DE3607947A1

DE3607947A1 - Venting device of a metering unit

Info

Publication number: DE3607947A1
Application number: DE19863607947
Authority: DE
Inventors: Werner Dr. 6800 Mannheim Weber
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1985-03-15
Filing date: 1986-03-11
Publication date: 1986-10-02

Abstract

Venting device of a metering unit (3) as a component of a circulation system for producing a reaction mixture from at least two liquid plastic components reacting together, the circulation system comprising storage vessels (1) for each component, metering units (3) for metering each component, mixing head (2) for mixing the components and feed and return lines (4, 5) to the mixing head and to the storage vessels, respectively, a vent line (8) being connected to the metering unit (3) on its suction side, which vent line is connected to the return line via a first non-return valve (9), an apparatus (10) operated at intervals and a second non-return valve (11). <IMAGE>

Description

Entlüftunoseinrichtung eines DosieraqareqatesVenting device of a dosing device

Die Erfindung bezieht sich auf eine Entlüftungseinrichtung eines Dosieraggregates nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.The invention relates to a venting device for a metering unit according to the preamble of the main claim.

Der Aufbau der Kreisläufe zur Herstellung eines Reaktionsgemischcs aus mindestens zwei Komponenten für die Produktion von beispielsweise Polyurethanschaumstoffen ist allgemein bekannt und vielfach beschrieben, so beispielsweise in dem Kunststoff-Handbuch ~Polyurethane" von G. Oertel aus dem Jahr 1982. Daraus ist auf Seite 126 ersichtlich, daß für das Einbringen jeder Komponente in den Mischkopf jeweils ein Dosieraggregat vorgesehen ist, dem die Komponente üblicherweise mit einem gewissen Vordruck, beispielsweise durch Druckbeaufschlagung des Vorratsbehälters mit getrockneter Luft, zugeführt wird. Bei dieser Mengenregulierung mittels Vorratsbehältervordruck reichern sich jedoch die Komponenten mit Luft an, die sich im Dosieraggregat sammelt.The construction of the circuits for the production of a reaction mixture of at least two components for the production of, for example, polyurethane foams is well known and widely described, for example in the Kunststoff-Handbuch ~ Polyurethane "by G. Oertel from 1982. From this it can be seen on page 126, that for the introduction of each component into the mixing head a metering unit is provided, which the component usually with a certain form, for example by pressurizing the reservoir with dried air will. With this volume regulation by means of storage tank pre-pressure accumulate however, the components with air that collects in the dosing unit.

Dies führte in der Vergangenheit dazu, daß ein einwandfreies Dosieren der Produktströme nicht immer gewährleistet war, und die Dosieraggregate in regelmäßigen Abständen über entsprechende Einrichtungen manuell entlüftet werden mußten.In the past, this has resulted in perfect metering the product flow was not always guaranteed, and the metering units in regular Clearances had to be manually vented using appropriate devices.

Um diese manuelle Entlüftung zu umgehen, ist in der Europ. Patentschrift 00 80 178 eine Entlüftungsvorrichtung beschrieben, bei der die im Dosieraggregat sich ansammelnde Luft über eine an der Saugseite des Oosieraggregates angeschlossene Entlüftungsleitung mittels einer Flüssigkeitsstrahlpumpe abgesaugt und in die Rückführleitung gefördert wird.In order to avoid this manual venting, Europ. Patent specification 00 80 178 describes a venting device in which the in the metering unit accumulating air via a connected to the suction side of the Oosieraggregates Vent line sucked off by means of a liquid jet pump and into the return line is promoted.

Diese Ausführung der Entlüftungseinrichtung des Dosieraggregates befriedigte jedoch in der Praxis für die Mehrzahl der Anwendungsgebiete nicht, da sie einerseits nur für Komponenten mit niedriger Viskosität (<0,5 Pas) und andererseits nur bei großem Mengenfluß einsetzbar ist.This version of the venting device of the metering unit was satisfactory however, in practice for the majority of the fields of application not because they on the one hand only for components with low viscosity (<0.5 Pas) and on the other hand only can be used with large flow rates.

