DE1579029A1

DE1579029A1 - Method and device for airless spraying of solvent-free multi-component resins

Info

Publication number: DE1579029A1
Application number: DE19621579029
Authority: DE
Inventors: Gugel Dipl-Chem Dr Walter
Original assignee: Schering AG
Current assignee: Bayer Pharma AG
Priority date: 1962-06-30
Filing date: 1962-06-30
Publication date: 1970-01-29

Description

Verfahren und Vorrichtung zum luftlosen Verspritzen von lösungsmittelfreien Mehrkomponentenharzen.Method and device for the airless spraying of solvent-free Multi-component resins.

Es ist bekannt, lösungemittelhaltige Harze ohne Sprühluft zu verspritzen, wobei der zum Versprühen erforderliche ueberdruck durch Aufheizen des Spritzgutes erzeugt wird. Die Höhe der Heiztemperatur liegt hierbei oberhalb des jeweiligen Siedepunktes des angewandten Lösungsmittels. Die Mitverwendung von Lösungsmitteln bedingt aber eine Reihe von Nachteilen. Außerdem ist dieses Verfahren nur für einkomponentigb Systeme geeignet.It is known to spray solvent-based resins without spray air, whereby the overpressure required for spraying is achieved by heating up the material to be sprayed is produced. The level of the heating temperature is above the respective Boiling point of the solvent used. The use of solvents but causes a number of disadvantages. In addition, this process is only for one-component Systems.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe war es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum luftlosen Verspritzen von lösungsmittelfreien, insbesondere auch hochviskosen Mehrkomponentenharzen zu schaffen.The object on which the invention is based was to provide a method and a device for the airless spraying of solvent-free, in particular also to create highly viscous multi-component resins.

Die Aufgabe wurde gelöst durch ein Verfahren, das dadurch gekennzeichnet ist, daß jede Harzkomponente durch eine Eochdruckzahnradpumpe mit Motorantrieb angesaugt, gefördert, dosiert und auf den Betriebdruck gebracht wird und daß dann die Komponenten mittels einer Hochdruckmischkammer für Mehrkomponentenharze, die an der Austrittsöffnung eine Düse besitzt, vermischt und verspritzt werden.The object was achieved by a method, which is characterized by is that each resin component is sucked in by a high pressure gear pump with motor drive, is conveyed, metered and brought to the operating pressure and that then the components by means of a high-pressure mixing chamber for multi-component resins, which is located at the outlet opening has a nozzle, can be mixed and sprayed.

Das Hauptanwendungsgebiet der vorliegenden Erfindung ist das luftlose Verspritzen von Zweikomponentenharzen, wie z,B. Epoxyharz-oder Polyesterharz-Kombinationen. Um die beiden Komponenten in einem breiten Nischungsverhältnis kombinieren zu können, ist es zweckmäßig, Jede Pörderpumpe mit einem stufenlos regelbaren Getriebeantrieb auszurüsten. Die beiden Getriebe können auch durch ein Gestänge gekoppelt werden, so daß eine Variation der Gesamtfördermenge unter Konstanthaltung des einmal eingestellten Nischungsverhältnisses möglich ist.The main field of application of the present invention is airless Injection of two-component resins, such as. Epoxy resin or Polyester resin combinations. In order to be able to combine the two components in a wide mix ratio, it is advisable to equip each pump with an infinitely variable gear drive equip. The two gears can also be coupled by a linkage, so that a variation of the total delivery rate while keeping the one set constant Niche ratio is possible.

