DE2201903A1

DE2201903A1 - Geraet zum Mischen und Ausgeben von Fluessigkeit

Info

Publication number: DE2201903A1
Application number: DE19722201903
Authority: DE
Inventors: auf Nichtnennung. P Antrag
Original assignee: Instapak Corp
Current assignee: Instapak Corp
Priority date: 1971-01-18
Filing date: 1972-01-15
Publication date: 1972-09-28
Also published as: GB1380341A; HK75078A; NL7200705A; NL156959B; CA944414A; US3687370A; DE2201903B2; IL38569A0; IL38569A; IT948221B; SE386400B; AU3797372A; JPS5212942B1; DE2265070A1; FR2122920A5; AU454615B2

Description

PATENTANWALI

DIPL.-INO.

HELMUi-TWTZ 2201903

4 Fran! ;i.t) ../.-» i iiin 70 Jmedcenhofsir. V -Td. 61 /079 _Λ .

14. Januar 1972 Gzs/Ha.

Instapak Corporation, 27 Lois Street, Norwalk, Connecticut, USA

Gerät zum Mischen und Ausgeben von Flüssigkeit

Die Erfindung bezieht sich auf ein Gerät zum Mischen und Ausgeben einer Vielzahl von Flüssigkeiten. Sie bezieht .sich insbesondere auf ein Gerät für die Mischung und Ausgabe der Reakticnsstoffe zur Bildung von Polyurethanschaumstoff.

Ein Gerät für die Herstellung von einer gleichförmigen homogenen Mischung von einer Vielzahl von Flüssigkeiten wird sehr benötigt. Insbesondere erfordert die Herstellung von Polyurethanschaumstoffen eine gleichförmige Vermischung von organischen flüssigen Harzen mit Polyisocyanaten. Weiterhin ist es besonders wünschenswert, diese Isocyanatharzmischung in einen Aufnehmer, z.B. in eine Packung, auszugeben, bevor es reagiert hat, um den Polyurethanschaumstoff zu bilden. Dies ist z.B. wünschenswert, wenn versucht wird, eine Schaumstruktur als eine Verpakkung um irgendwelche Gegenstände aufzubauen. Ein besonderes Problem bei der Behandlung von Polyurethanschaumstoffmaterial ist es, daß das organische Harz und das Isocyanat dazu neigen, verhältnismäßig schnell zu reagieren und innerhalb der verschiedenen Durchgänge im Ausgabegerät zu schäumen, woraufhin der Schaum sehr schwer zu entfernen ist.

Es wurden bemerkenswerte Bemühungen unternommen, ein Gerät zu entwickeln, das die gewünschte gleichförmige Mischung liefert und das das Problem des Schäumens innerhalb des Gerätes vermeidet. Wenn der Schaumstoff sich ausbildet, können die sich

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bewegenden Teile verklemmen und sind dann schwierig zu bewegen oder herauszubringen, v/as wiederum höhere Betriebskräfte erfordert. Weiterhin kann ein Schäumen die Durchgänge, durch die der Schaum oder die Reaktionsmittel hindurchlaufen, blockiert werden, wodurch der Materialfluß innerhalb oder aus diesem Apparat heraus

behindert wird. Im Extremfall werden die Durchgänge innerhalb verhältnismäßig kurzer Zeit blockiert.

Das US-Patent No. 3 263 928 offenbart ein pistolenartiges Gerät zur Mischung und Ausgabe einer Vielzahl von Flüssigkeiten, das besonders geeignet ist zur Verwendung bei Polyurethanschaumstoffen. Das in dem Patent offenbarte Gerät stellt eine Verbesserung einer früheren Erfindung des Erfinders dar, die in dem US-Patent

Patent

No. 2 89o 836 offenbart ist, wobei in diesem/jm wesentlichen vollständige Luftreinigung der Mischkammer nach einem Anhalten des Betriebes der Pistole geschaffen wurde. Im Patent No. 3 263 923 hat der Erfinder eine Mischkammer geschaffen, die eine zylindrische Form besitzt und durch die sich eine Ventilstange von ungefähr dem gleichen Durchmesser wie die der Kammer erstreckt. Wenn die Ventilstange sich in der zurückgezogenen Stellung befindet, treten die unter Druck stehenden Flüssigkeiten in die Mischkammer von ihren Jeweiligen Quellen ein, woraufhin die gemischten Flüssigkeiten dann aus der Vorderseite der Pistole austreten. Wenn die Ventilstange nach vorne bewegt wird, schließt sie die Eingangsöffnungen und kerbt oder reibt die Oberfläche der Mischkammer mechanisch ab, um so Mischungsreste davon zu entfernen und eine Härtung und eine Verklemmung der Ventilstange zu verhindern. Die Ventilstange wird nach Vorne bewegt, bis ein kleines Endteil aus dem Vorderende der Pistole herausragt. An dem Vorderende der Pistole ist eine Anordnung geschaffen, wodurch komprimierte Luft entlang dem Vorderteil des Ventilgehäuses gerichtet wird, um das Vorderende des Sprühgerätos zu reinigen. Dies wurde grundsätzlich geschaffen, um das herausstehende Endteil der Ventil-

