DE2102861A1 - High throughput mixer - for rapidly reacting liquid components,esp starting materials for polyurethanes - Google Patents
High throughput mixer - for rapidly reacting liquid components,esp starting materials for polyurethanesInfo
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Abstract
Description
Vorrichtung zum kontinuierlichen und dosierten Mischen von zumindest zwei schnell rear gierenden Komponenten, insbesondere in großen Mengen Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum kontinuierlichen und dosierten Mischen von zumindest zwei miteinander verhältnismäßig schnell reagierenden flüssigen Komponenten, insbesondere in großen Mengen und von vorzugsweise Grundkomponenten zur Herstellung ;von Polyurethan-Kunststoffen, mit einer eine konische Innenfläche aufweisenden Mischkammer, einem koaxial in dieser gelagerten, ebenfalls konisch gestalteten, axial fördernden Mischrotor, welcher eine Mehrzahl radial nach außen gerichteter Vorsprünge aufweist, und einer an einem Ende der Mischkammer angeordneten Zuführeinrichtung für die Komponenten nebst einem am anderen Ende vorgesehenen Austritt fUr das Komponentengemisch. Device for continuous and metered mixing of at least two rapidly rearranging components, especially in large quantities. The invention relates to a device for continuous and metered mixing of at least two liquid components which react relatively quickly with one another, in particular in large quantities and of preferably basic components for the production; of polyurethane plastics, with a mixing chamber having a conical inner surface, one coaxial in this mounted, also conically shaped, axially conveying mixing rotor, which has a plurality of radially outwardly directed protrusions, and one on one End of the mixing chamber arranged feed device for the components together with one at the other end intended outlet for the component mixture.
Es sind bereits Vorrichtungen der erwähnten Art bekannt, bei denen Jedoch der Durchsatz durch die Mischkammer - bezogen auf eine einwandfreie Mischung der miteinander reagierenden Komponenten - verhältnismäßig gering ist. Daher ist das Volumen auf diese Weise herstellbarer Gegenstände bei intermittierendem Betrieb nach oben begrenzt. Eine Vergrößerung der Mischkammer erwies sich als unvorteilhaft, weil das zur Verfügung stehende Zeitintervall, in dem die Komponenten noch nicht wesentlich miteinander reagieren, beispielsweise aufschäumen, begrenzet ist. Bei Überschreitung dieses Zeitintervalls ergeben sich unübersehbare Schwierigkeiten, da dann die Komponenten bereits in der Mischkammer reagieren. Auch ist es nicht zweckmäßig, mehrere kleinere Mischkammern einem einzigen Dosiersystem zuzuordnen und eine zur Herstellung des Gegenstandes dienende Form gemeinsam zu beschicken, weil sich hierbei Schwierigkeiten hinsichtlich einer gleichmäßigen Aufteilung und Dosierung der Komponenten auf die einzelnen Mischkammem ergeben.There are already devices of the type mentioned are known in which However, the throughput through the mixing chamber - based on a perfect mixture of each other reacting components - relatively low is. Therefore, the volume of objects that can be manufactured in this way is intermittent Operation limited upwards. An enlargement of the mixing chamber turned out to be disadvantageous, because the available time interval in which the components are not yet react essentially with one another, for example foaming, is limited. at Exceeding this time interval results in obvious difficulties, because then the components already react in the mixing chamber. Nor is it expedient to assign several smaller mixing chambers to a single metering system and to load a mold used for the production of the object together, because there are difficulties in terms of an even distribution and Dosage of the components on the individual mixing chambers result.
Zweck der Erfindung ist die Schaffung einer gegenüber dem Stand der Technik verbesserten Vorrichtung, mit welcher große Durchsätze pro Zeiteinheit in einer relativ kleinen Mischkammer bei vorgegebener guter Mischqualität erzielbar sind. Erreicht wird dies allgemein dadurch, daß die Mischkaamer sowie der Mischrotor ausgehend von der Zuführeinrichtung zu dem Austritt divergierend ausgebildet sind und daß die Vorsprung des Mischrotors in Form einer Mehrzahl in Axialabständen angeordneter Ringe sowie längs Konusmantellinien verlaufender, die Ringe durchsetzender Leisten ausgebildet sind. Durch eine derartige erfindungsgemäße Ausbildung des Mischrotors wird erreicht, daß die zugeführten Komponenten infolge der durch die Leisten über tragenen Zentrifugalkraft gegen die konische Innenfläche der Mischkammer gedrückt und infolge einer hierbei nach dem Kräfteparallelogramm entstehenden Axialkomponente gegen den Mischkammeraustritt gefördert werden, was große Durchsätze pro Zeiteinheit bei relativ kleiner Mischkammer und einem kleinen Ringraumvolumen zwischen dem Mischrotor sowie der Misehkammer bedingt, während zusätzlich eine intensive Durchmischung der Komponenten stattfindet, insbesondere durch die mit den Leisten zusammenwirkenden Ringe, welche den axialen Vorschub des Eomponentengemisches längs der Innenfläche der Miachkainmer behindern.The purpose of the invention is to create a state of the art Technique improved device, with which large throughputs per unit of time in a relatively small mixing chamber with a given good mixing quality are. This is generally achieved in that the mixing chamber and the mixing rotor starting from the feed device to the outlet are designed to diverge and that the projection of the mixing rotor is in the form of a plurality of axially spaced apart Rings as well as strips running along the surface of the cone and penetrating the rings are trained. Such a design of the mixer rotor according to the invention is achieved that the supplied components as a result of the bars over carried centrifugal force against the conical inner surface the mixing chamber pressed and as a result of an axial component resulting from the parallelogram of forces be promoted against the mixing chamber outlet, resulting in large throughputs per unit of time with a relatively small mixing chamber and a small annulus volume between the mixing rotor as well as the mixing chamber, while in addition an intensive mixing of the Components takes place, in particular through those interacting with the strips Rings, which the axial advance of the Eomponentengemisches along the inner surface hinder the miachkainmer.
Die erfindungsgemäß gestaltete Mischkammer nebst zugehörigem Mischrotor läßt sich besonders Vorteil haft in Verbindung mit einer ZufUhreinrichtung verwenden, welche einen unmittelbar an dem verjüngten einlaßseitigen Ende der Miechkammer angeordneten 'Ventilblock mit zumindest zwei gemeinsam zu betätigenden, Je einen radialen Auslaßdurchtritt aufweist senden achsparallelen hohlen VentilkUken aufweist, deren Hohlräume ständig mit Je einer zugeordneten Komponenten zuleitung in Verbindung stehen und deren Drehachsen senkrecht zu der Achse des Mischrotors verlaufen, wobei in dem Ventilblock je ein von dem der Mischkammer zugewendeten Umfangsbereich jedes Kükens ausgehender kurzer geradliniger Einlaßkanal in das einlaßseitige Ende der Mischkammer und je ein weiterer winklig hierzu versetzter EntlUftungs- und Rücklaufkanal über eine zugeordnete Rohrleitung in Je einen Komponenten-Aufnahmebehälter verlaufen.The mixing chamber designed according to the invention together with the associated mixing rotor can be used particularly advantageously in connection with a feeding device, which one is arranged directly at the tapered inlet-side end of the Miechkammer Valve block with at least two jointly actuated, one radial outlet passage each has send axially parallel hollow valve plugs whose cavities are constantly each are connected to an assigned component supply line and their axes of rotation run perpendicular to the axis of the mixer rotor, one in each valve block from the circumferential area of each chick facing the mixing chamber, a short one straight inlet channel into the inlet end of the mixing chamber and one more each Ventilation and return duct offset at an angle to this via an assigned pipeline each run in a component receptacle.
