DE1912734B2 - Vorrichtung zum vermischen von schnell miteinander reagie renden komponenten insbesondere fuer die herstellung von schaumstoffen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Vermischen von schnell miteinander reagierenden Komponenten, insbesondere für die Herstellung von Schaumstoffen, vorzugsweise von Polyurethanschaumstoffen, bestehend aus einem Vorratsbehälter und einer Förderpumpe für jede Komponente, einem rührwerklosen Mischkopf und einer der Anzahl der in den Mischkopf einzuführenden Komponenten entsprechenden Anzahl von Zuführleitungen, die an den Einmündungen in den Mischkopf mit als Ventile wirkenden Einlaßdüsen ausgestattet sind.

Bekannte Mischvorrichtungen dieser Art, beispielsweise für die Herstellung von Polyurethanschaumstoffen, weisen unter dem Arbeitsdruck der in die Mischkammer einzuführenden Komponenten selbsttätig öffnende und schließende Einlaßdüsen auf.

Die einzelnen Komponenten sind jedoch über die Zeit Viskositätsschwankungen unterworfen. Die Fördermengen ändern sich geringfügig zueinander oder das Leitungssystem weist Leckstellen auf. Mittels eines in den Zuleitungen angeordneten sogenannten Speichers mit einem verstellbaren Kolben lassen sich diese Unterschiede kompensieren, um einen zeitsynchronen Einlauf der Komponenten in die Mischkammer zu erreichen. Erfolgt das Öffnen und Schließen der Einlaßdüsen nicht gleichzeitig, so tritt ein Voreilen einer oder mehrerer Komponenten ein. In diesem Falle zeigt das hergestellte Schaumstoffstück ein Loch an seiner Oberfläche. Wenn Sichtflächen mit solchen Fehlerstellen behaftet sind, sind diese gefertigten Stücke unbrauchbar.

Die vorerwähnte bekannte Vorrichtung ist sehr umständlich und langwierig einzuregulieren, um den synchronen Einlauf der Komponenten in die Mischkammer zu erreichen. Die Einstellung muß während des Betriebes laufend überprüft werden.

Es ist auch bereits bekannt, bei Mischvorrichtungen für schnell miteinander reagierende Komponenten elektromagnetisch öffnende und schließende Ventile zu verwenden. Diese Vorrichtungen weisen zwei hintereinandergeschaltete und mit Rührern versehene Mischkammern auf. Die elektromagnetische Betätigung der Ventile dient hier nicht ihrem synchronen Öffnen oder Schließen, vielmehr sollen die Ventile der zweiten Mischkammer in bestimmter zeitlicher Abhängigkeit von denen der ersten Mischkammer betätigt werden, wobei in die zweite Mischkammer weitere Komponenten eingetragen werden. Bei dieser Mischvorrichtung fällt das Voreilen einer Komponente nicht ins Gewicht, da man sich des Nachvermischens mit einem Rührwerk bedient.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, die das Voreilen einer oder mehrerer Komponenten vermeidet, ohne daß langwierige Einstellungen und Überprüfungen erforderlich sind.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Einlaßdüsen gleichzeitig betätigbare elektromagnetische Öffnungs- und Schließeinrichtungen aufweisen.

Ein Nacheilen bzw. Voreilen einer der Komponenten ist mit der erfindungsgemäßen Lösung unterbunden, so daß Schaumstoffkörper mit einwandfreien Oberflächen herstellbar sind.

Eine besonders einfache Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, daß die Öffnungs- und Schließeinrichtungen über einen gemeinsamen Schalter an eine Spannungsquelle anschließbar sind. Diese einfache Schaltung trägt zur Störunanfälligkeit der Vorrichtung bei.

Vorzugsweise bestehen die Öffnungs- und Schließeinrichtungen aus Erregerspulen, deren Eisenkerne ' die Düsennadeln der Einlaßdüsen darstellen. Diese Konstruktion ist gegenüber dem hohen konstruktiven Aufwand, wie er bei mechanischen, pneumatischen oder hydraulischen Öffnungs- und Schließvorrichtungen nötig wäre, besonders einfach.

Vorzugsweise sind die Einlaßdüsen in an sich bekannter Weise mit Rückstellfedern ausgestattet.

ίο Sind die Erregerspulen angeschaltet, so werden die Düsennadeln entgegen der Federkraft bewegt. Beim Ausschalten der Erregerspulen werden die Einlaßdüsen durch die Federn in ihre Ausgangsstellung zurückgestellt.

