DE7113218U - Device for the metered mixing of liquid components, especially caprolactam, in rotational molding - Google Patents
Device for the metered mixing of liquid components, especially caprolactam, in rotational moldingInfo
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Description
L·L
Vorrichtung zum dosierten Mischen von flüssigen Komponenten, insbesondere von Caprolactam beim RotationsgießenDevice for metered mixing of liquid components, in particular of caprolactam during Rotational molding
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum dosierten Mischen von flüssigen Komponenten, insbesondere von Capro lac tain, die zur anionischen Polymerisation, vorzugsweise beiss Rotationsgießen* in einem großen Mischungsverhältnis Uiid mit unterschiedlicher Wärmebehandlung durch Injektion vermischt und in eine Form gegossen werden. Es ist bekannt, angesichts des großen Mischungsverhältnisses der Komponente** und zur Erzielung einer genau dosierten Mischung, die Hauptkomponente, beispielsweise Caprolactam, in zwei Kessel je zur Hälfte zu geben und in dem einen Kessel die Komponente Katalysator und in dem anderen Kessel die Komponente Aktivator zuzumischen.The present invention relates to a device for metered mixing of liquid components, in particular of Capro lac tain suitable for anionic polymerization, preferably beiss rotational molding * in a large mixing ratio Uiid with different heat treatment by injection mixed and poured into a mold. It is known, given the large mixing ratio of the Component ** and to achieve a precisely dosed mixture, the main component, for example caprolactam, in two kettles each half and in one kettle the Mix in the catalyst component and the activator component in the other kettle.
Ein dosiertes Vermischen dieser Vormischungen zu der reaktionsfähigen Schmelze erfolgt dann unter Temperatureinwirkung in einem gemeinsamen Mischkopf durch Injektionsdüsen, die unter einem hohen, beispielsweise von einer eingeschalteten Pumpe erzeugten Injektionsdruck öffnen und unterhalbA metered mixing of these premixes into the reactive one Melt then takes place under the influence of temperature in a common mixing head through injection nozzles, which open under a high injection pressure, for example generated by an activated pump, and below
dieses Injektionsdruckes wieder schließen. Die Vormischung der Hauptkomponente in zwei Kesseln hat außer dem durch die zwei Kessel bedingten Mehraufwand den Nachteil, daß mit der Vormischung der Komponenten ein festes Verhältnis der Rezepturanteile schon vor Beginn der Verarbeitung unveränderlich festgelegt ist. Damit kann die einmal eingestellte Reaktionsgeschwindigkeit nicht mehr verändert werden. Die Reaktionsgeschwindigkeit und eine Änderung derselben durch Veränderung der Temperatur und des Mischungsverhältnisses während der Fertigung sind von Bedeutung für die Qualität und den Erfolg des Gusses, insbesondere des Rotationsgusses großer Hohlkörper, So wird mit der Reaktionsgeschwindigkeit in der Fertigung vor allen Dingen eine gleichmäßige Wanddicke des im Rotationsverfahren hergestellten Hohlkörpers beherrscht.close this injection pressure again. The premixing of the main component in two kettles also has the two boilers caused additional work the disadvantage that with the Premixing of the components, a fixed ratio of the recipe proportions before the start of processing, unchangeable is fixed. This allows the once set reaction speed can no longer be changed. The speed of reaction and a change in it through change the temperature and the mixing ratio during production are important for the quality and the The success of the casting, in particular of the rotational molding of large hollow bodies, is thus determined by the speed of reaction in the Production, above all, masters a uniform wall thickness of the hollow body produced in the rotation process.
Unerwünscht ist auch bei der Vormischung in zwei Kesseln, daß die doppelte unausgenutzte Menge Rohstoff in beiden Kesseln verbleibt.It is also undesirable when premixing in two kettles, that twice the unused amount of raw material remains in both boilers.
