ITMI950218A1 - Procedimento e apparecchiatura per la miscelazione ad alta pressione di componenti poliuretanici con un agente di pre-espansione - Google Patents

Abstract

Procedimento e apparecchiatura per la miscelazione ad alta pressione di componenti poliuretanici con un agente di pre-espansione liquido; i componenti poliuretanici vengono alimentati ad alta pressione ed iniettati in una camera di miscelazione dove vengono miscelati con una quantità dosata di un agente di pre-espansione liquido; l'agente di pre-espansione viene preventivamente iniettato nel flusso di almeno uno dei componenti in un punto prossimo all'ugello di iniezione del componente stesso.Una pompa a portata costante alimenta, a cicli sovrapposti, in sincronismo con i componenti poliuretanici, quantità dosate dell'agente di pre-espansione in una camera di una testa di miscelazione ad alta pressione provvista di mezzi di strozzamento del flusso per mantenere in detta camera una pressione di miscelazione superiore a quella atmosferica.

Description

DESCRIZIONE PER BREVETTO D'INVENZIONE

La presente invenzione si riferisce ad un procedimento e ad una apparecchiatura per la miscelazione ad alta pressione di componenti poliuretanici con un agente di pre-espansione inerte, basso bollente, ad esempio CO2 liquida, che viene mantenuta in condizioni di temperatura e di pressione controllate.

Bench? i principi generali della presente invenzione siano adottabili per qualsiasi produzione di schiume poliuretaniche espanse, l'invenzione ? principalmente diretta all'applicazione in processi di stampaggio in discontinuo che utilizzano teste di miscelazione ad alta pressione, multicomponenti, per le quali risulta fondamentale non solo mantenere rapporti stechiometricamente esatti tra i vari componenti chimicamente reattivi da miscelare, ma altres? dosare con esattezza l'agente di pre-espansione al fine di ottenere schiume poliuretaniche aventi struttura cellulare omogenea, prive di difetti, di grosse bolle, o di cavit? che renderebbero il prodotto qualitativamente e commercialmente inaccettabile.

Nella produzione di schiume poliuretaniche espanse, che utilizzano un agente di pre-espansione o di espansione ausiliario, ? gi? stato proposto di alimentare l'agente di espansione in fase liquida o gassosa direttamente nel flusso di uno dei componenti chimici che vengono alimentati ad una testa di miscelazione.

In particolare il brevetto US 4.783.295 propone di introdurre un agente di espansione gassoso in almeno uno dei componenti liquidi che formano la miscela reattiva, premiscelandolo con un miscelatore statico posto a monte di una usuale testa di miscelazione ad alta pressione.

Premesso che la pre-miscelazione di un agente di espansione in forma gassosa nel flusso di uno dei componenti poliuretanici, prima della formazione della miscela di reazione, comporta numerosi inconvenienti sia dal punto di vista del processo che delle apparecchiature impiegate in quanto non consente praticamente un corretto controllo nel dosaggio, in pratica causa una forte dispersione dello stesso agente di espansione ed una erogazione turbolenta della miscela con conseguente formazione di schiume poliuretaniche difettose.

Si ? altresi cercato di alimentare e di miscelare l'agente di espansione in forma liquida nel flusso di uno dei componenti, come ad esempio ? suggerito dal precedente brevetto US 3.184.419, in cui si descrive un procedimento di miscelazione a bassa pressione nel quale un agente di espansione ausiliario, CO2 liquida, viene iniettato a monte in posizione distante dal miscelatore, direttamente nel condotto di alimentazione di uno dei componenti sotto forma di un prepolimero alimentato in un tradizionale miscelatore meccanico di tipo noto .

