DE4417596A1 - Mixing reactive plastic components with fillers and process equipment - Google Patents
Mixing reactive plastic components with fillers and process equipmentInfo
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- B29B7/90—Fillers or reinforcements, e.g. fibres
Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen eines mit Füllstoffen beladenen Gemisches aus chemisch reaktiven Kunststoffkomponenten.The invention relates to a method and an apparatus for Manufacture of a mixture of chemicals loaded with fillers reactive plastic components.
Bei der Herstellung derartiger Gemische ist es bekannt, die Füllstoffe durch Beimischung zu einer oder zu beiden der flüssigen, chemisch reaktiven Kunststoffkomponenten, beispielsweise Isocyanat und/oder Polyol, einzubringen. Das stark abrasive Verhalten der meisten Füllstof fe führt in Verbindung mit den notwendigen hohen Verarbeitungsdrücken zu einem erheblichen Verschleiß der einzelnen Maschinenkomponenten. Eine Armierung besonders stark beanspruchter Elemente ist daher oftmals unerläßlich. Die in einer flüssigen Komponente mitgeführten Feststoffe können auch aufgrund ihrer von der Flüssigkeit stark abweichenden Dichte zum Sedimentieren bzw. zum Aufschwimmen neigen. Ferner können druckem pfindliche Füllstoffe, wie z. B. Glashohlkugeln nicht in der vorbeschrie benen Weise verarbeitet werden, da die für die Vermischung der Reak tionskomponenten erforderlichen Drücke unweigerlich zu ihrer Zerstörung führen würden.In the production of such mixtures, it is known to fillers by admixing one or both of the liquid, chemically reactive plastic components, for example isocyanate and / or Polyol. The strong abrasive behavior of most fillers fe leads in connection with the necessary high processing pressures considerable wear of the individual machine components. A Reinforcement of particularly heavily used elements is therefore often indispensable. The solids carried in a liquid component can also due to their density, which differs greatly from the liquid tend to sediment or float. Can also print sensitive fillers, such as. B. Hollow glass spheres are not described above benen be processed because of the mixing of the Reak pressure components inevitably required to destroy them would lead.
Gemäß einem weitern Verfahren ist es bekannt, die Füllstoffe bzw. Feststoffe über eine separate Dosiervorrichtung direkt auf das bereits in das Formnest einer Spritzgießform eingetragene und noch flüssige Komponentengemisch einzublasen. Es ist auch bekannt, das Komponenten gemisch und die Füllstoffe gemeinsam in das Formnest einzubringen. Bei diesen Methoden der freien Zudosierung von Füllstoffen kann es jedoch zu einer starken Staubentwicklung und damit zu einer Belastung von Bedien personal und Umwelt kommen, wogegen nur aufwendige Absaug- und Filter einrichtungen teilweise Abhilfe schaffen können.According to a further method, it is known to fill the or Solids via a separate metering device directly onto the already in the mold cavity of an injection mold and still liquid Blow component mixture. It is also known to have components mixture and the fillers together in the mold cavity. At However, these methods of free addition of fillers can be too a strong dust development and thus a burden on the operator Personnel and the environment come, whereas only complex suction and filter facilities can partially remedy the situation.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der genannten Art so zu verbessern, daß die Beladung des in die Form einzubringenden Kunststoff-Komponentengemisches in einer für die Anlage, die Füllstoffe und für die Umwelt verträglichen und schonen den Weise erfolgt.The invention is therefore based on the object, a method and a To improve the device of the type mentioned so that the loading of the in the plastic component mixture to be introduced in a for the system, the fillers and environmentally friendly and gentle the way is done.