Nach einer besonderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in den Leitungssystemen zwischen den Förderpumpen und dem Mischkopf Wegeventile angeordnet, die von einem Vorgabezeitrelais betätigbar sind. Dadurch wird erreicht, daß bei geschlossenen Einlaßdüsen diese immer unter Druck bleiben, auch wenn die Förderpumpen nicht arbeiten. Wird der Mischvorgang durch Betätigung des Auslöseschalters mit dem Öffnen der Einlaßdüsen eingeleitet, so werden gleichzeitig über das Vorgabezeitrelais die Wegeventile von »Rücklauf« auf »Durchlauf« für die Zuführungszeit der Komponenten geöffnet.

Eine einfachere Ausführungsform sieht an Stelle der Wegeventile lediglich Leitungsverzweigungen vor.

Werden die Förderpumpen für die Komponenten kontinuierlich betrieben, so ist erfindungsgemäß zwischen den Öffnungs- und Schließeinrichtungen und einem Auslöseschalter ein einstellbares Zeitrelais angeordnet. Das Zeitrelais ist auf eine bestimmte Öffnungszeit der Einlaßdüsen einstellbar, die erforderlich ist, um die gewünschten Mengen der Komponenten in die Mischkammer des Mischkopfes einzutragen. Dort werden sie gemischt und dann in der Regel in eine Form eingelassen.

Werden die Förderpumpen für die Komponenten diskontinuierlich betrieben, so ist erfindungsgemäß der Auslöseschalter einerseits mit den Förderpumpen, und andererseits über ein Zeitverzögerungsrelais, ein einstellbares Vorgabezeitrelais und den Schalter mit den Öffnungs- und Schließeinrichtungen verbunden. Dadurch wird erreicht, daß die Förderpumpen zunächst in den Leitungssystemen die Komponenten im Umlauf pumpen, so daß beim Öffnen der Einlaßidüsen bereits störungsfreie Strömungsverhältnisse vorliegen.

Es versteht sich, daß bei vollautomatisch arbeitenden Vorrichtungen mit periodisch zu füllenden Formen der Auslöseschalter in Abhängigkeit des Arbeitstaktes steuerbar ist.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung durch verschiedene Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen

F i g. 1 die Vorrichtung mit kontinuierlich betriebenen Förderpumpen und

F i g. 2 die Vorrichtung mit diskontinuierlich betriebenen Förderpumpen.

In beiden Figuren ist der rührwerklose Mischkopf mit den Öffnungs- und Schließeinrichtungen der Einlaßdüsen ausführlich dargestellt; der übrige Teil der Vorrichtung ist jeweils im Blockschema gezeichnet. In F i g. 1 sind in den Behältern 1 und 2 die Komponenten^ bzw. B gelagert. Über die Leitungen 3 und 4 werden sie von den Förderpumpen 5 bzw. 6

angesaugt und über Leitungen? und 8 den Wegeventilen 9 bzw. 10 zugeleitet. Je nach deren Stellung strömen die Komponenten über die Leitungen 11 und · 12 zurück in die Vorratsbehälter 1 bzw. 2, oder sie strömen in der anderen Stellung der Wegventile 9 und 10 über die Leitungen 13 und 14 und die Einlaßdüsen 15 und 16 in die rührwerklose Mischkammer 17 des Mischkopfes 18. Die öffnungs- und Schließeinrichtungen 19 und 20 der Einlaßdüsen 15 und 16 bestehen aus den Erregerspulen 21 und 22, deren Eisenkerne die Düsennadeln 23 und 24 darstellen. Sie liegen an einem Stromkreis 25, der durch einen Schalter 26 geöffnet und geschlossen werden kann. Der Schalter 26 ist mit einem Vorgabezeitrelais 27 verbunden, über das er betätigt wird. Dieses Vorgabezeitrelais 27 ist auf eine Zeitspanne einstellbar, die der Öffnungszeit der Einlaßdüsen 15 und 16 entspricht, um die für die Formfüllung erforderlichen Komponentenmengen in die Mischkammer 17, die als Durchlaufkammer arbeitet, einzulassen. Das Gemisch verläßt die Mischkammer 17 kontinuierlich durch die Auslaßdüse 28. Die Öffnungs- und Schließeinrichtungen 19 und 20 werden über den Auslöseschalter 29 betätigt. Mit 30 und 31 sind die Rückstellfedern der Einlaßdüsen 15 und 16 bezeichnet. Die Wegeventile 9 und 10 werden gleichzeitig mit den Einlaßventilen 15 und 16 von dem Vorgabezeitrelais 27 betätigt.

