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DE2252872A1 - METHOD AND DEVICE FOR INJECTING LIQUIDS INTO A MIXING HEAD - Google Patents

METHOD AND DEVICE FOR INJECTING LIQUIDS INTO A MIXING HEAD

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Publication number
DE2252872A1
DE2252872A1 DE2252872A DE2252872A DE2252872A1 DE 2252872 A1 DE2252872 A1 DE 2252872A1 DE 2252872 A DE2252872 A DE 2252872A DE 2252872 A DE2252872 A DE 2252872A DE 2252872 A1 DE2252872 A1 DE 2252872A1
Authority
DE
Germany
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liquid
valve
mixing
mass
viscosity
Prior art date
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Ceased
Application number
DE2252872A
Other languages
German (de)
Inventor
Andre Contastin
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Bekaert NV SA
Original Assignee
Bekaert NV SA
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Filing date
Publication date
Application filed by Bekaert NV SA filed Critical Bekaert NV SA
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Ceased legal-status Critical Current

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Description

567-19.588P(19.589H) 27. 10. 1972567-19.588P (19.589H) October 27, 1972

N. V. Bekaert S. Ao, Zwevegem (Belgien)N. V. Bekaert S. Ao, Zwevegem (Belgium)

Verfahren und Vorrichtung zum Einspritzen von Flüssigkeiten in einen MischkopfMethod and device for injection of liquids into a mixing head

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Einführen und Einmischen eines einen verhältnismäßig schwachen Durchsatz aufweisenden Stromes einer Flüssigkeit mit geringer Viskosität in eine Masse einer Flüssigkeit großer Viskosität mit Turbulenz durch Einführen eines Gasstromes unter Druck in diese Masse.The invention relates to a method and a Device for introducing and mixing in a flow having a relatively low throughput of a Low viscosity liquid into a mass of high viscosity liquid with turbulence by introduction a gas flow under pressure into this mass.

Bekannt sind Stoffe, die sich durch Aushärtung infolgeSubstances that result from hardening are known

Reaktion zwischen den Molekülen einer Flüssigkeit bilden. Die endgültige Zusammensetzung dieser Flüssigkeit enthält einen oder mehrere Basisstoffe, gegebenenfalls einen Katalysator und Zusätze, wie z. B0 Stabilisatoren, Farbmittel, Aufblasmittel, Vernetzungsmittel oder andere. Gewisse Bestandteile reagieren nicht oder sehr langsam untereinanderForm a reaction between the molecules of a liquid. The final composition of this liquid contains one or more basic substances, optionally a catalyst and additives, such as e.g. B 0 stabilizers, colorants, inflating agents, crosslinking agents or others. Certain components do not react or react very slowly with one another

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und können bereits vor der Herstellung vermischt werden, und andere dürfen erst im Augenblick der Verarbeitung miteinander vereinigt werden» Diese Vormischungen ermöglichen eine Verringerung der Zahl der während der endgültigen Reaktion zu vereinigenden Bestandteile.and can be mixed before production, and others may only be combined with one another at the moment of processing »These premixes make possible a reduction in the number of ingredients to be combined during the final reaction.

Dies hat den Vorteil einer Vereinfachung des Zuführungs- und Mischsystems der Maschinen zur Herstellung eines solchen Stoffes und ermöglicht vor allem zu vermeiden, daß die Dauer der Vormischung auf die Reaktionszeit begrenzt ist.This has the advantage of simplifying the feeding and mixing system of the machines for producing a such a substance and, above all, makes it possible to avoid that the duration of the premix is limited to the reaction time is.

So kommt man zum Verteilen und intensiven Vermischen von kleinen, wohldosierten Mengen im Endgemisch dank einer vollkommenen Vormischung in einem der Bestandteile.This is how you can distribute and intensively mix small, well-dosed amounts in the final mixture thanks to a perfect premix in one of the ingredients.

Für die endgültige Mischung der flüssigen Bestandteile bei der Herstellung eines solchen Stoffes wurden Mischköpfe in Form einer Spritzpistole oder in anderer Form entwickelt, die das im Mischkopf selbst* gebildete Endgemisch aus zwei oder mehreren flüssigen Bestandteilsströmen liefern, die durch getrennte Zuführungsleitungen ankommen und sich im Mischkopf vereinigen.Mixing heads were used for the final mixing of the liquid components in the manufacture of such a substance developed in the form of a spray gun or in some other form, which deliver the final mixture of two or more liquid component streams formed in the mixing head itself * arrive through separate feed lines and be in the Unite mixing head.

Die Leitung für den erhaltenen Mischungsstrom ist mit erforderlichen MitteLn, z. B. einer Turbine versehen, um eine Turbulenz zu erzeugen, die ein gutes gegenseitiges Durchdringen der Bestandteile sichert, bevor sie durch einen Ausgangskanal gefördert werden.The line for the mixture stream obtained is with necessary means, e.g. B. provided a turbine to to create a turbulence that ensures good mutual penetration of the components before they pass through one Output channel are promoted.

Die Turbulenz im Mischkopf wird manchmal durch Einblasen von Luft erhalten und verbessert, die ebenfalls zum För-The turbulence in the mixing head is sometimes maintained and improved by blowing in air, which is also used for conveying

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dem des Endgemisches zur Ausgangsöffnung dient und sich in Form von Blasen im Gemisch verteilt. Dieses Vermischen mit Luftverwirbelung ist nur anwendbar, wenn die Einführung von Luftblasen zulässig ist, wie z. B. bei der Fertigung von Kunststoffschäumen oder bei der Herstellung von Schichten, die man durch Spritzen des Gemisches auf einen Träger erhält. that of the final mixture serves to the outlet opening and is in Form of bubbles distributed in the mixture. This mixing with air turbulence is only applicable when the introduction of Air bubbles is allowed, such as B. in the production of plastic foams or in the production of layers, obtained by spraying the mixture on a support.

Die Zuführleitungen sind jeweils an einen Vorratsbehälter angeschlossen, der einen der Bestandteile enthält. Um ein Enderzeugnis gewünschter Qualität zu erhalten, müssen die Bestandteile zum Mischkopf hin in genau bestimmten Anteilen gefördert werden, die man mit Hilfe von volumetrisehen Kolbenpumpen erhalten kann, die im gleichen Rhythmus wie der Kopf funktionieren, deren Gang jedoch als Funktion des gewünschten Anteils gesteuert werden kann.The supply lines are each connected to a storage container connected, which contains one of the components. In order to obtain an end product of the desired quality, the components are conveyed to the mixing head in precisely defined proportions, which can be seen with the help of volumetric technology Piston pumps that work in the same rhythm as the head, but their gait as a function of the desired proportion can be controlled.

In diesem Fall ist jedoch, wenn der Kopf diskontinuierlich aufeinanderfolgende Mischungsportionen liefern soll, das Volumen jedes Teils mit dem Volumen der Pumpen verknüpft.In this case, however, if the head is to deliver discontinuous successive portions of the mixture, the volume of each part is linked to the volume of the pumps.

Außerdem ist es schwierig, die Zusammensetzung von einer Charge zur nächsten zu verändern, da dann die Länge des Hubs der Kolben geändert werden muß, was einen mechanischen Arbeitsgang erfordert» Es gibt daher weder eine feine Volumensteuermöglichkeit noch eine genaue Steuermöglichkeit der Zusammensetzung von aufeinanderfolgenden AnteilenIn addition, it is difficult to change the composition from one batch to the next, because then the length of the stroke the piston has to be changed, which requires a mechanical operation »There is therefore neither a fine volume control option still a precise way of controlling the composition of successive shares

Eine feinere und genauere Steuermöglichkeit des Volumens der Teile wird durch Fördern mit Hilfe von Zahnradpumpen erhalten, die die Flüssigkeit zum Mischkopf fördern und derenA finer and more precise control of the volume of the parts is obtained by conveying with the help of gear pumps, which convey the liquid to the mixing head and their

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Drehzahlverhältnis als Funktion der gewünschten Anteile und der Viskosität der Bestandteile gesteuert werden kann.Speed ratio as a function of the desired proportions and the viscosity of the ingredients can be controlled.

Die Pumpen arbeiten dann kontinuierlich, und der Einlaß zum Mischkopf wird durch Nadelventile gesteuert, deren Öffnungszeit für jeden Anteil vom gewünschten Volumen abhängt. The pumps then operate continuously and the inlet to the mixing head is controlled by needle valves, whose Opening time for each portion depends on the desired volume.

Solange die Nadelventile geschlossen sind, wird die Flüssigkeit zum Vorratsbehälter zurückgeführt.As long as the needle valves are closed, the liquid is returned to the reservoir.

