DE202023101189U1 - Device for producing, mixing and discharging at least one polymer compound - Google Patents
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Abstract
Vorrichtung zum Herstellen, Mischen und Austragen von mindestens einer Polymerverbindung (24), insbesondere zur Verwendung im Verkehrsbauwesen, wobei die Vorrichtung zur Durchführung der folgenden Schritte ausgebildet ist:
Schritt S10) Bereitstellen von mindestens zwei Ausgangskomponenten (10, 11), wobei die mindestens zwei Ausgangskomponenten (10, 11) mindestens eine erste Ausgangskomponente (10) und mindestens eine zweite Ausgangskomponente (11) umfassen;
Schritt S20) Fördern der mindestens zwei Ausgangskomponenten (10, 11) in mindestens einen Mischkopf (15);
Schritt S30) Fördern der ersten und zweiten Ausgangskomponente (10, 11) durch mindestens einen ersten Mischkammerbereich (21) des mindestens einen Mischkopfes (15);
Schritt S40) Mischen der ersten und zweiten Ausgangskomponente (10, 11) in mindestens einem zweiten Mischkammerbereich (25) des mindestens einen Mischkopfes (15) zum Reagieren der ersten und zweiten Ausgangskomponente (10, 11) zu einer Polymerverbindung (24);
Schritt S50) Austragen der Polymerverbindung (24) durch mindestens eine Austrittsöffnung (28) des Mischkopfes (15).
Device for producing, mixing and discharging at least one polymer compound (24), in particular for use in traffic construction, the device being designed to carry out the following steps:
Step S10) providing at least two starting components (10, 11), the at least two starting components (10, 11) comprising at least one first starting component (10) and at least one second starting component (11);
Step S20) conveying the at least two starting components (10, 11) into at least one mixing head (15);
Step S30) conveying the first and second starting components (10, 11) through at least one first mixing chamber area (21) of the at least one mixing head (15);
Step S40) mixing the first and second starting components (10, 11) in at least one second mixing chamber region (25) of the at least one mixing head (15) to react the first and second starting components (10, 11) to form a polymer compound (24);
Step S50) Discharging the polymer compound (24) through at least one outlet opening (28) of the mixing head (15).
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen, Mischen und Austragen von mindestens einer Polymerverbindung. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.The invention relates to a device for producing, mixing and discharging at least one polymer compound. The invention also relates to a device for carrying out the method.
Aus der
Die
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Vorrichtung zum Herstellen, Mischen und Austragen von mindestens einer Polymerverbindung, der eingangs genannten Art, so zu verbessern, dass die einzelnen Komponenten optimiert gefördert und vermischt werden können.The object of the invention is to improve a device for producing, mixing and discharging at least one polymer compound of the type mentioned at the outset in such a way that the individual components can be conveyed and mixed in an optimized manner.
Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 genannte Vorrichtung gelöst.This object is achieved by the device specified in claim 1.
Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist zunächst das Bereitstellen eines automatisierten Verfahrens, denn bisher wird in vielen Fällen eine erfindungsgemäße Polymerverbindung von Hand aus verschiedenen Handgebinden und der händischen Zugabe von komprimierbaren und/oder nicht-komprimierbaren Komponenten während des Mischprozesses hergestellt und gemischt. Im erfindungsgemäßen Verfahren wird weiterhin ein besonderer Mischkopf verwendet, welcher ein optimales Vermischen der einzelnen Komponenten ermöglicht. Dies wiederum hat eine verbesserte Homogenität und Stabilität zur Folge. Es können darüber hinaus Komponenten mit besonders unterschiedlichen Eigenschaften (z.B. Dichte, Füllstoffe und Viskositäten) und insbesondere in ungleichen Mischungsverhältnissen vermischt werden.Advantages of the device according to the invention is firstly the provision of an automated process, because previously in many cases a polymer compound according to the invention was produced and mixed by hand from various manual containers and the manual addition of compressible and/or non-compressible components during the mixing process. In the process according to the invention, a special mixing head is also used, which enables optimal mixing of the individual components. This in turn results in improved homogeneity and stability. In addition, components with particularly different properties (e.g. density, fillers and viscosities) and in particular in unequal mixing ratios can be mixed.
Das durch die erfindungsgemäße Vorrichtung verwirklichte Verfahrenzum Herstellen, Mischen und Austragen von mindestens einer Polymerverbindung, insbesondere zur Verwendung im Verkehrsbauwesen umfasst dabei die folgenden Schritte:
- Schritt S10) Bereitstellen von mindestens zwei Ausgangskomponenten, wobei die mindestens zwei Ausgangskomponenten mindestens eine erste Ausgangskomponente und mindestens eine zweite Ausgangskomponente umfassen;
- Schritt S20) Fördern der mindestens zwei Ausgangskomponenten in mindestens einen Mischkopf;
- Schritt S30) Fördern der ersten und zweiten Ausgangskomponente durch mindestens einen ersten Mischkammerbereich des mindestens einen Mischkopfes;
- Schritt S40) Mischen der ersten und zweiten Ausgangskomponente in mindestens einem zweiten Mischkammerbereich des mindestens einen Mischkopfes zum Reagieren der ersten und zweiten Ausgangskomponente zu einer Polymerverbindung; Schritt S50) Austragen der Polymerverbindung durch mindestens eine Austrittsöffnung des Mischkopfes.
- Step S10) providing at least two starting components, the at least two starting components comprising at least one first starting component and at least one second starting component;
- Step S20) conveying the at least two starting components into at least one mixing head;
- Step S30) conveying the first and second starting components through at least one first mixing chamber area of the at least one mixing head;
- Step S40) mixing the first and second starting components in at least one second mixing chamber area of the at least one mixing head to react the first and second starting components to form a polymer compound; Step S50) Discharging the polymer compound through at least one outlet opening of the mixing head.
Bevorzugterweise ist das Verfahren zur Verwendung im Schieneneinbau vorgesehen. Bevorzugterweise umfasst der Mischkopf einen dynamischen Mischkopf.The method is preferably intended for use in rail installation. The mixing head preferably comprises a dynamic mixing head.
Bevorzugterweise umfasst die erste Ausgangskomponente ein Polyol und die zweite Ausgangskomponente ein Isocyanat und die Polymerverbindung ist ein Polyurethan und/oder umfasst die erste Ausgangskomponente ein Epoxidharzmaterial und die zweite Ausgangskomponente ein Amin und die Polymerverbindung ist ein Epoxidharz. Dieses Material wird häufig beim Schieneneinbau eingesetzt und hat sich insbesondere bei der Schienenlagerung als bevorzugtes Material erwiesen. Besonders bevorzugterweise handelt es sich bei dem Polyol um Dimethylbenzoldiamin und bei dem Isocyanat um 4-Methyl-m-phenylendiisocyanat.Preferably the first starting component comprises a polyol and the second starting component comprises an isocyanate and the polymer compound is a polyurethane and/or the first starting component comprises an epoxy resin material and the second starting component comprises an amine and the polymer compound is an epoxy resin. This material is often used when installing rails and has proven particularly useful for rail bearings proved to be the preferred material. More preferably, the polyol is dimethylbenzene diamine and the isocyanate is 4-methyl-m-phenylene diisocyanate.
