DE202007011666U1

DE202007011666U1 - Vorrichtung zum Mischen von Polyurethan o.dgl. Mehrkomponentenkunststoffen

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Publication number: DE202007011666U1
Application number: DE202007011666U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2007-08-21
Filing date: 2007-08-21
Publication date: 2007-11-08
Anticipated expiration: 2017-08-22

Abstract

Vorrichtung zum Mischen von Polyurethan o. dgl. Mehrkomponentenkunststoffen, wobei zumindest zwei Kunststoffkomponenten (P, C) aus einem jeweiligen Behälter (2, 3, 8, 9) entnehmbar und durch jeweilige mit einer Pumpe (4, 5) versehene Förderleitungen (6, 7) einer einen Mischkopf (11) aufweisenden Dosierbaugruppe (10) zuführbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß als Entnahmebehälter jeweilige Kunststoffkomponenten (P, C) enthaltende und diese für eine unmittelbare Mischförderung bereitstellende Transportgebinde (15, 15') vorgesehen sind, derart, daß zumindest eine die Transportgebinde (15, 15') aufnehmende Entnahmestation (16, 16') mit der Dosierbaugruppe (10) eine funktionale Baueinheit (E) bildet.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Mischen von Mehrkomponentenkunststoffen, insbesondere Polyurethan, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Bei einer gemäß DE 10 2005 047 906 A1 vorgeschlagenen Vorrichtung zum Mischen von Polyurethan wirkt der Mischkopf über jeweilige Steuerteile und Pumpen aufweisende Förderleitungen mit zwei die jeweilige bevorratete Kunststoffkomponente enthaltenden Arbeitsbehältern zusammen. An diese für den Mischvorgang erforderlichen Arbeitsbehälter sind zur Befüllung jeweilige mit einem Transportgebinde verbindbare Füllvorrichtungen anzuschließen. Entsprechend den zumindest zwei Kunststoffkomponenten werden zwei der Befüll-Vorrichtungen mittels Förderleitungen an den jeweiligen Arbeitsbehälter angeschlossen, so daß bei großem Stellraum die Vorrichtung technisch aufwendig ist.
Auch bei Vorrichtungen gemäß DE 28 06 050 A1 , DE 31 28 741 A1 und DE 42 11 484 A1 sind jeweilige Systeme vorgeschlagen, bei denen die Kunststoffkom ponenten vor dem Mischvorgang zur Homogenisierung und Temperierung in jeweils einen als Konditionierungsbehälter wirksamen Arbeitsbehälter einzubringen sind, der mit einer jeweiligen Dosierbaugruppe zusammenwirkt, so daß bei einer Entleerung der Arbeitsbehälter an diese als Zuführsystem die Füllvorrichtungen anzuschließen sind, die ihrerseits zum Nachfördern der Komponenten entsprechende Transportgebinde erfordern.
Die Erfindung befaßt sich mit dem Problem, eine Vorrichtung zum Mischen von Mehrkomponentenkunststoffen zu schaffen, die mit geringerem technischen Aufwand eine Beschickung der Dosierbaugruppe ermöglicht, dabei durch weniger Einzel- und Steuerungsteile geringere Gestehungskosten erreichbar sind und Mischvorgänge weitgehend ohne Restmaterial auch in kleinen Chargen durchgeführt werden können.
Die Erfindung löst diese Aufgabe durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Ansprüchen 2 bis 13.
Die neue Vorrichtung ist so konzipiert, daß das bisher aus mehreren Baugruppen mit separater Steuerung und zwischengeordneten Arbeitsbehältern bestehende Dosier-System nunmehr eine Einheit mit funktional zusammengefaßten Teilen bildet. Bei der erfindungsgemäßen Baueinheit sind die bisher vorgesehenen großvolumigen und Stellraum beanspruchenden Arbeitsbehälter für beide Kunststoffkomponenten entbehrlich, damit werden in einer kostengünstigeren Ausführung aufwendige Grundbauelemente eingespart, die kompakte Ausführung der Baueinheit führt zu vorteilhaft kürzeren Leitungswegen und auch eine Verringerung des elektronischen Aufwandes ist erreicht, da die funktionsintegrierte Baueinheit insgesamt im Bereich ihrer Zuführ- und Förderleitungen mittels einer zentralen Steuerung regelbar ist.