Dieses letztere Verfahren, das eine leichte Steuerung des Volumens jedes Anteils ermöglicht, erfordert jedoch eine strikte Steuerung der Viskosität der Bestandteile und sichert nicht die gleiche Präzision bei den verschiedenen Anteilen der Mischungen. Insbesondere ist dieses Verfahren nicht anwendbar, wenn einer der Bestandteile, dessen Viskosität im Vergleich mit den anderen gering ist, in geringer Menge und in einer ganz streng festgelegten Dosis zuzuführen ist, weil kleine Dosisänderungen große Fluktuationsänderungen im Gang des chemischen Prozesses oder in der Qualität des Enderzeugnisses hervorrufen könnten.However, this latter method, which allows easy control of the volume of each fraction, requires strict control of the viscosity of the components and does not ensure the same precision between the different ones Proportions of mixtures. In particular, this method is not applicable if one of the components, its viscosity is small compared to the others, to be taken in a small amount and in a strictly fixed dose is because small dose changes have large fluctuation changes in the course of the chemical process or in the quality of the final product.

Die Turbulenz im viskosen Gemisch ruft dann nämlich an der Einlaßmündung des Bestandteils mit niedriger Viskosität Druckfluktuationen hervor, die einen großen Einfluß auf den Durchsatz dieses Bestandteils haben.The turbulence in the viscous mixture then occurs namely at the inlet port of the low viscosity component Pressure fluctuations, which have a great influence on the throughput of this component.

Bei diesem Verfahren ergibt sich also, daß ein Bestandteil geringer Viskosität, bei dem eine genaue Dosierung verlangt wird, nur schwierig direkt in den Mischkopf eingespritzt werden kann»In this process, it follows that a low viscosity component which requires precise dosing is difficult to inject directly into the mixing head »

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Wenn es die Natur dieses Bestandteils zuläßt, wird er daher mit einem der viskosen Bestandteile vorgemischt. Es ist dann aber nicht möglich, aufeinanderfolgende Mischungschargen zu liefern, in denen der Typ und die Dosis dieses Bestandteils von einer zur anderen verschieden sein könnten, da die Chargenzusammensetzung durch die Zusammensetzung des Vorgemisches im Vorratsbehälter bestimmt ist. Es ist dabei nicht möglich, die Dosis oder einen Zusatz aufgrund einer Änderung der Umgebungsbedingungen zu ändern oder nacheinander verschiedene Erzeugnisse mit verschiedenen voreinstellbaren Eigenschaften zu erzeugen.Therefore, if the nature of this ingredient permits, it will be premixed with one of the viscous ingredients. It However, it is then not possible to deliver successive batches of mixtures in which the type and dose of this The constituent part could be different from one to the other as the batch composition depends on the composition of the premix in the storage tank is determined. It is not possible due to the dose or an additive a change in the environmental conditions or to change successively different products with different presettable products To generate properties.

Die Einrichtung mit Zahnradpumpen und Rückzirkulation von Bestandteilen liefert daher keine große Steuerfeinheit der Zusammensetzung der geförderten Mischungen und weist nicht die erforderliche Dosiergenauigkeit bei Stoffen mit geringer Viskosität auf.The device with gear pumps and recirculation of components therefore does not provide a great degree of control the composition of the promoted mixtures and assigns does not have the required dosing accuracy for substances with low viscosity.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Einspritzen eines Bestandteils mit geringer Viskosität in sehr genauer Dosierung in wenigstens einen anderen Bestandteil zu entwickeln, womit gleichzeitig eine Möglichkeit der Steuerung der gelieferten Zusammensetzung gegeben isto Dabei ist anzustreben, daß die Erfindung sowohl bei Anlagen mit Kolbenpumpen als auch bei Anlagen mit Zahnradpumpen und allgemein bei jeder Vorrichtung zum Einführen und Einmischen eines Stromes einer Flüssigkeit mit relativ niedrigem Durchsatz und niedriger Viskosität in eine Masse einer Flüssigkeit großer Viskosität unter Turbulenz durch Einführen eines Gasstromes unter Druck in diese Masse anwendbar sein soll.The invention has for its object to develop a method and an apparatus for injecting a component having a low viscosity in very precise doses into at least one other component, which at the same time a possibility of control is given of the composition provided o It is desirable that the invention applicable both to systems with piston pumps and systems with gear pumps and generally to any device for introducing and mixing a stream of a liquid with a relatively low throughput and low viscosity into a mass of a liquid of high viscosity under turbulence by introducing a gas stream under pressure into this mass should be.

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Das erfindungsgemäße Verfahren weist zur Lösung dieser Aufgabe das Kennzeichen auf, daß die Flüssigkeit geringer Viskosität in die Masse in Form eines Aerosols in dem Gasstrom eingeführt wird.The inventive method has to solve this Task the indicator that the liquid of low viscosity in the mass in the form of an aerosol in the gas stream is introduced.

Die Aufgabe wird weiter dadurch gelöst, daß die Vorrichtung wenigstens einen Flüssigkeitszerstäuber aufweist, der in einer Zuführungsleitung des Gasstroms zur Aufwirbelung der Mischung angeordnet und mit der Vorratsquelle der Flüssigkeit geringer Viskosität verbunden ist.The object is further achieved in that the device has at least one liquid atomizer, which is arranged in a feed line of the gas flow for fluidizing the mixture and with the supply source of Low viscosity liquid is connected.

Man kann tatsächlich, statt die Flüssigkeit geringer Viskosität direkt einzuführend gerade diese geringe Viskosität und die des einzuführenden Gases ausnutzen, um die Flüssigkeit in Form eines Aerosols in den Mischkopf einzubringen. Das Gas, ze B0 Luft, muß praktisch unter Druck eingeblasen werden, und der stromauf der Eingangsleitung herrschende Druck ist praktisch unabhängig von Druckfluktuationen stromab, die durch die Turbulenz des viskosen Stoffes im Mischkopf hervorgerufen werden.In fact, instead of directly introducing the liquid of low viscosity, it is precisely this low viscosity and that of the gas to be introduced that can be used to introduce the liquid into the mixing head in the form of an aerosol. The gas z e B 0 air must be virtually blown under pressure, and the upstream of the input line pressure prevailing downstream is virtually independent of pressure fluctuations caused by the turbulence of the viscous substance in the mixing head.

Es wird so möglich, die einzuspritzende Dosis der Flüssigkeit mit geringer Viskosität gut zu regulieren. Man steuert hierzu die Zahl von aktiven Zerstäubern oder den auf die zu zerstäubende Flüssigkeit ausgeübten Druck. Man kann eben- ■, falls einen Zusatz ändern oder wechseln, indem man einen aktiven Zerstäuber in irgendeinem Augenblick ändert.This makes it possible to regulate well the dose of the liquid with low viscosity to be injected. To this end, the number of active atomizers or the pressure exerted on the liquid to be atomized is controlled. One can likewise ■ if changing an addition or change by changing an active atomizer in any moment.

Weiter bringt das direkte Einspritzen der Flüssigkeit in den Mischkopf durch ein kleines Ventil Verstopfungeprobleme durch die Reste der Mischung, die erhärten und denFurthermore, injecting the liquid directly into the mixing head through a small valve creates clogging problems through the remnants of the mixture that harden and the

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Durchsatz beeinflussen, Indem sie das hermetische Schließen des Ven.ti.ls hindern. Jedes zusätzliche Ventil bringt daher Unterlialtsprobleine, und so erweist sich die Verwendung mehrerer Ventile zur Steuerung des Durchsatzes oder zum Einspritzen mehrerer Zusätze als wenig praktisch«Affect throughput by hermetically closing of the Ven.ti.ls. Each additional valve therefore brings with it minor problems, and this is how use proves to be several valves to control the throughput or to inject several additives as not very practical «

Nun kommen Zerstäuber, die in der Zuführungsleitung des Gases angeordnet sind, nicht mit dem Gemisch in Berührung, und daher tritt kein Nachteil dabei auf, wenn man mehrere Zerstäuber verwendet, um das Einspritzen mehrerer Zusätze nacheinander oder gleichzeitig zu ermöglichen.Now come atomizers that are in the supply line of the gas are not in contact with the mixture, and therefore there is no disadvantage when one Multiple atomizers used to inject multiple To enable additions one after the other or at the same time.

Andererseits ermöglicht das Einführen des Zusatzes in Form eines Aerosols eine intensivere und schnellere Vermischung als beim direkten Einspritzen.On the other hand, the introduction of the additive in the form of an aerosol enables more intensive and faster mixing than with direct injection.