Es war daher Aufgabe der Erfindung eine Entlüftungseinrichtung zu schaffen, mit der obige Nachteile auszuschließen sind und die gleichzeitig einen hohen Gleichförmigkeitsgrad in der Förderung der Komponenten besitzt.It was therefore an object of the invention to provide a ventilation device create, with the above disadvantages can be excluded and at the same time one has a high degree of uniformity in the conveyance of the components.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs gelöst.This task is achieved by the characterizing features of the main claim solved.

Weitere Merkmale der erfindungsgemaßen Entlüftungseinrichtung sind Gegenstand der Unteransprüche. Further features of the ventilation device according to the invention are the subject of the subclaims.

Im folgenden wird die erfindungsgemäße Vorrichtung unter Hinweis auf die Zeichnung naher erläutert.In the following the device according to the invention with reference to the drawing explained in more detail.

In den Figuren 1 bis s ist schematisch ein Kreislaufsystem mit einem Vorratsbehälter (1) für eine Komponente und ein Mischkopf (2) dargestellt.In Figures 1 to s is a circuit system with a schematic Storage container (1) for a component and a mixing head (2) shown.

Vorratshehälter und Mischkopf sind über eine ein Dosieraggregat !3} - im speziellen eine Dosierpumpe (3) - enthaltende Zuführleitung (4) sowie eine Rückführleitung (5) miteinander verbunden. Im Vorratabehälter ist ein Rührer (6) angedeutet. Mit (7) ist eine Leitung für getrocknete Luft bezeichnet. über welche ein bestimmter Druck im Vorratsbehälter aufrechterhalten wird Der Vorratsbehälter sowie das Dosier- und Leitungssystem für die andere Komponente sind zur Vereinfachung der zeichnerischen Darstellung nicht gezeigt. Des weiteren zeigt die Figur 1 die erfindungsgemäße Entlüftungseinrichtung - angeschlossen an die Saugseite der Dosierpumpe - wobei eine Entlüftungsleitung (8) über ein Ruckschlagventil (9), ein periodisch betriebenes Gerät (10) und ein Rückschlagventil (11) mit der Rückführleitung (5) verbunden ist.The storage container and mixing head are controlled by a dosing unit! 3} - in particular a metering pump (3) - containing feed line (4) and one Return line (5) connected to one another. There is a stirrer (6) in the storage container indicated. With (7) a line for dried air is designated. about which a certain pressure is maintained in the reservoir The reservoir as well as the dosing and piping system for the other component are for simplification not shown in the drawing. Furthermore, FIG. 1 shows the ventilation device according to the invention - connected to the suction side of the metering pump - A vent line (8) via a check valve (9), a periodic operated device (10) and a check valve (11) with the return line (5) connected is.

Die Entlüftungseinrichtung ist derart aufgebaut und angeordnet, daß der Dosier- und Mischvorgang nicht behindert wird. Es können Komponenten mit den unterschiedlichen Eigenschaften. beispielsweise solche mit unterschiedlichen Viskositäten, über einen praktisch beliebigen Zeitraum exakt dosiert und damit vorgegebene Mengen und Mischungsverhältnisse genau eingehalten werden.The venting device is constructed and arranged such that the dosing and mixing process is not hindered. Components can be used with the different properties. for example those with different viscosities, Exactly dosed over practically any period of time and thus given quantities and mixing ratios are strictly adhered to.

