DE2558304A1

DE2558304A1 - Vorrichtung zum vermischen mehrerer reaktionsfaehiger fluessigkeitskomponenten

Info

Publication number: DE2558304A1
Application number: DE19752558304
Authority: DE
Inventors: Stephen Anthony Knis; Adnan Abdul Rida Sayigh
Original assignee: Upjohn Co
Current assignee: Dow Chemical Co
Priority date: 1974-12-23
Filing date: 1975-12-23
Publication date: 1976-07-08
Also published as: DE2558304C3; ES443630A1; JPS5518542B2; GB1462320A; JPS5189257A; DE2558304B2; US3924837A; FR2295821B1; FR2295821A1; IT1060091B

Description

The Upjohn Company
Kalamazoo, Mich., V.St.A.

Γ£2

Vorrichtung; zum Vermischen mehrerer reaktionsfähiger Flüssigkeitskoir.ponenten

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Vermischen mehrerer reaktionsfähiger flüssiger Komponenten, mit einem Mischkopf und einer daran angebauten Düseneinheit, die ein offenendiges rohrförmiges Gehäuse mit einer darin umlaufenden Rührwerkeinrichtung bzw. einem Kreiselmischer aufweist, mit einer im Mischkopf vorgesehenen Einrichtung zum Antreiben des Kreiselinischers, der seiner· seits einen offenendigen Korbteil aufweist, welcher mit seinem offenen Ende an einer Fläche des Mischkopf es angeordnet ist, und mit für die flüssigen Komponenten vorgesehenen Speisedurchgängen, die in Speisezulässen auslaufen, welche an der genannten Fläche des Mischkopfes innerhalb des Umrisses des offenen Endes des Korbteils münden,

Für das Vermischen stark reaktionsfähiger Komponenten,

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insbesondere polymerisierbarer Kunstharzkomponenten, werden Mischköpfe verwendet, um beim Vermischen der Komponenten den hohen Homogenitätsgrad zu erzielen, der für die Gewährleistung und Aufrechterhaltung gleichmäßiger Eigenschaften des hergestellten Produkts erforderlich ist. Solche Mischköpfe v/erden üblicherweise für die Herstellung von sowohl biegsamen als auch steifen oder harten Polyurethanschäumen aus Gemischen aus Polyolen und Polyisocyanaten, Katalysatoren, Blähmitteln und verschiedenen anderen modifizierenden Komponenten eingesetzt. Diese Komponenten werden dabei einzeln oder teilweise vorgemischt in flüssiger Form einem Mischkopf zugeführt, der Ventileinrichtungen zur Steuerung der Zufuhr jeder Komponente entsprechend einer vorbestimmten Durchsatzmenge in Abhängigkeit von der Zufuhr jeder einzelnen der anderen Komponenten aufweist. Dieser Mischkopf weist eine abnehmbar an seiner einen Fläche angebrachte (Spritz-)Düseneinheit auf, über welche das vollständig gemischte, aber noch flüssige Produkt in eine Form oder einen anderen Behälter ausgetragen wird, um das Produkt in die angestrebte Gestalt zu bringen. Im Mischkopf vorgesehene Kanäle oder Durchgänge führen von den jeweiligen Komponentenventilen zu Zulassen, deren Enden innerhalb des von der Düseneinheit umschlossenen Bereichs der Mischkopffläche liegen. Der Mischkopf weist zudem eine auf zweckmäßige Weise gelagerte Rotorwelle auf, die sich in die Düseneinheit erstreckt, wo am Wellenende ein mehrstufiger Eührwerk-Kreiselmischer befestigt ist, der innerhalb des Düsengehäuses mit

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hoher Drehzahl in Drehung versetzbar ist. Typischerweise ist der den Komponentenzulassen am nächsten gelegene Abschnitt des Kreiselmischers ein zylinderförmiger Teil, dessen Wände geschlitzt oder unterbrochen sind und dicht an der Innenfläche des Düsengehäuses laufen, so daß sie zur Verbesserung der Mischwirkung eine - Bäherwirkung auf die Flüssigkeit ausüben. Das den Komponentenzulassen am nächsten gelegene Ende dieses Zylinders ist offen und dient zur Aufnahme der Komponenten von den verschiedenen Zulassen, die normalerweise um die Rotorachse herum auf Umfangsabstände verteilt sind. Diese zylindrische erste Mischstufe wird üblicherweise als "Korbabschnitt " ("basket" section) bezeichnet, und in ihr findet ein Vormischen der verschiedenen.Komponenten und gewöhnlich auch eine gewisse Pump- oder Förderwirkung statt. Weitere Rührwerk-Kreiselmischerabschnitte des Rotors, die verschiedene Konfigurationen besitzen, sind über die Länge der Rotorachse hinweg in Richtung auf den Düsenauslaß angeordnet. Diese Abschnitte umfassen Schnecken- und/oder Flügelteile, die für ein weiteres Vermischen und Fördern des reaktionsfähigen Gemisches bei seinem Durchgang zum Düsenauslaß ausgelegt sind.

