DE4115201A1 - Vorrichtung zum mischen von mehr-komponentengemischen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Mi­ schen von Mehr-Komponentengemischen, bei der die einzelnen Komponenten zusammengeführt und in einen Mischer gemischt werden, der Statik-Mischelemente enthält.

Derartige Vorrichtungen sind allgemein bekannt und werden beispielsweise von der Reinhardt-Technik GmbH & Co., 5883 Kierspe für hochviskose Mehr-Komponentengemische unter der Bezeichnung Alpha-Mix und für mittel- bis niedrigviskose Mehr-Komponentengemische unter der Bezeichnung Delta-Mix hergestellt und vertrieben. Auf die Ausbildung dieser bekannten Misch-Vorrichtungen wird ausdrücklich Bezug genommen.

Bei derartigen Misch-Vorrichtungen stellt sich nun allge­ mein folgendes Problem: Mehr-Komponentengemische, wie beispielsweise Zwei-Komponentengemische, die aus einer Stammkomponente und einem Härter bestehen, härten bei Raumtemperatur nach verhältnismäßig kurzer Zeit - typi­ scherweise wenigen Minuten bis einigen Stunden - aus.

In der Vergangenheit ist deshalb bei einer Arbeitsunter­ brechung das gemischte Material vollständig aus dem Mi­ scher entfernt worden, um zu verhindern, daß das gemischte Material im Mischer aushärtet und so die Statik-Mischele­ mente unbrauchbar macht. Nachteilig bei dieser Lösung ist jedoch, daß das aus dem Mischer entfernte, gemischte Ma­ terial verloren ist. Darüberhinaus entstehen insbesondere dann, wenn das Ausbringen mit einem Lösemittel erfolgt, beträchtliche Umweltprobleme.

Zur Behebung dieser Nachteile ist deshalb eine Einfrier- und Auftauvorrichtung für gemischte Mehr-Komponentenmate­ rialien realisiert worden (Freezer-GW 25-50 der Reinhardt Technik GmbH & Co.). Diese Einfrier- und Auftauvorrichtung weist zwei Behälter auf, von denen einer mit einem Kälte­ mittel, beispielsweise Glykol/Wasser und der andere mit einem Temperiermittel, typischerweise warmen Wasser ge­ füllt ist. Bei einer Arbeitsunterbrechung wird die Vor­ richtung zum Mischen von Mehr-Komponentengemischen in den mit dem Kältemittel gefüllten Behälter getaucht und so beispielsweise auf minus 25°C abgekühlt. Bei derartigen Temperaturen beträgt die Aushärtezeit z. B. von Polysulfit einige Wochen und die von PU-Schäumen mehrere Tage. Nach Beendigung der Arbeitsunterbrechung wird das Material in dem Temperierbehälter auf eine Temperatur erwärmt, bei der das gemischte Material verarbeitet werden kann.

Damit ist es möglich, aus bei längeren Arbeitsunterbre­ chungen, wie sie beispielsweise durch das arbeitsfreie Wochenende entstehen, auf eine Reinigung der Misch-Vor­ richtung zu verzichten.

Diese bekannte Einfrier- und Auftauvorrichtung für ge­ mischte Mehr-Komponentengemische hat jedoch den Nachteil, daß sie vergleichsweise groß ist, und darüberhinaus auf­ grund der Behälter, in die die gesamte Misch-Vorrichtung eingelegt wird, einen vergleichsweise großen Leistungsbe­ darf hat.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Mischen von Mehr-Komponentengemischen, bei der die einzelnen Komponenten zusammengeführt und in einem Mischer gemischt werden, der Statik-Mischelemente enthält, derart weiterzubilden, daß bei geringem Leistungs- und Raumbedarf eine gegenüber Raumtemperatur verlängerte Standzeit des gemischten Materials erreicht wird.

Eine erfindungsgmäße Lösung dieser Aufgabe ist im Anspruch 1 gekennzeichnet. Weiterbildungen der Erfindung sind Ge­ genstand der Unteransprüche.

Erfindungsgemäß umgibt ein Wärmetauscher den Mischer. Dieser Wärmetauscher ist bei Außerbetriebnahme der Vor­ richtung mit einem Kältemittel und bei (Wieder)-Inbetrieb­ nahme mit einem Wärmemittel beaufschlagbar. Der Wärmetau­ scher kann dabei in die Außenwand des Statikmischers (An­ spruch 2) oder in eine Hülse integriert sein (Anspruch 3), die als getrenntes Element auf den Statikmischer auf­ schiebbar ist. Ferner ist es auch möglich, den Wärmetau­ scher so auszubilden, daß die Elemente des Statikmischers austauschbar direkt in den Wärmetauscher eingesetzt sind (Anspruch 4).

