DE2501483A1

DE2501483A1 - Vorrichtung zum mischen fluessiger reaktionskomponenten, insbesondere auf basis polyurethan

Info

Publication number: DE2501483A1
Application number: DE19752501483
Authority: DE
Inventors: Ferdinand Althausen; Reiner Dipl Ing Raffel
Original assignee: Hennecke GmbH
Current assignee: Hennecke GmbH
Priority date: 1975-01-16
Filing date: 1975-01-16
Publication date: 1976-07-22
Also published as: GB1475275A; US4105045A; DE2501483B2; FR2297710B1; FR2297710A1

Description

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Vorrichtung zum Mischen flüssiger Reaktionskomponenten, insbesondere auf Basis Polyurethan.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Mischen flüssiger Reaktionskomponenten, die zur Herstellung von formverschäumten Gegenständen, insbesondere auf Basis Polyurethan, dienen; bestehend aus je einem Vorratsbehälter für die Reaktionskomponenten, wobei von jedem Vorratsbehälter eine Zuleitung zu einem gemeinsamen Mischkopf führt und dort in einer druckgesteuerten Einspritzdüse endet, die in eine Mischkammer weist; und wobei jeweils von dem druckseitigen Zuleitungsabschnitt eine ein Absperrventil enthaltende Rücklaufleitung abzweigt, die in das zugehörige saugseitige System mündet.

Die Leitungssysteme derartiger Vorrichtungen atmen, d.h. sie dehnen sich beim Druckaufbau der Reaktionskomponenten aus. Die Reaktionskomponenten enthalten Gase und Luft in Form kleiner Bläschen. Dadurch besitzen die Reaktionskomponenten eine gewisse Kompressibilität, die sich auf die Öffnungszeitpunkte der Einspritzdüsen auswirkt. Eilt eine der Reaktionskomponenten beim Eintritt in die Mischkammer vor, so gelangt wegen der großen zeitlichen Durchsatzmenge ein Teil der voreilenden Reaktionskomponenten unvermischt durch die Austrittsöffnung

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in den Hohlraum des Formwerkzeuges. Dadurch entstehen im oder auf dem geschäumten Gegenstand unerwünschte Fehlerstellen. Andererseits ist die Anwesenheit von Gas bzw. Luft in den Reaktionskomponenten erforderlich, denn bei der Entspannung in der Mischkammer durch die Einspritzdüsen bilden die kleinen Bläschen die Keime für den Start der Schäumreaktion.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es,eine Vorrichtung zu schaffen, die ein synchrones Eintreten der Reaktionskomponenten gewährleistet, so daß fehlerfreie Gegenstände herstellbar sind.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß in jeder Rücklaufleitung ein druckeinstellbares Vorspannventil angeordnet ist, dessen eingestellter Vorspanndruck über dem Lösungsdruck der in den Reaktionskomponenten enthaltenen Gase bzw. Luft, jedoch unterhalb des eingestellten Öffnungsdruckes der Einspritzdüse liegt.

Dadurch wird erreicht, daß während der Pausenzeiten zwischen zwei Formfüllvorgängen, die mitgeführten Gase in Lösung gehalten werden und somit die Kompressibilität der Reaktionskomponenten, die das Voreilen verursacht, vermieden wird.

Darüberhinaus kann das Vorspannventil sogar die Funktion des in der deutschen Patentschrift 1.141 778 (entsp. amerikanische Patentschrift 3.122 164) beschriebenen Speicherkolbens- zum Regeln des zeitlichen Druckaufbaus der Komponente! im Sinne synchronen Öffnens der Einspritzdüsen übernehmen, soweit dies sein Arbeitsbereich, der wie erwähnt, zwischen dem Lösungsdruck der Gase und dem Öffnungsdruck der Einspritzdüsen liegt, zuläßt.

Bei dieser besonderen Ausführungsform ist das druckeinstellbare Vorspannventil in der Rücklaufleitung, in Strömungsrichtung gesehen, vor dem Absperrventil angeordent. Denn es versteht sich, daß bei dieser Anwendung das Vorspannventil während des Arbeitens der Mischkammer ebenfalls arbeiten muß.

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Anhand einer Zeichnung, in der die e.rfindungsgemäße Vor- . richtlang in einem Ausführungsbeispiel rein schematisch dargestellt ist, wird diese Vorrichtung und ihre Funktion nachstehend näher erläutert. Die Darstellung gibt lediglich das Leitungssystem für eine Reaktionskomponente sowie den Mischkopf wieder. Das Leitungssystem für die zweite Reaktionskomponente ist in gleicher Weise aufgebaut:

Für die Reaktionskomponente Polyol ist ein Vorratsbehälter 1 vorgesehen. Von ihm führt eine Zuführleitung 2 ab» in der eine Dosierpumpe 3 zwischengeschaltet ist, und mündet in einer Einspritzdüse 4, die in einem Mischkopf 5 angeordnet ist und in eine Mischkammer 6 weist. Die Einspritzdüse 4 weist eine Feder auf, die auf die Düsennadel 8 einwirkt. Bei einen eingestellten Druck von 150 bar öffnet.bzw. schließt die Düse 4. Vor der Saugseite der Dosierpumpe 3 liegt das saugseitige Leitungssystem Zwischen der Dosierpumpe 3 und der Einspritzdüse 4 erstreckt sich der druckseitige Leitungsabschnitt 10, von dem eine Rücklaufleitung 11 zum Vorratsbehälter 1 zurückführt. In ihr ist ein Vorspannventil 12, ein Speicherkolben 13 und ein Absperrventil 14 angeordnet. Über die zweite Einspritzdüse 4a und die angedeutete Zuführleitung 2a wird ein Isocyanat als zweite Reaktionskomponente in die Mischkammer 6 eingeführt. Als Vorspannventil eignet sich ein solches, wie es in der Druckschrift 2592 vom November 1969 der Firma HAWE, Heilmeyer & Weinheim, München,-deut. Bundesrepublik, beschrieben ist.