Es sind bereits zahlreich unterschiedliche Rührwerk-Flügelrad- bzw. Kreiselmischerkonfigurationen mit dem Ziel, eine größtmögliche Homogenität des reaktionsfähigen Gemisches zu gewährleisten und dadurch die gewünschten physikalischen Eigenschaften des Endprodukts, wie gleichmäßige Zellenisotropie, gleichmäßige Dichte und gleichmäßigen Flexibilitäts-

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grad von z.B. Polyurethanschaum, zu erzielen, entwickelt worden. Typische Beispiele für solche Konstruktionen finden sich in den US-PSen 2 868 518, 3 212 128, 3 4-2o 5o6 und 3 674 72o. In der Praxis traten dennoch weiterhin Schwierigkeiten bezüglich der Gewährleistung eines ausreichenden Vermischee auf. Außerdem ergaben sich bei Vorrichtungen dieser Art Schwierigkeiten bezüglich eines Verstopfens der Zulasse aufgrund einer Tendenz zu einer Anhäufung oder Ansammlung des Reaktionsgemisches an oder in den Zulassen, insbesondere dann, wenn der Misch- und Austragvorgang, wie dies häufig der Pail ist, intermittierend erfolgt, beispielsweise beim Austragen, des Gemisches in eine Reihe von Gießformen auf einem schrittweise weitergeschalteten Drehtisch.

Aufgabe der Erfindung ist damit die Verbesserung der Arbeitsleistung der typischen Hochdrehzahl-Kreiselmischer mit einem eine erste Stufe bildenden Korbteil durch Schaffung eines armsternartigen Einsatzes für diesen Teil.

Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs definierten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein in das offene Ende des Kreiselmischer-Korbteils eingesetzter und sich mit letzterem mitdrehender Einsatz vorgesehen ist, der einen Armstern mit einer Nabe und mehreren Schenkeln oder Armen aufweist, von denen jeder aus einem radial abstehenden Teil, einem mit dessen Außenende verbundenen, axial verlaufenden Teil und einem mit dessen Ende verbundenen und sich

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in Radialrichtung teilweise einwärts erstreckenden Endteil besteht, und daß der Armstern-Einsatz im Korbteil des Kreiselmischers derart gehaltert ist, daß die Endteile seiner Arme mit engem Axialabstand von den Speisezulässen angeordnet sind.

Der Einsatz ist also auf der Kreiselmischerwelle montiert und zur Drehung mit ihr im offenen Ende des Korbteils angeordnet. Der Einsatz besteht aus einem Element mit einer Anzahl von Schenkeln bzw. Armen, die jeweils einen von einem Nabenteil abgehenden, ersten radialen Teil, einen sich an dessen Ende anschließenden axialen Teil und schließlich einen zweiten, radial nach innen gerichteten Endteil aufweisen, der mit dem anderen Ende des axialen Teils verbunden ist. Die Armendteile sind im offenen Ende des Korbteils angeordnet, so daß sich ihre Oberseiten dicht an den Speisezulässen befinden, ohne letztere jedoch zu berühren. Die Radialteile dieser Armsternarme üben somit eine vorbeistreichende Abstreifwirkung an den Endstücken der Speisezulässe aus, welche jegliche Tendenz des reaktionsfähigen Produkts, sich an oder in den Zulassen anzusammeln, verhindert oder ausschaltet. Da jedoch hierbei keine Reibungsberührung im Spiel ist, tritt keine Abnützung und keine Erwärmung der Zulasse auf, wodurch ihre sorgfältig- abgestimmten Dosierdurchpatzmengen verändert werden würden. Das erfindungsgemäße Einsatzelement kann ohne weiteres so ausgelegt werden, daß es mit nur geringer oder gar keiner Abwandlung des Rests des Geräts an bereits

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vorhandene Kreiselmischkopfdüsen anpaßbar ist. In den Figuren ist die Vorrichtung in einer typischen Mischkopfdüsenanordnung veranschaulicht, bei welcher der erfindungsgemäße Ärmsterneinsatζ hinzugefügt worden ist.