Diese Aufgabe wird mit dem Verfahren gemäß Anspruch 1 und der Vorrich tung gemäß Anspruch 6 gelöst. Die Unteransprüche beziehen sich auf bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung.This object is achieved with the method according to claim 1 and the Vorrich tion solved according to claim 6. The sub-claims relate to preferred embodiments of the invention.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt die Zudosierung und der Eintrag der Füllstoffe im Auslaufrohr, d. h. im Niederdruckbereich des Mischkopfes, also erst nach der Hochdruckvermischung der Reaktionskompo nenten, die in der Mischkammer erfolgt.In the method according to the invention, the metering and Entry of the fillers in the outlet pipe, d. H. in the low pressure range of the Mixing head, so only after the high-pressure mixing of the reaction compo elements that take place in the mixing chamber.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann weitestgehend als geschlossen angesehen werden, da die Feststoffe vor dem Verlassen des Mischkopfes mit dem noch flüssigen Kunststoff-Komponentengemisch vernetzt werden und somit eine Staubbildung ausgeschlossen ist.The method according to the invention can largely be considered to be closed be considered as the solids before leaving the mixing head crosslinked with the still liquid plastic component mixture and thus dust formation is excluded.
Zwei Ausführungsformen der Erfindung werden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt in schematischer Darstellung:Two embodiments of the invention will become apparent from the drawing explained. It shows in a schematic representation:
Fig. 1 einen Mischkopf zur Herstellung von Polyurethanschaum mit einer Füllstoffzuführeinrichtung und Fig. 1 shows a mixing head for the production of polyurethane foam with a filler and
Fig. 2 einen Mischkopf nach Fig. 1 mit einem Reinigungskolben im Endbe reich der Füllstoffzuführleitung. Fig. 2 shows a mixing head according to Fig. 1 with a cleaning piston in the Endbe rich of the filler feed line.
Die Fig. 1 zeigt einen Mischkopf 1 einer Anlage zur Herstellung von Polyurethanschaum mit einer Mischkammer 2, in der ein Mischkammerkolben 3 mittels eines Hydraulikkolbens 4 reversierbar geführt ist. Der Mischkammerkolben 3 befindet sich in zurückgezogener Stellung, in der die in die Mischkammer 2 mündenden Injektionsöffnungen (Pfeile 5 und 6) für die reaktiven Komponenten Isocyanat und Polyol geöffnet sind. Die reaktiven Komponenten werden in der Mischkammer 2 innig durchmischt und gelangen anschließend als Kunststoff-Komponentengemisch in ein im rechten Winkel zur Mischkammer 2 angeordnetes Auslaufrohr 7, in dem ein Steuerkolben 8 mittels eines Hydraulikkolbens 9 reversierbar geführt ist. Aus dem Auslaufrohr 7 wird das Kunststoff-Komponentengemisch direkt in das Formnest einer Form (nicht dargestellt) geleitet. Fig. 1 shows a mixing head 1 a plant for the production of polyurethane foam comprising a mixing chamber 2 in which a mixing chamber piston is reversibly guided by means of a hydraulic piston 4 3. The mixing chamber piston 3 is in the retracted position, in which the injection openings (arrows 5 and 6 ) opening into the mixing chamber 2 are open for the reactive components isocyanate and polyol. The reactive components are intimately mixed in the mixing chamber 2 and then go as a plastic mixture of components in a valve disposed at right angles to the mixing chamber 2 outlet pipe 7, in which a control piston is reversibly guided by means of a hydraulic piston 9. 8 The plastic component mixture is passed directly from the outlet pipe 7 into the mold cavity of a mold (not shown).