SiSi
Nachteilig für das notwendige genaue Dosieren der geringanteiligen Komponenten bei ihrer Vermischung durch die unter Injektionsdruck arbeitenden Mischdüsen ist es, daß diese Düsen mit dem Ein- und Ausschalten der Pumpen gesteuert werden und sie dadurch und durch die unterschiedlichen Mischmengen, weiter infolge der flexiblen, in ihren Abmessungen nicht den geförderten Mengen angepaßten SchlauchleitungenA disadvantage for the necessary precise dosing of the low-proportion It is the components when they are mixed by the mixing nozzles operating under injection pressure that these Nozzles are controlled with the switching on and off of the pumps and they thereby and through the different mixing quantities, further as a result of the flexible hose lines, whose dimensions are not adapted to the quantities conveyed
zeitlich nicht genau dosieren, wie es die Mischling verlangt.Do not dose exactly as required by the mongrel.
Die Erfindung vermeidet diese Nachteile und strebt eine einfache, aber sicher und genau arbeitende Vorrichtung an, durch die ein dosiertes Vermischen einer mengenmäßig sehr kleinen flüssigen Komponente mit der Hauptkomponente erreichbar ist· The invention avoids these disadvantages and aims at a simple, but safe and precise working device, through which a metered mixing of a quantitative small liquid component can be achieved with the main component
ErfindungsgemäJB ist je ein zur Aufnahme der Komponenten dienender Kessel mit aiv diesem angeschlossener Ringleitun,^ zur Förderung des Kesselinhalts im Kreislauf vorgesehen, wobei in der Ringleitung ein Bros ^!ventil zum Aufbau eines dynamischen Leitungsvordruckes und ein Absperrventil hinter einer mit der Ringleitung verbundenen Mischdüse zum Aufbau des Mischinjektionsdruckes angeordnet ist.According to the invention, one is used to hold the components Boiler with aiv this connected ring line, ^ to Promotion of the boiler contents in the circuit provided, with an office valve in the ring line to build up a dynamic Line pre-pressure and a shut-off valve behind a mixing nozzle connected to the ring line to build up the Mixed injection pressure is arranged.
Der Vorteil der Erfindung besteht darin, daß schon mit einem Kessel für die Hauptkomponente, beispielsweise monomeres Laktam, auf einfachem Vege und mit geringerem Aufwand eine genau dosierte Vermischung der in einem großen Mischungsverhältnis stehenden Komponenten erzielbar ist, wobei die genaue Dosierung der geringanteiligen Komponente ebenso wie deren eingestellte und erforderliche Menge und Temperatur entscheidend für das Arbeitsergebnis, insbesondere beim Rotationsgießen sind. Durch die gesonderte Zuführung der geringanteiligen Komponente, beispielsweise Aktivator, kann diese The advantage of the invention is that already with a boiler for the main component, such as monomer Lactam, on a simple vege and with less effort precisely metered mixing of the components in a large mixing ratio can be achieved, with the exact Dosing of the low-proportion components as well as their set and required amount and temperature are decisive for the result of the work, especially with rotational molding. By separately feeding in the low-proportion component, for example activator, this can
während der Produktion mengenmäßig und in ihrer Temperatur durch Beheizung der Leitungen und des Vorratskesseis gesteuert werden; damit kann die Reaktionszeit jederzeit verändert werden, die entscheidend Tür den Qualitätsstan» dard, insbesondere eine gleichmäßige ¥anddicke der beispielsweise im Rotationsverfahren hergestellten Hohlkörper ist.during production in terms of quantity and temperature controlled by heating the pipes and the storage tank; so that the response time can be anytime be changed, the decisive door the quality standard » dard, in particular a uniform ¥ anddicke of the hollow bodies produced, for example, in the rotary process.
Es bedeutet einen großen Fortschritt, wenn mit der Beherrschung der Reaktionsgeschwindigkeit durch deren Regelung während des Betriebs durch Einstellung von Temperatur und Menge des Aktivators eine gleichmäßige Wanddicke der nach dem Rotationsverfahren hergestellten Hohlkörper sichergestellt ist.It is a great step forward if, with the control of the reaction rate by regulating it during operation by setting the temperature and amount of activator, a uniform wall thickness the hollow body produced by the rotation process is ensured.
