DE2422334A1 - Verfahren zur zulieferung von fluessigkeiten in abgemessenen mengen - Google Patents

Description

"Verfahren zur Zulieferung von Flüssigkeiten in abgemessenen Mengen"

Priorität: 8. Mai 1973, GROSSBRITANNIEN Nr. 21825/73

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Zuliefern von Flüssigkeiten in abgemessenen Mengen mit Hilfe von Pumpen.·

Die Bemessungspumpen werden in zahlreichen Verfahren zum Zuführen von Flüssigkeiten in abgemessenen Mengen in einem Gefäss verwendet, beispielsweise zum Vermischen derselben oder zur Durchführung von chemischen Reaktionen. Die Ge-

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neuigkeit der Förderung von vielen dieserPumpen wird jedoch sowohl durch die Förderungs- und Rückdrucke und Veränderungen derselben beeinflusst, gegenüber denen die Bemessungspumpe wirksam sein muss. In vielen Verfahren, beispielsweise bei der Herstellung von Urethanen,'ist es wesentlich, dess eine geneue Förderung und Abmessung der Bestandteile vorliegen muss, v/enn das Produkt bezüglich der Qualität und anderer Eigenschaften beständig sein soll, Dieses Problem wird beobachtet, wenn Zahnradpumpen verwendet werden, trifft jedoch auch.bei anderen Pumpentypen zu mit Ausnahme gewisser Kolbenpumpen, die sämtlich einen gewissen Schlupf bei grösserwerdenden Druckdifferenzen aufweisen, der immer nachteiliger wird, wenn der Spielraum durch die Abnutzung und den Gebrauch der Pumpen grosser wird. In vielen Fällen, einschliesslich der Herstellung von Urethanen ist es unmöglich, die schädlichen Folgen solcher Veränderungen bei der Förderung sichtbar festzustellen und die Wirkung wird nur auffällig bei einer eingehenden physikalischen Prüfung des Produktes und/oder Bewertung desselben nach dem Altern.

Gemäss der Erfindung wird nunmehr eine Flüssigkeit in abgemessener Menge dadurch gefördert, dass sie durch eine Pumpe geleitet wird, in der der Förderdruck automatisch so eingerichtet wird, dass er praktisch der gleiche ist wie der Zulieferungsdruck.

Ein Verfahren zum Ausgleichen der Einlass- und Auslassdrucke besteht darin, dass die. Flüssigkeit der Bemessungspumpe durch eine zweite Pumpe zugeführt wird, die ein Fördervolumen und einen Druck aufweist, der hoher ist als derjenige, der erforderlich ist, wobei eine Umleitung vorgesehen ist, um einen überschuss der Flüssigkeit dem Vorrat wieder zuzuführen, wobei die Umleitungsmenge durch ein Druckentlastungsventil geregelt wird, das durch den

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endgültigen Förderdruck gesteuert wird, der somit ein Mittel zum automatischen Druckausgleich bildet, so dass selbst, wenn Veränderungen in dem Förderdruck auftreten, die Bemessungspumpe mit einer Druckdifferenz von praktisch null weiterarbeitet und somit eine genaue Bemessung beibehalten wird.

Das Druckentlastungsventil kann beispielsweise ein flaches Diaphragmaventil oder ein ringförmiges Diaphragmaventil s e in.

Ein weiterer Vorteil der Verwendung von -Doppelpumpen besteht darin, dass durch geeignete. Anordnung und Verwendung einer einzigen Antriebswelle Stopfbüchsenundichtigkeiten vollkommen vermieden werden können, so dass eine vergrösserte Genauigkeit der Förderung erzielt wird.

Obwohl der Erfindungsgegenstand brauchbar ist in jedem System, bei' dem es auf eine genaue Förderung ankommt, hat es sich gezeigt, dass er besonders brauchbar ist bei der Herstellung von Urethanen.

Bei der Herstellung von Polyurethanschäumen ist es nämlich, notwendig, zwei oder mehr Bestandteile in genauen Mengen zu vermischen, um optimale physikalische Eigenschaften zu erreichen und eine gute Kontrolle der Dichte zu ermöglichen. Beispielsweise müssen in einem Dreikomponentensystem vermischt werden:

(α) rohes MDl

(b) ein Harzgemischsystem, das ein polyoloberflächenaktives' Mittel, ein Feuerhemmittel, einen Katalysator usw. enthält und

(c) ein aus einem Fluorkohlenstoff bestehendes Treibmittel.

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Bei Urethansuliefermaschinen können "Veränderungen hinsichtlich der Viskosität der Komponenten infolge von Temperaturunterschieden oder Änderungen des Systems eintreten.

. Darüber hinaus kann sich der Rückdruck, der auf die Bemessungspumpe susgeübt wird, beträchtlich ändern infolge der Länge der Zulieferleitungen, der Art des verwendeten Mischkopfes, der Düsengrö'sse und er hängt so insbesondere von der Fördergeschwindigkeit und den mechanischen Anordnungen ab, um eine Vermischung unter einem Hückdruck zu erreichen, der im allgemeinen ange v/endet'wird, wenn beispielsweise das Gefriermittel 12 (Refrigerant 12) für die Verschäumung verwendet wird. Es besteht eine besondere Schwierigkeit eine genaue Bemessung von eine niedrige Viskosität aufweisenden Flüssigkeiten, wie Fluorkohlenstofftreibmittel,zu erreichen. Das Druckausgleichssystem ist insofern wirksam, als es das Auftreten eines Fördermangels verhindert, der gewöhnlich infolge des Rückschlupfes durch "die Pumpe festzustellen ist, gleichgültig, was die Ursache ist. Die Vereinigung von zwei Pumpen zusammen durch die Dichtung am Flansch ist ein weiteres Merkmal, das wesentlich ist. zur Verhinderung einer Undichtigkeit en der Stopfbuchse, was abgesehen von dem Förderverlust auch su einem Festsetzen führen kann im Falle eines mit Feuchtigkeit reagierenden Materials wie MDI.