Dies kann eine Bedeutung haben, wenn es sich darum handelt, die Flüssigkeit in Lösung eintreten zu lassen, bevor sie im Gas verdampfen und mit diesem austreten kann, da dann die Dosis nicht mehr steuerbar ist. Man hat also den Vorteil, die Flüssigkeit mit geringem Siedepunkt in ein kaltes Gas unter hohem Druck einzuspritzen, das auf dem Weg zum Mischkopf ausgedehnt wird. Die Tröpfchen im Gas sind dann im Augenblick, -wo sie in die Mischung eintreten, gut abgekühlt. This can be of importance when it comes to letting the liquid enter solution, before it can evaporate in the gas and escape with it, because then the dose can no longer be controlled. So you have the advantage of using the liquid with a low boiling point in To inject a cold gas under high pressure, which is expanded on the way to the mixing head. The droplets in the Gas are then well cooled at the moment they enter the mixture.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung,Further embodiments of the invention emerge from the following description,

Die Erfindung wird anhand des in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispiels näher erläutert; darin zeigen:The invention is explained in more detail with reference to the embodiment illustrated in the drawing; in this demonstrate:

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Fig. 1 ein Schema einer Anlage zur Herstellung von Polyurethanschaum;Fig. 1 is a diagram of a plant for the production of Polyurethane foam;

Fig. 2 eine Vertikalschnittansicht eines Mischkopfs, der in dieser Anlage verwendbar ist;Fig. 2 is a vertical sectional view of a mixing head, which can be used in this system;

Fig. 3 eine Vertikal Schnittansicht des Mischkopfs nach der Linie AA1 in Fig. 2; und3 shows a vertical sectional view of the mixing head along the line AA 1 in FIG. 2; and

Fig. k eine Horizontalschnittansicht dieses Mischkopfs.Fig. K is a horizontal sectional view of this mixing head.

Die Erfindung wird im folgenden in ihrer Anwendung auf die Herstellung von Polyurethan beschrieben, selbstverständlich läßt sie sich jedoch auch auf die Herstellung von anderen Schaumstoffen, wie z. B. Epoxyschäumen oder Phenol-Schäumen, oder anderen Mischungen, wie z. B0 Klebstoffen oder Anstrichstoffen unter der Maßgabe anwenden, daß das Aufblasen mit Luft zulässig oder erforderlich ist.The invention is described below in its application to the production of polyurethane, but of course it can also be applied to the production of other foams, such as. B. epoxy foams or phenolic foams, or other mixtures, such as. B 0 Use adhesives or paints with the proviso that inflation with air is permitted or necessary.

Ihre Anwendung ist ebenfalls stets unter der Maßgabe möglich, daß eine Flüssigkeit geringer Viskosität mit geringem und genau gesteuertem Anteil einem Strom einer Flüssigkeit großer Viskosität unter Wirbelbildung zuzumischen ist.Their use is also always possible under the proviso that a low viscosity liquid with a low and controlled accurately proportion a flow of a liquid high viscosity to be mixed by vortex formation.

Die Grenzen der Begriffe "schwacher" Durchsatz bzw. "geringe" oder "große" Viskosität werden dadurch bestimmt, wo die Schwierigkeiten der erforderlichen Dosierung für die beabsichtigte Anwendung aufzutreten beginnen. The limits of the terms "low" throughput or "low" or "high" viscosity are determined by where the difficulties of the required dosage for the intended application begin to arise.

Die Speisungs- oder Zuführungsanlage für den Mischkopf 1 ist schematisch in Fig. 1 dargestellt. Sie umfaßt zwei The feed or supply system for the mixing head 1 is shown schematically in FIG. 1. It includes two

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Vorratsbehälter 2 und 3 für die Grundbestandteile des Polyurethans» Diese sind an sich bekannt. Ein erster Bestandteil ist ein Polyisocyanat, und der andere ist eine polyhydroxylierte Verbindung, allgemein ein Polyolharz.Reservoir 2 and 3 for the basic components of the polyurethane » These are known per se. A first ingredient is a polyisocyanate and the other is a polyhydroxylated one Compound, generally a polyol resin.

Man kann sie im Handel erhalten, wobei sie bereits die zur Herstellung von Polyurethanschaum erforderlichen Zusätze enthalten.You can get them in stores, where they already have the additives required for the production of polyurethane foam contain.

Für die Anwendung der Erfindung wählt man Bestandteile aus, deren Viskosität die Verwirklichung der Erfindung ermöglicht, ζ. Β» ein Isocyanat, dessen'Viskosität im Behälter zwischen etwa 15 und 400 Centipoise gehalten werden kann, und ein Polyolharz, dessen Viskosität im Behälter zwischen 500 und 15·000 Centipoise gesteuert werden kann, wobei diese Werte nur beispielsweise gegeben werden.For the application of the invention, components are selected whose viscosity enables the implementation of the invention, ζ. Β »an isocyanate whose'viscosity in the container can be kept between about 15 and 400 centipoise, and a polyol resin whose viscosity in the container can be controlled between 500 and 15,000 centipoise, these Values are given for example only.

Für dieses hier beschriebene Beispiel wählte man ein Polyol, das von Bayer AG unter der Bezeichnung "Desmophen DD 3004" in den Handel gebracht wird und eine Viskosität von etwa 900 Centipoise bei 25 C sowie eine Dichte von 1 hat, und ein Isocyanat, das von derselben Firma unter der Bezeichnung "Desmodur hk VT" in den Handel gebracht wird und eine Viskosität von etwa 25 Centipoise sowie eine Dichte von 1,22 aufweist. Diese Bestandteile enthalten bereits einige der erforderlichen Zusätze.For the example described here, a polyol was chosen which is marketed by Bayer AG under the name "Desmophen DD 3004" and has a viscosity of about 900 centipoise at 25 ° C. and a density of 1, and an isocyanate which is from by the same company under the name "Desmodur hk VT" and has a viscosity of about 25 centipoise and a density of 1.22. These ingredients already contain some of the necessary additives.

Es existiert jedoch ein ganzer Bereich von Verbindungen und Zusätzen, die in diesem Viskositätenbereich brauchbar sind, um ein Polyurethan zu erhalten, und die im einzelnen in der FR-PS 1 550 808 beschrieben wurden.However, there is a whole range of compounds and additives that are useful in this viscosity range in order to obtain a polyurethane, and which have been described in detail in FR-PS 1,550,808.

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Die Wände der beiden Vorratsbehälter weisen Heizelemente 4 auf, die eine Einstellung der Viskosität des gespeicherten Bestandteils ermöglichen und durch ein (nicht dargestelltes) an sich bekanntes Temperatursteuergerät gesteuert werden.The walls of the two storage containers have heating elements 4, which allow the viscosity of the stored constituent to be adjusted and a (not shown) per se known temperature control device can be controlled.

Jeder Behälter ist außerdem mit einem Mischpropeller versehen, der durch einen Motor 6 angetrieben wird, um eine gleichmäßige Temperatur und Viskosität im ganzen Behälter aufrechtzuerhalten. Die Behälter 2 und 3 sind mit dem Mischkopf 1 durch Leitungen 7 bzw. 8 über zwei Pumpen 9 bzw. mit Axialschnecke verbunden, die zur Förderung der Flüssigkeiten in den Mischkopf dienenοEach container is also provided with a mixing propeller, which is driven by a motor 6 to a Maintain uniform temperature and viscosity throughout the container. The tanks 2 and 3 are with the mixing head 1 connected by lines 7 and 8 via two pumps 9 or with an axial screw, which are used to convey the liquids serve in the mixing head ο

Diese Pumpen werden von einem einzigen Motor 11 z. B. über einen Zahnrad- oder Riemengetriebemechanismus 12 angetrieben. These pumps are driven by a single motor 11 e.g. B. Driven by a gear or belt transmission mechanism 12.

Das Getriebeübersetzungsverhältnis ist voreinstellbar, um das Anteilsverhältnis des Isocyanats und des Polyolharzes als Funktion der verwendeten Bestandteile und der zu erhaltenden Schaumqualität anzupassen.The gear ratio can be preset, the proportion of the isocyanate and the polyol resin as a function of the components used and the foam quality to be obtained.

Für 100 Teile Polyolharz kann das Getriebeübersetzungsverhältnis z. B. voreinstellbar sein, um 30 bis 120 Teile Isocyanat bei den erwähnten Viskositätswerten zu erhalten. Im hier beschriebenen Beispiel wird das Übersetzungsverhältnis auf einen Durchsatz von 39 Teilen Isocyanat je Teile Polyolharz gesteuert.For 100 parts of polyol resin, the gear ratio can be z. B. can be preset in order to obtain 30 to 120 parts of isocyanate at the viscosity values mentioned. In the example described here, the transmission ratio is based on a throughput of 39 parts of isocyanate each Parts controlled by polyol resin.

Die Leitungen 7 und 8 sind mit dem Mischkopf 1 Über Einlaßventile 14 und 15 verbunden, die normalerweise ge-The lines 7 and 8 are connected to the mixing head 1 via inlet valves 14 and 15, which are normally

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schlossen sind, wobei deren Öffnung auf pneumatische ¥eise jeweils gesteuert wird, wenn eine Erzeugnischarge gefördert wird.are closed, opening them pneumatically is controlled each time a batch of products is conveyed will.