Considerata la differente tecnologia proposta dal brevetto US 3.184.419, l'introduzione di un agente di espansione liquido direttamente nel flusso di uno dei componenti chimici che formano la miscela poliuretanica reattiva, molto lontano dal miscelatore meccanico secondo i suggerimenti dei brevetti anteriori, si ? dimostrata di difficile applicazione ed in pratica non adottabile con teste di miscelazione ad alta pressione in processi di stampaggio in discontinuo, per le quali i vari componenti devono essere continuamente fatti riciclare singolarmente al termine di ogni fase di stampaggio, in quanto non consente di ottenere un perfetto sincronismo di alimentazione dei componenti poliuretanici e dell'agente di espansione ausiliario, immediatamente all'inizio di ogni fase di stampaggio.

In un processo di miscelazione ad alta pressione che impiega un agente di espansione ausiliario nello stampaggio in discontinuo di materiale poliuretanico espanso, un perfetto sincronismo nell'alimentazione ed un corretto dosaggio dei componenti reattivi e dell'agente di espansione, fin dall'inizio della miscelazione, si sono dimostrate condizioni critiche che devono essere rispettate per l'ottenimento di un prodotto commercialmente accettabile ed idoneo per l'impiego previsto .

Esiste altres? il problema di impedire che l'agente di espansione liquido venga fatto riciclare con il componente nel quale viene iniettato in quanto ci? comporterebbe un suo progressivo accumulo nel serbatoio di stoccaggio del componente poliuretanico reattivo, alterando in questo modo le proporzioni di miscelazione che devono invece essere mantenute stechiometricamente esatte, nonch? alterando la percentuale dello stesso agente di espansione.

A parte il fatto che questi problemi non sono stati neppure affrontati nei documenti anteriori precedentemente citati, in quanto il brevetto US 3.184.419 descrive un procedimento in continuo, a bassa pressione, per il quale problemi di questo genere non si presentano o sono del tutto irrilevanti, tali problemi non sono stati neppure evidenziati nel processo di miscelazione ad alta pressione del brevetto US 4.783.295 in quanto l'agente di espansione viene semplicemente alimentato in fase gassosa, a monte di un miscelatore statico, comportando gli inconvenienti precedentemente riferiti.

Pertanto, il semplice suggerimento derivabile da questi documenti di introdurre un agente di espansione nel flusso di uno dei componenti poliuretanici, a monte di una testa di miscelazione in alta pressione, di per s? non consente di risolvere adeguatamente i problemi precedentemente evidenziati.

E' stata altres? considerata la possibilit? di introdurre l'agente di espansione liquido, direttamente nella camera di miscelazione ad alta pressione; tuttavia anche questa soluzione si ? dimostrata poco adatta in processi discontinui, in quanto richiede di operare per tempi molto brevi, dell'ordine di qualche secondo o anche inferiore, con pressioni molto elevate necessarie per alimentare e mantenere l'agente di espansione allo stato liquido nella stessa camera di miscelazione; tutto ci? comporta grossi problemi costruttivi e funzionali per l'apparecchiatura di miscelazione, in particolare per la necessit? di ottenere un sincronismo di alimentazione nonch? di ricircolo dei componenti, ovvero di alimentazione e di arresto dell'agente di espansione ausiliario, che risultasse adatto tecnicamente o accettabile; in conseguenza dell'estrema complicazione dell'apparecchiature richieste per il controllo di tale funzione .

Pertanto, scopo principale della presente invenzione ? di fornire un procedimento ed un'apparecchiatura per la miscelazione ad alta pressione di componenti poliuretanici reattivi con un agente di espansione ausiliario liquido, in processi di stampaggio discontinui, che consentano in modo estremamente facile, affidabile e sicuro, di controllare sia un preciso dosaggio dell'agente di espansione, che il sincronismo d'inizio e fine alimentazione di tutti i componenti, l'agente di espansione compresso, in una testa di miscelazione ad alta pressione, impedendo all'agente di espansione ausiliario di riciclare con uno dei componenti e di accumularsi nel rispettivo serbatoio di stoccaggio.

