ES2211779T3 - Cabeza deflectora de mezclado para una maquina de moldear por reaccion. - Google Patents

Abstract

Cabeza deflectora de mezclado para una máquina de moldear por reacción, con una cámara (2) de mezcla que incluye un émbolo de control (12) que regula la alimentación de componentes, y una cámara (10) de descarga, colocada a continuación de la cámara (2) de mezcla, y dispuesta perpendicularmente a la misma, con un émbolo (28) de limpieza que controla la apertura y cierre de la abertura de alimentación de la cámara (10) de descarga del lado de la cámara de mezcla, estando dispuesta entre la cámara de mezcla y la cámara de descarga (2, 10) una cámara (8) de unión, con su eje fundamentalmente paralelo a la cámara 10 de descarga, con un émbolo de empuje (20) desplazable en su recorrido paralelamente al émbolo (28) de limpieza para el vaciado de la cámara (8) de unión, caracterizada porque están colocados elementos (22) de deflexión, posicionados en la trayectoria del flujo entre el lado de alimentación y el de descarga de la cámara (8) de unión.

Description

Cabeza deflectora de mezclado para una máquina de moldear por reacción.

La invención se refiere a una cabeza deflectora de mezclado para una máquina de moldear por reacción, según el preámbulo de la reivindicación 1.

Del documento DE 32 08 696 1 es conocida una cabeza lineal de mezcla en la que los componentes de reacción alimentados a través de toberas de choque de la cámara de mezcla, colocadas diametralmente entre sí, fluyen junto a cuerpos de acumulación, que pueden introducirse en la cámara de mezcla, para la consecución de un efecto de estrangulación y de un efecto de entremezclado, antes de que los mismos penetren en la cavidad de conformado de la máquina de moldear por reacción, colocada inmediatamente después de la cámara de mezcla.

Por el contrario, con cabezas deflectoras de mezclado, como se conocen del documento DE 40 09 465 A1, se consigue un descarga de mezcla mucho más homogénea, debido a que detrás de la cámara de mezcla, y formando un ángulo con la misma, se ha colocado una cámara de salida que actúa como zona de estabilización, y que está, o bien dividida en dos cámaras individuales, colocadas asimismo formando un ángulo entre sí, y por las que circula consecutivamente la mezcla de reacción, a fin de conseguir una nueva deflexión de la mezcla, o bien, como en la cabeza deflectora de mezclado del tipo citado al principio, se consigue una estrangulación variable de la mezcla, al mismo tiempo que la deflexión de la misma, en la abertura de entrada de la cámara de descarga del lado de la cámara de mezcla, con la ayuda de un pistón de limpieza colocado en la misma de forma reversible. Con este tipo de cabezas deflectoras de mezclado resulta un alto grado de entremezclado para la mayoría de los sistemas de reacción. No obstante, en el caso de sistemas difícilmente mezclables puede llegarse a partes de la mezcla no homogéneas localmente, las cuales no pueden ser aceptadas por motivos de calidad.

Del documento DE 32 13 153 A1 es conocida una cabeza de mezcla en la que la cámara de mezcla y la cámara de descarga están dispuestas con sus ejes paralelos entre sí. Entre la cámara de mezcla y la cámara de descarga están previstas aberturas de desbordamiento perpendiculares a sus ejes, a través de las cuales puede fluir la mezcla de reacción desde la cámara de mezcla hasta la cámara de descarga. Elementos de estrangulamiento pueden introducirse y retirarse por esas aberturas de desbordamiento para la mejora del grado de entremezclado.

Del documento genérico US 5 443 797 es conocida una cabeza deflectora de mezclado según el preámbulo de la reivindicación 1 de patente.

El objetivo de la invención es mejorar, de forma constructivamente sencilla, las propiedades de mezclado de una cabeza deflectora de mezclado del tipo citado al principio, de tal forma que incluso para sistemas de reacción de difícil mezclado se garantice un entremezclado homogéneo y constantemente elevado.

Este objetivo se alcanza a través de las características de la reivindicación 1 de patente.

Según la invención, se consigue un efecto adicional de mezclado más intensivo a través de la configuración especial de la cámara de unión en el recorrido entre la cámara de mezcla y la cámara de descarga, con los elementos de deflexión dispuestos en la misma en el transcurso de la corriente, con una separación múltiple y un guiado conjunto hasta los elementos de deflexión, y a través de ello se asegura que incluso componentes de reacción difícilmente mezclables sean procesados hasta una mezcla homogénea de reacción, con el aspecto adicional, importante para un composición de la mezcla que permanezca homogénea, de que la cámara de unión sea vaciada completamente mediante el pistón de limpieza al final del empuje, de forma que, en la acción combinada con el pistón de control y con el de limpieza, no permanezcan residuos de mezcla en la cabeza de mezclado.

Para alargar el transcurso de la corriente a través de la cámara de unión, y continuar mejorando con ello el grado de mezclado con un correspondiente aumento de la cantidad de elementos de deflexión, se ha conectado la cámara de unión según la reivindicación 2, de forma especialmente preferida, a la cámara de mezcla por el lado de la admisión, el lado contrapuesto a la cámara de descarga.

