DE1912734A1 - Vorrichtung zum Vermischen von schnell miteinander reagierenden Komponenten,insbesondere fuer die Herstellung von Schaumstoffen - Google Patents

Vorrichtung zum Vermischen von schnell miteinander reagierenden Komponenten,insbesondere fuer die Herstellung von Schaumstoffen

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DE1912734A1 DE19691912734 DE1912734A DE1912734A1 DE 1912734 A1 DE1912734 A1 DE 1912734A1 DE 19691912734 DE19691912734 DE 19691912734 DE 1912734 A DE1912734 A DE 1912734A DE 1912734 A1 DE1912734 A1 DE 1912734A1
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Description

FARBENFABRIKEN BAYER AG
LEVERKUSEN-Biyerwerk Fetent-AbtcUun« 12. März 1969
Mr/ksch.
Vorrichtung zum Vermischen von schnell miteinander reagierenden Komponenten, insbesondere für die Herstellung von Schaumstoffen
Die vorliegende Erfindung richtet sich auf eine Vorrichtung zum Vermischen von schnell miteinander reagierenden Komponenten, insbesondere für die Herstellung von Schaumstoffen, vorzugsweise Polyurethan, bestehend aus einem Mischkopf mit einer der Anzahl der in den Mischkopf einzuführenden Komponenten entsprechenden Anzahl von Zuführleitungen, deren Mündungen mit Einlaßventilen ausgestattet sind.
Bekannte Mischvorrichtungen dieser Art, beispielsweise für die Herstellung von Polyurethanschaumstoffen, weisen unter dem Arbeitsdruck der in die Mischkammer einzuführenden Komponenten selbsttätig öffnende und schließende Einlaßventile auf.
Die einzelnen Komponenten sind jedoch über die Zeit Viskositätsschwankungen unterworfen. Die Fördermengen ändern sich geringfügig zueinander oder das Leitungssystem weist Leckstellen auf. Mittels eines sogenannten Speichers mit einem verstellbaren Kolben in den Zuleitungen lassen sich diese Unterschiede kompensieren, um einen zeitsynchronen Einlauf der Komponenten in die Mischkammer zu erreichen. Erfolgt das Öffnen und Schließen der Einlaßventile nicht gleichzeitig, so tritt ein Voreilen einer
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oder mehrerer Komponenten ein. In diesem Falle zeigt das hergestellte Schaumstoffstück ein Loch an dessen Oberfläche.
Wenn Sichtflächen mit solchen Fehlerstellen behaftet sind, sind diese gefertigten Stücke unbrauchbar.
Die vorerwähnte bekannte Vorrichtung ist sehr umständlich und langwierig einzuregulieren, um den synchronen Einlauf der Komponenten in die Mischkammer zu erreichen. Die Einstellung muß während des Betriebes laufend überprüft werden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zu schaffen, die das Voreilen einer oder mehrerer Komponenten vermeidet, ohne daß besondere Einstellungen und Überprüfungen erforderlich sind.
Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Einlaßventile gleichzeitig wirkende elektromagnetische Betätigungseinricntungen aufweisen. Sie gewährleisten ein absolut zeitsynchrones Öffnen und Schließen der Einlaßventile.
Eine besonders einfache Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, daß die Betätigungseinrichtungen über einen gemeinsamen Schalter an eine Spannungsquelle angeschlossen sind. Diese einfache Schaltung trägt zur Störunanfälligkeit der Vorrichtung bei.
Vorzugsweise bestehen die Betätigungseinrichtungen aus Erregerspulen, deren Eisenkerne die Schäfte der Einlaßventile darstellen. Diese Konstruktion ist besonders einfach, denn ein hoher konstruktiver Aufwand, wie er bei mechanischen, pneumatischen oder hydraulischen Betätigungseinrichtungen nötig wäre, ist hierbei vermieden.
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Vorzugsweise sind die Einlaßventile in an sich bekannter Weise mit Rückstellfedern ausgestattet. Sind die Erregerspulen angeschaltet js so werden die Ventilschäfte entgegen der Federkraft bewegt. Beim Ausschalten der Erregerspulen werden die Ventile durch die Federn in ihre Ausgangsstellung zurückgestellt.
Nach einer besonderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in den Leitungssystemen zwischen den Förderpumpen und dem Mischkopf in an sich bekannter V/eise Wegeventile angeordnet, die erfindungsgemäß von dem Vorgabezeitrelais betätigbar sind. Dadurch wird erreicht, daß bei geschlossenen Einlaßventilen diese immer unter Druck bleiben, auch wenn die Förderpumpen nicht arbeiten. Wird der Mischvorgang durch Betätigung des Auslöseschalters mit dem öffnen der Einlaßventile eingeleitet, so werden gleichzeitig über das Vorgabezeitrelais die Wegeventile von "Rücklauf" auf"Durchlauf" für die Zuführungszeit der Komponenten geöffnet.
