專利名稱：聚氨酯注塑設備的氣體加載裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種按照權利要求1前序部分所述的用于液態(tài)聚氨酯-組分，特別是用于聚氨酯-注塑設備的加載有填充材料的聚氨酯-組分的氣體加載裝置。
背景技術：
在已知的這類氣體加載裝置中，氣體借助一個在混合容器中旋轉的攪拌器被帶入液體組分之中。在此，氣體可以通過構成為空心軸的攪拌器軸并通過攪拌槳中的氣體通道被加入到液體組分中。在另一種實施形式中，氣體可被導入到一個通向混合容器的組分-管道里，其中，液體組分與氣體在混合容器里通過高轉速旋轉的攪拌器實現強制的混合和加載。在此，混合能量常常不充足，同樣填充材料(如增強纖維)通過高速旋轉的攪拌器也能夠被粉碎。此外還存在如下缺點被混合進的氣體的汽泡大小不夠小并且不夠均勻。另外，可能會出現受不到攪拌器影響的流動路線，在其中不會發(fā)生有價值的混合。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于，創(chuàng)造一種用于液態(tài)的并加載有填充材料的聚氨酯-組分(如異氰酸鹽或多羥基化合物)的氣體加載裝置，借其在盡可能保護填充材料成分的情況下，氣體加載總能夠以物理上最大可能的氣體組分來實現。
這個目的按本發(fā)明通過在權利要求1中所限定的氣體加載裝置得以實現。
按本發(fā)明，基于混合元件的軸向可移動性，它們相對于混合容器里的開口這樣定位，即它們或者與開口隔開一定距離，或者在混合容器中形成一個無阻礙的通道，用于通入聚氨酯-組分，由此帶有噴入的氣體的聚氨酯-組分必須流經這些混合元件。利用這些可移動混合元件的可定位性，在所有運轉狀況下以及在液態(tài)聚氨酯-組分的不同填充程度情況下，該氣體加載裝置可以以最佳效率運行，因為通過該系統(tǒng)總是可以充分利用由泵產生的最大允許的系統(tǒng)壓力(如25巴)以達到最佳的混合效果。在加載有填充材料的聚氨酯-組分的結構粘性，也即按照各自的填充程度、溫度以及所使用的聚氨酯-組分(如異氰酸鹽或多羥基化合物)中，在此可以充分考慮變化的粘性值。
混合容器優(yōu)選是圓筒形的，而開口是一個通到儲存罐底部中的管子的端部，相對于管子可沿軸向移動的混合元件可插入該管子中。在管子的另一端，有利地設有固定的市場上常見結構類型的混合元件，它們在低的壓力損失和低的剪切情況下，得到一種加載有填充材料并配有噴入的氣體的聚氨酯-組分的優(yōu)良的預混合。
在本發(fā)明另一優(yōu)選的構造中，在氣體噴射區(qū)域設置一個超聲觸頭，它促使噴入的氣體分布和均勻化到小的和精細分布的小氣泡中。


以下借助一個實施例圖結合附圖詳細地描述本發(fā)明。附圖中圖1a為按現有技術的混合容器的一種實施形式；圖1b為按現有技術的混合容器的另一種實施形式；圖2按本發(fā)明的氣體加載裝置的流程圖；圖3為根據圖2的混合容器的放大詳細視圖，包括固定的混合元件和超聲發(fā)生裝置；以及圖4為在圖2和3中僅示意示出的一個混合元件的詳細視圖。
具體實施例方式
在圖1a中示出一個未詳細示出的聚氨酯注塑設備的氣體加載裝置的已知的混合容器1，它包括一個通過一臺電動機M驅動的帶有攪拌槳3的攪拌器2。用于組分K(例如帶有填充材料的多羥基化合物或異氰酸鹽)的組分輸入管4通到該混合容器1中。通過氣體輸入管5將氣體G噴射到組分輸入管4內的組分K中。從混合容器1中分接出用于加載有氣體的組分K+G的輸出管6。
在圖1b中示意示出已知混合容器11的另一種實施形式，它包括一個通過一個電動機M驅動的攪拌器12，該攪拌器具有一根空心軸13和設有氣體通道的攪拌槳15。一個用于組分K的組分輸入管16通到該混合器中。從混合容器11中分接出用于加載有氣體的組分K+G的輸出管17。氣體G從位于組分K液面上方的氣體室18通過旋轉的攪拌器12空心軸13吸入，并通過設在攪拌槳15內的氣體通道14加入到組分K中。
