Установка для производства двухкомпонентных полимерных композиций

Полезная модель предназначена для работы с двухкомпонентными, в частности, с полиуретановыми композициями. Заявляемая установка может быть использована для изготовления изделий из полиуретана методами литья, при заливке покрытий, герметизации швов и т.д. Установка смонтирована на раме 1 и имеет в своем составе два блока подачи компонентов полимера, каждый из которых содержит подсоединенный к вакуумному насосу 6 бак 3 с нижним сливным отверстием, оснащенный запорным краном. Каждый блок подачи компонентов через свой дозирующий шестеренный насос 4, оснащенный серводвигателем, соединен с общим дистанционно управляемым раздаточным пистолетом 5, снабженным статическим смесителем. Элементы установки соединены между собой трубками и шлангами, которые как и баки 3, оснащены нагревательными элементами. Установка снабжена блоком управления 2, включающим главный выключатель, терморегулятор, датчики, реле и систему управления серводвигателями. Установка также оснащена компрессором 7. Каждый бак 3 может быть снабжен внешней трубкой для визуального контроля уровня компонента. Заявляемая установка позволяет регулировать работу шестеренных насосов за счет применения серводвигателей, изменяя скорость подачи в зависимости от физических параметров смешиваемых компонентов, что и обеспечивает необходимое соотношение компонентов для получения гарантированного качества полимерного продукта.

УСТАНОВКА ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ДВУХКОМПОНЕНТНЫХ ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИЦИЙ

Полезная модель предназначена для работы с двухкомпонентными, в частности, с полиуретановыми композициями. Заявляемая установка может быть использована для изготовления изделий из полиуретана методами литья, при заливке покрытий, герметизации швов и т.д.

Прототипом заявляемой установки, обеспечивающей дозирование и смешивание компонентов и подачу полученной двухкомпонентной полиуретановой композиции является установка GP80 фирмы Ashby Cross [с информацией можно ознакомиться в сети Интернет по адресу ]

Установка GP80 имеет в своем составе два блока подачи компонентов полимерной композиции, а именно, преполимера (смолы) и отвердителя. Каждый блок содержит бак, имеющий нижнее сливное отверстие, и снабжен вакуумным насосом струйного типа, трубкой для визуального контроля уровня компонента в баке и запорным краном. Каждый блок подачи компонентов посредством своего дозирующего шестеренного насоса соединен с общим дистанционно управляемым раздаточным пистолетом, снабженным одноразовым (сменным) статическим смесителем, обеспечивающим эффективное смешение подаваемых компонентов (смолы и отвердителя) в процессе нанесения полимера на объект. Элементы установки соединены между собой трубопроводами и шлангами, в которые, как и в баки, вмонтированы нагревательные элементы для поддержания заданной температуры в процессе подачи.

2

Установка GP80 снабжена блоком управления, включающим главный выключатель, регулятор скорости электродвигателя (общего для шестеренных насосов), обеспечивающий регулирование скорости подачи компонентов (смолы и отвердителя), датчики, реле, терморегулятор, обеспечивающий поддержание температуры в трубопроводах, шлангах и баках. Установка также имеет осушитель сжатого воздуха, включающий герметичный влагопоглощающий картридж для осушения сжатого воздуха перед главным регулятором подачи воздуха в систему.

Основным недостатком прототипа является отсутствие механизма изменения пропорций смешиваемых компонентов. Дозирующие шестеренные насосы для подачи смолы и отвердителя рассчитаны на конкретные типы смолы и отвердителя. Соответственно, параметры шестерен в насосах точно рассчитаны на данные материалы и обеспечивают оптимальное смешивание этих материалов в смесителе.

Однако, марочный состав этих материалов не всегда точно соответствует спецификации, кроме того, при длительном хранении и соответствующем «старении», характеристики материалов слегка изменяются, и в этом случае параметры шестеренного насоса уже не могут обеспечить необходимое соотношение компонентов и, соответственно, оптимальное смешивание.

Кроме того, в настоящее время разрабатываются модифицированные или новые полиуретановые композиции, для которых возможны 2-3 варианта соотношения компонентов композиции (например, для получения полиуретанов с различной твердостью 60 и 80 ед. по Шору А), что требует оперативное изменение параметров насоса для обеспечения оптимальных условий смешивания.

Однако изменение пропорции смешиваемых компонентов, а именно, смолы и отвердителя в установке GP80 фирмы Ashby Cross возможно только 3

путем изменения параметров зубчатых колес шестеренного насоса, т.е. должен быть изготовлен новый комплект зубчатых колес и отработан новый режим подачи компонентов на смешение. Это весьма сложный и во многих случаях, недоступный комплекс работ, который не может быть самостоятельно выполнен потребителем.

Регулятор же скорости электродвигателя, обеспечивающего вращение шестеренных насосов, может лишь увеличить (уменьшить) подачу компонентов (смолы и отвердителя) для повышения (понижения) производительности установки в целом, но не может быть использован для коррекции соотношения между компонентами.

В основу полезной модели поставлена задача расширения арсенала средств и создание новой установки с расширенными технологическими возможностями, предназначенной для производства двухкомпонентных полимерных, в частности, полиуретановых композиций гарантированного качества. Достигаемый технический результат - обеспечение возможности точного регулирования соотношения смешиваемых компонентов в зависимости от их физических свойств.

Поставленная задача решается изменением конструкции.