Il criterio generale che sta alla base della presente invenzione consiste nel minimizzare il pi? possibile all'arresto di ogni fase di miscelazione, la quantit? di materiale che rimane nella linea del componente tra il punto di iniezione dell'agente di espansione liquido nella vena fluida dello stesso componente e l'ugello di iniezione nella camera di miscelazione ad alta pressione, in modo da ottenere un sincronismo di alimentazione dei vari componenti e dello stesso agente di espansione, all?inizio di ogni fase di miscelazione, che sia tecnicamente accettabile in quanto la breve distanza esistente tra il punto di iniezione e di premiscelazione dell'agente di espansione liquido nel componente poliuretanico, viene percorsa in un tempo brevissimo, frazione di qualche centesimo di secondo, ottenendo praticamente una istantaneit? di alimentazione nella camera di miscelazione dell'agente di espansione liquido e dei componenti all'inizio di ogni fase di stampaggio .

Al fine di conseguire il miglior risultato, vale a dire un prodotto poliuretanico espanso di struttura cellulare omogenea, privo di bolle o di difetti e commercialmente accettabile, secondo la presente invenzione non solo si inietta l'agente di espansione in fase liquida nel flusso di almeno uno dei componenti poliuretanici, ad una pressione elevata sufficiente a mantenere lo stesso agente di espansione in uno stato liquido, in un punto prossimo o il pi? vicino possibile all'ugello di iniezione in camera di miscelazione dello stesso componente poliuretanico nel quale l'agente di espansione viene premiscelato, ma si ? trovato che risulta vantaggioso operare con una particolare configurazione e disposizione della camera di miscelazione e del condotto di erogazione della miscela poliuretanica, nonch? alimentare l'agente di espansione liquido mediante una particolare pompa a portata costante, atta a mantenere .lo stesso agente di espansione in condizioni opportunamente refrigerate.

Questi ed altri scopi e caratteristiche dell'invenzione si conseguono mediante un procedimento ed una apparecchiatura di miscelazione ad alta pressione avente le caratteristiche delle rivendicazioni principali.

Le caratteristiche generali dell'invenzione e una forma di realizzazione preferenziale verranno maggiormente illustrate qui di seguito, con riferimento ai disegni allegati, in cui:

Fig. .1 ? uno schema generale di un'apparecchiatura secondo l'invenzione;

Fig. 2 ? una sezione longitudinale di una testa di miscelazione ad alta pressione predisposta per operare secondo l'invenzione;

Fig. 3 ? una sezione trasversale della testa di miscelazione secondo la linea 3-3 di figura 2;

Fig. 4 ? una sezione longitudinale di una pompa a portata costante, particolarmente adatta per operare secondo l'invenzione;

Fig. 5 ? un grafico illustrativo del modo di operare della pompa di figura 4.

Con 10 in figura 1 ? stata indicata una testa di miscelazione ad alta pressione, ad esempio del tipo pi? avanti illustrato in figure 2 e 3, particolarmente adatta per processi di stampaggio in discontinuo di articoli in materiale poliuretanico espanso, secondo una tecnologia di per s? nota che prevede l'impiego di un agente di espansione ausiliario che viene miscelato in fase liquida per causare una pre-espansione della miscela al momento della sua erogazione o alimentazione in uno stampo.

In figura 1 con A ? stato inoltre indicato il serbatoio di uno dei componenti poliuretanici, ad esempio un poliolo, che viene alimentato all'ugello 11 mediante una pompa dosatrice 12, mentre con B ? stato indicato il serbatoio di un secondo componente poliuretanico, ad esempio un isocianato, che viene alimentato all'altro ugello 13 della testa di miscelazione mediante una pompa dosatrice 14, in modo di per s? noto. I componenti poliuretanici A e B, unitamente ad additivi e ad un agente di espansione inerte basso bollente, quale CO2 liquidai vengono miscelati ad alta pressione nella camera di miscelazione della testa 10 per essere erogati in quantit? ad esempio dell'ordine di qualche decina o di qualche centinaia di grammi, in uno stampo 15 come schematicamente indicato. L'agente di espansione liquido ? contenuto in un serbatoio ausiliario 16 dal quale viene prelevato ed alimentato alla testa di miscelazione 10, mediante una pompa 17 a portata costante, del tipo ad esempio illustrato in figura 4 dei disegni allegati. Come precedentemente riferito, la caratteristica principale della presente invenzione consiste nel minimizzare la distanza e la quantit? di materiale che all'inizio o rispettivamente alla fine di ogni fase di miscelazione e di stampaggio, rimane tra il punto in cui l'agente di espansione liquido, nel caso specifico la CO2, viene introdotto nella vena fluida del componente poliuretanico A, e l'ugello di iniezione in camera di miscelazione del componente stesso. Ci? pu? essere conseguito, ad esempio, iniettando e premiscelando la CO2 nel componente A che viene alimentato ad alta pressione, in un punto prossimo o il pi? vicino possibile all'iniettore 11 in modo da garantire quelle condizioni di sincronismo di alimentazione ritenute tecnicamente accettabili di cui si ? riferito in precedenza.

