ITMI20082137A1 - Metodo e apparecchiatura di miscelazione ad alta pressione, per resine poliuretaniche caricate - Google Patents

Metodo e apparecchiatura di miscelazione ad alta pressione, per resine poliuretaniche caricate Download PDF

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Description

DESCRIZIONE PER BREVETTO DI INVENZIONE Avente titolo: Metodo e apparecchiatura di miscelazione ad alta pressione, per resine poliuretaniche caricate.
SFONDO DELL’INVENZIONE
La presente invenzione si riferisce alle apparecchiature di miscelazione ad alta pressione per componenti poliuretanici chimicamente reattivi, ed in particolare à ̈ diretta ad un metodo e ad un’apparecchiatura del genere riferito, adatti per miscelare due o più componenti poliuretanici, uno o più dei quali à ̈ stato opportunamente pre-miscelato con una carica di materiale in polvere e/o con un additivo chimicamente aggressivo, che richiedono condizioni di alimentazione idonee ad impedire o inibire danni ed un malfunzionamento dell’apparecchiatura e di dispositivi ausiliari.
Nella produzione di pezzi stampati in materiale poliuretanico, sovente occorre aggiungere delle cariche di materiale in polvere e/o degli additivi sia per ridurre i costi dei pezzi stampati, sia per aumentare sensibilmente la resistenza al fuoco, o per attribuire loro specifiche caratteristiche.
Le cariche sono solitamente costituite da sostanze in forma di polveri e/o granulare e/o lamellare, ovvero da un additivo liquido che deve essere opportunamente disperso nella resina poliuretanica liquida prima che inizi la reazione chimica.
Un’apparecchiatura per la produzione di schiume poliuretaniche contenenti una carica inerte, à ̈ mostrata ad esempio in US-A-4.397.407. Come si legge in questo documento, sono già stati fatti tentativi per introdurre una carica direttamente in un’apparecchiatura di miscelazione, unitamente a componenti poliuretanici, senza alcun successo a causa della natura abrasiva del materiale costituente la carica, nonché per la necessità di usare pressioni eccessivamente elevate.
Secondo quanto riferisce lo stesso documento, tutto ciò ha reso del tutto inadeguato e non economico l’uso delle apparecchiature di miscelazione ad alta pressione convenzionali.
US-A-4.397.407 propone dunque l’uso di un’apparecchiatura di miscelazione ad alta pressione, in cui i componenti poliuretanici vengono preventivamente miscelati in una camera di miscelazione, ed in cui una carica di materiale in polvere viene successivamente introdotta nella miscela poliuretanica risultante mentre fluisce in un canale anulare.
Benché US-A-4.397.407 proponga un metodo ed un’apparecchiatura di miscelazione ad alta pressione con lo scopo di risolvere certi problemi, tuttavia la soluzione proposta presenta ulteriori limiti ed inconvenienti; infatti, una simile soluzione non assicura un’omogenea diffusione della carica nella miscela poliuretanica, in quanto si possono creare flussi preferenziali, oppure flocculi che, oltre ad impedire la dispersione, intasano i condotti, particolarmente nel caso in cui si debbano alimentare grandi quantità dosate di materiale in polvere o scaglie.
L’insegnamento generale desumibile da questo documento à ̈ dunque di post-miscelare la carica di materiale in polvere o granulare, nella miscela poliuretanica già formata, presumibilmente già in fase di reazione. Infine una simile apparecchiatura di miscelazione risulta estremamente complessa per la necessità di prevedere un sistema di alimentazione della carica di materiale, a valle della camera di miscelazione e di un canale di uscita della miscela.
Da EP-A-0879685, della stessa richiedente, à ̈ altresì nota un’apparecchiatura di miscelazione ad alta pressione, che à ̈ stata opportunamente modificata per consentire l’iniezione di due componenti poliuretanici radialmente in una camera di miscelazione, nonché l’alimentazione di un terzo componente che viene fatto fluire lunga una stretta camera anulare comunicante con la camera di miscelazione.
