DE202009015838U1 - Apparatus for applying liquid reaction mixtures to a cover layer - Google Patents
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Abstract
Vorrichtung zum Auftrag von flüssigen Reaktionsgemischen auf eine Deckschicht, wobei die Deckschicht kontinuierlich bewegt wird und das flüssigen Reaktionsgemisch auf die Deckschicht aufgebracht wird, wobei die Vorrichtung mindestens ein mit Öffnungen versehenes Rohr ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr aus Kunststoff besteht.Device for applying liquid reaction mixtures to a cover layer, wherein the cover layer is moved continuously and the liquid reaction mixture is applied to the cover layer, wherein the device is at least one apertured tube, characterized in that the tube consists of plastic.
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Auftrag von flüssigen Reaktionsgemischen auf eine Deckschicht.The The invention relates to a device for the application of liquid Reaction mixtures on a topcoat.
Die Herstellung von Verbundelementen aus insbesondere metallischen Deckschichten und einem Kern aus Schaumstoffen auf Isocyanatbasis, zumeist Polyurethan-(PUR) oder Polyisocyanurat-(PIR)Schaumstoffen, im Folgenden gemeinsam nur als PU-Schaumstoffe bezeichnet, häufig auch als Sandwichelemente bezeichnet, auf kontinuierlich arbeitenden Doppelbandanlagen wird gegenwärtig in großem Umfang praktiziert. Neben Sandwichelementen zur Kühlhausisolierung gewinnen Elemente zur Gestaltung von Fassaden verschiedenster Gebäude immer mehr an Bedeutung. Als Deckschichten werden dabei neben beschichteten Stahlblechen auch Edelstahl-, Kupfer- oder Aluminiumbleche eingesetzt.The Production of composite elements, in particular metallic cover layers and a core of isocyanate-based foams, mostly polyurethane (PUR) or polyisocyanurate (PIR) foams, hereinafter jointly only referred to as PU foams, often as sandwich elements referred to on continuously operating double belt systems currently practiced on a large scale. Next Sandwich elements for cold store insulation gain elements for Design of facades of different buildings more and more in importance. As cover layers are next coated Steel sheets also stainless steel, copper or aluminum sheets used.
Das Verfahren erfolgt so, dass zunächst die flüssigen Einsatzkomponenten des Schaumstoffs, bei der Herstellung von Schaumstoffen auf Isocyanatbasis die Polyol- und die Isocyanatkomponente, vermischt werden, beispielsweise in einem Mischkopf, und von dort mittels einer Auftragsvorrichtung auf die Deckschicht aufgebracht werden, wo sie unter Aufschäumung miteinander reagieren und zum Schaumstoff aushärten. Als Auftragsvorrichtungen kommen zumeist mit Bohrungen versehene Rohre zum Einsatz, die über der Deckschicht so angebracht sind, dass die Benetzung der Deckschicht optimal erfolgen kann. Diese Rohre können im Folgenden auch als Gießharken oder einfach als Harken bezeichnet werden.The Procedure is carried out so that first the liquid Use components of the foam, in the production of foams Isocyanate-based polyol and the isocyanate component, mixed be, for example, in a mixing head, and from there by means an application device are applied to the cover layer, where they react under foaming and foam Harden. As applicators come mostly with Holes provided with tubes over the top layer are mounted so that the wetting of the cover layer is optimal can. These pipes can also be referred to as casting rakes or simply called Harken.
Dabei kann die Auftragsvorrichtung beweglich über der Deckschicht angebracht werden und durch oszillierende Bewegung die Reaktionsmischung auf die gesamte Fläche der Deckschicht aufbringen.there the application device can be movable over the cover layer be attached and by oscillating motion, the reaction mixture Apply to the entire surface of the cover layer.
In
jüngerer Zeit werden auch fest über der Deckschicht
angebrachte Rohre verwendet. Derartige Vorrichtungen sind beispielsweise
in
Die Vorrichtungen sind üblicherweise aus Metall, vorzugsweise aus Stahl.The Devices are usually made of metal, preferably from steel.
