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DE102011011241A1 - Spray device of reactive resin e.g. polyurethane used for plastic handbook, has flow channel for transporting and mixing fluent reactive component and additives with carrier gas - Google Patents

Spray device of reactive resin e.g. polyurethane used for plastic handbook, has flow channel for transporting and mixing fluent reactive component and additives with carrier gas Download PDF

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Publication number
DE102011011241A1
DE102011011241A1 DE102011011241A DE102011011241A DE102011011241A1 DE 102011011241 A1 DE102011011241 A1 DE 102011011241A1 DE 102011011241 A DE102011011241 A DE 102011011241A DE 102011011241 A DE102011011241 A DE 102011011241A DE 102011011241 A1 DE102011011241 A1 DE 102011011241A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
flow channel
gas
reactive component
reactive
inlet
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE102011011241A
Other languages
German (de)
Inventor
Hans-Guido Wirtz
Dr. Schleiermacher Stephan
Roger Scholz
Heike Niederelz
Dirk Steinmeister
Frank Grimberg
Achim Symannek
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Covestro Deutschland AG
Original Assignee
Bayer MaterialScience AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bayer MaterialScience AG filed Critical Bayer MaterialScience AG
Priority to DE102011011241A priority Critical patent/DE102011011241A1/en
Priority to PCT/EP2012/052260 priority patent/WO2012110407A1/en
Publication of DE102011011241A1 publication Critical patent/DE102011011241A1/en
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    • B29B7/00—Mixing; Kneading
    • B29B7/74—Mixing; Kneading using other mixers or combinations of mixers, e.g. of dissimilar mixers ; Plant
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Abstract

The spray device has a carrier gas inlet (1) and a cleaning plunger (2). The intake channels (4,5) are provided for intake of fluent reactive component in flow direction. A flow channel (6) is provided for transporting and mixing the fluent reactive component and additives with carrier gas. A supply device (3) is provided for supplying the mixed gas in flow direction. An independent claim is included for method of manufacturing reactive resin.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Sprühvorrichtung für ein Reaktivharz und ein Verfahren zur Herstellung desselben.The present invention relates to a spray device for a reactive resin and a process for producing the same.

Die Verwendung unterschiedlicher Reaktivharze zur Herstellung beispielsweise von Formteilen ist aus dem Stand der Technik hinlänglich bekannt. Wenn ein Reaktivharz auf ein Substrat aufzubringen ist, hat sich zumeist das Sprühen als Auftragstechnik durchgesetzt. Als Reaktivharze werden häufig Polyurethane verwendet, wobei die beschriebenen Techniken auch für andere Reaktivharze beispielsweise auf Basis von Epoxy-, Phenol-, Isocyanat- und Isocyanuratharzen anwendbar sind.The use of different reactive resins for the production of, for example, molded parts is well known from the prior art. If a reactive resin is to be applied to a substrate, spraying has usually prevailed as the application technique. Polyurethanes are frequently used as reactive resins, and the techniques described can also be used for other reactive resins, for example based on epoxy, phenolic, isocyanate and isocyanurate resins.

Im Kunststoffhandbuch Band 7 Polyurethan, Carl Hanser Verlag sind bezüglich solcher Sprühtechniken diverse Anwendungsbeispiele beschrieben.Plastic Handbook Volume 7 Polyurethane, Carl Hanser Verlag describes various application examples with regard to such spraying techniques.

Die Vermischung flüssiger Reaktivkomponenten erfolgt üblicherweise in einem Mischkopf, wobei hier zwischen Hochdruck- und Niederdruckvermischung unterschieden werden kann. Der Sprühauftrag wird in beiden Fällen über nachgeschaltete Zerstäubersysteme realisiert.The mixing of liquid reactive components usually takes place in a mixing head, it being possible to distinguish between high-pressure and low-pressure mixing. The spray application is realized in both cases via downstream atomizer systems.

Beim Niederdruckmischverfahren wird die zur Vermischung der Reaktivkomponenten notwendige Mischenergie über dynamische Rührwerke oder statische Mischelemente eingebracht. Die Volumen der Mischkammern sind im Vergleich zu Mischköpfen der Hochdruckvermischung relativ groß und müssen nach Beendigung des Mischprozesses mit geeigneten Spülmitteln oder Druckluft gereinigt werden. Insbesondere bei der Verarbeitung hochreaktiver Harze neigen solche Niederdruckmischköpfe bauartbedingt zu Mischkammerablagerungen und somit nach längerem Betrieb zum Verstopfen.In the low-pressure mixing process, the mixing energy necessary for mixing the reactive components is introduced via dynamic stirrers or static mixing elements. The volume of the mixing chambers are relatively large compared to mixing heads of high-pressure mixing and must be cleaned after completion of the mixing process with suitable detergents or compressed air. In particular, in the processing of highly reactive resins such low-pressure mixing heads tend to mix chamber deposits due to design and thus clogging after prolonged operation.

Beim Hochdruckmischverfahren wird die Druckenergie der Reaktivkomponenten über Düsen in kinetische Energie umwandelt. Durch Eindüsen der Reaktivkomponenten in eine vergleichsweise kleine Mischkammer wird die kinetische Energie räumlich konzentriert und zur Vermischung genutzt. Die Reinigung der Mischkammer erfolgt üblicherweise durch mechanische Stößel, wodurch kurzfristige Unterbrechungen des Sprühprozesses möglich sind. Dieser Vorzug ist ein Merkmal der Hochdruckmischköpfe und entscheidend für die Ausbildung gleich bleibender Schichtstärken bei robotergeführten Sprühprozessen, da sich unmittelbar vor den Wendepunkten der Roboterbahnen die Verfahrgeschwindigkeiten reduzieren und sich somit das Flächen-/Austragsverhältnis verändert. Die Möglichkeit einer kurzzeitigen Unterbrechung des Sprühauftrags erlaubt die Verlegung der Wendepunkte auf die Außenbereiche der zu besprühenden Flächen.In the high-pressure mixing process, the pressure energy of the reactive components is converted into kinetic energy via nozzles. By injecting the reactive components into a comparatively small mixing chamber, the kinetic energy is spatially concentrated and used for mixing. The cleaning of the mixing chamber is usually carried out by mechanical plunger, whereby short-term interruptions of the spraying process are possible. This advantage is a feature of the high-pressure mixing heads and crucial for the formation of constant layer thicknesses in robot-controlled spraying processes, since the traverse speeds are reduced immediately before the turning points of the robot paths and thus the area / discharge ratio changes. The possibility of a brief interruption of the spray application allows the laying of the inflection points on the outer areas of the surfaces to be sprayed.

Die dem Mischprozess nachgeschalteten Zerstäubersysteme dienen der Zerteilung des Reaktionsgemisches in Einzeltropfen. Für die Zerstäubung kommen Einstoffdüsen (Airless-Hochdruckzerstäubung) wie auch Zweistoffdüsen äußerer und innerer Mischung (Druckgas-Zerstäubung) zum Einsatz.The sprayer systems downstream of the mixing process serve to break down the reaction mixture into individual drops. For atomization, single-fluid nozzles (airless high-pressure atomization) as well as two-fluid nozzles external and internal mixture (compressed gas atomization) are used.

Unterschiedliche Zerstäubersysteme sind auch im Stand der Technik beschrieben. Entsprechende Luft- und/oder Gaseinlassöffnungen im Strömungskanal sind beispielsweise aus US-A-3,923,253 , DE 10 2007 016 785 A1 oder US-A-6,131,823 bekannt.Different atomizer systems are also described in the prior art. Corresponding air and / or gas inlet openings in the flow channel are for example off US-A-3,923,253 . DE 10 2007 016 785 A1 or US-A-6,131,823 known.

Aus DE 27 00 488 A1 ist eine Vorrichtung bekannt, in der aus zwei Zuführungsleitungen gegebenenfalls Reaktionsteilnehmer in ein Mischrohr geleitet. Das Mischrohr weist eine Reihe von Düsen B1, D1, B2 und D2 auf, die durch ein Hochdruckmedium, beispielsweise ein Gas, aber auch Komponenten des Hauptflüssigkeitsstroms in das Rohr eingebracht werden, die mit dem Hauptflüssigkeitsstrom gemischt werden. Die Düsen werden gegenläufig montiert, so dass eine Verwirbelung in dem Mischrohr stattfindet.Out DE 27 00 488 A1 a device is known in which optionally fed from two supply lines reactants in a mixing tube. The mixing tube has a series of nozzles B1, D1, B2 and D2, which are introduced into the tube by a high-pressure medium, for example a gas, but also components of the main liquid flow, which are mixed with the main liquid flow. The nozzles are mounted in opposite directions, so that a turbulence takes place in the mixing tube.

Die in US-A-3563459 beschriebene Vorrichtung beschreibt eine Mischkammer in Form eines Rohres. In dieses münden in Strömungsrichtung von oben Rohre, welche die Reaktivkomponenten transportieren. Parallel zur Mischkammer verlaufen seitlich zwei Rohre, welche über tangential angebrachte Leitungen mit der Mischkammer verbunden sind. Über diese seitlichen Rohre wird ein Luftstrom in die Mischkammer eingebracht. Dies führt zur Durchmischung der Komponenten in der Mischkammer.In the US-A-3563459 described device describes a mixing chamber in the form of a tube. In this flow in the direction of flow from above tubes, which transport the reactive components. Parallel to the mixing chamber run laterally two tubes, which are connected via tangentially attached lines to the mixing chamber. An air flow is introduced into the mixing chamber via these lateral tubes. This leads to the mixing of the components in the mixing chamber.

Für viele Anwendungen ist es jedoch notwendig, dem Reaktivharz zusätzliche Komponenten beizumischen. Dies können zum einen Fasern sein, welche eine höhere Stabilität des Produktes ermöglichen. Die Zumischung fester, flüssiger und/oder gasförmiger Komponenten in das Reaktivgemisch ist im Stand der Technik auf unterschiedliche Weise beschrieben. In WO 03/037528 A2 werden in einem Mischkopf die Polyol und die Isocyanat-Komponente zusammen mit einem Füllstoff vermischt. Hierdurch wird eine Vermischung nicht nur der Polyurethankomponenten miteinander sondern auch mit dem Füllstoff ermöglicht. Nachteilig ist hier jedoch, dass der Mischkopf durch den Füllstoff geschädigt werden kann. Auch können durch eventuell auftretende Scherkräfte im Mischkopf die Füllstoffe selbst geschädigt werden.However, for many applications it is necessary to add additional components to the reactive resin. These may be fibers which allow a higher stability of the product. The admixture of solid, liquid and / or gaseous components in the reactive mixture is described in different ways in the prior art. In WO 03/037528 A2 In a mixing head, the polyol and the isocyanate component are mixed together with a filler. This allows mixing not only of the polyurethane components with each other but also with the filler. The disadvantage here, however, that the mixing head can be damaged by the filler. Also may be damaged by any shear forces in the mixing head, the fillers themselves.