Durch die angegebene erfindungsgemäße Ausgestaltung der Zuführeinrichtung lassen sich die Einlaßkanäle wegen des geringen Abstandes zwischen dem der Mischkammer zugewendeten Umfangsbereich jedes Kükens extrem kurz ausbilden, so daß bei vorgegebenem Querschnitt der Einlaßkanäle deren Volumen sehr gering wird. Dies führt wiederum dazu, daß nach beendetem Dosiervorgang praktisch die gesamte Menge der eingeführten Komponenten miteinander zur Reaktion gelangt, ohne daß in den Einlaßkanälen Restmengen der Komponenten verbleiben, die der Mischkammer nicht zugeführt werden.By the specified configuration according to the invention the Feed device can be the inlet channels because of the small distance between make the circumferential area of each chick facing the mixing chamber extremely short, so that with a given cross-section of the inlet ducts, their volume is very small. This in turn means that after the dosing process has ended, practically the entire Amount of the introduced components to react with one another without in the inlet channels are left with residual amounts of the components that the mixing chamber does not are fed.
Die erfindungsgemäße Zuführeinrichtung verbessert also die Wirkungsweise der zugeordneten Mischkammer selbst und trägt zu einer weiteren Optimierung der Lösung der Aufgabe bei, große Durchsätze der Komponenten pro Zeiteinheit in einer relativ kleinen Mischkammer bei guter Mischqualität zu erzielen.The feed device according to the invention thus improves the mode of operation the assigned mixing chamber itself and contributes to a further optimization of the The solution to the problem of achieving high throughputs of the components per unit of time in one to achieve a relatively small mixing chamber with good mixing quality.
Besonders günstig ist eine in der oben erwähnten Weise gestaltete erfindungsgemäße Zuführe in richtung in Verbindung mit einem Dosiersystem zu betreiben, bei dem je ein in einem Dosierzylinder geführter hohler Tauchkolben jeder zu einem Ventilküken führenden Komponentenleitung zugeordnet ist, wobei in an sich bekannter Weise die Hübe der Tauchkolben proportional entsprechend den gewünschten Komponenten-Mischverhältnissen synchronisiert sind.One designed in the manner mentioned above is particularly favorable to operate the feed according to the invention in the direction in connection with a dosing system, in which one hollow plunger piston guided in a dosing cylinder each to one Valve plug leading component line is assigned, wherein in per se known Make the strokes of the plunger proportionally according to the desired component mixing ratios are synchronized.
Tauchkolben für das Dosiersystem sind im vorliegenden Fall deshalb vorteilhaft, weil eine exakt axiale Führung der Tauchkolben zur Einbringung exakt dosierter Komponentenmengen in den Komponentenzuleitungen des Ventilblockes nicht erforderlich ist. Dadurch wiederum ist es möglich, die Hübe der Tauchkolben durch eine verhältnismäßig einfache, an sich bekannte, mechanische Einrichtung zu synchronisieren, beispielsweise in Form eines um einen ortsfesten Lagerpunkt schwenkbaren gemeinsamen Hebelarmes, an den in unterschiedlichen Abständen von dem Lagerpunkt entsprechend den gewünschten Komponenten-Mischungsverhältnissen die Tauchkolben bzw. an diesen angebrachte Kolbenstangen angelenkt sind. Ein durch die Betätigung dieses Hebelarmes hervorgerufenes, geringfügiges Kippen der Tauchkolben in den Dosierzylindern beeinträchtigt in keiner Weise die Dosiergenauigkeit. Ferner kann eine eventuelle Lässigkeit der Tauchkolben sofort an dem Austritt von Komponentenmaterial zwischen dem Dosierzylinder sowie dem Tauchkolben erkannt werden, was eine schnelle Fehlerbehebung ermöglicht, im Gegensatz zu mit Kolbenringen abgedichteten Kolben, bei denen sich eine Lässigkeit nicht durch Materialaustritt aus dem Zylinder manifestiert.Plungers for the dosing system are therefore in the present case advantageous because an exactly axial guidance of the plunger for introduction exactly more dosed Component quantities in the component feed lines of the valve block is not required. This in turn makes it possible to adjust the strokes of the plunger by a relatively simple, known, mechanical device synchronize, for example in the form of a pivotable about a fixed bearing point common lever arm, at different distances from the bearing point the plungers according to the desired component mixing ratios or piston rods attached to these are articulated. One by actuation This lever arm caused slight tilting of the plungers in the dosing cylinders In no way affects the dosing accuracy. Furthermore, a possible Leakage of the plunger immediately at the leakage of component material between the dosing cylinder as well as the plunger can be recognized, which enables quick troubleshooting enables, in contrast to pistons sealed with piston rings, in which a leakage is not manifested by material leakage from the cylinder.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel eines Teils einer erfindungsgeaßen Vorrichtung enthaltend eine konische Mischkammer nebst Mischrotor sowie einen an die Mischkammer angesetzten Ventilblock als Bestandteil einer Komponenten-ZufUhr einrichtung in einem Axialschnitt bzw. achsparallelen Schnitt, Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie II - II von Pig.The invention is explained in more detail below with reference to the drawings. 1 shows an exemplary embodiment of part of a device according to the invention containing a conical mixing chamber together with a mixing rotor and one attached to the mixing chamber attached valve block as part of a component feed Facility in an axial section or axially parallel section, FIG. 2 is a section along the Line II - II from Pig.
1, wobei der in Pig. 1 gezeigte Mischrotor der Übersichtlichkeit halber weggelassen ist, Pig. 3 - 5 die Vorrichtungsteile gemäß Fig. 1,2 in einer ausschnittweisen Darstellung ähnlich Fig. 2 in drei verschiedenen Betriebsstellungen entsprechend "Füllen", "Mischen" und t'Ausstoß prUfen", Fig. 6 die Vorrichtungsteile gemäß Fig. 1,2 in Draufsicht parallel zu der Schnittebene II - II von Fig. 1, Fig. 7 ein gegenüber Fig. 1 etwas abgewandeltes Ausführungsbeispiel eines Mischrotors nebst Mischkammer im Axialschnitt, Fig. 7 a einen Schnitt längs der Linie VIIa - VIIa von Fig. 7, Fig. 8, 9 weitere, gegenüber Fig. 1 und 7 abgewandelte Ausbildungsformen eines erfindungsgemäßen Mischrotors in perspektivischer Darstellung, Fig. 10 ein AusfUhrungsbeispiel einer die Vorrichtungsteile gemäß Fig. 1 - 7 enthaltenden erfindungsgemäßen Vorrichtung in der Betriebsstellung 'ISUllen' sowie in schematischer Gesamtdarstellung, Fig. 11, 12, 13 die Vorrichtung nach Fig. 10 in den Betriebsstellungen "Füllung beendet", "Mischen" bzw. "AusstoB prüfen1,. 1, with the one in Pig. 1 mixing rotor shown for clarity is left out, Pig. 3-5 the device parts according to FIG. 1, 2 in one Sectional representation similar to FIG. 2 in three different operating positions corresponding to "Filling", "Mixing" and checking the output ", Fig. 6, the device parts According to FIG. 1, 2 in a plan view parallel to the sectional plane II-II of FIG. 1, FIG. 7 shows an exemplary embodiment of a mixing rotor that is somewhat modified compared to FIG. 1 together with the mixing chamber in axial section, FIG. 7 a a section along the line VIIa - VIIa of FIGS. 7, 8, 9 are further embodiments which are modified from FIGS. 1 and 7 a mixing rotor according to the invention in a perspective view, FIG. 10 a Exemplary embodiment of a device according to the invention containing the device parts according to FIGS. 1-7 Device in the operating position 'ISUllen' as well as in a schematic Overall view, FIGS. 11, 12, 13 the device according to FIG. 10 in the operating positions "Filling finished", "Mixing" or "Check output1 ,.
