DE2951817A1

DE2951817A1 - Verfahren und einrichtung zum herstellen von homogen- oder schaumstoffen

Info

Publication number: DE2951817A1
Application number: DE19792951817
Authority: DE
Inventors: Ing.(grad.) Gerd 5063 Overath Reffelmann
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1979-12-21
Filing date: 1979-12-21
Publication date: 1981-07-02

Description

Verfahren und Einrichtung zum Herstellen von Homogen-
oder Schaumstoffen Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zum Herstellen von Homogen- oder Schaumstoffen aus mindestens zwe miteinander reagierenden fliefähigen Komzonenten, die aus Vorratszonen einer Mischzone zugeführt werden und als Gemisch aus der Mischzone entlassen wird; und wobei mindestens eine Komponente zeitweise in die Vorratszone rezirkuliert wird.
Die Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens geht aus von Vorratsbehältern für die Komponenten, von denen Zuleitungeñ über Dosierpumpen zu einem Mischkopf führen, der eine Mlschkammer enthält, wobei für mindesten eine der Komponenten eine zwischen Dosierpumpe und Mischkammer abzweigende, in den Vorratsbehälter mündende Kreislaufleitung vorgesehen ist.
Es ist üblich, flüssige Rohstoffe zu konditionieren, indem der Gesamtstrom bzw. Teilströme über verschiedene Aggregate zur Beeinflussung der Homogenität, z. B.
über Wärmetauscher, statische Mischer, Meßstrecke usw. geleitet wird.
In der Polyurethanverfahrenstechnik werden die Komponenten üblicherweise innerhalb eines Kreislaufs, von einem Vorratsbehälter ausgehend,über eine Pumpe,ein Uberströmventil und einen Wärmetauscher, wieder dem Vorratsbehälter zugeführt. Dabei ist es außerordentlich wichtig, daß die Komponenten bei diesem Kreislauf keine unkontrollierte Beladung mit Gas erfahren, weil dieses Gas sich in der Komponente löst. Dadurch wird die Bildung von reproduzierbarer Zellgrößen verhindert oder die Komponente wird sogar unbrauchbar. Durch dispergierte Gasbläschen im späteren Schaumstoffgefüge können Störungen in Form von kleinen Löchern hervorgerufen werden.
Silan hat versucht, diesen Nachteil dadurch zu vermeiden, daß die Komponente oben in den Vorratsbehälter durch ein an dessen Innenwand angelegtes Rohr wieder eingebracht wird. Dabei befindet sich die Öffnung dieses Rohes in der Nähe des Behälterdeckels, und zwar an der Wandung, so daß die aus dem Rohr ausströmende Komponente an der Behälterwandung innen herablaufen kann. Nach einem weiteren Vorschlag ist im Vorratsbehälter eine schräg liegende Rinne angeordnet, auf die die Komponente oben aufgegegeben wird und langsam darauf herabr:.nnt und sich mit dem restlichen Behälterinhalt vereinigt.
Beiden Lösungen haftet der Mangel an, daß Uberwälzungen stattfinden können, insbesondere beim Auftreffen der als Schicht herabfließenden Komponente auf den Behälterinhalt. In dieser Zone wird nämlich durch die auftretende Verwirbelung Luft eingeschlagen. Bei hochviskosen Komponenten machen sich diese Probleme besonders bemerkbar.
Es gilt ein Verfahren und eine Einrichtung zu finden, womit das Beladen der im Kreislauf geführten Komponente mit Luft ausgeschlossen wird.
Dies wird dadurch erreicht, daß die Wiedereinspeisung der Komponente in die Vorratszone dicht unterhalb des Niveauspiegels, aber in Abstand von der Entnahmestelle erfolgt.
Da das Einspeisen direkt in die im Behälter gelagerte Komponente erfolgt und dabei kein Kontakt mit Luft stattfindet, kann auch keine Luft eingeschlagen werden.
Es ist dabei sehr wesentlich, daß das Einbringen der Komponente in den Behälterinhalt in ausreichendem, möglichst großem Abstand von der Entnahmestelle erfolgt, damit kein direktes Üterströmen von der Einspeisestelle zur Entnahmestelle stattfindet. Dieses Uberströmen wäre schädlich, da dann der gelagerte Vorrat der Komponente an dem Kreislauf nicht teilnehmen würde und sich enthomogenisieren könnte.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß die im Vorratsbehälter befindliche Mündung der Kreislaufleitung dicht unterhalb des FlüssigReitsspiegels und in Abstand von der Ausmündung der Zuleitung angeordnet ist.
Unter dieser Voraussetzung wird also der Abstand der Mündung der Kreislaufleitung von der Ausmündung der Zuleitung analog zur Lage des Niveauspiegels gesteuert.