Diese erfindungsgemäße Ausbildung ermöglicht eine kompakte Bauweise der "Temperiereinrichtung" für das in dem Mischer vorhandene gemischte Mehr-Komponentenmaterial. Durch diese kompakte Bauweise wird nicht nur der Raumbedarf, sondern auch der Heiz- bzw. Kühlleistungsbedarf wesentlich verrin­ gert. Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn gemäß An­ spruch 7 eine Isolation vorgesehen ist, die den Wärmetau­ scher umgibt, so daß der Wärmeaustausch mit der Umgebungs- Luft minimiert wird.

Im Anspruch 5 ist eine bevorzugte Weiterbildung gekenn­ zeichnet, gemäß der der Wärmetauscher so aufgebaut ist, daß ihn ein Fluid durchströmt, das in einer kombinierten Heiz- und Kühleinrichtung je nach Bedarf heizbar oder kühlbar ist. Diese Ausbildung hat den Vorteil einer beson­ ders kompakten Bauweise. Darüberhinaus kann auf eine zusätzliche - beispielsweise elektrische - Heizeinrich­ tung, die das Gewicht des von Hand oder mittels eines Roboters geführten Mischers erhöhen würde, verzichtet werden. Selbstverständlich ist es aber auch möglich, daß der Wärmetauscher einen Fluidkanal, den ein Kältemittel durchströmt, sowie eine zusätzliche Heizeinrichtung, bei­ spielsweise eine elektrisch heizbare Manschette, aufweist (Anspruch 6).

Die erfindungsgemäße Vorrichtung, wie sie in den Ansprü­ chen 1 bis 7 beschrieben ist, hat gegenüber den bekannten Einfrier- und Auftauvorrichtungen für gemischte Mehr- und insbesondere Zweikomponenten-Materialien den Vorteil eines geringeren Leistungs- und Raumbedarfs.

Vor allem aber läßt sich die erfindungsgemäße Vorrichtung, da der Wärmetauscher nicht nur während der Außerbetriebs- Zeit den Mischer umgibt, auch dazu verwenden, die Tempera­ tur des im Mischer gemischten Materials einzustellen: Hierzu ist gemäß Anspruch 8 ein Temperatursensor vorgese­ hen, dessen Ausgangssignal an eine Steuereinheit angelegt ist, die die Kälte- bzw. Wärmeleistung, mit der der Wärme­ tauscher beaufschlagt ist, derart steuert, daß das im Statikmischer befindliche Material während des Austragens auf eine bestimmte Temperatur erwärmt und bei Arbeitsun­ terbrechungen auf eine tiefere Temperatur als beim Austra­ gen des Materials abgekühlt wird.

Hierdurch läßt sich unabhängig von der Umgebungstemperatur eine "optimale" Arbeitstemperatur einstellen, bei der ein Kompromiß zwischen "Viskosität" des Materials und "Aus­ härtzeit" erreicht wird.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungs­ beispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher be­ schrieben, deren einzige Figur einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Misch-Vorrichtung zeigt.

Die dargestellte Misch-Vorrichtung dient ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens zum Mischen zweier Komponenten, nämlich der Komponenten A und B, die der Vorrichtung über Zuführleitungen 11 und 12 zugeführt wer­ den. Die Zuführleitungen 11 und 12 enden in einem Misch­ block 2, in dem die Komponenten A und B zusammengeführt werden. An den Mischblock 2 schließt sich der eigentliche Mischer an, der Statik-Mischelemente 3 enthält, die in der Figur nur schematisch dargestellt und in an sich bekannter Weise aufgebaut sind.

Ferner ist erfindungsgemäß eine pauschal mit dem Bezugs­ zeichen 4 bezeichnete Temperiereinheit vorgesehen, die eine Hülse aufweist, die auf den Statikmischer 3 auf­ schiebbar ist. Die Hülse besteht aus einem Wärmetauscher- Rohr 5 mit einem Einlaß 51 und einem Auslaß 52 sowie einer Isolation 6, die das Wärmetauscher-Rohr 5 umgibt. Ferner ist ein kombinierter Wärme/Kälte-Erzeuger 7 vorgesehen, der mittels einer Rohrleitung 8 ein Wärmetauscher-Fluid über den Einlaß 51 in das Wärmetauscher-Rohr 5 und über den Auslaß 52 zurück in den Wärme/Kälte-Erzeuger 7 pumpt.