Bevorzugterweise umfasst die mindestens eine erste Ausgangskomponente und/oder die mindestens eine zweite Ausgangskomponente in Schritt S10) mindestens eine komprimierbare Komponente und/oder eine nicht-komprimierbare Komponente, wobei besonders bevorzugterweise die komprimierbare Komponente Kork- und/oder Gummipartikel umfasst und/oder die nicht-komprimierbare Komponente Quarzsand, Schwerspat (Baryt) und/oder Calciumcarbonat umfasst. Bevorzugterweise ist die komprimierbare Komponente und/oder die nicht-komprimierbare Komponente bereits in den Ausgangskomponenten enthalten und/oder wird während des Förder- und Mischprozesses hinzugefügt, wobei die Komponenten dabei gefördert und vermischt werden. Das Zugeben einer komprimierbaren Komponente hat den Vorteil, dass die Polymerverbindung beim der Verwendung im Schieneneinbau, insbesondere als Füllmaterial im Vollgußverfahren in einem Schienenkanal der Untergrund bzw. die Umgebung der Schiene dadurch flexibler wird. elastisch und streustromisoliert lagert und fixiert. Unter einer komprimierbaren Komponente wird verstanden, dass es sich um eine Komponente handelt, welche ohne Materialverlust verkleinert werden kann. Der Einsatz einer nicht komprimierbaren Komponente hat den Vorteil, dass ein elastisches Polymer verwendet werden kann, wobei die nicht-komprimierbare Komponente dann den Effekt erzielt, dass diese als Stützkorn dient und eine möglichst harte Lagerung ermöglicht. Unter nicht-komprimierbar wird somit verstanden, dass es sich um eine Komponente handelt, welche nicht ohne Materialverlust verkleinert werden kann.The at least one first starting component and/or the at least one second starting component in step S10) preferably comprises at least one compressible component and/or a non-compressible component, with the compressible component particularly preferably comprising cork and/or rubber particles and/or those not - Compressible component comprises quartz sand, heavy spar (barite) and/or calcium carbonate. The compressible component and/or the non-compressible component is preferably already contained in the starting components and/or is added during the conveying and mixing process, the components being conveyed and mixed in the process. The addition of a compressible component has the advantage that the polymer compound becomes more flexible when used in rail installation, in particular as a filling material in the full casting process in a rail channel, the subsoil or the area surrounding the rail. stored and fixed elastically and with stray current insulation. A compressible component is understood to be a component that can be reduced in size without loss of material. The use of a non-compressible component has the advantage that an elastic polymer can be used, with the non-compressible component then achieving the effect that it serves as a support grain and enables the hardest possible bearing. Incompressible is thus understood to mean that it is a component which cannot be reduced in size without loss of material.
Bevorzugterweise wird die erste und/oder zweite Ausgangskomponente mit einer brandhemmenden Komponente versetzt, so dass eine brandhemmende Polymerverbindung entsteht. Das Die brandhemmende Polymerverbindung kann dann beispielsweise als aufliegende Schicht auf andere Materialien mit einem niedrigen Flammpunkt auf das Polymer aufgetragen werden, oder es dient als bzw. als Schienenfuge ausgeführt werden. Hierdurch können z.B. besondere Brandschutzanforderungen beim Schieneneinbau erfüllt werden.A fire-retardant component is preferably added to the first and/or second starting component, resulting in a fire-retardant polymer compound. The fire-retardant polymer compound can then be applied to the polymer, for example, as an overlying layer on other materials with a low flash point, or it can be used as a rail joint. This means that, for example, special fire protection requirements can be met when installing rails.
Bevorzugterweise erfolgt in einem Schritt S21) ein kontinuierliches Einstellen eines Mischungsverhältnisses der mindestens einen ersten Ausgangskomponente und der mindestens einen zweiten Ausgangskomponente über mindestens eine Dosierpumpe. Vorteilhafterweise wird der Schritt S21) vor, während und/oder nach dem Schritt S20), nämlich dem Fördern der mindestens zwei Ausgangskomponenten in mindestens einen Mischkopf, durchgeführt. Die kontinuierliche Überwachung des Mischungsverhältnisses und das kontinuierliche Einstellen des Mischungsverhältnisses durch einen Bediener hat den Vorteil, dass auf vorübergehende Unregelmäßigkeiten reagiert werden kann und so stets das optimale Mischungsverhältnis der einzelnen Komponenten eingestellt bleibt. Bevorzugterweise ist das übliche Mischungsverhältnis vom Polyol im Verhältnis zum Isocyanat 100 zu weniger als 60, besonders bevorzugt weniger als 30, ganz besonders bevorzugt weniger als 10. Bevorzugterweise ist das übliche Mischungsverhältnis des Epoxidharzmaterials im Verhältnis zum Amin etwa 100 zu weniger als 50, besonders bevorzugt weniger als 25, ganz besonders bevorzugt 10. Somit bleibt auch die Ausbeute der Polymerisationsreaktion stets optimal, so dass im optimalen Fall keine Edukte übrigbleiben und somit auch die Qualität des erzeugten Polymers besonders hoch ist, da keine und/oder kaum unreagierte Ausgangskomponenten vorhanden sind. Bevorzugterweise werden über eine Maschinenbedienung die verwendete mindestens eine erste Ausgangskomponente und die mindestens eine zweite Ausgangskomponente ausgewählt und dadurch das gewünschte Mischungsverhältnis bestimmt. Die Umsetzung von inhomogenen Mischungsverhältnissen ist durch die Verwendung des erfindungsgemäßen Mischkopfes mit den zwei Mischkammerbereichen möglich, insbesondere da die Eigenschaften der ersten und zweiten Ausgangskomponente sehr unterschiedlich sein können, z.B. in deren Viskosität.In a step S21), a mixing ratio of the at least one first starting component and the at least one second starting component is preferably set continuously via at least one metering pump. Step S21) is advantageously carried out before, during and/or after step S20), namely the conveying of the at least two starting components into at least one mixing head. The continuous monitoring of the mixing ratio and the continuous setting of the mixing ratio by an operator has the advantage that it is possible to react to temporary irregularities and the optimal mixing ratio of the individual components thus always remains set. Preferably, the usual mixing ratio of polyol to isocyanate is 100 to less than 60, more preferably less than 30, most preferably less than 10. Preferably, the usual mixing ratio of epoxy resin material to amine is about 100 to less than 50, more preferably less than 25, very particularly preferably 10. The yield of the polymerization reaction thus always remains optimal, so that in the optimal case no starting materials remain and the quality of the polymer produced is therefore particularly high, since there are no and/or hardly any unreacted starting components. The at least one first starting component used and the at least one second starting component are preferably selected via machine operation, and the desired mixing ratio is thereby determined. The implementation of inhomogeneous mixing ratios is possible through the use of the mixing head according to the invention with the two mixing chamber areas, in particular since the properties of the first and second starting components can be very different, e.g. in terms of their viscosity.
Bevorzugterweise erfolgt in einem Schritt S22) eine Überwachung der Druckbelastung der mindestens einen Dosierpumpe über einen nachgeschalteten Drucksensor. Bevorzugterweise erfolgt die Überwachung in einem Schritt S22) welcher vor, während und/oder nach dem Schritt S20) durchgeführt wird.In a step S22), the pressure load on the at least one dosing pump is preferably monitored via a downstream pressure sensor. The monitoring preferably takes place in a step S22) which is carried out before, during and/or after step S20).
