DE3434444A1 - Vorrichtung zum herstellen eines fliessfaehigen, zu schaumstoff ausreagierenden gemisches aus fliessfaehigen komponenten - Google Patents

Vorrichtung zum herstellen eines fliessfaehigen, zu schaumstoff ausreagierenden gemisches aus fliessfaehigen komponenten

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Description

Vorrichtung zum Herstellen eines fließfähigen, zu Schaumstoff ausreagierenden Gemisches aus fließfähigen Komponenten
Die Erfindung richtet sich auf eine Vorrichtung zum Herstellen eines fließfähigen, zu Schaumstoff ausreagierenden Gemisches aus fließfähigen Komponenten, bestehend aus Behältern für die Komponenten, von denen Zuführungsleitungen über Dosierpumpen zu einem Mischkopf führen, in dessen mit einem Auslaß versehene Mischkammer sie über Eintrittsöffnungen einmünden, wobei mindestens ein Benälter ein Rührwerk sowie Zulauf und Ablauf für die Komponente und einen Druckgaseinlaß aufweist, wobei dieser Behälter als Druckbehälter mit Druckregelvorrichtung am Druckgaseinlaß und absperrbarem Komponentenzulauf und -ablauf ausgebildet ist und mit einem Dichtemeßgerät am unteren Abschnitt des Behälters ausgestattet ist, wobei der Rührer des Rührwerkes eine Hohlwelle mit Ansaugöffnung und hohle Rührelemente mit Gasaustrittsöffnungen aufweist.
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Diese Ausgestaltung der Vorrichtung dient dem Zweck, min destens eine der Komponenten für die Schaumstoff-Herstel lung innerhalb enger Toleranzen mit Gas derart zu beladen, daß eine feine, ausreichend beständige Dispersion entsteht, die problemlos dosiert werden kann.
Bei einer Vorrichtung dieser Art (EP-Anmeldung 110 244) befindet sich die Ansaugöffnung unterhalb des Deckels des Behälters, so daß das Gas, in der Regel Luft, direkt aus dem oberhalb des Komponentenspiegels befindliehen Gasraum angesaugt wird. Das Dichtemeßgerät schaltet das Rührwerk über ein Steuergerät an, um Gas einzurühren, wenn die untere Toleranzschwelle des Dichte-Sollwertes überschritten wird, und schaltet es bei Erreichen der oberen Toleranzschwelle wieder aus.
Nachteilig hierbei ist, daß sich das Rührwerk nicht mehr zum Homogenisieren der im Behälter befindlichen Komponente verwenden läßt, weil es bei Erreichen der gewünschten Gasbeladung abschaltet und für längere Zeit nicht mehr arbeitet. Bei Komponenten mit Zusatzstoffen, welche zum Absetzen neigen, tritt dann eine Entmischung auf. Auch für eine gleichmäßige Temperierung ist eine dauernde Umwälzung wichtig.
Aufgabe der Erfindung ist es, die eingangs genannte Vorrichtung so zu verbessern/ auch Komponenten mit zum Absetzen neigenden Zusatzstoffen und Komponenten, welche gleichmäßig temperiert sein müssen, zum Zwecke der Homogenisierung, dauernd umwälzen zu können.
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Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß die Ansaugöffnung außerhalb des Behälters angeordnet ist und über eine, ein Absperrventil aufweisende Gasleitung mit dem Gasraum des Behälters verbunden ist. Auf diese Weise läßt sich je nach Bedarf die Begasung einschalten oder unterbrechen, indem man einfach das Absperrventil in der Gasleitung öffnet bzw. schließt, während das Rührwerk dauernd arbeiten kann. Vorzugsweise ist das Absperrventil über ein mit dem Dichtemeßgerät verbundenes Steuergerät betätigbar.
Durch diese Ausführungsform läßt sich der Begasungsvorgang automatisieren, indem bei Erreichen der oberen bzw. unteren Toleranzschwelle des Sollwertes der gemessene Wert im Steuergerät einen Impuls zum öffnen oder Schließen des Absperrventils auslöst. Dem Absperrventil ist hierzu beispielsweise ein pneumatischer Stellmotor zugeordnet.
In der Zeichnung ist die neue Vorrichtung in einem Ausführungsbeispiel mit einem Zwischenbehälter für die Begasung rein schematisch dargestellt und nachstehend näher erläutert:
Von einem Vorratsbehälter 1, in welchem die Komponente A (Polyol) gelagert ist, führt eine aus den Zuleitungsabschnitten 2a, 2b, 2c bestehende Zuleitung 2 zu einem Mischkopf 3.
