NO138789B - Forskyvbar krysskinnekontaktor. - Google Patents

Description

Sprøytepistol for fremstilling av polyuretanskum.

Foreliggende oppfinnelse angår en sprøytepistol for fremstilling av polyuretanskum med et til blanding av polyuretanskumkomponentene tjenende blandekammer, som er forsynt med flere innløpsåpninger og en utløpsåpning, samt med et til antallet komponenter svarende med innløpsåpningene forbundne tilførselsledninger.

Det er kjent å frembringe og påsprøyte polyuretanskum fremstillet av polyuretandannende komponenter som f.eks. hydroxylgruppe-inneholdende polyestere eller polyetere og polyisocyanater, eventuelt sammen med vann, katalysatorer osv., ved hjelp av konvensjonelle sprøytepistoler med flere til-førselsledninger, i hvilke polyisocyanatet og materialet som

inneholder hydroxylgruppen, bringes i berøring i sprøyte-

pistolens utløpsstråle. Blandingen av komponentene på denne måte har vist seg å være utilstrekkelig , og resulterer i skum som har for stor tetthet og er av dårlig kvalitet.

Ifølge norsk patentskrift 99.079 er det foreslått å avhjelpe disse ulemper ved å anvende et forutgående blande-

kammer i sprøytepistolen forsynt med en mekanisk omrørings-innretning.

Mens mekanisk forutgående blanding resulterer i en tilfredsstillende homogenitet, og dermed god kvalitet av skummet under samtidig høy leveringshastighet, medfører bruken av mekaniske omrøringsorganer på den annen side visse ulemper. Således kan overflaten av omrøringsorgahet føre til at det bygges opp reaksjonsprodukter som resulterer i til-

stopping, og pistolen må ofte renses. Videre øker omrørings-organet med tilhørende drivanordning størrelsen og vekten av sprøytepistolen, og dette betyr en begrensning av pistolens brukbarhet for mange anvendelser.

Patentsøkerne har nå funnet at de forannevnte ulemper

kan avhjelpes ved en hensiktsmessig konstruksjon av sprøyte-pistolen, og at det kan oppnås en tilfredsstillende forut-

gående blanding av skumkomponentene ved å anvende en strøm av inert gass, fortrinnsvis luft, i et i sprøytepistolen an-

ordnet blandekammer, uten bruk av mekaniske omrøringsorganer,

og at det samtidig ved hjelp av passende tilbakeslagsventiler,

er mulig å sikre en automatisk selvrensende virkning, under anvendelse av strømmen av den inerte gass, og dette gjør det mulig å bruke sprøytepistolen kontinuerlig eller inter-mitterende uten fare for tilstopning.

Det karakteristiske for sprøytepistolen ifølge oppfinnelsen består i at hver tilførselsledning, mellom en i og for seg kjent i tilførselsledningen anordnet tilbakeslags-

ventil og blandekammeret står i forbindelse med en kilde for inert gass, slik at den del av tilførselsledndingen som ligger mellom tilbakeslagsventilen og blandekammeret danner et forblandekammer for en av polyuretariskumkomponentene og den inerte gass.

Blandekammeret består i det vesentlige av en helt

lukket hulrom av en form og størrelse som er egnet til å med-

føre en intens blanding, og er så lite at oppholdstiden av

komponentene i blandekammeret er overordentlig kort, fortrinnsvis av en størrelsesorden på 1/10.000 - 1/10 sekund. Kammeret kan være forsynt med ledplater eller spor for å øke blandings-effekten. Av konstruksjonsmessige hensyn og for å lette rensning kan et blandehulrom hensiktsmessig ha en enkel symmetrisk form med glatte overflater, f.eks. sfæriske, elip-soidiske, sylindriske eller koniske, eller hulrommet kan ha vegger som er satt sammen av overflater av de nevnte former,

og som munner ut i et utløp eller en utløpsdyse fra blandekammeret. Hver anordning for innføring av en polyuretanskum-ingrediens kan omfatte tre seksjoner. Den første seksjon er en kanal, ledning eller rør gjennom hvilket en eller flere komponenter i almindelighet i en enkelt flytende fase, til-føres fra en doseringspumpe. Den annen seksjon omfatter (1)

en tilbakeslagsventil hensiktsmessig anordnet i et utvidet parti av innføringsanordningen, hvilken ventil bare tillater en ensrettet strømning av vedkommende komponent, og hindrer,

i tilfelle av tilstopning, inntrengning av luft eller blandede komponenter i den første seksjon av vedkommende inn-føringsanordning, og (2) en tilføringsanordning for inert gass som kommuniserer med innføringsanordningen for den skumdannende komponent ved et punkt etter tilbakeslagsventilen regnet i strømretningen, og (3) en forblandekanal, hensiktsmessig i form av et ringformet rom som omgir utløpet fra tilbakeslagsventilen og gradvis innsnevret i retning mot den tredje seksjon, i hvilken forblandekanal komponenten blandes og dispergeres i strømmen av inert gass. Den tredje seksjon er forbindelsen mellom forblandekanalen og kammeret, i almindelighet i form av et rør eller en kanal med liten ensartet diameter som resulterer i en høy strømningshastighet av blandingen av skumkomponenten og den inerte gass.