Um während der Schließzeiten der Einlaßventile die Abkühlung der Bestandteile in den Zuführungsleitungen zu vermeiden und damit Unregelmäßigkeiten der Viskosität und des Durchsatzes auszuschalten, sind für die Zuführungsleitungen 7 und 8 Rückführungsleitungen 16 und 17 vorgesehen, die die richtige Stelle stromauf jedes Ventils mit dem oberen Teil des zugehörigen Behälters 2 bzw. 3 über Klappenventile 18 und 19 verbinden.In order to avoid the cooling of the components in the supply lines during the closing times of the inlet valves and thus to eliminate irregularities in viscosity and throughput, are for the supply lines 7 and 8 return lines 16 and 17 are provided, which the correct position upstream of each valve with the upper part of the associated container 2 or 3 via flap valves 18 and 19 connect.

Diese Einrichtung ermöglicht den Rücklauf der Flüssigkeiten während der Schließzeiten der Einlaßventile derart, daß diese Flüssigkeiten auch in den Zuführungsleitungen auf gewünschter Temperatur und Viskosität gehalten werden.This device enables the fluids to flow back during the closing times of the inlet valves in such a way that that these liquids are also kept at the desired temperature and viscosity in the supply lines.

Die Speisungs- oder Zuführungsanlage des Mischkopfs 1 enthält außerdem einen Behälter 30 mit komprimierter Luft, der an eine Druckluft-Zuführungsleitung 25 über ein Druckminderventil 31 angeschlossen ist, das den Druck im Behälter auf etwa 5 at regelt. Dieser Behälter, der die zum Hervorrufen der Aufwirbelung im Mischkopf 1 bestimmte Luft enthält, ist mit diesem durch eine Leitung 32 und ein Einlaßventil 33 verbunden, das sich jeweils öffnet, wenn eine Erzeugnischarge gefördert wird.The feed or supply system of the mixing head 1 also contains a container 30 with compressed air, which is connected to a compressed air supply line 25 via a pressure reducing valve 31 is connected, which regulates the pressure in the container to about 5 at. This container that is used to evoke the fluidization in the mixing head 1 contains certain air, is with this through a line 32 and an inlet valve 33 connected, which opens each time a batch of product is conveyed.

Die Zuführungsanlage des Mischkopfes weist gleichfalls zwei Behälter 23 und 2k zur Speicherung von Zusätzen mit niedriger Viskosität auf, die erfindungsgemäß durch Zerstäuben eingespritzt werden.The feed system of the mixing head also has two containers 23 and 2k for storing additives with low viscosity which, according to the invention, are injected by atomization.

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Der erste dieser Behälter enthält Wasser oder ein Farbmittel, während der andere Behälter zum Speichern eines Kohlenwasserstoffs mit niedrigem Siedepunkt und eventuell fluorierter Zusammensetzung verwendet wird.The first of these containers holds water or a coloring agent, while the other container holds one Low boiling point hydrocarbons and possibly fluorinated composition is used.

Im vorliegenden Beispiel enthält der Behälter 23 Freon, während der Behälter 24 Wasser enthält, wobei die beiden Zusätze Aufblasmittel mit verschiedenen Wirkungen darstellen. Die Behälter 23 und ?.k sind einerseits an die Druckluftzuführleitung 25 über Druckminderventile 26 bzw. 27 angeschlossen, die den Druck in den Behältern auf etwa 6 at einstellen» und andererseits mit sechs Zerstäubern verbunden, die in der Leitung 32 angebracht sind und denen je eines der Ventile 34 bis 39 vorgeschaltet ist, die durch elektromagnetische Relais gesteuert werden. Diese Zerstäuber werden im einzelnen anhand der Fig. 2 und 3 beschrieben.In the present example, the container 23 contains freon, while the container 24 contains water, the two additives representing inflation means with different effects. The containers 23 and ? .K are connected on the one hand to the compressed air supply line 25 via pressure reducing valves 26 and 27, respectively, which set the pressure in the containers to about 6 at "and on the other hand connected to six atomizers which are attached in the line 32 and which each one of the valves 34 to 39 is connected upstream, which are controlled by electromagnetic relays. These atomizers are described in detail with reference to FIGS.

Schließlich ist ein zusätzlicher Behälter 40 für ein Spüllösemittel vorgesehen, das durch die Druckluftzuführleitung 25 über ein Druckminderventil 40a auf einem Druck von etwa 5 at gehalten wird.Finally, an additional container 40 is provided for a flushing solvent, which flows through the compressed air supply line 25 is kept at a pressure of about 5 at via a pressure reducing valve 40a.

Zwei Leitungen 41 und 42, die in einer gemeinsamen Leitung 43 münden, sind mit dem oberen Teil bzw. dem unteren Teil des Behälters 40 verbunden und weisen Ventile 44 bzw. 45 vor ihrer Mündung in der Leitung 43 auf. Die gemeinsame Leitung 43 ist mit dem Mischkopf 1 über ein Einlaßventil verbunden. Die Leitung 41 dient zur Entnahme von Druckluft über dem Niveau des Lösungsmittels im Behälter 40 und zu deren Förderung zur gemeinsamen Leitung 43, während die Leitung 42 zur Entnahme des Lösungsmittels und zu dessen Förderung zu dieser gemeinsamen Leitung dient.Two lines 41 and 42 that are in a common line 43 open, are with the upper part or the lower Part of the container 40 connected and have valves 44 and 45 in front of their opening in the line 43 on. The common Line 43 is connected to the mixing head 1 via an inlet valve tied together. The line 41 is used to remove compressed air above the level of the solvent in the container 40 and to their promotion to common line 43, while the Line 42 for removing the solvent and for its Promotion to this common line serves.

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Die Ventile 44 und 45 werden durch Elektromagnetrelais gesteuert, die die Förderung von entweder Lösungsmittel oder Druckluft oder einer Mischung der beiden zum Mischkopf 1 steuern, um diesen von Zeit zu Zeit zu spülen, um ein Aushärten des Stoffrestes zu vermeiden, der im Mischkopf verbleibt, und die Verstopfung oder eine Mißfunktion der Ventile 14, 15 oder 33 zu, verhindern.The valves 44 and 45 are operated by solenoid relays controlled the delivery of either solvent or compressed air or a mixture of the two to the mixing head 1 to rinse it from time to time in order to avoid hardening of the material residue in the mixing head and prevent clogging or malfunction of the valves 14, 15 or 33.

Fig. 2 zeigt eine Vertikalschnittansicht des Mischkopfes in einer Ebene, die die Zuführungsleitung 32 der Druckluft und die Zuführungsleitung 43 des Lösungsmittels und der Luft zum Spülen enthält. Die Zuführungsleitungen des Polyolharzes und des Isocyanats sind zu beiden.Seiten des Kopfes in der Horizontalebene angeordnet und erscheinen daher in dieser Schnittansicht nicht.Fig. 2 shows a vertical sectional view of the mixing head in a plane that contains the supply line 32 of the compressed air and the supply line 43 contains the solvent and the air for purging. The feed lines of the Polyol resin and the isocyanate are on both sides of the Head arranged in the horizontal plane and therefore do not appear in this sectional view.

Der Mischkopf 1 weist einen zylindrischen und vertikalen Miachkanal 51 auf, der unten in einer Leitung 52 zur Abgabe der Mischung endet. In diesem zylindrischen Kanal ist eine Mischturbine 53 angeordnet, die zur Drehung um eine vertikale Achse mit einer Drehzahl von etwa 36OO U/min durch einen Motor 54 angetrieben wird. Der obere Teil 55 des zylindrischen Kanals 51» in den die Zuführungsleitung von Druckluft und Lösungsmittel und die Zuführungsleitungen des Harzes und des Isocyanats einmünden, enthält eine kleine Flügelturbine 56, die in fester Verbindung mit der Turbine 53 rotiert.The mixing head 1 has a cylindrical and vertical Miachkanal 51, which ends at the bottom in a line 52 for dispensing the mixture. A mixing turbine 53 is arranged in this cylindrical channel and is driven by a motor 54 to rotate about a vertical axis at a speed of approximately 3600 rpm. The upper part 55 of the cylindrical channel 51 », into which the supply line for compressed air and solvent and the supply lines for the resin and isocyanate flow, contains a small vane turbine 56 which rotates in fixed connection with the turbine 53.

Das Ventil 46 für den Einlaß des Lösungsmittels unter Druck hat die Form eines Klappeneinwegventils, das unter dem Druck geschlossen bleibt, der im Mischkanal 51 herrscht,The valve 46 for the inlet of the solvent under pressure is in the form of a flap one-way valve, which is below remains closed to the pressure that prevails in the mixing channel 51,

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und sich nur unter dem Druck des Lösungsmittels öffnet, das durch die Leitung Ό ankommt.and only opens under the pressure of the solvent that through the line Ό arrives.