Eine besondere Ausführungform zum luftlosen Verspritzen von lösungsmittelfreien Zweikomponentenharzen, die im Verhältnis 2:1 angewendet werden, ist dadurch gekennzeichnet, daß für die zwei Harze drei Hochdruckzahnradpumpen gleichen Fördervolumens und gleicher Antriebsgeschwindigkeit verwendet werden, wobei zwei Pumpen mit der Harzkomponente beschickt werden, von der zwei Teile eingesetzt werden und eine Pumpe mit der Harzkomponente beschickt wird, von der ein Teil eingesetzt wird. Eine weitere Ausbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß Glasssohnitzel in den Sprühstrahlen fallen gelassen werden, die von demselben auf die Auftragefläche mitgenommen werden.A special design for airless spraying of solvent-free Two-component resins, which are used in a ratio of 2: 1, are characterized by that for the two resins three high-pressure gear pumps of the same delivery volume and the same Drive speed can be used, with two pumps with the resin component are charged, of which two parts are used and a pump with the resin component is charged, a part of which is used. Another embodiment of the invention The method consists in dropping the glass pinion in the spray jets which are carried along by the same onto the application area.

Dieses Verfahren hat gegenttber dem bekannten Versprühen von Harz und Glasfasern durch Luft den Vorteil, daß keine ungleiche Verwirbelung der Glasfasern auftritt.This method has contrasted with the known spraying of resin and glass fibers through air have the advantage that there is no uneven swirling of the glass fibers occurs.

Als.Hochdruckzahnra'dpumpe kommen solche in Frage, mit denen man Drücke von 50 bis 400 Atmosphären erzeugen und längere Zeit halten kann.As a high-pressure tooth pump, those with which pressures can be used come into question can generate from 50 to 400 atmospheres and hold for a long time.

Als Hochdruckmischkammer können an sich bekannte Vorrichtungen Verwendung finden. Besonders geeignet ist eine Hochdruckmischkammer, in der ein Mischorgan umläuft, das von außen durch eine in die Mischkammer eingeführte Welle angetrieben wird, wobei der Mischkammer außerhalb der Welleneinführung eine Vorkammer sorgeschltet ist, durch welche eine der zu mischenden Komponenten auf dem Wege in die Mischkammer hindurchgeleitet wird. In der Verbindung von Vorkammer und Mischkammer kann eine Drossel bzw. ein RUcksehlagventil angeordnet sein, wodurch für einen höheren Druck in der Vorkammer gesorgt wird. Durch diese Ausbildung der Hochdruckkammer wird verhindert, daß Teile des gemischten Mehrkomponentenharzes in die Welleneinführung eindringt, was zu ernsten Betriebsstbrungen fiihren könnte.Devices known per se can be used as the high-pressure mixing chamber Find. A high-pressure mixing chamber in which a mixing element is used is particularly suitable rotates, which is driven from the outside by a shaft introduced into the mixing chamber the mixing chamber is provided with an antechamber outside the shaft inlet is, through which one of the components to be mixed on the way is passed into the mixing chamber. In the connection of antechamber and mixing chamber a throttle or a backflow valve can be arranged, whereby for a higher Pressure in the antechamber is taken care of. This design of the high pressure chamber parts of the mixed multicomponent resin are prevented from getting into the shaft lead-in penetrates, which could lead to serious operational malfunctions.

Als Düsen kommen z.B. handelsübliche Fächer-, Kreisel- oder Rundstrahldüsen in Frage.Commercially available fan, centrifugal or round jet nozzles are used as nozzles in question.

Da die Zahnradpumpen erst von einer bestimmten Viskosität ab fördern, kann es erforderlich sein, Harze von sehr hoher Viskosität durch Erwärmen auf förderbare Viskosität zu bringen, wa durch Aufheizen der Vorratsbehälter erfolgen kann. Dies ist besonders dann zur berücksichtigen, wenn die Harze noch Füllstoffe enthalten.Since the gear pumps only deliver from a certain viscosity, It may be necessary to apply very high viscosity resins by heating them to be pumpable Bring viscosity, which can be done by heating the storage container. this must be taken into account especially if the resins still contain fillers.