Da die flüssigen Ausgangsverbindungen für die PU-Schaumstoffe miteinander reaktiv sind, kommt es im Rohr und an den Bohrungen zu Anhaftungen des Reaktionsgemisches, durch die der Auftrag der flüssigen Ausgangsverbindungen verschlechtert wird. Daher müssen die Rohre regelmäßig gereinigt werden. Dies kann mechanisch und/oder chemisch geschehen. Bei der chemischen Reinigung fallen flüssige Abfallprodukte an, die aufwendig entsorgt werden müssen.There the liquid starting compounds for the PU foams reactive with each other, it comes in the pipe and at the holes to buildup of the reaction mixture by which the order of the liquid starting compounds is deteriorated. Therefore The pipes must be cleaned regularly become. This can be done mechanically and / or chemically. In the chemical cleaning, liquid waste products are generated, which must be disposed of consuming.
Bei der mechanischen Reinigung kann es zu Beschädigungen der Rohre, insbesondere der Bohrungen kommen. So können die Bauteilgeometrie und damit die Ausströmverhältnisse verändert werden, was unerwünscht ist.at The mechanical cleaning may damage the Tubes, especially the holes come. So can the Component geometry and thus the Ausströmverhältnisse be changed, which is undesirable.
Beide Reinigungsmethoden sind darüber hinaus auch zeitaufwendig und führen zu einem Stillstand der Anlage. Der Reinigungsaufwand beträgt im Durchschnitt 15 bis 30 min.Both Cleaning methods are also time consuming and lead to a shutdown of the plant. The cleaning effort is on average 15 to 30 minutes.
Harken für kleinere Austragsleistung (< 10 kg/min) können nur unter extrem hohem Reinigungsaufwand betrieben werden.rake for smaller discharge capacity (<10 kg / min) can only under extremely high cleaning effort to be operated.
Ein weiteres Problem ist, dass die Metalle häufig eine raue Oberfläche haben, was ebenfalls zu Nachteilen beim Produktauftrag führen kann.One Another problem is that the metals are often rough Surface, which also disadvantages the product order can lead.
Es war die Aufgabe der Erfindung, das Verfahren zur Herstellung von Verbundelementen aus insbesondere metallischen Deckschichten und einem Kern aus Schaumstoffen auf Isocyanatbasis zu verbessern. Insbesondere sollte es möglich sein, bei der Auftragsvorrichtung auf die Reinigung zu verzichten. Weiterhin sollte eine bessere Beschaffenheit der Oberfläche der Auftragsvorrichtung erreicht werden.It The object of the invention was the process for the production of Composite elements of particular metallic cover layers and to improve a core of isocyanate-based foams. Especially it should be possible at the applicator on to refrain from cleaning. Furthermore, it should have a better texture the surface of the applicator can be achieved.
Die Aufgaben konnten überraschenderweise dadurch gelöst werden, dass zum Auftrag der Reaktionsmischung ein Rohr aus Kunststoff eingesetzt wird.The Tasks could surprisingly be solved be that to order the reaction mixture a plastic tube is used.
Gegenstand der Erfindung ist demzufolge eine Vorrichtung zum Auftrag von flüssigen Reaktionsgemischen auf eine Deckschicht, wobei die Deckschicht kontinuierlich bewegt wird und das flüssigen Reaktionsgemisch auf die Deckschicht aufgebracht wird, wobei die Vorrichtung mindestens ein mit Öffnungen versehenes Rohr ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr aus Kunststoff besteht.object The invention accordingly provides a device for the application of liquid Reaction mixtures on a topcoat, wherein the topcoat is continuous is moved and the liquid reaction mixture on the Cover layer is applied, wherein the device at least one apertured tube, characterized that the tube is made of plastic.
In einer Ausführungsform der Erfindung ist der Kunststoff ein thermoplastischer Kunststoff. Zur Verbesserung der mechanischen Stabilität kann dieser glasfaserverstärkt sein.In An embodiment of the invention is the plastic a thermoplastic material. To improve the mechanical Stability can be this glass fiber reinforced.
Es ist wesentlich, dass sich der Kunststoff sich nicht elektrostatisch auflädt, da bei der Herstellung der Schaumstoffe häufig Kohlenwasserstoffe als Treibmittel eingesetzt werden, die brennbar sind.It It is essential that the plastic is not electrostatic charges, as in the production of foams frequently Hydrocarbons are used as blowing agents that are combustible are.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Kunststoff ein Polyamid, insbesondere ein glasfaserverstärktes Polyamid.In In a preferred embodiment, the plastic is a Polyamide, in particular a glass fiber reinforced polyamide.
