KR20060101333A - 반응성 성분으로부터 제품을 제조하기 위한 프로세스 및장치 - Google Patents

Abstract

제품, 특히 성형품은 반응성 성분을 위한 저장 용기, 반응성 성분을 혼합하기 위한 혼합기, 반응성 성분을 저장 용기로부터 혼합기 내로 분산시키기 위한 분산 유닛, 및 라인을 포함하는 장치를 사용하여 제조된다. 본 발명에 따른 장치의 중요한 특징은 분산 유닛이 피스톤 분산 유닛이고 분산 피스톤과 스핀들 유닛을 포함하는 하나 이상의 분산 유닛을 사용하는 것이다. 스핀들 유닛은 스핀들과 스핀들 너트를 포함하며, 스핀들 너트는 토크 모터에 의해 구동된다.

성형품, 반응성 성분, 저장 용기, 혼합기, 피스톤 분산 유닛, 토크 모터.

Description

반응성 성분으로부터 제품을 제조하기 위한 프로세스 및 장치 {A PROCESS AND AN APPARATUS FOR THE PRODUCTION OF ARTICLES FROM REACTIVE COMPONENTS}

도1은 "쇼트" 장치로서 본 발명에 따른 장치의 개략도.

도2는 제1 피스톤 분산기가 흡입 작동 중이고 제2 피스톤 분산기가 가압 작동 중인 고정-상태 단계에서 "연속" 장치로서 본 발명에 따른 장치의 개략도.

도3은 비고정-상태 단계 Δt(도4 참조)인 동안의 도2와 동일한 장치를 도시한 도면.

도4는 도2와 도3에 도시된 바와 같은 "연속" 장치로서 작동되는 본 발명에 따른 장치의 기능 그래프.

<도면 부호의 간단한 설명>

1, 2: 저장 탱크

3, 4: 흡입 라인

5, 6: 가압 라인

7, 7a, 7b: 피스톤 분산 유닛

8: 고압 분산 펌프

9: 혼합 헤드

12: 반응성 혼합물

13: 성형틀

14, 14a, 14b: 분산 피스톤

15, 15a, 15b: 스핀들

16, 16a, 16b: 스핀들 너트

17: 토크 모터

18: 고정자

19: 회전자

20: 하우징

21, 22: 역지 밸브

23: 제어기

본 발명은 반응성 성분으로부터, 특히 폴리우레탄으로부터 제품, 특히 성형 제품을 제조하기 위한 프로세스 및 장치에 관한 것이며, 토크 모터에 의해 구동되는 스핀들 유닛을 포함하는 적어도 하나의 피스톤 분산 유닛을 사용하여 적어도 하나의 반응성 성분을 분산시킨다.

예를 들어 폴리우레탄과 같은 반응성 수지로부터 성형품을 제조하는 경우, 반응성 성분에 충전제를 함입시키는 것은 통상적이다. 이는 특히 성형품의 물리적 특성을 개선시키기 위해 주로 수행된다. 따라서, 예를 들면 버라이트(barytes)는 방음 목적을 위해 사용되는 성형품에 함입된다. 불투명 유리섬유 또는 불투명 광물섬유는 금속의 열팽창 계수를 조절하기 위해 차량 범퍼에 첨가된다. 예를 들면 황마 또는 대마와 같은 천연섬유는, 예를 들면 면적이 큰 성형품의 강도를 증가시키기 위해 더욱 더 빈번하게 사용된다.

일반적으로 폴리우레탄으로부터 성형품을 제조할 때, 폴리올 성분은 통상적으로 점도가 높기 때문에, 폴리올 성분에 충전제를 가하여, 충전제가 침전되지 않음으로써 균일화가 용이해 진다.