Vorzugsweise ist die Mündung der Kreislaufleitung an einem Schwimmer befestigt.
Diese Ausführungsform ist besonders einfach und vorteilhaft, da sie selbststeuernd ist.
Nach einer besonderen Ausführungsform ist dem Schwimmer eine Führung zugeordnet.
Diese hat den Vorteil , daß der Schwimmer die Mündung der Zuleitung nicht nur in der Nähe des Niveauspiegels hält sondern daß die Mündung zusätzlich in einer definierten senkrechten Zone im Abstand von der Entnahmestelle gehalten wird. Dadurch wird der größtmögliche Abstand von der Entnahmestelle eingehalten.
Alternativ zu einem Schwimmer ist die Lage der Mündung der Kreislaufleitung in Abhängigkeit von der Anzeige eines Füllstandsmessers steuerbar.
Dabei bedient man sich zweckmäßigerweise einer Hilfsvorrichtung, die einen Servomotor aufweist, der über Impulswandler von dem Füllstandsmesser entsprechende Impulse erhält und beispielsweise einen Seilzug, an dem das Ende der Kreislaufleitung befestigt ist, betätigt.
Die Rücklaufleitung ist mindestens teilweise flexibel, dehnbar oder als Teleskoprohr ausgebtldet.
Der flexible, dehnbare oder teleskoprtige Teil der Kreislaufleitung stellt vorzugsweise daE Sm Behälter befindliche Ende dar.
Alternativ hierzu kann aber dieser Teil auch außerhalb des Behälters angeordnet sein und ein starres Rohrende durch eine abgedichtete Führung durch den Behälterboden oder -deckel verschiebbar in das Behälterinnere hinein= ragen.
In einer Zeichnung ist die erfindungsgemäße Einrichtung in zwei Ausführungsbeispielen jeweils für eine Komponente rein schematisch dargestellt und nachstehend erläutert.
Es zeigen: Fig. 1: Die Einrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel und Fig. 2: die Einrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel In Fig. 1 ist in einem Vorratsbehälter 1 als flüssige Komponente 2 Polyol gelagert. Der Niveauspiegel ist mit 3 bezeichnet. Am Boden 4 des Behälters 1 ist eine Ausmündung 5 vorgesehen, von der eine Zuleitung 6 über eine Dosierpumpe 7 zu einem Mischkopf 8 führt, der eine nicht dargestellte Mischkammer und einen nicht dargestellten Ausstoßschieber mit Kreislaufnuten aufweist. Vom Mischkopf 8 führt eine Kreislaufleitung 9 zurück in den Vorratsbehälter 1, die aus mehreren Teilen aufgebaut ist: Zwischen dem Mischkopf 8 und dem Behälterboden 4 erstreckt sich ein starres Rohrleitungsstück 10, das über einen Anschlußflansch 11 in den Vorratsbehälter 1 hineinführt.
Innen im Behälter 1 ist an den Anschlußflansch 11 ein flexibles Schlauchstück 12 angeschlossen, das in seiner Länge ungefähr der maximalen Füllhöhe des Behälters 1 entspricht und dessen Ausmündung 13 an einem Schwimmer 14 befestigt ist, der an einem Führungsstab 15 entsprechend der Höhe des Niveauspiegels 3 senkrecht verschiebbar gehalten ist.
In Fig. 2 ist in einem Vorratsbehälter 21 als flüssige Komponente 22 Polyol gelagert. Der Niveauspiegel ist mit 23 bezeichnet. Am Boden 24 des Behälters 21 ist eine Ausmündung 25 vorgesehen, von der eine Zuleitung 26 über eine Dosierpumpe 27 zu einem Mischkopf 28 führt, der eine nicht dargestellte Mischkammer und einen nicht dargestellten Ausstoßschieber mit Kreislaufnuten aufweist. Vom Mischkopf 28 führt eine Kreislaufleitung 29 zurück in den Vorratsbehälter 21, die aus mehreren Teilen aufgebaut ist: Zwischen dem Mischkopf 28 und dem Benälbernoden 24 ersteckt sich ein starres Rohrleitungsstück 30, das über einen Anschlußflansch 31 in den Vorratsbehälter 21 hineinführt. Innen im Behälter 21 ist an den Anschlußflansch 31 ein Faltenbalgschlauch 32 angeschlossen, der in gestrecktem Zustand in seiner Länge etwa der maximalen Füllhöhe des Behälters 21 entspricht und dessen Ausmündung 33 an einem Seilzug 34 befestigt ist, dessen Seil 35 durch eine abgedichtete Öffnung 36 des Behälterdeckels 37 hindurchgeführt ist und mittels eines Motors 38 auf einer Seilrolle 39 aufwickelbar ist. Der Motor 38 erhält über einen Meßwertwandler 40 Impulse von einem Füllstandsnesser 41. Dabei wird der Motor 38 derart betätigt, daß der Seilzug 34 die Ausmündung 33 stets dicht unterhalb des Niveauspiegels 23 hält.
Leerseite