Utløpet fra blandekammeret er anordnet ved den ende av blandekammeret som vender bort fra innløpet. For sprøyte-pistolen ifølge oppfinnelsen kan sprøytemønsteret for strålen av blandingen av inert gass og skumkomponentene ha tilnærmet form av en divergerende søyle som anvendt for normale sprøyte-pistoler, og kan modifiseres på kjent måte ved passende valg av dimensjonene av utløpet eller ved bruk av en passende dyse, som enten kan være utført i ett med utløpet eller være utskift-

bar, f.eks. ved hjelp av gjenger eller ved hjelp av en tapp-

og sporforbindelse som holdes fastklemt ved hjelp av en skrue-eller kamanordning. En eller flere ekstra tilførselsledninger for inert gass kan være anordnet, og det på en slik måte at en strøm av inert gass som kommer fra denne eller disse ekstra tilførselsledninger, omgir strålen eller spruten fra sprøyte-pistolens utløp og derved modifiserer sprøytemønsteret og størrelsen av strålens tverrsnitt.

Hovedtilførselen for inert gass er hensiktsmessig forbundet med en sentral ledning, kanal eller rør i det indre av sprøytepistolens legeme, og de individuelle tilførselsledninger til anordningene for tilførsel av polyuretanskumdannende komponenter og hensiktsmessig tilførselen av inert gass til ut-løpet er avgrenet fra denne sentrale kanal.

To anordninger for tilførsel av polyuretanskumkomponenter med tilhørende innløp er normalt tilstrekkelig når sprøytepistolen skal brukes for sprøyting av polyuretanskum. Polyisocyanatet tilføres i almindelighet til et innløp, og de øvrige komponenter tilføres i en på forhånd blandet tilstand til et annet innløp. Hvis det ønskes, kan det anordnes ekstra innløp, f.eks. for tilførsel av oppkuttede glassfibre.

Oppfinnelsen skal i det følgende beskrives nærmere i forbindelse med tegningen som illustrerer en foretrukken ut-førelsesform for en sprøytepistol ifølge oppfinnelsen.

På tegningen viser fig. 1 sprøytepistolen med den

ene av to anordninger for tilførsel av polyuretanskumkomponenter og blandekammeret og utløpet vist i aksialsnitt, mens fig. 2

er et tilhørende sideriss.

På tegningen betegner 1 legemet for sprøytepistolen. 2 er et løsbart albuestykke for en innførselskanal 3 for en polyuretanskumkomponent (fig. 1), hvilken kanal fører til innløpet 4 (fig. 2) til hvilket en ledning for tilførsel av polyuretankomponent tilknyttes fra en doseringspumpe. Albue-stykket 2 er festet til legemet 1 ved hjelp av en klemme 5,

som er fastskrudd på legemet 1 ved hjelp av to tapper 6,og fasttrykking av albuestykket er oppnådd ved hjelp av en sett-skrue 7. Albuestykket er forsynt med en fordypning eller et spor for opptaking av en løsbar ring 8 (fig. 1), som på sin side er anordnet i et tilsvarende spor eller fordypning i legemet 1. I utløpet 9 (fig. 1) fra albuestykket 2 er den

rørformede ende av tilbakeslagsventilen 10 (fig. 1) innsatt i en glidepasning og tettet ved hjelp av en sammentrykkbar gummipakning 11 (fig. 1). En krage 12 (fig. 1) på tilbakeslagsventilen 10 (fig. 1) som er dekket av en hylse (fig. 1) av gummi, trykker mot en konisk innvendig flens 14 (fig. 1)

på ringen 8 (fig. 1) og danner derved både en tetning og sentrering av ventilen. Gjennom det utvidede rør i tilbakeslagsventilen under kragen 12 (fig. 1) er det anordnet to spalter 15 (fig. 1) i rett vinkel med ventilens akse og tillater derved polyuretanskumkomponent å passere gjennom ventilens hule spindel for utvidelse av gummihylsen 13 (fig. 1) og til å sprute inn i forblandekanalen 16 (fig. 1), som i det vesentlige består av et hulrom med et sylindrisk topp-parti og et konisk bunnparti. Utsiden av den del av tilbakeslagsventilen som er ført inn i forblandekanalen 16, har videre en tilnærmet sylindrisk form med en konisk ende, idet både sylin-deren og det koniske parti har mindre dimensjoner" enn blande-hulrommet, slik at det dannes en ringformet forblandekanal mellom legemet og ventilen. Hovedtilførselen for inert gass,