Eine einfachere Ausführungsform sieht anstelle der Wegeventile lediglich Leitungsverzweigungen vor.
In der Anwendung der Erfindung für eine Vorrichtung mit kontinuierlich betriebenen Förderpumpen ist erfindungsgemäß zwischen den Betätigungseinrichtungen und einem Auslöseschalter ein einstellbares Zei'trelais angeordnet. Das Zeitrelais ist auf eine bestimmte Öffnungszeit der Einlaßventile einstellbar, die erforderlich ist, um die gewünschten Mengen der Komponenten in die Mischkammer des Mischkopfes einzutragen. Dort werden sie gemischt und vorzugsweise in eine Form eingelassen.
In Anwendung der Erfindung für eine Vorrichtung mit diskontinuierlich betriebenen Förderpumpen ist erfindungsgemäß der Auslöseschalter einerseits mit den Pumpenantrieben verbunden
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und andererseits über ein Zeitverzögerungsrelais und ein einstellbares VorgF.bezeitrelais xmd den Schalter mit den Betätigungseinrichtungen verbunden. Dadurch wird erreicht, daß die Förderpumpen zunächst in den Leitungssystemen die Komponenten im , Umlauf pumpen, so daß beim öffnen der Einlaßventile bereits störungsfreie Strömungsverhältnisse vorliegen.
Ss versteht sich, daß bei vollautomatisch arbeitenden Vorrichtungen nut periodisch zu füllenden Formen der Auslöseschalter in Abhängigkeit des Arbeitstaktes steuerbar ist.
in einer Zeichnung seien nun verschiedene Ausführungsbeispiele dar erfindungsgemäßen Vorrichtung schematisch dargestellt und näher erläutert, und zwar zeigen:
Figur 1 die Vorrichtung mit kontinuierlich betriebenen Förderpumpen land
Figur 2 die Vorrichtung mit diskontinuierlich betriebenen Förderpumpen«
In beiden Figuren ist der Mischkopf mit den Betätigungseinrichtungen der Einlaßventile ausführlich dargestellt; der übrige Teil der Vorrichtung ist jeweils im Blockschema gezeichnet.
In Figur 1 sind in den Behältern 1 und 2 die Komponenten A bzw. B gelagert. Über die Leitungen 5 und k werden sie von den Förderpumperx 5 bzw. 6 angesaugt. Über Leitungen 7 und 8 werden die Komponenten A bzw, B den Wegeventilen 9 und 10 zugeleitet. Je nach deren Stellung strömen die Komponenten über die Leitungen 11 und 12 zurück in die Vorratsbehälter T und 2, oder sie strömen in der anderen Stellung der Wegeventile 9 und 10 über die Leitungen IJ und 14 und die Einlaßventile 15 und 16 in die
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Mischkammer 17 des Mischkopfes 18. Die Betätigungseinrichtungen 19 und 20 der Einlaßventile 15 und 16 bestehen aus den Erregerspulen 21 und 22, deren Eisenkerne die Ventilschäfte 27) und 24 darstellen. Sie liegen an einem Stromkreis 25j der durch einen Schalter 2.6 geöffnet und geschlossen werden kann« Dieser Schalter 26 ist mit einem Vorgabezeitrelais 27 verbunden, über das er betätigt wird. Dieses Vorgabezeitrelais 27 ist auf eine Zeitspanne einstellbar, die der Öffnungszeit der Einlaßventile 15 und 16 entspricht, um die für die Formfüllung erforderliehen Komponentenmengen in die Mischkammer 17* die als Durchlaufkammer arbeitet, einzulassen. Das schaumstoffbildende Gemisch verläßt die Mischkammer 17 kontinuierlich durch die Auslaßdüse 28. Die Eotätigungseinrichtungen 19 und 20 werden ausgelöst über den Aaslöseschalter 29- Mit ^O und j51 sind die Rückstellfedern der Einlaßventile 15 und 16 bezeichnet. Die Wegeventile 9 und 10 werden gleichzeitig mit den Einlaßventilen 15 und 16 von dem Vorgabezeitrelais 27 betätigt.
