DE2440792A1

DE2440792A1 - Vorrichtung und verfahren zur herstellung homogener, feinporiger kunstharzschaeume auf waessriger bzw. waessrigalkoholischer basis

Info

Publication number: DE2440792A1
Application number: DE2440792A
Authority: DE
Inventors: Hans Wilmsen
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1973-03-29
Filing date: 1974-08-26
Publication date: 1976-03-11
Also published as: DE2440792B2; FR2283774A1; FR2283774B1; DE2440792C3

Description

Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung homogener, feinporiger Kunstharzschäume auf wässriger bzw. wässrlg-alkoholischer Basis.
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren, die es ermöglichen, Kombinationsschäume und Schaumsysteme aus Kunstharzen auf wässriger bzw. wässrig-alkoholischer Basis herzustellen. Neben Alkohol, wie z.B. Methanol,Glycerin, Sorbits können auch andere wassermischbare organische Lösungsmittel angewandt werden, die das angewandte Schawmmittel und die Härtung nicht beeinträchtigen.
Mit der erfindungsgemässen VorrIchtung können alle Kunstharze auf wässriger und/oder wä.ssrig-akoholischer oder wässrig-wassermischbarer organIscher Lösungsmittel-Basis allein oder im Gemisch aufgeschäumW werden. Als Kunstharze, zumindest anteilig, werden Aminoplaste insbesondere bevorzugt. Diese und andere Kunststoffe, Zuschlagstoffe und deren Kombinationen sowie Katalysatorsysteme sind z.B. in der Schweizer Patentanmeldung Nr. 12235/7) vom 27. August 1975 beschrieben worden.
Vorrichtungen zur Herstellung von Kunststoffschäumen sind bekannt. Diese können infolge inherenter Nachteile Jedoch noch nicht vollkommen befriedigen. Diese Nachteile sollen am Beispiel marktüblicher Vorrichtungen zur Herstellung von Aminoplastschäumen kurz erläutert werden.
Bei bekannten Geräten wird im allgemeinen erst das Schaummittel mit dem Katalysator aufgeschäumt und sodann wird das Aminoplastharz, ohne dass eine räumliche Trennung von Aufschaumkammer und der Vermischungskammer für das saure Seilaummittel mit dem Aminoplastharz vorgesehen ist, eingemischt.
Der Schaummittelschaum ist aber sehr sensibel und die Aufschäumung stark temperaturabhängig. Im Sommer ist z.B. die Aufschäumtemperatur mittags bedeutend höher als morgens. Somit entstehen in unerwunschter Weise Schäume mit unterschiedlichen Raumgewichten. Auch wird die Harzdüse durch den sauren Schaummittelschaum sehr schnell durch die aushärtenden Harzteile verschmutzt bzw. geschlossen. Dadurch wird teilweise nur ein Schaummittelschaum (somit ohne oder mit zu geringem Kunstharzanteil)gespritzt, so dass der Schaum im Hinblick auf die Raumgewichte zu niedrig liegt.
Auch ist häufig die Vermischung des dickflüssigen Harzes, das in den dünnflüssigen Schaummittelschaum ein.uedUst wird, schwierig, da die Rezeptur durch die wechselnde Aufsohäumung stark variierten kann.
Wenn keine Trennung zwischen der Aufschäum- und der Mischkammer besteht, kann das Harz in die Aufschäumkammer zurücklaufen und verhärtet dort. Der Schaumprozess wird hierdurch stark gestört oder gar unterbunden.
Bei anderen bekannten Vorrichtungen versucht man, eine gute Vermischung von Schaum, Katalysator und Harz durch Prallplatten oder Rührgeräte innerhalb der Spritzpistole zu erreichen.
Derartige Einbauten fuhren Jedoch zu starken Verklebungen und Verschmutzungen des Gerätes, da sich härtende Harz an ihnen festsetzt. Zum weiteren sind die dann erforderlichen Mischungskammern zu gross, um eine gute Vermischung zu gewährleisten und der mit dem üblicherweise saure Katalysator versetzte Schaum wird nicht schnell genug aus der Mischkammer gedrückt.
Bei grossen Mischkammern treten auch toteWinl::1 oder aslkontrollierbare Strömungen auf. Das Harz beginnt dann teilweise bereits zu kondensieren und dadurch wird seine Klebkraft erheblich erhöht, wodurch es zu Verschmutzungen kommt.