In
einer Ausführungsform steht die Harke in Bandlaufrichtung
und oszilliert über die Breite der Deckschicht, beispielsweise
beschrieben in
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Vorrichtung ein feststehendes Rohr.In a preferred embodiment of the invention is the Device a fixed pipe.
Dieses ist insbesondere so angeordnet, dass es parallel zur Deckschichtenebene und rechtwinklig zur Bewegungsrichtung zur Deckschicht angebracht ist.This is in particular arranged so that it is parallel to the top layer plane and is mounted at right angles to the direction of movement to the cover layer.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden mindestens zwei mit Öffnungen versehene Rohre, die insbesondere so angeordnet sind, dass sie eine gerade Linie bilden. Vorzugsweise werden 2 bis 4, besonders bevorzugt 2 bis 3 und insbesondere 2 Rohre verwendet.In a preferred embodiment of the invention at least two apertured tubes, in particular are arranged so that they form a straight line. Preferably 2 to 4, particularly preferably 2 to 3 and in particular 2 tubes used.
Die erfindungsgemäße Gießharke besitzt, wie beschrieben, eine rohrähnliche Form, mit Löchern an der Unterseite, verteilt über die gesamte Länge, und der Zufuhr des Reaktionsgemisches entweder an einem Ende der Rohre oder vorzugsweise in deren Mitte sitzend. Bei Verwendung mehrerer Rohre wird die Zuführung vorzugsweise bei allen Rohren in der gleichen Weise vorgenommen.The Casting rake according to the invention has, as described, a tube-like shape, with holes at the bottom, distributed over the entire length, and feeding the reaction mixture either at one end of the Tubes or preferably sitting in the middle. When using several tubes the supply is preferably in all tubes in the same way.
Die Rohre beziehungsweise die nebeneinander angeordneten Rohre zusammen können eine Länge haben, die gleich der Breite der Deckschicht ist. Vorzugsweise ist die Länge des Rohres geringer als die Breite der Deckschicht, um sicherzustellen, dass die Reaktionsmischung nicht teilweise neben die Deckschicht aufgetragen wird. Dabei ist die Gießharke mittig über der Deckschicht angeordnet. Vorzugsweise bedeckt die Gießharke mindestens 70% der Breite der Deckschicht. Bei einer Breite der Deckschicht von 1,20 m, wie sie bei Sandwich-Elementen üblich ist, wäre in diesem Fall auf jeder Seite eine Breite von 18 cm nicht von der Gießharke bedeckt. Vorzugsweise bedecken die Gießharke beziehungsweise die nebeneinander angeordneten Gießharken mindestens 70%, besonders bevorzugt mindestens 80%, und insbesondere mindestens 95% der Breite der Deckschicht.The Pipes or the juxtaposed tubes together can have a length equal to the width the cover layer is. Preferably, the length of the tube less than the width of the topcoat to ensure that the reaction mixture is not partially applied next to the topcoat becomes. The casting rake is centered over the Cover layer arranged. Preferably, the casting bar covers at least 70% of the width of the topcoat. At a width of Cover layer of 1.20 m, as usual with sandwich elements In this case, each page would have a width of 18 cm not covered by the casting bar. Preferably cover the casting rake or arranged side by side Casting raking at least 70%, more preferably at least 80%, and in particular at least 95% of the width of the cover layer.
Die Gießharke ist üblicherweise in einer Höhe zur unteren Deckschicht von 5 bis 40 cm, bevorzugt 10 bis 30 cm, und insbesondere 15 bis 25 cm, angebracht.The Casting rake is usually at a height to the lower cover layer of 5 to 40 cm, preferably 10 to 30 cm, and in particular 15 to 25 cm, attached.
Die Anzahl der Öffnungen entlang der Harke beträgt je nach Harkenlänge mindestens 2, bevorzugt mindestens 6, besonders bevorzugt 10 bis 50, und insbesondere 20 bis 40. Vorzugsweise ist die Anzahl der Löcher eine gerade Zahl.The Number of openings along the rake is depending on the length of the rake at least 2, preferably at least 6, more preferably 10 to 50, and especially 20 to 40. Preferably the number of holes is an even number.