Als Zweikompo'nentenharze, die im Verhältnis 2 : 1 eingesetzt werden, kommen z.B. Systeme aus Epoxyharzen und Polyaminoamiden in Frage.As two-component resins, which are used in a ratio of 2: 1, For example, systems made from epoxy resins and polyaminoamides come into consideration.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum luftlosen Verspritzen von lösungsmittelfreien Mehrkomponentenharzen besteht aus einer der Zahl der Komponenten entsprechenden Zahl von Hochdruckzahnradpumpen mit Motorantrieb als J?örder- und Dosierorgane, die Zuleitungen zu Vorratsbehältern für die Harzkomponenten besitzen und die gegebenenfalls über Druckausgleichtöpfe durch Hochdruckschläuche mit einer Hochdruckmischkammer für Nehrkomponentenharze verbunden sind, die an der Austrittsöffnung eine Düse besitzt.The device according to the invention for the airless spraying of solvent-free Multicomponent resin consists of a resin corresponding to the number of components Number of high-pressure gear pumps with motor drive as feed and metering devices, have the feed lines to storage containers for the resin components and, if applicable Via pressure equalization pots through high pressure hoses with a high pressure mixing chamber for secondary component resins are connected, which has a nozzle at the outlet opening.

Eine Ausbildungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung zum luftlosen Verspritzen von lösungsmittelfreien Zweikomponentenharzen, die im Verhältnis 2 : 1 angewendet werden, besteht aus drei Hochdruckzahnradpumpen gleichen Fördervolumens und gleicher Åntriebsgeschwindigkeit, die durch einen regelbaren Getriebemotor angetrieben werden und die eine Zuleitung zu zwei Vorratsbehältern für die beiden Harzkomponenten besitzen und die weiter, gegebenenfalls über Druckausgleichstöpfe, durch Hochdruckschläuche mit einer Hochdruckmischkammer für Zweikomponentenharze verbunden sind, von dem zwei Teile eingesetzt werden und eine Pumpe mit dem Vorratsbehälter des Harzes verbunden ist, von dem ein Teil eingesetzt wird.An embodiment of the device according to the invention for airless Spraying of solvent-free two-component resins in a ratio of 2: 1, consists of three high-pressure gear pumps of the same delivery volume and the same drive speed driven by an adjustable gear motor and one feed line to two storage containers for the two resin components and which further, possibly via pressure equalization pots, through high-pressure hoses connected to a high pressure mixing chamber for two-component resins, of which two parts are used and a pump is connected to the resin reservoir part of which is inserted.

Die an sich nicht naheliegende Ancrdnung, ein Zweikomponentensystem, bei dem die Harze im Verhältnis 2 : 1 eingesetzt werden, mit drei Zairnradpumpen zu fördern, hat folgende Vorteile 1. Es können Pumpen mit gleicher Kennlinie zur Anwendung kommen, d.h. die Fördermenge aller Pumpen bleibt auch bei verschiedener Drehzahl identisch, und das Mischungsverhältnis wird nicht beeinflusst.The in itself not obvious idea, a two-component system, in which the resins are used in a ratio of 2: 1, with three Zairn wheel pumps to promote has the following advantages 1. Pumps with the same characteristic can be used for Application, i.e. the delivery rate of all pumps remains even with different ones The speed is identical and the mixing ratio is not affected.

2. Sie Pumpen körben Sternförmig um eine Antriebswelle gelagert werden, was eine fertigungstecl-mische Vereinfachung bedeutet.2. They pump baskets are stored in a star shape around a drive shaft, what a manufacturing-technical simplification means.

3. Durch die Verwend-ang von drei Pumpen der gleichen Bauart ergeben sich durch die Typisierung der Ersatzteile Vorteile bei Reparaturen und Auswechselarbeiten. ter Antrieb der Zahnradpumpen für die erfindungsgemässen Vorrichtungen kann durch Moter@ erfolgen, wobei die Energiezahl beliebig ist Da kein Lösungsmittel im System vorhanden ist, können auch Elektromotors, die nicht explosionsgeschützt sind, verwendet werden.3. Result from the use of three pumps of the same type The typing of spare parts gives you advantages for repairs and replacements. The drive of the gear pumps for the devices according to the invention can by Moter @ take place, where the energy number is arbitrary Da no solvent Is present in the system, electric motors that are not explosion-proof can also be used are to be used.