Zur Erzielung der gewünschten zeitsynchron und gleichmäßig dosierten Mischung der geringanteiligen Komponente, beispielsweise Aktivator, mit der z.B· mehr als zweihundertmal größeren Menge Caprolactam, die in einem Kessel mit der Komponente Katalysator vorgemischc wird, in einem gemeinsamen Mischkopf mit den darin angeordneten Injektionsdüsen, ist ein Leitungsvordruck etwa IO at unterhalb des Injektionsmischdruckes on Vorteil, der durch ein Drosselventil am Ende einer von einer Pumpe konst&nt im Kreislauf beschickten Ringleitung, von der die Leitung zu Injektionsdüse abzweigt, aufgebaut wird. Durch diesen Leitungsvor-To achieve the desired time-synchronously and evenly dosed mixture of the low-proportion component, for example activator, with the e.g. more than two hundred times larger amount of caprolactam that is in a kettle with the component catalyst is premixed in a common mixing head with the injection nozzles arranged therein, a line pressure is about 10 atm below the Injection mixing pressure on advantage that is const & nt in the circuit by a throttle valve at the end of a pump fed ring line, from which the line to the injection nozzle branches off, is set up. Through this line
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druck kommt die geringe Menge der Komponente gleichmäßig über die Mischperiode verteilt zur Vermischung.pressure comes the small amount of the component evenly Distributed over the mixing period for mixing.
Der Injektionsdruck, der in den Mischdüsen der Komponenten zeitsynchron einsetzen soll, wird durch ein Absperrventil in der Kreislaufleitung hinter der Abzweigung zur Injektionsdüse aufgebaut, indem bei geschlossenem Absperrventil der von der Pumpe geförderte Kreislauf - eine dynamische Flüssigkeitssäule - zur Mischdüse abgelenkt wird. Bei Wiederöffnung des Absperrventils und damit Öffnung des Kreis laufes erfolgt mit einem sofortigen Druckabfall automatisch das Schließen der Mischdüse.The injection pressure, which should start synchronously in the mixing nozzles of the components, is built up by a shut-off valve in the circuit line behind the branch to the injection nozzle, in that when the shut-off valve is closed, the circuit conveyed by the pump - a dynamic liquid column - is diverted to the mixing nozzle . When the shut-off valve is reopened and the circuit is opened , the mixing nozzle automatically closes with an immediate drop in pressure.
Vorteilhaft wird auch die große Menge der Hauptkomponente aus einer Kreislaufleitung durch ein Absperrventil in die zur Mischdüse führende Leitung umgelenkt und damit kurzzeitig und zeitsynchron der die Düse öffnende Injektionsmischdruck aufgebaut. Advantageously, the large amount of the main component is also diverted from a circulation line through a shut-off valve into the line leading to the mixing nozzle and thus the injection mixing pressure that opens the nozzle is built up briefly and synchronously.
Die Umlenkung der in der Ringleitung im Kreislauf gehaltenen Flüssigkeitsmenge zur Mischdüse durch das Absperrventil begünstigt ein zeitsynchrones und genau dosiertes Vermischen der Komponenten ebenso wie der Leitungsvordruck bei einer geringanteiligen Komponente, weil der Druckauf bau durch die dynamische Flüssigkeitssäule der Ringleitung ebenso wie durch einen hohen Vordruck noch kurzzeitiger The diversion of the amount of liquid kept in the loop in the circuit to the mixing nozzle by the shut-off valve favors a synchronized and precisely metered mixing of the components as well as the line pre-pressure for a small component, because the pressure build-up due to the dynamic liquid column of the ring main as well as a high pre-pressure short-term
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erfolgt und damit ein zeitsynchrones Öffnen und Schließen der Mischdüsen und deren genaue Dosierung bewirkt.takes place and thus a time-synchronous opening and closing the mixing nozzles and their precise dosage.