충전제의 사용은 피스톤 분산 유닛의 개발을 촉진시켜 왔다. 고속 피스톤 펌프에 비해 상대적으로 낮은 피스톤 분산 유닛의 피스톤 속도로 인해, 마모와 관련된 문제점이 사실상 감소된다. 대부분의 충전제는 연마되기 때문에, 고속 피스톤 펌프는 충전된 원료 시스템의 프로세스를 위해서는 사실 적합하지 않은데, 펌프가 매우 단시간 내에 마모되기 때문이다.

피스톤 분산 유닛의 개발 양상 중 하나의 중요한 예는 구동 시스템이었고 현재에도 여전히 구동 시스템이다.

충전제를 사용하는 경우, 가장 양호한 균일화에도 불구하고 때때로 응집물을 피할 수 없고, 이들 응집물은 통상적인 고압 혼합시 노즐에서 압력 변동을 일으키기 때문에, 압축 불가능한 구동 성분을 사용하는 것이 절대적으로 필요하다.

분산 피스톤의 속도가 압력의 증가로 인해 저하되어야 하는 경우, 상응하는 분산량도 또한 저하되어, 반응성 성분의 부정확한 혼합비를 야기하고 결과적으로 성형품의 중량과 고유 밀도의 감소를 야기한다. 이는 성형품의 품질을 저하시키거 나 심지어 성형품의 파쇠를 야기한다.

따라서, 압력 변동이 발생하는 경우에도 일정한 피스톤 분산 속도를 보장하는 피스톤 분산 유닛을 위한 구동 시스템을 제공하는 것이 절대적으로 필요하다.

이와 관련된 첫 번째 부정적인 경험은 피스톤 분산 유닛의 개발 초기에 단순 유압 드라이브를 상기 유닛에 설치하려고 시도했을 때 나타났다. 사용되는 유압 펌프의 압력 의존성이 신속하게 인지되었고, 따라서 이와 관련하여 유압 시스템을 개선하기 위한 시도가 이루어졌다.

이와 관련하여 특별히 언급할 만한 한 예는 림도매트(Rimdomat) 기술의 개발이다[상크트 아우구스틴-비를링호펜(Sankt Augustin-Birlinghoven)에 소재하는 헨넥케 게엠베하(Hennecke GmbH)의 팜플릿 32 참조]. 상기 개발 기술은 EP-A-0 003 563호에 기술된 선형 증폭기 기술에 근거했다. 주파수 발생기로부터 사전 설정된 연속 펄스는 분산 피스톤을 구동시키는 유압 피스톤의 위치 이동으로 변환된다. 선형 증폭기 기술의 전기 유압식 피스톤 스트로크 제어가 실제로 압축에 강한 구동 시스템을 제공하지만, 상기 기술은 손이 많이 가고 복잡하여 또한 비용이 많이 든다.

따라서, 압축에 강할 뿐만 아니라, 또한 간단하여 비용이 낮은 구동 시스템을 제공하는 것이 요구되었다.

본 발명의 목적은 충전제를 포함하는 반응성 성분이 사용되는 경우에도 정확한 분산을 보장하는, 반응성 수지로부터, 특히 폴리우레탄으로부터 성형품을 제조 하기 위한 간단하면서도 경제적인 프로세스 및 이에 상응하는 장치를 제공하는 것이다.

당해 기술분야의 숙련가들에게는 명백할 수 있는 상기 목적과 기타의 목적은 토크 모터에 의해 구동되는 피스톤 분산 유닛을 사용함으로써 달성된다.

본 발명은 반응성 수지로부터 성형품을 제조하기 위한 장치에 관한 것이며, 상기 장치는 반응성 성분을 위한 저장 용기, 반응성 성분을 혼합하기 위한 혼합기, 반응성 성분을 저장 용기로부터 혼합기 내로 분산시키기 위한 분산 유닛, 및 라인을 포함한다. 본 발명의 중요한 특징에 따르면 적어도 하나의 분산 유닛은 피스톤 분산 유닛이며, 상기 유닛은 분산 피스톤과 스핀들 유닛을 포함하며, 이때 스핀들 유닛은 토크 모터에 의해 구동되는, 분산 피스톤에 할당된 스핀들 너트와 스핀들을 갖는다.