Das luftloss Verspritzen lösungsmittelfreier Mehrkomponentenharze bringt wesentliche Vereinfachungen im Gegensatz zu erkömmlichen ehrkomponentenspritzverfahren. Die Geräte können klein dimensioniert werden und sind leicht transportabel. Sie benötigen keine Aufheizzeiten, sind also sofort funktionsfähig. Die Dosierung und Förderung durch Zahnradpumpen ergibt eine kontinuierliche Funktionsweise. Durch eine Trennung der Mischkammer vom Grundgerat ist eine Anwendung auch auf Baustellen mit erheblichen Schwierigkeltsgraden möglich. Durch die getrennte Zufuhr der Komponenten zur Mischkammer ist die Entfernung des Arbeitsortes vom Grundgerät beliebig. Da nur die Mischkammer mit reaktionsfähigem Harzgemisch in Berührung gebracht wird, ist die Reinigung des Gerätes denkbar einfach Die Kammer wird nach der Arbeit entweder mit Wasser durchspült oder durch einen einkomponentigen Spülvorgang gereingt.The airless spraying of solvent-free multi-component resins brings significant simplifications in contrast to conventional multi-component injection molding processes. The devices can be made small and are easy to transport. she do not require any heating-up times, so they are immediately functional. The dosage and Pumping by gear pumps results in a continuous functioning. By A separation of the mixing chamber from the basic device is also an application on construction sites possible with considerable degrees of difficulty. Due to the separate supply of the components The distance between the work site and the basic unit is arbitrary to the mixing chamber. There only the mixing chamber is brought into contact with reactive resin mixture, the cleaning of the device is very easy The chamber is either after work rinsed with water or cleaned by a one-component rinsing process.

Beschreibung einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung (Fig. 1) In zwei handelsüblichen Plastikbehältern (1 und- 2), die auswechselbar mittels Schraubverschlüssen mit dem Gerät durch Plastikschläuche verbünden sind (die Gefäße sind an einer Aufhängevorrichtung mit der Maschine fixiert), befinden sich die beiden Harzkomponenten Durch drei Zahnradpumpen (3, 4 u.5) werden die Harze eingesaugt, dosiert und der Hochdruckmischkammer zugeführt. Im beschriebenen Fall sind die Pumpen (3 und 4) gemeinsam für die Förderung der Komponente vorgesehen, von der zwei Teile eingesetzt werden. Die Pumpe (5) übernimmt die Förderung des Harzes, von dem ein Teil eingesetzt wird. Alle drei Pumpen haben das gleiche Fördervolumen und gleiche Antriebsgeschwindigkeit. Im beschriebenen Fall haben die Pumpen ein Fördervolumen von 10 ccm pro Umdrehung. Die Betriebsgeschwindigkeit der Anlage liegt zwischen 20 und 80 UpM, was einer Förderleistung von 95 bis 145 kg pro Stunde entspricht. Als Antrieb der Pumpe dient ein stufenlo@ regibarer Getriebemotor (6). Die Kraftübertragung vollzieht sich über Zahnräder (7).Description of an embodiment of the device according to the invention (Fig. 1) In two standard plastic containers (1 and 2), which are interchangeable are connected to the device by means of screw caps with plastic tubes (the vessels are fixed to a suspension device with the machine) the two resin components by means of three gear pumps (3, 4 and 5) are the resins sucked in, dosed and fed to the high-pressure mixing chamber. In the case described the pumps (3 and 4) are provided jointly for pumping the component, of which two parts are used. The pump (5) takes over the delivery of the Resin, part of which is used. All three pumps have the same delivery volume and same drive speed. In the described Have case the pumps have a delivery volume of 10 ccm per revolution. The operating speed of the system is between 20 and 80 rpm, which means a delivery rate of 95 to 145 kg per hour. A continuously variable gear motor is used to drive the pump (6). The power transmission takes place via gears (7).

Von den drei druckerzeugenden Zahnradpumpen (3,. 4 und 5) wird das Harz nun über zwei Druckausgleichtöpfe (8 und 9) durch flexible Hochdruckschläuche (10 und 11) der Mischkammer (12) zugeführt; die wie oben beschrieben ausgebildet ist.Of the three pressure-generating gear pumps (3, 4 and 5) this is Resin now through two pressure equalization pots (8 and 9) through flexible high pressure hoses (10 and 11) fed to the mixing chamber (12); which are designed as described above is.