Bevorzugterweise erfolgt das Reagieren der ersten und zweiten Ausgangskomponente zu einer Polymerverbindung auch noch nach dem Schritt S30), insbesondere während Schritt S40).The reaction of the first and second starting components to form a polymer compound preferably also takes place after step S30), in particular during step S40).
Bevorzugterweise erfolgt in einem Schritt S31) ein Fördern in den zweiten Mischkammerbereich. Vorteilhafterweise wird der Schritt S31) während und/oder nach dem Schritt S30) durchgeführt.In a step S31), conveying into the second mixing chamber area preferably takes place. Step S31) is advantageously carried out during and/or after step S30).
Bevorzugterweise wird eine komprimierbare und/oder die nicht-komprimierbare Komponente in einem Schritt S31), welcher vor, während und/oder nach dem Schritt S30) durchgeführt wird, dem ersten Mischkammerbereich zugeführt, besonders bevorzugterweise durch eine Dosierschnecke, wobei die zugeführte Menge der komprimierbaren Komponente und/oder der nicht-komprimierbaren Komponente insbesondere über die Drehzahl der Dosierschnecke angepasst wird. Dies hat den Vorteil, dass eine sehr genaue Dosierung der komprimierbaren und/oder nicht-komprimierbaren Komponente erreicht wird und dass diese nicht das komplette System vom ersten und/oder zweiter Vorratsbehälter, Dosierpumpe und die Durchflussmessung durchläuft. Weiterer Vorteil ist hier, dass die komprimierbare und/oder nicht-komprimierbare Komponente hierdurch nicht die Bildung der Polymerverbindung beeinflusst.Preferably, a compressible and/or the non-compressible component is fed to the first mixing chamber area in a step S31), which is carried out before, during and/or after step S30), particularly preferably by a metering screw, with the supplied quantity of the compressible component and/or the non-compressible component is adjusted in particular via the speed of the dosing screw. This has the advantage that a very precise dosing of the compressible and/or non-compressible component is achieved and that it does not run through the entire system from the first and/or second reservoir, dosing pump and flow measurement. Another advantage here is that the compressible and/or non-compressible component does not thereby influence the formation of the polymer compound.
Bevorzugterweise wird in einem Schritt S11), welcher vor, während und/oder nach dem Schritt S10) durchgeführt wird, mindestens eine der ersten Ausgangskomponente und/oder der zweiten Ausgangskomponente kontinuierlich gerührt. Hierdurch wird ein Absetzen und/oder Aufschwimmen von Partikeln in der mindestens einen ersten Ausgangskomponente und/oder der mindestens einen zweiten Ausgangskomponente verhindert und außerdem wird so sichergestellt, dass die mindestens eine erste Ausgangskomponente und/oder die mindestens eine zweite Ausgangskomponente homogen weiterverarbeitet bzw. entnommen werden kann.In a step S11), which is carried out before, during and/or after step S10), at least one of the first starting components and/or the second starting component is preferably stirred continuously. This prevents particles from settling and/or floating in the at least one first starting component and/or the at least one second starting component and also ensures that the at least one first starting component and/or the at least one second starting component is further processed or removed homogeneously can be.
Bevorzugterweise erfolgt das Bereitstellen der mindestens einen ersten Ausgangskomponente in Schritt S10) drucklos in mindestens einem ersten Vorratsbehälter. Hierdurch wird eine unkomplizierte Nachfüllbarkeit gewährleistet.The at least one first starting component is preferably provided in step S10) without pressure in at least one first storage container. This ensures uncomplicated refillability.
Bevorzugterweise wird in einem Schritt S12), welcher vor, während und/oder nach dem Schritt S10) durchgeführt wird, der mindestens eine erste Vorratsbehälter und/oder der mindestens eine zweite Vorratsbehälter mit einem Druck beaufschlagt. Hierdurch wird die Beförderung von Komponenten ermöglicht, welche eine so hohe Viskosität aufweisen, dass diese nicht ohne Druckbeaufschlagung fließen können und außerdem wird gewährleistet, dass keine Luftfeuchtigkeit aus der Umgebungsluft mit einer der ersten und/oder zweiten Ausgangskomponente reagieren kann. Als hochviskos werden Flüssigkeiten angesehen, welche bei 25 °C mehr als 10.000 mPas, während Flüssigkeiten, die noch fließfähig sind, als viskos angesehen werden (25 °C bei weniger als 10.000 mPas). Bevorzugterweise ist in und/oder an dem ersten und/oder zweiten Vorratsbehälter ein Heizelement angeordnet. Das Heizelement dies dazu die erste und/oder zweite Ausgangskomponente zu erwärmen, so dass diese z.B. bei hoher Viskosität fließfähig gemacht wird.Preferably, in a step S12), which is carried out before, during and/or after step S10), the at least one first reservoir and/or the at least one second reservoir is pressurized. This enables components to be conveyed which have such a high viscosity that they cannot flow without pressure being applied, and it is also ensured that no atmospheric moisture from the ambient air can react with one of the first and/or second starting components. Liquids are considered highly viscous if they are more than 10,000 mPas at 25 °C, while liquids that are still flowable are considered viscous (25 °C at less than 10,000 mPas). A heating element is preferably arranged in and/or on the first and/or second storage container. The heating element is used to heat the first and/or second starting component so that it is made flowable, e.g. at high viscosity.
Bevorzugterweise wird in einem Schritt S13), welcher vor, während und/oder nach dem Schritt S10) durchgeführt wird, über eine Vorratsdosierschnecke die komprimierbare Komponente und/oder die nicht-komprimierbare Komponente zu dem ersten und/oder zweiten Vorratsbehälter hinzugefügt, wobei besonders bevorzugterweise ein Vermischen durch ein Rührwerk in dem ersten und/oder zweiten Vorratsbehälter erfolgt.In a step S13), which is carried out before, during and/or after step S10), the compressible component and/or the non-compressible component is preferably added to the first and/or second storage container via a storage metering screw, particularly preferably mixing takes place by means of an agitator in the first and/or second reservoir.
Bevorzugterweise erfolgt die Bereitstellung der ersten und/oder zweiten Ausgangskomponente in mindestens einem druckbeaufschlagten ersten und/oder zweiten Vorratsbehälter, besonders bevorzugterweise in mindestens zwei druckbeaufschlagten ersten und/oder zweiten Vorratsbehältern. Unter druckbeaufschlagt wird hierbei die Beaufschlagung mit einem Druck verstanden, welcher höher als der Atmosphärendruck ist.The first and/or second starting component is preferably provided in at least one pressurized first and/or second storage container, particularly preferably in at least two pressurized first and/or second storage containers. Pressurized is understood here as being subjected to a pressure which is higher than atmospheric pressure.
