DE2501483B2

DE2501483B2 - Vorrichtung zum mischen fluessiger reaktionskomponenten, insbesondere auf basis polyurethan

Info

Publication number: DE2501483B2
Application number: DE19752501483
Authority: DE
Inventors: Ferdinand 5206 Neunkirchen; Raffel Reiner Dipl.-Ing. 5200 Siegburg Althausen
Original assignee: Maschinenfabrik Hennecke GmbH, 5201 Birlinghoven
Priority date: 1975-01-16
Filing date: 1975-01-16
Publication date: 1977-03-31
Also published as: FR2297710A1; FR2297710B1; US4105045A; DE2501483A1; GB1475275A

Description

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Die 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 Mischkam- so mer vor, so gelangt wegen der großen zeitlichen Durchsatzmenge ein Teil der voreilenden Reaktion« komponenten unvermischt durch die Austrittsöffnung in den Hohlraum des Formwerkzeuges. Dadurch entstehen im oder auf den» 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 bi'<ien 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. 6$

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß 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 öffnuagsdruckes der Einspritzdüse liegt

Dadurch wird erreicht, daß wahrend der Pausenzeiten zwischen zwei FonnföUvorgängen. die mitgefühlten Gase in Lösung gehalten werden und somit die Kompressibilität der Reafctionskomponenten, die das Vordien verursacht, vermieden wird.

Darüber hinaus kann das Vorspannventi! sogar die Funktion des in der deutschen Patentschrift Π 41 778 /entsp amerikanische Patentschrift 31 22 164) beschriebenen Speicherkolbens zum Regeln des zeitlichen Druckaufbaus der Komponenten im Sinne synchronen öffnens der Einspritzdüsen übernehmen, soweit dies sein Arbeitsbereich, der wie erwähnt, zwischen dem Lesungsdruck 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 angeordnet Denn es versteht sich, daß bei dieser Anwendung das Vorspannventil während des Arbeiten der Mischkammer ebenfalls arbeiten muß.

Anhand einer Zeichnung, in der die erfindungsgemäße Vorrichtung 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 Polyo! 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 7 auf, die auf die Düsennadel 8 einwirkt. Bei einem eingestellten Druck von 150 bar öffnet bzw. schließt die Düse 4. Vor der Saugseite der Dosierpumpe 3 liegt das saugseitige Leitungssystem 9. 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 12 eignet sich ein solches, wie es in der Druckschrift 2592 vom November 1969 der ^irma HAWE. Heilmey & Weinheim, München, deut Bundesrepublik, beschrieben ist.

Die Funktion der Vorrichtung ist folgende: In Vorratsbehälter 1 wird das Polyol unter einem Vordruck von 4 bar gehalten. Beim Anlaufen der Dosierpumpe 3 wird das Polyol über den saueseitigen 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 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

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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 ac Polyol durch die Einspritzdüse 4 in die Mischkammer 6 einströmen kann. Nach Ablauf dieser Zeitspanne öffnet das Absperrventil 14, wodurch die Einspritzdüse 4 schließt Nun strömt das Polyol wieder übet die Rücklaufleitung 11 in den Vorratsbehälter 1 zurück, wobei das Vorspannventil 12 dark 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 Isocyanatseite 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

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 Einspritzdüse 8 synchron während das Absperrventil 14 gleichzeitig schlagartig öffnet Die Komponenten fließen nun wieder im Kreislauf.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Mischen flüssiger Reaktionskomponenten, die zur Herstellung von formver- schäumten 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 eadet, die in eine Mischkammer weist und wobei jeweils von dem druckseitigen Zuleitungsabschnitt eine ein Absperrventil enthaltende Rücklaufleitung abzweigt, die in das zugehörige saugseitige System oiündet, dadurch gekennzeichnet, daß in jed^r Rücklaufleitung (U) ein druckeinstellbares Vorspannventil (12) angeordnet ist, dessen eingestellter Vorspanndruck über dem Lösungsdruck der in den Reaktionskomponenten 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