Die Harzausgangsleitungen der Pumpen (, und 4) sind zusammengefaßt worden. Da die Durchmischung der Harze erst in der Hochdruckmischkammer erfolgt, können die Zuführungsschläuche bei außerhalb der Maschine liegenden Mischkammern beliebig lang sein.The resin outlet lines of the pumps (, and 4) are combined been. Since the resins are only mixed in the high-pressure mixing chamber, the supply hoses can be used for mixing chambers located outside the machine be of any length.

An der Austrittsöffnung der Mischkammer (12) befindet sich eine Düse (13), die Je nach Anwendungsart als Rundstrahl-Kreisel oder Fächerdüse gehalten sein kann.There is a nozzle at the outlet opening of the mixing chamber (12) (13), which, depending on the type of application, is held as a round jet gyro or fan nozzle can be.

Ein- und Ausschalten der Maschine geschieht durch einen Schalter an der Mischkammer. In der Harzleitung (9) befindet sich ein Manometer (14), das einmal den Betriebsdruck anzeigt, zum anderem über einen Kontakt bei Auftreten von Überdrücken das Gerät außer Funktion setzt. An der Antriebswelle des Getriebemotors befindet sich ein Drehzählmesser (15), der einmal die augenblickliche Bördermenge anzeigt-, zum anderen die Gesamtmenge auf einem Zählwerk festhält.The machine is switched on and off by a switch on the mixing chamber. In the resin line (9) there is a pressure gauge (14) that once indicates the operating pressure, on the other hand via a contact in the event of excess pressures puts the device inoperative. Located on the drive shaft of the gear motor a revolving counter (15) that shows the current flow rate once, on the other hand, the total quantity is recorded on a counter.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Method for airless spraying of solvent-free, in particular highly viscous, multi-component resins, thereby known that each resin component is pumped by a motorized pressure gear pump drive is sucked in, conveyed, metered and brought up to the operating pressure and that then the components i: ii by means of a high-pressure mixing chamber for multi-component resins, which has a nozzle at the outlet opening, are mixed and sprayed.

@. Modification of the method according to: Claim 1 for airless spraying of solvent-free two-component resins, applied in a ratio of 2 - 1 are characterized by the fact that for the two resins 3 high pressure gear pumps the same delivery volume and the same drive speed are used, two pumps are fed with the resin component, two parts of which are used and a pump is coated with the resin components, from which an @@ il is used will.

@. Method according to claim 1 and 2 rum resin spray application with glass fiber reinforcement, characterized in that glass chips are dropped into the spray jet. which are taken by the same to the application area @. Device for airless Spraying of solvent-free multi-component resins, consisting of one of the Number of components corresponding to the number of motorized high pressure gear pumps as a conveying and metering device, the supply lines to storage containers for the resin components we have the if necessary via pressure equalization pots through high pressure hoses with a pressure mixing chamber connected for multicomponent resins are, which has a nozzle at the outlet opening.

5. Modification of the device according to claim 4 for airless spraying vcu solvent-free two-component resins which are used in the ratio 2 * 1 consisting of three high-pressure gear pumps of the same delivery volume and the same Drive speed that is driven by a controllable gear motor and the one feed line to two storage containers for the two resin components be. sit and continue, if necessary, via pressure equalization pots through high-pressure hoses are connected to a high pressure cylinder for two-component resins, whereby two pumps are connected to the resin reservoir, the two parts can be used and a pump connected to the resin reservoir, part of which is used.

6. The method or device according to claim 1 to 5, characterized in that that a mixing chamber is used as a high pressure mixing chamber in which a mixing element rotates, which is driven from the outside by a shaft introduced into the mixing chamber @@ an antechamber is connected upstream of the mixing chamber outside the shaft inlet is - 5 through which one of the components to be mixed on the way to the niche chamber is passed through and wherein in the antechamber for a higher pressure than in the mixing chamber is taken care of.