Gemäß Fig. 1 und 7 ist in einer eine konische Innenfläche aufweisenden Mischkammer 1 ein ebenfalls konisch gestalteter, axial fördernder Mischrotor 2 koaxial auf einer Antriebswelle 15 einseitig gelagert.According to FIGS. 1 and 7, one has a conical inner surface Mixing chamber 1 a likewise conical, axially conveying mixing rotor 2 coaxially mounted on one side on a drive shaft 15.
Die Mischkammer 1 sowie der Mischrotor 2 sind ausgehend von einer einen Ventilblock 3 umfassenden Zuführeinrichtung zu einem als tangentialer Rohrstutzen ausgebildeten Austritt 16 hin divergierend ausgebildet. Der Mischrotor 2 weist Vorsprünge in Form einer Mehrzahl in Axialabständen angeordneter Ringe 17, 18, 19 (bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 7,7a Ringe 17, 18, 18a, 19) sowie längs Konusmantellinien verlaufender, die Ringe durchsetzender Leisten 20, 21, 22, 23 auf, von denen lediglich vier benachbarte Leisten mit Bezugsziffern versehen sind.The mixing chamber 1 and the mixing rotor 2 are based on a a supply device comprising a valve block 3 to a tangential pipe socket formed outlet 16 formed diverging towards. The mixing rotor 2 has projections in the form of a plurality of axially spaced rings 17, 18, 19 (in which Embodiment according to Fig. 7,7a rings 17, 18, 18a, 19) as well as along conical surface lines running, the rings penetrating strips 20, 21, 22, 23, of which only four adjacent bars are provided with reference numbers.
Bei den Ausführungsbeispielen nach Fig. 1 - 5 und 7,7a verlaufen die Ebenen der Ringe 17 - 19 senkrecht zur Achse des Mischrotors 2. Wie sich deutlich aus Fig. 7,7a ergibt, übersteigt die radiale Breite der Ringe 17 - 19 diejenige der Leisten 20 - 23. Die Leisten 20 - 23 sind abwechselnd radial versetzt angeordnet, wobei die eine Gruppe von Leisten, zu welcher die Leisten 20, 22 gehören, unmittelbar gegen die Außenfläche des Mischrotors 2 anliegt, während die andere Gruppe von Leisten, zu welcher die Leisten 23 gehören, mit ihren radial äußeren Flächen mit dem Umfang der Ringe 17 - 19 bündig sind. Zumindest eine der Leisten des Mischrotors 2, im vorliegenden Fall die Leiste 21, welche als Abstreifer ausgebildet ist, steht mit ihrer radial äußeren Fläche über den Umfang der Ringe 17 - 19 radial etwas vor (Fig. 7a), um gegebenenfalls an der Innenfläche der Mischkammer 1 haftende, miteinander reagierende Komponentenreste abzustreifen, wobei eine Selbstreinigung der Mischkammer bewirkt wird.In the exemplary embodiments according to FIGS. 1-5 and 7.7a, the run Planes of the rings 17-19 perpendicular to the axis of the mixer rotor 2. As can be seen clearly from Fig. 7,7a, the radial width of the rings 17-19 exceeds that of strips 20-23. The strips 20-23 are arranged alternately radially offset, the one group of strips to which the strips 20, 22 belong directly against the outer surface of the mixing rotor 2, while the other Group of strips to which the strips 23 belong, with their radially outer ones Surfaces with the circumference of the rings 17-19 are flush. At least one of the bars of the mixing rotor 2, in the present case the bar 21, which is designed as a scraper is, stands with its radially outer surface over the circumference of the rings 17-19 radially slightly in front (Fig. 7a), in order to possibly adhere to the inner surface of the mixing chamber 1, Remove component residues that react with one another, with a self-cleaning process the mixing chamber is effected.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 - 5, 7, 7a ist der Mischrotor 2 an seinem der Zuführeinrichtung bzw. dem Ventilblock 3 zugewendeten Ende kegelstumpfartig abgeschnitten. Dies ergibt, wie insbesondere aus Fig. 7 zu ersehen ist, eine bessere Materialeinführung durch die Einlaßkanäle 10, 11.In the embodiment according to FIGS. 1-5, 7, 7a, the mixing rotor is 2 at its end facing the feed device or the valve block 3 in the manner of a truncated cone cut off. As can be seen in particular from FIG. 7, this results in a better one Material introduction through the inlet channels 10, 11.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 - 5, 7, 7a enden die Leisten 20 - 23 abwechselnd mit dem kegelstumpfförmig abgeschnittenen Ende des Mischrotors 2 (Leisten 20, 22) bzw. ragen über dieses Ende hinaus (Leisten 21, 23). Eine insoweit ähnliche Ausgestaltung weist auch das Ausführungsbeispiel des Mischrotors nach Fig. 8 auf, bei dem die Bezugsziffern analog wie in Pig. 1, 7, 7a jedoch mit einem Indexstrich versehen, gewählt sind. Der Vorteil abwechselnd verkürzter Leisten an dem verjüngten Ende des Mischrotors 2 besteht ebenfalls in einer besseren Materialzuführung durch die Einlaßkanäle 10, 11.In the embodiment according to FIGS. 1-5, 7, 7a, the strips end 20 - 23 alternate with the frustoconically cut end of the mixer rotor 2 (strips 20, 22) or protrude beyond this end (strips 21, 23). One so far The embodiment of the mixing rotor according to FIG. 8, in which the reference numerals are analogous to those in Pig. 1, 7, 7a but with an index line provided, are selected. The advantage of alternately shortened lasts on the tapered one At the end of the mixing rotor 2, there is also a better material feed through the inlet channels 10, 11.
Der Mischrotor nach Fig. 8 weist als weitere Besonderheit das Merkmal auf, daß die Ringe 17' - 19 mit über deren Umfang verteilten axialen Durchtritten 25' von Kreisquerschnitt versehen sind.The mixing rotor according to FIG. 8 has the feature as a further special feature on that the rings 17 '- 19 with axial passages distributed over their circumference 25 'are provided with circular cross-section.
Je nach der Viskosität des Gemisches der durch den Mischrotor 2 zu dem Austritt t6 zu fördernden Komponenten können sich die Durchtritte 25' bei höheren Viskositäten der Komponenten als günstig im Sinne der Erleichterung des axialen Durchlaufes erweisen.Depending on the viscosity of the mixture by the mixing rotor 2 to the outlet t6 to be conveyed components can be the passages 25 'at higher Viscosities of the components as favorable in terms of facilitating the axial Prove pass.