Im Körper des Mischkopfes 1 ist zum Einlaß von Druckluft ein zylindrischer Kanal 60 vorgesehen, der an einem seiner Enden mit der Druckluftzuführleitung 32 verbunden ist und an seinem anderen Ende im oberen Teil 55 des Mischkanals 51 mit einer Ventilöffnung mündet, deren Freigabe und Schließung durch die horizontale Verschiebung einer Ventilnadel gesteuert wird, die mit der Ventilöffnung das Ventil 33 nach Fig. 1 bildet.In the body of the mixing head 1, a cylindrical channel 60 is provided for the inlet of compressed air, which at one its ends are connected to the compressed air supply line 32 is and opens at its other end in the upper part 55 of the mixing channel 51 with a valve opening, the release of which and closing is controlled by the horizontal displacement of a valve needle that is connected to the valve opening Valve 33 according to FIG. 1 forms.

Die Ventilnadel des Ventils 33 ist mit einem Kolben einstückig, der im zylindrischen Kanal 60 gleitet und mit seiner der Nadel entgegengesetzten Seite einen Ringraum 62 bildet, der mit dem Kanal 60 über ein Kolbenventil 6J verbunden ist, dessen Stellung durch ein elektromechanisches Relais gesteuert wird.The valve needle of the valve 33 is integral with a piston which slides in the cylindrical channel 60 and with its side opposite the needle forms an annular space 62 which is connected to the channel 60 via a piston valve 6J , the position of which is controlled by an electromechanical relay.

In einer seiner Stellungen verbindet dieses Ventil 63 den Ringraum 62 mit dem Kanal 60, während es in seiner anderen Stellung den Ringraum 6z mit der Atmosphäre verbindet. Eine den Kolben 61 belastende Feder 64 ist im Ringraum 62 vorgesehen, während von außen ein Anschlag 65, dessen horizontale Lage per Hand eingestellt werden kann, hier hineinragt. In one of its positions, this valve 63 connects the annular space 62 with the channel 60, while in its other position it connects the annular space 6z with the atmosphere. A spring 64 loading the piston 61 is provided in the annular space 62, while a stop 65, the horizontal position of which can be adjusted by hand, protrudes here from the outside.

In der ersten Stellung des Ventils 63 sind die Drücke an den beiden Stirnflächen des Kolbens 61 gleich, und die Ventilnadel des Ventils 33 wird unter dem Einfluß der Feder 6k auf ihren Sitz gedrückt und schließt die Ventilöffnung. In seiner anderen Stellung befindet sich der Ringraum 62 aufIn the first position of the valve 63, the pressures on the two end faces of the piston 61 are equal, and the valve needle of the valve 33 is pressed onto its seat under the influence of the spring 6k and closes the valve opening. In its other position, the annular space 62 is located

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atmosphärischem Druck, während der Druck von etwa 5 at, der auf die entgegengesetzte Stirnfläche des Kolbens 6i wirkt, diesen gegen den Anschlag 65 drückt und die Ventil öffnung freigibtο Der Luftdurchsatz ist durch die Stellung des Anschlags 65 steuerbar.atmospheric pressure, while the pressure of about 5 at, the acts on the opposite end face of the piston 6i, this presses against the stop 65 and the valve opens Releases ο The air throughput is determined by the position of the stop 65 controllable.

Der zylindrische Kanal 6-0 weist außerdem in seiner Wand sechs Öffnungen 60a zum Zusatzzerstäuben auf, die jeweils an eines der Elektromagnetventile 3k bis 39 (Figo 1) angeschlossen sind» Diese Zerstäubungsöffnungen 60a werden ra- , dial in derselben zur Achse des zylindrischen Kanals 60 senkrechten Ebene betätigt und sind am Umfang um 60 versetzt, wie Fig. 3 zeigt«The cylindrical channel 6-0 also has six openings 60a in its wall for additional atomization, each of which is connected to one of the solenoid valves 3k to 39 (FIG. 1) vertical plane and are offset by 60 on the circumference, as Fig. 3 shows «

Drei Öffnungen 60a sind zum Zerstäuben von Wasser bestimmt, und die drei anderes, dienen dem des Freons. Die Durchmesser der drei Öffnungen entsprechend einem gegebenen Zusatz werden so berechnet und ausgelegt, daß bei einem gleichen Zerstäubungsflüssigkeitsdruck die zweite das Dopjjelte der ersten und die Hälfte der dritten durchsetzt. So gelangt man durch Wählen einer geeigneten Kombination von !Durchmessern der Öffnungen" 60a mit Hilfe der Elektromagnetventile 34, 35 und 36 für das Wasser sowie der Ventile 37» 38 und 39 für das Freon (Fig. 1) zum Zerstäuben der nullfachen bis siebenfachen Durchsatzmenge der ersten Öffnung.Three openings 60a are for the atomization of water, and the other three are for that of the freon. the Diameters of the three openings corresponding to a given addition are calculated and designed so that in one the same atomizing liquid pressure the second the double the first and half of the third interspersed. How to get there by choosing an appropriate combination of ! Diameters of the openings "60a with the help of the solenoid valves 34, 35 and 36 for the water as well as the valves 37 » 38 and 39 for the freon (Fig. 1) for atomizing the zero-fold up to seven times the throughput of the first opening.

Der Druck der zu zerstäubenden'Flüssigkeiten kann im Verhältnis zum Druck .der Druckluft mittels der Entspannungsventile 26, 27 und 31 gesteuert werden. Im Fall des hier beschriebenen Beispiels wird der Druck derart gesteuert„ um durch die Öffnungen 60a einen Durchsatz von genauen Dosierungen in Bereichen von 0 bis 14 Teilen Freon und 0 bis 3The pressure of the liquids to be atomized can be Relation to the pressure of the compressed air can be controlled by means of the expansion valves 26, 27 and 31. In the case of the one described here For example, the pressure is controlled in such a way through the openings 60a a throughput of precise dosages in the range of 0-14 parts Freon and 0-3

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Teilen Wasser je 100 Teile Harz zu ermöglichen, wobei alle Teile auf Gewichtsbasis berechnet sind.Parts water per 100 parts resin to allow, all Parts are calculated on a weight basis.

Fig., k zeigt in Horizontalschnittansicht den Mischkopf 1 in der Höhe des oberen Teils 55 des zylindrischen Mischkanals 51 mit der kleinen Flügelturbine 56 und den Öffnungen, durch die die Bestandteile in den Mischkanal 51 eintreten. In dieser Figur sieht man ebenfalls im Horizontalschnitt den Drucklufteinführungskanal 60. Man erkennt außerdem die Enden der Lei ttingen 7 und 8 zum Einlaß des Polyolharzes und des Isocyanate mit ihren Ventilen 1^ bzw. 15·FIG. 1 k shows a horizontal sectional view of the mixing head 1 at the level of the upper part 55 of the cylindrical mixing duct 51 with the small vane turbine 56 and the openings through which the constituents enter the mixing duct 51. In this figure you can also see the compressed air inlet duct 60 in horizontal section. You can also see the ends of the lines 7 and 8 to the inlet of the polyol resin and the isocyanate with their valves 1 ^ and 15 ·

Die Zuführungsleitung 7 des Polyolharzes mündet in einem zylindrischen Kanal 70, der seinerseits im oberen Teil 55 des Mischkanals 51 mit einer Ventilöffnung mündet, deren Freigabe und Schließung durch Horizontalverschiebung einer Ventilnadel gesteuert wird, die mit der im Teil 55 vorgesehenen Ventilöffnung das Ventil 14 bildet. Die Ventilnadel ist in der Mitte von zwei gekrümmten elastischen Scheiben 71 und 72 befestigt, die den Kanal 70 dicht in zwei Teile unterteilen. Diese elastischen Scheiben haben zwei stabile Stellungen, in denen sie in der einen oder anderen Richtung gewölbt sind. In einer dieser Stellungen wird die Ventilnadel des Ventils 14 gegen die Ventilöffnung gedrückt und verschließt diese. In der anderen Stellung wird die Ventilnadel zurückgezogen und öffnet den Durchgang für das Harz.The feed line 7 of the polyol resin opens into one cylindrical channel 70, which in turn is in the upper part 55 of the mixing channel 51 opens with a valve opening whose Release and closure by horizontal displacement of a Valve needle is controlled, which forms the valve 14 with the valve opening provided in part 55. The valve needle is fixed in the middle of two curved elastic discs 71 and 72, which divide the channel 70 tightly into two parts subdivide. These elastic discs have two stable positions in which they can move in one direction or the other are arched. In one of these positions, the valve needle of the valve 14 is pressed against the valve opening and lock this. In the other position, the valve needle is withdrawn and opens the passage for the resin.