Come chiaramente descritto ed evidenziato nei disegni, l’apparecchiatura comprende una camera di miscelazione in cui si aprono radialmente dei condotti di iniezione per un primo ed un secondo componente poliuretanico, ed un cassetto valvolare azionato idraulicamente per l’apertura e la chiusura della camera di miscelazione; il cassetto à ̈ conformato con un foro longitudinale che termina con un orifizio ristretto orientato assialmente alla camera di miscelazione.
Internamente al foro longitudinale del cassetto valvolare, scorre uno spillo di pulizia avente un diametro inferiore al diametro del foro del cassetto, in modo da definire una stretta camera anulare di alimentazione per un terzo componente poliuretanico, che si prolunga nello stesso cassetto valvolare.
Una simile soluzione à ̈ risultata vantaggiosa in quanto l’alimentazione assiale del terzo componente direttamente nella camera di miscelazione, cioà ̈ in direzione ortogonale ai getti radiali degli altri due componenti, consente di migliorare considerevolmente le condizioni di miscelazione attraverso una semplice modifica di un’apparecchiatura di miscelazione convenzionale, mantenendo nel contempo una condizione di autopulizia tipica per questo genere di apparecchiatura di miscelazione.
Tuttavia una simile soluzione di fatto à ̈ risultata idonea solo nei casi in cui il terzo componente da alimentare assialmente nella camera di miscelazione, sia costituito da un liquido estremamente fluido, ovvero abbia una bassa viscosità tale da non richiedere pressioni eccessivamente elevate per vincere le cadute di pressione causate dal passaggio lungo lo stretto percorso della camera anulare del cassetto valvolare di apertura e chiusura della camera di miscelazione. Vari tentativi per alimentare una resina molto viscosa o una resina con una carica di materiale in polvere con una simile apparecchiatura di miscelazione, non hanno dato buoni risultati in quanto l’alimentazione della resina caricata attraverso uno stretto e lungo passaggio anulare richiedeva pressioni eccessivamente elevate sia per sopperire alla elevata caduta di pressione, sia per vincere il forte attrito derivante dall’accumulo di carica lungo il canale anulare. Inoltre, la quantità di carica alimentabile era relativamente modesta e le particelle di carica venivano danneggiate dalla forte energia necessaria per alimentarne il flusso.
Sarebbe pertanto desiderabile migliorare ulteriormente una simile apparecchiatura di miscelazione ad alta pressione, per renderla idonea a miscelare due o più componenti poliuretanici additivi con una carica di materiale in polvere o granulare o a scaglie, e/o con un additivo chimicamente aggressivo, mediante una soluzione che mantenga una struttura estremamente semplice dell’apparecchiatura, che riduca notevolmente gli attriti e le cadute di pressione, e che conseguentemente consenta di alimentare quantità dosate di una carica di materiale e/o di additivo relativamente elevata, con pressioni relativamente basse, notevolmente inferiori alle normali pressioni di alimentazione dei componenti poliuretanici iniettati radialmente.
Quanto sopra rende altresì possibile l’uso di pompe e altri dispositivi di alimentazione particolarmente idonei per fluidi molto viscosi e/o caratterizzati da un’azione chimicamente aggressiva e/o abrasiva nei confronti delle convenzionali pompe e dispositivi di alimentazione ad alta pressione; consente altresì di utilizzare pompe provviste di elementi pompanti particolarmente conformati, tali da non causare la rottura o il danneggiamento delle scagliette di grafite o di altre cariche di materiali intumescenti utilizzati per aumentare la reazione al fuoco dei manufatti poliuretanici.
BREVE DESCRIZIONE DELL’INVENZIONE
Quanto sopra à ̈ reso possibile mediante un metodo secondo la rivendicazione 1, nonché mediante un’apparecchiatura di miscelazione ad alta pressione secondo la rivendicazione 5.