So werden für das Entlüften der Dosierpumpe gemäß Figur 2 die Druckwechsel des Vorratsbehälter-Druckes p beim An- und Abstellen des Kreislaufsystems ausgenutzt. Beim Anstellen des Kreislaufes wird der für das Ansaugen der Dosierpumpe notwendige Vordruck po im Vorratsbehalter aufgebracht. beispielsweise po - 4 bar. Hierbei öffnet das Ruckschlagventil (9) und durch das gleichzeitige Füllen des - unter Vorspanndruck p2 stehenden Druckspeichers (fO) (1<p2<po) - beispielsweise p2 = 2 bar -wird die Dosierpumpe entlüftet. Das Volumen des Druckspeichers und der Vorspanndruck p2 bestimmen hierbei die entweichende Menge des Komponenten-!Luftgemisches aus der Dosierpumpe. Beim Abstellen des Kreislaufes fällt der Druck im Vorratsbehälter wieder auf p : 1, dadurch öffnet gleichzeitig das Rückschlagventil (11) und das beim Anstellen in den Druckspeicher geförderte Komponenten-Luftgemisch wird in den Vorratsbehalter zurückgefördert; hierbei wird pl - p2. Diese Ausführungsform der Entlüftungseinrichtung eignet sich insbesondere für Keislaufsysteme, die wiederholt an- und abgestellt werden.The pressure changes for venting the metering pump according to FIG of the reservoir pressure p is used when switching the circulatory system on and off. When the circuit is switched on, the one required for priming the metering pump is used Form po applied in the storage container. for example po - 4 bar. This opens the check valve (9) and by simultaneously filling the - under preload pressure p2 standing pressure accumulator (fO) (1 <p2 <po) - for example p2 = 2 bar - becomes the dosing pump is vented. The volume of the accumulator and the preload pressure p2 determine the escaping amount of the component / air mixture from the Dosing pump. When the circuit is switched off, the pressure in the storage tank drops again to p: 1, thereby opening the check valve (11) at the same time and that when turning on The component-air mixture conveyed into the pressure accumulator is transferred to the storage container funded back; here pl - p2. This embodiment of the ventilation device is particularly suitable for circulatory systems that are switched on and off repeatedly will.

Für Kreislaufsysteme. die im Dauerbetrieb arbeiten, eignet sich speziell die in Figur 3 dargestellte Entlüftungseinrichtung. Hier ist das Gerät (10) als doppelwirkende Pumpe (12) ausgebildet. Ein Pumpenrad (12a) wird durch das in der Rückführleitung strömende Material angetrieben.For circulatory systems. that work in continuous operation is particularly suitable the ventilation device shown in FIG. Here it is device (10) designed as a double-acting pump (12). An impeller (12a) is through the Driven material flowing in the return line.

Dadurch wird die Förderung des Komponenten-JLuftgemisches über die Ventile (9) und (11) - mittels des Pumpenrades (12b) ~ von der Saugseite der Dosierpumpe in die Rückführleitung bewerkstelligt.This means that the component-air mixture is promoted via the Valves (9) and (11) - by means of the pump wheel (12b) ~ from the suction side of the dosing pump accomplished in the return line.

Des weiteren eignen sich für im Dauerbetrieb betriebene Kreislaufsysteme anstelle der doppeltwirkenden Pumpe (12) jeweils ein in figur 4 dargestellter periodisch hin- und hergehender Kolben (13), der eine ständige Strömung des Komponenten-Luftgemisches über die Ventile (9) und (11) in die Rückführleitung (5) erzeugt. Der Kolben wird hierbei periodisch durch den Anschluß an verschiedene Anlagenteile des Kreislaufsystems, die einem periodischen Druckwechsel unterliegen, erreicht; so beispielsweise a) durch den Komponentendruck vor dem Mischkopf (dargestellt in Figur 4) oder b) durch den Hydraulikdruck am Mischkopf P1 entspricht hierbei dem Druck im Vorratsbehälter. Das Flächenverhältnis von fl/F2 wird so gewählt, daß die entlüftungsseitige Kraft Kl auf den Kolben K1 = p1xF1 einmal größer und einmal kleiner als K2 = p2 x F2 ist.They are also suitable for circulatory systems that are operated continuously instead of the double-acting pump (12), one shown in FIG. 4 periodically reciprocating piston (13), which creates a constant flow of the component-air mixture Generated via the valves (9) and (11) in the return line (5). The piston will periodically through connection to various parts of the circulatory system, which are subject to a periodic pressure change, achieved; for example a) by the component pressure in front of the mixing head (shown in Figure 4) or b) the hydraulic pressure at the mixing head P1 corresponds to the pressure in the storage tank. The area ratio of fl / F2 is chosen so that the force on the venting side Kl on the piston K1 = p1xF1 is once larger and once smaller than K2 = p2 x F2.

