專利名稱：生產聚氨基甲酸乙酯模塑制品的方法和裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及生產聚氨基甲酸乙酯模塑制品的方法和裝置，包括以下的步驟將至少一種多元醇組分和至少一種異氰酸酯組分同時輸送至一混合器中并將混合成分以噴射的方式注入一模具中，其中在儲存罐和計量泵之間設置一個附加循環泵，這個附加循環泵在活塞工作期間，當進料閥被關閉和切斷時取代往混合裝置送料的工作。
生產聚氨基甲酸乙酯模塑制品的方法是通過使用活塞變容計量泵同時將至少一種多元醇組分和至少一種異氰酸酯組分輸送到一混合裝置中，并以噴射的方式將混合組分注入一模具中。噴射一結束，借助于設置在混合裝置的混合室進口處的各組分的閥門，各組分往混合裝置中的供應被中斷。在下一次模具填充之前的期間內，各組分經返回管被循環輸送到組分各自的儲罐中，目的是調節管道、泵和混合裝置進料的供應。
在Hennecke GmbH,D-53754,Sankt Augustin,Ti27“Hedomat”(3T/8/83Ha)和Ti 32“Rimdomat”(3T/11/86 Ha)制作的小冊子中大體描述了適于實施這類方法的上述方法和裝置。
DE-A 4 405 427描述了在連續生產泡沫厚片期間，交替地操作二個連續運行的混合頭，每一個混合頭有一個出料管，以便維持連續操作。當一個出料管被固化的聚氨基甲酸乙酯逐漸堵塞時，這種出料管可以在不操作時清理或更換而另一個混合頭能夠替換工作。利用這種已知的方法，各個工作的混合頭，使用精確的計量泵灌注聚氨基甲酸乙酯反應混合物的各個組分。不工作的各個混合頭，以及相關的管道，仍然被通過單獨的調節泵的組分充滿著，以防管道系統產生空氣泡和維持管道系統和混合頭的溫度，并將各個組分返回到各自的儲罐中。這種調節泵可以比計量泵尺寸小，不復雜，因為它不需精確。使用這種已知的方法，二個泵通常是同時工作的；它們只是在適當的閥門的控制下交替地將組分輸送到一個或另一個混合頭中。
本發明涉及生產聚氨基甲酸乙酯模塑制品的方法，包括以下的步驟將至少一種多元醇組分和至少一種異氰酸酯組分同時輸送至一混合器中并將混合成分以噴射的方式注入一模具中，其中使用至少一個活塞變容計量泵用以將組分輸送到混合裝置中；在噴射結束期間，通過使用為每一組分設置的閥門中斷組分往混合裝置供料，其中這些閥門是設置在混合裝置的混合室的進口處；在下一次模具填充期間，通過一個返回管道，將各組分循環輸送到所述組分各自的儲料罐中，目的是調節管道、泵和混合裝置的進料供應，其特征在于，在儲存罐和計量泵之間設置一個附加循環泵，這個附加循環泵在活塞工作期間，當進料閥被關閉和切斷時取代往混合裝置送料的工作。
圖1表示在噴射方式操作期間的本發明的裝置。
圖2表示在循環期間用于調節目的的根據圖1的裝置。
本發明的方法涉及“噴射方式操作”，在這個操作期間各組分用用活塞變容式計量泵壓的單活塞沖程送至混合器里，與其相關的每一組分的量，由活塞的直徑和噴射長度限定，在其中混合，然后注射到模子中。混合裝置出口然后與模子分開并與一個新的模子連接以便下一次“噴射”能夠發生。根據在開頭提到的現有技術的陳述和在Hennecke GmbH的小冊子中的描述，系統在二次噴射期間的調節，是通過由一個活塞計量泵對各組分的輸送和循環在二次噴射之間的期間內進行的。