Als Alternative hierzu kann auch dem Reaktivharz nach der Vermischung ein entsprechender Zusatz beigefügt werden. Dies erfolgt häufig durch die Vermischung des Sprühstrahls des Reaktivharzes mit einem Sprühstrahl des entsprechenden Füllstoffs. Dies ist beispielsweise aus DE 25 17 864 A1 , US-A-3,302,891 , WO 2009/052990 A1 oder EP 1 458 494 B1 bekannt. In den hier beschriebenen Verfahren wird der Mischkopf nicht mehr durch die Füllstoffe geschädigt. Auch kommt es zu keiner Schädigung der Füllstoffe selbst. Allerdings ist hier die Benetzung der Füllstoffe mit dem Reaktivharz oft nur unzureichend.Alternatively, the reactive resin may also be mixed after mixing appropriate addition. This is often done by mixing the spray of the reactive resin with a spray of the corresponding filler. This is for example off DE 25 17 864 A1 . US-A-3,302,891 . WO 2009/052990 A1 or EP 1 458 494 B1 known. In the methods described here, the mixing head is no longer damaged by the fillers. Also, there is no damage to the fillers themselves. However, the wetting of the fillers with the reactive resin is often insufficient here.

In WO 2009/106236 A1 ist ein neu entwickeltes Verfahren zum Einbringen von Feststoffen in einen druckgaszerstäubten Polyurethan-Sprühstrahl beschrieben. Das Einleiten der Feststoffpartikel erfolgt mit Hilfe eines Sprühgases als Partikelträger in das noch im Sprühvorsatz befindliche flüssige Reaktivharz (Reaktionsstrahl). Eine Vorrichtung, mit welcher ein entsprechendes Verfahren möglich ist, ist beispielsweise in WO 2009/143979 A1 beschrieben. Über einen dem Mischkopf nachgeschalteten Vorsatz mit einer integrierten Mischebene wird das Gas-Feststoffgemisch dem flüssigen Reaktionsgemisch tangential zugeführt, mittels des resultierenden Rotationsdralls vermischt und erst anschließend als Mehrphasengemisch über einen Zerstäuber als Sprühstrahl ausgetragen.In WO 2009/106236 A1 describes a newly developed method for introducing solids into a compressed gas atomized polyurethane spray jet. The introduction of the solid particles takes place with the aid of a spray gas as a particle carrier in the still in the spray attachment located liquid reactive resin (reaction jet). A device with which a corresponding method is possible, for example, in WO 2009/143979 A1 described. About a mixing head downstream header with an integrated mixing level, the gas-solid mixture is fed tangentially to the liquid reaction mixture, mixed by means of the resulting Rotationsdralls and then discharged as a multi-phase mixture through a nebulizer as a spray.

In der noch nicht veröffentlichten PCT/EP2010/004964 sind eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung von Schichten und Formteilen aus einem Reaktivkunststoff beschrieben. Die Vorrichtung umfasst einen Sprühkanal, welcher über eine Wand von einem Gasraum getrennt ist. Der Gasraum kann den Sprühkanal umgeben oder sich in Form eines Hohlzylinders im Inneren des Sprühkanals angeordnet sein. Über Gaskanäle wird vom Gasraum ein Mischgas in den Sprühkanal geleitet, wodurch zur Durchmischung der im Sprühkanal befindlichen Reaktivkomponenten kommt.In the not yet published PCT / EP2010 / 004964 are described an apparatus and a method for producing layers and moldings from a reactive plastic. The device comprises a spray channel, which is separated via a wall from a gas space. The gas space may surround the spray channel or be arranged in the form of a hollow cylinder in the interior of the spray channel. Via gas channels, a mixed gas is passed from the gas space into the spray channel, which results in the mixing of the reactive components in the spray channel.

Vor dieser Verfahrensentwicklung war ein Zuführen und Einmischen von Feststoffen über die Gasstromversorgung von Zweistoffdüsen innerer Mischung bei Polyurethansprühverfahren nicht vorgesehen. Die Sprühvorrichtungen hatten lediglich die Funktion eines Druckgaszerstäubers, wobei kurze Verweilzeiten der Reaktionsgemische im Sprühvorsatz wie auch barriere- bzw. totraumfreie Kanalgeometrien aus Gründen der Reinhaltung bevorzugt wurden.Prior to this process development, feeding and mixing of solids via the gas flow supply of two-substance nozzles of internal mixing was not intended in the case of polyurethane spray processes. The spray devices had only the function of a compressed gas atomizer, with short residence times of the reaction mixtures in the spray attachment as well as barrier or dead space free channel geometries were preferred for reasons of cleanliness.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt demgegenüber in der Bereitstellung einer Sprühvorrichtung für ein Reaktivharz, mit welcher unterschiedliche Reaktivharze verarbeitet werden können. Das Zudosieren und eine gleichmäßige Benetzung von Füllstoffen sollen weiterhin möglich sein. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Verfahrens zur Herstellung eines Reaktivharzes.The object of the present invention is in contrast to the provision of a spray device for a reactive resin, with which different reactive resins can be processed. The metering and a uniform wetting of fillers should continue to be possible. Another object of the present invention is to provide a process for producing a reactive resin.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird durch eine Sprühvorrichtung für ein Reaktivharz gelöst, welche die folgenden Bestandteile umfasst:

  • (a) einen Strömungskanal 6 zum Transport und Vermischen wenigstens einer fließfähigen Reaktivkomponente mit einem Trägergas und gegebenenfalls weiteren Zusatzstoffen,
  • (b) einen Reinigungsstößel 2,
  • (c) wenigstens einen Gaseinlass 1 für das Trägergas,
  • (d) nachfolgend in Strömungsrichtung wenigstens einen Einlasskanal 4, 5 für wenigstens eine fließfähige Reaktivkomponente und
  • (e) weiter nachfolgend in Strömungsrichtung wenigstens eine Zufuhreinrichtung 3 für wenigstens einen Mischgasstrom.
The object underlying the invention is achieved by a spray device for a reactive resin, which comprises the following constituents:
  • (a) a flow channel 6 for transporting and mixing at least one flowable reactive component with a carrier gas and optionally further additives,
  • (b) a cleaning ram 2 .
  • (c) at least one gas inlet 1 for the carrier gas,
  • (D) subsequently in the flow direction at least one inlet channel 4 . 5 for at least one flowable reactive component and
  • (E) further downstream in the flow direction at least one supply means 3 for at least one mixed gas stream.

In 1 ist schematisch eine erfindungsgemäße Sprühvorrichtung gezeigt. Der zentral verlaufende Strömungskanal 6 eignet sich sowohl zum Transportieren als auch zum Vermischen wenigstens einer Reaktivkomponente eines Reaktivharzes mit einem Trägergas. In Fließrichtung weist der Strömungskanal 6 an seinem oberen Ende einen Reinigungsstößel 2 auf. Dieser ermöglicht eine einfache Reinigung des vollständigen Strömungskanals.In 1 schematically a spray device according to the invention is shown. The centrally located flow channel 6 is suitable both for transporting and for mixing at least one reactive component of a reactive resin with a carrier gas. In the flow direction, the flow channel 6 at its upper end a cleaning pestle 2 on. This allows easy cleaning of the complete flow channel.

Am anderen Ende weist der Strömungskanal 6 eine Auslassöffnung 7 auf. Über diese tritt das Reaktivharz aus.At the other end, the flow channel 6 an outlet opening 7 on. About this occurs from the reactive resin.

In den Strömungskanal 6 mündet wenigstens ein Einlasskanal 4, 5. Über diesen wenigstens einen Einlasskanal 4, 5 kann wenigstens eine fließfähige Reaktivkomponente in den Strömungskanal 6 eingeleitet werden. Fließfähige Reaktivkomponenten im Sinne der vorliegenden Erfindung umfassen sowohl flüssige als auch feste, rieselfähige Reaktivkomponenten.In the flow channel 6 opens at least one inlet channel 4 . 5 , About this at least one inlet channel 4 . 5 can at least one flowable reactive component in the flow channel 6 be initiated. Flowable reactive components in the context of the present invention include both liquid and solid, free-flowing reactive components.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung kann lediglich einen Einlasskanal 4 oder 5 aufweisen. In Strömungsrichtung mündet dann in den Strömungskanal 6 zunächst wenigstens ein Gaseinlass 1, über welchen ein Trägergas eingeleitet wird. Anschließend wird über den Einlasskanal 4 oder 5 die wenigstens eine fließfähige Reaktivkomponente in den Strömungskanal eingebracht. Nachfolgend weist der Strömungskanal 6 dann wenigstens eine Zufuhreinrichtung 3 für wenigstens einen Mischgasstrom auf. Durch Einleiten des Mischgasstroms kommt es zu turbulenten Verwirbelungen im Inneren des in den Strömungskanal 6, wodurch die über den wenigstens einen Gaseinlass 1 und den Einlasskanal 4 oder 5 eingeleiteten Komponenten durchmischt werden.A device according to the invention can only have one inlet channel 4 or 5 exhibit. In the flow direction then opens into the flow channel 6 first at least one gas inlet 1 via which a carrier gas is introduced. Subsequently, via the inlet channel 4 or 5 the at least one flowable reactive component introduced into the flow channel. Subsequently, the flow channel 6 then at least one feeder 3 for at least one mixed gas stream. By introducing the mixed gas flow, turbulent turbulence occurs in the interior of the flow channel 6 , whereby the over the at least one gas inlet 1 and the inlet channel 4 or 5 introduced components are mixed.