또한, 본 발명은 본 발명에 따른 장치에서 반응성 수지로부터 성형품을 제조하기 위한 프로세스에 관한 것이며, 상기 프로세스에서 반응성 성분은 혼합기 내로 분산되며 혼합기에서 분산되어 반응성 혼합물을 형성하며, 반응성 혼합물은 혼합기로부터 성형틀 내로 또는 기판 상으로 배출되어 경화된다.

적어도 하나의 이소시아네이트 성분과 적어도 하나의 폴리올 성분으로부터 제조되는 폴리우레탄 성형품은 본 발명에 따른 프로세스에 의해 그리고 본 발명에 따른 장치에서 바람직하게 제조된다.

적어도 하나의 반응성 성분은 바람직하게 충전제를 포함한다. 바람직한 충전제는 유리섬유, 광물섬유, 황산바륨과 같은 광물 분말, 멜라민 수지와 같은 미분 플라스틱, 및 고체 방염제를 포함한다. 충전제와 함께 반응성 성분을 분산시키기 위해 사용되는 분산 유닛은 분산 피스톤과 스핀들 유닛을 포함하는 피스톤 분산 유닛이 바람직하고, 이때 스핀들 유닛은 분산 피스톤에 할당된 스핀들 너트와 스핀들을 갖고, 스핀들 너트는 토크 모터에 의해 구동된다. 그러나 피스톤 분산 유닛은 모든 반응성 성분을 위해 사용될 수 있다.

도1은 상술된 문제점들의 해결을 위한 예시적인 방식으로, 액체 또는 페이스트 반응성 성분의 통상의 프로세스를 위한 장치의 선도를 나타낸다. 도시된 장치에서, 반응성 성분은 분산 유닛에 의해 정확한 혼합비로 흡입 라인과 가압 라인을 통해 저장 탱크로부터 혼합기로 운송되어 혼합기 내에서 혼합된다. 이어서 반응성 혼합물은 성형틀 내에 도입되거나 기판 상에 도포된다. 적어도 하나의 분산 유닛은 피스톤 분산 유닛이고, 분산 피스톤과 스핀들 유닛, 즉 분산 피스톤에 할당된 스핀들 너트를 갖는 스핀들을 포함하며, 상기 너트는 토크 모터에 의해 구동된다.

본 발명에 따른 장치의 중요한 특징은 스핀들 너트를 움직이기 위해 토크 구동을 사용한다는 점이다. 지금까지 토크 모터 구동되는 스핀들과 분산 피스톤은 피스톤 분산 시스템에 사용되지 않았다. 토크 모터는 주로 특수 차량을 위한 인-휠 모터(in-wheel motor)로서 주로 사용된다. 이러한 적용영역에서는, 하중에 독립적이고 균일한 운동을 위한 요건이 분산 시스템에서의 요건에 비해 상대적으로 까다롭지 않다. 특히 0.01 내지 1초의 시간 간격에 걸친 고도로 역동적인 하중 변화가 차량 구동 시스템에서는 중요하지 않다.

토크 모터에 의해 구동되는 피스톤 분산 유닛을 사용하는 시험에서, 놀랍게도 매우 양호한 압축 강도가 관측되었으며, 즉 심지어 압력이 0.01 내지 1초의 언급된 시간 간격에서 역동적으로 변동하는 경우에도 일정한 분산 피스톤 속도가 관측되었다. 상기 방식에서, 하중에서의 변동이 발생하는 경우 토크 모터의 속도에서 예측되는 임의의 급작스런 저하와 관련된 기술상의 편견이 극복되었다.