Die Funktion der Vorrichtung ist folgende: In Vorratsbehälter wird das Polyol unter einem Vordruck von 4 bar gehalten. Beim Anlaufen der Dosierpumpe 3 wird das Polyol über den saugseitigen Abschnitt 9 der Zuführleitung 2 angesaugt und bei geöffnetem Absperrventil 14 über die Rücklaufleitung 11 im Kreislauf geführt. Das Vorspannventil 12 ist so eingestellt, z.B. auf 130 bar, daß druckseitig sich die -im Polyol befindlichen Gase und Luft in Lösung gehen. Nach einer kurzen Anlaufzeit

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von wenigen Sekunden hat sich der Leitungsabschnitt 10 dem höheren Innendruck angepaßt. Dann wird das Absperrventil 14 geschlossen und der Druckaufbau setzt sich fort bis sich die Einspritzdüse 4 bei einem Druck von 150 bar öffnet. Der Speicherkolben 13 ist so eingestellt, daß mit dem Öffnen der Einspritzdüse 4 auch gleichzeitig die Einspritzdüse 4a öffnet. Das Absperrventil 14 ist mit einem nicht dargestellten Zeitrelais gekoppelt, das auf eine Zeitspanne eingestellt ist, in der die für die Füllung eines Formhohlraumes benötigte anteilige Menge an Pölyol durch· die Einspritzdüse 4 in die Mischkammer 6 ein-" strömen kann. Nach Ablauf dieser Zeitspanne öffnet das Absperrventil 14, wodurch die Einspritzdüse 4 schließt. Nun strömt das Polyol wieder über die Rücklaufleitung 11 in den Vorratsbehälter 1 zurück, wobei das Vorspannventil 12 dank seines eingestellten Druckes dafür sorgt, daß im Polyol enthaltene Gase im druckseitigen Leitungssystem 10 in Lösung bleiben. Soll das nächste Formwerkzeug gefüllt werden, wird das Absperrventil 14 wieder geschlossen. Für die Isocyänatseite ist die Funktionsweise analog.

Weist die Vorrichtung keinen Speicherkolben 13 auf, so muß mittels des Vorspannventils 12 diejenige Reaktionskomponente, die einen kürzeren Druckaufbau benötigt, angedrosselt werden, um das synchrone Öffnen beider Einspritzdüsen auch in diesem Falle zu gewährleisten. Bei dieser Ausführungsform ist in Strömungsrichtung gesehen, das Absperrventil in vorteilhafter Weise vor dem Vorspannventil angeordnet.

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Der Arbeitsablauf für diese Ausführungsform ist folgender, zunächst laufen die Pumpen 3 an, "bis in den Leitungssystemen die eingestellten Kreislaufdrucke erreicht sind. Dann arbeiten die Pumpen 3 eine kurze Zeitspanne im Kreislauf bis sich die Drücke stabilisiert haben. Nun schließt das in der Rücklaufleitung 11 angeordnete Absperrventil 14 und mittels des einstellbaren Druckhalteventils 12 wird der Druckaufbau so ausgesteuert, daß beide Einspritzdüsen 8 synchron öffnen. Nach dem Durchlauf der gewünschten Komponentenmengen schließen die Einspritzdüsen 8 synchron während das Absperrventil 14 gleichzeitig schlagartig öffnet. Die Komponenten fließen nun wieder im Kreislauf.

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Claims

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Vorrichtung zum Mischen flüssiger Reaktionskomponenten, die zur Herstellung von formverschäumten Gegenständen insbesondere auf Basis Polyurethan, dienen; bestehend aus j_e einem Vorratsbehälter für die Reaktionskomponenten , wobei von jedem Vorratsbehälter eine Zuleitung zu einem gemeinsamen Mischkopf führt und dort in einer druckgesteuerten Einspritzdüse endet, die in eine Mischkammer weist; und wobei jeweils von dem druckseitigen Zuleitungsabschnitt eine ein Absperrventil enthaltende Rücklaufleitung abzweigt, die in das zugehörige saugseitige System mündet, dadurch gekennzeichnet, daß in jeder Rücklaufleitung (11) ein druckeinstellbares Vorspannventil (12) angeordnet ist, dessen eingestellter Vorspanndruck über dem Lösungsdruck der in den Reaktionskompnenten enthaltenen Gase bzw. Luft, jedoch unterhalb des eingestellten Öffnungsdruckes der Einspritzdüse (4) liegt.
2.) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das druckeinstellbare Vorspannventil (12) in der Rücklaufleitung, in Strömungsrichtung gesehen, vor dem Absperrventil (14) angeordnet ist.

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