Es ist bevorzugt, dass die Vorrichtung wenigstens zwei Einlasskanäle 4 und 5 aufweist, welche sich bevorzugt auf unterschiedlichen Ebenen befinden. In diesem Falle ist es bevorzugt, dass die Einlasskanäle 4 und 5 entlang der Strömungsrichtung am Strömungskanal 6 alternierend angeordnet sind. Befinden sich mehrere Einlasskanäle 4, 5 in unterschiedlichen Ebenen am Strömungskanal 6, 50 befindet sich zwischen diesen Ebenen bevorzugt wenigstens eine weitere Ebene, auf welcher eine Zufuhreinrichtung 3 in den Strömungskanal 6 mündet. It is preferred that the device has at least two inlet channels 4 and 5 which are preferably located at different levels. In this case, it is preferable that the inlet channels 4 and 5 along the flow direction at the flow channel 6 are arranged alternately. Are there several inlet channels 4 . 5 in different levels on the flow channel 6 . 50 is located between these levels preferably at least one further level, on which a supply device 3 in the flow channel 6 empties.

Bei einer solchen Ausführungsform wird, wie zuvor beschrieben, in Strömungsrichtung zunächst über wenigstens einen Gaseinlass 1 ein Trägergas in den Strömungskanal 6 eingeleitet. Anschließend wird über einen Einlasskanal 4 wenigstens eine fließfähige Reaktivkomponente in den Strömungskanal 6 eingebracht. Weiter nachfolgend in Strömungsrichtung weist der Strömungskanal 6 wenigstens eine Zufuhreinrichtung 3 für wenigstens einen Mischgasstrom auf. Der weitere Einlasskanal 5 ist dann in Strömungsrichtung nach der wenigstens einen in Strömungsrichtung ersten Zufuhreinrichtung 3 am Strömungskanal 6 angebracht. Sollten weitere Einlasskanäle 4, 5 am Strömungskanal 6 angebracht sein, sind auch diese bevorzugt alternierend an einander gegenüberliegenden Seiten des Strömungskanals 6 angeordnet.In such an embodiment, as described above, in the flow direction initially via at least one gas inlet 1 a carrier gas in the flow channel 6 initiated. Subsequently, via an inlet channel 4 at least one flowable reactive component in the flow channel 6 brought in. Further below in the flow direction, the flow channel 6 at least one supply device 3 for at least one mixed gas stream. The further inlet channel 5 is then in the flow direction after the at least one first feed device in the flow direction 3 at the flow channel 6 appropriate. Should have more intake channels 4 . 5 at the flow channel 6 be attached, these are preferably alternately on opposite sides of the flow channel 6 arranged.

Weist die erfindungsgemäße Vorrichtung zwei oder mehr Einlasskanäle 4, 5 auf, so können über diese die gleiche oder verschiedene Reaktivkomponente in den Strömungskanal 6 eingebracht werden.If the device according to the invention has two or more inlet channels 4 . 5 on, so can the same or different reactive component in the flow channel 6 be introduced.

Über den wenigstens einen Gaseinlass 1 wird ein Trägergas in den Strömungskanal 6 eingeleitet. Als Trägergas wird bevorzugt ein inertes Gas verwendet, welches nicht mit der Reaktivkomponente reagiert. Insbesondere findet Luft Verwendung als Trägergas, da dieses mit der eingesetzten Reaktivkomponente nicht reagiert. Unter Trägergas im Sinne der vorliegenden Anmeldung ist auch ein Gas oder Gasgemisch zu verstehen. Dieses Gas oder Gasgemisch kann einen oder mehrere rieselfähige Füllstoffe enthalten.About the at least one gas inlet 1 a carrier gas is introduced into the flow channel 6 initiated. The carrier gas used is preferably an inert gas which does not react with the reactive component. In particular, air is used as a carrier gas, since this does not react with the reactive component used. Carrier gas in the sense of the present application is also to be understood as meaning a gas or gas mixture. This gas or gas mixture may contain one or more free-flowing fillers.

Rieselfähige Füllstoffe können dabei solche Füllstoffe sein, die dem herzustellenden Reaktivharz gewünschte Eigenschaften verleihen. Beispielsweise ist es möglich Fasern oder andere aus dem Stand der Technik hinlänglich bekannte Füllstoffe mit Hilfe des Transportgases über den wenigstens einen Gaseinlass 1 in den Strömungskanal 6 einzuleiten. Befindet sich der wenigstens eine Füllstoff im Strömungskanal 6, so wird als nächstes in Strömungsrichtung über den wenigstens einen Einlasskanal 4, 5 wenigstens eine Reaktivkomponente in den Strömungskanal 6 eingebracht. Füllstoff und Reaktivkomponente werden dann im weiteren Verlauf des Strömungskanals 6 durch den durch die wenigstens eine Zufuhreinrichtung 3 eingebrachten Mischgasstrom durchmischt, wodurch eine gleichmäßige Benetzung des wenigstens einen Füllstoffs mit der wenigstens einen Reaktivkomponente erreicht wird.Free-flowing fillers may be fillers which impart desired properties to the reactive resin to be produced. For example, it is possible fibers or other well-known from the prior art fillers by means of the transport gas via the at least one gas inlet 1 in the flow channel 6 initiate. Is the at least one filler in the flow channel 6 , Next, in the flow direction over the at least one inlet channel 4 . 5 at least one reactive component in the flow channel 6 brought in. Filler and reactive component are then in the further course of the flow channel 6 through which through the at least one supply device 3 mixed mixed gas stream, whereby a uniform wetting of the at least one filler is achieved with the at least one reactive component.

