wobei die Vielzahl von Strahldüsen zwei Strahldüsen sind, die von oben gesehen in Abständen von 180 Grad angeordnet sind.
Düsensäuberungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Strahldüse eine einzelne Strahldüse ist, die so angeordnet ist, dass ihr Auslass nach unten geneigt ist.
Düsensäuberungsvorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Abwischvorrichtung einen Abwischtisch, der die Düse zum Abwischen der Spitze der Düse berühren soll, und eine Drehwelle zum Drehen des Abwischtischs umfasst, die parallel zu der Düse ist.
Düsensäuberungsvorrichtung nach Anspruch 15, wobei sich die Drehwelle des Abwischtischs unidirektional dreht.
Wärmedämmungsherstellungsvorrichtung, umfassend: einen Mischkopf, um Polyurethan-Schaum zu erzeugen, wobei der Mischkopf eine Düse umfasst, um den erzeugten Polyurethan-Schaum hin zu einer Form auszustoßen; und die Düsensäuberungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, um die in dem Mischkopf umfasste Düse zu säubern.
Düsensäuberungsverfahren zum Säubern einer Düse, die Polyurethan-Schaum ausstößt, wobei das Düsensäuberungsverfahren umfasst: Erweichen von Polyurethan-Schaum, der an der Düse haftet, in einem Lösungsmittel; und Ausstoßen von Gas hin zu dem erweichten Polyurethan-Schaum, um den Polyurethan-Schaum zu entfernen.
Düsensäuberungsverfahren nach Anspruch 18, ferner umfassend: Abwischen einer Spitze der Düse, von der der Polyurethan-Schaum entfernt ist.
Düsensäuberungsverfahren nach Anspruch 18, wobei das Erweichen, das Ausstoßen des Gases und das Abwischen in folgender Reihenfolge durchgeführt werden: das Erweichen, das Ausstoßen des Gases, und das Abwischen.
Wärmedämmungsherstellungsverfahren, umfassend: Einspritzen von Polyurethan-Schaum durch eine Düse in eine Form; und das Düsensäuberungsverfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 20 zum Säubern der Düse nachdem der Polyurethan-Schaum in die Form eingespritzt wurde.