Ein Beispiel zur Durchführung des erfindungsgemassen Verfahrens ist schematisch in den beigefügten Zeichnungen dargestellt, worin

Fig. 1 schematisch eine Anordnung mit getrennten Pumpen,

Fig. 2 eine ähnliche Anlage unter Verwendung von gekuppelten Pumpen und

Fig. 3 Einzelheiten der Verbindung der beiden Pumpen

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zeigt.

Bei der in der Fig. 1 dargestellten Anordnung befindet sich die Urethankomponente in einem Vorratsgefäss 1, das durch ein Ventil 2 und Filter 3 mit einer Pumpe 4- verbunden ist, die als Übertragungsmittel.".wirkt und derart eingestellt ist, dass sie von der Komponente mehr als erforderlich der Pumpe 5 zuführt, welche als Bemessungspumpe arbeitet. Das überschüssige Material kann dem Vorratsbehälter 1 durch eine Umleitung G wieder zugeführt.werden, wobei jedoch der Druck zwischen den Pumpen 4· und 5 durch ein Diaphragmaventil 7 automatisch gesteuert wird, welches durch Verbindung mit der Austragsseite der Pumpe 6 betätigt wird. Somit kann das Überschussmaterial in die Vorratsbehälter nur zurückgeführt werden, wenn dessen Druck ausreichend ist, um den Druck auszugleichen^ der auf die andere Seite des Diaphragmas 7 ausgeübt wird. Durch die Umleitung 8 fliesst keine Flüssigkeit. Der Druck an der Zufuhrseite der Pumpe 5 wird somit etwa ausgeglichen dem Förderdruck (P^ ¹^ P2) und wenn der Druck Pp infolge Temperaturänderung oder Beschränkungen in dem Mischer 9 oder der Auslassdüse 10 grosser wird, so findet sofort automatisch ein Ausgleich statt. Da die Druckdifferenz innerhalb der Pumpe 5 sehr gering ist, besteht auch kein Grund für das Auftreten von einem Schlupf, selbst wenn eine niedrige Viskosität aufweisende Flüssigkeiten gefördert werden.

Es kann naturgemäss sehr zweckmässig sein, Pumpen gleicher Grosse zu verwenden, jedoch mit einem Unterschied hinsichtlich der tatsächlichen Förderung, indem die Pumpe 4-rascher laufen gelassen wird als die Pumpe 5· "

Bei einer anderen Anordnung kann eine unterschiedliche Förderung bei Pumpen, die mit einer festgesetzten Geschwindigkeit arbeiten, was natürlich den mechanischen Antrieb ein-

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fächer macht', dadurch erreicht werden, dass ein zusätzlicher. Hebel angeordnet wird, welcher die Verschiebung je Umlauf kontrolliert. Ein Beispiel hierfür ist die Savory-Pumpe
(eine Ringkolbenpumpe), bei der zwei gleichmässige Abmessungen aufweisende Pumpen gekuppelt werden können, um
mit gleicher Geschwindigkeit umzulaufen, wobei jedoch die Hebel derart angeordnet sind, dass die Pumpe 4 mehr fördert als die Pumpe 5·

Fig. 2 der Zeichnungen zeigt eine Anordnung, bei der beispielsweise zwei Zahnradpumpen miteinander gekuppelt sind und durch die entsprechende Anordnung des Diaphragmaventils 7 der automatische Druckausgleich erfolgt.

Pig. 3 zeigt die Abdichtung 11 zwischen den beiden gekuppelten Pumpen,.wodurch das Auftreten von Stopfdichtungsundicht igkeiten an der Pumpe 5 verhindert wird, welche als Bemessungspumpe wirkt.

Patentansprüche:

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Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   1 J Verfahren zum Fördern einer Flüssigkeit in abgemessener Menge, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeit durch eine Pumpe gefördert wird, in der der Förderdruck automatisch derart geregelt wird, dass er praktisch der gleiche ist wie der Zulieferdruck.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeit der Pumpe durch eine zweite Pumpe zugeführt wird, die mit einem Fördervolumen und -druck arbeitet, die höher sind als das erforderliche .Fördervolumen und -druck und wobei der Flüssigkeitsüberschuss der zweiten Pumpe dem Vorratsbehälter wieder zugeführt wird und die zurückgeführte Menge durch ein Druckausgleichsventil geregelt wird, das durch den endgültigen Förderdruck gesteuert wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckausgleichsventil ein flaches Diaphragmaoder biaphragmaringventil ist.

   4-, Verfahren nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Pumpen derart angeordnet sind, dass sie durch eine einzige Antriebswelle angetrieben werden können und somit eine Stopfbüchsen-Undichtigkeit ausgeschlossen wird.

   5- Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 4-, gekennzeichnet durch die Kombination einer Förderpumpe, einer zweiten Pumpe, einer Umlaufleitung von dem Austragsende der zweiten Pumpe und einem Druckausgleichsventil, das die Menge der umgeleiteten

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   !•"lüssigkeit regelt, wobei dieses Druckausgleichventil rosteuert v/ird durch den Druck der geforderten I'iüssij">eit aus der zweiten Pumpe.

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