In einem zweiten Vorratsbehälter 4 befindet sich die Komponente B (Isocyanat). Von ihm führt die Zuleitung 5 über eine Dosierpumpe 6 zum Mischkopf 3. In den Zulei-
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tungen 2, 5 sind vor dem Mischkopf 3 Umschaltventile 7, 8 angebracht, von denen Rücklaufleitungen 9, 10 in die Vorratsbehälter 1, 4 zurückführen.
Im Zuleitungsabschnitt 2a, welcher vom Vorratsbehälter zu einem Zwischenbehälter 11 führt, sind eine Förderpumpe 12, ein Absperrventil 13 sowie ein Rückschlagventil 14 angeordnet. Der Zuleitungsabschnitt 2b führt vom Zwischenbehälter 11 über ein Absperrventil 15 und über eine Dosierpumpe 16 sowie über das Umschaltventil 7 zum Mischkopf 3. Der Zuleitungsabschnitt 2c, welcher ein Absperrventil 17 enthält, verbindet unter Umgehung des Zwischenbehälters 11 die Zuleitungsabschnitte 2a, 2b.
Der Zwischenbehälter 11 ist als Druckbehälter ausgebildet. Er ist mit einem dauernd arbeitenden Rührwerk 18 ausgestattet, welches aus dem Antrieb 19 und dem Rührer 20 besteht. Der Rührer 20 setzt sich zusammen aus einer Hohlwelle 21, welche außerhalb des Behälterdeckels 22 eine Ansaugöffnung 23 aufweist. In Höhe der Ansaugöffnung 23 ist die Hohlwelle 21 von einer nach außen abgedichteten Ringkammer 45 umgeben, welche über eine Gasleitung 46 mit dem Gasraum 47 des Behälters 11 verbunden ist. In ihr ist ein Absperrventil 48 angeordnet. Es versteht sich, daß die im Behälterdeckel 22 befindliche, nicht dargestellte Durchführung der Hohlwelle 21 abgedichtet ist. Am unteren Ende der Hohlwelle 21 sind als Arme ausgebildete Rührelemente 24 vorgesehen, welche ebenfalls hohl gestaltet sind und Gasaustrittsöffnungen 25 aufweisen. Durch den Behälterdeckel 22 mündet eine
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Gaszuführleitung 26 ein. Sie ist über ein Druckreduzierventil 27 mit einer angedeuteten Druckgasquelle (Druckluftnetz) 28 verbunden. Schließlich ist der Gaszuführleitung 26 noch ein Manometer 29 sowie ein Entlüftungsstutzen 30 mit Absperrhahn 31 zugeordnet. Am Zwischenbehälter 11 ist ein mit induktiv arbeitenden Grenzwertgebern 32, 33 versehenes, auf ein gewünschtes Maximum und Minimum einstellbares Füllstandsanzeigegerät 34 angebracht, welches mit Impulsleitungen 36, 37, 38, 39 über ein Steuergerät 35 mit der Förderpumpe 12 bzw. mit den Absperrventilen 13, 15, 17 bzw. mit dem Absperrventil 48 verbunden ist. Ein am unteren Teil des Zwischenbehälters 11 unterhalb des vorgesehenen Minimalniveaus der im Zwischenbehälter 11 befindlichen Charge 40 angeordnetes, radiometrisch arbeitendes Dichtemeßgerät 41 ist über ein Steuergerät 42 durch Impulsleitungen 43, 44 mit dem Absperrventil 48 sowie über eine Impulsleitung 45 mit dem Absperrventil 17 verbunden.
Die Funktionsweise dieser Vorrichtung ist folgende: Bei laufendem Rührwerk 18 und geöffnetem Absperrventil 13 und geschlossenen Absperrventilen 15, 17 fördert die Förderpumpe 12 Polyol aus dem Vorratsbehälter 1 über den Zuleitungsabschnxtt 2a in den Zwischenbehälter 11, in welchem bereits Druckluft enthalten ist. Der gewünschte überdruck wird bei der Beschickung und Entleerung des Behälters 1 konstant gehalten. Man wählt einen möglichst hohen überdruck, weil dadurch in minimaler Zeit eine optimal große Luftmenge beim Einrühren in die Komponente eingebracht wird. Da jedoch bei hohem Druck der Dichte-
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unterschied zwischen unbeladener und gasbeladener Komponente gering ist und damit der anlegbare überdruck von der Empfindlichkeit des Dichtemeßgerätes 41 abhängig ist, ist das Niveau des Überdruckes allerdings begrenzt.