In particolare, secondo un primo aspetto dell’invenzione si à ̈ fornito un metodo per la miscelazione ad alta pressione di resine componenti poliuretaniche, in cui almeno un primo ed un secondo componente poliuretanico sono iniettati radialmente in una camera di miscelazione, in cui scorre assialmente un cassetto valvolare conformato con un foro longitudinale di guida per uno spillo mobile assialmente, ed in cui almeno uno dei componenti poliuretanici à ̈ parzialmente premiscelato con una carica di materiale in polvere, o granulare, o a scaglie e/o con un additivo, caratterizzato dalle fasi di:
conformare il cassetto valvolare, in prossimità della sua estremità anteriore, con una camera di alimentazione avente un foro o un corto condotto di uscita di forma qualsiasi che si estende longitudinalmente verso la camera di miscelazione;
alimentare il componente poliuretanico premiscelato con la carica di materiale da almeno un lato direttamente nella camera di alimentazione, in una posizione prossima all’estremità anteriore del cassetto valvolare; e
iniettare il componente poliuretanico con la carica di materiale dalla camera di alimentazione, longitudinalmente nella camera di miscelazione.
Secondo un altro aspetto ancora dell’invenzione si à ̈ fornita un’apparecchiatura di miscelazione ad alta pressione, per resine componenti poliuretaniche liquide, in cui l’apparecchiatura di miscelazione comprende:
- una camera di miscelazione comunicante con un condotto di erogazione;
- almeno un primo ed un secondo foro o ugello di iniezione dei componenti poliuretanici, orientati radialmente verso la camera di miscelazione;
- un cassetto valvolare scorrevole assialmente nella camera di miscelazione, il cassetto valvolare comprendendo un foro longitudinale di guida per uno spillo di pulizia; e
- mezzi per alimentare nella camera di miscelazione almeno un componente poliuretanico pre-miscelato con una carica di materiale in polvere, granulare, a scaglie e/o un additivo, caratterizzata dal fatto che i mezzi per alimentare il componente poliuretanico premiscelato comprendono una camera di alimentazione in prossimità dell’estremità anteriore del cassetto valvolare, tra il foro longitudinale di guida dello spillo di pulizia e un foro di forma qualsiasi di uscita che si estende longitudinalmente verso la camera di miscelazione.
Benché l’apparecchiatura di miscelazione secondo la presente invenzione possa essere utilizzata per alimentare e miscelare componenti poliuretanici con cariche e/o additivi di varia natura, da prove svolte buoni risultati sono stati ottenuti nella produzione di pezzi stampati in schiume poliuretaniche rigide caricate con grafite lamellare, intumescente, avente elevate caratteristiche di resistenza al fuoco ed autoestinguenti. BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI
Queste ed ulteriori caratteristiche e vantaggi del metodo e dell’apparecchiatura di miscelazione ad alta pressione secondo la presente invenzione, risulteranno maggiormente dalla descrizione che segue e dai disegni, in cui:
Fig. 1 à ̈ una sezione longitudinale dell’apparecchiatura di miscelazione in fase di colata, secondo la linea 1-1 di figura 2;
Fig. 2 Ã ̈ una sezione trasversale secondo la linea 2-2 di figura 1;
Fig. 3 à ̈ un particolare ingrandito di figura 1; Fig. 4 à ̈ un particolare ingrandito simile a quello di figura 3, con l’apparecchiatura di miscelazione in fase di ricircolo.
Fig. 5 à ̈ un particolare ingrandito simile a quello di figura 3, per una prima variante dell’invenzione;
Fig. 6 à ̈ un particolare ingrandito sempre simile a quello di figura 3, per una seconda variante dell’invenzione.
DESCRIZIONE DETTAGLIATA DELL’INVENZIONE
Come mostrato nelle figure 1 e 2, l’apparecchiatura di miscelazione ad alta pressione comprende, in modo di per sé noto, un corpo 10 avente una camera di miscelazione 11 che comunica anteriormente con un condotto di erogazione 12 disposto a 90°.
La camera di miscelazione 11 si prolunga posteriormente con un foro di guida per un cassetto valvolare 13, azionato dal pistone 14 di un primo cilindro idraulico 15, per essere mosso tra una posizione arretrata di apertura della camera 11, nella quale consente l’erogazione o la colata di una miscela poliuretanica, mostrata nelle figure 1, 2 e 3, ed una posizione avanzata di chiusura della camera 11, mostrata in figura 4, in cui espelle la miscela residua rimasta nella camera di miscelazione.