Im folgenden ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung im Vergleich zum Stand der Technik anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen lotrechten Teilschnitt durch einen dem Stand der Technik entsprechenden Mischkopf für die Herstellung von Polyurethanschaum,

Fig. 2 eine Fig. 1 ähnelnde Darstellung des gleichen Mischkopfes, in welchem ein Armsterneinsatz gemäß der Erfindung angeordnet ist,

Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie 3-3 in Fig. 2,

Fig. 4 eine in vergrößertem Maßstab gehaltene perspektivische Darstellung des armsternartigen Einsatzes selbst und

Fig. 5 eine graphische Darstellung zum Vergleich der Ergebnisse von thermographischen analytischen Versuchen bei Polyu^e^aiischaumprodukten, die mit und ohne den erfindungsgemäßen Mischereinsatz hergestellt worden sind.

Eine typische Düseneinheit zum Austragen eines Polyurethanschaumgemisches in eine Gießform oder

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eine ähnliche Aufnahmeform zum Ausformen des Produkts beim Aufschäumen desselben ist in Fig. 1 veranschaulicht, bei welcher die Düseneinheit Io abnehmbar an der Unterseite eines Mischkopfes 12 montiert ist, von dem nur ein Teil dargestellt ist. Der Mischkopf ist mit einer Anzahl von Durchgangsbohrungen 14 versehen, über welche die einzelnen Komponenten oder Vorgemische aus verschiedenen Komponenten zu Zulassen 16 gefördert werden, die an der Unterseite 18 eines Ansatzes 2o des Mischkopfes in die Düseneinheit einmünden. Die Durchgänge 14 stehen mit nicht da^gfesjfcellten, im Mischkopf angeordneten Steuer- oder Regelventilen in Verbindung, welche die Förder- oder Durchsatzmenge der verschiedenen, dem Mischkopf von Vorratsbehältern aus unter Druck zugeführten flüssigen Komponenten steuern. Jeder Zulaß 16 ist mit einem aus Teflon (Polytetrafluoräthylen) bestehenden, eine Düse bildenden Einsatz bzw. Endstück 22 versehen, das herausnehmbar in die betreffende, den jeweiligen Zulaß 16 bildende Senkbohrung eingesetzt ist. Die Düsen-Endstücke 22 unterstützen im Zusammenwirken mit den Mischkopfventilen die Dosierung der der Düseneinheit zuzuführenden flüssigen Komponenten. Der Mischkopf 12 weist außerdem eine in zweckmäßige^ Lagern im Mischkopf gelagerte '&ot»orwelle 24 auf, die sich unter die Fläche 18 des Ansatzes 2o hinauserstreckt und die in Antriebsverbindung mit dem von ihr getragenen Rotor der Düseneinheit steht.

Die Düseneinheit 1o weist ein offenendiges, rohr-

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förmiges Gehäuse 3o auf, das einen Kreiselmischer 32 einschließt und mit einem abnehmbaren Spritzoder Austragstutzen 34- versehen ist. Die abnehmbare Anbringung des Gehäuses 3o am Ansatz 2o sowie des Stutzens 34- am Gehäuse 3o kann au£ feer-... liebige geeignete Weise erfolgen, beispielsweise mittels der in Fig. 1 dargestellten Gewinde.

Der Kreiselmischer 32 besteht aus einem mehrstufigen Rührwerk-Kreiselmischer mit einem eine erste Stufe bildenden Korbteil 36, einem spiral- oder schneckenförmigen Zwischenteil 38 und einem unteren bzw. endseitigen Vorderteil 4-0. Im Aufnahmeende des Austragstutzens 34- ist ein Satz von einander diametral kreuzenden Flügeln bzw. Leitplatten 4-g befestigt.