토크 모터는 직접 구동부, 즉 토크 모터는 변속기도 치형 벨트도 필요로 하지 않는다. 따라서, 토크 모터를 사용하는 시스템은 설계 면에서 단순하므로 경제적이며 비용이 저렴하다.

또한, 혼합 헤드와 저장 탱크 사이에 복귀 라인이 배치될 수 있다. 이러한 방식에서, 반응성 성분은 제조 시동 전에, 중단 도중에, 및 각각의 쇼트 전에 조절을 위해 재순환될 수 있다. 그러나, 특히 포트 수명이 매우 짧거나 반응성 성분 중의 하나가 임의의 예비 혼합 작동 직후에 프로세스에 도입되어야만 하는 경우, 복귀 라인이 없는 장치도 가능하다.

본 발명에 따른 장치의 특히 바람직한 실시예에서, 12 내지 128개, 바람직하게는 16 내지 64개, 가장 바람직하게는 16 내지 32개의 극 수를 갖는 토크 모터가 사용된다. 이러한 방식에서, 목적하는 속도 범위에서 고도의 속도변화를 달성할 수 있다.

상응하게, 스핀들 유닛은 작동 스트로크에서 바람직하게 10 내지 730rpm의 속도, 더욱 바람직하게는 20 내지 500rpm의 속도로 작동할 수 있다.

또한, 토크 모터의 속도는 바람직하게 제어 가능하다. 이로써 산출량과 반 응성 성분의 서로에 대한 혼합비가 조절될 수 있다.

본 발명에 따른 또 다른 실시예에서, 적어도 하나의 분산 유닛의 스핀들은 바람직하게 4 내지 40mm의 피치, 더욱 바람직하게는 6 내지 30mm의 피치를 갖는다.

낮은 스핀들 속도와 작은 스핀들 피치의 조합에 의해 분산 피스톤 스트로크에 대해 극도의 위치 정확성이 보장된다. 이는 정확한 기능, 즉 피스톤 분산 유닛의 정확한 흡입과 가압 스트로크를 보장하기 위해 중요하다.

본 발명에 따른 피스톤 분산 유닛을 사용하여 5 내지 500바아(bar), 바람직하게는 50 내지 400바아, 가장 바람직하게는 100 내지 300바아의 압력이 발생할 수 있다.

도2, 도3 및 도4는 본 발명에 따른 장치의 특히 흥미로운 변형을 도시한다. 상기 두 피스톤 분산 유닛(각각의 경우, 분산 피스톤과 스핀들 유닛을 포함하는, 즉 스핀들은 분산 피스톤에 할당된 스핀들 너트를 갖고 스핀들 너트는 토크 모터에 의해 구동된다)이 통상 충전제를 포함하는 반응성 성분에 할당되는 경우, 연속적인 분산 흐름을 형성할 수 있다. 그러나, 여기서 이들 두 피스톤 분산 유닛의 기능을 서로 조정하는 것이 중요하다. 이는 도4에서의 실시예에 의해 도시된다.

고정-상태(steady-state) 단계(t_m 내지 t_n+1 또는 t_m+1 내지 t_n+2 등)에서는, 두 개의 피스톤 분산 유닛 중의 한 개만이 교대로 분산 중이다. 비고정-상태(non-steady-state) 단계(Δt)에서는, 두 개의 피스톤 분산기가 작동 중이다.

두 피스톤 분산기의 고정-상태 단계 중에 존재할 동일한 분산 흐름에 대해 다음의 조건을 적용해야 한다:

F₁·s₁·n_D1 = F₂·s₂·n_D2

다시 말하자면, 분산 피스톤의 면적(F), 스핀들 피치(s) 및 스핀들 속도(n_D)의 곱은 가압 스트로크 동안 두 피스톤 분산기에 대해 동일한 크기여야 한다. 피스톤의 면적(F)과 스핀들 피치(s)가 두 피스톤 분산기에 대해 동일한 크기일 경우, 이러한 조건은 n_D1 = n_D2로 간단해질 수 있다.