Con 16 in figura 1 à ̈ stato inoltre indicato un organo di pulizia scorrevole longitudinalmente nel condotto di erogazione 12, comandato dal pistone 17 di un secondo cilindro idraulico 17’.
Secondo l’esempio in considerazione, come mostrato in figura 2, l’apparecchiatura di miscelazione à ̈ completata da un primo iniettore radiale 18 per un primo componente poliuretanico A, ad esempio un poliolo alimentato tramite un condotto 19, che può essere fatto ricircolare verso un serbatoio di stoccaggio, tramite una cava longitudinale 20 ed un condotto 21 nella posizione avanzata del cassetto valvolare 13, in modo di per sé noto.
L’apparecchiatura comprende altresì un secondo iniettore radiale 22 per l’alimentazione di un secondo componente poliuretanico B, ad esempio un isocianato destinato a reagire chimicamente con il componente A per formare una miscela poliuretanica; il componente B à ̈ alimentato tramite un condotto 23 e fatto ricircolare ad un rispettivo serbatoio di stoccaggio tramite una cava 24 ed un condotto 25. La disposizione radiale contrapposta dei due iniettori 18 e 22 consente un’intima miscelazione, per urto e turbolenza, dei due componenti poliuretanici A e B.
I componenti poliuretanici A e B vengono iniettati radialmente nella camera di miscelazione 11, ed alimentati agli ugelli 18, 22 con una pressione elevata, ad esempio una pressione dell’ordine di 12-24 MPa o superiore; secondo la presente invenzione, come mostrato in figura 1 e nel particolare ingrandito di figura 3, un terzo componente poliuretanico C pre-miscelato con una carica di materiale in polvere, o a scaglie, ad esempio grafite lamellare tumescente, o pre-miscelato con un additivo chimico, viene iniettato assialmente nella camera di miscelazione 11 attraverso lo stesso cassetto valvolare 13, mediante una soluzione che consente di ridurre sostanzialmente gli attriti e le cadute di pressione, nonché di alimentare il componente premiscelato C ad una pressione relativamente bassa, inferiore a quella dei componenti poliuretanici A e B, ad esempio ad una pressione compresa tra 1 MPa e 15 MPa; a questo proposito si precisa che il terzo componente C può essere diverso dai componenti A e B, ovvero può consistere in uno dei due componenti stessi.
Più precisamente il componente C viene alimentato attraverso un condotto di entrata 26, una cava longitudinale 27, ed un foro radiale 28, per essere introdotto in una camera di alimentazione 29, formata in prossimità dell’estremità anteriore del cassetto valvolare 13; la camera di alimentazione 29 per il componente C, sbocca nella camera di miscelazione 11 attraverso un foro di uscita longitudinale 30 all’estremità anteriore del cassetto 13, avente una lunghezza massima pari o inferiore a due volte e mezza il proprio diametro.
La camera di alimentazione 29, come più avanti spiegato, può avere una qualsiasi forma atta a consentire un adeguato deflusso del componente poliuretanico caricato da almeno un punto di entrata laterale verso il foro di uscita 30; nel caso di figure 1, 2 e 3 la camera di alimentazione 29 presenta una forma cilindrica che si estende assialmente nel cassetto valvolare 13 per una lunghezza pari o di poco superiore al proprio diametro.
Un foro longitudinale 31, di diametro pari a quello della camera di alimentazione 29, o inferiore, si estende longitudinalmente nel cassetto valvolare 13, posteriormente alla camera di alimentazione 29. Uno spillo 32 di pulizia e chiusura del foro di uscita 30, scorre assialmente nel foro longitudinale 31, tra una posizione arretrata mostrata in figura 3, posteriormente alla camera 29, in cui apre il foro di uscita 30, ed una posizione avanzata mostrata in figura 4, in cui pulisce e chiude il foro di uscita 30. Il foro di uscita longitudinale 30 può essere assialmente allineato alla camera di miscelazione 11, o può essere posizionato di lato parallelamente all’asse longitudinale della stessa camera di miscelazione.