Die Mischrotoren 2' bzw. 2" nach Fig. 8 bzw. 9 weisen an ihrem erweiterten Ende jeweils einen zylindrischen Endabschnitt 24' bzw. 24" auf, der mit einer Schneckennut zur Verhinderung eines unerwünschten Materialaustritts versehen ist.The mixing rotors 2 'and 2 "according to FIG. 8 and 9 have at their enlarged Each end has a cylindrical end section 24 'or 24 ", which is provided with a screw groove is provided to prevent undesired leakage of material.
Bei dem Mischrotor nach Fg. 9, welcher mit analogen Bezugssiffern wie in Fig. 1, 7, 7a, jedoch mit doppelten Indexstrichen, versehen ist, sind lediglich zwei Ringe 17", 18" vorgesehen, die in Form stark zu dem Ventilblock 3 (Fig. 1) hin divergierender Kegelstumpfmäntel ausgebildet sind.In the case of the mixing rotor according to Fig. 9, which has analogous reference numbers as in Fig. 1, 7, 7a, but with double index marks, are only two rings 17 ", 18" are provided, which are strongly shaped to the valve block 3 (Fig. 1) are formed towards diverging frustoconical shells.
Auch geht der Mischrotor 2" am Austritt der Mischkammer in einen zylindrischen Endabschnitt 24" über.The mixing rotor 2 ″ also goes into a cylindrical one at the outlet of the mixing chamber End section 24 "across.
Wenn im Betrieb der Vorrichtungsteile nach Fig. 1 - 5 oder 7, 7a bei Drehung des Mischrotors 2 innerhalb der Mischkammer 1 über die Einlaßkanäle, bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die beiden Einlaßkanäle 10, 11, zwei miteinander schnell reagierende flüssige Komponenten, insbesondere Grundkomponenten zur Herstellung von Polyurethanen, in den Innenraum der Mischkammer 1 gelangen, so wird auf die beiden flüssigen Komponenten durch die Leisten 20 - 23 bzw, die in Fig. 7, 7a veranschaulichten drei Gruppen von Leisten 20 - 23 eine erhebliche Zentrifugalkraft ausgeübt, so daß die beiden Komponenten mit beträchtlicher Kraft gegen die konische Innenfläche der Mischkammer 1 gedrückt werden. Zwischen den Leisten 23 sowie den Ringen 17 - 19 einerseits und der Innenfläche der Mischkammer 1 andererseits liegt jedoch lediglich ein sehr geringer Abstand bzw. Ringraum 26 (Fig. 7a) vor, zwischen den Leisten 21 sowie der Innenfläche der Mischkammer 1 sogar praktisch kein Abstand, so daß die beiden flüssigen Komponenten, welche vermöge entsprechender Dosierung bei der Einspeisung durch die Einlaßkanäle 10, 11 praktisch den gesamten Zwischenraum zwischen der Außenfläche des konischen Mischrotors 2 sowie der Innenfläche der Mischkammer 1 ausfüllen, gezwungen werden, bei Betrachtung in der Querschnittsdarstellung gemäß Fig. 7a zickzackartig abwechselnd radial außerhalb einer Leiste 20, radial innerhalb einer Leiste 21, radial außerhalb einer Leiste 22 sowie radial innerhalb einer Leiste 23 zu verlaufen, wie dies durch die strichpunktierten Pfeile 27 in Fig. 7a angedeutet ist. Bei entsprechend hoher Umfangsgeschwindigkeit der Leisten 20 - 23 entstehen entgegen der Drehrichtung hinter jeder Leiste Verwirbelungs- und/oder Kavitationserscheinungen, wie dies durch umgebogene strichpunktierte Pfeile 28 in Fig. 7a angedeutet ist.If in operation of the device parts according to FIGS. 1-5 or 7, 7a at Rotation of the mixing rotor 2 within the mixing chamber 1 via the inlet channels, at the present embodiment, the two inlet channels 10, 11, two with each other quick responding liquid components, especially basic components for the production of polyurethanes, get into the interior of the mixing chamber 1, so is on the two liquid components through the strips 20-23 respectively, the in Figures 7, 7a, three groups of ledges 20-23 illustrate a substantial one Centrifugal force exerted so that the two components with considerable force be pressed against the conical inner surface of the mixing chamber 1. Between the bars 23 and the rings 17-19 on the one hand and the inner surface of the mixing chamber 1 on the other hand However, if there is only a very small distance or annular space 26 (Fig. 7a), between the strips 21 and the inner surface of the mixing chamber 1 is even practical no distance, so that the two liquid components, which are capable of corresponding Dosage when feeding through the inlet channels 10, 11 practically the entire Space between the outer surface of the conical mixing rotor 2 and the inner surface the mixing chamber 1 fill, be forced, when viewed in the cross-sectional view 7a, alternating radially outside a strip 20 in a zigzag fashion, radially inside a bar 21, radially outside a bar 22 and radially inside a bar 23 to run, as indicated by the dash-dotted arrows 27 in Fig. 7a is indicated. With a correspondingly high circumferential speed of the strips 20-23 arise against the direction of rotation behind each bar swirling and / or Cavitation phenomena, as indicated by bent dash-dotted arrows 28 in Fig. 7a is indicated.
Diese Vorgänge führen zu einer intensiven Durchmischung der Komponenten. Gleichzeitig wird auf die Komponenten bzw. das Komponentengemisch eine radial nach außen gerichtete Zentrifugalkraft gemäß dem Kraftvektor Kz in Fig. 7 ausgeübt, die in eine senkrecht zu der Mantel innenfläche der Mischkammer 1 verlaufende Reaktionskraft Kr und eine längs der Mantelfläche verlaufende Vorschubkraft Kv zerlegt werden kann.These processes lead to an intensive mixing of the components. At the same time is on the components or the component mixture a radially outward centrifugal force according to the force vector Kz in Fig. 7 exercised, which runs in a perpendicular to the jacket inner surface of the mixing chamber 1 Reaction force Kr and a feed force Kv running along the lateral surface can be.
Die Drehzahl des Mischrotors 2, die Gestaltung der Ringe 17 - 19 sowie der Leisten 20 - 23 und der Durchsatz pro Zeiteinheit durch die Einlaßkanäle 10, 11 während des Dosiervorganges sind so gewählt, daß die in die Mischkammer 1 eintretenden Komponenten während des Mischvorganges von selbst infolge der Wirkung der Yorschatkraft des Kraftvektors Kv von den Einlaßkanälen 10, 11 zu dem Austritt 16 gefördert werden, der in Porm eines an die Mischkammer 1 tangential angesetzten Rohrstutzens ausgebildet ist.The speed of the mixing rotor 2, the design of the rings 17-19 and the strips 20 - 23 and the throughput per unit of time through the inlet channels 10, 11 during the dosing process are chosen so that those entering the mixing chamber 1 Components during the mixing process by themselves as a result of the effect of the yorschat force of the force vector Kv are conveyed from the inlet channels 10, 11 to the outlet 16, which is formed in the form of a pipe socket attached tangentially to the mixing chamber 1 is.