Die genannten beiden Teile des Kanals 70 sind über Bohrungen 73 bzw. 7^ mit einer Druckluftquelle verbunden, und jede Bohrung ist mit einem (nicht dargestellten) Elektromagnetventil versehen, das zur Lieferung von Druckluftimpulsen dient. Ein Impuls, der durch die Bohrung 73 ankommt, läßt The said two parts of the channel 70 are connected via bores 73 or 7 ^ to a compressed air source, and each bore is provided with a solenoid valve (not shown), which serves for the supply of compressed air pulses. A pulse that arrives through the bore 73 leaves

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die elastischen Scheiben 71 und 72 in die Schließstellung der Ventilöffnung des Ventils 14 springen, und ein Impuls, der durch die Bohrung 74 ankommt, läßt diese Scheiben in ihre umgekehrte, d. h. Freigabestellung des Ventils springen» Der Harzdurchsatz ist durch die Stellung eines An· Schlages 75 per Hand einstellbar«the elastic discs 71 and 72 jump into the closed position of the valve opening of the valve 14, and an impulse, arriving through the bore 74, leaves these disks in their reverse, d. H. Jump to the release position of the valve » The resin throughput can be adjusted manually by setting a stop 75 «

Das Isocyanat tritt in den Mischkopf 1 durch eine gleiche Vorrichtung ein, wie sie für den Eintritt deä PoIyolharzes beschrieben wurde. Sie umfaßt einen zylindrischen Kanal 80, der an die Xsοcyanatzuführungsleitung_-8 angeschlossen ist, wobei die Ventilöffnung des Ventils 15 am oberen Teil 55 des Misehkanals51 mittels einer entsprechenden Ventilnadel freigegeben oder geschlossen werden kann, die mit der Öffnung das Ventil 15 darstellt.The isocyanate enters the mixing head 1 through a same device as used for the entry of the polyol resin has been described. It includes a cylindrical Channel 80, which is connected to the Xsοcyanatzuführungsleitung_-8, the valve opening of the valve 15 on upper part 55 of the Misehkanals51 can be released or closed by means of a corresponding valve needle can, which represents the valve 15 with the opening.

Die Ventilnadel wird durch Drucfcimpulse gesteuert, die durch eine Bohrung 83 zum Schließen bzw* durch «ine Bohrung 8k zur Freigabe der VentilÖffnung ankommen. Der Isocyanatdurchsatz ist durch die Stellung eines Anschlags 85 per Rand einstellbar..The valve needle is controlled by pressure pulses which arrive through a bore 83 for closing or through a bore 8k to release the valve opening. The isocyanate throughput can be adjusted by setting a stop 85 on the edge.

Die elektrischen und elektromagnetischen Elemente, die. zum Steuern äev Drttckluftzuführventiiedurcli <ii· Böhrungtn 731 Ik, 83 und Bk zum Steuern des Kolbenventile Ί$3ιdae die Druckluftzuführung in den Miechkanal 51 reguliert, sowie zum Steuern dea? Ventile Jk bi» 39,""-«ti*-^i* JSttftthfune dfi· zu zerstäubenden Zusätze ermöglichen, dienen, sind in den Figuren nicht dargestellt. Diese Elemente sind an sich bekannt, und man weiß, daß sie durch andere analoge Mittel, wie z. B. pneumatische Relais uaw,t ersetzbar sind.The electrical and electromagnetic elements that. for controlling äev Drttckluftzuführventiiedurcli <ii · Bore holes 731 Ik, 83 and Bk for controlling the piston valve Ί $ 3ιdae regulates the compressed air supply in the Miechkanal 51, as well as for controlling dea? Valves Jk bi »39,""-« ti * - ^ i * JSttftthfune dfi · enable additives to be atomized, serve, are not shown in the figures. These elements are known per se and it is known that they can be replaced by other analogous means, e.g. B. pneumatic relays etc., t are replaceable.

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Diese elektromagnetischen Elemente werden über elektrische Schalter bzw. Unterbrecher betätigt, die am Mischkopf selbst oder an einer Schalttafel vorgesehen sind, die die Manometer und die Entspannungaventilsteuerorgane sowie die Steuermittel zur Einhaltung der Temperatur der Bestandteile trägt. Diese Schalter können auch durch ein Trommel-, Karten-, Lochkartenprogramm gesteuert werden, das die Reihenfolge der durchzusetzenden Mengen bestimmt. These electromagnetic elements are operated via electrical switches or interrupters , which are provided on the mixer head itself or on a control panel that carries the pressure gauges and the expansion valve control elements and the control means for maintaining the temperature of the components. These switches can also be controlled by a drum, card or punch card program that determines the sequence of the quantities to be enforced .

Der Betrieb der Anlage ist folgendermaßen: Man füllt
die Behälter 2 und 3 mit dem Polyolharz bzw. mit dem Isocyanat, in welchen die anderen Zusätze und ggf. auch der
unveränderliche Teil von Freon und Wasser bereits enthal ten sind. Man erhitzt die Bestandteile in den Behältern
auf eine konstante Temperatur von etwa 25 C mit Hilfe der Heizelemente 4, die durch eine Zusatzeinrichtung gesteuert werden, um eine Viskosität von etwa 900 Centipoise für das Polyolharz und von etwa 25 Centipoise für das Isocyanat zu erhalten. Die Motoren 6 werden in Gang gesetzt, damit die
Mischpropeller 5 die Masse gut durchmischen und eine gleichmäßige Temperatur in Jedem Behälter bewirken. Die Bebälter 23, 2k und kO werden anschließend mit Frβon bzw. Wasser bzw. Lösungsmittel gefüllt, wobei der Behälter kO nur bis zu einem Niveau gefüllt werden kann, bei dem die Anschlußstelle der Leitung k'\ am Behälter nicht erreicht wird·
The operation of the plant is as follows: One fills
the containers 2 and 3 with the polyol resin or with the Iso cyanate, in which the other additives and possibly also the
invariable part of freon and water are already contained . The ingredients are heated in the containers
to a constant temperature of about 25 C with the aid of the heating elements 4 controlled by an auxiliary device in order to obtain a viscosity of about 900 centipoise for the polyol resin and of about 25 centipoise for the isocyanate . The motors 6 are started so that the
Mixing propeller 5 mix the mass well and bring about an even temperature in each container. The containers 23, 2k and kO are then filled with Frβon or water or solvent, whereby the container kO can only be filled up to a level at which the connection point of the line k '\ on the container is not reached.

Anschließend werden die Behälter unter Druck gesetzt, indem man die Druckminderungeventile entsprechend einstellt, die sie mit der Druckluftleitune 25 verbinden. Der Druck in den Behältern 30 und kO wird auf 5 «t eingestellt, und die Behälter 23 und 24 werden auf einen höheren Druck, etwa 6 at eingeregelt» wobei dieser Druckunterschied dem Einspritzen der Flüssigkeit in die Druckluft dient. The containers are then pressurized by adjusting the pressure reducing valves that connect them to the compressed air line 25 accordingly. The pressure in the containers 30 and kO is set to 5 "t, and the containers 23 and 24 are adjusted to a higher pressure, approximately 6 at", this pressure difference being used to inject the liquid into the compressed air.

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Danach wird das Übersetzungsverhältnis des Motors 11, der die Zirkulationspumpen 9 und 1O antreibt, auf etwa 6 Umdrehungen für die Polyolharzpumpe 9 je 1 Umdrehung der Isocyanatpumpe 10 eingestellt, um auf einen Durchsatz von etwa 39 Teilen Isocyanat je 100 Teile Polyolharz zu kommen.Then the gear ratio of the motor 11, which drives the circulation pumps 9 and 1O, to about 6 revolutions for the polyol resin pump 9 per 1 revolution of the isocyanate pump 10 is set in order to achieve a throughput from about 39 parts of isocyanate per 100 parts of polyol resin.

Dann werden die Pumpen 9 und 10 in Gang gesetzt, und sie bringen die Flüssigkeit der Behälter 2 und 3 durch die Leitungen 7 und 16 bzw. 8 und 17 und die Klappenventile bzw» 19 in Umlaufe In dieser Wartestellung sind alle Ventile am Mischkopf 1 geschlossen.Then the pumps 9 and 10 are started, and they bring the liquid of the containers 2 and 3 through the lines 7 and 16 or 8 and 17 and the flap valves or »19 in circulation All valves are in this waiting position closed on mixing head 1.

Durch Drücken der zugehörigen Knöpfe kann man einige Fertigungsversuche durchführen und den Druck der Behälter 23, 2h und 30 sowie die Stellung der Anschläge 65, 75 und 85 so justieren, daß man eine passende Mischung erhält.By pressing the associated buttons you can carry out a few production tests and adjust the pressure of the containers 23, 2h and 30 and the position of the stops 65, 75 and 85 so that you get a suitable mixture.