Es ist weiterhin möglich, dass das Transportgas als rieselfähigen Füllstoff eine feste Reaktivkomponente aufweist. Wird die wenigstens eine feste Reaktivkomponente mit Hilfe des Transportgases in den Strömungskanal 6 eingebracht, so findet auch hier eine gleichmäßige Durchmischung mit der wenigstens einen fließfähigen Reaktivkomponente statt, welche über den wenigstens einen Einlasskanal 4, 5 in den Strömungskanal 6 eingebracht wird.It is also possible that the transport gas has a solid reactive component as a free-flowing filler. If the at least one solid reactive component with the aid of the transport gas in the flow channel 6 introduced, there is also a uniform mixing with the at least one flowable reactive component, which via the at least one inlet channel 4 . 5 in the flow channel 6 is introduced.

Die gleichmäßige Benetzung eventuell vorhandener rieselfähiger Füllstoffe mit der wenigstens einen fließfähigen Reaktivkomponente wird auch durch den wenigstens einen Mischgasstrom sichergestellt, der über die wenigstens eine Zufuhreinrichtung 3 in den Strömungskanal 6 eingebracht wird. Durch die Einleitung des Mischgases in den Strömungskanal kommt es zu einer turbulenten Vermischung der über den wenigstens einen Einlasskanal 4 eingeleiteten wenigstens einen fließfähigen Reaktivkomponente und dem zusammen mit dem Trägergas über den Gaseinlass 1 eingebrachten Füllstoff.The uniform wetting of any free-flowing fillers which may be present with the at least one flowable reactive component is also ensured by the at least one mixed gas stream which flows via the at least one feed device 3 in the flow channel 6 is introduced. Due to the introduction of the mixed gas into the flow channel, a turbulent mixing occurs over the at least one inlet channel 4 introduced at least one flowable reactive component and the together with the carrier gas via the gas inlet 1 introduced filler.

Gemäß der vorliegenden Erfindung schließen der wenigstens eine Einlasskanal 4, 5, die wenigstens eine Zufuhreinrichtung 3 und der wenigstens eine Gaseinlass 1 jeweils mit dem Strömungskanal 6 einen Winkel α von > 0° bis < 180° miteinander ein. Der Winkel α entspricht dem Winkel den der Strömungskanal 6 mit den entsprechenden Einlässen in Strömungsrichtung einschließt, wie in 2 schematisch dargestellt.According to the present invention, the at least one inlet channel 4 . 5 that at least one supply device 3 and the at least one gas inlet 1 each with the flow channel 6 an angle α of> 0 ° to <180 ° with each other. The angle α corresponds to the angle of the flow channel 6 with the corresponding inlets in the flow direction, as in 2 shown schematically.

Bevorzugt weisen der wenigstens eine Einlasskanal 4, 5, die wenigstens eine Zufuhreinrichtung 3 und/oder der wenigstens eine Gaseinlass 1 jeweils mit dem Strömungskanal 6 einen spitzen Winkel α von > 25° bis einschließlich 90° ein. In diesem Bereich ist eine gute Durchmischung der einzelnen Komponenten sichergestellt. Die Reaktivkomponenten werden in Strömungsrichtung oder senkrecht, dazu in den Strömungskanal 6 eingebracht. Hierdurch wird die grundsätzliche Fließrichtung im Strömungskanal 6 nicht gestört. Eine Durchmischung ist dennoch sichergestellt.Preferably, the at least one inlet channel 4 . 5 that at least one supply device 3 and / or the at least one gas inlet 1 each with the flow channel 6 an acute angle α of> 25 ° up to and including 90 °. In this area, a good mixing of the individual components is ensured. The reactive components are in the flow direction or perpendicular, to the flow channel 6 brought in. As a result, the basic flow direction in the flow channel 6 not disturbed. A mixing is still ensured.

Erfindungsgemäß weist die Vorrichtung wenigstens eine Zufuhreinrichtung 3 zum Einbringen eines Mischgasstroms auf. Erfindungsgemäß ist es möglich, dass man einen oder mehrere rieselfähige Füllstoffe und/oder wenigstens eine feste Reaktivkomponente über die Zufuhreinrichtung 3 dosiert. Zusammen mit dem Mischgas werden diese in den Strömungskanal 6 eingeleitet.According to the invention, the device has at least one supply device 3 for introducing a mixed gas stream. According to the invention, it is possible to use one or more free-flowing fillers and / or at least one solid reactive component via the feed device 3 dosed. Together with the mixed gas, these are in the flow channel 6 initiated.

Bevorzugt sind mehrere Zufuhreinrichtungen 3 auf unterschiedlichen Ebenen am Strömungskanal 6 angebracht. Befinden sich wenigstens zwei Zufuhreinrichtungen 3 auf einer Ebene, so können diese tangential oder einander gegenüberliegend angebracht sein.Preference is given to several feeders 3 at different levels on the flow channel 6 appropriate. Are at least two feeders 3 on a plane, they may be tangential or opposed to each other.