Derartige Geräte sind z.B. in der DT-PS 1 170 615 oder der DT-OS 1 729 090 beschrieben. In der Vorrichtung der erstgenannten Druckschrift wird der Grobschaum in einer getrennten Kammer in einen Feinschaum übergeführt, während die Schaumvorrichtung der DT-OS 1 729 090 eine Aufschäumung des Schaummittels und nachträgliche Eindüsung des Harzes vorsieht. Weiter enthält dieses bekannte Gerät ein nachgeordnet es Mischwerk mit Zerteilungselementen.
In den schweizerischen Patenten 351 400 und 762 222 sind Vorrichtungen und Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Feinschaum beschrieben, welche darIn bestehen, dass zuerst unter Druck Grobschau;n hergestellt wird, welcher unter Einwirkung eines Druckgefälles über mindestens eine langgezogene Drosselstelle in Feinschaum übergefUhrt wird, dem unter drucklosem Rühren Zusätze zugegeben werden.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde eine Vorrichtung zu schaffen, die durch einen neuartigen Aufbau eine Verschäumung von Kunststoffen erlaubt, ohne dass die vorstehend angeführten Nachteile auftreten.
Die vorgenannten und noch weitere Fehlerquen sollen durch die Vorrichtung und das Verfahren gemäss der Erfindung berwunden werden.
Insbesondere sollen durch die Erfindung die bisher bekannten und auch neueaufgeschäumte Kunstharzschäume durch eine störungsfreie und unkomplizierte Vorrichtung, die kontinuierlich über einen Grobschaum einen feinen Schaum erzeugt, unter Einmischung bestimmter Zuschlagstoffe verbessert und auf diese Weise die chemischen, mechanischen und physikalischen Eigenschaften des Endproduktes verändert werden.
Durch die Erfindung sollen schliesslich eine Vorrichtung und Verfahren bereitgestellt werden, die eine Einbringung einer Vielzahl von Stoffen, die bei gleichzeitiger Zugabe negativ oder störend wirken würden, erlauben. Hierbei soll es insbesondere möglich sein, durch räumliche und zeitliche Trennung den günstigsten Zeitpunkt der Zudüsung zu w'>hlen.
Schliesslich soll die Schaumspritzanlage auch bei Zumischung mehrerer Zuschlagstoffe störungsfrei, umkompliziert und witterungsunabhängig sein und einen kontinuierlIchen Betrieb unter konstanten Bedingungen erlauben.
Diese und andere Aufgaben werden durch die Bereitstellungder erfindungsgemässen Vorrichtung gelöst. Diese ist gekennzeichnet durch eine Aufschäumkammer, einen Umlaufschlauch und eine Mischkammer mit Düsenvorrichtung und nachgeordnete Mischkammern mit den Düsen für Trägerschaum und Zusatzstoffe, die keine Unterteilung haben und nur durch den fliessenden Trägerschaum begrenzt werden und wobei die Mischkammern von Prallplatten, Scnnecken und/oder Rührern frei sind.
In der Aufschäumkammer der Vorrichtung können Perlen, vorzugsweise Glasperlen, enthalten sein, deren Grösse in Fliessrichtung des Schaums abnimmt.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist die- erfindungsgemasse Vorrichtung dadurch'gekennzeichnet, dass sie eine zwischen Pumpe und Spritzpistole geschaltete Druckausgleichskammer und am Eintritt in die Spritzpistole bzw. an der Spritzpistole steuerbare Luftdruckregler und Materialdruckregler enthält. Durch Luftpolster oder durch eine zusammendrückbare Einlage kann nämlich der intermittierende Stoss der Pumpe aufgefangen und dadurch eine gleichmässige Förderung erzielt werden.
Das erfindungsgemässe Verfahren wird derart durchgeführt, dass das mittels Schaummittel und Druckgas aufgeschäumte Kunstharz innerhalb der AuSschäumkammer von Grobs chaum in einen Feinschaum ütergefUhrD, in der durch einen Umlaufsohlauch getrennten, nachgeordneten Mischkammer mit Katalysator vermischt wird und dem fertigen, aber noch nicht ausgehärteten Trägerschaum Zuschlagstoffe zugeführt werden, wobei der gesamte Aufschäum- und Vermischungsprozess nur durch Druckluft bzw.
Gas durch eine Druckausgleichskammer zwischen Pumpe und Spritzpistole, sowie durch Luft und Materialdruckregler an der Spritzpistole gesteuert erfolgt, und der Schaumstrom innerhalb der Mischkammer durch keine Prallplatten, Schnecken oder Rührer gestört wird.