Die Durchmesser der Öffnungen liegen im Bereich von 0,5 bis 10 mm, bevorzugt 1,0 mm bis 4 mm. Die Abständen der Öffnungen voneinander betragen vorzugsweise 5– 200 mm, besonders bevorzugt 5 bis 60 mm, und insbesondere 10 bis 30 mm. Vorzugsweise ist der Abstand und der Durchmesser über die gesamte Länge des Rohres gleich.The Diameters of the openings are in the range of 0.5 to 10 mm, preferably 1.0 mm to 4 mm. The distances of the openings are preferably from 5 to 200 mm, more preferably 5 to 60 mm, and especially 10 to 30 mm. Preferably, the Distance and the diameter over the entire length the same tube.
Das Rohr hat einen Innendurchmesser von 0,2 bis 5 cm, bevorzugt 0,3 bis 2,5 cm und insbesondere 0,2 bis 2 cm.The Pipe has an inner diameter of 0.2 to 5 cm, preferably 0.3 to 2.5 cm and especially 0.2 to 2 cm.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die Länge der Öffnungen über die Länge des Rohres unterschiedlich. Unter der Länge der Öffnungen ist die Entfernung zu verstehen, die das Gemisch vom Inneren des Rohres bis zum Austritt aus dem Rohr zurücklegen muss. Dies kann auf unterschiedliche Weise geschehen. Zum einen kann der Innendurchmesser des Rohres verändert werden. Dies ist nicht bevorzugt, da derartige Bauteile schwierig herzustellen und zu säubern sind.In a particularly preferred embodiment is the length the openings over the length of the pipe differently. Under the length of the openings is the distance to understand the mixture from the inside of the Pipe has to travel until it leaves the pipe. This can be done in different ways. For one thing, the Inner diameter of the pipe to be changed. This is not preferred because such components difficult to manufacture and to be cleaned.
Die Lochlängen, betrachtet von dem Ort der Zuführung des Ausgangsmaterials für den Hartschaumstoff auf Isocyanatbasis bis zum Ende, verringern sich nicht linear, sondern exponentiell. Üblicherweise erfolgt die Verlängerung der Öffnungen dergestalt, dass die Länge von der Zuführung des Gemisches zu den Enden des Rohres hin abnimmt. Das heißt, dass bei der Zuführung des Gemisches in der Mitte des Rohres die Länge der Öffnungen zu den Rändern hin abnimmt. Bei der Zuführung des Gemisches am Rand des Rohres nimmt die Länge der Öffnungen von der Seite, in der die Zuführung erfolgt, zur anderen Seite hin ab.The Hole lengths, viewed from the location of the feeder of the starting material for the isocyanate-based rigid foam to the end, do not decrease linearly, but exponentially. Usually the extension of the openings takes place in such a way that the length of the supply of the mixture decreases toward the ends of the tube. That means that at the supply of the mixture in the middle of the tube the Length of the openings towards the edges decreases. When feeding the mixture at the edge of the tube takes the length of the openings from the side, in the supply takes place, to the other side.
Die Länge der Öffnungen ist dabei vorzugsweise so zu wählen, dass das Verhältnis der Länge der Öffnungen vom Rand zur Mitte für jedes Rohr zwischen 1,1 und 10 beträgt. Besonders bevorzugt liegt das Verhältnis zwischen 2,5 und 10, insbesondere zwischen 5 und 10.The Length of the openings is preferably so to choose that ratio of the length of the openings from edge to center for each tube is between 1.1 and 10. Particularly preferably, the ratio is between 2.5 and 10, in particular between 5 and 10.
Wenn mehrere Rohre verwendet werden, wird die Variation der Länge der Öffnungen für alle Rohre gleich ausgestaltet.If Several tubes are used, the variation of the length the openings for all tubes the same design.
Jedes
der mit Öffnungen versehenen Rohre ist mit einer Mischeinrichtung
für die Mischung der Komponenten des flüssigen
Ausgangsmaterials für den Hartschaumstoff auf Isocyanatbasis
verbunden. Dies erfolgt üblicherweise mittels einer dazwischen liegenden
Zuführung und. Diese ist als Rohr ausgestaltet, im Falle
der Verwendung von mehreren Rohren ist jedes mit der Zuführung
verbunden. Dies kann durch ein Rohr geschehen, von dem wiederum
Verbindungsrohre zu den Rohren ausgehen.