由于特別適合計量輸送高粘度介質并可隨意加入填料的活塞計量泵，是設計成較低的活塞行程速度，因而出現一個問題。已經發現在組分“噴射”和返回到儲料罐之間通過活塞行程進行的調節在很多情形中是不充分的，例如管道系統和泵本身沒有足夠的均勻溫度控制從而各種組分的粘度變化是不可避免的，不具有充分可靠性。尤其是，如果僅使用幾升的小活塞容積，并且使用的計量泵的計量容量為5~100cm3/秒時，這個問題會更嚴重。
在增加自動化的情況下另一個問題是噴射頻率的限制，在于一次噴射后用于活塞計量泵的計量缸所需的填充時間。填充時間由計量泵的抽吸能力決定，而抽吸能力與計量能力相比較，由于相當低的分壓，是受限制的。
因此，根據本發明，提議在儲料罐與計量泵之間設置一個附加循環泵，在活塞工作期間進，當進料閥關閉和截流時，取代往混合裝置送料的工作。
這個附加循環泵不需要可校準的輸送量，因為它不是用于計量輸送的目的。循環泵的輸送量比活塞計量泵的高出很多，所以在噴射之間循環的組分流量可以獲得可靠的調節而計量缸的灌注時間也顯著減少。
本發明使用的混合裝置優選用例如Becker/Braun,Kunststoff Handbuch,Volume 7,Polyurethane,Carl Hanser Verlag Munich and Vienna,1993,pages177~181所述那種類型的帶有輸送活塞的高壓對流噴射混合器。這種類型的混合裝置有通往混合室的較小直徑的進料管和換向閥，組合在一起在靠近噴嘴處，在組分“噴射”和返回之間用于調節的目的。
因此，優選在混合器進料管和儲料罐回流管之間設置一個帶有閥門的旁路。在二次噴射之間打開這個旁通閥以減少調節循環期間的流動阻力。
優選使用齒輪泵或螺桿泵作為附加循環泵，其泵送量為活塞計量泵的計量能力的1.5~10倍，優選1.5~3倍。
本發明也提供用于執行本發明的方法的裝置，該裝置有一個混合裝置和用于每一組分的儲料罐，一個循環泵，一個帶有往混合裝置供料的進料管和自混合裝置進口至儲料罐的返回管的活塞變容計量泵，以及閥門和控制裝置，用于同步實施循環泵截流和返回管關閉之前計量泵的活塞的工作。
下文參考附圖1和2描述本發明。
圖1是一個高壓注射混合頭1的示意圖，其中高壓注射混合頭1的出口11放置在未示出的模具上。活塞計量泵2包括計量缸22和變容活塞21，后者由液壓系統23移動并通過單向閥4和設置于混合室進口處的換向閥2將組分輸送到對流注射混合器1未示出的混合室中。螺桿泵6停止轉動。在旁通管9中的閥10關閉。用于其它組分的基本上類似的裝置用帶有撇號(’)的相同數字表示。
在計量泵21達到其最終位置之前，在混合裝置1進口處的換向閥2換向，并使混合室的進口被關閉，從活塞計量泵2到混合裝置1的供料管與循環管5連通。附加循環泵6，例如設計成螺桿泵的形式，此時被接通并且在計量活塞21被液壓系統23驅動返回時將來自儲罐3的組分輸送到計量缸22中(圖2)。同時，這種組分通過計量缸22和換向閥2被輸送到返回管5里。儲罐3裝有溫控裝置8并被保持恒溫。為了減少在組分循環期間的流動阻力，將旁通管9的閥門10打開。借助于附加循環泵6，隨著組分經管道5返回到經受溫控的儲罐3中，組分的循環確保了系統的各個部分在二次噴射期間溫度不變，并且也確保了在到達混合裝置噴射開始時組分保持在合適的溫度下。為了噴射灌注，停止泵6轉動，關閉旁通閥10并將換向閥2換向。然后通過液壓系統(未示出)驅動計量活塞21進入計量缸(噴射)。換向閥正確的位向和泵的控制以及用于至少二種組分的計量活塞的同步由控制裝置7實施。