Mit Rücksicht auletafcinen vorzugsweise als tragbares Handgerät ausgebildete?r Mischkopf mit den darin angeordneten Mischdüsen ist es von Vorteil, wenn die zur Mischdüse führende Leitung, vorzugsweise die bis an die Mischdüse herangeführte Ringleitung, als flexibler Schlauch ausgebildet ist,With consideration auletafcinen preferably as a portable hand-held device formed? the mixing head with the mixing nozzles arranged therein, it is advantageous if the one leading to the mixing nozzle Line, preferably the ring line leading up to the mixing nozzle, is designed as a flexible hose,
Da die Mischtemperatur der einzelnen Komponente, insbesondere der geringanteiligen Komponente, von Bedeutung für die Reaktionszeit ist, werden die Leitu" en zur Mischdüse und die Kessel beheizt.Since the mixing temperature of the individual components, especially the low-proportion component, is important for is the reaction time, the ducts become the mixing nozzle and heated the boiler.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung schematisch dargestellt.In the drawing is an embodiment of an inventive Device shown schematically.
In einem Kessel 1 mit Rührwerk 2 sind die Hauptkomponente Caprolactam mit Katalysator vorgemischt, während sich in einem zweiten, kleineren Kessel 3 die geringanteilige Komponente Aktivator befindet. Be5.de Behälter 1 und 3 werden bei h beheizt, indem sie doppelwandig ausgebildet sind und das Heizmedium dem Mantelraum im Kreislauf zugeführt wird. Der Inhalt der Kessel 1 und 3 wird von der jedem Kessel zugeordneten Druckpumpe 5 beziehungsweise 6 im Kreislauf durch eine Ringleitung gepumpt, an die die jeweiligeIn a vessel 1 with a stirrer 2, the main component caprolactam is premixed with catalyst, while in a second, smaller vessel 3 the low-proportion activator component is located. Be5.de Containers 1 and 3 are heated at h because they are double-walled and the heating medium is fed to the jacket space in the circuit. The contents of the boilers 1 and 3 are pumped by the pressure pump 5 or 6 assigned to each boiler in the circuit through a ring line to which the respective
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0 N C H ' A 50/j/f 0 NCH ' A 50 / j / f
Mischdüse 7 bzw. 8 angeschlossen iot, wobei die Mischdüsen 7 und 8 in einem ortsbeweglichen, tragbaren Mischkopf 9 angeordnet sind, mit dem und aus dem die reaktionsfähige Mischung in die Form gefüllt wird. Die Mischdüsen 7 und 8 werden durch Federdruck geschlossen gehalten und öffnen gegen diesen Federdruck, wenn der eingestellte und vorgesehene Mischinjektionsdruck in der Ringleitung und in der an diese angeschlossenen Mischdüsen 7 bzw. 8 aufgebaut ist, ebenso wie die Mischdüsen sofort schließen, wenn der Mischinjektionsdruck die eingestellte und vorgesehene Höhe unterschreitet.Mixing nozzle 7 or 8 connected iot, the mixing nozzles 7 and 8 are arranged in a mobile, portable mixing head 9, with which and from which the reactive Mixture is poured into the mold. The mixing nozzles 7 and 8 are kept closed by spring pressure and open against this spring pressure when the set and intended mixed injection pressure in the ring line and in the is built on these connected mixing nozzles 7 and 8, as well as the mixing nozzles close immediately when the Mixing injection pressure falls below the set and intended level.
Der Mischinjektionsdruck wird in den Ringleitungen und in der darin im Kreislauf umgewälzten Flüssigkeit - eine dynamische Flüssigkeitssäule - durch die elektromagnetisch gesteuerten Absperrventile 10 bzw. 11 in d · Weise aufgebaut, daß diese Absperrventile, die elektromagnetisch geschaltet werden, den Kreislauf unterbrechen bzw. absperren und damit ein Ansteigen des Leitungsdruckes vor dem Absperrventil bewirken. Die in Richtung des Kreislaufs vor dem Absperrventil angeordnete Mischdüse öffnet sofort bei dem ihr zugemessenen Überdruck. Durch Öffnen der Absperrventile und damit des Kreislaufes in der Ringleitung fällt der als Mischinjektionsdruck aufgebaute Leitungsdruck sofort ab und die Mischdüse schließt automatisch. Der erfindungsgemäß für die geringanteilige Komponente Akti-The mixed injection pressure is dynamic in the ring lines and in the liquid circulated in them Liquid column - built up by the electromagnetically controlled shut-off valves 10 or 11 in the manner, that these shut-off valves, which are switched electromagnetically, interrupt or shut off the circuit and thus an increase in the line pressure upstream of the shut-off valve cause. The mixing nozzle arranged in front of the shut-off valve in the direction of the circuit opens immediately with you assigned overpressure. By opening the shut-off valves and thus the circuit in the ring main, the as Mixing injection pressure builds up line pressure immediately and the mixing nozzle closes automatically. According to the invention for the low-proportion component active
vator vorgesehene Leitungsvordruck im Kreislauf* und vor der Mischdüse 8 wird durch das Drosselventil 12 aufgebaut, welches in Umlaufrichtung d s Kreislaufes hinter der Mischdüse 8 in der Rücklaufleitung zum Kessel ? angeordnet ist. Dieses Drosselventil 12 wird auf den gewünschten Leicungsvordruck eingestellt.vator intended line pre-pressure in the circuit * and before the mixing nozzle 8 is built up by the throttle valve 12, which is behind in the direction of rotation of the circuit the mixing nozzle 8 in the return line to the boiler? is arranged. This throttle valve 12 is set to the desired admission pressure.