Die VerfahrensfLrung soll nachstehend anhand einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung in Verbindung mit der beigefügten Zeichnung erläutert werden.
Durch die Düse 1 wird das mit einem Schaummittel vermischte Harz eingespritzt und über Düse 2, die mit Düse 1 kombiniert sein kann, mit Druckgas und/oder Luft versetzt und in die Aufschäumkammer 3 gedrückt, in der sich Perlen, vorzugsweise Glasperlen unterschiedlicher Grösse, befinden, die durch Siebe 10 getrennt sind. Durch die anfangs grösseren Perlen und das Druckgas und/oder die Luft wird zuerst die Oberfläche des Harzschaumes erheblich vergrössert. Es entsteht ein grobporiger Schaum, der durch immer weitere Verringerung der Perlengrösse in einen Feinsehaum übergeht, der für die WärmeleIzahl eine wesentliche Bedeutung hat und auch hinsichtlich der Statik des Schaumes durch kleinere und homogenere Zellen erheblich verbessert ist. Gleichzeitig wird das Stossen und Schlagen des Schaumes in ein ruhiges Fliessen abge-çndelW, was sich für die Vermischung günstig auswirkt.
In dem Austrittskopf 11 der Aufschäumkammer 3 wird der Schaum durch schraubenförmige Ausbuchtungen des Austrittskcpfes oder durch einen lose eingelegten Drallkörper in Drehbewegung versetzt und getrennt durch einen Umlaufschlauch 4 in die Harz/Katalysator-Mischkammer der Düse 5, die vorzugsweise bis zum Ende dieser Mischkammer vorgezogen ist, geführt, die aus einer geraden Rohrführung besteht und deren Querschnitt etwa dem Querschnitt des Schaumdur&nflussrohres entspricht. Wie in der beigefügten Figur gezeigt ist, erfolgt die Katalysatoreindüsung vorteIlhaft in Schaumstoffliessrichtung.
Nach der Vermischung des Harzschaumes mit dem Katalysator aus Düse 5 durch Druck, die Drallbewegung des Harzschaumes und infolge der runden Wandung der Mischkammer wird der fertige, aber noch nicht ausgehärtete Schaum als Trägerschaum durch die nachgeordneten Mischkammern mit ihren Düsen 6-9 weitergeleitet, die ausserhalb der Hauptmischkammer, vorzugsweise ringförmig, angeordnet sind, um die Drallbewegung des Schaumes zu erhöhen oder entgegengesetzt zu wirken. Die Düsen 6-9 können herkömmliche Düsensysteme darstellen, insbesondere Ring- und Verstäubungsdüsen.
Die einzelnen Mischkammern können unterschiedliche Längen besitzen und schraubbar sein; zusammengesetzt ergeben sie einen geraden Rohrdurchgang. Bevorzugt bestehen sie aus Kunststoffrohr.
Durch die räumliche Trennung der Düsen 6-9 für die Zuschlagstoffe ergibt sich auch eine zeitliche Trennung der Einzelmischvorgänge. Da die Mischkammern vom fliessenden Trägerschaum begrenzt werden und eine Kleinstmischkam.mer darstellen, ergibt sich durch die Eindusungen der Zuschlagstoffe eine sekundenschnelle Vermischung. Es können somit 4 bis 5 Mischungsvorgänge innerhalb 2 bis 5 SekwndPn, teilweise sogar unter 1 Sekunde> erfolgen.
Dem Gerät vorgeschaltet sind ein Gas- und eIn oder mehrere Flüssigkeitsregler, die stufenlos einstellbar sind,und und den überhöhten Zufwhrungsdruck auf die für das Verfahren notwendigen Werte reduzieren. Die Zuführungsschläuche von den Flüssigkeitsbehältern und dem Druckgas und/cder Luft können somit 100 m lang oder länger sein. Da am Eintritt der Zuführungen in die Spritzpistole bzw. direkt hieran, steuerbare Luftdruckregler und Materialdruckregler vorgesehen sind, kann beispielsweise bei Verschäumungsarbeiten in grossen Höhen eine Verschäumung erfolgen, ohne dass eine Bedienung und Steuerung der Vorratsbehälter und/oder Druckluftpumpe am Erdboden erforderlich ist (da diese vom Verschäumungs- bzw. Verspritzungsort aus erfolgt).
Die nachfolgenden Ausführungen sollen zum vertieften Verständnis des vorher Gesagten verhelfen: Bei optimaler Anwendung der Vorrichtung und des Verfahrens ist der fertige, auskondensierte und/oder bzw. polymerisierte Schaum homogen, weist eine gleichmässige Zellstruktur auf, besitzt einen festen Verbund und geringen Schwund, eine gute Wärmedämmung und ggf. Schallschluckwirkung sowie eine dem Raumgewicht entsprechende, hohe mechanische Festigkeit. Auch kann er bei Wahl entsprechender Komponenten ein günstiges Brandverhalten zeigen.