Anschließend kann das eigentliche Fertigungsprogramm in Gang gesetzt werden. Im Augenblick der Einführung einer Form unter den Mischkopf wird der Motor 5h, der die Mischturbine 53 antreibt, in Gang gesetzt, und die Elektromagnetrelais werden betätigt, um zunächst die Ventile lh und 15 zum Einlaß der viskosen Bestandteile, anschließend, wenn der Mischkanal 51 genügend gefüllt ist, das Wirbellufteinlaßventil 33 und schließlich, wenn sich der Luftstrom geeignet ausgebildet hat, ein oder mehrere der Ventile 3h bis 39 je nach der einzuspritzenden Wasser- und Freonmenge zu öffnen.The actual production program can then be started. At the moment a mold is introduced under the mixing head, the motor 5h, which drives the mixing turbine 53, is set in motion and the solenoid relays are actuated to first open the valves 1h and 15 for the inlet of the viscous components, then, when the mixing duct 51 is sufficient is filled, the vortex air inlet valve 33 and finally, when the air flow has formed suitable, to open one or more of the valves 3h to 39 depending on the amount of water and Freon to be injected.

Nach dem Öffnen der Ventile 14 und 15 fördern die Pumpen 9 und 10 statt des bis dahin erfolgenden Umlaufs dieAfter opening the valves 14 and 15, the pumps deliver 9 and 10 instead of the previous circulation

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Flüssigkeiten durch die zugehörige Zuführleitung 7 bzw. und die zugehörigen Ventile Ik bzw. 15 in den Oberteil des Mischkanals 51·Liquids through the associated supply line 7 or and the associated valves Ik and 15 in the upper part of the mixing channel 51

In diesem Teil werden die Flüssigkeiten durch die Flügelturbine 56 vermischt. Während das Harz und das Isocyanat weiter in den Mischkanal 51 eintreten, ist das Ventil 33 offen, und Turbulenzluft tritt durch die Leitung 32 und den zylindrischen Kanal 60 in den Mischkanal 51 ein. In diesem Kanal verteilt sich die Druckluft in Blasenform im Gemisch, was die Verwirbelung und das gegenseitige Durchdringen der Bestandteile fördert, und drückt das Gemisch in den unteren Teil des Kanals. In diesem unteren Teil setzt die Turbine 53 das Vermischen der Bestandteile und der Luft fort, bis das Gemisch durch die Auslaßleitung in die unter dem Mischkopf 1 befindliche Form abgegeben wird.In this part the liquids are mixed by the vane turbine 56. While the resin and the isocyanate further entering the mixing channel 51 is the valve 33 open and turbulent air passes through line 32 and the cylindrical channel 60 into the mixing channel 51. In This channel distributes the compressed air in the form of bubbles in the mixture, which causes the turbulence and mutual penetration of the constituents, and pushes the mixture into the lower part of the channel. In this lower part the turbine 53 continues mixing the ingredients and air until the mixture passes through the outlet conduit is dispensed into the form located under the mixing head 1.

Indessen werden unmittelbar nach dem Öffnen des Druckluftventils 33 auch die Elektromagnetrelais betätigt, um ein oder mehrere Ventile 3h bis 39 je nach der gewünschten Zusammensetzung dieser ersten Charge zu öffnen. Immediately after the compressed air valve 33 has been opened, the electromagnetic relays are also actuated in order to open one or more valves 3h to 39, depending on the desired composition of this first batch.

Wasser und/oder Freon dringen aufgrund des Druckunterschiedes der Flüssigkeit und der Druckluft in den Druck luftkanal 60 in Form kleiner Tröpfchen in Suspension in der Luft ein. Dieses Aerosol gelangt in den Mischkanal 51« um hier eine Verwirbelung zu bewirken und sich in Bläschen zu verteilen. Due to the pressure difference between the liquid and the compressed air, water and / or freon penetrate into the pressure air duct 60 in the form of small droplets in suspension in the air. This aerosol arrives in the mixing channel 51 ″ in order to cause turbulence here and to distribute itself in bubbles.

Bei einer bekannten Mischvorrichtung mit direkter Injektion von Freon in den Mischkopf besteht stets die Gefahr, In a known mixing device with direct injection of Freon into the mixing head, there is always the risk of

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daß ein Teil des Freons in der Verwirbelungaluft verdampffr und damit in die Auslaßmasse des Gemisches gelangt, ohne in der Flüssigkeit in Suspension oder in Lösung gegangen zu sein. Diese Gefahr ist um so größer, je größer die Wärme ist, die beim Mischen durch die chemische Reaktion frei wird.that part of the freon evaporates in the vortex air and thus enters the outlet mass of the mixture without gone into suspension or solution in the liquid to be. The greater the heat, the greater the risk is released when mixed by the chemical reaction will.

Das Freon ist andererseits eine Verbindung mit niedrigem Siedepunkt von etwa 22 0C, der gerade gewählt ist, damit es unter der Einwirkung der durch chemisch· Reaktion frei werdenden Wärme zur Bildung der Blasen im Polyurethanschaum verdampft. Das'Freon soll daher nicht zu früh verdampfen.Freon, on the other hand, is a compound with a low boiling point of about 22 ° C., which is chosen precisely so that it evaporates under the action of the heat released by chemical reaction to form bubbles in the polyurethane foam. Das'Freon should therefore not evaporate too early.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung entspannt eich dagegen die Druckluft von 5 at, die das Fördermittel für die Freontröpfchen ist, plötzlich bei ihrem JSintritt in den Mischkanal 51« was eine Abkühlung der Tröpfchen bewirkt» Außerdem sichert die Verteilung de· Freonβ in feinen Tröpfchen in den Luftblasen, die mit der viskosen Flüssigkeit vermischt werden, min schnelle« Auflösen de· Freon*«In the device according to the invention, on the other hand, the compressed air of 5 atm, which is the conveying means for the freon droplets, suddenly relaxes when it enters the mixing channel 51 "which causes the droplets to cool" that are mixed with the viscous liquid, min rapid «dissolving de · Freon *«

, Man hat auch tatsächlich feitgesteilt, daß daa bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung nicht vorzeitig verdampft. -'It was actually agreed that daa not evaporated prematurely in the device according to the invention. -

Man erhält also eine intensive Durchmiachung de» aera und de· Freons in der viakoaen leaktionaaaaae, was eine gute Gleichmäßigkeit der Abmeaaungen der Blasen im erhaltenen Schaum sichert·So you get an intense exploration of the » aera and de · Freons in the viakoaen leaktionaaaaae what a good evenness of the dimensions of the bubbles in the ensures the foam obtained

Nach Abgabe der ersten Charge der Miachung, deren Vo-After submitting the first batch of rental, whose pre- BAD ORIGINALBATH ORIGINAL

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lumen durch die Öffnungszeit der Ventile \k und 15 bestimmt wird, werden die Elektromagnetrelais zum Schließen aller Ventile mit Ausnahme des Drucklufteinlaßventile 33 gesteuert. Reine Druckluft wird dann in den Mischkanal 51 eingelassen, um die Lufteinlaßöffnung des Ventils 33 am Mischkanal 51 zu reinigen. So erfordert das Ventil 33 keine zusätzliche Unterhaltung, um das Verstopfen durch Reste von ausgehärteter Mischung zu verhindern. Weiter dient die Druckluft zum Reinigen des Mischkanals 51 und der Turbine 53 und zum Vertreiben der Reste zur Ausgangeleitung 52, von wo diese Reste in die Form ausgetrieben werden.lumen is determined by the opening time of the valves \ k and 15, the electromagnetic relays for closing all valves with the exception of the compressed air inlet valve 33 are controlled. Pure compressed air is then admitted into the mixing duct 51 in order to clean the air inlet opening of the valve 33 on the mixing duct 51. Thus, the valve 33 does not require any additional maintenance in order to prevent clogging by residues of hardened mixture. The compressed air also serves to clean the mixing channel 51 and the turbine 53 and to expel the residues to the outlet line 52, from where these residues are expelled into the mold.

Schließlich wird das Elektromagnetrelais, das das Ventil 33 steuert, betätigt, um jeden Einlaß von Druckluft in den Mischkanal 51 abzusperren.Finally, the solenoid relay that controls valve 33 is actuated to close each inlet of pressurized air in shut off the mixing channel 51.

Die Form mit der Dosis der Mischung wird geschlossen, und die Masse beginnt ihre Reaktion unter Bildung eines Polyurethanschaums. Dieser Schaum härtet aus und füllt die ganze Form aus. Diese kann z. B. die Fora «ine· Kissens haben.The mold with the dose of the mixture is closed, and the mass begins its reaction to form a Polyurethane foam. This foam hardens and fills the whole shape. This can e.g. B. the fora «ine · pillow to have.