在這些已知的氣體加載裝置中存在這些缺點攪拌器2和12的混合能量不足夠用于物理上最大可能的氣體加載；高速旋轉的攪拌器將填充材料(增強纖維)粉碎并要求昂貴的密封裝置。此外，動態(tài)的攪拌器相當強烈地加熱聚氨酯-組分(如異氰酸鹽或多羥基化合物)。
下面描述按本發(fā)明的氣體加載裝置圖2示出帶有一個填充有聚氨酯-組分K的儲存罐20的氣體加載裝置的流程圖，在該儲存罐內緩慢旋轉的攪拌器21的作用是，使在聚氨酯-組分中所含的填充材料不沉淀。組分輸入管道22從儲存罐20底部通過一個帶有頻率調節(jié)的電動機的泵23通到按本發(fā)明的混合器24中，該混合器在圖3中詳細示出。下面將對照此圖更深入地加以闡述。
返回管25從混合器24經由一個用于測量氣體加載程度的測量裝置26通到儲存罐20。該測量裝置26的測量數據輸入計算機27。
在組分輸入管22中設置一個測壓點28，由該測壓點將輸進混合器24的組分的壓力測量數據傳輸到計算機27中。另外，從氣體輸入管29中測得的壓力測量數據也輸入計算機27。
由計算機27來控制下面的執(zhí)行元件。
通過控制線30控制橫向作用的伺服電動機(未示出)，用于調整可移動的混合元件31；并通過控制線32控制開/關-執(zhí)行元件33，用于通過氣體輸入管29輸入氣體。另外，由計算機27通過控制線34控制用于泵23的頻率調節(jié)的電動機，并通過控制線35控制超聲觸頭(Ultraschallsonotrode)36。在計算機27與一個設置在氣體輸入管29中的用于測量氣體壓力數據和氣體流量數據的裝置37之間有另一控制連接。
圖3示出按照圖2的混合器24的放大視圖。該混合器24包括一個圓筒形的混合容器38，在該混合容器中裝有沿混合容器38軸線的方向可往復移動的混合元件39。用于往復移動的驅動電動機設在混合容器38的外面。從混合容器38中分接出組分-返回管25。在混合容器38底部連接一個通入混合容器38中的管子40，這些混合元件39可以移入和移出該管子的開口41。在可移動的混合元件39的實線所示位置，這些混合元件與開口41隔開一定距離，并形成一個用于聚氨酯-組分從管子40進入到混合容器38中的自由穿越通道。在混合元件39的虛線所示位置，這些混合元件就插入到管子40中，使得聚氨酯-組分就必須流經這些混合元件。在此，流動阻力通過混合元件39的插入深度而改變。在管子40的另一端設置有固定的混合元件42。可沿軸向移動的混合元件39和固定的混合元件42只是示意地被示出。它們可以有相同的構造并可以對應于市場上常見的結構形式，如圖4以透視圖中示出一個帶有不同地設置的導流面和渦流面的混合元件。在圖3中所示實施例中管子40由一外殼包圍。管子40基本上也可由外殼單獨構成。在管子40底端通入用于組分K的組分輸入管道22，同樣還有氣體輸入管29的氣體噴嘴43。另外，在組分K和氣體G的匯合區(qū)域設有超聲觸頭36。
在混合器24運行中，通過組分輸入管道22導入到管子40底端的聚氨酯-組分K，通過氣體噴嘴43加載氣體G，氣體以小氣泡形式分布聚氨酯-組分中。通過超聲觸頭36還能改善這種分布。加載有氣體的聚氨酯-組分K+G流經固定的混合元件42。
在聚氨酯注塑設備剛被起動的運轉階段中，在帶有固定的混合元件的靜止的混合器中，從儲存罐20和組分輸入管道22輸入的組分還不具有所需要的運行溫度。在冷狀態(tài)中聚氨酯注塑設備不能夠通過這種混合器啟動，因為結構粘性的聚氨酯-組分(異氰酸鹽或多羥基化合物)的粘度是很高的，并且該設備將要超過最大許可的運行壓力。