i almindelighet luft, til sprøytepistolen er koblet til hovedluftkanalen 17 ved hjelp av en kopling 18 (fig. 2). Fra kanalen 17 fører en rørledning 19 (fig. 1) luft til en ringformet åpning 20 (fig. 1) mellom undersiden av ringen 18 og legemet 1, hvilken ringformet spalte kommuniserer med den ringformede blandekanal 16 (fig. 1), og tillater således til-førsel av luft som blandes med polyuretankomponenten. Den ringformede blandekanal innsnevres og går over i et rørformet innløp 21 (fig. 1), som munner ut i blandekammeret 22 (fig. 1) . Blandekammeret 22 (fig. 1) er et enkelt hulrom som er satt sammen av et første hulkonisk parti, i hvilket det munner ut to innløpskanaler (fig. 1) for komponentene, og et hulsylindrisk sentralt parti, samt et annet parti i form av en avskåret kjegle, hvis spiss er erstattet med utløpskanalen 24 (fig. 1) for dysen 23 (fig. 1). Ved utførelsen som er vist på fig. 1 og 2, er den annen hule konus i blandekammeret dannet av en fordypning i dysen 23 (fig. 1) som er festet til legemet 1 i butt anlegg ved hjelp av en gjenget rørformet koblingsdel 25 (fig. 1). En vanlig løsbar luftkapsel 26 (fig. 1) er påskrudd ved hjelp av en mutter 27 (fig. 1)< som er innskrudd på ytre gjenger. Mellom den rørformede koblingsdel 25 (fig. 1) og

dyselegemet 23 (fig. 1) er det dannet et ringformet rom 35 (fig.l) som er forbundet med hovedluftkanalen 17 ved hjelp av et rør 34 (fig. 2), og fra hvilket et antall utløpskanaler 36 (fig. 1) strekker seg til luftkapselen 26 (fig. 1). Tilførsel av sekundær-luft til luftkapselen 26 (fig. 1) er valgfri. Til regulering av luftstrømmen kan en nålventil, som ikke er vist på tegningen, an-bringes i røret 34 (fig. 2). Hvis det ikke ønskes å bruke sekun-dærluft, fjernes kapselen 26 (fig. 1) ved å skru løs mutteren 27 (fig. 1). Dyser av forskjellig størrelse og form kan monteres i stedet for dysen 23. Et bakre håndtak 28 (fig. 2) og et front-håndtak er forsynt med brytere 30 (fig. 2) for betjening av doseringspumpene og lufttilførselen. Over bryteren er anordnet et bryterdeksel 31 (fig. 2). 32 (fig. 2) betegner en strømtil-førselsledningæ En løsbar, innskrudd propp 33 (fig. 2) er anordnet i det rørformede hulrom, som er forbundet med hovedluftkanalen 17 (fig. 1) for å tillate montering av en avgrenet luft-ledning for inspeksjon og rengjøring.

Når den foran beskrevne sprøytepistol brukes til fremstilling av polyuretanskum, innføres polyisocyanat i kanalen 3 gjennom innløpet 4, mens polyhydroxyforbindelser og andre ønskede komponenter i omhyggelig blandet tilstand innføres på tilsvarende måte i albuestykket 2. Komponentene strømmer gjennom albuestykket, det rørformede hulrom 9 (fig. 1) i tilbakeslagsventilen (fig. 1) og sprøyter ut fra huller 15 (fig. 1) og passerer mellom gummihylsen 13 (fig. 1) og ventillegemet og inn i den ringformede blandekanal 16 (fig. 1). Samtidig til-føres luft til hovedkanalen 17 og ledes derfra gjennom rør-ledninger 19 (fig. 1) til ringformede spor 20 (fig. 1) og den ringformede forblandingskanal 16 (fig. 1). Begge dispersjoner av komponentene i luft passerer gjennom kanaler 21 (fig. 1) inn i blandekammeret 22 (fig. 1) hvor de møtes og blandes raskt. Blandingen av polyuretanskumkomponentene og luft forlater sprøyte-pistolen gjennom kanalen 24 (fig. 1) i dysen 23 og spalten i luftkapselen 26 (fig. 1). Luft fra kobberrøret 34 (fig. 2) som kontrolleres ved hjelp av en nålventil (ikke vist) tilveiebringer en ytterligere variabel dispersjonsgrad.