Damit ist eine funktionsoptimierte Baueinheit geschaffen, die durch eine direkte Ankopplung von Transportgebinden vorteilhaft kleine Losgrößen der zumindest zwei Kunststoffkomponenten verarbeiten kann. Damit kann auch das Volumen der Lagervorräte verringert werden und bei einem Produktwechsel ist eine schnellere Umstellung des Systems möglich. Die als kompakte Baueinheit bereitgestellte Vorrichtung kann damit mit geringerem Aufwand an kundenspezifisch variable Gestaltungskonzepte und Anwendungsfälle angepaßt werden.
Die kompakte Ausführung der Vorrichtung ermöglicht auch mit geringem Aufwand eine Erfüllung strengerer Umweltauflagen, insbesondere betreffend die Einhaltung von umweltschonenden Wasserhaushaltsgesetzen, da die Baueinheit mit geringem Installationsaufwand mit Sicherungsteilen umschließbar ist. Dazu ist insbesondere vorgesehen, daß die Bauteile des Transportgebindes bzw. eine dieses aufnehmende Entnahmebaugruppe weitgehend vollständig von einer Auffangwanne untergriffen sind und damit eine TÜV-gerechte Sicherung des gesamten Systems erreicht wird.
In das Konzept der erfindungsgemäßen Baueinheit sind vorteilhaft an sich bekannte Bauteile von Entnahmestationen und Dosiermaschinen der PUR-Fertigung so inte griert, daß mit geringem Herstellungsaufwand optimal zusammenwirkende und bewährte Bauteilkombinationen bereitstellbar sind.
Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung veranschaulicht ist. In der Zeichnung zeigen:
1 eine Vorrichtung zum Mischen von Polyurethan gemäß dem Stand der Technik,
2 eine Schaubild ähnlich 1 mit der erfindungsgemäßen Ausführung der Vorrichtung,
3 eine detaillierte Seitenansicht der Vorrichtung mit teilweise geschnittener Darstellung der Dosierbaugruppe, und
4 eine Draufsicht der unmittelbar mit der Dosierbaugruppe zur funktionalen Baueinheit verbindbaren Entnahmestation.
In 1 ist eine insgesamt mit 1 bezeichnete Vorrichtung zum Mischen von Polyurethan o. dgl. Mehrkomponentenkunststoffen in einer Prinzipdarstellung veranschaulicht. Dabei sind zumindest zwei Kunststoffkomponenten P (Polyol) und C (Isocyanat) aus einem jeweiligen Behälter 2, 3 entnehmbar und durch jeweilige mit zumindest einer Pumpe 4, 5 u. dgl. Förderelement versehenen Förderleitung 6, 7 in jeweilige Arbeitsbehälter 8, 9 einförderbar. Von diesen Arbeitsbehältern 8, 9 ausgehend wird eine insgesamt mit 10 bezeichnete, einen Mischkopf 11 aufweisende Dosierbaugruppe bedient. Zur Steuerung dieses Mischvorganges sind im Bereich der Behälter 2 und 3 sowie der Arbeitsbehälter 8 und 9 jeweilige Steuerteile 12, 13, 14 mit entsprechenden Steuerleitungen (nicht dargestellt) vorgesehen. Diese bekannte Vorrichtung 1 weist damit im wesentlichen die durch Punkt-Linien hervorgehobenen Module A, B und D auf, mit denen insgesamt die Dosiermaschine gebildet ist.
Beim erfindungsgemäßen Konzept der als Dosiermaschine einzusetzenden Vorrichtung 1' (2) ist vorgesehen, daß als an sich bekannte Entnahmebehälter jeweilige die Kunststoffkomponente P bzw. C enthaltende Transportgebinde 15, 15' vorgesehen sind, aus denen heraus jedoch die Kunststoffkomponenten unmittelbar für eine Mischförderung im Bereich der Dosierbaugruppe 10 bereitgestellt werden. Damit ist eine Vorrichtung 1' geschaffen, bei der im einfachsten Fall zumindest eine die zumindest zwei Transportgebinde 15, 15' aufnehmende Entnahmestation 16 mit der Dosierbaugruppe 10 eine funktionale Baueinheit nach Art eines einzigen Moduls E bildet. In der dargestellten Ausführung ist vorgesehen, daß die modulare Baueinheit E für jede der Kunststoffkomponenten P und C eine Entnahmestation 16 bzw. 16' aufweist.