Während dieses Prozesses wird eine folgend· Fora unter den Mischkopf 1 gebracht. Diese Fora kann einea Gegenstand aus Schaumstoff entsprechen, der alt dea vorigen nicht identisch ist* Zua Beispiel kann da· Fabrikationsprograaa hierfür eine weniger große Dichte erfordern, da der Gegenstand z. B. ein weniger dichtes Kiesen β·1η kann.During this process, a following · Fora is made below brought the mixing head 1. This fora can be a subject made of foam, which is not identical to the previous one z. B. a less dense gravel β · 1η can.

Daher muß dar Programmierer, der die Elaktroaagnetrslais zum Öffnen der Ventile 3k bis 39 «feuert, eine ander· Kombination der öffnung·seiten dieser Ventil· wühlen,Therefore, the programmer who fires the elctroaagnetrslais to open the valves 3k to 39 «has to find a different combination of the opening sides of these valves,

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um als Funktion der erforderlichen Dichte und Härte eine größere Dosis Freon oder Wasser in das Gemisch einzulassen.order as a function of the required density and hardness to add a larger dose of freon or water to the mixture.

Der Steuerzyklus der Einlaßventile 14, 15 und 33 ist genau der gleiche mit Ausnahme der Öffnungsdauer dieser Ventile als Funktion des zu fördernden Volumens und mit Ausnahme der Kombination der Öffnungszeiten der Ventile 3k bis 39· So kann jede Form, die unter den Mischkopf 1 kommt, eine geeignete Menge mit geeigneter Zusammensetzung aufnehmen. The control cycle of the inlet valves 14, 15 and 33 is exactly the same with the exception of the opening time of these valves as a function of the volume to be conveyed and with the exception of the combination of the opening times of the valves 3k to 39. absorb a suitable amount with a suitable composition.

Die Anlage eignet sich daher zur Abgabe von aufeinanderfolgenden Mischungsmengen einer Zusammensetzung, die von Charge zu Charge variiert.The system is therefore suitable for dispensing successive mixed amounts of a composition which varies from batch to batch.

Vor dem Beenden des Betriebs soll der Mischkopf 1 gut gereinigt werden, um zu verhindern, daß Überreste hier aushärten. Hierzu werden die Elektromagnetsteuereinrichtungen der Ventile kh und k5 betätigt, um diese zu öffnen.Before the end of the operation, the mixing head 1 should be cleaned thoroughly in order to prevent residues from hardening here. For this purpose, the solenoid control devices of the valves kh and k5 are actuated in order to open them.

Dann wird eine Mischung von Lösungsmittel und Druckluft durch das Klappenventil k6 in den Mischkopf 1 gefördert, um diesen zu reinigen und das Innere zu spülen. Dieses Klappenventil ist vom Typ des Einwegventils· Schließlich kann das Ventil 45 geschlossen werden, um einen letzten Strom von nur noch reiner Luft durchzulassen und so das Ganze zu trocknen. Der Arbeitszyklus wird dann nach Schließen des Ventils kk beendet.Then a mixture of solvent and compressed air is conveyed through the flap valve k6 into the mixing head 1 in order to clean it and to rinse the inside. This flap valve is of the one-way valve type. Finally, the valve 45 can be closed in order to let through a last stream of only pure air and thus dry the whole thing. The working cycle is then ended after the valve kk is closed.

Obwohl die Erfindung besonders bei der Herstellung von Polyurethanschaum anwendbar ist, ist sie selbstverständlich auf die Art der verwendeten Bestandteile oder auf ihre ZahlAlthough the invention is particularly applicable to the manufacture of polyurethane foam, it is self-evident the type of components used or their number

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nicht beschränkt, wenn sich das Problem stellt, eine kleine und genaue Dosis einer Flüssigkeit geringer Viskosität einer anderen Flüssigkeit großer Viskosität zuzumisehen, deren Turbulenz die Steuerung des EinlaOdurchsatzes der Flüssigkeit geringer Viskosität hindert.not limited, if the problem arises, a small one and delivering accurate dose of one low viscosity liquid to another high viscosity liquid, their Turbulence is the control of the inlet flow rate of the liquid low viscosity.

Dieses Problem kann sich beim Einspritzen von Katalysatoren, von Färbemitteln und von jedem Zusatz geringer Viskosität stellen, deren Dosis eine große Bedeutung hat und von Verarbeitungsmenge zu Verarbeitungsmenge veränderbar sein soll.This problem can be reduced with the injection of catalysts, coloring agents and any additive Set viscosity, the dose of which is very important and can be changed from processing quantity to processing quantity should be.

Die Erfindung ist ebenfalls nicht auf die beispielhaft angegebenen Durchsatz- und Viskositätswerte und auch nicht auf die Mittel zur Vereinigung und Mischung der Bestandteile beschränkt, sondern es kommt nur auf die Einführung eines Gases unter Druck an, in welchem der Zusatz geringer Viskosität in Form eines Aerosols vorliegt.The invention is also not limited to the throughput and viscosity values given by way of example not limited to the means of uniting and mixing the ingredients, but only the introduction a gas under pressure in which the low viscosity additive is in the form of an aerosol.

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Claims (7)

PatentansprücheClaims (T). Verfahren zum Einführen und Einmischen einer relativ geringen Menge einer Flüssigkeit geringer Viskosität in eine Masse einer Flüssigkeit großer Viskosität in Turbulenz durch Einführen eines Gasstroms unter Druck in diese Masse, dadurch gekennzeichnet , daß die Flüssigkeit geringer Viskosität in die Masse in Form eines Aerosols in dem Gasstrom eingeführt wird.(T). Method of introducing and mixing in a relative a small amount of a liquid of low viscosity into a mass of a liquid of high viscosity in turbulence by introducing a gas stream under pressure into this mass, characterized in that the Low viscosity liquid is introduced into the mass in the form of an aerosol in the gas stream. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gas Luft ist.2. The method according to claim 1, characterized in that that the gas is air. 3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Masse der Flüssigkeit großer Viskosität ein Gemisch von Isocyanat mit Verbindungen mit mehreren aktiven Wasserstoffatomen ist, das geeignet ist, unter Bildung von Polyurethan zu reagieren, und daß die Flüssigkeit geringer Viskosität ein das Aufschäumen bewirkender Stoff ist.3. The method according to any one of claims 1 and 2, characterized characterized in that the bulk of the liquid of high viscosity is a mixture of isocyanate with compounds with several active hydrogen atoms, which is capable of reacting to form polyurethane, and that the liquid low viscosity is a substance causing foaming. k. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit geringer Viskosität Wasser, ein Kohlenwasserstoff geringen Siedepunkts oder ein fluorierter Kohlenwasserstoff ist. k. A method according to claim 3, characterized in that the low viscosity liquid is water, a low boiling point hydrocarbon or a fluorinated hydrocarbon. 5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis kt dadurch gekennzeichnet, daß sie wenigstens einen Flüssigkeitszerstäuber (jk bis 39, 60a) aufweist, der in einer Zuführungsleitung (32, 6o) des5. Device for performing the method according to one of claims 1 to k t, characterized in that it has at least one liquid atomizer (jk to 39, 60a) which is in a supply line (32, 6o) of the 309818/1087309818/1087 Gasstroms zur Aufwirbelung der Mischung angeordnet und mit der Vorratsquelle (23, 2k) der Flüssigkeit geringer Viskosität verbunden ist.Gas flow arranged to fluidize the mixture and a low viscosity is connected to the supply source (23, 2k) of the liquid. 6. Vorrichtung zur Herstellung und zum Durchsatz eines Geraisches aus wenigstens zwei Bestandteilen, die eine Mischkammer, wenigstens eine Zuführungsleitung zum Einführen einer Masse einer Flüssigkeit großer Viskosität in die Kammer, eine Zuführungsleitung zum Einführen und Verteilen eines Gases in die bzw. der Masse, die sich in der Kammer befindet, und Mittel zur Hervorrufung einer Aufwirbelung in der Masse aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß sie wenigstens einen Flüssigkeitszerstäuber (3k bis 39, 60a) iiider Zuführungsleitung (32, 6o) des Gases aufweist.6. Device for the production and throughput of a Geraisches of at least two components, a mixing chamber, at least one feed line for introducing a mass of a liquid of high viscosity into the chamber, a feed line for introducing and distributing a gas in the or the mass, the is located in the chamber and has means for causing a turbulence in the mass, characterized in that it has at least one liquid atomizer (3k to 39, 60a) in the supply line (32, 6o) of the gas. 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Gaszuführungsleitung (32, 6o) mehrere Zerstäuber (3k bis 39t 60a) aufweist, deren Mündungsdurchmesser und -lagen zur Lieferung verschiedener Durchsätze einer Flüssigkeit von gleichem Druck eingerichtet sind.7. Device according to one of claims 5 and 6, characterized in that the gas supply line (32, 6o) has several atomizers (3k to 39t 60a), the mouth diameters and positions of which are set up to deliver different throughputs of a liquid of the same pressure. 309818/1087309818/1087
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