Lo spillo di pulizia 32 à ̈ collegato al pistone 33 di un cilindro idraulico 34 ricavato direttamente nel pistone 14 del cilindro idraulico 15 che comanda il cassetto valvolare 13; le camere dei due cilindri idraulici 15 e 34 comunicano tra loro e con aperture 35, 36 di entrata e di uscita di olio in pressione, attraverso passaggi interni 37, 38 per consentire l’azionamento in sequenza del cassetto 13 e dello spillo 32 tra la posizione arretrata, mostrata nelle figure 1, 2 e 3 in cui il componente C può fluire nella camera di miscelazione 11, e la posizione avanzata di figura 4 in cui lo spillo di chiusura e pulizia 32 espelle il residuo del componente C rimasto nella camera 29, ed in cui l’estremità sagomata 32’ dello spillo 32 pulisce il foro di uscita 30 e lo chiude arrestando il flusso del componente. Allo stesso tempo, nella posizione avanzata di figura 4, il cassetto valvolare 13 espelle la miscela residua dalla camera di miscelazione 11, e collega il condotto 26 di alimentazione del componente C con un condotto di ricircolo 39 attraverso una cava longitudinale 40.
Lo spillo di pulizia 32, può altresì assumere una posizione intermedia a quella di figure 3 e 4, in cui strozza parzialmente il flusso di componente che fluisce dalla camera di alimentazione 29 al foro di uscita 30; ciò può essere ottenuto regolando assialmente la posizione di un elemento 33’ di arresto del pistone 33 dello spillo di pulizia 32, ad esempio avvitandolo in modo che sporga assialmente nella camera del cilindro di comando 34.
Il funzionamento dell’apparecchiatura di miscelazione ad alta pressione risulta brevemente essere il seguente: nella condizione avanzata del cassetto 13 e dello spillo 32, le camere 11 e 29 risultano chiuse mentre i componenti poliuretanici A, B e C vengono fatti ricircolare verso rispettivi serbatoi di stoccaggio. Diversamente, nella condizione arretrata di figure 1, 2 e 3 del cassetto valvolare 13 e dello spillo di chiusura e di pulizia 32, la camera 11 risulta aperta ed in comunicazione con gli iniettori 18 e 22 per i componenti A e B, mentre la camera 29 risulta aperta e in comunicazione con il condotto 26 del componente C premiscelato con la carica di materiale e/o con un idoneo additivo chimico; in questa condizione, i getti dei due componenti A e B alimentati ad una prima pressione e velocità si scontrano radialmente tra loro creando un regime fortemente turbolento nella camera di miscelazione 11, mentre il componente C viene introdotto assialmente ad una pressione e velocità inferiori a quelle dei componenti A e B, e miscelato intimamente con gli altri componenti A e B per l’azione vorticosa nella camera di miscelazione 11.
In questo modo, la miscela risultante che dalla camera di miscelazione 11 fluisce nel condotto di erogazione 12, contiene una quantità dosata di una carica di materiale e/o di un additivo omogeneamente inglobati nella stessa miscela mentre viene alimentata nella cavità di uno stampo.
La figura 5 mostra una prima variante dell’apparecchiatura, relativa alla camera di alimentazione 29 ed allo spillo di pulizia 32; in figura 5 sono stati usati gli stessi numeri di riferimento delle figure precedenti, per indicare parti simili o equivalenti.
La soluzione di figura 5 si differenzia dalla soluzione precedente in quanto la camera di alimentazione 29 presenta due fori di entrata 28 disposti a 180° tra loro, per alimentare contemporaneamente due flussi di uno stesso componente poliuretanico caricato, o flussi di componenti poliuretanici differenti.
La soluzione di figura 5 si differenzia inoltre in quanto lo spillo di pulizia 32, posteriormente alla sua estremità 32’, presenta una gola anulare 32†che facilita l’entrata ed il flusso del componente o dei componenti poliuretanici caricati, nella camera stessa e il deflusso omogeneo verso la camera di miscelazione.