Nel contesto di questa descrizione il termine "prossimo" o "il pi? vicino possibile" significa dunque che il tempo necessario all'agente liquido di espansione di raggiungere la camera di miscelazione della testa 10, vale a dire a percorrere il tratto compreso tra il suo punto di introduzione nel condotto di alimentazione del componente poliuretanico A, e l'ugello di iniezione in camera di miscelazione del componente poliuretanico stesso, sia il pi? breve possibile, vale a dire una frazione di secondo dell'ordine di qualche decimo o inferiore, tale che la quantit? di materiale che rimane alla fine in detto tratto del percorso, sia significativamente irrilevante.

In pratica, come verr? maggiormente illustrato in figura 4, con riferimento anche alle figure 2 e 3 dei disegni allegati, la C02 o altro agente di espansione liquido, viene iniettata in corrispondenza del raccordo 20 che collega la tubazione esterna 19 di alimentazione del componente A, al rispettivo ugello 11 della testa di miscelazione 10.

Anche se qualsiasi testa di miscelazione ad alta pressione che consenta una miscelazione dei componenti poliuretanici e dell'agente di espansione in una condizione di pressione controllata, tale da mantenere l'agente di espansione allo stato liquido, sia teoricamente adatta, in pratica risultati tecnicamente apprezzabili sono stati conseguiti con una testa di miscelazione configurata secondo l'esempio di figure 2 e 3.

Come mostrato in dette figure, la testa 10 ? sostanzialmente costituita da un corpo 22 formato in pi? parti, comprendente una piccola camera di miscelazione 23, di forma sostanzialmente cilindrica, in cui scorre una spina di pulizia 24 collegata al pistone 25 di un primo cilindro idraulico di comando 26

La camera di miscelazione 23 si apre ortogonalmente in una camera intermedia 27, detta anche camera di preespansione, avente una lunghezza ed un diametro maggiori di quelli della camera di miscelazione 23; una seconda spina di pulizia 26 scorre nella camera intermedia 27 essendo collegata al pistone 29 di un secondo cilindro idraulico di comando 30. In figura 2 con 31 ? stato inoltre indicato un mezzo di arresto regolabile, per regolare la corsa del pistone 29, ad esempio sotto forma di una vite 31 sulla quale ? possibile agire manualmente per definire la posizione posteriore o arretrata del pistone 29 e conseguentemente la posizione dell'estremit? della spina di pulizia 28 rispetto all'apertura di uscita della camera di miscelazione 23; in questo modo ? possibile variare il grado di strozzamento dell'apertura di uscita della camera di miscelazione 23 e conseguentemente la pressione nella stessa camera alla quale pu? avvenire la miscelazione; detta pressione, a titolo esemplificativo pu? essere compresa tra 5 e 20 bar.

La camera intermedia o di pre-espansione 27 a sua volta sbocca in un largo condotto di scarico 32 disposto ad angolo od ortogonalmente alla camera intermedia, nel quale scorre una terza spina di pulizia 33 collegata al pistone 34 di un terzo cilindro idraulico 35. In questo modo, immediatamente dopo la camera di miscelazione si genera una contropressione di valore inferiore alla pressione esistente in camera di miscelazione, ad esempio pari o superiore a 0,2 bar.