Claims

Patentansprüche: 1, Verfahren zum Herstellen von Homogen- oder Schaumstoffen aus mindestens z>wi miteinander reagierenden fließfähigen Komponenten, die aus Vorratszonen einer Mischzone zugeführt werden und als Gemisch aus der Mischzone entlassen wird; und wobei mindestens eine Komponente zeitweise in die Vorratszone rezirkuliert wird,dadurch gekennzeichnet, daß die Wiedereinspeisung der Komponente in die Vorratszone dicht unterhalb des Niveauspiegels, aber ln Abstand von der Entnahmestelle, erfolgt.
2. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, bestehend aus Vorratsbehältern (1,21) für die Komponenten, von denen Zuleitungen (6,26) über Dosierpumpen (7,27) zu einem Mischkopf (8,28) führen, der eine Mischkammer enthält, wobei für mindestens eine der Komponenten eine zwischen Dosierpumpe (7,27) und Mischkammer abzweigende, in den Vorratsbehälter (1,21) mündende Kreislaufleitung (9,29) vorgesehen ist,dadurch gekennzeichnet, daß die im Vorratsbehälter (1,21) befindliche Mündung (13,33) der Kreislaufleitung (9,29) dicht unterhalb des Flüssigkeitsspiegels (3,23) und in Abstand von der Ausmündung (5,25) der Zuleitung (6,26) angeordnet ist.
3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mündung (13) der Kreislaufleitung (9) an einem Schwimmer (14) befestigt ist.
4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß dem Schwimmer (14) eine Führung (15) zugeordnet ist.
5. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lage der Mündung (33) der Kreislaufleitung (29) in Abhängigkeit von der Anzeige eines Füllstandsmessers (41) steuerbar ist.
6. Einrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Rücklaufleitung (9) mindestens teilweise (12) flexibel ausgeführt ist.
7. Einrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Rücklaufleitung (29) mindestens teilweise (32) dehnbar ist.