Die folgenden Massnahmen begünstigen den Erhalt der durch die Erfindung erzielten Vorteile: A. Bei Betrieb der Vorrichtung wird das Kunstharz mit Schaummittel und Druckgas (Druckluft) in einer Aupsenawnkammer aufgeschäumt. Getrennt durch einen Umlaufsohlauch wird der Katalysator in der Katalysator-Harz-Mischl-ammer eingedüst.
Die vor- und nachgeordneten Mischkammern sind so klein wie möglich gehalten und entsprechend dem Querschnitt des Schaumdurchflussrohres weitgehend.Abweichungen bis zu 10 ß sind jedoch möglich.
Das Endprodukt ist der auskondensierte und/oder auspolymerisierte Kunstharzschaum. Schaummittel und Katalysator sind nur Hilfsmittel. Nach der Kondensation des Harzschaumes sind sie unerwünschte Stoffe.
Durch die Harzaufschäumung erhält man sofort einen Harzschaum mit einem bestimmten Raumgewicht. Hierbei kann die Harzdüse nicht verschmutzen. Der Schaum (Trägerschaum) wird auch durch weitere Zudüsungen nicht mehr wesentlIch gestört. Der Harzschaum reagiert auf Temperaturschwankungen bedeutend träger als ein reiner Schaummittelschaum. Es ist auch vermieden, dass - wie es bei einer Eindüsung des Harzes in den Schaummittelschaum geschehen kann - durch die Verstopfung der Harzdüse nur ein Schaummittelschaum gespritzt wird> der zusammenfällt. Der Harzschaum steht bedeutend länger als der Schaummittelschaum. Schaumversteifende Mittel erübrigen sich. Die zusätzlichen Komponenten haben eine längere Zeitspanne um auszureagieren und es wird auch weniger Säure zur Härtung benötigt.
Die kritische Zone von Schaumstoffspritzgeräten, ihrer Verschmutzung sowie auch der Vermischung ist die Harz-Katalys ator-Mischkammer. Bei der erfindungsgemässen Vorrichtung ist die Aufschäumkammer durch den Umlaufschlauch von der Harz-Katalysator-Mischkammer getrennt. Hierdurch kann kein Rücklauf des Katalysators in die Perlen der Aufschäumkammer stattfinden. Die Perlen verkleben nicht.
Die Grösse der Mischkammer entspricht etwa der Grösse des Schaumdurchflussrohres und der anderen Mischkammern mit ihren Verbindungsstücken. Der Schaumstrom kann ungehindert fliessen. Es gibt, wie es bei grösseren Mischkammern der Fall ist, keine toten Winkel mehr> die zu Verschmutzungen fuhren. Der nachdrängende Harz-Schaum drückt den mit Katalysator vermischten Schaum sofort aus der Mischkammer wieder heraus, da das Schaumdurchflussrohr in seiner Grösse etwa der Grösse der Mischkammer entspricht bzw. keine grössere AbweIchung als 1 0 % hat.
B. Die VermIschung erfolgt durch die Eindüsung, durch den Druck, durch die Drallbewegung des Scha'imes und durch die runde Wandung der Mischkammer.
Es ist bedeutend schwieriger eine gute Vermischung zu erzielen, wenn man ein höher viskoses Harz in einen Schawnmittelschaum eindüst, als wenn ein wässriger Katalysator in einen wässrigen Harzschaum eingeführt wird. Ein weiterer erheblicher Vorteil liegt darin, dass, selbst bei einer schlechten Vermischung, die Kondensation im Rarzschaum weiterläuft, und das Endprodukt einwandfrei ist, da es nicht zusammenfällt.
Es gibt also bei Anwendung der Erfindung kein Vermischungsproblem. Es werden auch keine Rührgerte mit Borsten oder DrBten, Prallplatten oder dergleichen benötigt, die nur zur Verschmutzung und Störung des Schaumflusses und der Rezeptur führen.
C. In der Harz-Aufschäumkammer werden vorzugsweise, zwecks Erhaltung von einem Feinschaum aus dem anfänglichen Grobschaum1 grössere und kleinere Perlen benutzt.
Die Aufschäumung des Schaummittels ist einfacher als die Aufschäumung des Harzes, bedingt durch seine höhere Viskosität.
Bei der Harzaufschäumung benötigt man daher einen höheren Gasdruck und grössere Perlen. Der Schaum wird dadurch grobporiger.
Dies stellt einen erheblichen Nachteil dar, da die Wärmedämmung des Endproduktes bedeutend geringer wird.
