ITMI980185A1

ITMI980185A1 - SELF-CLEANING HIGH PRESSURE MIXING EQUIPMENT FOR THE PRODUCTION OF POLYURETHANE MIXTURES

Info

Publication number: ITMI980185A1
Authority: IT
Inventors: Carlo Fiorentini
Original assignee: Afros Spa
Priority date: 1998-01-30
Filing date: 1998-01-30
Publication date: 1999-07-30
Also published as: IT1298528B1

Description

DESCRIZIONE PER BREVETTO DI INVENZIONE DESCRIPTION FOR INVENTION PATENT

Avente titolo : Entitled:

APPARECCHIATURA DI MISCELAZIONE AD ALTA PRESSIONE, AUTOPULENTE, PER LA PRODUZIONE DI MISCELE POLIURETANICHE SELF-CLEANING HIGH-PRESSURE MIXING EQUIPMENT FOR THE PRODUCTION OF POLYURETHANE BLENDS

SFONDO DELL’INVENZIONE BACKGROUND OF THE INVENTION

La presente invenzione si riferisce alle apparecchiature ad alta pressione per la preparazione di miscele poliuretaniche, ed in particolare l'invenzione è diretta ad un'apparecchiatura di miscelazione ad alta pressione, del tipo autopulente, atta a consentire la produzione di miscele poliuretaniche a due o più componenti. The present invention relates to high-pressure equipment for the preparation of polyurethane mixtures, and in particular the invention is directed to a high-pressure mixing equipment, of the self-cleaning type, suitable for allowing the production of polyurethane mixtures with two or multiple components.

STATO DELL'ARTE STATE OF THE ART

Nella preparazione di miscele poliuretaniche per la produzione di pezzi stampati si impiegano formulazioni comprendenti due o più componenti primari chimicamente reattivi atti a dar luogo ad un polimero, utilizzando apparecchiature di miscelazione ad alta pressione del tipo autopulente, che operano secondo tecniche convenzionali, in base alle quali quantità stechiometricamente dosate dei componenti primari, quali un poliolo ed un isocianato, con additivi vari, vengono alimentate separatamente ed iniettate radialmente in posizioni contrapposte o angolarmente distanziate di una camera di miscelazione, nella quale i vari getti si scontrano frontalmente tra loro, con elevata energia cinetica sufficiente a causare una forte atomizzazione ed una loro intima miscelazione. In the preparation of polyurethane mixtures for the production of molded parts, formulations are used which comprise two or more chemically reactive primary components capable of giving rise to a polymer, using high pressure mixing equipment of the self-cleaning type, which operate according to conventional techniques, based on the which stoichiometrically metered quantities of the primary components, such as a polyol and an isocyanate, with various additives, are fed separately and radially injected in opposite or angularly spaced positions of a mixing chamber, in which the various jets collide frontally, with high kinetic energy sufficient to cause a strong atomization and their intimate mixing.

Come schematicamente indicato nelle figure 1 e 2 dei disegni allegati, che sono rappresentative dello stato della tecnica generale, nel caso in cui la miscela sia ottenuta da un poliolo e da un isocianato premiscelati con additivi vari, i due getti vengono alimentati nella camera di miscelazione 13 dell'apparecchiatura 10, attraverso condotti o ugelli di iniezione 11 e 12 diametralmente opposti, tra i quali intercorre una distanza angolare di circa 180°, rappresentata dalla doppia freccia 14 in figura 2. As schematically indicated in figures 1 and 2 of the attached drawings, which are representative of the general state of the art, if the mixture is obtained from a polyol and an isocyanate premixed with various additives, the two jets are fed into the mixing chamber 13 of the apparatus 10, through diametrically opposite injection ducts or nozzles 11 and 12, between which there is an angular distance of about 180 °, represented by the double arrow 14 in Figure 2.

Esempi di queste apparecchiature di miscelazione si ritrovano in numerosi documenti anteriori, tra i quali si citano a puro titolo indicativo i seguenti: US-A-3.706.515, US-A-3.975.128, US-A-4.096.585 ed LJS-A-4.332.335. Examples of these mixing equipment can be found in numerous prior documents, among which the following are cited purely by way of example: US-A-3.706.515, US-A-3.975.128, US-A-4.096.585 and LJS -A-4.332.335.