Die Zeit, welche das Komponentengemisch zum Durchlaufen der Mischkammer 1 von den Einlaßkanälen 10, il bis zu dem Austritt 16 benötigt, ist so abgestimmt, daß eine wesentliche Reaktion der Komponenten erst nach dem Verlassen des Austritte 16 auftritt.The time it takes for the component mix to pass through the mixing chamber 1 required by the inlet channels 10, il up to the outlet 16, is coordinated so that that a substantial reaction of the components only after leaving the outlet 16 occurs.
Um ein Zusetzen des Zwischenraumes zwischen den radial äußeren Flächen der Ringe 17 - 19 sowie der Leisten 21, 23 in jedem Fall zu verhindern, wirken die Leisten 21 wegen ihrer unmittelbaren Anlage gegen die Innenfläche der Mischkammer 1 als Abstreifer, wie dies vorangehend bereits erwähnt wurde, so daß - auch bei Inkaufnahme einer an sich verschlechterten Mischwirkung der Leisten 21 im Gegensatz zu den Leisten 23 -die Austragung unmittelbar an der Innenfläche der Mischkammer 1 haftender Komponentengemische durch dauernde Abschabung der Oberfläche gewährleistet ist.To clog the space between the radially outer surfaces to prevent the rings 17-19 and the strips 21, 23 in any case, the Bars 21 because of their direct contact against the inner surface of the mixing chamber 1 as a scraper, as mentioned above, so that - also with In contrast, acceptance of a worsened mixing effect of the strips 21 to the strips 23 -the discharge directly on the inner surface of the Mixing chamber 1 adhesive component mixtures guaranteed by permanent scraping of the surface is.
Die Einlaßkanäle 10, 11 können entweder - wie in Fig. 7 veranschaulicht - axial oder - wie in Fig. 2 - 5 veranschaulicht - leicht konvergierend in die Mischkammer 1 einmünden. Gemäß einem nicht besonders veranschaulichten Ausführungsbeispieles können die Einlaßkanäle 10, 11 der Zuführeinrichtung auch aus einem zentralen Kanal und einem diesen umgebenden ringförmigen Kanal bestehen, die koaxial zu der Mischkammer 1 verlaufen.The inlet channels 10, 11 can either - as illustrated in FIG. 7 - Axially or - as illustrated in Fig. 2-5 - slightly converging into the mixing chamber 1 join. According to an exemplary embodiment not particularly illustrated the inlet channels 10, 11 of the feed device can also come from a central channel and an annular channel surrounding it which is coaxial with the mixing chamber 1 run.
Gemäß einer weiteren besonderen Ausbildungsform kann der Mischrotor 2 gegenüber der konischen Innenfläche der Mischkammer 1 etwas stärker divergierend ausgebildet sein, und zwar derart, daß in jeder Querschnittßebene der Flächeninhalt des zwischen dem Außenumfang des Mischrotors 2 sowie der Innenfläche der Mischkammer 1 gebildeten Ringraumes stets gleich ist, Man erhält auf diese Weise unter Berücksichtigung der konischen Divergenz von Mischkammer 1 und Mischrotor 2 im wesentlichen gleiche mittlere Geschwindigkeiten über die gesamte Länge des Misohrotors 2 und damit eine gleichmäßige axiale Druckverteilung. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung dieser Ausbildungsform können die Querschnitte der zwischen den Außenmantelflächen der Ringe 17 - 19 sowie der Innenfläche der Mischkammer 1 gebildeten Ringräume 26 über zumindest einen großen Teil der Axiallänge des Mischrotors 2 gleich ausgebildet sein, vorzugsweise derart, daß die radiale Breite der zwischen den Außenmantelflächen der Ringe 17 - 19 sowie der Innenflächen der Mischkammer 1 gebildeten Ringräume 26 über zumindest einen großen Teil der Axiallänge des Mischrotors 2 in Abweichung von Fig. 1, 7, 7a zunimmt.According to a further special embodiment, the mixing rotor 2 diverges somewhat more strongly than the conical inner surface of the mixing chamber 1 be designed in such a way that in each cross-sectional plane the surface area between the outer circumference of the mixing rotor 2 and the inner surface of the mixing chamber 1 formed annulus is always the same, one obtains in this way taking into account the conical divergence of mixing chamber 1 and mixing rotor 2 is essentially the same average speeds over the entire length of the miso rotor 2 and thus one even axial pressure distribution. According to a further embodiment of this embodiment the cross-sections of the between the outer circumferential surfaces of the rings 17-19 and the inner surface of the mixing chamber 1 formed annular spaces 26 over at least one large Part of the axial length of the mixer rotor 2 is equal be trained preferably such that the radial width of the between the outer circumferential surfaces the rings 17-19 and the inner surfaces of the mixing chamber 1 formed annular spaces 26 deviates over at least a large part of the axial length of the mixing rotor 2 of Fig. 1, 7, 7a increases.
Alle vorangehend angegebenen Abwandlungsmerkmale können dazu dienen, den Mischrotor 2 sowie die Mischkammer 1 genau auf das zu verarbeitende Eomponentengemisch bzw.All of the modification features specified above can be used to the mixing rotor 2 as well as the mixing chamber 1 exactly to the Eomponenten mixture to be processed respectively.
dessen Kennwerte, insbesondere bezüglich Viskosität und Reaktionsgeschwindigkeit, auszulegen.its characteristics, in particular with regard to viscosity and reaction speed, to interpret.
Gemäß Fig. 1 - 5 ist der bereits vorangehend kurz erwähnte Ventilblock 3 unmittelbar an dem verjüngten einlaßseitigen Ende der Mischkammer 1 angeordnet und nimmt zwei gemeinsam zu betätigende, je einen radialen Auslaßdurchtritt 30 bzw. 31 aufweisende achsparallele hohle Ventilküken 40 bzw. 41 auf. Die Drehachsen der Ventilküken 40, 41 verlaufen senkrecht zu der Achse des Mischrotors 2 bzw. der Mischkammer 1, und die Hohlräume der Ventilküken 40, 41 stehen ständig mit einer zugeordneten, von unten her einmündenden Komponenten zuleitung 6 bzw. 7 in Verbindung. Die Einlaßkanäle 10, 11 verlaufen von den der Mischkammer 1 zugewendeten Umfangsbereichen jedes Kükens 40, 41 auf kUrzestem geradlinigen Weg in das einlaßseitige Ende der Mischkammer 1 wie sich dies insbesondere aus Fig. 2 - 5 ergibt.According to FIGS. 1-5, the valve block already briefly mentioned above is shown 3 arranged directly at the tapered inlet-side end of the mixing chamber 1 and takes two jointly operated, one radial outlet passage 30 or 31 having axially parallel hollow valve plugs 40 and 41, respectively. The axes of rotation of the Valve plugs 40, 41 run perpendicular to the axis of the mixing rotor 2 or the mixing chamber 1, and the cavities of the valve plugs 40, 41 are always with an associated, from below opening components supply line 6 or 7 in connection. The inlet ducts 10, 11 extend from the peripheral areas of each plug facing the mixing chamber 1 40, 41 on the shortest straight path into the inlet-side end of the mixing chamber 1, as can be seen in particular from FIGS. 2-5.