Ein feinporiger Schaum ist auch erheblich stabiler und hat einen festeren Verbund. Es wurde nun gefunden, dass man durch Verringerung der Perlengrösse in der Aufschäumkamuter von z.B.
8 auf 4 mm bei einer Schaumpu,stoss von ca. 5 bis 4 cbm in der Stunde den Grobschaum direkt in Feinschaum umwandeln kann, ohne das Verfahren der Harzaufschäumung wesentlich zu ändern.
Man kann am Anfang sogar auch grössere Perlen verwenden,als als die sonstige Mindestgrösse, um eine schnellere OberRlachenvergrösserung zu erhalten. Auch der hierbei entstehende, ziemlich grobporige Schaum wird durch die nachherige Reduzierung der Perlengrösse wieder in einen Feinschaum übergeführt.
Der weitere Vorteil (der kleinen Perlen) liegt darin, dass das Stossen und Schlagen des Schaumes beim Austritt aus der Aufschäumkammer vermindert und der Schaumfluss ruhiger wird.
Hierdurch wird wiederum eine bessere Vermischung erzielt.
Da der Harzschaum am Austrittsende der Aufschäumkammer durch eine schraubenförmige Ausbildung oder durch einen lose eingelegten Drallkörper in Drehbewegung versetzt wird und da hier noch kein Katalysator anwesend ist, können an dieser Stelie keine Verklebungen stattfinden.
D. Bei dem erfindungsgemssen Verfahren wird im Vergleich zu bekannten Verfahren die Menge der erforderlichen Kataly satorlösung stark herabgesetzt, z.B. auf etwa 30 bis 55 $ Somit wird bei Verwendung von wässrigen Katalysatorlösungen weniger Wasser benötigt, das später auskondensieren muss, was auf den Schwund einen wesentlichen Einfluss hat.
Der weitere Vorteil des erfindungsgemässen Verfahrens liegt darin, dass das ganze Verfahren nur durch Druck und die Düsen gesteuert wird, das Gas und/oder bzw. die Luft sowohl das Druckals auch Förder- und Vermis££gsmedium darstellen und der Schaumstrom ungehindert durch Prallplatten, Schnecken und/oder Rührer, die zu Störungen oder Verschmutzungen rühren, fliessen kann.
Auch haben die einzelnen vor- oder nachgeordneten Mischkammern untereinander keine störende Unterteilungen und entsprechen etwa dem Querschnitt der Schaumdurchflussrohre, die vorzugsweise flexible Kunststoffrohre darstellen. Dadurch ist eine sekundenschnelle Vermischung gewährleistet, ohne die es nicht möglich ist, mehrere Mischvorgänge in 1 bis 3 Sekunden des üblichen Wertes oder sogar unter 1 Sekunde hintereinander vorzuneTen.
Der Einmischungszeitpunkt der einzelnen Zuschlagsdstoffe in den Trägerschaum kann durch diC räumliche und zeitliche Trennung auf die einzelnen Reaktionssysteme beliebig eingestellt werden. Die Möglichkeiten der Veränderung des Endproduktes sind hierbei ziemlich weit gespannt, da man alle Werte innerhalb der Rezepturen verändern kann. Die einzelnen Rezepturen können experimentell bestimmt werden. Die nachgeordneten Mischkammern können aneinander geschraubt werden und ergeben ein durchgehendes Rohr mit etwa gleichbleibendem Querschnitt.
Die Reinigung des Gerätes ist einfach. Durch einen Gasstoss werden Schaumreste aus dem Gerät gedrückt. Statt einer zusätzlichen Wasserspülung kann auch ein kurzer Säurestoss nützlich sein, so dass kaum Arbeitszeit für die Geräterainigwng aufgewandt wird. Auch die Reinigung der Mischkani;nern kann hierbei problemlos erfolgen, da diese vorzugsweise gerade Rohrdurchführungen darstellen (bei einer Ausführungsform der Vorrichtung beträgt die Länge der Katalysator-Harz-Mischkammezwi schen ca. 10-15 cm).
An den Grossbaustellen sowie bei Hochhäusern mit 20 bis 50 und mehr Geschossen wird es immer notwendiger, von den Energiequellen der Baustelle unabhängig zu werden, die Füllzeit zu reduzieren, die bisherigen Druckbehälter, deren Harzlösungen ca. 2 cbm ergeben, auf drucklose Grossbehälter, deren Lösungen ca. 20 bis 25 cbm ergeben, umzustellen, da ein Weg von der 30. Etage zum Gerät und zurück fast 20 bis 50 Minuten ArbeitszeIt kostet. Auch bei der Stromversorgung ist an der Baustelle mit Störungen und Schwankungen zu rechnen. Häufig wird auch das Stromkabel einfach herausgezogen, da keine Anschlüsse an der Verteilertafel mehr frei sind. Daher ist es vorteilhaft, dass die erfindungsgemässen Vorrichtungen unabhängig von der Baustelle sein können und kontrollierbar sind.