In queste apparecchiature, durante le fasi di riciclo, le necessarie tenute ai fluidi sono garantite sia dalla stretta tolleranza dimensionale esistente tra l'organo di pulizia 15, ed il diametro interno della camera di miscelazione, tolleranza che orientativamente può essere valutata dell'ordine di pochi micron, nonché dall'ampia distanza angolare esistente tra i condotti 11 e 12 di alimentazione dei due componenti, e tra le corrispondenti cave di riciclo normalmente previste in posizioni contrapposte sullo stesso organo di pulizia. In these apparatuses, during the recycling phases, the necessary fluid seals are guaranteed both by the close dimensional tolerance existing between the cleaning member 15, and the internal diameter of the mixing chamber, a tolerance that can be indicatively evaluated in the order of a few microns, as well as from the wide angular distance existing between the feeding ducts 11 and 12 of the two components, and between the corresponding recycle slots normally provided in opposite positions on the same cleaning member.

In generale, l'elevata viscosità dei componenti poliuretanici primari utilizzati nelle formulazioni tradizionali, concorre a migliorare le condizioni di tenuta, in quanto rende difficile qualsiasi trafilamento di un componente nell'altro, durante le fasi di riciclo, quando l'organo di pulizia risulta totalmente avanzato nella camera di miscelazione; per altro un'efficace tenuta tra i componenti primari durante le fasi di riciclo, è una condizione critica per un buon funzionamento dell'apparecchiatura. Infatti, un eventuale contatto tra il poliolo e 1'isocianato, o più in generale tra componenti chimicamente reattivi, durante le fasi di riciclo porterebbe alla formazione e/o al deposito di particelle solide sulle pareti dell'apparecchiatura di miscelazione, oltre che negli stessi circuiti di riciclo, con conseguente danno per l'apparecchiatura che deve essere posta fuori servizio per la pulizia e per le necessarie riparazioni. In general, the high viscosity of the primary polyurethane components used in traditional formulations contributes to improving the sealing conditions, as it makes it difficult for any component to leak into the other, during the recycling phases, when the cleaning element is totally advanced in the mixing chamber; on the other hand, an effective seal between the primary components during the recycling phases is a critical condition for a good operation of the equipment. In fact, any contact between the polyol and the isocyanate, or more generally between chemically reactive components, during the recycling phases would lead to the formation and / or deposit of solid particles on the walls of the mixing apparatus, as well as in the same recycling circuits, with consequent damage to the equipment that must be taken out of service for cleaning and necessary repairs.

Nel tentativo di migliorare le condizioni di miscelazione, come schematicamente rappresentato in figura 3 dei disegni allegati, è stato altresì proposto di inclinare i condotti di alimentazione dei componenti poliuretanici, orientandoli verso il fondo o una parete della camera.di miscelazione, come ad esempio è rappresentato in US-A-3.933.312 ed US-A-4.473.531. In an attempt to improve the mixing conditions, as schematically represented in figure 3 of the attached drawings, it has also been proposed to incline the feeding ducts of the polyurethane components, orienting them towards the bottom or a wall of the mixing chamber, as is the case for example. represented in US-A-3,933,312 and US-A-4,473,531.

Tuttavia anche in questo caso i due componenti primari vengono sempre iniettati in un piano sostanzialmente radiale, attraverso condotti od ugelli che si aprono direttamente nella parete della camera di miscelazione. ,Ogni trafilamento di un componente poliuretanico nell'altro, durante una fase di riciclo, viene nuovamente impedito oltre che da una stretta tolleranza tra le superfici a contatto dell'organo di pulizia e della camera di miscelazione, anche da una sufficiente distanza angolare tra gli stessi condotti. However, also in this case the two primary components are always injected in a substantially radial plane, through ducts or nozzles which open directly into the wall of the mixing chamber. , Any leakage of a polyurethane component into the other, during a recycling phase, is again prevented not only by a close tolerance between the surfaces in contact with the cleaning member and the mixing chamber, but also by a sufficient angular distance between the same ducts.