Im Betrieb des Mischkopfes werden die reaktionsfähigen Polymerkomponenten über die Zulasse 14· und die Düsen-Endstücke 22 in die -^useneinheit 1o eingeleitet. Die Endstücke 22 sind dabei umfangsmäßig um die Rotorwelle herum angeordnet, so daß sie das Material in das offene Ende des Korbteils 36 der Kreiselmischeranordnung 32 austragen. Der Korbteil 36 besteht aus einem Zylinder mit einem geschlossenen unteren Ende 44-, an welchem er zur Drehung im Düsengehäuse gehaltert ist. Diese Halterung erfolgt durch S_chweißen oder anderweitige Befestigung des geschlossenen Endes des Korbteils 36 an einer Nabe 4-6, die einen Teil des Mittelstücks des Kreiselmischers bildet und welche am unteren Ende der Rotorwelle

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24 beispielsweise angeschraubt oder anderx«;eitig befestigt ist. Der Korbteil 36 ist somit durch die Welle 24 in Drehung versetzbar. Die Seitenwand bzw. Mantelfläche 48 des Korbteils 36 ist im allgemeinen geschlitzt oder durchbrochen, so daß das über die Düsen-Endstücke 22 in das offene Ende des Korbteils eingeleitete flüssige Produkt radial aus dem Korbteil austreten kann. Diese Endstücke 22 sind in Umfangsrichtung um die Rotorwelle 24 herum auf Abstände verteilt, so daß im Mischkopf eine Anzahl von Speisezulässen untergebracht werden kann, die sich in manchen Fällen auf bis zu sieben oder acht Zulasse belaufen können. Bei der Drehung des Korbteils 36 werden die einströmenden flüssigen Komponenten unter Fliehkraftwirkung durch dievkorbteilmantel vorgesehenen Öffnungen nach außen geschleudert, so daß sie auf die Innenfläche des Gehäuses 3o aufprallen. Dieser Aufprall bewirkt ein anfängliches oder Vormischen der reaktionsfähigen Komponenten, und diese Mischwirkung wird durch den engen Abstand zwischen dem Korbteilmantel 48 und dem Gehäuse 3o weiter begünstigt, weil dabei bei der Drehung des Kreiselmischers eine ScJierwirkung erzeugt wird. Das flüssige Gemisch strömt dann in Axialrichtung längs des Kreiselmischers zur Zwischenstufe 38, in welcher an der Nabe 46 befestigte spiralige bzw. wendelförmige Leisten oder Flügel 49 eine Schlagwirkung zum weiteren Homogenisieren des Gemisches ausüben. Sodann strömt das Gemisch in Axialrichtung abwärts zwischen dem Gehäuse 3o und den Flügeln des endseitigen Förderteils 4o, welcher das G_emisch in das obere Ende des Austragstutzens 34 abgibt.

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- 1ο

Letzterer dient zur Unterdrückung der Quer- oder RadialVerlagerung des flüssigen Komponentengemisches bei seinem Austritt aus dem Ende des Düsengehäuses Jo, wobei die Leitplatten 42 ebenfalls zur Verringerung von Turbulenz im austretenden Strom beitragen.

Die Erfindung besteht im wesentlichen in der Verwendung eines armsternartigen Einsatzes 5°, der in passender Weise im offenen Ende des Korbteils 36 des Kreiselmischers angeordnet ist. Eine zweckmäßige Konfiguration dieses Armsterns oder Einsatzes 5o ist in Fig. 4 veranschaulicht, während seine Anordnung im Korbteil in den Fig. 2 und 3 dargestellt ist. Dieser Einsatz besteht bei der dargestellten Ausführungsform aus zwei Sätzen von einander jeweils diametral gegenüberliegenden Schenkeln bzw. Armen 52, die von einem zentralen Nabenteil 54 mit einer Bohrung zur Aufnahme der Rotorwelle 24 ausgehen. In der Nabe 54 sind Schrauben 56 zur Befestigung des Einsatzes 5o an der Rotorwelle vorgesehen. Bei der dargestellten Ausführungsform besitzt jeder Arm 52 eine im wesentlichen E-förmige Gestalt mit einem ersten, radial gerichteten, unteren Armteil 58, der so mit der Nabe 54 verbunden ist und von ihr getragen wird, daß ein axial verlaufender Teil 6o dicht an der Innenfläche des Korbteils 36 und parallel zu dieser liegt. Am oberen Ende jedes Axialteils 6o ist Jeweils ein kurzer, radial nach innen gerichteter Armteil 62 vorgesehen. Die Innenenden der einander paarweise zugeordneten Armteile 62 sind einander mit Abstand zugewandt, so daß sie zwischen sich eine Büchse 64 auf der Welle 24 mit Schiebesitz aufzunehmen vermögen. Diese Büchse wird