Dieser Vorteil und auch die Überwindung erheblicher Druckdifferenzen beim Verschäumen in grosser Höhe können dadurch erreicht werden, dass man mit Gas und/oder bzw. Druckluft arbeitet. Für die isolierten drucklosen Grossbehälter, die auf Bodenhöhe befindlich sein können, werden Rührwerke angewandt, um ein Entmischen zu verhindern. Statt Elektropumpen werden mit Vorteil Druckluftübersetzungspumpen verwendet, bei denen sich der Druck im Verhältnis 1 ; 2 oder besser von etwa 1 : 5 übersetzen lässt. Man benötigt für die erforderlichen Rührwerke, fLir die Luftdruckförderpumpen> für den Transport und Druck der Lösungen, die erforderliche Luftmenge für die Aufschäumung nur einen verhältnismässig kleinen Kompressor.
Da das Verfahren von Druck und Düse abhängig ist muss der Material- und Luftdruck vor dem Eintritt in die Vermischungs -pistole konstant sein. Es wird daher zwischen Druckluftpumpe und Spritzpistole ein Druckausgleichsgerät zwischengeschaltet.
Am vorteilhaftesten verwendet man DruckluStpumpen,um unabhangig von fremden Energiequellen an der Baustelle zu sein. Um das Stossen der Druckluftpumpe, die das Herstellen eines gleichmässigen-homogenen Schaumes, sowie die festgelegte Rezeptur erheblich stören würde, zu verhindern, wurde nun gefunden, dass man diese wesentliche Störungsquelle durch einen Druckausgleichsbehälter beseitigen kann. Der Ausgleich kann durch das Komprimieren von Luft oder mit eIner elastischen Einlage im Drückausgleichsbehälter vorgenommen werden.
Bei einer fest eingebauten Spritzaniagn in Fabriken zur Herstellung von Platten und dergleichen kann eventuell auch eine Elekt.opumpe vorgeschaltet werden.
Es genügt nicht, dass der Material- und Luftdruck an dem Gerät bzw. am Kompressor eingestellt wird, da der Druckverlust bei 50, 80, 100 Meter Höhe immer neu eingestellt werden müsste. Daher ist bei einer bevorzugten Ausfiihrungsform der Erfindung kurz vor oder an der Vermischungspistole an der optimalsten Stelle der Flüssigkeits- und Luftdruck einstellbar und die Luft und/oder die Lösungen werden mit Überdruck gefördert. Dadurch wird es ermöglicht, dass das Bedlenungspersonal den ganzen Tag in der z.B. 20. oder 50.
Etage arbeitet und dort alle erforderlichen Kontrollen arwhrnehmen kann, ohne ein einziges Mal zum Erdgeschoss'und wieder zurück zu müssen.
Beim Arbeiten mit der erfindungsgemässen Vorrichtung im Winter werden die Kessel und Schläuche mit Vorteil isoliert und die Wagen beheizt. Den Lösungen werden gegebenenfalls Frosts chutzmittel, wie Glyzerin, zugegeben und, um unabhängig von den Härtegraden des Wassers zu werden, werden Stoffe, wie Tri- und Dialkalihydrogenphosphate (z.B. Dinatriumhydrogenphosphat und/oder Dikaliuwhydrogenphosphat) zugegeben, die gleichzeitig als Pufferstoffe für den gegebenenfalls sauren Katalysator wirken.
it den vorgenannten Massnahmen kann der bisherige Schaumausstoss pro Zeiteinheit nahezu verdoppelt werden. Die Vorrichtung arbeitet somit einfach, praktisch und schnell.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung, die sich unter härtesten Bedingungen im Bausektor bewährt, kann auch in anderen Arbeitsbereichen, wie der Landwirtschaft, dem Verpackungssektor, Schiffbau, Bergbau, Feuerlöschbereich, Schädlingsbekämpfung, Umweltverschmutzung, Ölabsorbierung, Geruchsbelästigung oder, mit einer nachgeordneten Bandanlage, für die Fabrikation von Platten und/oder die Rohrisolie-rung, die Produktion von Formstücken oder dergleichen mehr> angewandt werden. Dominierend wird der erfindungsgemäss erzeugte Schaum derzeit als Wärmedämmaterial und auch zur Schallisolation eingesetzt.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e

1. Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung homogener, feinporiger Kunstharzschäume auf wässriger bzw. wässrigalkoholischer Basis, g e k e n n z e i c h n e t durch eine ufschäumkammer (3), einen Umlaufschlauch (4) und eine Mischkammer mit Düsenvorrichtung (5) und nachgeordnet Mischkammern mit den Düsen (6-9) für Trägerschaum und Zusatzstoffe, wobei die Mischkammern keine Unterteilungen haben und nur durch den fließenden Trägerschaum begrenzt werden und von Prallplatten, Schnecken und/oder Rührern frei sind.

2. Vorrichtung nach anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, dass die Aufschäumkammer ()) Perlen enthält, deren Grösse in Fliessrichtung des Schaums abnimmt.

5o Vorrichtung nach einem der verhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass sie eine zwischen Pumpe und Spritzpistole geschaltete Druckausgleichskammer und am Eintritt in die Spritzpistole bzw. an der Spritzpistole steuerbare Luftdruckregler und Materialdruckregler enthält.

4« Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass ein abdrehbarer Kopf (11) am Sunde der Aufscjäumkammer (3) vor dem Austritt in den Umlau,7schlauch (4) innen eine schraubenförmige Ausbildung oder ein schraubenförmig ausgebildetes Formstück als lose -nle hat.