Die beschriebene Vorrichtung arbeitet wie folgt: Nach dem Aufschieben der Hülse auf den Statikmischer 3 kann der Statikmischer und damit das in dem Statikmischer 3 befindliche gemischte Material je nach Beaufschlagung des Wärmetauscher-Rohrs 5 mit einem erwärmten oder einem gekühlten Wärmetauscher-Fluid erwärmt bzw. gekühlt werden.

Damit ist es möglich, während einer vorübergehenden Außer­ betriebnahme der Vorrichtung, wie beispielsweise über Nacht oder über das Wochenende das in dem Statikmischer 3 befindliche Material auf eine so tiefe Temperatur abzuküh­ len, daß das Material während der Betriebspause nicht aushärtet und somit nach Wiederaufnahme des Betriebs wei­ ter verarbeitet werden kann. Um das Material nach Wieder­ aufnahme des Betriebs schnell auf eine Temperatur aufzu­ heizen, bei der es problemlos verarbeitet werden kann, wird das Wärmetauscher-Rohr 5 mit einem Temperier-Fluid, beispielsweise warmen Wasser beaufschlagt, so daß das in dem Statikmischer 3 befindliche Material schnell von der tiefen "Lagertemperatur" auf die normale "Verarbeitungs­ temperatur" gebracht werden kann.

Da die Hülse mit dem Wärmetauscher-Rohr 5 ständig an dem Statikmischer 3 verbleiben kann, ist es darüberhinaus auch möglich, den Statikmischer 3 und damit das in ihm be­ findliche gemischte Material während des Betriebs auf eine Temperatur zu bringen, die von der momentan herrschenden Raumtemperatur abweicht. Damit ist es möglich, das Materi­ al bei einer von der Raumtemperatur abweichenden Tempera­ tur zu verarbeiten, bei der ein besonders günstiger Kom­ promiß zwischen Stand- bzw. Verarbeitungszeit und Viskosi­ tät des Materials gegeben ist.

Vorstehend ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbei­ spiels ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedan­ kens beschrieben worden, innerhalb dessen selbstverständ­ lich die verschiedensten Abwandlungen möglich sind: So ist es möglich, die Wärmetauscher-Einheit nicht in eine auf den Statikmischer aufschiebbare Hülse, sondern direkt in die Wand des Statikmischers 3 bzw. die Elemente des Statikmischers direkt in die Wärmetauscher-Einheit zu integrieren. Darüberhinaus kann auch zusätzlich eine Heiz­ manschette vorgesehen sein, so daß das Wärmetauscher-Fluid lediglich ein Kältemittel und kein Temperiermittel sein muß. Darüberhinaus kann auch ein Temperatursensor vorgese­ hen sein, dessen Ausgangssignal an einer Steuereinheit für den Wärme/Kälte-Erzeuger anliegt und dessen Wärme- bzw. Kälteleistung steuert.

Claims (8)

1. Vorrichtung zum Mischen von Mehr-Komponentengemischen, bei der die einzelnen Komponenten zusammengeführt und in einem Mischer gemischt werden, der Statik-Mischelemente (3) enthält, dadurch gekennzeichnet, daß ein Wärmetauscher (5) den Mischer (3) umgibt, der bei der Außerbetriebnahme der Vorrichtung mit einem Kältemittel und bei Inbetriebnahme mit einem Wärmemittel beaufschlagbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmetauscher (5) in die Außenwand des Statikmischers (3) integriert ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmetauscher (5) in eine Hülse integriert ist, die auf den Statikmischer (3) auf­ schiebbar ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente des Statikmi­ schers austauschbar direkt in den Wärmetauscher eingesetzt sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmetauscher ein Wärme­ tauscher-Rohr (5) aufweist, das ein Fluid durchströmt, das in einer kombinierten Heiz- und Kühleinrichtung (7) je nach Bedarf heizbar oder kühlbar ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmetauscher einen Fluid­ kanal (5), den ein Kältemittel durchströmt, sowie eine elektrisch heizbare Manschette aufweist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Isolation (6) den Wärme­ tauscher (5) umgibt.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Temperatursensor vorgese­ hen ist, dessen Ausgangssignal an eine Steuereinheit (7) angelegt ist, die die Kälte- bzw. Wärmeleistung des Wärme­ tauschers (5) derart steuert, daß das im Statikmischer (3) befindliche Material bei Arbeitsunterbrechung auf eine tiefere Temperatur als beim Austragen des Materials abge­ kühlt wird, und daß die Temperatur beim Austragen des Materials im Hinblick auf einen Kompromiß zwischen Stand­ zeit des gemischten Materials und Viskosität des Materials eingestellt wird.