In altri casi ancora, in particolare nella preparazione di miscele poliuretaniche multicomponenti, dove tre o più componenti primari vengono alimentati ad alta pressione in una camera di miscelazione, attraverso rispettivi condotti 16, 17, 18 e 19, come schematicamente rappresentato in figura 4, la distanza angolare 14 esistente tra condotti contigui risulta notevolmente ridotta, pari ad un angolo di 90° o inferiore se si tiene conto anche delle dimensioni degli stessi condotti di alimentazione; in tutti i casi tale distanza, misurata sulla interfaccia di contatto tra camera di miscelazione e organo di pulizia, si riduce ad una decina di millimetri circa, o inferiore, ed è del tutto insufficiente a garantire la necessaria tenuta, se si tiene conto che i vari componenti poliuretanici normalmente vengono fatti riciclare con pressioni elevate, dell'ordine di 15÷20 MPa (150-200 Atm) o superiori. In still other cases, in particular in the preparation of multicomponent polyurethane mixtures, where three or more primary components are fed at high pressure into a mixing chamber, through respective ducts 16, 17, 18 and 19, as schematically represented in figure 4, the angular distance 14 existing between contiguous ducts is considerably reduced, equal to an angle of 90 ° or less if the dimensions of the supply ducts themselves are also taken into account; in all cases, this distance, measured on the contact interface between the mixing chamber and the cleaning element, is reduced to about ten millimeters or less, and is completely insufficient to guarantee the necessary tightness, if one considers that the various polyurethane components are normally recycled with high pressures, of the order of 15 ÷ 20 MPa (150-200 Atm) or higher.

Poiché i getti dei vari componenti primari che si scontrano ad elevata velocità nella camera di miscelazione, in generale hanno portate comparativamente elevate, tali cioè da fornire l'energia cinetica sufficiente ad assicurare una buona ed intima miscelazione, nei casi in cui la pressione di ricircolo dei componenti fosse notevolmente elevata, la distanza angolare tra i singoli condotti, e le corrispondenti cave di riciclo, risultava inadatta ad assicurare una sufficiente tenuta, tale da impedire l'infiltrazione di un componente in un altro; si doveva pertanto ricorrere ad accorgimenti speciali, quali ad esempio la formazione di opportune tenute longitudinali sull'organo di pulizia della camera di miscelazione, come schematicamente rappresentato con 20 in figura 4 dei disegni allegati. Since the jets of the various primary components that collide at high speed in the mixing chamber, in general have comparatively high flow rates, i.e. such as to provide sufficient kinetic energy to ensure good and intimate mixing, in cases where the recirculation pressure of the components was considerably high, the angular distance between the individual ducts and the corresponding recycle slots was unsuitable for ensuring a sufficient seal, such as to prevent the infiltration of one component into another; it was therefore necessary to resort to special measures, such as for example the formation of suitable longitudinal seals on the cleaning member of the mixing chamber, as schematically represented with 20 in figure 4 of the attached drawings.

Esempi di tenute longitudinali sull'organo di pulizia sono rappresentanti in un documento anteriore, in particolare in DE 2.117.533. Examples of longitudinal seals on the cleaning member are represented in a prior document, in particular in DE 2.117.533.

Secondo questa affermata tecnologia, le necessarie tenute tra i condotti di alimentazione e le rispettive cave di riciclo dei componenti, sono ottenuti praticando delle cave longitudinali nell'organo di pulizia della camera di miscelazione, riempiendole successivamente con un'opportuna resina, seguendo una metodologia alquanto complessa e difficoltosa da realizzare direttamente sul luogo di impiego di queste apparecchiature di miscelazione. According to this well-established technology, the necessary seals between the supply ducts and the respective recycle slots of the components are obtained by making longitudinal slots in the cleaning member of the mixing chamber, subsequently filling them with a suitable resin, following a somewhat methodology. complex and difficult to carry out directly on the place of use of these mixing equipment.

Inoltre la resinatura delle cave di tenuta, a causa della forte usura, ha una durata estremamente limitata, pari a pochi giorni di lavoro dell'apparecchiatura, per cui deve essere frequentemente rinnovata, con conseguenti disagi ed interruzioni del ciclo produttivo. In addition, the resining of the sealing cavities, due to heavy wear, has an extremely limited duration, equal to a few days of equipment work, so it must be frequently renewed, with consequent inconvenience and interruptions in the production cycle.

La tenuta tra i condotti di alimentazione dei componenti, rispettivamente tra le varie cave di riciclo, in certi casi risulta maggiormente critica quando si usano formulazioni poliuretaniche a base di TDI, ovvero quando uno dei componenti chimici presenta una viscosità notevolmente bassa o inferiore alla viscosità dell'altro componente, ad esempio dell'ordine di pochi CP. The seal between the component feed ducts, respectively between the various recycling slots, is in some cases more critical when using polyurethane formulations based on TDI, i.e. when one of the chemical components has a viscosity that is considerably low or lower than the viscosity of the other component, for example of the order of a few CPs.