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stange zu reinigen. Daher mußten irgendwelche Ansammlungen von Ablagerungen von Sprühmaterial um den Ausgang der Sprühausrüstung vermieden werden. Es ist zu verstehen, daß, wenn diese Einrichtung nicht vorgesehen worden wäre, das Sprühmaterial auf dem vorspringenden Endteil der Ventilstange ausgehärtet wäre und dadurch es extrem schwierig gemacht hätte, die Ventilstange für die nächste Sprühoperation zurückzuziehen. Zusätzlich tritt auch Schäumstoffhärtung in der Mischkammer auf, sogar in der Form von einem dünnen Film. Alle diese Vorkehrungen, abgesehen von den hohen Drücken, sind immer noch notwendig, um die Ventilstange aus ihrer geschlossenen Stellung herauszubringen. Weiterhin machen diese Anordnungen eine andere Leitung für komprimierte Luft notwendig, die an das Vorderende der Pistole zusätzlich zu der Luftleitung angebracht werden muß, die notwendig ist, um die Ventilstange vor- und zurückzubewegen.

Die in diesem Patent gelehrte Pistole hatte die oben genannten praktischen Nachteile, insbesondere die Notwendigkeit einer zusätzlichen Luftleitung zur Säuberung der Pistole und der nötigen höheren Kräfte, um die geschlossene Ventilstange abzuheben. Im Betrieb war eine häufige Reinigung nötig.

Mit Hilfe dieser Erfindung wird ein Gerät geschaffen, um eine Vielzahl von Flüssigkeiten zu mischen und auszugeben und insbesondere Polyurethanschaumstoff zu mischen und zu sprühen oder anderweitig auszugeben. Das Gerät besitzt die allgemeine Form einer Pistole, in deren Trommel ein Vorratsbehälter geschaffen ist, der mit einem Material, wie z.B. einem Cellosolvelösungsmittel gefüllt ist, das die Reaktion der Ausgangsmaterialien für den Polyurethanschaumstoff verhindert. Zusätzlich kann ein Schmiermittel in diesem Vorratsbehälter zur Verfügung gestellt

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werden. Der Fluß der flüssigen Reaktionsmittel wird durch eine Ventilstange gesteuert, deren Vorderteil in einem Material eintaucht, wie z.B. Cellosolve, wenn die Stange in der zurückgezogenen oder offenen Stellung sich befindet. In der geschlossenen Stellung reicht die beschichtete Stange in die Mischkammer und das Vorderende der Stange kann mit dem Vorderende der Pistole gespült werden. Eine Beschichtung der Stange und der Durchgangsöffnungen verhindert die Bildung von Schaumstoff innerhalb der DurchgangsÖffnung, wodurch die Probleme des Verstopfens oder Verklemmens der Ventilstange, oder des Schließens der Durchgänge durch die Bildung von Schaum in situ verhindert wird. Da ein Schäumen innerhalb der Mischkammer verhindert wird, sind die Kräfte für die Bewegung der Ventilstange, die das Mischen und Ausgeben der Reaktionsmittel erlaubt, deutlich reduziert. Da weiterhin die Reaktion verhindert wird, wird nur eine Luftleitung benötigt, um die Ventilstange zu bewegen, wodurch die zweite Luftleitung des Standes der Technik beseitigt wurde. Diese Beseitigung der Luftleitung schafft daher einen leichter zu bedienenden Apparat. Noch wichtiger ist, daß das Gerät der vorliegenden Erfindung leicht zur ununterbrochenen Polyurethanschaumstoffabgabe ohne die Notwendigkeit zur Säuberung in kurzen Intervallen verwendet werden kann.

Im folgenden wird daher ein Gerät zur Mischung und zum Sprühen oder Ausgeben von zwei Flüssigkeiten beschrieben, wie z.B. organische flüssige Harze und Polyisocyanate, die reagieren, um einen Polyurethanschaumstoff zu bilden. Das Gerät besteht aus einer Pistole und zugehöriger Ausrüstung und besteht aus einer hin- und herbewegbar montierten Ventilstange in der Pistole, die während ihrer Bewegung in einer dritten Flüssigkeit gebadet wird, wodurch eine leichte Bewegung der Stange sichergestellt wird. In dem Fall, daß organische Harze und Polyisocyanate ver-

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wendet werden, verhindert die dritte Flüssigkeit, die als "Cellosolveⁿ-Lösungsmittel bekannt ist, die Reaktion der Reaktionsmittel, wodurch die Bildung von Polyurethanschaumstoff innerhalb des Ausgabeapparates verhindert wird. Eine derartige Schaumstoffbildung würde die Bewegung der Ventilstange behindern. Die Ventilstange ist derartig ausgebildet, daß deren freies Ende den Einfluß bzw. Nichteinfluß von den zwei Flüssigkeiten in die Mischkammer steuert.