Tutti i cilindri idraulici sono comandabili nella sequenza adatta per muovere le rispettive spine di pulizia tra una posizione arretrata, mostrata in figura 2, in cui la camera di miscelazione 23 si apre verso la camera intermedia di pre-espansione 27, ed in cui la camera di pre-espansione 27 si apre nel condotto di scarico 32, ed una posizione avanzata o di chiusura, nella quale si aziona dapprima la spina di pulizia 24 per espellere la miscela residua nella camera 23, verso la camera di pre-espansione 27, successivamente si aziona la spina di pulizia 28 per espellere la miscela residua nel condotto di scarico 32, e per ultima la spina di pulizia 33, operando in sequenza inversa durante l'apertura dell'apparecchiatura.

Nella soluzione di figura 2, la spina di pulizia 33 del condotto di scarico pu? essere mossa tra una posizione totalmente avanzata in cui chiude l'uscita della camera di pre-espansione 27, rispettivamente l'uscita dello stesso condotto 32, ed una posizione arretrata in cui l'estremit? della spina pu? disporsi al filo della parete della camera di pre-espansione intermedia 27, ovvero in una posizione maggiormente arretrata, in modo da definire una aorta di camera morta 36 allineata al condotto di scarico 32, che concorre ad attenuare la turbolenza residua nel flusso nella miscela poliuretanica in pre-espansione che lascia la testa di miscelazione; si migliorano in questo modo le condizioni di erogazione della miscela stessa. A titolo di esempio, l'arretramento della spina 33 rispetto alla parte della camera di pre-espansione 27, pu? essere compreso tra 0,5 e 1 volte il diametro della spina stessa, o inferiore; parimenti, la camera di pre-miscelazione 27 potr? avere una lunghezza dell'ordine di qualche diametro, ad esempio di tre o quattro diametri, o inferiore.

Nel caso di figura 2, le camere 23, 27 del condotto 32 hanno i loro assi longitudinali incidenti che giacciono in uno stesso piano; tuttavia ? possibile prevedere anche una diversa disposizione o configurazione spaziale dei vari assi con angoli di deviazione del flusso maggiori o minori o in generale diversi dai 90?della disposizione mostrata.

Con riferimento ora alla figura 3 descriveremo ulteriori caratteristiche della testa secondo l'invenzione ed in particolare un modo preferenziale di immissione della CO2 liquida o di altro agente di espansione nella vena fluida di uno dei componenti poliuretanici.

In figura 3 sono stati utilizzati gli stessi riferimenti numerici per indicare parti simili o equivalenti a quelle della precedente figura 2.

Con 35 in figura 3 ? stato indicato il condotto dell'ugello 35A di iniezione nella camera di miscelazione 23 di uno dei componenti poliuretanici, ad esempio poliolo, mentre con 36 ? stato indicato il rispettivo condotto di riciclo che avviene, in modo di per s? noto, attraverso una cava longitudinale 37 nella spina 24 di pulizia della camera di miscelazione quando la stesa spina 24 risulta in posizione avanzata. Corrispondentemente con 38 ? stato indicato il condotto del secondo ugello 38A di iniezione dell'altro componente poliuretanico, ad esempio l'isocianato che viene fatto riciclare da un condotto di uscita 39 tramite una rispettiva cava longitudinale 40 nella spina 24.

La figura 3 mostra in maggior dettaglio il modo in cui l'agente di espansione liquido viene iniettato nel flusso del poliolo, in un punto prossimo all'ugello di iniezione 35A. Infatti, come mostrato in detta figura, il condotto 35, formato nel corpo della testa 22, si collega ad un raccordo esterno 41 avente un?entrata laterale 42 per il poliolo che sbocca in una piccola camera 43 di premiscelazione.