비고정-상태 단계(Δt)에서는, 작동 중에 지속되는 피스톤 계량 펌프의 스핀들 속도가 다음과 같이 작동 속도(n_D1)로부터 0으로 감소된다:

동시에, 스위치-온되는 피스톤 분산기의 스핀들 속도는 다음과 같이 0으로부터 속도(n_D2)로 증가된다:

다음의 추가의 조건은 비고정-상태 단계(Δt)에 대해 적용되어 이 상태에서도 동일하게 일정한 분산 흐름을 유지하게 된다:

또한, 상기 조건은 두 분산 피스톤 면적(F₁ 및 F₂)과 두 분산 유닛의 스핀들 피치(s₁ 및 s₂)가 동일한 크기일 경우 다음과 같이 간단해질 수 있다:

다음의 추가의 조건은 두 피스톤 분산기 각각의 적합한 기능을 보장하기 위해 상응해야 한다:

상기 조건은 간단하게 다음과 같이 표현될 수 있다:

가압 스트로크에서 방출되었던 분산된 용적은 이어지는 흡입 스트로크에서 완전히 대체되어야 한다. 또한, 이러한 형식적인 관계는 다음과 같이 흡입 스트로크에서의 스핀들 속도(n_S1)가 가압 스트로크에서의 스핀들 속도(n_D1) 보다 더 커야만 함을 나타낸다.

n_S1 > n_D1

이것은 시간 간격(t_m+1 - t_n)이 시간 간격(t_n+2 - t_m+1) 보다 크기 때문이다. 피스톤 분산기(2)에 대해서도 동일한 관계가 적용된다.

n_S2 > n_D2

본 발명에 따른 장치는 많은 목적을 위해 사용될 수 있지만, 특히 충전된 반응성 성분의 프로세스를 위해 사용될 수 있다. 언급될 수 있는 예는 폴리우레탄 반응성 성분, 에폭시 수지 반응성 성분, 및 멜라민 수지 반응성 성분이다.

이하, 본 발명은 도면을 참조로 하여 더욱 상세히 기술될 것이다.

도1에 도시된 장치에서, 반응성 성분은 저장 탱크(1, 2)로부터 흡입 라인(3, 4)과 가압 라인(5, 6)을 통해 분산 유닛(7, 8)에 의해 혼합 헤드(9)에 운송되며, 혼합 헤드로부터 재순환 단계에서는 반응성 성분이 복귀 라인(10, 11)을 통해 저장 탱크(1, 2)에 복귀 운송된다. "쇼트" 작동의 경우, 혼합 헤드(9)에서 반응성 성분은 혼합 챔버 내로 운송되고 챔버 내에서 형성되는 반응성 혼합물(12)은 성형틀(13) 내로 방출된다.

고속 러닝 고압 분산 펌프(8)는 미충전된 성분을 위한 분산 유닛으로서 작용하고 피스톤 분산 유닛(7)은 충전된 성분을 위한 분산 유닛으로서 작용한다. 피스톤 분산 유닛(7)은 분산 피스톤(14), 스핀들(15)과 스핀들 너트(16)를 갖는 스핀들 유닛, 및 구동부로서 토크 모터(17)로 구성된다. 토크 모터(17)의 정지자(18)는 피스톤 분산 유닛(7)의 하우징(20)에 연결된다. 토크 모터(17)의 회전자(19)는 스핀들 너트(16)에 연결된다. 회전자(19)와 스핀들 너트(16)가 회전하는 동안, 스핀들(15)이 회전 방향에 따라 상부로 또는 하부로 움직여서 분산 피스톤(14)도 그렇게 움직인다.

역지 밸브(21 22)는 피스톤 분산 유닛(7)에 할당된 흡입 라인(3)과 가압 라인(5) 사이에 배치되어 각각의 경우 흡입 작동과 가압 작동 중 유체의 분명한 방향을 보장한다.