Weitere Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der beiliegenden Darstellung eines Ausführungsbeispiels sowie aus der folgenden Beschreibung.

Es zeigt:

Fig. 1 eine Seitenansicht der äußeren Ausbildung der Pistole gemäß der Erfindung;

Fig. 2 eine Querschnittsansicht zur Darstellung des inneren Mechanismus des Gerätes der vorliegenden Erfindung in geschlossenem Zustand; und

Fig. 3 einen Querschnitt ähnlich dem der Fig. 2 mit der Ausnahme, daß das Gerät in Ausgabezustand sich befindet.

In den Figuren ist eine Pistole 1o gezeigt, die aus zwei Grundanordnungen zusammengesetzt ist: der Trommelanordnung 12 und der Griffanordnung 14. Die Griffanordnung ist mit einem Betätigungsknopf oder einem Auslöser 16 und einem Einlaß 18 für komprimierte Luft versehen. Ein Paar von Öffnungen für den Eingang des organischen Harzes und des Isocyanats sind an dem vorderen

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Teil 19 der Trommelanordnung 12 vorgesehen. In Fig. 1 sind die öffnungen 2o und 22 in einer vertikalen Ebene fluchtend gezeigt. Jedoch können die Öffnungen auch in einer horizontalen Ebene fluchten, genauso wie die mit ihnen verbundenen Durchführungen, wie in den Fig. 2 und 3 gezeigt. Aus der Fig. 2 ist zu erkennen, daß der hintere Teil 23 der Trommel 12 im wesentlichen ein hohler, dünnwandiger Zylinder ist. Der Vorderteil 19 kann als ein fester Kegelstumpfteil betrachtet werden, der eine Bohrung 24 besitzt, die mit der longitudinalen Achse des Kegelstumpfes koaxial ist, und wobei die Bohrung 24 sich in den rückwärtigen zylindrischen Teil 23 öffnet. Ein zweiter Satz von Durchgängen 26 und 28 ist vorgesehen, die von den Öffnungen 2o und 22 ausgehen und die Zentralbohrung 24 schneiden.

Ein allgemein T-förmig geflanschtes, einen Vorratsbehälter bildendes Teil 3o ist innerhalb der Trommel 12 angeordnet. Das Teil 3o besitzt einen Flansch oder einen Kopfteil 32, dessen äußerer Durchmesser ungefähr gleich ist dem inneren Durchmesser des rückwärtigen zylindrischen Teils 23. Eine Ringnut 33 ist um den Umfang des Kopfteils 32 vorgesehen, und ein O-Ring 34 darin angeordnet. Wenn daher das Teil 3o sich in Stellung befindet, wird auf dem inneren Umfang des zylindrischen Teils 23 eine Dichtung geschaffen.Vom Kopfteil 32 erstreckt sich ein Schaftteil nach vorn, der aus zwei Abschnitten von vermindertem Durchmesser besteht. Der erste Zwischenteil 36 hat einen Durchmesser, der größer ist als der Durchmesser der Bohrung 24, so daß, wenn das Teil 3o sich an Ort und Stelle befindet, die Schulter 38 an der vorderen inneren Oberfläche des zylindrischen Teils 23 anliegt oder einen Boden bildet. Von dem Zwischenteil 36 erstreckt sich der vordere reduzierte Teil 4o nach vorn. Der äußere Durchmesser dieses Teils ist etwas größer als der Durchmesser der Bohrung 24, so daß, wenn das Teil 4o in die Basis eingeführt wird, eine Preß--·

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dichtung erzeugt wird. Die Länge jedes Teils 4o ist derartig, daß, wenn die Schulter 38 an der vorderen Oberfläche des inneren Zylinders anliegt, das Vorderende 42 des Teils 4o im vorderen Ende des Kegelstumpfteils 19 angeordnet ist.

Das den Vorratsbehälter bildende Teil 3o ist mit einer axialen Bohrung 44 versehen, durch die eine Ventilstange 46 sich bewegen kann. In dem vorderen reduzierten Teil 4o ist weiterhin ein Paar von Durchgängen 48 und 5o geschaffen, die eine Verbindung zwischen den Durchgängen 26 und 28 und den im vorderen Schaftteil

liefern 4o sich befindenden Teil der Bohrung 44/ Wenn die Ventilstange sich in ihrer zurückgezogenen Stellung befindet, wie in Fig. 3 dargestellt, wird Flüssigkeit von der Öffnung 2o durch die Durchführung 26 und durch die Durchführung 48 in die Bohrung 44 fließen. In ähnlicher Weise wird eine zweite Flüssigkeit von der Eingangsöffnung 22 durch die Durchführung 28 und durch die Durchführung 5o in die Bohrung 44 fließen.