So kann für die beiden oben erläuterten Fälle das Verhältnis FlIF2 = 10 betragen, aber auch zwischen 1 und 50 variieren.For the two cases explained above, the ratio FlIF2 = 10, but can also vary between 1 and 50.

Eine weitere Möglichkeit für den periodisch hin- und herbewegten Kolben ist der Einbau einer Drosseleinrichtung in die Rückführleitung hinter dem Mischkopf. Solange dann die Komponente im Kreislauf läuft. steht der Druck p2 vor der Orosseleinrichtung an. Beim Dosieren über den Mischkopf in die Gießform fällt der Druck vor der Drossel bis auf den Druck im Vorratsbehälter ab. Die Drosseleinrichtung kann hierbei ein Druckbegrenzungsventil mit einem Öffnungsdruck von 2 bis 5 bar, oder bei ausreichendem Druckverlust in der Rückführleitung die Leitung selbst sein. Da der Druckverlust in der Rückführleitung im allgemeinen möglichst klein bleiben soll, wird das Flächenverhältns F1/F2 klein, beispielsweise F1/F2 = 2. Diese Ausführungsform hat gegenüber den unter a) und b) beschriebenen Fällen den Vorteil, daß p2 im Niederdruckbereich bleibt.Another option for the periodically reciprocating piston is the installation of a throttle device in the return line behind the mixing head. As long as the component then runs in a cycle. if the pressure p2 is upstream of the throttle device at. When metering into the casting mold via the mixing head, the pressure in front of the throttle drops except for the pressure in the storage tank. The throttle device can be a Pressure relief valve with an opening pressure of 2 to 5 bar, or if it is sufficient Pressure loss in the return line may be the line itself. Because the pressure loss should generally remain as small as possible in the return line, the area ratio becomes F1 / F2 small, for example F1 / F2 = 2. This embodiment has, compared to the below a) and b) cases described the advantage that p2 remains in the low pressure range.

Zeichn.Sign.

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Claims

Patent claims 1. Venting device of a dosing unit (3) as part of a circulatory system for the production of a reaction mixture from at least two reacting liquid plastic components.

wherein the circulatory system consists of storage containers (1) for each component, Dosing units (3) for dosing each component, mixing head (2) for mixing of the components and supply and return lines IX, 5) to the mixing head or to the Storage containers, characterized in that the metering unit (3) a vent line (8) is connected to its suction side. the about a first check valve (9), a periodically operated device (10) and a second Check valve (11) is connected to the return line.

2. Ventilation device according to claim 1, characterized in that that the device (10? is designed as a pressure accumulator.

3. Ventilation device according to claim 1, characterized in that that the device (10) is designed as a double-acting pump (12).

4. Ventilation device according to claim 1, characterized in that that the device (10) as a periodically reciprocating piston (13) with the area ratio F1! FZ is formed, where F1 / F2 - 1 to SO and where F1 and F2 the areas of the piston are the forces causing the reciprocating motion assigned.

5. reciprocating movement of the piston according to claim 4, characterized in that that the back and forth movement via a control line through the constantly changing Component pressure is generated in front of the mixing head.

6. reciprocating movement of the piston according to claim 4, characterized in that that the back and forth movement via a control line through the constantly changing Hydraulic pressure is generated at the mixing head.

7. reciprocating movement of the piston according to claim X, characterized in that that the back and forth movement via a control line through the installation of a throttle is generated in the return line.