Bevorzugterweise wird mindestens einer der ersten und/oder zweiten Behälter während der Bereitstellung der ersten und/oder zweiten Ausgangskomponente drucklos geschaltet und entlüftet, besonders bevorzugterweise wird dieser Schritt auch bei dem mindestens einen ersten Behälter durchgeführt. Dies hat den Vorteil, dass einer der beiden Behälter zur Materialnachfüllung problemlos gefüllt werden kann. Da die erste und/oder zweite Ausgangskomponente grundsätzlich feuchtigkeitsempfindlich sein kann, ist eine Reaktion mit Luftfeuchtigkeit zu vermeiden.Preferably, at least one of the first and/or second containers is depressurized and vented while the first and/or second starting component is being prepared; this step is particularly preferably also carried out in the at least one first container. This has the advantage that one of the two containers can easily be filled to refill the material. Since the first and/or second starting component can in principle be moisture-sensitive, a reaction with atmospheric moisture should be avoided.
Bevorzugterweise wird der mindestens eine erste und/oder zweite Behälter nach der Materialnachfüllung mit einem Inertgas beaufschlagt. Hierdurch wird ein Kontakt mit Luftfeuchtigkeit vermieden. Hier zählen als Inertgas z.B. kondensatarme Luft, Stickstoff, Argon oder andere feuchtigkeitsarme Gase.An inert gas is preferably applied to the at least one first and/or second container after the material has been refilled. This avoids contact with humidity. Inert gases include, for example, low-condensate air, nitrogen, argon or other low-moisture gases.
Bevorzugterweise erfolgt die Förderung in Schritt S20) mit mindestens einer Dosierpumpe, besonders bevorzugterweise mit mindestens zwei Dosierpumpen und wird mit einer maximalen Druckbelastung von 100 bar durchgeführt. Unter Förderung ist hier zu verstehen, dass die mindestens eine erste Ausgangskomponente, die mindestens eine zweiten Ausgangskomponente und/oder die komprimierbare Komponente durch die Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens bewegt wird. Vorteil der Verwendung von Dosierpumpen mit einer maximalen Druckbelastung von 100 bar ist dabei, dass durch die Pumpe ein entsprechender Druck aufgebaut wird, welcher ausreichend ist, um auch hochviskose Komponenten durch den Mischkopf fördern zu können, wobei keine zusätzliche Druckluft verwendet werden muss und daher kein unnötiger Lufteintrag in die später gebildete Polymerverbindung erfolgt.The delivery in step S20) preferably takes place with at least one metering pump, particularly preferably with at least two metering pumps, and is carried out with a maximum pressure load of 100 bar. Conveyance is to be understood here as meaning that the at least one first starting component, the at least one second starting component and/or the compressible component is moved through the device for carrying out the method. The advantage of using dosing pumps with a maximum pressure load of 100 bar is that the pump builds up a corresponding pressure, which is sufficient to be able to convey highly viscous components through the mixing head, with no additional compressed air having to be used and therefore no unnecessary air entry into the later formed polymer compound takes place.
Bevorzugterweise sind die Dosierpumpen als Zahnraddosierpumpen und/oder Schneckendosierpumpen ausgebildet. Die Förderung kann durch die Zahnraddosierpumpen und/oder Schneckendosierpumpen mit hoher Präzision und Genauigkeit ausgeführt werden. Die Präzision und Genauigkeit beziehen sich hierbei auf die Fördermenge pro Umdrehung. Bevorzugterweise werden für die Dosierpumpen, insbesondere Zahnraddosierpumpen, gehärtete Lager, Zahnräder und/oder Druckplatten verwendet. Hierdurch können diese Dosierpumpen auch Feststoffe und Partikel fördern und/oder Mischungen aus flüssigen Komponenten mit Feststoffen und Partikeln.The metering pumps are preferably designed as gear metering pumps and/or screw metering pumps. The promotion can be carried out with high precision and accuracy by the gear metering pumps and/or screw metering pumps. The precision and accuracy are based on the flow rate per revolution. Hardened bearings, gears and/or pressure plates are preferably used for the metering pumps, in particular gear metering pumps. As a result, these dosing pumps can also convey solids and particles and/or mixtures of liquid components with solids and particles.
Bevorzugterweise wird eine niedrige Drehzahl zur Förderung von hochviskosen Materialien verwendet, um eine schonende Förderung des ersten und/oder zweiten Ausgangsmaterials zu ermöglichen und einen Materialabriss auf einer Saugseite der Pumpe zu vermeiden. Insbesondere, wenn die Materialien mit komprimierbaren Komponenten versetzt sind, wird hierdurch außerdem eine Scherwirkung auf die Partikel vermieden, so dass diese nicht beschädigt werden.A low rotational speed is preferably used to convey high-viscosity materials in order to enable gentle conveyance of the first and/or second starting material and to avoid material breakage on a suction side of the pump. In particular, when the materials are mixed with compressible components, this also avoids a shearing effect on the particles, so that they are not damaged.
Bevorzugterweise werden die Dosierpumpen über frequenzgesteuerte Getriebemotoren betrieben.The dosing pumps are preferably operated via frequency-controlled geared motors.
Bevorzugterweise wird in einem Schritt S21), welcher vor, während und/oder nach dem Schritt S20) durchgeführt wird, kontinuierlich eine Durchflussmengenmessung der Förderung der mindestens einen ersten Ausgangskomponente und der mindestens einen zweiten Ausgangskomponente durchgeführt. Insbesondere erfolgt die Durchflussmengenmessung mittels eines Messaufnehmers, welcher bevorzugterweise nach dem Coriolis-Prinzip misst. Besonderer Vorteil eines Coriolis-Massendurchflussmessers ist die Eignung zur exakten Volumen- und Massenmessung unabhängig von Veränderungen der Prozessbedingungen und -parameter wie Temperatur, Dichte, Druck, Viskosität, und Leitfähigkeit. Der Vorteil des Coriolis Prinzip ist, dass der Massendurchfluss, die Dichte und die Temperatur des Mediums simultan gemessen werden. Dies ermöglicht dem Coriolis-Massendurchflussmesser eine sehr genaue Massenbestimmung von einer durchfließenden Komponente mit einer Genauigkeit von ca. 0,1 %. (ohne zusätzliche nachgeschaltete Berechnungen oder Auswerteelektronik). Ein weiterer Vorteil ist, dass sich auch Lufteinschlüsse detektieren lassen. Alternativ zum Coriolis-Massendurchflussmesser kann auch ein Volumensensor nach dem Zahnradprinzip und/oder Verdrängungszähler verwendet werden, insbesondere ein Getriebedurchflussmesser und/oder Zahnradzähler.In a step S21), which is carried out before, during and/or after step S20), a flow rate measurement of the delivery of the at least one first starting component and the at least one second starting component is preferably carried out continuously. In particular, the flow rate is measured using a sensor, which preferably measures according to the Coriolis principle. A particular advantage of a Coriolis mass flow meter is its suitability for exact volume and mass measurement independent of changes in process conditions and parameters such as temperature, density, pressure, viscosity and conductivity. The advantage of the Coriolis principle is that the mass flow, the density and the temperature of the medium are measured simultaneously. This enables the Coriolis mass flow meter to determine the mass of a component flowing through it with an accuracy of approx. 0.1%. (without additional downstream calculations or evaluation electronics). Another advantage is that air inclusions can also be detected. As an alternative to the Coriolis mass flow meter, a volume sensor based on the gear wheel principle and/or a displacement meter can also be used, in particular a geared flow meter and/or a gear meter.