In Figur 2 sind in den Behältern 101 und 102 die Komponenten A und B enthalten. Über Leitungen 10^ und 104 werden sie von den Förderpumpen I05 und I06 angesaugt. Über Leitungen 107 und IO8 werden die Komponenten A und B den Wegeventilen I09 und 110 zugeleitet. Je nach deren Stellung strömen die Komponenten über die Leitungen 111 und 112 zurück in die Vorratsbehälter 101 und 102, oder sie strömen in der anderen Stellung der Wegeventile 109 und 110 über die Leitungen Ϊ13 und 114 und die Einlaßventile 115 und 116 in die Mischkammer 117 des Mischkopfes 118. Die Betätigungseinrichtungen 119 und 120 der Einlaßventile 115 und Ho bestehen aus den Erregerspulen 121 und 122, deren Eisenkerne die Ventilschäfte 123 und 124 darstellen. Sie liegen an einem Stromkreis 125, der durch einen Schalter 126 geöffnet und geschlossen werden kann. Dieser Schalter 126 ist mit einem Vorgaberelais verbunden, über das er betätigt wird. Dieses Vorgabezeitrelais
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ist auf eine Zeitspanne einstellbar, die der Öffnungszeit der Einlaßventile 115 und 116 entspricht, um die für die Formfüllung erforderlichen Komponentenmengen in die Mischkammer 117, die als Durchlaufkammer arbeitet, einzulassen. Das schaumstoffbildende Gemisch verläßt die Mischkammer 117 kontinuierlich durch die Auslaßdüse 128« Dem Vorgabezeitrelais 127 ist ein Zeitverzögerungsrelais 132 vorgeschaltet j das durch den Auslöseschalter 129 ausgelöst wird. Der Auslöseschalter 129 ist andererseits gleichzeitig der Einschalter für die Antriebe der Förderpumpen 115 und 116, Bei Betätigung des Auslösc-schalters 129 werden also zunächst die Förderpumpen. 115 und I1D eingeschaltet, mit denen die Kornponent über die Leitungen 111 und 112 im Kreislauf gepumpt werden, Das Zc-j tverzögerungsrelais 132 ist so eingestellt* daß in den Leitungssystemen bereits eine Beruhigung und Stabilisierung der Strömung stattgefunden hat, bevor die Wegeventile IO9 und 110 umgeschaltet und die Einlaßventile 115 und -116 geöffnet werden. Nachdem durch das Vorgabezeitrelais 127 der Schalter 126 den Stromkreis 125 wieder unterbrochen hat. werden die Srregerspulen 121 und. 122 wieder stromlos und die Einlaßventile 115 und 116 werden durch die Rückstellfedern I30 und I31 in die Schließstellung gebracht. Die Wegeventile 109 und 110 werden gleichzeitig mit den Einlaßventilen 115 und I16 von dem Vorgabezeitrelais 127 betätigt.
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Claims (7)

  1. Patentansprüche:
    f 1J Vorrichtung zum Vermischen von schnell miteinander reagie-T*enden Komponenten, insbesondere für die Herstellung von Schauän .stoffen, vorzugsweise Polyurethan, bestehend aus einem Mischkop mit einer der Anzahl der in den Mischkopf einzuführenden Komponenten entsprechenden Anzahl von Zuführleitungen, deren Mündunge mit Einlaßventilen ausgestattet sind* dadurch gekennzeichnet, d die Einlaßventile (15* 16 bzw. 115* 116) gleichzeitig wirkende elektromagnetische Betätigungseinrichtungen (19* 20 bzw. 119s 120) aufweisen.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, .dadurch gekennzeichnet,
    die Betätigungseinrichtungen (19, 20 bzw« 119, ^20) über einen gemeinsamen Schalter (26 bzw. 126) an eine Spannungsquelle angeschlossen sind.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungseinriehtungen (19-, 20 bzw, 119, 120} aur Erregerspulen (21, 22 bzw. 121, 122) bestehen, deren Eisenkerne die Schäfte (23, 24 bzw. 123, 124) der Einlaßventile (15, i6 bzw. 115* 116) darstellen.
  4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3* dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaßventile (15, 16 bzw. 115, 116) in an sich bekannter Weise mit Rückstellfedern (30, 31 bzw. 130, 13I) ausgestattet sind.
  5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in den Leitungssystemen zwischen den Förderpumpen (5, 6 bzw. 105, 106) und dem Mischkopf (18 bzw. HS) in an sich bekannter Weise Wegeventile (9, 10 bzw. 109, 110) angeordnet sind., die erfindungsgemäß von dem Vorgabezeitrelais (27 bzw« 127) betätigbaj sind.
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  6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5* mit kontinuierlich betriebenen Förderpumpen für die Komponenten, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Betätigungseinrichtungen (19* 20) und einem Auslöseschalter (29) ein einstellbares Vorgabezeitrelais (27) angeordnet ist.
  7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5> mit diskontinuierlich betriebenen Förderpumpen für die Komponenten, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslöseschalter (129) einerseits mit den Pumpenantrieben (105* 106) verbunden ist und andererseits über ein Zeitverzögerungsrelais (1J52) und ein einstellbares Vorgabezeitrelais (127) und den Schalter (126) mit den Betätigungseinrichtungen (119* 120) verbunden ist.
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