도2와 도3은 각각 동일한 장치이지만, 두 개의 상이한 작동 상태에 있는 연 속 장치를 나타낸다.

연속 장치에서, 교대로 작동하는 두 피스톤 분산 유닛(7a, 7b)은 충전된 반응성 성분에 할당된다. 단지 전이 단계에서만 두 피스톤 분산 유닛은 분산 흐름을 함께 공동으로 형성한다.

상기 장치에서, 반응성 성분은 저장 탱크(1, 2)로부터 흡입 라인(3, 4)과 가압 라인(5, 6)을 통해 혼합 헤드(9)에 운송되고, 재순환 단계에서 복귀 라인(10, 11)을 통해 저장 탱크(1, 2)에 복귀 운송된다. 연속 작동을 위해, 미충전된 성분은 다시 제1 러닝 고압 분산 펌프(8)에 의해 운송되고 충전된 성분은 두 피스톤 분산 유닛(7a, 7b)에 의해 운송된다.

도2에서, 제1 피스톤 분산 유닛(7a)은 흡입 작동 중이고, 즉 흡입 밸브(21a)는 개방되고 가압 밸브(22a)는 차단된다. 분산 피스톤(14a)은 상부로 움직여서, 반응성 성분이 저장 탱크(1)로부터 흡입되며, 이때 분산 피스톤(14a)은 토크 모터(17a)에 의해 스핀들 너트(16a)와 스핀들(15a)을 통해 구동된다. 제2 피스톤 분산 유닛(7b)은 가압 작동 중이고, 분산 피스톤(14b)을 하부로 움직임으로써 혼합 헤드(9)를 통해 분산 흐름을 형성한다. 흡입 밸브(21b)는 차단되고 가압 밸브(22b)는 개방된다. 분산 피스톤(14b)은 토크 모터(17b)에 의해 스핀들 너트(16b)와 스핀들(15b)을 통해 구동된다.

도3은 전이 단계를 나타낸다. 두 피스톤 분산 유닛(7a, 7b)은 가압 작동, 즉 분산 작동 중이다. 두 피스톤 분산 유닛(7a, 7b)의 흡입 밸브(21a, 21b)는 차단되고 두 피스톤 분산 유닛(7a, 7b)의 가압 밸브(22a, 22b)는 개방된다.

제1 피스톤 분산기(7a)에서, 스핀들 속도는 감소되고 있는 중이고 0으로 저하된다. 제2 피스톤 분산기(7b)에서, 스핀들 속도는 증가되고 있는 중이고 작동 속도로 상승된다. 동일한 크기의 피스톤 면적(F₁ 및 F₂)과 스핀들 피치(s₁ 및 s₂)는 본 실시예에서 두 피스톤 분산기를 위해 선택된다.

따라서, 상기 비고정-상태 작동 조건에서 두 스핀들 속도의 합은 가압 작동 중에 고정-상태 작동 조건에서 스핀들의 작동 속도에 필적한다.

장치의 제어는 단순화된 형태로 나타난다. 필요한 펄스 라인은 단지 두 피스톤 분산 유닛(7a, 7b)에 대해 나타난다. 제어기(23)로부터 펄스 라인(24a, 24b)은 흡입 밸브(21a, 21b)에로 진행되고, 펄스 라인(25a, 25b)은 가압 밸브(22a, 22b)에로 진행되어 작동 상태, 즉 흡입, 가압 및 전이 단계 사이에서 전환시킬 수 있다. 또한, 펄스 라인(26a, 26b)은 제어기(23)로부터 두 토크 모터(17a, 17b)로 유도된다. 이들 펄스 라인은 필요한 스핀들 속도를 제어하고 각각의 경우 회전 방향을 사전 결정한다. 또한, 필요한 시간조절 기능도 제어기(23)에 의해 사전 결정된다. 이에 대해서는 도4에 상세히 도시된다.