Bevorzugterweise sendet der Messaufnehmer eine kontinuierliche eine ermittelte Durchflussmenge an eine Speicher-Programmierbare-Steuerung, wobei besonders bevorzugterweise eine Speicher-Programmierbare-Steuerung die Drehzahl der Dosierpumpen regelt.The measurement sensor preferably sends a continuously determined flow rate to a programmable logic controller, with a programmable logic controller particularly preferably regulating the speed of the metering pumps.
Bevorzugterweise wird/werden in einem Schritt S13), welcher vor, während und/oder nach dem Schritt S10) durchgeführt wird, die mindestens eine erste Ausgangskomponente und/oder die mindestens eine zweite Ausgangskomponente durch einen Rezirkulationskreislauf gefördert. Hierbei kann es sich auch um mehrere Rezirkulationskreisläufe handeln, wobei jeweils eine Komponente durch einen eigenen Rezirkulationskreislauf gefördert wird, hierzu wird bevorzugterweise eine Schneckenpumpe verwendet. Dies hat den Vorteil, dass die Komponenten während des Verfahrens konstant in Bewegung gehalten werden, das heißt, dass es ein kontinuierliches Fließen gibt und dadurch eine verbesserte Homogenität vorhanden ist und damit auch gleichzeitig eine genauere Dosierung der Komponenten erfolgen kann. Die Schneckenpumpe wird insbesondere verwendet, wenn Ausgangskomponenten mit hohen Viskositätswerten eingesetzt werden (mehr als 15.000 mPas). Der Rezirkulationskreislauf weist bevorzugterweise mehr als eine Rückflussleitung in den jeweiligen Vorratsbehälter auf.In a step S13), which is carried out before, during and/or after step S10), the at least one first starting component and/or the at least one second starting component is/are preferably conveyed through a recirculation circuit. This can also involve a number of recirculation circuits, one component in each case being conveyed through its own recirculation circuit; a worm pump is preferably used for this purpose. This has the advantage that the components are constantly kept in motion during the process, which means that there is a continuous flow and as a result there is improved homogeneity, which means that the components can also be metered more precisely at the same time. The worm pump is used in particular when starting components with high viscosity values are used (more than 15,000 mPas). The recirculation circuit preferably has more than one return flow line into the respective reservoir.
Weiter bevorzugt wird in Schritt S13) die komprimierbare Komponente und/oder nicht-komprimierbare Komponente in den Rezirkulationskreislauf hinzugegeben, besonders bevorzugt erfolgt die Zugabe dabei über eine Zuführschnecke in eine Rücklaufleitung zum ersten und/oder zweiten Vorratsbehälter. Dies hat den Vorteil, dass die Zugabe erst nach dem Durchlaufen der Dosierpumpe bzw. nach der Durchflussmengenmessung erfolgt.More preferably, in step S13), the compressible component and/or non-compressible component is added to the recirculation circuit, particularly preferably the addition takes place via a feed screw into a return line to the first and/or second storage container. This has the advantage that the addition only takes place after it has passed through the dosing pump or after the flow rate has been measured.
Bevorzugterweise wird in einem Schritt S14) der Rezirkulationskreislauf geschlossen und die mindestens eine erste und/oder die mindestens eine zweite Ausgangskomponente durch einen Hauptkreislauf zum Mischkopf (15) geleitet. Bevorzugterweise erfolgt der Schritt S14) vor dem Schritt S20). Vorteil dieses Schrittes ist, dass z.B. nur die fließfähigen Komponenten im Rezirkulationskreislauf fließen und Partikel wie z.B. die komprimierbare Komponente und/oder die nicht-komprimierbare Komponente werden bevorzugterweise erst in dem Hauptkreislauf hinzugegeben. Bevorzugterweise wird der Hauptkreislauf als Zuleitung zum Mischkopf und der Rezirkulationskreislauf als Rückführungsleitung zum Vorratsbehälter verstanden.In a step S14), the recirculation circuit is preferably closed and the at least one first and/or the at least one second starting component is passed through a main circuit to the mixing head (15). Step S14) preferably takes place before step S20). The advantage of this step is that, for example, only the free-flowing components flow in the recirculation circuit and particles such as the compressible component and/or the non-compressible component are preferably only added in the main circuit. The main circuit is preferably understood as the supply line to the mixing head and the recirculation circuit as the return line to the reservoir.
Bevorzugterweise erfolgt in einem Schritt S60) eine Reinigung des Mischkopfes, besonders bevorzugterweise durch die Verwendung von Druckluft und Zugabe einer Spülflüssigkeit. Bevorzugterweise wird in einem Schritt S61) dem Mischkopf Schmierfett zugeführt, um eine Verstopfung durch die Polymerverbindung zu verhindern und/oder um eine Reaktion mit Umgebungsluft und/oder mit in der Luft enthaltenem Wasser zu vermeiden. Bevorzugterweise erfolgen die Schritte S60) und/oder S61) nach dem Schritt S50). Eine direkt nach dem Austragen erfolgte Reinigung vermeidet, dass Polymerreste in der Vorrichtung des Verfahrens verbleiben und dort aushärten, was eine weitaus aufwendigere Reinigung nach sich ziehen würde. Bevorzugterweise wird das in der den Mischkammerbereichen befindliche Fett bei erneuter Inbetriebnahme wieder ausgetragen und entsorgt.In a step S60), the mixing head is preferably cleaned, particularly preferably by using compressed air and adding a rinsing liquid. In a step S61), lubricating grease is preferably supplied to the mixing head in order to prevent clogging by the polymer compound and/or to avoid a reaction with ambient air and/or with water contained in the air. Steps S60) and/or S61) preferably take place after step S50). One right after Discharging the cleaning prevents polymer residues from remaining in the device of the method and curing there, which would entail much more complex cleaning. The grease in the mixing chamber areas is preferably discharged and disposed of again when the machine is put into operation again.
Bevorzugterweise werden die Schritte S30) bis S40) unter Luftausschluss durchgeführt. Hierdurch wird ein Lufteintrag und die damit einhergehende Blasenentstehung in der Polymerverbindung vermieden. Besonders bevorzugterweise erfolgt in dem Verfahren keine Zugabe von Gasen zur Schaumbildung. In einigen Verfahren zur Herstellung und zum Austragen von Polymerverbindungen kann es vorteilhaft sein, dass die Polymerverbindung mit Gas beaufschlagt wird, so dass eine Blasenbildung erfolgt. Dies ist im vorliegenden Verfahren bevorzugterweise nicht gewünscht. Die Eigenschaften der Polymerverbindung der vorliegenden Erfindung werden stattdessen z.B. durch die Zugabe von der komprimierbaren und/oder nicht-komprimierbaren Komponente beeinflusst.Steps S30) to S40) are preferably carried out with the exclusion of air. This avoids the entry of air and the associated formation of bubbles in the polymer compound. Particularly preferably, no gases are added to form foam in the process. In some processes for producing and discharging polymer compounds, it can be advantageous for the polymer compound to be subjected to gas, so that bubbles form. This is preferably not desired in the present method. The properties of the polymer compound of the present invention are instead affected, for example, by the addition of the compressible and/or non-compressible component.