Jedem Küken 40, 41 ist ein weiterer, gegenüber dem zugeordneten Einlaßkanal 10, 11 um etwa 1800 versetzter Entlüftungs- und Rücklaufkanal 8 bzw. 9 zugeordnet, die über je eine zugeordnete Rohrleitung 8', 9' in je einen Komponenten-Aufnahmebehälter 140 bzw. 141 (Fig. 10 - 13) verlaufen. Zusätzlich ist in dem Ventilblock 3 je ein jedem Küken 40, 41 zugeordneter, um etwa 900 gegenüber dem entsprechenden Einlaßkanal 10 bzw. 11 sowie dem EntlUftung- und Rücklaufkanal 8 bzw, 9 verlaufender Prüfkanal 12 bzw. 13 zum Ausstoß der betreffenden Komponente vorgesehen. Jeder der Brüfkanäle 12, 13 kann gemäß Fig. 13 mit einem zugeordneten Auffanggefäß 200 bzw. 201 in Verbindung gebracht werden. Wie sich aus Fig. 1 - 5 ergibt, sind in dem Ventilblock 3 die Einlaßkanäle 10, 11 die EntlUftungs- und Rücklaufkanäle 8, 9 sowie die PrUfkanäle 12, 13 in einer Ebene mit der Achse des Mischrotors 2 senkrecht zu den Achsen der Ventilküken 40, 41 verlaufend ausgebildet.Each plug 40, 41 is a further one opposite the associated inlet channel 10, 11 offset by about 1800 Ventilation and return duct 8 or 9 assigned, each via an assigned pipeline 8 ', 9' in a component receiving container 140 and 141 (FIGS. 10-13) run. In addition, there is one in each valve block 3 associated with each plug 40, 41, by about 900 relative to the corresponding inlet channel 10 or 11 as well as the vent and return channel 8 or 9 running test channel 12 or 13 provided for ejecting the component in question. Each of the Brüfkanal 12, 13 can, according to FIG. 13, be connected to an associated collecting vessel 200 or 201 to be brought. As can be seen from FIGS. 1-5, the inlet channels are in the valve block 3 10, 11 the vent and return channels 8, 9 and the test channels 12, 13 in one Plane with the axis of the mixing rotor 2 perpendicular to the axes of the valve plug 40, 41 designed to run.
Wie sich insbesondere aus Fig. 1 und 6 ergibt, verläuft von jedem Ventilküken 40, 41 ein axialer Drehzapfen 29 nach außen. Die Drehzapfen 29 sind über kämmende Zahnräder 35 hinsichtlich ihrer Winkeleinstellung mittels eines gemeinsamen Stellgliedes in Form eines Hebels 36 betätigbar. Anstelle der Zahnräder 35 können auch nicht kämmende Kettenzahnräder in Verbindung mit einer Steuerkette verwendet werden, oder auch nicht kämmende Zahnräder in Verbindung mit einer Zahnstange. Auch Hebelmechanik ist möglich.As can be seen in particular from FIGS. 1 and 6, runs from each Valve plug 40, 41 an axial pivot pin 29 to the outside. The pivot pins 29 are via meshing gears 35 with regard to their angle setting by means of a common Actuator in the form of a lever 36 can be actuated. Instead of the gears 35 can non-meshing sprockets are also used in conjunction with a timing chain or non-meshing gears in connection with a rack. Even Lever mechanism is possible.
Gemäß Fig. 2, 6 weist der Ventilblock 3 zusätzlich einen an eine Druckfluidquelle 50 (Fig. 10 - 13) über eine Leitung 51 anschließbaren Druckspülkanal 52 auf, welcher zentral zu den Einlaßkanälen 10, 1t sowie axial in das einlaßseitige Ende der Mischkammer t und/oder die Einlaßkanäle 10, 11 mündet. Dieser Druckspülkanal 52 kann bei abgesperrten Einlaßkanälen 10, 11 nach durchgeführterAustragung des in der Mischkammer 1 enthaltenen Komponentengemisches beaufschlagt werden, um eine wirksame Reinigung der Mischkammer 1 zu erzielen.According to FIGS. 2, 6, the valve block 3 also has a pressurized fluid source 50 (Fig. 10-13) via a line 51 connectable pressure flushing channel 52, which centrally to the inlet channels 10, 1t and axially into the inlet end of the mixing chamber t and / or the inlet channels 10, 11 opens. This pressure flushing channel 52 can be shut off when Inlet channels 10, 11 after the discharge in the mixing chamber 1 has been carried out Mixture of components are applied to an effective cleaning of the mixing chamber 1 to achieve.
Bei der Stellung nach Pig. 2 befinden sich die Küken 40, 41 in der Stellung "Füllen", wie nachfolgend in Verbindung mit Fig. 10 - 13 noch näher erläutert wird, wobei die Einlaßkanäle 10, 11 gegenüber den Komponentenzuleitungen 6,7 abgesperrt sind. Durch diese Komponentenzuleitungen 6,7 eingespeiste Komponenten werden nach Durchlaufen der Hohlräume der Küken 40, 41 unmittelbar wieder an die Entlüftungs-und Rücklaufkanäle 8,9 bzw. deren Leitungen 8', 9' abgegeben, um eine einwandfreie Füllung der Hohlräume der Küken 40, 41 in Verbindung mit dem AusapUlen von Lufteinschlüssen zu gewährleisten. Dies ist durch die gekrümmten Pfeile in Fig. 2 dargestellt.In the position according to Pig. 2 are the chicks 40, 41 in the "Filling" position, as explained in more detail below in connection with FIGS. 10-13 is, the inlet channels 10, 11 blocked from the component feed lines 6,7 are. Components fed in through these component feed lines 6.7 are after Passing through the cavities of the chicks 40, 41 directly back to the ventilation and Return channels 8, 9 or their lines 8 ', 9' released to ensure proper filling the cavities of the chicks 40, 41 in connection with the evacuation of air pockets to ensure. This is shown by the curved arrows in FIG.
Ausgehend von der Stellung "Füllen" gemäß Pig. 2, welche nochmals bruckstüokweise der besseren über sicht halber in Fig. 3 wiedergegeben ist, gelangt man in die Stellung "Mischen" gemäß Fig. 4 durch Drehung der Ventilküken 40, 41 (40 in Uhrzeigerrichtung, 41 entgegengesetzt Urzeigerrichtung, bei Betrachtung gemäß Fig. 2,3) bis die radialen Auslaßdurchtritte 30, 31 der Küken 40, 41 mit den Einlaßkanälen 10, 11 in Ausrichtung stehen. Als-dann kann eine dosierte Menge zweier Komponenten über die Einlaßkanäle 10, 11 in die Mischkammer 1 eingespeist werden. Durch die besondere Ausbildung des Ventilblockes 3 nebst den darin gelagerten Ventilküken 40, 41 ergeben sich extrem kurze Längen für die Einlaßkanäle 10, 11,so daß praktisch die gesamte in die Mischkammer 1 eingespeiste Menge beider Komponenten auch tatsächlich miteinander reagiert, während die in den Einlaßkanälen 10, 11 verbleibenden Resi der-Komponenten, die der Reaktion entzogen werden, bei der hohen Gesamtmenge vernachlässigbar gering sind.Starting from the "filling" position according to Pig. 2, which again Bruckstüokweise is shown for the sake of clarity in Fig. 3, arrives to the "mixing" position according to FIG. 4 by rotating the valve plug 40, 41 (40 in the clockwise direction, 41 in the opposite direction of the original hand, when viewed in accordance with Fig. 2,3) to the radial outlet passages 30, 31 of the chicks 40, 41 with the inlet channels 10, 11 are in alignment. As-then a metered amount of two components can be over the inlet channels 10, 11 are fed into the mixing chamber 1. Due to the special Formation of the valve block 3 together with the valve plug 40, 41 mounted therein extremely short lengths for the inlet channels 10, 11, so that practically the entire The amount of the two components fed into the mixing chamber 1 is actually combined with one another reacts, while the Resi der components remaining in the inlet channels 10, 11, which are withdrawn from the reaction, negligibly small in view of the high total amount are.