An diese funktionsintegrierten Entnahmestationen 16 und 16' schließen sich über jeweilige Förderleitungen 17 und 18 – ohne die in 1 dargestellten Arbeitsbehäl ter 8 und 9 – unmittelbar die Bauteile der Dosierbaugruppe 10 an. In an sich bekannter Ausführung ist dabei vorgesehen, daß die Baueinheit E ausgehend vom Bereich der das jeweilige Transportgebinde 15, 15' aufnehmenden Entnahmestation 16, 16' jeweilige Teilförderstrecken mit im wesentlichen gleichen Bauteilen zur Dosierbaugruppe 10 hin definiert, so daß bezüglich einer denkbaren Längsmittelebene M ein im wesentlichen "spiegelsymmetrischer" Aufbau erreicht ist.
Im Bereich der mit einem Auslaß F, F' des Transportgebindes 15, 15' verbindbaren Entnahmestation 16, 16' ist jeweils zumindest ein nach Art eines Arbeitsbehälters in die jeweilige Mischförderung integrierbarer Pufferteil 19, 19' vorgesehen. Dieser in die Entnahmestation integrierte Pufferteil ist insbesondere aus einem als jeweiliger Konditionierungsbehälter wirksamen Durchlaufbehälter 20, 20' gebildet, dessen Aufnahmevolumen weitgehend variabel bemessen werden kann. Dieser damit nach Art bekannter Arbeitsbehälter wirksame Durchlaufbehälter 20, 20' gewährleistet einen unterbrechungsfreien Wechsel des jeweiligen Transportgebindes 15, 15' und wirkt mit einer an sich bekannten Förderpumpe 21, 21' zusammen, von der aus die Dosierbaugruppe 10 bzw. deren jeweilige Hochdruckpumpen 22 und 22' bedienbar ist/sind.
Eine weitere Vereinfachung des Herstellungsaufwandes wird für dieses System dadurch erreicht, daß die Baueinheit E im Bereich der Mischförderung zusätzlich zu der zur Dosierbaugruppe 10 hin verlaufenden Förderleitung 17, 18 eine verkürzte Leitung 23, 23' aufweist, mit der nach Art einer Rezirkulationsleitung eine Rückführung von Komponententeilen steuerbar ist. Diese Leitung ist ausgehend vom Misch kopf 11 in den Bereich der Entnahmestation 16, 16' zurückgeführt. In zweckmäßiger Ausführung mündet die Leitung 23, 23' in den als Pufferteil vorgesehenen Durchlauf- und Konditionierungsbehälter 20, 20' ein.
In 2 ist mit nur einer Steuereinheit S angedeutet, daß die integrierte Baueinheit E mit geringerem Aufwand steuerbar ist, da diese zentrale Steuereinheit S sowohl mit Überwachungs- und Regelungsbaugruppen der Entnahmestation 16, 16' als auch der Dosierbaugruppe 10 verbindbar ist (Steuerverbindungen nicht näher dargestellt).
Die Zusammenschau von 2 bis 4 verdeutlicht, daß die Baueinheit E zumindest im Bereich ihrer das Transportgebinde 15, 15' aufnehmenden Entnahmestationen 16, 16' mit einer Überlaufsicherung 24, 24' versehen ist. In der dargestellten Ausführungsform sind die beiden Entnahmestationen 16, 16' von jeweils einer Auffangwanne 25, 25' untergriffen, so daß die zum sicheren Betrieb der Baueinheit E erforderlichen Schutzvorkehrungen erfüllt sind. Denkbar ist dabei, daß die als Wanne ausgebildete Überlaufsicherung beide Entnahmestationen 16, 16' untergreift (nicht dargestellt), wobei in dieser ein zusätzliches Trennelement in Form einer Zwischenwand o. dgl. aus angeordnet ist, daß ein Kontakt der unbeabsichtigt in die Wannen eintretenden Kunststoffkomponenten sicher vermieden ist.
In der Seitenansicht gemäß 3 wird eine konstruktiv detailliertere Gestaltung der Entnahmestation 16 mit den Einzelteilen der Dosierbaugruppe 10 deutlich. Die Entnahmestation 16 weist innerhalb ihrer Auffangwanne 25 den als Arbeitsbehälter ge nutzten Durchlauf-Puffer 19 auf und von diesem aus wird mittels der Förderpumpe 21 die entsprechende Kunststoffkomponente P über einen Filter 26 und eine Hochdruck-Dosierpumpe 27 zu dem nicht näher dargestellten Mischkopf 11 der Dosierbaugruppe 10 gefördert, wobei zur Betätigung des Mischkopfes 11 ein Hydraulikaggregat 26' vorgesehen ist. Dessen Förderleitung L läuft im wesentlichen parallel zu der Vorlaufleitung V und der Rücklaufleitung R für die jeweilige Kunststoffkomponente P bzw. C (2: Leitungen 22, 23 und 22', 23').