Bevorzugterweise erfolgt das Austragen der Polymerverbindung in Schritt S50) mit einer Menge von bis zu 30 kg/min, besonders bevorzugterweise wird für das Austragen ein dynamischer Mischkopf verwendet. Unter einem dynamischen Mischkopf wird hierbei ein rotierender Mischer innerhalb des Mischkopfes verstanden, welcher bevorzugterweise über einen Motor angetrieben wird.The polymer compound is preferably discharged in step S50) at a rate of up to 30 kg/min; a dynamic mixing head is particularly preferably used for the discharge. A dynamic mixing head is understood here to mean a rotating mixer within the mixing head, which is preferably driven by a motor.
Weiterhin wird die Aufgabe der vorliegenden Erfindung durch eine Vorrichtung, gelöst, wie sie in Anspruch 13 angegeben ist.Furthermore, the object of the present invention is achieved by an apparatus as specified in
Besondere Vorteile der Vorrichtung bietet die Ausführung des Mischkopfes, insbesondere des ersten und zweiten Mischkammerbereiches wodurch die erste und zweite Ausgangskomponenten, welche z.B. unterschiedliche Viskositäten aufweisen können, durch die unterschiedliche Ausführung optimal gefördert und vermischt werden. Der erste Mischkammerbereich ist bevorzugterweise als Förderschnecke ausgebildet. Diese Förderschnecke hat den Vorteil, dass die Ausgangskomponenten nicht einfach über Ventile in den Mischkopf eingespritzt werden und sich dann z.B. Verwirbelungen bilden, welche z.B. dazu führen, dass eine hochviskose und eine niedrigviskose Komponente nicht direkt vermischt werden sondern z.B. die niedrigviskose Komponente an der hochviskosen Komponente vorbeifließt. Stattdessen werden die einzelnen Komponenten gezielt zusammen in den zweiten Mischkammerbereich gefördert und dort effizient vermischt.The design of the mixing head, in particular the first and second mixing chamber area, offers particular advantages of the device, whereby the first and second starting components, which can have different viscosities, for example, are optimally conveyed and mixed by the different design. The first mixing chamber area is preferably designed as a conveyor screw. This screw conveyor has the advantage that the starting components are not simply injected into the mixing head via valves and then e.g. turbulence is formed which, for example, means that a high-viscosity and a low-viscosity component are not mixed directly, but e.g. the low-viscosity component on the high-viscosity component flows past. Instead, the individual components are conveyed together in a targeted manner to the second mixing chamber area, where they are efficiently mixed.
Bevorzugterweise sind im zweiten Mischkammerbereich die Mischpaddel als segmentweise unterbrochene Schneckenwendel ausgebildet. Hierunter ist zu verstehen, dass das Schneckenwendel im Umfang mehrere gleichmäßige Aussparungen aufweist. Hierdurch wird die erste Ausgangskomponente, die zweite Ausgangskomponente und/oder die Polymerverbindung gefördert und gleichzeitig vermischt. Weiter bevorzugt ist der zweite Mischkammerbereich aus einer Vielzahl von einzelnen Mischringen zusammengesetzt, wobei jeder Mischring, nach Innen weisende Aussparungen aufweist, wobei die Mischpaddel unterschiedliche Durchmesser aufweisen. Vorteilhafterweise sind die Mischpaddel in Richtung der Austrittsöffnung verjüngend angeordnet. Vorteil dieser Anordnung des zweiten Mischkammerbereiches ist, dass eine gute Materialdurchmischung, insbesondere bei Mischungsverhältnissen mit abweichenden Gewichtsanteilen und unterschiedlichen Viskositäten möglich ist.In the second mixing chamber area, the mixing paddles are preferably designed as screw helices which are interrupted in segments. This is to be understood as meaning that the worm helix has a number of uniform recesses around its circumference. As a result, the first starting component, the second starting component and/or the polymer compound is conveyed and mixed at the same time. More preferably, the second mixing chamber area is composed of a multiplicity of individual mixing rings, with each mixing ring having recesses pointing inwards, with the mixing paddles having different diameters. Advantageously, the mixing paddles are tapered in the direction of the outlet opening. The advantage of this arrangement of the second mixing chamber area is that good mixing of the material is possible, particularly in the case of mixing ratios with different weight proportions and different viscosities.
Bevorzugterweise ist der Mischkopf als dynamischer Mischkopf, bevorzugterweise im Niederdruckverfahren, ausgebildet. Weiter bevorzugt ist an dem Mischkopf mindestens ein Ventil, insbesondere ein Nadelventil ausgebildet, wobei Luft und/oder Spülflüssigkeit über das mindestens eine Ventil in den Mischkopf befördert werden können, besonders bevorzugt erfolgt die Zugabe über zwei separate Ventile. Bevorzugterweise sind die Ventile auf unterschiedlicher Höhe bezogen auf eine Längsachse des Mischkopfes angeordnet.The mixing head is preferably designed as a dynamic mixing head, preferably using the low-pressure process. More preferably, at least one valve, in particular a needle valve, is formed on the mixing head, with air and/or rinsing liquid being able to be conveyed into the mixing head via the at least one valve, with the addition preferably taking place via two separate valves. The valves are preferably arranged at different heights in relation to a longitudinal axis of the mixing head.
Bevorzugterweise weist der Hauptkreislauf und/oder der Rezirkulationskreislauf einen Messaufnehmer zur Durchflussmessung auf. Weiter ist bevorzugt, dass die Vorrichtung einen Rezirkulationskreislauf aufweist, welcher den mindestens einen ersten Vorratsbehälter und/oder den mindestens einen zweiten Vorratsbehälter jeweils über die Dosierpumpe wieder jeweils mit dem mindestens einen ersten Vorratsbehälter und/oder dem mindestens einen zweiten Vorratsbehälter verbindet. The main circuit and/or the recirculation circuit preferably has a sensor for flow measurement. It is also preferred that the device has a recirculation circuit, which reconnects the at least one first storage container and/or the at least one second storage container via the dosing pump to the at least one first storage container and/or the at least one second storage container.
Vorteilhafterweise weist der Mischkopf benachbart zu dem mindestens einen Ventil mindestens einen Schmiernippel auf, wobei über diesen mindestens einen Schmiernippel mineralische und/oder synthetische Schmierfette in den Mischkopf befördert werden können. Dies hat den Vorteil, dass nach dem Austragen der Mischkopf mit dem/den Fetten gefüllt werden kann und die Austrittsöffnungen der Nadelventile nicht durch die ausreagierte Polymerverbindung verstopft werden können, hierfür ist insbesondere ein Luftausschluss nötig, denn so wird eine Reaktion mit der in der Umgebungsluft enthaltenen Luftfeuchtigkeit Wasser vermieden.The mixing head advantageously has at least one lubricating nipple adjacent to the at least one valve, mineral and/or synthetic lubricating greases being able to be conveyed into the mixing head via this at least one lubricating nipple. This has the advantage that after discharge, the mixing head can be filled with the fat(s) and the outlet openings of the needle valves cannot be blocked by the polymer compound that has reacted. This requires the exclusion of air in particular, as this will prevent a reaction with the in the ambient air water contained in the humidity avoided.