Un ugello 44 di iniezione ad alta pressione dell'agente di espansione liquido nel flusso del poliolio, ? previsto immediatamente prima e sbocca nella camera di premiscelazione 43 in posizione strettamente ravvicinata all'ugello 35A; l'ugello 44 ? avviato nello stesso raccordo 41 di alimentazione del poliolo, in posizione assialmente allineata alla camera 43 in modo che i due flussi di poliolo e di miscela si scontrino e si premiscelino nella camera 43 stessa.

L'ugello 44 comprende una valvola automatica a valle dell'entrata laterale 45 per l'agente di espansione, costituita da una valvola a spillo 46 che viene automaticamente mossa in avanti, in posizione di chiusura dell'ugello, da una molla 47 la cui spinta pu? essere regolata mediante un grano filettato posteriore 48; la valvola 46 viene automaticamente spinta indietro in posizione di apertura dell'ugello dalla stessa pressione del componente liquido alimentata all'entrata 45.

Poich? la lunghezza e il diametro del condotto 35 interno alla testa 22 e della camera di premiscelazione 43 nel raccordo 41, sono molto piccoli e quindi comportano volumi estremamente ridotti, in questo modo viene assicurato in modo estremamente semplice un perfetto sincronismo di alimentazione e di miscelazione di tutti i componenti che, da prove ed esperimenti svolte, ? risultato tecnicamente accettabile.

Come inizialmente detto, nello stampaggio in discontinuo di articoli in materiale poliuretanico preespanso, secondo cui si utilizza un agente di espansione ausiliario basso bollente che viene miscelato in fase liquida, al fine di ottenere migliori risultati ed un prodotto commerciale privo di scarti, oltre ad assicurare un sincronismo di alimentazione ed una miscelazione in condizioni idonee a controllare la pre?espansione della miscela poliuretanica mediante la stessa testa di miscelazione, si ? dimostrato importante fare in modo che l'agente di espansione venga alimentato alla pressione voluta e ad una portata costante, fin dall'inizio di ogni fase di miscelazione. Risulta infatti evidente che un qualsiasi ritardo o una qualsiasi variazione di portata dell'agente di espansione, pu? portare ad una miscelazione imperfetta, ad una perdita dello stesso agente ausiliario di espansione non miscelato, nonch? alla formazione di schiume poliuretaniche con struttura disomogenea, presentanti la formazione di grosse bolle e di cavit?.

A questo proposito, al fine di ottenere i migliori risultati, in combinazione con la testa di miscelazione descritta si ? utilizzata una speciale pompa di alimentazione per CO2 liquida, mostrata in figura 4; la CO2 liquida, al variare delle temperature e delle pressioni si comporta infatti in modo critico a causa della variazione del suo coefficiente di comprimibilit?.

A questo proposito si ? dimostrato vantaggioso utilizzare una pompa in grado di fornire una portata costante della CO2 liquida, che effettui una pre-compressione in condizioni di temperatura controllate, idonee a mantenere il coefficiente di comprimibilit? della CO2 ad un valore sostanzialmente costante, o di poco variabile in forma lineare.

Ci? pu? essere ottenuto ad esempio con la pompa mostrata in figura 4, il cui modo di operare ? schematicamente indicato dal grafico di figura 5.

Nell?esempio mostrato la pompa 17 comprende un basamento 50 che supporta almeno una prima ed una seconda unit? di pompaggio PI, P2, assialmente allineate e contrapposte a 180? per essere azionate da un'unica camma di comando 51 il cui albero 52 ? collegato ad un opportuno motore elettrico, non mostrato, per essere fatta ruotare a velocit? angolare costante.

Ciascuna unit? di pompaggio P1, P2, comprende un corpo pompa 53 definente una camera di pompaggio 54 con un?entrata 55 ed un'uscita 56 che si aprono in corrispondenza del fondo della camera stessa.

Nella camera 54 scorre alternativamente un pistone 57 azionato dalla camma 51 mediante un rullo seguicamma 58 supportato da un cursore 59 che viene spinto in direzione della camma 51, da una molla 60

Al fine di assicurare una portata costante Q, al valore di pressione desiderato, la camma 51 presenta un profilo speciale idoneo a realizzare una parziale sovrapposizione dei cicli operativi delle due unit? di pompaggio, come mostrato in figura 5.