Entscheidend für eine tangentiale oder einander gegenüber liegende Anordnung ist eine gewünschte gute Durchmischung der fließfähigen Reaktivkomponente mit dem wenigstens einen rieselfähigen Füllstoff und/oder der wenigstens einen festen Reaktivkomponente. Einflussgrößen für ein gute Durchmischung sind Durchmesser und Länge des Strömungskanals 6 in Strömungsrichtung nach den Einlässen 3, Fließgeschwindigkeiten der wenigstens einen fließfähigen Reaktivkomponente, des wenigstens einen rieselfähigen Füllstoffes und/oder der wenigstens einen festen Reaktivkomponente und, bei gleicher Partikelgröße, Dichte der wenigstens einen fließfähigen Reaktivkomponente, des wenigstens einen rieselfähigen Füllstoffes und/oder der wenigstens einen festen Reaktivkomponente. Ob eine tangentiale oder eine einander gegenüberliegende Anordnung zu bevorzugen ist, muss fallspezifisch nach diesen Einflussgrößen ermittelt werden.Decisive for a tangential or opposing arrangement is a desired thorough mixing of the flowable reactive component with the at least one free-flowing filler and / or the at least one solid reactive component. Factors influencing good mixing are the diameter and length of the flow channel 6 in the flow direction after the inlets 3 , Flow rates of at least one flowable reactive component, the at least one free-flowing filler and / or the at least one solid reactive component and, for the same particle size, density of the at least one flowable reactive component, the at least one free-flowing filler and / or the at least one solid reactive component. Whether a tangential or an opposing arrangement is to be preferred must be determined case-specifically according to these influencing variables.

In einer weiteren Ausführungsform wird die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung eines Reaktivharzes unter Verwendung einer zuvor beschriebenen Vorrichtung, wobei man über den wenigstens einen Gaseinlass 1 ein Trägergas in den Strömungskanal 6 einleitet, über den wenigstens einen Einlasskanal 4, 5 wenigstens eine Reaktivkomponente dosiert und über wenigstens eine Zufuhreinrichtung 3 wenigstens ein Mischgas dosiert.In a further embodiment, the object underlying the present invention is achieved by a method for producing a reactive resin using a previously described device, wherein the at least one gas inlet 1 a carrier gas in the flow channel 6 initiates via the at least one inlet channel 4 . 5 metered at least one reactive component and at least one supply device 3 at least one mixed gas is metered.

Unter Mischgas im Sinne der vorliegenden Erfindung wird ein Gas oder Gasgemisch verstanden, welches mit der wenigstens einen fließfähigen Reaktivkomponente nicht reagiert, diese jedoch mit eventuell eingefüllten Füllstoffen durchmischt. Durch das Einbringen des Mischgases in den Strömungskanal 6 kommt es zu turbulenten Vermischungen. Dabei reagiert das Mischgas selbst nicht mit der wenigstens einen fließfähigen Reaktivkomponente. Bei dem Mischgas handelt es sich bevorzugt um ein inertes Gas. Es kann als Mischgas das gleiche oder ein anderes Gas wie das Transportgas verwendet werden, wobei Luft bevorzugt als Mischgas verwendet wird, da Luft nicht mit den im Strömungskanal 6 vorhandenen Komponenten reagiert. Das Mischgas kann erfindungsgemäß einen oder mehrere rieselfähige Füllstoffe und/oder wenigstens eine feste Reaktivkomponente aufweisen.For the purposes of the present invention, mixed gas is understood to mean a gas or gas mixture which does not react with the at least one flowable reactive component, but mixes it with any fillers that may have been filled. By introducing the mixed gas into the flow channel 6 it comes to turbulent mixing. The mixed gas itself does not react with the at least one flowable reactive component. The mixed gas is preferably an inert gas. It can be used as the mixed gas, the same or a different gas as the transport gas, wherein air is preferably used as a mixed gas, since air does not match those in the flow channel 6 existing components reacts. The mixed gas may according to the invention comprise one or more free-flowing fillers and / or at least one solid reactive component.

Es ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung möglich, dass das Mischgas Tröpfchen einer Reaktivkomponente eines Reaktivharzes aufweist. In einem erfindungsgemäßen Verfahren ist es somit möglich, dass man das Mischgas mit Tröpfchen der gleichen oder einer anderen Reaktivkomponente, wie sie über den wenigstens einen Einlasskanal 4, 5 zugeführt wird, versetzt.It is possible within the scope of the present invention for the mixed gas to have droplets of a reactive component of a reactive resin. In a method according to the invention, it is thus possible to mix the mixed gas with droplets of the same or a different reactive component as they have via the at least one inlet channel 4 . 5 is supplied, offset.

Bevorzugt setzt man im erfindungsgemäßen Verfahren eine flüssige Reaktivkomponente ein, welche über den wenigstens einen Einlasskanal 4, 5 in den Strömungskanal 6 eingeleitet wird.In the process according to the invention, preference is given to using a liquid reactive component which passes over the at least one inlet channel 4 . 5 in the flow channel 6 is initiated.