In 4 zeigt eine Draufsicht der Entnahmestation 16 die optimale Abstützung für das hier nicht dargestellte Transportgebindes 15, wobei dieses oberhalb der Auffangwanne 25 auf mehreren eine jeweilige Stützkontur vorgebenden Aufnahmeteilen 28 eines Stützrahmens 29 gehalten ist. Diese Darstellung verdeutlicht in Zusammenschau mit 3 auch den kompakten Aufbau der beiden Entnahmestationen 16, 16', die insgesamt mit den Teilen der Dosierbaugruppe 10 einen vorteilhaft geringen Raumbedarf haben.
In 2 und 3 sind zusätzlich an sich bekannte Umwälzleitungen 30, 30' sowie Ventile 31, 31' ersichtlich. Neben einer Füllstandsanzeige 32 weisen die Pufferteile 19, 19' einen entsprechenden Trockenlaufschutz 32' auf und bei 33 ist ein an das Transportgebinde 15, 15' anschließbares Entlüftungssystem bekannter Ausführung gezeigt.

Claims

Vorrichtung zum Mischen von Polyurethan o. dgl. Mehrkomponentenkunststoffen, wobei zumindest zwei Kunststoffkomponenten (P, C) aus einem jeweiligen Behälter (2, 3, 8, 9) entnehmbar und durch jeweilige mit einer Pumpe (4, 5) versehene Förderleitungen (6, 7) einer einen Mischkopf (11) aufweisenden Dosierbaugruppe (10) zuführbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß als Entnahmebehälter jeweilige Kunststoffkomponenten (P, C) enthaltende und diese für eine unmittelbare Mischförderung bereitstellende Transportgebinde (15, 15') vorgesehen sind, derart, daß zumindest eine die Transportgebinde (15, 15') aufnehmende Entnahmestation (16, 16') mit der Dosierbaugruppe (10) eine funktionale Baueinheit (E) bildet.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Baueinheit (E) für jede Kunststoffkomponente (P, C) eine Entnahmestation (16, 16') aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Baueinheit (E) ausgehend vom Bereich der das jeweilige Transportgebinde (15, 15') auf nehmenden Entnahmestation (16, 16') jeweilige Teilförderstrecken mit im wesentlichen gleichen Bauteilen zur Dosierbaugruppe (10) hin aufweist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die mit einem Auslaß (F, F') des Transportgebindes (15, 15') verbindbare Entnahmestation (16, 16') jeweils zumindest einen nach Art eines zur Konditionierung der Komponenten vorgesehenen Arbeitsbehälters in die jeweilige Mischförderung integrierbaren Pufferteil (19, 19') aufweist, derart, daß ein unterbrechungsfreier Gebindewechsel durchführbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Pufferteil (19, 19') ein in die Entnahmestation (16, 16') integrierbarer Durchlaufbehälter (20, 20') vorgesehen ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Baueinheit (E) im Bereich der Mischförderung eine zusätzliche zu der zur Dosierbaugruppe (10) hin verlaufenden Förderleitung (22, 22') vorgesehene und für eine Rezirkulation einsetzbare Überströmleitung (23, 23') aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Rezirkulation vorgesehene Leitung (23, 23') vom Mischkopf (11) aus zurückgeführt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Rezirkulation vorgesehene Leitung (23, 23') in den Pufferteil (19, 19') einmündet.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Baueinheit (E) mit einer zentralen Steuereinheit (S) versehen ist, mit der sowohl Überwachungs- als auch Regelungsbaugruppen der Entnahmestation(en) (16, 16') und der Dosierbaugruppe (10) verbindbar sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Baueinheit (E) zumindest im Bereich ihrer das Transportgebinde (15, 15') aufnehmenden Entnahmestation(en) (16, 16') mit einer Überlaufsicherung (24, 24') versehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Überlaufsicherung (24, 24') die Entnahmestation(en) (16, 16') übergreift.
Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Entnahmestation(en) (16, 16') weitgehend vollständig von einer Auffangwanne (25, 25') untergriffen ist/sind.
Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die beide Entnahmestationen (16, 16') untergreifende Aufwangwanne mit einem Trennelement versehen ist.