In das Auslaufrohr 7 mündet eine Füllstoffzuführleitung 10, die an einen Füllstoffbehälter 11, der als Druckbehälter ausgebildet ist, angeschlos sen ist. Der Füllstoffbehälter 11 wird über ein Druckregelventil 12 mit Druckgas, vorzugsweise Luft, aus einer Druckgasquelle 13 beaufschlagt. Nach dem Öffnen eines in der Füllstoffzuführleitung 10 angeordneten Dosierventils 14 wird der Füllstoff aus dem Füllstoffbehälter 11 über die Füllstoffzuführleitung 10 in das Auslaufrohr 7 gepreßt, wobei über ein Drosselrückschlagventil 15 eine einstellbare Gasmenge aus der Druckgasquelle 13 zur Fluidisierung der Füllstoffbestandteile zudosiert wird. Das Luft-Feststoffgemisch wird anschließend über eine Lochblende 16 auf der der Mischkammeraustrittsöffnung gegenüberliegenden Seite in das Auslaufrohr 7 des Mischkopfes 1 geblasen.In the outlet pipe 7 opens a filler feed line 10 , which is ruled out to a filler tank 11 , which is designed as a pressure vessel. The filler container 11 is pressurized with compressed gas, preferably air, from a compressed gas source 13 via a pressure control valve 12 . After opening a metering valve 14 arranged in the filler feed line 10 , the filler is pressed out of the filler container 11 via the filler feed line 10 into the outlet pipe 7 , an adjustable gas quantity from the compressed gas source 13 for fluidizing the filler components being metered in via a throttle check valve 15 . The air-solid mixture is then blown into the outlet pipe 7 of the mixing head 1 via a perforated screen 16 on the side opposite the mixing chamber outlet opening.
Durch die gegeneinander gerichteten Strömungen sowie durch die zudosier te Fluidisierungsluft kommt es im Auslaufrohr 7 zu einer intensiven Vernetzung des Feststoffes mit dem Polyurethangemisch.Due to the opposing flows and the metered fluidization air, there is an intensive crosslinking of the solid with the polyurethane mixture in the outlet pipe 7 .
Ein Rüttler 17 sorgt dafür, daß sich im Bereich der Lochblende 16 keine Feststoffbrücken bilden und damit stets ein kontinuierlicher Feststoff austrag gewährleistet bleibt. A vibrator 17 ensures that no solid bridges form in the area of the aperture plate 16 and thus a continuous solids discharge is always guaranteed.
Nach dem Schließen des Mischkammerkolbens 3 werden eventuell in die Füllstoffzuführleitung 10 übergetretene Komponentengemischreste durch Öffnen eines Luftventils 18 aus der Füllstoffzuführleitung 10 ausgebla sen.After closing the mixing chamber piston 3 may be entered via 10 component mixture residues are sen ausgebla by opening an air valve 18 from the Füllstoffzuführleitung 10 in the Füllstoffzuführleitung.
Die Menge des zudosierten Feststoffes bzw. Füllstoffes wird in erster Linie durch den Durchmesser der Lochblende 16 bestimmt. Eine Feinju stierung erfolgt über den variablen Behältervordruck im Füllstoffbehäl ter 11.The amount of solid or filler metered in is primarily determined by the diameter of the perforated diaphragm 16 . Feinju stierung takes place via the variable container pre-pressure in the filler container 11th
Die Fig. 2 zeigt eine der Ausführungsform nach Fig. 1 im wesentlichen entsprechende Variante, anstelle des Luftventils 18 ist hier jedoch ein Reinigungskolben 19 vorgesehen, mit dem aus dem Auslaufrohr 7 in den Endbereich der Füllstoffzuführleitung 10 gelangte Reste an Komponenten gemisch ausgeschoben werden können. FIG. 2 shows a variant which corresponds essentially to the embodiment according to FIG. 1, but instead of the air valve 18 , a cleaning piston 19 is provided here, with which residues of components which have passed from the outlet pipe 7 into the end region of the filler supply line 10 can be pushed out in a mixture.
Als Füllstoffe sind grundsätzlich alle feinkörnigen Schüttgüter geeig net, die rieseifähig sind und nicht zum Verklumpen neigen. Insbesondere sind mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung auch Füllstoffe, beispiels weise Glashohlkugeln, verarbeitbar, die wegen ihrer Druckempfindlichkeit in den herkömmlichen Anlagen, bei denen die Füllstoffe einer Kunst stoffkomponente beigefügt werden, nicht verwendbar sind.All fine-grained bulk materials are generally suitable as fillers net that are huge and do not tend to clump together. Especially are also fillers with the device according to the invention, for example wise hollow glass spheres, processable because of their sensitivity to pressure in conventional systems where the fillers are an art added material components are not usable.
Claims (16)
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