Da der Mischkopf 9 mit den Mischdüsen 7 und 8 ortsbeweglich und tragbar ist, ist die zu der Düse 7 führende Ring» leitung des Kessels 1 mit der Hauptkomponente als Inhalt als flexible Schlauchleitung 13 aasgebildet, ebenso wie die die geringanteilige Komponente Aktivator zur Düse 8 fördernde Ringleitung als flexibler Schlauch 1*1 an den Düsenkopf 9 angeschlossen ist.Since the mixing head 9 with the mixing nozzles 7 and 8 is movable and portable, the ring leading to the nozzle 7 is » Line of the boiler 1 with the main component as the content as a flexible hose line 13 aasgebilden, as well as the low-proportion activator component to the nozzle 8 conveying ring line is connected to the nozzle head 9 as a flexible hose 1 * 1.
Zur Erzielung einer befriedigenden und erwünschten Reaktionsgeschwindigkeit, insbesondere auch einer guten Polyaesidqualität, für die im Rotationsverfahren hergestellten Hohlkörper sind die Leitungen weitgehend, ebenso vie insbesondere der Behälter für Aktivator regelbar beheizt(und diese Beheizung ist mit 15 bezeichnet. Damit kann der Aktivator int Kreislauf auf diejenige Temperatur gebracht und gehalten werden, bei welcher eine besonders erwünschte, schnelle Reaktionsgeschwindigkeit bei einen guten Qualitätsstandard des Polyamids vorliegt. Ebenso wird durch eine genau regelbare, gleichmäßige Temperatüreinhaltung des AktiTators,In order to achieve a satisfactory and desired reaction rate, in particular also a good polyamide quality, for the hollow bodies produced in the rotary process, the lines, as well as in particular the container for the activator, are controllably heated ( and this heating is denoted by 15 that temperature can be brought and maintained at which a particularly desired, rapid reaction rate is present with a good quality standard of the polyamide.
der gleichzeitig jetzt als messbare Wärmeflüssigkeit umgepumpt wird, sichergestellt, daß jedes Tröpfchen dieser kleinen Menge des Aktivators die vorgesehene Temperatur und den dieser Temperatur zugeordneten Viskositätsgrad besitzt. Damit ist sichergestellt, daß die Förderung der kleinen Aktivatormenge durch die Pumpe keine Abweichungen ergibt und damit keine Unter- oder Überpolymerisation erfolgen kann.which is now pumped around as a measurable heat fluid, ensures that every droplet of this small amount of activator the intended temperature and the viscosity grade assigned to this temperature owns. This ensures that the delivery of the small amount of activator by the pump does not deviate results and thus no under- or over-polymerization can take place.
Ja/HYes / H
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Claims (3)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE7113218U true DE7113218U (en) | 1972-06-22 |
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ID=1266575
Family Applications (1)
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| DE7113218U Expired DE7113218U (en) | Device for the metered mixing of liquid components, especially caprolactam, in rotational molding |
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|---|---|
| DE (1) | DE7113218U (en) |
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0
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