Zum erstmaligen Einstellen der Vorrichtung oder beim Ubergang auf eine geänderte Rezeptur können die Küken 40, 41 in die Stellung Ausstoß prüfen" nach Fig. 5 gebracht werden, in welcher die radialen Auslaßdurchtritte 30, 31 der Küken 40, 41 mit den Prüfkanälen 12, 13 in Verbindung stehen. Anstatt ein dem Ventilblock 3 zugeordnetes Dosiersystem, welches nachfolgend in Verbindung mit Fig. 10 - 13 noch erläutert wird, im Sinne der Beschickung der Mischkammer 1 über die Einlaßkanäle 10, 11 arbeiten zu lassen, werden in der Stellung nach Fig. 5 die Komponenten über die Prüfkanäle 12, 13 den getrennten Auffanggefäßen 200, 201 gemäß Fig. 13 zugeführt, wie dies bereits vorangehend kurz erwähnt wurde.For initial setting of the device or when transitioning to A changed recipe can be checked by the chicks 40, 41 in the output position " be brought to Fig. 5, in which the radial outlet passages 30, 31 of the Chicks 40, 41 are connected to the test channels 12, 13. Instead of the valve block 3 assigned dosing system, which is described below in connection with FIGS. 10-13 will be explained, in terms of the charging of the mixing chamber 1 via the inlet channels 10, 11 to work, in the position of FIG. 5, the components are over the test channels 12, 13 are fed to the separate collecting vessels 200, 201 according to FIG. 13, as was briefly mentioned earlier.
Gemäß Fig. 10 - 13 ist jeder zu einem Ventilküken 40, 41 führenden Komponentenleitung 6, 7 je ein in einem Dosierzylinder 101, 102 geführter hohler Tauchkolben 103, 104 zugeordnet von denen der Tauchkolben 103 mittels eines darin dicht geführten ortsfesten Innenkolbens 105 in zwei getrennt mit Druckfluid zu beaufschlagende Arbeitsräume 106 bzw. 107 unterteilt ist. In an sich bekannter Weise sind die Hübe der Tauchkolben 103, 104 proportional entsprechend den gewünschten Komponenten-Mischverhältnissen synchronisiert. Zu diesem Zweck sind die Tauchkolben 103, 104 über Kolbenstangen 108, 109 an einen Hebelarm 110 in unterschiedlichen Abständen von einem ortsfesten Lagerpunkt 111 desselben angelenkt.According to FIGS. 10-13, each is leading to a valve plug 40, 41 Component line 6, 7 each one guided in a metering cylinder 101, 102 Plunger 103, 104 assigned of which the plunger 103 by means of a stationary inner piston 105, which is tightly guided therein, in two separated by pressurized fluid to be acted upon working spaces 106 and 107 is divided. In itself known Way, the strokes of the plungers 103, 104 are proportional according to the desired Synchronized component mixing ratios. For this purpose the plungers are used 103, 104 via piston rods 108, 109 to a lever arm 110 in different Distances from a fixed bearing point 111 of the same articulated.
Jedem Dosierzylinder 101, 102 ist einlaßseitig ae ein-mit den Betriebstakten synchronisiertes, während eines Ansaughubes der Tauchkolben zu öffnendes Absperrventil 112 bzw. 113 zugeordnet. Ausgehend von der Betriebsstellung der Vorrichtung gemäß Fig. 10 wird die Antriebswelle des Mischrotors 2 über einen Motor 230 in Drehung versetzt. Die Absperrventile 112, 113 befinden sich in Offnungastellung, so daß über je eine zugeordnete Pumpe 114, 115 laufend'eine Komponente A in den Dosierzylinder 101 und eine Komponente B in den Dosierzylinder 102 eingespeist werden können.Each metering cylinder 101, 102 is on the inlet side ae with the operating cycles synchronized shut-off valve that can be opened during a suction stroke of the plunger 112 or 113 assigned. Starting from the operating position of the device according to 10, the drive shaft of the mixer rotor 2 rotates via a motor 230 offset. The shut-off valves 112, 113 are in the open position, so that One component A is continuously fed into the metering cylinder via an associated pump 114, 115 101 and a component B can be fed into the metering cylinder 102.
Ablaßventile 116, 117 sind normalerweise geschlossen und dienen lediglich zum Entleeren des Dosiersystems nach Außerbetriebsetzung. Gleichzeitig wird der obere Innenraum 106 des Tauchkolbens 103 mit Druckfluid beaufschlagt, so daß die Tauchkolben 103, 104 gemäß den vertikal nach oben gerichteten Pfeilen eine Aufwärtsbewegung durchftthren. Da die Tauchkolben 103, 104 lelediglich in einer oberen Absohlußmansohette der Dosierzylinder 103, 102 dicht geführt sind, gelangen bereits während der Aufwärtsbewegung der Tauchkolben 103, 104 die Komponenten A, 3 zu den Ventilküken 40, 41 und werden von dort über die jeweils zugeordnete EntlUftungs- und Rücklaufleitung 8' bzw. 9' wieder in den zugehörigen Behälter 140 bzw. 141 geführt, wobei die Einlaßkanäle 10, 11 völlig abgesperrt bleiben und somit eine Reaktion beider Komponenten nicht stattfinden kann.Drain valves 116, 117 are normally closed and serve only for emptying the dosing system after it has been shut down. At the same time the pressurized fluid is applied to the upper interior 106 of the plunger 103, so that the Plunger piston 103, 104 according to the vertically upward arrows an upward movement perform. Since the plungers 103, 104 are only in an upper discharge manhole the dosing cylinder 103, 102 are led tightly, already arrive during the upward movement of the plungers 103, 104 the components A, 3 to the Valve plugs 40, 41 and are removed from there via the respectively assigned ventilation and return line 8 'or 9' led back into the associated container 140 or 141, wherein the inlet channels 10, 11 remain completely blocked and thus a reaction of both components cannot take place.