Zurückkehrend zu Fig. 1 und zur Fortsetzung der Beschreibung des T-förmigen Teils 3o ist zu erkennen, daß die Bohrung 44 sich auch durch den Kopfteil 32 erstreckt und daß ein Schlitz 52 vorgesehen ist, der sich diametral frei durch den mittleren Schaftteil 36 erstreckt. Ein Teil der Ventilstange 46 ist zu allen Zeiten innerhalb des Schützes 52 angeordnet, und das vordere Teil der Stange 46 befindet sich immer innerhalb der Bohrung 44 des Vorderteils 4o.

Wenn sich das Teil 3o in Stellung befindet, wird eine ringförmige Kammer gebildet, die von dem inneren Durchmesser und der vorderen inneren Oberfläche des zylindrischen Teils 23, von dem äußeren Durchmesser des mittleren Schaftteils 36 und der vorderen Gesichtsfläche des Kopfes 32 gebildet wird. Dieser ringartige Raum

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ist ununterbrochen und steht mit dem Raum innerhalb des Schlitzes 52 in Verbindung. Im Betrieb werden der ringförmige Raum und der Schlitz mit der Reaktion verhindernden Flüssigkeit Cellosolve gefüllt, so daß der Teil der Stange 46, der sich innerhalb des Schlitzes 52 befindet, immer dem Cellosolve ausgesetzt und in ihm eingetaucht ist. Wenn daher die Ventilstange 46 sich vor- oder zurückbewegt während ihrer Bewegung, wird im wesentlichen die gesamte Stange in dem Cellosolve gespült.

Das hintere Ende der Ventilstange 46 ist an einem pneumatisch beweglichen Kolben 54 befestigt, dessen Bewegung die Bewegung der Stange 46 steuert. Die Peripherie des Vorderendes 56 des Kolbens berührt abdichtend und gleitend die innere Oberfläche des zylindrischen Teils 23. Um weiter eine dichtende Berührung sicherzustellen, ist ein O-Ring 58 in einer ringförmigen Nut innerhalb der. Peripherie des Vorderendes 56 angeordnet. Der Zentralteil 6o des Kolbens 54 besitzt einen verringerten Durchmesser und das rückwärtige Ende 62 besitzt einen Durchmesser, der in etwa gleich dem inneren Durchmesser des Teils 23 ist. Eine Vielzahl von Durchgängen 64 wird im rückwärtigen Teil 62 zur Verbindung zwischen dem Raum 63 hinter dem rückwärtigen Teil und einem ringförmigen Raum vorgesehen, der von dem Kolben, seinem verminderten Zentralteil 6o und der inneren Oberfläche des zylindrischen Teils 23 gebildet wird. Bei seiner Vorwärtsbewegung liegt das Vorderende des Kolbens 54 am rückwärtigen Ende des T—förmigen, den Vorratsraum bildenden Teil 3o an. Bei dieser in Fig. 2 gezeigten Anordnung ist das vordere Ende der Ventilstange 46 in dem vorderen Ende des vorderen reduzierten Teils angeordnet.

In Fig. 3 ist zu erkennen, daß der Kolben 54 sich in seiner hinteren zurückgezogenen Stellung befindet. Eine Rückenabdichtung und eine Anschlagplatte 66 sind an dem rückwärtigen Ende der

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Trommel 12 angebracht, und es ist eine Nut in dem äußeren Durchmesser der Platte 66 angebracht, in der ein O-Ring 68 angeordnet ist. Wenn die Rückenplatte 66 sich in Stellung befindet, ist die rückwärtige Bohrung des zylindrischen Teils 23 vollständig abgedichtet. Ein Blockierring 7o, der in eine eingeschnittene Nut eingreift, ist hinter der Abdichtplatte 66 vorgesehen, um die Abdichtplatte in Stellung zu halten. Wie in Fig. 3 zu erkennen ist, ist das vordere Ende der Ventilstange 46 in eine Stellung zurückgezogen, die hinter den Durchführungen 48 und 5o liegt, aber etwas vor dem Vorderende des Schlitzes 52. Wenn die Ventilstange 46 sich in den Schlitz 52 zurückziehen könnte, könnte es Schwierigkeiten geben, das Vorderende der Stange 46 in die Bohrung 44 zurückzuführen. Abgesehen von dieser Begrenzung ist es jedoch wünschenwert, eine möglichst grof3e Oberfläche der Ventilstange 46 dem Cellosolve innerhalb des Vorratsraumes auszusetzen. Jedoch muß dieses gegen die Probleme abgewogen werden, die bei der Führung der Stange 46 in die Bohrung 44 auftreten.

V/ie oben angedeutet, wird die Stange pneumatisch vor- und zurückbewe&t. Jedoch kann auch eine hydraulische oder eine andere ähnliche Vorrichtung vorgesehen werden, um die Ventilstance und/oder den Kolben nach vorn in eine geschlossene Stellung oder nach hinten in eine offene und zurückgezogene Stellung verwendet werden.