도4는 도2와 도3에 도시된 연속 장치에 대해 시간(t)의 함수로서 분산 흐름(

)의 그래프와 시간(t)의 함수로서 흡입 흐름(

)의 그래프를 나타낸다. 연속 직선은 제1 피스톤 분산 유닛(7a)의 분산 흐름과 흡입 흐름을 나타내고 파단선은 제2 피스톤 분산 유닛(7b)의 분산 흐름과 흡입 흐름을 나타낸다.

고정-상태 시간 단계(t_m 내지 t_n+1)에서, 분산 흐름(

)은 제1 피스톤 분산 유닛(7a)에 의해 형성된다. 고정-상태 시간 단계(t_m+1 내지 t_n+2)에서, 분산 흐름(

)은 제2 피스톤 분산 유닛(7b)에 의해 형성된다.

전이 단계(Δt=t_m+1 - t_n+1)에서, 두 피스톤 분산 유닛은 함께 작용하여 공동으로 분산 흐름(

)을 생성한다. 이는 제1 피스톤 분산 유닛(7a)의 스핀들 속도가 제2 피스톤 분산 유닛(7b)의 스핀들 속도에서의 증가 만큼 동일한 크기로 감소하는 경우에 가능하다.

두 피스톤 분산 유닛(7a, 7b)의 이러한 교대 작동이 일정하게 계속되기 때문에, 연속 분산 흐름(

)이 수득된다.

또한, 도4에서 그래프는 실제로 분산되고 있는 중이 아닌 피스톤 분산 유닛이 한동안 완전히 재충전되어야 하기 때문에 필요한 흡입 기능을 나타낸다. 흡입 단계가 분산 단계 보다 더 짧기 때문에, 따라서 더 높은 스핀들 속도가 흡입 단계에 필요하다.

본 발명은 위에서 설명을 위한 목적으로 상세하게 기술되었지만, 상기 세부사항은 그러한 목적을 위한 것이고 특허청구범위에 의해 한정될 수 있는 것을 제외하고는 본 발명의 기술 사상 및 범위를 벗어나지 않는 다양한 변경이 당해 기술 분야의 숙련자들에 의해 이루어질 수 있다는 것을 이해해야 한다.

본 발명에 따르면, 충전제를 포함하는 반응성 성분이 사용되는 경우에도 정확한 분산을 보장하는, 반응성 수지로부터, 특히 폴리우레탄으로부터 성형품을 제고하기 위한 간단하면서도 경제적인 프로세스 및 이에 상응하는 장치가 제공된다.

Claims (21)

1. 반응성 성분으로부터 제품을 제조하기 위한 장치이며,

   (a) 반응성 성분을 위한 하나 이상의 저장 용기와,

   (b) 반응성 성분을 혼합하기 위한 혼합기와,

   (c) (1) 분산 피스톤과, (2) (i) 스핀들과, (ii) 토크 모터에 의해 구동되는 스핀들 너트를 포함하는 스핀들 유닛과, (3) 토크 모터를 포함하는 피스톤 분산 유닛을 포함하는 적어도 하나의 분산 유닛을 갖는, 반응성 성분을 위한 하나 이상의 분산 유닛과,