Sind die Ventilküken 40, 41 mit der jeweiligen Komponente A bzw. B gut durchgespült sowie entlüftet und haben sich die Tauchkolben 103, 104 in eine vorgegebene oberste Stellung angehoben, was der Betriebsstellung gemäß Fig. 11 entspricht, so werden die Absperrventile 112, 113 gemäß Fig. 11 geschlossen. Die kontinuierlich laufenden Pumpen 114, 115 fördern alsdann über Sicherheitsrückschlagventile 119, 120 im Kreislauf in den jeweiligen Komponentenbehälter 140 bzw. 141. Die in den Dosierzylindern 101, 102 unterhalb der Tauchkolben 103, 104 befindlichen Mengen der Komponente A bzw. B abzüglich den in der Grundstellung gemäß Fig. 10 enthaltenden Mengen bilden diejenigen Komponentenmengen, welche in einem nachfolgenden Betriebstakt gemäß Fig. 12 in die Mischkammer 1 eingespritzt werden. Ausgehend von der Betriebsstellung nach Fig. 11 werden nunmehr die Ventilküken 40, 41 in die Stellung nach Fig. 12 gebracht, welche der Einstellung der Ventilküken nach Fig. 4 entspricht.Are the valve plugs 40, 41 with the respective component A and B, respectively well flushed and vented and have the plungers 103, 104 in a predetermined uppermost position raised, which corresponds to the operating position according to FIG. 11, so the shut-off valves 112, 113 according to FIG. 11 are closed. The continuously running pumps 114, 115 then deliver via safety check valves 119, 120 in the circuit in the respective component container 140 or 141. The in the Dosing cylinders 101, 102 located below the plunger piston 103, 104 amounts of component A or B minus those contained in the basic position according to FIG Quantities form those component quantities that will be used in a subsequent operating cycle 12 are injected into the mixing chamber 1 according to FIG. Based on the operating position According to FIG. 11, the valve plugs 40, 41 are now in the position according to FIG. 12 brought, which corresponds to the setting of the valve plug according to FIG.
Alsdann wird der innere Arbeitsraum 107 des Tauchkolbens 103 mit Druckfluid beaufschlagt, wonach der Tauchkolben 103 gegenüber dem Innenkolben 105 in Pfeilrichtung nach unten gedrückt wird und über den Hebelarm 110 den Tauchkolben 104 ebenfalls in Pfeilrichtung nach unten mitnimmt. Dadurch werden nun genau abgemessene Mengen der Komponenten A, B über die Küken 40, 41 in die Mischkammer 1 eingespritzt und nach vollständiger Mischung sowie vor dem Auftreten einer wesentlichen Reaktion über den Austritt 16 in Richtung eines Pfeiles 160 in eine (nicht gezeigte) Schäumform abgegeben. Das Verhältnis der wirksamen Abstände der Kolbenstangen 108, 109 der Tauchkolben 103, 104 von dem ortsfesten lagerpunkt 111 bestimmt hierbei zusammen mit den jeweiligen Querschnitten der Tauchkolben 103, 104 die dosierten Mengen der Komponenten A, B. Der besondere Vorteil der Tauchkolben 103, 104 gegenüber den üblicherweise verwendeten, mittels Kolbenringen gegen die Innenfläche der Dosierzylinder 101, 102 abgedichteten Kolben liegt wie bereits erwähnt darin, daß eine eventuelle Lässigkeit der oberen Dichtmanschetten der Dosierzylinder 101, 102 gegenüber den Tauchkolben 103, 1Q4 einen Austritt der betreffenden Komponenten dortselbst bedingt, was sofort auffällt, während bei den bekannten Dosiersystemen eine eventuelle LEssigkeit der Kolben erst dann offenbar wird, wenn grobe Fehldosierungen auftreten.The inner working space 107 of the plunger 103 is then supplied with pressure fluid acted upon, after which the plunger 103 opposite the inner piston 105 in the direction of the arrow is pressed down and over the Lever arm 110 the plunger 104 also takes down in the direction of the arrow. This means that the exact measurements are now made Quantities of the components A, B are injected into the mixing chamber 1 via the plug 40, 41 and after complete mixing and before any substantial reaction occurs via the outlet 16 in the direction of an arrow 160 into a (not shown) foaming mold submitted. The ratio of the effective distances between the piston rods 108, 109 of the Plunger piston 103, 104 from the fixed bearing point 111 determined here together with the respective cross sections of the plungers 103, 104 the dosed amounts of the Components A, B. The particular advantage of the plungers 103, 104 over the conventional used, by means of piston rings against the inner surface of the dosing cylinder 101, 102 sealed piston lies in the fact that a possible leakage of the upper sealing collars of the metering cylinders 101, 102 opposite the plungers 103, 1Q4 causes the relevant components to escape there itself, which is immediately is noticeable, while with the known metering systems a possible leakage of the Piston only becomes apparent when grossly incorrect dosages occur.
Ist der Dosiervorgang beendet, so erfolgt ein Durchblasen der Mischkammer über den Druckspülkanal 52 gemäß Fig. 2 mittels einer Druckgasquelle 50, wobei durch Injektorwirkung auch noch Reste des Komponentengemisches mitgerissen werden und die Miscbkainrner über den Austritt 16 verlassen können. Alsdann werden die Ventilküken 40, 41 wiederum in die Stellung nach Fig. 10 gebracht, wonach sich die oben angegebenen Vorgänge wiederholen können.When the dosing process has ended, the mixing chamber is blown through via the pressure flushing channel 52 according to FIG. 2 by means of a pressurized gas source 50, whereby through Injector effect also residues of the component mixture are entrained and the Miscbkainrner can leave via the outlet 16. Then the Valve plug 40, 41 again brought into the position according to FIG. 10, after which the above-mentioned Repeat operations.
Vor der erstmaligen Inbetriebnahme des Dosiersystems nach Pig. 10 - 13, bei Rezepturänderungen sowie bei Kontrollen während der laufenden Produktion, können die Ventilküken in die Stellung nach Fig. 13 gebracht werden, welche derjenigen nach Fig. 5 entspricht.Before the first commissioning of the dosing system according to Pig. 10 - 13, in the case of recipe changes and controls during ongoing production, the valve plug can be brought into the position according to FIG. 13, which of those according to Fig. 5 corresponds.
Durch Wägung der in die Auffanggefäße 200, 201 abgegebenen Mengen der Komponenten A, B läßt sich das richtige Arbeiten des Dosiersystems laufend kontrollieren.By weighing the quantities dispensed into the collecting vessels 200, 201 of components A, B, the correct functioning of the dosing system can be continuously checked.
Claims (26)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19712102861 DE2102861A1 (en) | 1971-01-21 | 1971-01-21 | High throughput mixer - for rapidly reacting liquid components,esp starting materials for polyurethanes |
Applications Claiming Priority (1)
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DE19712102861 DE2102861A1 (en) | 1971-01-21 | 1971-01-21 | High throughput mixer - for rapidly reacting liquid components,esp starting materials for polyurethanes |
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ID=5796577
Family Applications (1)
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Country Status (1)
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DE (1) | DE2102861A1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0120419A1 (en) * | 1983-03-19 | 1984-10-03 | Krauss-Maffei Aktiengesellschaft | Apparatus for producing objects from two or more flowable resinous reaction components |
EP0674540A4 (en) * | 1992-09-22 | 1995-08-08 | Reagent Chemical And Res Inc | Mixing apparatus and method for forming a blended composite material from a plurality of components. |
-
1971
- 1971-01-21 DE DE19712102861 patent/DE2102861A1/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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EP0120419A1 (en) * | 1983-03-19 | 1984-10-03 | Krauss-Maffei Aktiengesellschaft | Apparatus for producing objects from two or more flowable resinous reaction components |
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EP0674540A1 (en) * | 1992-09-22 | 1995-10-04 | Reagent Chemical And Research, Inc. | Mixing apparatus and method for forming a blended composite material from a plurality of components |
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