In Fig. 2 wird der pneumatische Hechanismus zur Bewegung der Ven-"tilstange 46 beschrieben. Wie zu erkennen ist, sind zwei Öffnungen 72 und 74 im Boden des zylindrischen Teils 23 vorgesehen. Diese Öffnungen und der Kolben 54 sind derartig angeordnet, daß die Öffnung 72 immer in einer Stellung vor dem Vorderende 56 des Kolbens 54 sich befindet. Die hintere Öffnung 54 ist derart angeordnet, daß sie immer sich hinter der hinteren Oberfläche 76

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-lodes vorderen Teils 56 sich befindet. Das Arbeitsprinzip ist leicht zu verstehen. Um den Kolben und damit die· Ventilstan-re nach hinten zu bewegen, wird komprimierte Luft in die Öffnung gedrückt, was dazu führt, daß der Kolben 54 sich rückwärts bewogt. Während der Kolben sich rückwärts bewegt, kann Gas oder Luft, die zwischen der Abdichtplatte 66 und dem hinteren Ende 62 des Kolbens 54 sich befindet, durch die Entlüftungsöfinungen 64 und daher nach außen durch die Öffnung 74 fließen. In Fig. 3 ist dargestellt, daß zur Bewegung des Kolbens 5^l und der Vo ntilstango 44 nach vorn der Luftfluß umgekehrt wird, und de.P Luft durch die Öffnung 74 eingeführt und dan it Kraft auf die hin';ere Oberfläche 76 des Vorderendes 56 des Kolbens auz.^eür'r. wird, '. odurch der Kolben sich nach vorne bewegt. Dieser Vr, Iben kaxiü sich nach vorne bewegen, bis das Vorderende 56 au :Ur. hintorun Ende des T-^ürrnigen Teils 3o anliegt.

Dor Handgriff 14 liefert den Mechanismus für die Steuerung dei-Bewegiug der komprimierten Luft, um so die gewünschte Bev/eru¹.;; des Kolbens und damit der Ventilstange zu erreichen. Dieser Mechani;.i^r;UM besteht aus den drei prinzipiellen Teilen, nämlich dem Handgriff 14, der Lufteinlaßverbindung 16 und den Eetk^:tigangsknopf 16.

Mit i*ezug wioJerum auf Fig. 2 und der Handgriff'anordnung 14, ist ein Paar von Durchgängen 77 und 70 geschaffen, die mit den Öffnungen 72 und 7k fluchten. Das untere Ende von diesen beiden Durchgängen 77 und 7& steht mit dem zentralen Durchgang 8o in Verbindung, aein sich der Betätigungsknopf 16 bewegt. Die Liuteinlaßverbindur>; 10 liefert eine Verbindung zwischen einer Quelle für komprimierte Luft und dem Durchgang Oo. Ein"? Belüftungsdurchführung 132 ist in dem unteren Teil des Hantigriffes vorgesehen und so angeordnet, daß sie die Durchführung So schneidet>

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ORIGINAL

so daß bei allen verschiedenen Anordnungen die Luft, die von dem zylindrischen Teil 23 durch den Kolben 54 abgegeben wird, durch die Durchführung 8o hindurch zur äußeren Atuosphäre austreten kann. Dies ist notwendig, um einen Aufbau von RUckdruck zu verhindern, der die Bewegung des Kolbens behindern würde. Der Betätigungsknopf 16 ist ein Teil für einen doppelten Zweck, wobei der erste Zweck ist, den Mechanismus für die Bewegung der Ventilstange zu betätigen, während der zweite Zweck darin besteht, Durchführungen für diesen Mechanismus zu schaffen. Es ist zu erkennen, daß der Knopf 16 mit drei ringförmigen Nuten ausgestattet ist. Eine ringförmige Nut 84 ist am rückwärtigen Ende des Knopfes 16 angeordnet, während die verbleibenden Nuten 86 und 88 ungefähr in der Mitte zwischen dem vorderen Ende und dem rückwärtigen Ende des Knopfes 16 angeordnet sind. Eine axiale Durchführung 9o erstreckt sich von dem hinteren Ende des Knopfes 16 bis zu einem Punkt in der Mitte zwischen den zwei mittig angeordneten ringförmigen Nuten 86 und 88. Ein Kreuzloch oder eine Durchführung 92 ist diametral durch den Knopf 16 gebohrt und schneidet die Durchführung 9o.

Ein Rückhaltbeilagscheibe 94 ist an dem Knopf 16 angebracht, um so eine Eingriffs- oder Festhaltepassung zwischen der Durchführung 8o und dem Knopf 16 zu schaffen, um dadurch zu verhindern,

Knopf 16
daß der ^ius der Durchführung 8o durch den Luftdruck herausgepreßt wird. Innerhalb jeder der ringförmigen Nuten 84, 86 und 88 ist ein O-Ring angebracht, der den jeweils gebildeten Durchgang abdichtet.