   (d) 제공된 반응성 성분을 저장 용기로부터 분산 유닛에 운송하기 위한 수단과,

   (e) 분산된 각각의 반응성 성분을 분산 유닛으로부터 혼합기 내로 운송하기 위한 수단을 포함하는 장치.
2. 제1항에 있어서, 적어도 하나 이상의 반응성 성분을 혼합기와 저장 용기 사이에서 재순환시키기 위한 수단을 포함하는 장치.
3. 제1항에 있어서, 토크 모터는 12 내지 128개의 극 수를 갖는 장치.
4. 제1항에 있어서, 토크 모터는 16 내지 64개의 극 수를 갖는 장치.
5. 제1항에 있어서, 토크 모터는 16 내지 32개의 극 수를 갖는 장치.
6. 제1항에 있어서, 스핀들 유닛은 10rpm 내지 730rpm의 속도에서 작동할 수 있는 장치.
7. 제1항에 있어서, 스핀들 유닛은 20rpm 내지 500rpm의 속도에서 작동할 수 있는 장치.
8. 제1항에 있어서, 토크 모터의 속도가 제어될 수 있는 장치.
9. 제1항에 있어서, 스핀들(i)은 4mm 내지 40mm의 피치를 갖는 장치.
10. 제1항에 있어서, 스핀들(i)은 6mm 내지 30mm의 피치를 갖는 장치.
11. 제1항에 있어서, 피스톤 분산 유닛은 5 내지 500바아의 압력을 형성할 수 있는 장치.
12. 제1항에 있어서, 피스톤 분산 유닛은 50 내지 400바아의 압력을 형성할 수 있는 장치.
13. 제1항에 있어서, 피스톤 분산 유닛은 100 내지 300바아의 압력을 형성할 수 있는 장치.
14. 제1항에 있어서, 적어도 하나의 반응성 성분을 분산시키기 위해 두 개의 피스톤 분산 유닛이 사용되는 장치.
15. 제1항에 따른 장치가 사용되는, 반응성 성분으로부터 제품을 제조하기 위한 프로세스이며,

    (a) 반응성 성분을 혼합기 내로 분산시키는 단계와,

    (b) 혼합기 내에 존재하는 반응성 성분을 혼합하여 반응 혼합물을 형성하는 단계와,

    (c) 반응 혼합물을 혼합기로부터 성형틀 내로 또는 기판 상으로 배출시키는 단계와,

    (d) 반응 혼합물을 경화시키는 단계를 포함하는 프로세스.
16. 적어도 두 개의 피스톤 분산 유닛이 사용되는, 제15항에 따른 장치에서 반응성 수지로부터 제품을 제조하기 위한 프로세스.
17. 제16항에 있어서,

    I. 가압 스트로크에서 제1 피스톤 분산 유닛을 위한 분산 피스톤 면적, 스핀들 피치, 및 스핀들 속도를 선택하여 선택된 분산 면적, 스핀들 피치, 및 스핀들 속도의 곱이 가압 스트로크에서 제2 피스톤 분산 유닛의 분산 피스톤 면적, 스핀들 피치, 및 스핀들 속도의 곱과 일치할 수 있도록 선택하는 단계, 및

    II. 비고정-상태 단계에서 두 피스톤 분산 유닛을 위한 분산 피스톤 면적, 스핀들 피치, 및 스핀들 속도의 두 곱의 합을 선택하여 고정-상태 단계에서 두 피스톤 분산 유닛을 위한 분산 피스톤 면적, 스핀들 피치, 및 스핀들 속도의 두 곱의 합과 일치할 수 있도록 선택하는 단계를 포함하여,

    반응성 혼합물의 연속 흐름이 혼합기로부터 방출되도록 하는 방식으로 작동되는 적어도 두 개의 피스톤 분산 유닛이 작동되는 프로세스.
18. 제17항에 있어서, 각각의 피스톤 분산 유닛에 대해 가압 스트로크 동안에 시간 간격에서 시간의 함수로서의 속도에 대한 적분값이 각각의 상응하는 흡입 스트로크 동안에 시간 간격에서 시간의 함수로서의 속도에 대한 적분값과 일치하는 프로세스.
19. 제15항에 있어서, 적어도 하나의 이소시아네이트 성분과 적어도 하나의 폴리올 성분이 반응성 성분으로서 사용되는 프로세스.
20. 제15항에 있어서, 제품은 에폭시 수지로부터 제조되는 프로세스.
21. 제15항에 있어서, 제품은 멜라민 수지로부터 제조되는 프로세스.

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