In figura 5 à ̈ altresì mostrata una posizione intermedia dello spillo di pulizia 32, in cui la sua estremità 32’ parzializza il passaggio tra la camera di alimentazione 29 ed il foro di uscita 30.
La figura 6 mostra una seconda variante della camera di alimentazione 29; anche in figura 6 sono stati usati gli stessi numeri di riferimento delle figure precedenti, per indicare parti simili o equivalenti.
La soluzione di figura 6 si differenzia dalla soluzione di figure 3 e 4 in quanto ora la camera di alimentazione 29 presenta una dimensione trasversale maggiore di quella del foro 31 di guida dello spillo di pulizia e chiusura 32; nel caso mostrato, la camera di alimentazione 29 Ã ̈ conformata a botte, tuttavia potrebbe avere una configurazione nuovamente cilindrica o una qualsiasi altra forma.
Da quanto detto e mostrato nell’esempio di figure da 1 a 6, risulta dunque evidente che si à ̈ fornito un metodo ed un’apparecchiatura di miscelazione ad alta pressione che consentono un sostanziale miglioramento delle condizioni di alimentazione e di miscelazione di componenti poliuretanici con una carica di materiale in polvere, o a scaglie e/o con un additivo, variamente adattabili a specifiche esigenze di applicazione, senza sostanzialmente modificare le caratteristiche generali dell’apparecchiatura e del suo modo di operare.
Pertanto, altre modifiche o varianti potranno essere apportate all’intera apparecchiatura di miscelazione, o sue parti, senza con ciò allontanarsi dalle rivendicazioni.

Claims (16)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Un metodo per la miscelazione ad alta pressione di resine componenti poliuretaniche, in cui almeno un primo ed un secondo componente poliuretanico (A, B, C), sono iniettati radialmente in una camera di miscelazione (11) in cui scorre assialmente un cassetto valvolare (13) conformato con un foro longitudinale (31) di guida per uno spillo (32) mobile assialmente, e in cui almeno uno (C) dei componenti poliuretanici (A, B, C) à ̈ parzialmente pre-miscelato con una carica di materiale in polvere, granulare, a scaglie e/o con un additivo, caratterizzato dalle fasi di: conformare il cassetto valvolare (13), in prossimità dell’estremità anteriore, con una camera di alimentazione (29) avente un foro di uscita assiale (30) che si estende verso la camera di miscelazione (11); alimentare il componente poliuretanico (C) premiscelato con la carica di materiale da almeno un lato, direttamente nella camera di alimentazione (29) in una posizione prossima alla estremità del cassetto valvolare (13); e iniettare il componente poliuretanico (C) e la carica di materiale, dalla camera di alimentazione (29) longitudinalmente nella camera di miscelazione (11).
  2. 2. Il metodo secondo la rivendicazione 1, carat terizzato dal fatto che i componenti poliuretanici (A, B) iniettati radialmente nella camera di miscelazione (11) sono alimentati ad una prima pressione e velocità, e dal fatto che il componente poliuretanico (C) premiscelato con la carica di materiale e/o l’additivo viene alimentato ad una pressione e velocità inferiori alle precedenti.
  3. 3. Il metodo secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che la pressione di alimentazione dei componenti iniettati radialmente à ̈ compresa tra 12-24 MPa, mentre la pressione del componente poliuretanico pre-miscelato à ̈ compresa tra 1 e 15 MPa.
  4. 4. Il metodo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il componente poliuretanico (C) pre-miscelato con la carica di materiale e/o l’additivo, à ̈ differente dai componenti poliuretanici (A, B) iniettati radialmente nella camera di miscelazione (11).
  5. 5. Il metodo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il componente poliuretanico (C) pre-miscelato con la carica di materiale e/o l’additivo, à ̈ costituito da uno dei componenti poliuretanici (A, B) iniettati radialmente nella camera di miscelazione (11).