In particolare, il profilo della camma 51 presenta un tratto attivo, corrispondente all'intera corsa di lavoro del pistone, che si sviluppa per un'ampiezza angolare a maggiore di quella ?2 relativa alla sola fase di erogazione, in modo da tener conto anche di una fase iniziale al di compressione della CO2 ?

Nel caso di una pompa a due unit? di pompaggio contrapposte, come mostrato in figura 4, l'angolo a del profilo positivo della camma 51 che corrisponde all'intera corsa dei pistoni 57, ? pari alla somma dell'angolo al relativo alla fase di compressione, e dell'angolo a2 relativo alla fase di erogazione che, nel caso di due unit? di pompaggio corrisponde a 180?; ?3 corrisponde invece alla restante parte dell?angolo giro della camma 51 nella quale avviene la fase di aspirazione. Poich? l'angolo di erogazione di ciascuna unit? di pompaggio corrisponde a quella frazione che gli compete dell'angolo giro della camma, pari al numero delle unit? di pompaggio stesso, risulta evidente in questo modo che mentre una delle due unit? di pompaggio esegue la fase di compressione della CO2 lungo l'angolo al, l'altra unit? di pompaggio sta percorrendo la parte finale dell'angolo a2 cio? continua ad erogare dando in questo modo continuit? di portata all'intero dispositivo di pompaggio. In altri termini, come indicato dalle aree tratteggiate in figura 5, i cicli operativi delle unit? di pompaggio Pi e P2 si sovrappongono parzialmente in modo tale che la fase di compressione di un'unit? di pompaggio corrisponda ad un tratto finale della fase di erogazione del ciclo immediatamente precedente dell'altra unit?.

Infine, come mostrato in figura 4, per mantenere il coefficiente di comprimibilit? della CO2 in un intervallo di valori sostanzialmente costante o di poco variabile in forma lineare, si effettua un continuo raffreddamento della CO2 liquida all'interno di ciascuna unit? di pompaggio, provvedendo quest'ultima di opportuni mezzi di raffreddamento, ad esempio di un serpentino 61 o di idonee canalizzazioni nelle quali possa essere fatto continuamente circolare un fluido refrigerante.

Da quanto detto e mostrato dai disegni allegati, si sar? dunque compreso che si ? fornito un procedimento ed un'apparecchiatura per la miscelazione ad alta pressione di componenti poliuretanici con un agente di espansione liquido, la cui caratteristica fondamentale consiste nell 'iniettare l'agente di espansione allo stato liquido nel flusso di uno dei componenti poliuretanici, in un punto prossimo o il pi? vicino possibile all'ugello di iniezione dello stesso componente poliuretanico in una camera di miscelazione ad alta pressione, assicurando nel contempo un'alimentazione controllata dell'agente liquido a miscela poliuretanica.

Claims (11)