In F i g. 2 sind in den Behältern 101 und 102 die Komponenten A und B enthalten. Über Leitungen 103 und 104 werden sie von den Förderpumpen 105 und 106 angesaugt und über Leitungen 107 und 108 den Wegeventilen 109 bzw. 110 zugeleitet. Je nach deren Stellung strömen die Komponenten über die Leitungen 111 und 112 zurück in die Vorratsbehälter 101 bzw. 102, oder sie strömen in der anderen Stellung der Wegeventile 109 und 110 über die Leitungen 113 und 114 und die Einlaßdüsen 115 und 116 in die Mischkammer 117 des Mischkopfes 118. Die Öffnungs- und Schließeinrichtungen 119 und 120 der Einlaßdüsen 115 und 116 bestehen aus den Erregerspulen 121 und 122, deren Eisenkerne die Düsennadeln 123 und 124 darstellen. Sie liegen an einem Stromkreis 125, der durch einen Schalter 126 geöffnet und geschlossen werden kann. Der Schalter 126 ist mit einem Vorgabezeitrelais 127 verbunden, über das er betätigt wird. Dieses Vorgabezeitrelais 127 ist auf eine Zeitspanne einstellbar, die der Öffnungszeit der Einlaßdüsen 115 und 116 entspricht, um die für die Formfüllung erforderlichen Komponentenmengen in die Mischkammer 117, die als Durchlaufkammer arbeitet, einzulassen. Das Gemisch verläßt die Mischkammer 117 kontinuierlich durch die Auslaßdüse 128. Dem Vorgabezeitrelais 127 ist ein Zeitverzögerungsrelais 132 vorgeschaltet, das durch den Auslöseschalter 129 betätigt wird. Der Auslöseschalter 129 ist andererseits gleichzeitig der Einschalter für die Förderpumpen 105 und 106. Bei Betätigung des Auslöseschalters 129 werden also zunächst die Förderpumpen 105 und 106 eingeschaltet, mit denen die Komponenten über die Leitungen 111 und 112 im Kreislauf gepumpt werden. Das Zeitverzögerungsrelais 132 ist so eingestellt, daß in den Leitungssystemen bereits eine Beruhigung und Stabilisierung der Strömung stattgefunden hat, bevor die Wegeventile 109 und 110 umgeschaltet und die Einlaßdüsen 115 und 116 geöffnet werden. Nachdem durch das Vorgabezeitrelais 127 der Schalter 126 den Stromkreis 125 wieder unterbrochen hat, werden die Erregerspulen 121 und 122 stromlos und die Einlaßdüsen und 116 werden durch die Rückstellfedern 130 und 131 in die Schließstellung gebracht. Die Wegeventile 109 und 110 werden gleichzeitig mit den Einlaßdüsen 115 und 116 von dem Vorgabezeitrelais 127 betätigt.

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Vermischen von schnell miteinander reagierenden Komponenten, insbesondere für die Herstellung von Schaumstoffen, vorzugsweise Polyurethanschaumstoffen, bestehend aus einem Vorratsbehälter und einer Förderpumpe für jede Komponente, einem rührwerklosen Mischkopf und einer der Anzahl der in den Mischkopf einzuführenden Komponenten entsprechenden Anzahl von Zuführleitungen, die an den Einmündungen in den Mischkopf mit als Ventile wirkenden Einlaßdüsen ausgestattet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaßdüsen (15,16 bzw. 115,116) gleichzeitig betätigbare elektromagnetische Öffnungs- und Schließeinrichtungen (19, 20 bzw. 119,120) aufweisen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungs- und Schließeinrichtungen (19, 20 bzw. 119,120) über einen gemeinsamen Schalter (26 bzw. 126) an eine Spannungsquelle anschließbar sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungs- und Schließeinrichtungen (19, 20 bzw. 119, 120) aus Erregerspulen (21, 22 bzw. 121, 122) bestehen, deren Eisenkerne die Düsennadeln (23, 24 bzw. 123, 124) der Einlaßdüsen (15,16 bzw. 115,116) darstellen.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaßdüsen (15,16 bzw. 115,116) mit Rückstellfedern (30, 31 bzw. 130,131) ausgestattet sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in den Leitungssystemen zwischen den Förderpumpen (5, 6 bzw. 105,106) und dem Mischkopf (18 bzw. 118) Wegeventile (9,10 bzw. 109, 110) angeordnet sind, die von einem Vorgabezeitrelais (27 bzw. 127) betätigbar sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, mit kontinuierlich betriebenen Förderpumpen für die Komponenten, dadurch gekennzeichnet, daß das einstellbare Vorgabezeitrelais (27) zwischen den Öffnungs- und Schließeinrichtungen (19, 20) und einem Auslöseschalter (29) angeordnet ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, mit diskontinuierlich betriebenen Förderpumpen für die Komponenten, dadurch gekennzeichnet, daß ein Auslöseschalter (129) einerseits mit den Förderpumpen (105,106) und andererseits über ein Zeitverzögerungsrelais (132), das einstellbare Vorgabezeitrelais (127) und den Schalter (126) mit den Öffnungs- und Schließeinrichtungen (119,120) verbunden ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen