DE1779037B1

DE1779037B1 - Mischkopf zum herstellen von kunststoffen durch mischen von mindestens zwei schnell miteinander reagierenden fluessigen komponenten

Info

Publication number: DE1779037B1
Application number: DE19681779037
Authority: DE
Inventors: Karl-Wilhelm Breer; Edgar Salwik
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1968-06-29
Filing date: 1968-06-29
Publication date: 1971-04-01
Also published as: FR2014450A1; BE735321A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Mischkopf Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen

zum Herstellen von Kunststoffen durch Mischen von Mischkopf zu schaffen, mit dem es möglich ist, ein-

mindestens zwei schnell miteinander reagierenden wandfreie Teile ohne Lunkerstellen herzustellen,

flüssigen Komponenten, bestehend aus einer Misch- Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Einkammer mit einer Auslaßöffnung für das fertige Ge- 5 laßdüsen in zur Auslaßöffnung entgegengesetzter misch und mit schräg zur Achse der Auslaßöffnung Richtung angeordnet skid,

in die Mischkammer einmündenden Einlaßdüsen. Dadurch wird erreicht, daß die eingedüsten Strah-

Der Mischkopf dient insbesondere zur Herstellung len schräg zueinander entgegen der Auslauf richtung

von geschäumten und ungeschäumten Polyurethan- des fertigen Gemisches gerichtet werden, sich dabei

kunststoffen. ίο gegeneinander abstützen bzw. vermischen und gegen-

Für die Herstellung von Polyurethankunststoffen über der Auslauföffnung auf die Mischkammerwerden beispielsweise als reaktionsfähige Kompo- wandung auftreffen, wobei das Gemisch von dort nenten Polyisocyanate einerseits und Verbindungen zurückfließend die eingedüsten Strahlen wieder mit mehreren reaktionsfähigen Wasserstoff atomen durchquert, bevor es schließlich ausgetragen wird, andererseits verwendet. Diese Komponenten können 15 Auf diese Weise wird der voreilende Anteil einer bereits Hilfsstoffe, wie Stabilisatoren, Katalysatoren, Komponente beim Anfahrvorgang so weit kompen-Vernetzer, Treibmittel, Emulgiermittel, Porenregu- siert und vermengt, daß beim fertigen Produkt keilatoren, Pigmente, Weichmacher, Verzögerer oder nerlei Fehlerstellen mehr wahrzunehmen sind.
Beschleuniger enthalten. Die Hilfsstoffe können auch Nach einer besonderen Ausführungsform der Erin die Saug- oder Druckfördersysteme der Endkom- 20 findung, die sich als vorteilhaft erwiesen hat, schlieponenten eingegeben werden, sofern dies die ehe- ßen die Einlaßdüsen einen Winkel im Bereich von mischen Eigenschaften zulassen bzw. fordern. Auch 45° bis 160° ein.

die Eingabe solcher Hilfsstoffe direkt in die Misch- Als besonders vorteilhafte Einstellung hat sich ein

Vorrichtung kann aus besonderen Gründen von Vor- eingeschlossener Winkel von 90° erwiesen,

teil sein. Der Mischkopf nach der Erfindung ist 25 Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfin-

gleicherweise geeignet beispielsweise für die Herstel- dung sind die Einlaßdüsen in Lagern aus einer

lung von Isocyanurat aus Isocyanaten und Aktivato- schräg zueinander, entgegen der Auslaßöffnung ge-

ren als Komponenten. Auch Polyamidschäume können richteten Stellung in eine senkrecht zur Achse der

mit ihm hergestellt werden. Weiterhin eignet sich Mischkammer gelegene Stellung schwenkbar ange-

der Mischkopf auch für die Herstellung von harten 3° ordnet. Vorzugsweise bestehen die Lager hierbei aus

Massen, bei denen nach der Vermischung der Korn- Kugel und Pfanne, bzw. Kugel- und Pfannensegmen-

ponenten die Erstarrung durch chemische Reaktion ten. Diese Ausbildung erlaubt, die Düsen nach dem

eintritt, beispielsweise bei der Reaktion von Poly- Anfahrvorgang in eine horizontale Ebene gegenein-

isoeyanaten mit Polyhydroxyverbindungen, anderweisend zu schwenken, also in die von den bis-

Bei den vorbekannten Einrichtungen der eingangs 35 her bekannten Mischköpfen übliche Stellung, die den erwähnten Art werden ventilgesteuerte Kolbenpum- besten Mischeffekt in der Betriebsstellung gewährpen verwendet. Diese haben den Nachteil, daß wäh- leistet. Es versteht sich dabei von selbst, daß die rend des Saughubes Unterdrücke entstehen, die in einzelnen Düsen mit einer gemeinsamen, vorzugsden geförderten Komponenten Gasentwicklungen weise, automatisch arbeitenden Verstellvorrichtung auslösen, die zu Förderunregelmäßigkeiten führen 40 verbunden sind, die die Düsen unter gleichen Win- und speziell beim Herstellen von Schaumstoffen Zeil- kein zur Mischkammerachse oder in proportionalem Strukturschwankungen verursachen. Bei der Verar- Winkelverhältnis verstellt. Die Verstellung der einen beitung von Isocyanaten treten außerdem Kristall- Düse proportional zum Winkel der anderen kann bildungen durch Feuchtigkeitseinflüsse oder Unter- durchaus von Vorteil sein, wenn die Komponenten, kühlung auf, die vorwiegend an den Ventilsitzen 45 unter unterschiedlichen Bedingungen bezüglich beginnen und Ventilundichtigkeiten bewirken, so daß Druck, Menge oder Viskosität eingedüst werden,
das Mischungsverhältnis der Komponenten verändert Um einen besseren Mischungseffekt zu erzielen, wird. Die bisher gebräuchlichen Kolbenpumpen be- weist gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der durften eines druckseitigen Sammlers, um die stoß- Erfindung die Mischkammer entgegen der Auslaßweise Förderung in eine kontinuierliche stoßfreie 50 öffnung eine Verlängerung auf. Am Ende dieser Förderung umzuwandeln. Verlängerung mündet vorzugsweise eine an sich

Außerdem können Dichteschwankungen der einen bekannte Spülluftdüse ein, mit deren Hilfe die

oder anderen Komponente zu deren Voreilen bzw. Mischkammer sofort nach der Außerbetriebnahme

Nacheilen beim Anfahrvorgang ebenso beitragen, wie ausgeblasen wird.

die erörterten apparativen Unregelmäßigkeiten. Dies 55 Die Erfindung wird nachfolgend an Hand der hat zur Folge, daß bei jedem gefertigten Teil sich Zeichnung durch ein Ausführungsbeispiel näher ereine Art Lunker bildet, weil die zweite Komponente läutert:

für die Reaktion einen Augenblick lang noch nicht Die Figur zeigt einen Mischkopf im Schnitt. Im

in die Mischkammer eingedüst war. Die Lunker Mischkopf 1 ist die Mischkammer 2 vorgesehen. In

machen die gefertigten Teile unansehnlich und sogar 60 Lagern 16 und 17, die aus Lagerpfannen 3 und Ku-

unbrauchbar, wenn es insbesondere auf einwandfreie gern 4 und 5 bestehen, sind die Einlaßdüsen 6 und 7,

Oberflächenbeschaffenheit ankommt. mit denen die zu vermischenden Komponenten ein-

Aus der USA.-Patentschrift 3 042 311 ist bereits getragen werden, schwenkbar gelagert. Hierzu sind

ein Mischkopf bekannt, bei dem die EMaßdüsen für die beiden Einlaßdüsen 6 und 7 bzw. deren Zulei-

die Komponenten schräg zur Auslaßöffnung geneigt 65 tungen8 und 9 an ein gemeinsames Verstellsystem

sind. Das Problem, das Vor- bzw. Nacheilen einer 10 angeschlossen, wobei jede der Zuleitungen 8 und 9

der Komponenten oder die dadurch verursachte über Hebel 11 und 12 mit einem Verstellring 13

Lunkerbildung zu verhindern, ist hier nicht gelöst. verbunden ist, der über eine nicht dargestellte

Betätigungsvorrichtung auf- und abbewegbar angeordnet ist. Im dargestellten Beispiel stehen die Einlaßdüsen 6 und 7 während des Anfahrvorganges unter einem Winkel α von 90° zueinander. Die eingedüsten Komponenten treffen in. der Mittelachse der Mischkammer! schräg aufwärts gegeneinander und spritzen als gemeinsamer, vorvermischter Strahl gegen den oberen Teil der Wandung der Mischkammer 2. Beim Zurückfließen des Strahls bzw. des Gemisches in Richtung der Auslaßöffnung 14 kreuzt dieses Gemisch die eintretenden Strahlen und wird dabei gründlich durchwirbelt. Unvermischte Anteile der Komponenten können dadurch nicht mehr auftreten. Gegenüber der Auslaßöffnung 14 ist eine Spülluftdüse 15 vorgesehen, mit der die Mischkammer 2 sofort nach Beendigung des Mischvorganges ausgeblasen wird, um ein Reagieren der Gemischreste innerhalb der Mischkammer 2 zu vermeiden. Nach Beendigung des Anfahrvorganges werden die Einlaßdüsen 6 und 7 von Hand oder automatisch mittels des Verstellsystems 10 in die Horizontale geschwenkt.

Claims

Patentansprüche:

1. Mischkopf zum Herstellen von Kunststoffen durch Mischen von mindestens zwei schnell miteinander reagierenden, flüssigen Komponenten, bestehend aus einer Mischkammer mit einer Auslaßöffnung für das fertige Gemisch und mit schräg zur Achse der Auslaßöffnung in die Mischkammer einmündenden Einlaßdüsen, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaßdüsen (6 und 7) in zur Auslaßöffnung (14) entgegengesetzter Richtung angeordnet sind.

2. Mischkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaßdüsen (6 und 7) einen Winkel im Bereich von 45 bis 160° einschließen.

3. Mischkopf nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaßdüsen (6 und 7) einen Winkel von 90° einschließen.

4. Mischkopf nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaßdüsen (6 und 7) in Lagern (16,17) aus der schräg zueinander, entgegen der Auslaßöffnung (14) gerichteten Stellung in eine senkrecht zur Achse der Mischkammer (2) gelegene Stellung schwenkbar angeordnet sind.

5. Mischkopf nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Lager (16,17) als Kugel (4, 5) und Pfanne (3) ausgebildet sind.

6. Mischkopf nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischkammer (2) entgegen der Auslaßöffnung (14) eine Verlängerung (18) aufweist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen COPY