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durch eine Feder 66 gegen die Unterseite 18 des Ansatzes 2o gedrängt, um an dieser Stelle eine Dichtung um die Welle herum zu bilden. Die Oberseiten der endseitigen Armteile 62 sind ihrerseits dicht an den Düsen-Endstücken 22 angeordnet, ohne diese Jedoch zu berühren. Allgemein läßt sich sagen, daß der Abstand an dieser Stelle für die Gewährleistung der vorbeistreichenden Abstreifwirkung ohne unmittelbare körperliche Berührung zwischen den Einsatzarmen und den Düsen-Endstücken ziemlich kritisch ist. Dieser Abstand kann für die meisten Polyurethanschaumgemischzusammensetzungen in der Größenordnung von etwa o,25 - 0,38/JBm liegen. Eine tatsächliche Berührung zwischen den Endflächen der Einsatzarme und den eingesetzten Düsen-Endstücken ist unerwünscht, weil dies zu einer Erwärmung aufgrund von Reibung führen würde, 'die eine physikalische Veränderung der Düsengröße unter Beeinträchtigung der Dosier-Durchsatzmenge durch die Zulaßöffnung zur Folge hat.

Ein mittlerer, radial gerichteter Abschnitt 68 jedes Arms erzeugt zwar eine zusätzliche Eührwirkung im Korbteil, doch ist er nicht immer erforderlich. Eine zusätzliche Förderung des Gemisches wird dadurch erreicht, daß eine Fläche eines der radialen Armteile schräg zur Drehebene geneigt wird, z.B. die Flächen 7o der unteren Armteile 58· Da der Rotor mit hoher Drehzahl von normalerweise etwa 4ooo U/min oder mehr umläuft, ist eine erhöhte Festigkeit des Einsatzes

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so daß er der Fliehkraft zu widerstehen vermag, wünschenswert, und dies wird durch je eine versteifende Ausrundung 72 an der Übergangsstelle zwischen den unteren radialen und analen Armteilen 58 bzw. 6o erreicht. Die Innenflächen 74-dieser Ausrundungen können schräggestellt sein, um die Misch- und Förderleistung des Einsatzes zu verbessern.

Die Erfindung ist auf Vorrichtungen zur Verarbeitung aller üblichen Polyurethanschaumgemische anwendbar, deren Komponenten die üblichen organischen Polyisocyanate, wie Tolylen-, Diphenylmethan-, Hexamethylen- oder Xyloldiisocyanate usw., in Verbindung mit den -üblichen Polyhydroxyverbindungen, wie PoIyCoxyalkylen)derivate von Glycerin, Sorbit und anderen zyklischen oder heterozyklischen mehrwertigen Alkoholen, endständige Hydroxylgruppen aufweisende Reaktionsprodukte von Polycarbonsäuren und mehrwertigen Alkoholen, PolyCoxyalkylen)diolen, organischen mehrwertigen Alkoholen und dgl., umfassen. Zusätzliche Komponenten, die getrennt oder im Gemisch zu den obigen Substanzen zugegeben werden, sind Blähmittel, Netzmittel, Katalysatoren, Füllstoffe, Pigmente, I¹Iaminhemmsätze, UV-Stabilisatoren, Antioxydationsmittel usw.

Die folgenden Beispiele sollen die erfindungsgemäß erreichte Verbesserung aufzeigen.

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Beispiel 1	Komponente A	1 ^ Isonate 58o ^J	Komponente C	Katalysator I ^	134	5
L-5340 ²^	Katalysator II "^	1
Fluorocarbon-HB ^*	N-Äthylmorpholin	27:
		162,
Komponente B
4") Polyesterpolyol ^J	35
ΠΕΝ-431 ⁵^	8	5
Fyrol CEF ⁶^	15	5
DC-193 ⁷^	1
Fluorocarbon-HB	5,	75
	64,	25
	5
6,
2,
1,

1o,5

Fußnoten:

1) 'Isonate 58o: ein durch die Firma The Upjohn Company

geliefertes Polymethylen-polyphenylisocyanat.

2) '1(-534-OS ein Hartschaum-Silikonnetzmittel der Firma

Union Carbide Corporation; vergl. Union Carbide Bulletin F-42172A, Oktober 197o.

^'Fluorocarbon-HB: Trichlorfluormethan, Produkt der DuPont Corporation.