Der Durchmesser der Zuführungen ist vorzugsweise konstant. Er beträgt vorzugsweise 4 bis 30 mm, besonders bevorzugt 6 bis 22 mm.Of the Diameter of the feeders is preferably constant. It is preferably 4 to 30 mm, more preferably 6 to 22 mm.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist geeignet für alle Hartschaumstoffe auf Isocyanatbasis, wie Polyurethan(PU)-Schäume, und Schäume mit Urethan- und Isocyanuratgruppen, im Folgenden auch als PUR/PIR-Schäume oder nur als PIR-Schäume bezeichnet. Für viele Anwendungen der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Verbundkörper wird als Hartschaumstoff auf Isocyanatbasis bevorzugt ein PIR-Schaum eingesetzt.The Device according to the invention is suitable for all isocyanate-based rigid foams, such as polyurethane (PU) foams, and foams having urethane and isocyanurate groups, hereinafter also referred to as PUR / PIR foams or only as PIR foams. For many applications of the invention Process produced composite is called rigid foam Isocyanate-based preferably used a PIR foam.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird vorzugsweise so ausgestaltet, dass die Menge des auf die Deckschicht aufgetragenen flüssigen Ausgangsmaterials für den Hartschaumstoff auf Isocyanatbasis zwischen 2 kg/min und 100 kg/min, bevorzugt zwischen 8 kg/min und 60 kg/min, beträgt.The Device according to the invention is preferably designed so that the amount of applied to the topcoat liquid starting material for the rigid foam on isocyanate basis between 2 kg / min and 100 kg / min, preferably between 8 kg / min and 60 kg / min.
Die Viskosität des flüssigen Ausgangsmaterials für den Hartschaumstoff auf Isocyanatbasis liegt vorzugsweise bei 25°C zwischen 50 mPa·s und 2000 mPa·s, besonders bevorzugt zwischen 100 mPa·s und 1000 mPa·s.The Viscosity of the liquid starting material for the isocyanate-based rigid foam is preferably at 25 ° C between 50 mPa.s and 2000 mPa.s, particularly preferred between 100 mPa · s and 1000 mPa · s.
Die Vorrichtungen können, wenn sie nicht mehr einsatzfähig sind, in einfacher Weise abgebaut und verworfen werden. so können sie einer Verbrennung zugeführt werden.The Devices can when they are no longer operational are easily degraded and discarded. so can they are fed to a combustion.
Die Rohre können durch Verschraubung am Mischkopf angebracht werden, beispielsweise mittels einer Schneidringverschraubung.The Pipes can be attached by screwing to the mixing head be, for example by means of a cutting ring.
Alle Kanäle und Ausläufe der Harke aus Kunststoff weisen durch Polieren des Werkzeuges glattere Oberflächen im Vergleich zu einer Metallharke auf.All Channels and spouts of plastic rake point By polishing the tool smoother surfaces in comparison to a metal rake.
Weiterhin können die Kanäle und der Produktauslauf der Kunststoffgießharke strömungstechnisch optimiert werden, was bei einer Metallharke nicht realisierbar wäre.Farther Can the channels and the product outlet of the plastic casting rake flow-optimized, which is not the case with a metal rake would be feasible.
Weiterhin kommt es zu einer deutlichen Gewichtseinsparung.Farther it comes to a significant weight saving.
Die erfindungsgemäßen Vorrichtungen haben noch weitere Vorteile.The Devices according to the invention have even more Advantages.
Durch optimale Bauteilgeometrie erhöht sich die Nutzungsdauer der Gießharke gegenüber Metallharken, die Reproduzierbarkeit der Kunststoffgießharken ist genauer, und die Herstellung in großer Stückzahl ist günstiger.By optimal component geometry increases the service life the casting rake opposite metal rakes, the reproducibility The plastic molding rake is more accurate, and the manufacture in large quantities is cheaper.
Die Herstellung der Gießharken kann beispielsweise mittel Spritzguss erfolgen.The Production of casting rakes, for example, medium injection molding respectively.
In
den Figuren wird eine erfindungsgemäße Gießharke
dargestellt.
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- - DE 19741523 [0018] - DE 19741523 [0018]
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