5. Vorrichtung nach eInem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass die Mischkammer für den Harz schaum und Katalysator (bei 5) sowie die Mischkammern für den Trägerschaum und die Zusatzstoffe (bei 6-9) dem Durchmesser des Schaumdurehflussrohres (4) und der Verbindungsstücke entsprechen oder hiervon um nicht mehr als 10 % abweichen.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t > dass die nachgeordneten Mischkammern mit den Düsen (Z-9j für die Zuschlagstoffe derart räumlich zueinander verschoben angeordnet sind,dss sie relativ zum Verhältnis der Viskosität und Reaktionsgeschwindigkeit des Trägerschaumes eine räumlich und zeitlich getrennte Beeinflussung der positiven und negativen Reaktionen innerhalb des Trägerschaumes und der Zuschlagstoffe erlauben.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass die Nischkammern montierbar sind und unterschiedliche Langen haben zusammengesetzt jedoch eine glatte Rohrdurchführung ohne Verengung des Querschnitts ergeben.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass die Düsen (5-9) Ring- oder Verstäubungsdüsen sind.

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t > dass die glatte Rohrdurchführung einen Kunststoffschlauch darstellt.

10. Verfähren zur Herstellung homogener, feinporlger Kunstharsschäume auf wässriger bzw. wässrig-alkoholischer Basis unter Verwendung der Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch g e k e n n z e i c h n e t dass das mittels Schaummittel und Druckgas aufgeschäum te Kunstharz innerhalb der Aufschäumkammer ()) von Grobschaum in einen Feinschaum übergeführt, in der durch einen Umlaufschlauch getrennten, nachgeordneten Mischlxammer mit Katalysator vermischt wird und dem fertigen, aber noch nicht ausgehärteten Trägerschaum Zuschlagstoffe zugeführt werden, wobei der gesamte AuSschäum- und Vermischungsprozess nur durch Druckluft bzw. Gas durch eine Druckausgleichskammer zwischen Pumpe und SpritzDistote,sowie durch Luft und Materialdruckregler an der Spritzpistole gesteuert erfolgt und der Schaumstrom innerhalb der Mischkammer durch keine Prallplatten, Schnecken oder Rührer gestört wird.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch g e k e n n -z e 1 c h n e t , dass die Umwandlung eines Grob- in einen Feinschaum durch Perlen, vorzugsweise Glasperlen, unterschiedlicher Grösse geschieht, die dem jeweiligen Druck und dem gewünschten Schaumausstoss bei kleineren und grösseren Geräten sowie der jeweiligen Viskosität angepasst sind.

12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t, dass die für das Verfahren erforderlichen Komponenten mit berdruck gefördert und kurz vor dem Eintritt in die Mischkammer durch Gas- und Naterialdruckregler genau eingestellt werden.

13. Verfahren nach den Ansprüchen 10, 11 oder 12, dadurch g e k e n n z e i c h n e .t , dass der zugeführte Xatalysator als wässrige Lösung nicht mehr als 30$ der Harzlösung beträgt.

14. Verfahren nach den Ansprüchen 10, 11, 12 oder 15, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass das Verfahren auch bei einem grösseren Schaumausstoss und den hierzu erforderlichen Geräten,wie Pumpen und Rührwerken für die Grossbehälter nur mit Gasdruck oder Luft als einziger Energiequelle betrieben wird, und der erforderliche Druck für die Förderung und Vermischung der einzelnen Medien des Trägerschaumes und der festen und flüssigen Zuschlagstoffe ausschliesslnch durch Gas, wie Luft, erzeugt wird.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass ein Feststoffgasgemisch eingedüst oder eingestäubt wird, bei dem das Gas oder Luft gleichzeitig Druck, Förder-, Verteilungs und Vermischungsmedium ist.

16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch g e k e n n -z e 1 c h n e t , dass zurErithärtung das Wassers und als Puffer Dinatriumhydrogenphosphat und/oder Dikaliumhydrogenphosphate verwandt werden.

17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch g e k e n n -Z e i c h n e t , dass den wässrigen Lösungen gegen Frost, sowie zur weichmachenden Wirkung Anteile von mehrwertigen Alkoholen, wie Glyzerin oder Sorbit, zugegeben werden.

L e e r s e i t e