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'Polyesterpolyol: Das bei diesem Beispiel verwendete Polyester bestand aus 24,8 Teilen des Veresterungsprodukts von 1 Mol Chlorendicsäureanhydrid mit 1,1 Mol Diäthylenglycol und 2,5 Mol Propylenoxid, vermischt mit 8 Teilen eines Polyols, das durch Umsetzung von 5 Mol Ethylenoxid mit Trimethylolpropan mit einem Aquivalentgewicht von etwa 95 und 2,2 Teilen Diäthylenglykol erhalten wurde.

451: Epoxynovolakharz, Viskosität 76 5oo cp bei 25⁰C; vergl. "D.E.N. Epoxy Novolas Resins", The Dow Chemical Company, 1967. S. 1-2.

CEP: Tris-($-chloräthyl)phosphat; vergl. Stauffer Production Data Sheet mit Titel "Pyrol CEF", 15. Juni 1967.

'"DC-195: Silikonnetzmittel der Pirma Dow Corning Corporation; vergl. "Dow Corning 193 Surfactant", Bulletin: o5-146, Pebruar I966.

^Katalysator I: Eine Lösung aus 43 Gew.-% Kalium-N-

phenyl-2-äthylhexamid, 28 &e\-i.-% Äthylenglykol und Gew.-^ Dimethylformamid.

■^Katalysator II: 5o#-ige Lösung von Natrium-N-(2-hydroxy-5-nonylphenyl)methyl-N-methylglycinat in Diäthylenglykol.

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Diese drei flüssigen Komponenten wurden zu den betreffenden Speisezulässen 14- des Mischkopfes geleitet und über die betreffenden Düsen-Endstücke 22 in den Korbteil 36 des Kreiselmischers in den angegebenen Mengenverhältnissen ausgetragen. Der verwendete Rotor besaß einen Durchmesser von etwa 5o,8 mm, und er wurde mit einer Drehzahl von rund 4-OOO U/min betrieben. In diesem Fall wurde kein Armsterneinsatz gemäß der Erfindung verwendet.

Nach einer gewissen Betriebszeit mußte die Produktion unterbrochen werden, um die Düseneinheit vom Mischkopf abzunehmen und sie von Hand von Ansammlungen des umgesetzten Materials, insbesondere in den Zulaß-Endstücken, zu befreien. Ein Lösungsmitteldurchspülen der Düseneinheit, während sie noch am Mischkopf angebracht ist, kann in der Weise vorgenommen werden, daß ein geeignetes Lösungsmittel über einen Zulaß und ein speziell für diesen Zweck vorgesehenes Düsen-Endstück eingeleitet wird. Dieser Lösungsmittel-Spülzyklus kann in der Praxis jedoch nicht häufig genug angewandt werden, um die Ansammlung von umgesetztem Material in den Düsen und speziell in der Lösungsmitteldüse selbst vollständig zu verhindern. Sobald eine solche Ansammlung auftritt, kann kein weiterer Lösungsmittel-Spülzyklus mehr durchgeführt werden.

Mit der oben angegebenen Schaumstoffzusammensetzung ist normalerweise höchstens eine Betriebszeit von etwa 2 h möglich, bevor der Betrieb unterbrochen und die Düseneinheit ausgebaut werden muß, um die Vorrichtung von Hand zu reinigen.

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Beispiel 2

Dieselben Mischungskomponenten wie in Beispiel 1 wurden wiederum in derselben Weise und unter "Verwendung der gleichen Mischkopf- und Düsenanordnung wie vorher, unter denselben Umgebungstemperaturbedingungen und in der gleichen Durchsatzmenge verwendet. Bei diesem Beispiel war jedoch ein Armsterneinsatz gemäß der Erfindung (speziell der vorher beschriebene Einsatz 5o) in den Korbteil der Rotor-Kreiselmischeranordnung der Düseneinheit eingebaut.

In diesem Fall konnte die Produktion ohne weiteres während einer vollen Achtstundenschicht durchgeführt werden, ohne daß der Betrieb für das manuelle Reinigen der Düseneinheit auch nur einmal unterbrochen werden mußte. AüSötrdem bestätigte die thermographische Analyse des bei dieser Arbeitsweise erhaltenen Endschaumprodukts, daß eine praktisch vollständige und gleichmäßige Ausnützung der Katalysatorkomponenten erfolgt war, wie dies aus der graphischen Darstellung von Fig." 5 hervorgeht.