Bevorzugterweise ist an der Austrittsöffnung des Mischkopfes eine Schlauchverlängerung ausgebildet, wobei der Mischkopf eine Spezialdichtung aufweist, um den beim Austragen entstehenden Gegendruck auszugleichen, besonders bevorzugterweise ist die Spezialdichtung eine Gruppenfederdichtung und/oder eine Hartmetalldichtung. Durch die Schlauchverlängerung ergibt sich der Vorteil, dass die Polymerverbindung direkt zu einer Einfüllstelle gefördert werden kann. Somit eignet sich das Austragen mittels einer Schlauchverlängerung insbesondere für das Vergießen von Schienen im Vollgußverfahren, zum Untergießen der Schiene und/oder zum Vergießen von Schienenfugen. Ein weiterer Vorteil ist, dass der Mischkopf auf der Vorrichtung verbleiben kann und nicht direkt über die Schiene geführt werden muss.A hose extension is preferably provided at the outlet opening of the mixing head forms, the mixing head having a special seal in order to compensate for the counter-pressure occurring during discharge, particularly preferably the special seal is a group spring seal and/or a hard metal seal. The hose extension has the advantage that the polymer compound can be conveyed directly to a filling point. Thus, the discharge by means of a hose extension is particularly suitable for the casting of rails in the full casting process, for casting under the rail and/or for casting rail joints. Another advantage is that the mixing head can remain on the device and does not have to be guided directly over the rail.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
-
1 in einer schematischen Darstellung die von der Vorrichtung verwirklichten Schritte des Verfahrens, und -
2 in einer schematischen Darstellung eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens. -
3 in einer schematischen Darstellung eine Detaildarstellung des Mischkopfes
-
1 in a schematic representation, the steps of the method implemented by the device, and -
2 in a schematic representation a device for carrying out the method. -
3 in a schematic representation a detailed representation of the mixing head
Das Verfahren wird in
Bei dem angegebenen Verfahren erfolgt in einem Schritt S10) das Bereitstellen von zwei Ausgangskomponenten, wobei die zwei Ausgangskomponenten, die mindestens eine erste Ausgangskomponente 10 und mindestens eine zweite Ausgangskomponente 11 umfassen; bei der ersten Ausgangskomponenten 10 handelt es sich um ein Polyol 10a mit einer Viskosität von ca. 17.000 mPas bei 25 °C und bei der zweiten Ausgangskomponenten 11 handelt es sich um ein Isocyanat 11a mit einer Viskosität von ca. 6.800 mPas bei 25°C. Das Polyol 10a ist hochviskos und weist eine Konsistenz wie z.B. Tomatenmark auf. Das Isocyanat 11a ist dabei noch fließfähig und weist eine Konsistenz von Honig auf. Die erste Ausgangskomponente 10 wird in einem ersten Vorratsbehälter 12 drucklos bereitgestellt. Der erste Vorratsbehälter 12 kann jedoch bei Bedarf mit einem Druck beaufschlagt werden. Die zweite Ausgangskomponente 11 wird in zwei zweiten Vorratsbehältern 13 bereitgestellt.In the specified method, in a step S10), two starting components are provided, the two starting components comprising at least one first starting component 10 and at least one second starting component 11; the first starting component 10 is a polyol 10a with a viscosity of approx. 17,000 mPas at 25°C and the second starting component 11 is an isocyanate 11a with a viscosity of approx. 6,800 mPas at 25°C. The polyol 10a is highly viscous and has a consistency such as that of tomato paste. The isocyanate 11a is still flowable and has a consistency of honey. The first starting component 10 is provided without pressure in a
In einem Schritt S11) wird die erste Ausgangskomponente 10 kontinuierlich durch ein Rührwerk (nicht gezeigt) gerührt, so dass eine homogene Ausgangskomponente in dem Vorratsbehälter 12 vorliegt. Das Rühren in Schritt S11) wird dabei während des gesamten Verfahrens weiter durchgeführt bzw. kann gestoppt werden, wenn keine Ausgangskomponenten 10, 11 mehr vorhanden sind.In a step S11), the first starting component 10 is continuously stirred by an agitator (not shown), so that a homogeneous starting component is present in the
In einem Schritt S12) wird der zweite werden beide Vorratsbehälter 13 mit Druck beaufschlagt, da das Isocyanat 11a insbesondere mit Luftfeuchtigkeit reagieren kann und dies zu vermeiden ist. Zum Be- und Nachfüllen wird einer der beiden zweiten Vorratsbehälter 12, 13 drucklos geschaltet. Dabei werden die zweiten Vorratsbehälter 13 zusätzlich mit einem Inertgas beaufschlagt, so dass sichergestellt ist, dass keine Luftfeuchtigkeit in die eine Vorrichtung 100 gelangt.In a step S12), the second two
Bereits jetzt kann in einem Schritt S13) eine komprimierbare Komponente 14 hinzugefügt werden, wenn diese nicht schon in den Ausgangskomponenten 10, 11 vorhanden ist bzw. bei der Herstellung in den Ausgangskomponenten eingemischt wurde. Dies ist optional durch die Zugabe in den ersten Vorratsbehälter 12 und/oder den zweiten Vorratsbehälter 13 über eine Vorratsdosierschnecke (nicht gezeigt) möglich.A compressible component 14 can already be added in a step S13) if this is not already present in the starting components 10, 11 or was mixed into the starting components during production. This is optionally possible by adding it to the
In einem Schritt S20) wird erste Ausgangskomponente 10 und die zweite Ausgangskomponente 11 in einen Mischkopf 15 gefördert. Dabei werden gleichzeitig die Schritte S21) und S22) durchgeführt. In Schritt S21) wird kontinuierlich ein Mischungsverhältnis der ersten Ausgangskomponente 10 Polyol 10a und der zweiten Ausgangskomponente 11 Isocyanat 11a über eine Dosierpumpe 16 eingestellt, die Dosierpumpe ist hier eine Zahnraddosierpumpe 16a und ist auf eine ausgangsseitige Druckbelastung von 100 bar ausgelegt. Das optimale Mischungsverhältnis der ersten Ausgangskomponente 10 zur zweiten Ausgangskomponente 11 liegt hier üblicherweise in einem Bereich zwischen 100 zu 10 bis 100 zu 60, welches materialspezifisch eingestellt und kontinuierlich von der Vorrichtung überwacht wird. Detektiert wird eine Druckbelastung und erfolgt somit eine kontinuierliche Durchflussmengenmessung im Schritt S22). Dafür ist in jedem Rezirkulationskreislauf 17 ein Messaufnehmer 18 angeordnet. Es handelt sich hier um einen Coriolis-Massendurchflussmesser 18a, welcher zur Volumen- und Massenmessung geeignet ist. Die ermittelten Daten werden an eine Speicher-Programmierbare-Steuerung (SPS) 19 übermittelt, welche dann die Dosierpumpen 18 regelt. können. Über den Hauptkreislauf 20 Rezirkulationskreislauf 17 kann die erste Ausgangskomponente 10 und die zweite Komponente 11 jeweils aus dem ersten Vorratsbehälter 12 bzw. dem zweiten Vorratsbehälter 13 die Dosierpumpen 16 und die Messaufnehmer 18 durchlaufen. Wird dann ein Signal zum Austragen gegeben, wird der Rezirkulationskreislauf 17 geschlossen und die Ventile 22 geöffnet auf einen Hauptkreislauf 20 umgeschaltet und Schritt S20) abgeschlossen, indem das Polyol 10a und das Isocyanat 11a in den Mischkopf 15 befördert werden. Außerdem wäre an dieser Stelle ebenfalls die Zugabe der komprimierbaren Komponente 14 über eine Zuführschnecke (nicht gezeigt) möglich.In a step S20), the first starting component 10 and the second starting component 11 are conveyed into a mixing