Im folgenden sei die Wirkungsweise der Pistole beschrieben. Wenn die Pistole zur Bildung von Polyurethan verwendet wird, wird eine Quelle für unter Druck stehendes, flüssiges Harz 95 mit der Öffnung 2o verbunden, und eine unter Druck stehende Quelle für Iso-

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cyanat 96 mit der Öffnung 22 verbunden. Eine Quellle"unprimierte oder unter Druck stehende Luft oder Ga^-OT isx bei 18 mit der zentralen Durchführung 8o verbunden. In der in Flg. 2 gezeigten geschlossenen Stellung erstreckt sich die Ventilstange 44 über die Öffnungen 48 und 5o und verhindert damit den Durchfluß von Harz und Isocyanat. Bei dieser Anordnung fließt Luft von der Verbindung 18 in die zentrale Durchführung 8o und drückt den Knopf 16 nach vorne, so daß der O-Ring in der Nut 84 abdichtend mit der Fläche in Eingriff tritt, die hinter der mit der Atmosphäre in Verbindung stehenden Durchführung 82 und vor der Einlaßdurchführung 78 liegt. Daher fließt das Gas von der Durchführung 8o in die Durchführung 78, durch die Öffnung 74 gegen die Rückenoberfläche 98 des Kolbens 54, durch die öffnungen 64 und gegen die Rückenoberfläche 76 des vorderen Endes des Kolbens 54. In dieser Stellung bildet das vordere Ende des Kolbens einen Boden oder liegt am rückwärtigen Ende des T-förmigen Teils 3o an. Gas, das zwischen dem Vorderende des Kolbens 54 und dem Hintererrie

f^ O Q

die Kammer formenden Teils 3o eingeschlossen ist, wird durch die öffnung 72 und die Leitung 77 ausgestoßen. Wenn das ausgestoßene Gas die Durchführung 8o erreicht, fließt es durch einen ringförmigen Raum, der um den Knopf 16 von dem O-Ring in der hinteren Nut 84 und einem O-Ring in der mittleren Nut 86 gebildet wird. Der O-Ring in der Nut 86 steht mit der Fläche vor der Durchführung 77 in Kontakt. Daher wird, wie durch die Pfeile angedeutet, das ausgestoßene Gas um den Knopf 16 herumlaufen und durch die Durchführung 82 zur Atmosphäre abfließen. In dieser Stellung wird der zentrale Teil der Ventilstange 46 in dem sich in dem Reservoir befindenden Cellosolve gebadet.

Um die Pistole zum Mischen und Sprühen zu betätigen, wird der Knopf 16 zurückgezogen, wie es in Flg. 3 gezeigt ist. Wenn der Knopf zurückgezogen ist, tritt der O-Ring in der rückwärtigen , Nut 84 mit der Fläche in Eingriff, die hinter der Durchführung

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,■*" und . dichtet damit die DurchführXing 78 von der nach innen fließenden Luft: als. Dann fließt Luft von der Verbindung 18 in die Durchführungs 8o und von dort in die zentrale Durch-.führung 9o innerhalb des Knopfes 16. \fenn der Knopf 16 sich in seiner rückwärtigen Stellung befindet, berührt der O-Ring in der Nut 86 die Fläche hinter dem unteren Ende der Durchführung 77 und vor der Durchführung 82. Der O-Ring in der Nut 88 berührt immer noch die Oberfläche voi" dem unteren Ende der Durchführung 77. Die Luft fließt dann nach unten durch die Durchführung 9o durch und aus dem Kreuzloch 9il und in die Durchführung 77. Von der Durchführung 77 fließt die- komprimierte Luft durch die Öffnung 72 und von dort gegen die Frontfläche des Kolbens 54. Dies bringt den Kolben 54 dazu, sichi nach hinten zu bewegen, wodurch das Gas zwischen dem Kolben 54 und der Dichtplatte 66 durch die öffnung 74 und die Durchführung 78 nach außen fließt. Das ausgegebene Gas erreicht dann die zentrale Durchführung 8o und wird von dem O-Ring in der Nut 84 daran gehindert, nach rückwärts zu fließen, und von dem O-Ring in der Nut 86, nach vorne zu fließen. Jedoch kann das Gas in die ringförmige Kammer fließen, die um den Knopf 16 von den O-Ringen und der Durchführung 8o gebildet werden, und von dort durch die Durchführung 82 zur Atmosphäre entweichen.