In generale dunque la tecnica anteriore si è sempre orientata nel senso di alimentare tutti i componenti primari, in senso radiale, sostanzialmente in uno stesso piano ortogonale all'asse longitudinale della camera di miscelazione, mediante condotti che si aprono direttamente nelle pareti laterali della camera di miscelazione, rendendo di conseguenza critiche le tenute per le ragioni già precisate. In general, therefore, the prior art has always oriented itself in the direction of feeding all the primary components, in a radial direction, substantially in the same plane orthogonal to the longitudinal axis of the mixing chamber, by means of ducts that open directly into the side walls of the mixing chamber. mixing, consequently making the seals critical for the reasons already specified.

Per certe applicazioni è stato altresì suggerito di alimentare un componente, assialmente nella camera di miscelazione; ciò è descritto ad esempio in GB-A-2.036.586, US-A-4.053.283, US-A-4.608.233 o in EP-A-594 981. For certain applications it has also been suggested to feed a component axially into the mixing chamber; this is described for example in GB-A-2.036.586, US-A-4.053.283, US-A-4.608.233 or in EP-A-594 981.

In particolare GB-A-2.036.586 descrive un dispositivo di miscelazione per la produzione di polyisocianati, o più in generale per eseguire la miscelazione di sostanze chimicamente reattive, che utilizza una speciale camera di miscelazione a forma di campana, in cui i getti si scontrano in direzioni sostanzialmente ortogonali tra loro; questo dispositivo di miscelazione risulta dunque totalmente privo di alcun organo meccanico di autopulizia, e i condotti di alimentazione dei vari componenti chimici di miscelazione sono direttamente ricavati nel corpo dello stesso dispositivo di miscelazione. Inoltre un simile dispositivo di miscelazione in pratica risulta adatto per processi di miscelazione in continuo, per i quali il controllo dei rapporti stechiometrici tra componenti primari da miscelare risulta, all'inizio, meno critico rispetto a processi di miscelazione in discontinuo utilizzati nello stampaggio del poliuretano. Pertanto un simile dispositivo risulta del tutto inadatto alla produzione in discontinuo di miscele poliuretaniche, dove il controllo stechiometrico dei componenti la miscela deve essere garantito in modo rigoroso fin dall'inizio, teoricamente a partire dalla prima goccia di miscela che viene erogata in uno stampo. In particular GB-A-2.036.586 describes a mixing device for the production of polyisocyanates, or more generally to perform the mixing of chemically reactive substances, which uses a special mixing chamber in the shape of a bell, in which the jets are they collide in substantially orthogonal directions to each other; this mixing device is therefore totally devoid of any mechanical self-cleaning member, and the feeding ducts of the various chemical mixing components are directly formed in the body of the mixing device itself. Furthermore, such a mixing device is in practice suitable for continuous mixing processes, for which the control of the stoichiometric ratios between primary components to be mixed is, at first, less critical than in batch mixing processes used in polyurethane molding. . Therefore such a device is completely unsuitable for the batch production of polyurethane mixtures, where the stoichiometric control of the components of the mixture must be strictly guaranteed from the beginning, theoretically starting from the first drop of the mixture that is dispensed into a mold.

A questo scopo, da tempo si sono dimostrate particolarmente adatte le apparecchiature di miscelazione ad alta pressione, del tipo autopulente, in cui lo stesso organo di pulizia della camera di miscelazione svolge anche una funzione valvolare di apertura e di chiusura contemporanea degli ugelli di iniezione, nonché di riciclo dei vari componenti. For this purpose, high-pressure mixing equipment, of the self-cleaning type, in which the same cleaning member of the mixing chamber also performs a valve function of opening and closing the injection nozzles at the same time, have long been shown to be particularly suitable. as well as recycling of the various components.

Tuttavia nelle apparecchiature di miscelazione autopulenti, di tipo tradizionale, i vari ugelli di iniezione dei componenti sono disposti radialmente o variamente inclinati rispetto all'asse longitudinale della camera di miscelazione, mantenendo praticamente una disposizione circonferenziale, nel modo precedentemente discusso con riferimento alle figure da 1 a 4 ed illustrato nei numerosi documenti precedentemente citati. However, in traditional self-cleaning mixing equipment, the various injection nozzles of the components are arranged radially or variously inclined with respect to the longitudinal axis of the mixing chamber, practically maintaining a circumferential arrangement, in the manner previously discussed with reference to figures 1 a 4 and illustrated in the numerous documents previously cited.