  6. 6. Un’apparecchiatura di miscelazione ad alta pressione, per resine componenti poliuretaniche liquide (A, B, C), comprendente: - una camera di miscelazione (11) comunicante con un condotto di erogazione (12); - almeno un primo ed un secondo foro o ugello (18, 22) di iniezione dei componenti poliuretanici (A, B), orientati radialmente verso la camera di miscelazione (11); - un cassetto valvolare (13) scorrevole assialmente nella camera di miscelazione (11), il cassetto valvolare (13) comprendendo un foro longitudinale (31) di guida per uno spillo di pulizia (32); e - mezzi per alimentare nella camera di miscelazione (11) almeno un componente poliuretanico (C) premiscelato con una carica di materiale in polvere, granulare, a scaglie e/o un additivo, caratterizzata dal fatto che i mezzi per alimentare il componente poliuretanico (C) pre-miscelato comprendono una camera di alimentazione (29) in prossimità dell’estremità anteriore del cassetto valvolare (13), tra il foro longitudinale (31) di guida dello spillo di pulizia (32) e un foro di uscita (30) che si estende longitudinalmente verso la camera di miscelazione (11).
  7. 7. L’apparecchiatura di miscelazione ad alta pressione secondo la rivendicazione 6, caratterizzata dal fatto di comprendere una cava longitudinale (27) comunicante con un foro laterale (28) di entrata del componente pre-miscelato nella camera di alimentazione (29), e una cava (40) di ricircolo su almeno uno stesso lato del cassetto valvolare (13).
  8. 8. L’apparecchiatura di miscelazione ad alta pressione secondo la rivendicazione 6, caratterizzata dal fatto che la camera di alimentazione (29) comprende almeno un primo ed un secondo foro di entrata (28) angolarmente distanziati tra loro.
  9. 9. L’apparecchiatura di miscelazione ad alta pressione secondo la rivendicazione 6, caratterizzata dal fatto che il cassetto valvolare (13) e lo spillo (32) di pulizia della camera di alimentazione (29), sono operativamente collegati a rispettivi pistoni idraulici di comando, azionabili in sequenza, , per muovere il cassetto valvolare (13) e lo spillo di pulizia (32) tra una condizione avanzata di chiusura, ed una condizione arretrata di apertura della camera di miscelazione (11), rispettivamente della camera di alimentazione (29) del componente poliuretanico (C) pre-miscelato.
  10. 10. L’apparecchiatura di miscelazione ad alta pressione secondo la rivendicazione 9, caratterizzata dal fatto che il cassetto valvolare (13) à ̈ operativamente collegato ad un pistone (14) di un primo cilindro idraulico di comando (15), e dal fatto che lo spillo di pulizia (32) à ̈ operativamente collegato ad un pistone (33) di un secondo cilindro idraulico (34) ricavato nel pistone (14) del cilindro di comando (15) del cassetto valvolare (13) che operano contemporaneamente mediante alimentazione comune delle due camere di comando e con opportuna resistenza idraulica per coordinare il rispettivo sfasamento di attuazione.
  11. 11. L’apparecchiatura di miscelazione ad alta pressione secondo la rivendicazione 6, caratterizzata dal fatto che la camera di alimentazione (29) presenta una forma cilindrica avente un diametro corrispondente a quello del foro di guida dello spillo di pulizia (32), o superiore.
  12. 12. L’apparecchiatura di miscelazione ad alta pressione secondo la rivendicazione 11, caratterizzata dal fatto che lo spillo di pulizia (32) à ̈ conformato con una gola anulare (32†) in prossimità della sua estremità anteriore (32’).
  13. 13. L’apparecchiatura di miscelazione ad alta pressione secondo la rivendicazione 6, caratterizzata dal fatto che la camera di alimentazione (29) presenta una dimensione trasversale maggiore di quella del foro di guida dello spillo di pulizia (32).
  14. 14. L’apparecchiatura di miscelazione ad alta pressione secondo la rivendicazione 5, in cui il foro di uscita (30) della camera di alimentazione (29) presenta un diametro prefissato, caratterizzata dal fatto che la lunghezza del foro di uscita à ̈ pari a due volte e mezzo il diametro del foro di uscita, o inferiore.
  15. 15. L’apparecchiatura di miscelazione ad alta pressione secondo la rivendicazione 6, caratterizzata dal fatto che il foro di uscita (30) della camera di alimentazione (29) si estende parallelamente o coassialmente all’asse longitudinale della camera di miscelazione (11).