Es sei nun der Zufluß von flüssigem organischen Harz und von Isocyanat beschrieben. Es ist zu erkennen, daß, wenn das vordere Ende der Stange 46 zurückgezogen und über die öffnungen 48 und hinausbewegt wird, ein Zufluß von unter Druck stehendem Harz und Isocyanat auftritt. Da das Vorderende der Stange nicht in den Schlitz" zurückgezogen ist, bleibt das hintere Ende der Bohrung 44 geschlossen. Wenn daher das Isocyanat und das Harz in die Bohrung 44 fließen, vermischen sie sich und werden infolge ihrer jeweiligen Drücke vom Ende der Bohrung 44 nach außen ge- ·

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preßt oder gesprüht. In Abhängigkeit von den Drücken kann das Ausspritzen aus dem vorderen Ende in Form von tröpfchenartigem Sprühen erfolgen. Da der Apparat die Form einer Pistole hat, kann weiterhin der Sprühnebel wunschgemäß gerichtet werden. In der zurückgezogenen Stellung, wie in Fig. 3 zu sehen ist, ist fast der gesamte vordere Teil der Ventilstange 44 in dem Cellosolve eingetaucht. Wenn das Sprühen beendet werden soll, läßt die Bedienungsperson oder eine mechanische Vorrichtung den Knopf 16 los und der Luftdruck verursacht, daß der Knopf sich nach vorne in eine Ruhestellung bewegt. Wenn dieses auftritt, bewegen sich der Kolben und die Ventilstange nach vorne und die Ventilstange schließt die Zugangsöffnungen 48 und 5o. Die Stange drückt das verbleibende Isocyanat und Harz nach außen und das Cellosolve verhindert Jede Reaktion zwischen dem verbleibenden Isocyanat und Urethan innerhalb der Pistole 1o. Dies dient auch dazu, eine Reaktion an der Spitze oder dem Vorderende der Pistole zu verhindern. Wenn daher wieder gesprüht werden soll, wird die Ventilstange leicht zurückgezogen, da es keinen Aufbau und keine Härtung von Urethanschaum gibt, deren Festigkeit überwunden werden müßte, bevor die Ventilstange zurückgezogen wird.

Wie oben angedeutet, ist eine der zwei hauptsächlichen Reaktions-

dem
mittel in Verfahren zur Herstellung von Urethanschaumstoff ein flüssiges, organisches Harz, das manchmal als Polyol bezeichnet wird. Diese Materialien können aus Polyäther, Polyester, PoIythioäther, Polyesteramiden, Alkylenglykolen und Polyisöcyanatenmodifikationen daraus bestehen, wobei die Materialien durch ein molekulares Gewicht von mehr als 5oo gekennzeichnet sind, und wobei diese Materialien mindestens zwei reaktive Hydroxylgruppen pro Molekül besitzen. Beispiele für das vorstehende sind PoIy-(oxyäthylen)glykole und Poly(oxypropylen)glykole oder Copolymere von diesen Materialien, die kollektiv als Poly(oxyalkylen)äther bezeichnet werden können.

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Die anderen prinzipiellen Reaktionsmittel bei der Reaktion zur Herstellung von Polyurethanschaumstoff sind aromatische oder aliphatische Polyisocyanate. Diese können auch substituierte aromatische Polyisocyanate einschließen. Beispielhaft für diese Materialien sind 2,4-Toluoldiisocyanat; 2,6-Toluoldiisocyanat; Äthylendiisocyanat; Äthylidendiisocyanat; Propylen-1,2-diisocyanat; Butylen-1,2-diisocyanat; Hexylen-1,6-diisocyanat; Cyclohexylen-1,2-diisocyanat; M-Phenylendiisocyanat; 3,3'-Diraethyl-4,4'-biphenylendiisocyanat ; 3»3'-Dimethoxy-4,4'-ciphenylendiisocyanat; 3f 3'-Diphenyl-4,4'-biphenylendiisocyanat; 4,4'-Biphenylendiisocyanat ; 3»3'-Dichloro-4,4·-biphenylendiisocyanat; Triphenylmethantriisocyanat; 1,5-Naphthalendiisocyanat oder Polyisocyanate in einer blockierten oder inaktiven Form, wie z.B. die Bisphenylcarbamate von ToluoHisocyanat usw..

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Mit Bezug auf die die Reaktion verhindernde Flüssigkeit gibt es eine Anzahl von im Handel erhältlichen Flüssigkeiten, die unter dem Handelsnamen Cellosolvebekannt sind, und die von der Union Carbide hergestellt und verkauft werden, um die Reaktion von flüssigen organischen Harzen und Polyisocyanaten zu verhindern. Bei der Herstellung von Polyurethanschaumstoff ist das als am wirksamsten gefundene besondere C_ellosol\e Äthylenglykolmonoäthyläther. Andere der Cellosolve können auch verwendet werden, sind aber nicht so wirksam. Natürlich müssen die allgemeinen Eigenschaften des Materials derartig sein, daß sie die Reaktion zwischen den gemischten Flüssigkeiten behindern oder verhindern, und daß sie kompatibel mit den Materialien sind, aus der die Pistole hergestellt ist. Es ist zu bemerken, daß,

wenn die Pistole aus Polyvinylchlorid hergestellt ist, die Acetatversion des Cellosolve mit ihr reagiert, was unerwünscht ist.