Hat das Polyol im Zwischenbehälter 11 den vorgegebenen oberen Füllstand erreicht, gibt der Grenzwertgeber 33 an das Steuergerät 35 einen Impuls, wodurch der Antrieb der Förderpumpe 12 abgeschaltet und das Absperrventil geschlossen wird. Aus dem über der Charge 40 befindlichen Luftpolster 47 wird währenddessen bei geöffnetem Absperrventil 48 durch die Gasleitung 46 infolge des sich im Rührer 20 aufbauenden Unterdruckes Luft über die Ansaugöffnung 23 angesaugt und aus den öffnungen der Rührelemente 24 ausgestoßen und in der Charge 40 fein dispergiert. Dabei erniedrigt sich zwangsläufig die Dichte des Polyols entsprechend der momentanen Gasbeladung. Ist der vorgegebene Dichtewert erreicht, gibt das Steuergerät 42 Befehl zum Schließen des Absperrventils 48 und die Charge 40 ist gebrauchsfertig. Sollte bei längerer Lagerung wieder Luft aus der Charge 40 entweichen, wird das Absperrventil 48 bei Erreichen eines eingestellten unteren Schwellwertes wieder selbsttätig geöffnet, so daß Luft angesaugt werden kann.
Soll Reaktionsgemisch hergestellt werden, wird mittels des nicht näher dargestellten, allgemeinen Steuergerätes der Vorrichtung das Absperrventil 15 geöffnet und die Dosierpumpen 6, 16 betätigt. Das Absperrventil 15 kann allerdings erst öffnen, wenn das Steuergerät 42
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aufgrund der richtigen Gasbeladung der Charge 40 die Sperre aufhebt» Die bisher zum Ausgleichen der Anlaufunregelmäßigkeiten auf Rücklauf geschalteten Umschaltventile 7, 8 werden nach einem kurzen Zeitintervall, etwa nach 5 Sekunden, umgeschaltet, so daß die Komponenten in den Mischkopf 3 strömen. Bei einer an den Mischvorgang anschließenden kurzen Pause werden unter Beibehaltung der bisherigen Stellungen der Absperrventile 13, 15, 17 die Umschaltventile 7, 8 wieder auf Rücklauf geschaltet. Bei längeren Pausen hingegen wird das Absperrventil 15 geschlossen und das Absperrventil 17 geöffnet. Das Polyol gelangt dann aus dem Vorratsbehälter 1 über den als By-pass dienenden Zuleitungsabschnitt 2c unbegast in die Rücklaufleitung 9. Auch die Isocyanat-Komponente wird über die Rücklaufleitung 10 im Kreislauf geführt. Erreicht der Füllstand im Zwischenbehälter 11 den vorgegebenen Minimalstand, wird ein neuer Füllvorgang eingeleitet.
Wird gemäß einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung für die Begasung nicht der Zwischenbehälter 11, sondern der Vorratsbehälter 1 verwendet, so ist die im Ausführungsbeispiel beschriebene Vorrichtung lediglich dahingehend abgewandelt, daß ein Zwischenbehälter 11 von solcher Größe vorgesehen ist, daß er gleichzeitig als Vorratsbehälter dienen kann. In diesem Falle ist von der Zuführungsleitung 2 lediglich der Abschnitt 2b vorhanden und die Rücklaufleitung 9 mündet in diesen Behälter 11. Bei Erreichen des vorgegebenen Minimalfüllstandes wäre der Behälter 11 durch einen nicht darge-
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stellten, absperrbaren Zulauf nachzufüllen. Bei dieser Ausführungsform entfallen, mit den Leitungsabschnitten 2a, 2c auch die darin angeordneten Elemente 12, 13, 14, 17.
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Claims (2)

Patentansprüche
1. Vorrichtung zum Herstellen eines fließfähigen, zu Schaumstoff ausreagierenden Gemisches aus fließfähigen Komponenten, bestehend aus Behältern (1f 4) für die Komponenten, von denen Zuführungsleitungen (2, 5) über Dosierpumpen (6, 16) zu einem Mischkopf (3) führen, in dessen mit einem Auslaß versehene Mischkammer sie über Eintrittsöffnungen einmünden, wobei mindestens ein Behälter (11) ein Rührwerk
(18) sowie Zulauf (2a) und Ablauf (2b) für die Komponente und einen Druckgaseinlaß (26) aufweist, wobei dieser Behälter (11) als Druckbehälter mit Druckregelvorrichtung (27) am Druckgaseinlaß (26) und absperrbarem Komponentenzulauf (2a) und -ablauf (2b) ausgebildet ist und mit einem Dichtemeßgerät (41) am unteren Abschnitt des Behälters (11) ausgestattet ist, wobei der Rührer (20) des Rührwerkes (18) eine Hohlwelle (21) mit Ansaugöffnung (23) und hohle Rührelemente (24) mit Gasaustrittsöffnungen (25) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansaugöffnung (23) außerhalb des Behälters (11) angeordnet ist und über eine ein Absperrventil (48) aufweisende Gasleitung (46) mit dem Gasraum (45) des Behälters (11) verbunden ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Absperrventil (48) über ein mit dem Dichtemeßgerät (41) verbundenes Steuergerät (35, 42) betätigbar ist.
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