Når strømmen av komponenter avstenges, og luften tillates å strømme i noen tid, vil tilbakeslagsventilen automatisk stenges, og luften renser passasjene fra den ringformede blandekanal og til utløpet. På samme måte vil trykket som opp-står i dysen, ved eventuelle tilstopninger bevirke at tilbake-tilbakeslagsventilen lukkes, hvoretter sprøytingen opphører. Luftstrømmen fortsetter imidlertid i noen tid inntil trykkfallet som bevirkes av tilstopningen, nærmer seg det trykk som er til-gjengelig fra lufttrykk-kilden..Ofte vil dette være tilstrekkelig til å fjerne tilstopningen, hvoretter normal sprøytning kan automatisk fortsettes.

Polyuretanskummet påført på den ovenfor beskrevne måte er av meget god kvalitet og av lavere tetthet enn lignende materiale fremstilt ved hjelp av en vanlig sprøytepistol. De små dimensjoner og den lave vekt av sprøyten øker anvendelses-området og letter bruken. Den automatiske stengning av mate-ledningene for polyuretanskumkomponentene under bakover rettet trykk forminsker i høy grad tilstopningen, og luften sørger for automatisk rensning når tilførselen av komponentene avstenges, og tillater dermed avbrutt drift uten tidstap som følge av tilstopning med etterfølgende rengjøring. Under sprøytningen vil meget lite fri isocyanat eller polyester resp. polyeter tre ut i den omgivende atmosfære.

Sprøytepistolen kan også brukes for andre reaktive materialer som krever omhyggelig blanding.

Selv om den foranstående beskrivelse av oppfinnelsen er særlig rettet mot en sprøytepistol, kan oppfinnelsen også anvendes for et tilførselsapparat for tilførsel av en blanding av polyuretanskumdannende komponenter for fremstilling av skum in situ i en form, et hulrom eller lignende. Enten oppfinnelsen brukes i forbindelse med en sprøytepistol eller et tilførsels-apparat, kan den med fordel anvendes sammen med anordninger for dosering av de skumdannende komponenter som tilføres til sprøyte-pistolen eller tilførselsapparatet i forut bestemte forhold. Passende doseringsapparater og reguleringsinnretninger for til-førsel av komponentene for dannelsen av skummet i forut bestemte forhold er beskrevet i belgisk patent nr. 582.239.

Når oppfinnelsen anvendes for et tilførselsapparat av den forannevnte art, vil konstruksjonen av tilførselshodet, dvs. den del av apparatet som angår blandingen og leveringen av de skumdannende komponenter til hulrommet eller formen, avvike noe fra den konstruksjon som anvendes i en vanlig sprøytepistol. Således vil dysen i tilførselshodet ved hjelp av hvilken de skumdannende komponenter i blandet tilstand tilføres til hulrommet eller formen, kunne bestå av et enkelt hult rør sogi er direkte forbundet med blandekammeret, og den-sekundære luft-tilførsel, som i en sprøytepistol kan innføres direkte i de blandede komponenter etter at disse trer ut fra blandekammeret, kan unnværes. Ved bruk av et tilførselsapparat ifølge oppfinnelsen anvendes det som regel en redusert luftstrøm sammen-lignet med den som anvendes for en vanlig sprøytepistol. Grunnen til dette er at tilførselsdysen i tilførselshodet har større diameter enn sprøytedysen, og det vil derfor ikke oppstå noe vesentlig lufttrykk. Hvis imidlertid tilførselen av de skumdannende komponenter stenges, må det være anordnet midler for å øke mengden av tilført luft til tilførselshodet i øyemed å unngå at det skal forbli en blanding av reaktive kjemikalier i blandekammeret eller andre deler av apparatet. Lufttil-førselen kan økes ved manuell betjening av en passende anordnet ventil i luftledningen eller automatisk ved at ventilen f.eks. styres ved hjelp av solenoider eller releer i forbindelse med en doseringsinnretning for de skumdannende komponenter, slik at når tilførselen av disse komponenter til blandekammeret avstenges, øker lufttilførselen automatisk inntil tilførsels-apparatet på ny skal settes i drift.

Claims (1)

1. Sprøytepistol for fremstilling av polyuretanskum med et til blanding av polyuretanskumkomponentene tjenende blandekammer, som er forsynt med flere innløps-åpninger og en utløpsåpning, samt med et til antallet komponenter svarende, med innløpsåpningene forbundne til-førselsledninger, karakterisert ved at hver tilførselsledning (3) mellom en i og for seg kjent i til-førselsledningen anordnet tilbakeslagsventil (10) og blandekammeret (22) står i forbindelse med en kilde for inert gass, slik at den del av tilførselsledningen (3) som ligger mellom tilbakeslagsventilen (10) og- blandekammeret (22) danner et forblandekammer (16) for en av polyuretanskumkomponentene og den inerte gass.