Otra configuración preferida de la invención consiste, según la reivindicación 3, en que la cámara de unión desemboca en la cámara de descarga a través de una ranura anular ajustables de manera variable por el pistón de limpieza, de forma que el flujo de aporte de componentes está distribuido de forma igual en la dirección del perímetro de la ranura anular. A través de ello resulta por una parte una descarga laminar fuertemente calmada, y por otra parte la posibilidad de adaptar individualmente el efecto de estrangulación de la ranura anular a la corriente de mezcla respectiva.

Asimismo, en una forma especialmente preferida, el efecto de cizallamiento de la cabeza deflectora de mezcla según la reivindicación 4 es ajustable, de forma variable, al presentar la cámara de unión una sección transversal de corriente modificable a través del correspondiente posicionamiento del recorrido del pistón de empuje, de forma que para sistemas de reacción que necesitan fuerzas de cizallamiento muy altas para un buen entremezclado, puede ajustarse correspondientemente la altura de la sección transversal de la cámara de unión a un valor muy bajo, a través de la bajada del pistón de empuje, y ajustarse el efecto de cizallamiento de forma correspondientemente alta, mientras que, por otra parte, la sección transversal de la corriente de la cámara de unión puede ser aumentada a través de levantar el pistón de empuje, y a través de ello se mantiene el efecto de cizallamiento en un valor muy pequeño, y así pueden ser procesados también de forma cuidadosa los sistemas de reacción extremadamente sensibles al cizallamiento, pero no obstante con un entremezclado intensivo.

Con el objetivo de una configuración constructiva especialmente sencilla, los elementos según la reivindicación 5 están unidos preferentemente, de forma fija respecto al movimiento, con el pistón de empuje, y son guiados, con un asiento de deslizamiento y estanqueidad, en orificios correspondientes de alojamiento en la pared de limitación de la cámara de unión contrapuesta al pistón de empuje.

Por motivo un paso lo más uniforme posible a través de la cámara de unión, se aconseja por último, según la reivindicación 6, prever pernos de mezclado como elementos de deflexión del lado de entrada y de descarga de la cámara de unión, los cuales disminuyan en su diámetro, aumenten no obstante en el número, y estén colocados al tresbolillo.

Otras características de la invención se desprenden de la siguiente descripción a título de ejemplo, en unión con los dibujos. Estos muestran, en una representación fuertemente esquematizada:

Figura 1 un corte longitudinal de una cabeza deflectora de mezcla, configurada según la invención, en la fase de empuje;

Figura 2 un corte de la cabeza deflectora de mezcla según la figura 1, a lo largo de la línea II-II; y

Figura 3 una representación, correspondiente a la figura 1, de la cabeza deflectora de mezcla en la fase de limpieza.

La cabeza deflectora de mezcla mostrada en las figuras contiene una cámara 2 de mezcla en la que fluyen los componentes de reacción, en camino hacia un mezclado de choque, sobre toberas de alimentación 4, 6 contrapuestas diametralmente entre sí, una cámara 8 de unión colocada a continuación de la cámara 2 de mezcla, cuyo eje central transcurre bajo un ángulo recto respecto al eje de la cámara de mezcla, así como una cámara de descarga 10, colocada en el lado contrapuesto a la cámara 2 de mezcla, de forma excéntrica y paralela al eje de la cámara 8 de unión, y rodeada por todas partes por la misma.

El flujo de alimentación de componentes es controlado a través de un pistón de control 12 accionado con recorrido de desplazamiento en la cámara 2 de mezcla, el cual se encuentra, en la fase de empuje, en la posición de retorno del recorrido (fig. 1), y libera a través de ello a las toberas 4, 6 de alimentación. Tras la finalización del empuje, el pistón 12 de control es desplazado a la posición final delantera (fig. 3), a través de lo cual es vaciada totalmente la cámara 2 de mezcla, y las toberas 4, 6 de alimentación son puestas en comunicación con la cámara 2 de mezcla a través de canales de recirculación 14, separados entre sí, del émbolo de control 12, con las correspondientes aberturas 16, 18 de recirculación.

La cámara 8 de unión está limitada mediante un émbolo de desplazamiento 20, el cual está accionado de forma desplazable en su recorrido, y al cual están sujetos una serie de elementos 22 de deflexión en forma de pernos cilíndricos de mezclado, los cuales encastran, con asiento ajustado de deslizamiento y empaquetadura, en los correspondientes orificios de alojamiento 24 en la pared 26 de limitación de la cámara 8 de unión, contrapuesta al émbolo 20 de desplazamiento.

El émbolo 28 de limpieza, asignado a la cámara 10 de descarga, el cual rodea con empaquetadura al émbolo 20 de desplazamiento, y es controlable con desplazamiento en su recorrido, independientemente del anterior, limita, conjuntamente con el extremo de la cámara 10 de descarga del lado de la admisión, a una ranura anular 30 cuya altura de ranura es ajustable de manera variable a través del correspondiente posicionamiento del recorrido del émbolo 28 de limpieza.