In einem Schritt S30) werden dann die erste Ausgangskomponente 10 und die zweite Ausgangskomponente 11 in einem ersten Mischkammerbereich 21 des Mischkopfes 15 gefördert. Der erste Mischkammerbereich 21 ist dabei in Form einer Förderschnecke 21a ausgebildet. Das Polyol 10a und das Isocyanat 11a werden dabei jeweils über ein Ventil 22 in den erste Mischkammerbereich 21 gefördert. Das Ventil 22 ist dabei als Nadelventil 22a ausgebildet. Über eine Vorratsdosierschnecke 23 wird hier die komprimierbare Komponente 14 zugegeben. Bei der komprimierbaren Komponente 14 handelt es sich hierbei um Korkpartikel 14a und Gummipartikel 14b. Die Partikel 14a, 14b haben dabei einen durchschnittlichen Durchmesser von etwa einem bis drei Millimetern.In a step S30), the first starting component 10 and the second starting component 11 are then conveyed in a first mixing chamber region 21 of the mixing
In einem Schritt S31) wird daraufhin die Polymerverbindung 24 in einen zweiten Mischkammerbereich 25 gefördert. In dem zweiten Mischkammerbereich 25 kommt es zu einer Reaktion des Polyols 10a mit dem Isocyanat 11a und es wird eine Polymerverbindung 24 insbesondere ein Polyurethanpolymer 24a gebildet. In dem zweiten Mischkammerbereich 25 sind dabei Mischpaddel 26 ausgebildet. Die Mischpaddel 26 haben dabei eine sind dabei in mehreren Ebenen übereinandergestapelt und sind in Richtung einer Austrittsöffnung 28 verjüngend ausgebildet , und die Mischpaddel 26 weisen im Umfang in gleichmäßigen Abständen Aussparungen 27 auf. Durch diese Form der Mischpaddel 26 wird gewährleistet, dass noch nicht reagierte Bestandteile des Polyols 10a und Isocyanats 11a weiter durchmischt werden, so dass ebenfalls zum Polyurethanpolymer 24a reagieren. Es wird durch die Anordnung in Ebenen und die Verjüngung außerdem verhindert, dass eine niedrigviskose Ausgangskomponente durch den Mischkopf direkt nach unten fließt. Ebenfalls wird die komprimierbare Komponente 14 ebenfalls homogen in das Polyurethanpolymer 24a eingemischt. Somit wird in einem Schritt S40) die Polymerverbindung 24 in dem zweiten Mischkammerbereich 25 des Mischkopfes 15 vermischt.In a step S31), the polymer compound 24 is then conveyed into a second
Nach dem Durchlaufen des zweiten Mischkammerbereichs 25 wird die Polymerverbindung 24 zum Austragen durch die Austrittsöffnung 28 des Mischkopfes 15 befördert. Zur leichteren Handhabung steht die Austrittsöffnung 28 dabei mit einem Schlauch 29 in Verbindung, so dass die Polymerverbindung 24 mit der komprimierbaren Komponente 14 direkt über einer Schiene bzw. dem gewünschten Punkt in einem Schritt S50) ausgetragen werden kann. Durch die Verwendung eines Schlauches 29 entsteht beim Fördern der Polymerverbindung 24 ein durch die hohe Viskosität und darauf resultierende Reibungskräfte verursachter Gegendruck. Dieser Gegendruck muss durch eine Dichtung 30, insbesondere eine Gruppenfederdichtung 30a an einer rotierenden Welle, insbesondere eine Mischerwelle, (nicht gezeigt) des Mischkopfes aufgenommen werden. Die maximale Druckbelastung beträgt dabei ca. 60 bar.After passing through the second
Nach dem Austragen in Schritt S50) wird der Mischkopf 15 in einem Schritt S60) mit Druckluft und Zugabe einer Spülflüssigkeit gereinigt. Anschließend wird in einem Schritt S61) dem Mischkopf 15 Schmierfett zugeführt, um eine Verstopfung durch die Polymerverbindung 24 zu verhindern. Hierzu wird das Schmierfett über im Mischkopf 15 angeordnete Schmiernippel 31 zugeführt, so dass vor allem die Nadelventile 22a durch das Schmierfett von den Rückständen der Polymerverbindung 24 freigehalten werden. Bei der erneuten Durchführung des Verfahrens wird das Schmierfett durch die erneute Befüllung durch die Austrittsöffnung 28 herausgedrückt.After the discharge in step S50), the mixing
BezugszeichenlisteReference List
- 1010
- erste Ausgangskomponentefirst starting component
- 10a10a
- Polyolpolyol
- 10b10b
- Epoxidharzepoxy resin
- 1111
- zweite Ausgangskomponentesecond starting component
- 11a11a
- Isocyanatisocyanate
- 11b11b
- Aminamine
- 1212
- erster Vorratsbehälterfirst reservoir
- 1313
- zweiter Vorratsbehältersecond reservoir
- 1414
- komprimierbare Komponentecompressible component
- 14a14a
- Korkpartikelcork particles
- 14b14b
- Gummipartikelrubber particles
- 1515
- Mischkopfmixing head
- 1616
- Dosierpumpedosing pump
- 16a16a
- Zahnraddosierpumpegear dosing pump
- 16b16b
- Schneckendosierpumpescrew dosing pump
- 1717
- Rezirkulationskreislaufrecirculation circuit
- 1818
- Messaufnehmersensor
- 18a18a
- Coriolis-MassendurchflussmesserCoriolis mass flow meter
- 18b18b
- Zahnradzählergear counter
- 1919
- Speicher-Programmierbare-Steuerungprogrammable logic controller
- 2020
- Hauptkreislaufmain circuit
- 2121
- erster Mischkammerbereichfirst mixing chamber area
- 21a21a
- FörderschneckeAuger
- 2222
- VentilValve
- 22a22a
- Nadelventilneedle valve
- 2323
- Vorratsdosierschneckestorage dosing screw
- 2424
- Polymerverbindungpolymer compound
- 24a24a
- Polyurethanpolymerpolyurethane polymer
- 2525
- zweiter Mischkammerbereichsecond mixing chamber area
- 2626
- Mischpaddelmixing paddle
- 2727
- Aussparungenrecesses
- 2828
- Austrittsöffnungexit port
- 2929
- SchlauchHose
- 3030
- Dichtungpoetry
- 30a30a
- Gruppenfederdichtunggroup spring seal
- 30b30b
- Hartmetalldichtungcarbide seal
- 3131
- Schmiernippelgrease nipple
- 3232
- Schneckenpumpe screw pump
- 100100
- Vorrichtungcontraption
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited
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- DE 102005054153 A1 [0003]DE 102005054153 A1 [0003]
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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R207 | Utility model specification |