雖然在上文中為了具體說明的目的已經詳細描述了本發明，但應理解，這種詳述僅僅為此目的，并且本領域的技術人員，不脫離本發明的精神和范圍，可以在其中做出改動，除非由于這種改動可能被權利要求所限制。
權利要求
1.生產聚氨基甲酸乙酯模塑制品的方法，包括以下步驟將至少一種多元醇組分和至少一種異氰酸酯組分同時輸送到一混合裝置里，并將混合組分以噴射的方式注入一模具中，其中所說的至少一個活塞變容計量泵用于將各組分輸送到混合裝置中；在噴射結束期間，通過使用為每一組分設置的閥門切斷所說的組分往混合裝置中的供應，其中所說的閥門是設置在所述混合裝置的混合室的進口處為了調節供料管、泵和混合裝置的進料的目的，在下一次模具填充之前，經一返回管將所述組分循環輸送到所述組分各自的儲罐中，其特征在于，在所述儲料罐和計量泵之間設置一附加循環泵，該附加循環泵在活塞工作期間，在進料閥被關閉和切斷時取代往混合裝置送料的工作。
2.根據權利要求1的方法，其中使用齒輪泵或螺桿泵作為循環泵。
3.根據權利要求1的方法，其中所述循環泵的輸送量大于所述計量泵的輸送量。
4.根據權利要求3的方法，其中在所述混合裝置的供料管與所述返回管之間設置了一個帶有閥門的旁通管并且在活塞工作期間這個閥門被關閉。
5.用于生產聚氨基甲酸乙酯模塑制品的裝置，其中所述裝置包括至少一個活塞變容計量泵，通過進料管往混合裝置供給至少一種多元醇和至少一種異氰酸酯組分，并且以噴射方式將混合組分注入一個模具中；多個閥門，設置在每一種組分的所述混合裝置的混合室的進口處，用于在噴射結束期間關閉所述組分往混合裝置的供應；通往每一種所述組分的儲料罐的返回管，在下一次模具填充之前，用于循環所述組分，目的是調節供料管、泵和混合裝置進料；在每一個所述儲料罐和計量泵之間設置一附加循環泵，該附加循環泵在活塞工作期間，在進料閥被關閉和切斷時取代往混合裝置送料的工作。
6.根據權利要求5的裝置，其中使用齒輪泵或螺桿泵作為所述循環泵。
7.根據權利要求5的裝置，其中所述循環泵的輸送量大于所述計量泵的輸送量。
8.根據權利要求7的裝置，其中在的向混合裝置供料的所述供料管與所述返回管之間設置了一個帶有閥門的旁通管并且在活塞工作期間這個閥門被關閉。
全文摘要
本發明涉及生產聚氨基甲酸乙酯模塑制品的方法,包括以下步驟:將至少一種多元醇組分和至少一種異氰酸酯組分同時輸送到一混合裝置里,并將混合組分以噴射的方式注入一模具中,其中至少一個活塞變容計量泵被用于將各組分輸送到混合裝置中;在噴射結束期間,通過使用為每一組分設置的閥門切斷組分往混合裝置中的供應,其中,閥門是設置在混合裝置的混合室的進口處;為了調節供料管、泵和混合裝置的進料的目的,在下一次模具填充之前,經一返回管將組分循環輸送到組分的各自的儲罐中,其特征在于,在儲料罐和計量泵之間設置一附加循環泵,該附加循環泵在活塞工作期間,在進料閥被關閉和切斷時取代往混合裝置送料的工作。
文檔編號B29C44/34GK1226475SQ9812563
公開日1999年8月25日 申請日期1998年11月28日 優先權日1997年11月28日
發明者H·M·蘇爾茲巴赫 申請人:亨內克股份有限公司