Como se señala mediante las flechas de dirección de la figura 2, el flujo de componentes premezclado en las toberas 4, 6 de alimentación es dividido en varias partes en los pernos 22 de mezclado y vuelto a juntar, y con ello es entremezclado de forma intensiva, y distribuido al mismo tiempo en la dirección del perímetro de la ranura anular 30, fundamentalmente en la dirección radial del flujo. Esto se consigue a través de un correspondiente posicionamiento y escalonamiento de los pernos 22 de mezclado, con un diámetro de pernos de mezclado que va disminuyendo en la dirección del flujo.

La mezcla de reacción que fluye a través de la ranura anular 30 es deflectada en la dirección axial en la cámara 10 de descarga, y penetra desde allí en la cavidad de forma colocada a continuación como descarga laminar de mezcla calmada.

Adicionalmente al estrangulamiento variable de la ranura anular 30, el efecto de estrangulamiento de la cámara 2 de mezcla en el canto 32 del émbolo de desplazamiento contra el que tropieza el flujo puede ajustarse de forma variable a través de un ajuste del recorrido del émbolo 20 de desplazamiento. Al mismo tiempo se modifica con ello la altura de paso, y con ello el efecto de cizallamiento en la zona de la cámara 8 de unión. De esta forma, el émbolo de desplazamiento es ajustado en la posición superior del recorrido para un sistema de reacción extremadamente sensible al cizallamiento, y con ello se elige una sección transversal muy grande de la cámara 8 de conexión, mientras que para sistemas que necesitan grandes fuerzas de cizallamiento para un buen entremezclado se elige una altura de paso pequeña en la cámara 8 de conexión.

Tras el final del empuje tiene lugar la fase de limpieza, en la que en primer lugar es adelantado el émbolo 12 de control a la posición mostrada en la figura 3, y con ello es vaciada completamente la cámara 2 de mezcla, para lo que el émbolo 20 de desplazamiento es desplazado hasta el tope sobre la pared 26 de limitación y, bajo un apoyo de forma del canto 32 contra el que tropieza el flujo sobre el extremo frontal del émbolo 12 de control, hasta la descarga completa de la mezcla de la cámara 8 de unión, y, a continuación, la cámara 10 de descarga es vaciada a través del émbolo 28 de limpieza, de forma que al final de la fase de limpieza (fig. 3) no quede ningún volumen residual en la cabeza de mezclado. Debido a la libre accesibilidad de los pernos 22 de mezclado, pueden retirarse desde fuera de forma sencilla los derrames eventuales de mezcla de los orificios 24 de alojamiento.

Claims (7)

1. Cabeza deflectora de mezclado para una máquina de moldear por reacción, con una cámara (2) de mezcla que incluye un émbolo de control (12) que regula la alimentación de componentes, y una cámara (10) de descarga, colocada a continuación de la cámara (2) de mezcla, y dispuesta perpendicularmente a la misma, con un émbolo (28) de limpieza que controla la apertura y cierre de la abertura de alimentación de la cámara (10) de descarga del lado de la cámara de mezcla, estando dispuesta entre la cámara de mezcla y la cámara de descarga (2,10) una cámara (8) de unión, con su eje fundamentalmente paralelo a la cámara 10 de descarga, con un émbolo de empuje (20) desplazable en su recorrido paralelamente al émbolo (28) de limpieza para el vaciado de la cámara (8) de unión, caracterizada porque están colocados elementos (22) de deflexión, posicionados en la trayectoria del flujo entre el lado de alimentación y el de descarga de la cámara (8) de unión.

2. Cabeza deflectora de mezclado según la reivindicación 1, caracterizada porque la cámara (8) de unión está conectada por el lado de la alimentación a la cámara (2) de mezcla, en la parte contrapuesta a la cámara de descarga.

3. Cabeza deflectora de mezclado según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque la cámara (8) de unión desemboca en la cámara (10) de descarga a través de una ranura anular (30) ajustable de forma variable por el émbolo (28) de limpieza.

4. Cabeza deflectora de mezclado según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el émbolo de empuje (20) es ajustable de forma variable en la dirección del desplazamiento para el control variable de la sección transversal de la cámara (8) de unión.

5. Cabeza deflectora de mezclado según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque los elementos (22) de deflexión están unidos para movimiento solidario con el émbolo (20) de empuje, y están guiados, con asiento de deslizamiento y empaquetadura, en orificios (24) de alojamiento correspondientes de la pared (26) de limitación de la cámara (8) de mezcla contrapuesta al émbolo de empuje.

6. Cabeza deflectora de mezclado según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque como elementos (22) de deflexión están previstos pernos de mezclado que disminuyen en su diámetro desde el lado de alimentación hacia el lado de descarga de la cámara (8) de unión, en el sentido del flujo, pero aumentan en su número y están escalonados al tresbolillo.

7. Cabeza deflectora de mezclado según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el diámetro del elemento (22) de deflexión, dispuesto por delante de la abertura de descarga de la cámara (2) de mezcla, es mayor que el diámetro de la cámara (2) de mezcla.