1. R I V E N D I C A Z I O N I 1. Procedimento per la miscelazione ad alta pressione di componenti poliuretanici con un agente di espansione ausiliario allo stato liquido, in cui i componenti poliuretanici sono alimentati ad alta pressione in una camera di una testa di miscelazione nella quale vengono miscelati con una quantit? dosata dell'agente di espansione ad una pressione superiore a quella atmosferica, ed in cui l'agente di espansione ? introdotto nel flusso di almeno uno dei componenti poliuretanici mentre viene alimentato alla camera di miscelazione, caratterizzato dal fatto di introdurre detto agente di espansione ausiliario nel flusso di detto componente poliuretanico, in un punto del condotto di alimentazione che ? prossimo all'ugello di iniezione in camera di miscelazione del componente poliuretanico stesso, alimentando detto agente di espansione in condizioni di temperatura controllate e ad un valore di portata costante.
2. 2. Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il detto agente di espansione ? alimentato in condizione refrigerata.
3. 3. Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che l'agente liquido di espansione viene iniettato e premiscelato con il componente poliuTetanico in corrispondenza del raccordo che collega il condotto esterno di alimentazione di detto componente poliuretanico, all'ugello di iniezione dello stesso componente nella camera di miscelazione.
4. 4. Procedimento secondo la rivendicazione 1, in cui la miscelazione dei componenti poliuretanici e dell'agente di espansione, in detta camera di miscelazione, avviene ad un valore di pressione superiore a quella atmosferica, ed in cui all'uscita della camera di miscelazione la miscela subisce una fase di pre-espansione, caratterizzato dal fatto di generare nella miscela in fase di pre-espansione una contropressione di valore inferiore alla pressione esistente nella camera di miscelazione, convogliando detta miscela in preespansione lungo un percorso comprendente una camera intermedia di pre-espansione ed un condotto di erogazione formanti un angolo tra loro rispettivamente con detta camera di miscelazione.
5. 5. Procedimento secondo una qualsiasi rivendicazione precedente in cui detto agente di espansione comprende biossido di carbonio.
6. 6. Procedimento secondo le rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che la pressione nella camera di miscelazione ? compresa tra 5 e 20 bar.
7. 7. Procedimento secondo le rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che la contropressione in detto percorso per la miscela iri pre-espansione, in prossimit? dell'uscita della camera di miscelazione, ? pari o superiore a 0,2 bar.
8. 8. Apparecchiatura per la miscelazione ad alta pressione di componenti poliuretanici con un agente di espansione ausiliario, nella produzione di materiale poliuretanico espanso, comprendente in combinazione: una testa di miscelazione ad alta pressione avente una camera di miscelazione nella quale si aprono gli ugelli di iniezione dei componenti poliuretanici da miscelare, ed in cui detta testa di miscelazione comprende un percorso di pre-espansione e di erogazione della miscela poliuretanica nel quale si apre la camera di miscelazione; nonch? mezzi di strozzamento dell'apertura della uscita della camera di miscelazione; ed un dispositivo di pompaggio dell'agente di espansione liquido, per alimentarlo ad un valore di portata costante, caratterizzato dal fatto che il condotto di alimentazione dell'agente di espansione liquido, si apre nel condotto di alimentazione del componente poliuretanico, in prossimit? del suo ugello di iniezione dello stesso componente poliuretanico nella detta camera di miscelazione.
9. 9. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 8 caratterizzata dal fatto che detto condotto di alimentazione dell'agente di espansione termina in un ugello di iniezione dell'agente di espansione che si apre in una camera di premiscelazione nel raccordo che collega la tubazione di alimentazione del componente poliuretanico, all'ugello di iniezione nella camera di miscelazione.
10. 10. Apparecchiatura secondo la rivendicazione precedente caratterizzata dal fatto che detto ugello di iniezione dell'agente di espansione comprende una valvola automatica normalmente chiusa, spinta in apertura dal flusso dell'agente di espansione alimentato sotto pressione .
11. 11. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 8, caratterizzata dal fatto che detto percorso di preespansione della miscela poliuretanica comprende una camera di pre-espansione intermedia formante un angolo con la camera di miscelazione ed un condotto di scarico della miscela, nonch? mezzi di strozzamento dell'apertura di uscita della camera di miscelazione; dal fatto che il dispositivo di pompaggio comprende almeno una prima ed una seconda unit? di pompaggio collegate in parallelo, in cui ciascuna unit? di pompaggio a sua volta comprende un corpo pompa definente una camera di pompaggio ed un pistone mobile alternativamente, con mezzi di comando a camma agenti per azionare ciclicamente in sequenza i pistoni delle unit? di pompaggio; dal fatto che detti mezzi a camma presentano un profilo attivo che si estende circonferenzialmente per un angolo corrispondente ad una fase di compressione dell'agente liquido di espansione, rispettivamente una fase di pompaggio a pressione costante, tale da causare una sovrapposizione della fase di compressione di un'unit? di pompaggio con la parte finale della fase di erogazione dell'altra unit?; e dal fatto che sono previsti mezzi di raffreddamento per ciascuna unit? di pompaggio.