Заявляемая установка для производства двухкомпонентных полимерных композиций имеет в своем составе два блока подачи компонентов полимера, каждый из которых содержит подсоединенный к вакуумному насосу бак с нижним сливным отверстием, оснащенный запорным клапаном. Каждый блок подачи компонентов через свой дозирующий шестеренный насос соединен с общим дистанционно управляемым раздаточным пистолетом, снабженным статическим смесителем. Элементы соединены между собой трубками и шлангами, которые как и баки, оснащены нагревательными элементами. Установка снабжена блоком управления, также установленным на общей 4

раме и включающим главный выключатель, терморегулятор, датчики и реле. При этом упомянутые насосы, баки и блок управления смонтированы на общей раме. От прототипа установка отличается тем, что каждый шестеренный насос снабжен серводвигателем, а блок управления установки снабжен системой управления серводвигателями.

Каждый бак может быть снабжен внешней трубкой для визуального контроля уровня компонента.

Для того, чтобы лучше продемонстрировать отличительные особенности полезной модели, в качестве примера, не имеющего какого-либо ограничительного характера, ниже описан предпочтительный вариант реализации применительно к производству полиуретановой композиции.

Пример реализации иллюстрируется Фигурой, на которой представлен общий вид установки (модель УАД).

На металлической раме 1 размещаются и фиксируются все элементы установки, а именно:

- блок управления 2 с пультом управления, на лицевой панели которого размещены сетевые включатели установки, рабочая кнопка «Включено/выключено» установки, индикаторы и сенсорный дисплей компьютера, позволяющий производить настройку всех систем установки и отражающий текущие рабочие режимы установки. Схема блока управления среди прочих элементов (датчики, реле) содержит терморегуляторы,

- два бака 3, служащие для размещения компонентов полимерной композиции (смолы и отвердителя) и обеспечивающие необходимый запас для проведения одного технологического цикла, баки имеют нижнее сливное отверстие и оснащены запорными кранами,

5

- два шестеренных насоса 4, оснащенные серводвигателями, предназначенные для подачи каждого компонента полимера с заданной скоростью.

Оба насоса 4 подсоединены к дистанционно управляемому раздаточному пистолету 5 со сменным статическим смесителем на выходе. При помощи пистолета 5 со смесителем осуществляется эффективное смешивание компонентов с образованием двухкомпонентной композиции и ее подача.

На раме 1 также установлен вакуумный насос 6, обеспечивающий необходимое разрежение в баках 3. Вакуумный насос 6 работает в режиме технологической паузы в работе установки и длительного хранения компонентов полимера.

Также на раме 1 установлен компрессор 7, обеспечивающий фоновое давление в баках и трубопроводах установки (от 0,4 до 6 атм) в режиме подачи рабочей смеси полимера в литьевую форму или на объект.

Установка оснащена нагревательными элементами. Нагревательные элементы вмонтированы в элементы установки, содержащие компоненты полимерной композиции - баки, трубки, шланги, и необходимы для поддержания заданной температуры в процессе подачи вязких компонентов. Стабильность температуры контролируется терморегулятором, установленным в схеме блока управления, и обеспечивающим точное соотношение компонентов при подаче. Значение температуры определяется технологическим процессом получения полимерной композиции.

Установка УАД работает следующим образом.

Загрузка компонентов может осуществляться непосредственно в баки 3 через открытую крышку или через заливные горловины, расположенные на крышке баков и оснащенные герметичными резьбовыми пробками. После загрузки баки 3 герметично закрывают.

6

При помощи шестеренных насосов 4, приводимых серводвигателями, компоненты из баков 3 по соединительному шлангу подаются к раздаточному пистолету 5 с установленным статическим смесителем. Серводвигатели позволяют регулировать скорости вращения шестеренных насосов, управление скоростью вращения серводвигателей осуществляется на сенсорном дисплее установки.

При нажатии на курок пистолета замыкается бесконтактный датчик и срабатывает пневмораспределитель для подачи воздуха в пневмоцилиндр и выдвижения иглы пистолета. После временной задержки включаются серводвигатели, и смешиваемые компоненты подаются шестеренными насосами 4 из баков 3 к пистолету 5 с установленным статическим смесителем, где происходит смешивание компонентов, и подача готовой смеси из выходного сопла смесителя.

Регулирование параметров установки может быть выполнено как в автоматическом режиме, в том случае, когда используется уже отработанный технологический режим, и его параметры с учетом свойств смешиваемых компонентов заложены в память компьютера, так и в ручном режиме, при котором параметры процесса вносятся на сенсорном экране дисплея компьютера. Регулируются следующие параметры: соотношение компонентов, скорость подачи компонентов, значение температуры нагрева компонентов, а также, при необходимости, фиксированный объем подаваемой смеси.

После завершения работы и отключения механизмов закрывают запорные краны баков 3, отсекая их от насосов, и включают систему вакуумирования. Система вакуумирования обеспечивает сохранность химически активных компонентов в баках до следующей эксплуатации установки.

7

Таким образом, заявляемая установка позволяет регулировать работу шестеренных насосов, изменяя скорость подачи в зависимости от физических параметров смешиваемых компонентов, что и обеспечивает необходимое соотношение компонентов для получения гарантированного качества полимерного продукта

1. Установка для производства двухкомпонентных полимерных композиций, имеющая в своем составе два блока подачи компонентов полимера, каждый из которых содержит подсоединенный к вакуумному насосу бак с нижним сливным отверстием, и оснащенный запорным краном, каждый блок подачи компонентов посредством своего дозирующего шестеренного насоса соединен с общим дистанционно управляемым раздаточным пистолетом, снабженным статическим смесителем, элементы установки соединены между собой трубками и шлангами, которые как и баки оснащены нагревательными элементами, установка также снабжена блоком управления, и имеющим главный выключатель, датчики, реле и терморегулятор, при этом упомянутые насосы, баки и блок управления смонтированы на общей раме, отличающаяся тем, что каждый шестеренный насос снабжен серводвигателем, а блок управления установки снабжен системой управления серводвигателями.

2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что каждый бак снабжен внешней трубкой для визуального контроля уровня компонента.