根據本發(fā)明與此相反，在啟動階段中，可移動的混合元件39(在圖3中以實線表示)可這樣調整，即，在開口41與混合元件39之間留有一個自由通道，用于通過加載有氣體的聚氨酯-組分K+G。由此，該設備在啟動階段中已經利用由泵23產生的最大運行壓力(如25bar)運轉起來。隨著聚氨酯-組分逐漸變熱，這些可移動混合元件39可以接近開口41并繼續(xù)插入管子40中。這個過程通過在圖2中示出的、但沒有進一步描述的包括計算機27的調整回路來調控，由此，在預定一個由泵23產生的允許的運行壓力時，這個系統(tǒng)能夠考慮聚氨酯-組分的不同特性及粘度值。與聚氨酯-組分(異氰酸鹽或多羥基化合物)的溫度或類型無關，或者與聚氨酯-塑料組分的裝滿程度無關，氣體加載系統(tǒng)總能夠以最佳效率運行，其中，混合元件39和42作為靜止的混合器起作用，與高速旋轉的攪拌器2和12(圖1a和1b)相反，它們只需要低廉的制造和維修費用，并且也不會引起聚氨酯-塑料組分中的填充材料(增強纖維)的損壞。在此，混合元件39的移動性只涉及很緩慢的橫向調節(jié)運動。
附圖標記清單1混合器 27計算機2攪拌器 28測壓點3攪拌槳 29氣體輸入管4組分輸入管 30控制線(用于可移動攪拌器的5氣體輸入管伺服電動機)6輸出管 31可移動的混合元件11混合器 32控制線(用于氣體開/關-12攪拌器 執(zhí)行元件)13空心軸 33開/關-執(zhí)行元件14氣體通道 34控制線(用于泵23)15攪拌槳 35控制線(用于超聲觸頭36)16組分輸入管 36超聲觸頭17輸出管 37用于測量氣體壓力18氣體室 和流量的裝置20儲氣罐 38圓筒形的混合容器21攪拌器 39混合元件22組分輸入管 40管子23泵 41開口24混合器 42固定的混合元件25返回管 43氣體噴嘴26測量裝置
權利要求
1.用于液態(tài)的聚氨酯-組分，特別是用于聚氨酯-注塑設備的加載有填充材料的聚氨酯-組分的氣體加載裝置，包括一個混合容器，在該混合容器中內設置有可移動的混合元件，并且液態(tài)的聚氨酯-組分連同通過一個噴嘴輸入的氣體一起被導入該混合容器中，其特征在于，所述可移動的混合元件(39)在混合容器(38)中對齊排列，并且可沿軸向相對于混合容器(38)中的一個開口(41)調整地設置，聚氨酯-組分連同通過一個噴嘴輸入的氣體可通過該開口(41)被導入。
2.按照權利要求1所述的氣體加載裝置，其特征在于，所述混合容器(38)是圓筒形的，所述開口(41)是一根通入混合容器(38)中的管子(40)的端部，所述可移動的混合元件(39)可插入該管子(40)中；而在管子(40)的另一端液態(tài)的聚氨酯-組分(K)被導入并且氣體(G)通過一個噴嘴(43)被注入，其中，液態(tài)的聚氨酯-組分(K)在注入氣體后被引導通過一個或多個固定的混合元件(42)。
3.按照權利要求1和2之一所述的氣體加載裝置，其特征在于，在氣體(G)噴入液態(tài)的聚氨酯-組分(K)中的區(qū)域內設置一個超聲觸頭(36)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于聚氨酯注塑設備的加載有填充材料的液態(tài)聚氨酯－組分的氣體加載裝置。根據本發(fā)明，可移動的混合元件設置在混合容器內部，并且使輸入混合容器中的聚氨酯－組分與噴進聚氨酯－組分中的氣體相互混合。本發(fā)明的任務在于，能夠實現混合但涉及與生產有關的低復雜程度以及謹慎的處理，從而能夠對液態(tài)聚氨酯－組分加載氣體，以便總是接著實現氣體物理上的最大可能比例，而無須超過氣體加載裝置中的最大許可運行壓力。為此目的，混合容器中的可移動混合元件布置成使它們對齊排列并且可沿軸向相對于混合容器中的一個開口調整地設置，聚氨酯－組分連同通過一個噴嘴輸入的氣體可通過該開口被導入。
文檔編號B29B7/74GK1568247SQ02820353
公開日2005年1月19日 申請日期2002年11月13日 優(yōu)先權日2001年11月24日
發(fā)明者斯特凡·埃爾利歇爾 申請人:卡勞斯-馬菲塑料工業(yè)股份公司