Erfindungsgemäß kann über den wenigstens einen Gaseinlass 1 ein rieselfähiger Füllstoff zusammen mit dem Transportgas in den Strömungskanal 6 eingebracht werden. Unter rieselfähigem Füllstoff im Sinne der vorliegenden Erfindung versteht man aus dem Stand der Technik bekannte Füllstoffe, wie beispielsweise Fasern. Es ist auch möglich über den Gaseinlass 1 eine feste Reaktivkomponente im Sinne eines rieselfähigen Füllstoffes in den Strömungskanal 6 zu dosieren.According to the invention, via the at least one gas inlet 1 a free-flowing filler together with the transport gas in the flow channel 6 be introduced. Free-flowing filler in the context of the present invention is understood to mean fillers known from the prior art, such as, for example, fibers. It is also possible via the gas inlet 1 a solid reactive component in the sense of a free-flowing filler in the flow channel 6 to dose.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren ermöglichen die Herstellung unterschiedlicher Reaktivharze, welche mit rieselfähigen Füllstoffen versetzt werden können.The device according to the invention and the method according to the invention make it possible to produce different reactive resins which can be mixed with free-flowing fillers.

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Claims (10)

Sprühvorrichtung für ein Reaktivharz umfassend (a) einen Strömungskanal (6) zum Transport und Vermischen wenigstens einer fließfähigen Reaktivkomponente mit einem Trägergas und gegebenenfalls weiteren Zusatzstoffen, (b) einen Reinigungsstößel (2), (c) wenigstens einen Gaseinlass (1) für das Trägergas, (d) nachfolgend in Strömungsrichtung wenigstens einen Einlasskanal (4, 5) für wenigstens eine fließfähige Reaktivkomponente und (e) weiter nachfolgend in Strömungsrichtung wenigstens eine Zufuhreinrichtung (3) für wenigstens einen Mischgasstrom.Spray device for a reactive resin comprising (a) a flow channel ( 6 ) for transporting and mixing at least one flowable reactive component with a carrier gas and optionally further additives, (b) a cleaning ram ( 2 ), (c) at least one gas inlet ( 1 ) for the carrier gas, (d) subsequently in the flow direction at least one inlet channel ( 4 . 5 ) for at least one flowable reactive component and (e) further downstream in the flow direction at least one supply device ( 3 ) for at least one mixed gas stream. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Einlasskanal (4, 5), die wenigstens eine Zufuhreinrichtung (3) und der wenigstens eine Gaseinlass (1) jeweils mit dem Strömungskanal (6) einen Winkel α von größer 0° bis kleiner 180° miteinander einschließen.Device according to claim 1, characterized in that the at least one inlet channel ( 4 . 5 ), the at least one supply device ( 3 ) and the at least one gas inlet ( 1 ) each with the flow channel ( 6 ) Include an angle α of greater than 0 ° to less than 180 ° with each other. Vorrichtung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Einlasskanal (4, 5), die wenigstens eine Zufuhreinrichtung (3) und/oder der wenigstens eine Gaseinlass (1) jeweils mit dem Strömungskanal (6) in Strömungsrichtung einem spitzen Winkel α von größer 25° bis einschließlich 90° bilden.Device according to claim 2, characterized in that the at least one inlet channel ( 4 . 5 ), the at least one supply device ( 3 ) and / or the at least one gas inlet ( 1 ) each with the flow channel ( 6 ) in the flow direction form an acute angle α of greater than 25 ° up to and including 90 °. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Einlasskanäle (4, 5) für wenigstens zwei fließfähige. Reaktivkomponenten entlang der Strömungsrichtung am Strömungskanal (6) alternierend angeordnet sind.Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the inlet channels ( 4 . 5 ) for at least two flowable. Reactive components along the flow direction at the flow channel ( 6 ) are arranged alternately. Verfahren zur Herstellung eines Reaktivharzes unter Einsatz einer Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass man über den wenigstens einen Gaseinlass (1) ein Trägergas in den Strömungskanal (6) einleitet, über den wenigstens einen Einlasskanal (4, 5) wenigstens eine Reaktivkomponente dosiert und über wenigstens eine Zufuhreinrichtung (3) Mischgas dosiert.Process for producing a reactive resin using a device according to one of Claims 1 to 4, characterized in that, via the at least one gas inlet ( 1 ) a carrier gas into the flow channel ( 6 ), via the at least one inlet channel ( 4 . 5 ) dosed at least one reactive component and at least one supply device ( 3 ) Metered mixed gas. Verfahren gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass man eine flüssige Reaktivkomponente einsetzt.A method according to claim 5, characterized in that one uses a liquid reactive component. Verfahren gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass man eine feste Reaktivkomponente verwendet und diese in Form rieselfähiger Füllstoffe über den wenigstens einen Gaseinlass (1) dosiert.A method according to claim 5, characterized in that one uses a solid reactive component and these in the form of free-flowing fillers via the at least one gas inlet ( 1 ). Verfahren gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass man einen oder mehrere rieselfähige Füllstoffe und/oder wenigstens eine feste Reaktivkomponente über die Zufuhreinrichtung (3) dosiert.A method according to claim 5, characterized in that one or more free-flowing fillers and / or at least one solid reactive component via the supply device ( 3 ). Verfahren gemäß einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass man das Mischgas mit Tröpfchen der gleichen oder einer anderen Reaktivkomponente versetzt.Method according to one of claims 5 to 8, characterized in that the mixed gas is mixed with droplets of the same or another reactive component. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass man wenigstens einen rieselfähigen Füllstoff über den Gaseinlass (1) mit Hilfe eines Transportgases in den Strömungskanal (6) einbringt.Method according to one of claims 5 to 9, characterized in that at least one free-flowing filler via the gas inlet ( 1 ) by means of a transport gas into the flow channel ( 6 ).
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