Bei den Versuchsmodellen wurde das Cellosolve in die Kammer eingeführt, bevor die Pistole vollständig zusammengebaut wurde. Dies wird wie folgt erreicht: Bevor der Zurückhaltering 70 und die Abdichtplatte 66 in Stellung fixiert werden, aber nachdem der Kolben und die Ventilstange in die Trommel 12 eingeführt wurden, so daß das vordere Ende der Stange 46 irgendwo im Schlitz 52 sich befindet, wird eine hypodermische Nadel (verbunden mit einem Vorrat von Cellosol\e) durch die Bohrung kk in dem vorderen Teil 40 und in den Schlitz 52 eingeführt. An diesem Punkt wird das Cellosolve in die ringförmige Kammer über den Schlitz 52 eingepumpt, bis die Kammer gefüllt ist. Dann wird der Zusammenbau der Pistole beendet, indem die Stange UG

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in die Bohrung kk in dem vorderen Teil 40 gestoßen wird. Es ist natürlich günstig, daß bei der handelsüblichen Ausführungsform ein Ventil oder eine zu öffnende Zuführung in der Wand des zylindrischen Teiles 23 vorgesehen werden kann, um so zu..ermöglichen, daß die Kammer nach dem Zusammenbau mit Cellosol\e gefüllt werden kann.

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Claims

Patentansprüche

Ii./Gerät zur Mischung und zum Versprühen einer Vielzahl von \_y Flüssigkeiten, gekennzeichnet durch

a) eine Vorrichtung, die eine zylindrisch geformte Mischkammer bildet mit erstens einer Auslaßöffnung an dem Vorderende und zweitens einer Vielzahl von Eingangsöffnungen, jede zur Einführung von Flüssigkeit in die Kammer;

b) Vorrichtungen für die Bildung eines Vorratsraumes angrenzend an daä rückwärtige Ende der zylindrischen Mischkammer;

c) eine zylindrisch geformte Ventilstange, die erateng, von i den Vorriclttungen, die die Mischkammer bilden, aufgenommen ■ werden kann und in gleitenden Eingriff damit steht, und [ die innerhalb der Vorratskammer sich hin- und herbewegen ]

, kann, und wobei zweitens das vordere Ende der Stange in eine offene Stellung hinter den Eingangsöffnungen beweg-

, lieh ist, und in eine geschlossene Stellung vor den Eingangsöffnungen beweglich ist, und

; d) Vorrichtungen zum Bewegen der Ventilstange.

j 2. Gerät nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, daß die Vor— richtungen zu* Bewegen der Ventilstange einen Zylinder und ! einen in diesen Zylinder hin- und herbeweglichen Kolben

bilden, wobei das hintere Ende der Ventilstange mit dem

Kolben für eine Bewegung mit ihn verbunden ist,

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ORfGlNAL INSPECTED

3. Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß für die Bewegung des Kolbens pneumatische Vorrichtungen vorgesehen sind.

k. Gerät nach Anspruch 3, wobei die pneumatischen Vorrichtungen gekennzeichnet sind durch

a) eine Quelle für komprimierte Luft und

b) einen Handgriff und eine Auslöseanordnung, die mit dem Zylinder und der Quelle für komprimierte Luft verbunden sind, so daß nach Betätigung des Auslösers der Kolben dazu gebracht wird, sich nach rückwärts zu bewegen, und daß nach Loslassen des Auslösers der Kolben dazu gebracht wird, sich nach vorne zu bewegen.

5. Gerät nach Anspruch 1, wobei die den Vorratsraum bildende Vorrichtung gekennzeichnet ist durch ein geschlitztes Teil zur Führung der Ventilstange zur 11 in- und Herbewegung innerhalb des Vorratsraumes.

6. Gerät nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß zu allen Zeiten mindestens ein Teil der Ventilstange innerhalb des Schlitzes angeordnet ist.

7. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß. das vordere Ende der Ventilstange in der geschlossenen Stellung mit dem Auslaßende in der Mischkammer gespült wird.

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8. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die Reaktion verhindernde Flüssigkeit in dem Vorratsraum engeordnet ist, und daß der in dem Vorratsraum sich befindende Teil der Ventilstange von der Flüssigkeit berührt wird.

9· Gerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die die Reaktion verhindernde Flüssigkeit ein Äthylenglykolmonoäthyläther ist.

10. Gerät nach Anspruch i, gekennzeichnet durch die Verbindung mit

a) einer unter Druck stehenden Quelle von flüssigem organischen Harz ι die verbunden ist mit mindestens einer Eingangs Öffnung;

b) einer unter Druck stehenden Quelle für flüssiges Isocyanat, die verbunden ist mit mindestens einer anderen Eingangsöffnung; und *

c) pneumatischen Vorrichtungen zur Hin- und Herbewegung

der Ventilstange, wobei diese pneumatischen Vorrichtungen eine Quelle von komprimierter Luft einschließen.

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