Wenn das gleiche Gemisch in kleinem Maßstab und unter idealen Laboratoriumsbedingungen zur Gewährleistung einer ^Optimierung der gewünschten Eigenschaften des endgültigen Ü©hauiaprodukts zubereitet wird und sodann Proben dieses Produkts der thermographischen Analyse unterworfen werden, stimmt die erhaltene Surve sehr genau »it der Gruppe der -Kurven B gemäß

der graphischen Darstellung überein. Die verschiedenen Kurven dieser Gruppe stellen die Ergebnisse der Analyse an kleinen Proben des Produkts dar, die von verschiedenen,Stellen über den Querschnitt eines Schaumstoffendprodukts entnommen wurden. Ersichtlicherweise liegen die Kurven B sehr eng beisammen, was ein weiteres Anzeichen für die Gleichmäßigkeit des Vermischens der Komponenten während der Herstellung des Produkts ist.

Eine ähnliche Analyse eines aus einem Gemisch identischer Zusammensetzung hergestellten Produkts, für welches jedoch der Mischkopfeinsatz gemäß der Erfindung nicht verwendet wurde, ist in der graphischen Darstellung von H¹Ig. 5 durch die Kurve A angegeben. Die beträchtliche Abweichung von der gewünschten Kurvenform ist ohne weiteres erkennbar; dies ist auf eine unvollständige Vermischung und Umsetzung des Schaumgemisches zurückzuführen.

Zusammenfassend sieht die Erfindung somit ein verbessertes Vermischen von reaktionsfähigen, flüssigen Polymerkomponenten in einem üblichen Kreiselmischkopf vor, der in einer ersten Mischabschnittstufe eines mehrstufigen Bührwerk-Kreiselmisehers einen Korbteil aufweist. Die Verbesserung wird durch einen speziell geformten Rotoreinsatz im Korbteil erzielt, welcher eine erhöhte Eührwirkung und eine vorbeistreichende Abstreifwirkung an den Speisezulässen, über welche die verschiedenen reaktionsfähigen Komponenten eingeführt werden, erzeugt, ohne jedoch tatsächlich mit den Zulaß- oder Düsen-Endstücken in Berührung zu gelangen.

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Claims

- 18 Patentansprüche

Vorrichtung zum Vermischen mehrerer reaktionsfähiger flüssiger Komponenten, mit einem Mischkopf und einer daran angebauten Düseneinheit, die ein offenendiges rohrförmiges Gehäuse mit einer darin umlaufenden Rührwerkeinrichtung bzw. einem Kreiselmischer aufweist, mit einer im Mischkopf vorgesehenen Einrichtung zum Antreiben des Kreiselmischers, der seinerseits einen offenendigen Korbteil aufweist, welcher mit seinem offenen Ende an einer Fläche des Mischkopfes angeordnet ist, und mit für die flüssigen Komponenten vorgesehenen Speisedurchgängen, die in Speisezulässen auslaufen, welche an der genannten Fläche des Mischkopfes innerhalb des Umrisses des offenen Endes des Korbteils münden, dadurch gekennzeichnet, daß ein in das offene Ende des Kreiselmischer-Korbteils (36) eingesetzter und sich mit letzterem mitdrehender Einsatz (5o) vorgesehen ist, der einen Armstern mit einer Nabe (5²I-) und mehreren Schenkeln oder Armen (52) auf v/eist, von denen jeder aus einem radial abstehenden Teil, einem mit dessen Außenende verbundenen, axial verlaufenden Teil und einem mit dessen Ende verbundenen und sich in Radialrichtung teilweise einwärts erstreckenden Endteil besteht, und daß der Armstern-Einsatz (5o) im Korbteil (36)

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des Kreiselmischers (32) derart gehaltert ist, daß die Endteile seiner Arme mit engem Axialabstand von den Speisezulässen (16, 22) angeordnet sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen den ersten radialen Armteilen und den Zulassen etwa ο,25 - ο,38 mm beträgt .
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest einige der radial abstehenden Armteile mit einer schräg zur Drehebene geneigten Fläche versehen sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Übergangsstellen zwischen den erstgenannten radialen Armteilen und den axialen Armteilen versteift sind, so daß sie den bei der mit hoher Drehzahl erfolgenden Drehung der Ereiselmischeranordnung auftretenden Biegemomenten zu widerstehen vermögen.