  16. 16. L’apparecchiatura di miscelazione ad alta pressione secondo la rivendicazione 6, caratterizzata dal fatto che il cassetto valvolare (13) e lo spillo di pulizia (32) sono operativamente collegati al pistone (14, 33) di un rispettivo cilindro idraulico di comando, e dal fatto di comprendere un elemento regolabile (33’) di arresto del pistone (33) del cilindro di comando dello spillo di pulizia (32).
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2821207A1 (de) * 2013-07-03 2015-01-07 HILTI Aktiengesellschaft Verfahren und Spritzgiessanlage zur Herstellung von intumeszierenden Reaktionskunststoffformteilen und Reaktionskunststoffformteil
ITMI20132189A1 (it) * 2013-12-23 2015-06-24 Afros Spa Metodo e apparecchiatura di miscelazione ad alta pressione per la co-iniezione di componenti polimerici
IT202000007363A1 (it) * 2020-04-07 2021-10-07 Afros Spa Metodo ed apparato per la preparazione ed erogazione di una miscela caricata ottenuta dalla miscelazione di componenti chimicamente reattivi almeno uno dei quali contenente un materiale filler.

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4053283A (en) * 1975-08-29 1977-10-11 Elastogran Maschinenbau Gmbh & Co. Mixing device for mixing together multi-component plastics materials
EP0091050A1 (en) * 1982-04-06 1983-10-12 Afros S.P.A. Mixing method and apparatus for preparing multi-component plastic materials, especially polyurethanes
EP0590245A1 (de) * 1992-10-01 1994-04-06 Firma Carl Freudenberg Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Formteils
EP0594981A1 (en) * 1992-10-30 1994-05-04 Toyoda Gosei Co., Ltd. Rim process for moulding parts of polyurethane foam with coloured skin
JPH08169009A (ja) * 1994-12-20 1996-07-02 Tokai Rika Co Ltd 反応射出成形機のミキシングヘッド
EP0879685A2 (en) * 1997-05-22 1998-11-25 Afros S.P.A. Self-cleaning, mixing apparatus and method for the production of polyurethane mixtures
JP2003191232A (ja) * 2001-12-26 2003-07-08 Honda Motor Co Ltd 液体混合装置
US20060104155A1 (en) * 2002-11-05 2006-05-18 Maurizio Corti Co-injection mixing method and apparatus

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3013237A1 (de) 1980-04-03 1981-10-08 Bayer Ag, 5090 Leverkusen Verfahren und vorrichtung zum herstellen eines aus mindestens zwei fliessfaehigen reaktionskomponenten und fuellstoffen bestehenden, massiv- oder schaumstoff bildenen gemisches
US5445781A (en) * 1991-08-28 1995-08-29 Centro Sviluppo Settori Impiego S.R.L. Process for the injection molding of non-precatalyzed polymerizable resins at high-pressure and flow

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4053283A (en) * 1975-08-29 1977-10-11 Elastogran Maschinenbau Gmbh & Co. Mixing device for mixing together multi-component plastics materials
EP0091050A1 (en) * 1982-04-06 1983-10-12 Afros S.P.A. Mixing method and apparatus for preparing multi-component plastic materials, especially polyurethanes
EP0590245A1 (de) * 1992-10-01 1994-04-06 Firma Carl Freudenberg Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Formteils
EP0594981A1 (en) * 1992-10-30 1994-05-04 Toyoda Gosei Co., Ltd. Rim process for moulding parts of polyurethane foam with coloured skin
JPH08169009A (ja) * 1994-12-20 1996-07-02 Tokai Rika Co Ltd 反応射出成形機のミキシングヘッド
EP0879685A2 (en) * 1997-05-22 1998-11-25 Afros S.P.A. Self-cleaning, mixing apparatus and method for the production of polyurethane mixtures
JP2003191232A (ja) * 2001-12-26 2003-07-08 Honda Motor Co Ltd 液体混合装置
US20060104155A1 (en) * 2002-11-05 2006-05-18 Maurizio Corti Co-injection mixing method and apparatus

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