Diversamente da GB-A-2 .036.586, i documenti US-A-4.053.283, US-A-4.608.233 ed EP-A-594 981 mostrano apparecchiature di miscelazione ad alta pressione, del tipo autopulente, in cui l'organo di pulizia della camera di miscelazione è provvisto di un foro longitudinale che si apre assialmente nella camera di miscelazione, per alimentare un gas di nucleazione o un componente ausiliario chimicamente non reattivo. Unlike GB-A-2 .036.586, documents US-A-4.053.283, US-A-4.608.233 and EP-A-594 981 show high pressure mixing equipment, of the self-cleaning type, in which the The cleaning member of the mixing chamber is provided with a longitudinal hole which opens axially in the mixing chamber, to supply a nucleation gas or a chemically non-reactive auxiliary component.

In particolare, in US-A-4.053.283 è previsto un foro per l'alimentazione dell'aria di nucleazione, che si prolunga per l'intero organo di pulizia per comunicare con una camera d'aria posteriore; i restanti due documenti US-A-608.233 ed EP-A-594981 descrivono nuovamente un'apparecchiatura di miscelazione autopulente, del tipo ad alta pressione, in cui il foro longitudinale dell'organo di pulizia serve unicamente per alimentare un componente ausiliario, quale una sostanza colorante, un agente distaccante o altro per i quali un rigoroso dosaggio delle quantità alimentate risulta meno critico, o del tutto ininfluente per la miscela risultante e sulle caratteristiche dei pezzi stampati. Nei documenti suddetti, i componenti poliuretanici, quali un poliolo ed un isocianato, sono dunque sempre alimentati nella camera di miscelazione mediante getti radiali, in modo del tutto convenzionale. In particular, in US-A-4.053.283 there is provided a hole for feeding the nucleation air, which extends for the entire cleaning member to communicate with a rear air chamber; the remaining two documents US-A-608.233 and EP-A-594981 again describe a self-cleaning mixing apparatus, of the high pressure type, in which the longitudinal hole of the cleaning member serves only to supply an auxiliary component, such as a coloring substance, a release agent or other for which a rigorous dosage of the quantities fed is less critical, or completely irrelevant for the resulting mixture and on the characteristics of the molded pieces. In the above documents, the polyurethane components, such as a polyol and an isocyanate, are therefore always fed into the mixing chamber by means of radial jets, in a completely conventional way.

Da quanto precede, risulta evidente che malgrado sia stato più volte suggerito di utilizzare un foro assiale nell'organo di pulizia della camera di miscelazione, per alimentare un componente, la tecnica convenzionale relativa alle apparecchiature di miscelazione ad alta pressione, del tipo autopulente, si è sempre orientata nella direzione di alimentare i componenti poliuretanici primari, radialmente attraverso ugelli contrapposti che si aprono direttamente sulla parete della stessa camera di miscelazione. Pertanto, nel caso in cui sia necessario disporre di più ugelli di iniezione maggiormente ravvicinati, ne consegue la necessità di ricorrere ad accorgimenti speciali per formare le necessarie tenute, con i conseguenti rischi e gli inconvenienti precedentemente riferiti. From the foregoing, it is evident that although it has been suggested several times to use an axial hole in the cleaning member of the mixing chamber, to feed a component, the conventional technique relating to high-pressure mixing equipment, of the self-cleaning type, is it is always oriented in the direction of feeding the primary polyurethane components, radially through opposing nozzles that open directly on the wall of the mixing chamber itself. Therefore, in the case in which it is necessary to have more injection nozzles more close together, it follows the need to resort to special measures to form the necessary seals, with the consequent risks and drawbacks previously referred to.

SCOPI DELL'INVENZIONE AIMS OF THE INVENTION

Scopo generale della presente invenzione è di fornire un'apparecchiatura di miscelazione ad alta pressione, del tipo autopulente, per la produzione di miscele poliuretaniche da alimentare in uno stampo, la quale sia atta a risolvere o a ridurre considerevolmente i problemi di tenuta precedentemente riferiti, garantendo comunque una miscelazione efficace ed uno stretto controllo stechiometrico dei vari componenti, fin dall'inizio della loro alimentazione. The general purpose of the present invention is to provide a high-pressure mixing apparatus, of the self-cleaning type, for the production of polyurethane mixtures to be fed into a mold, which is capable of solving or considerably reducing the sealing problems referred to above, guaranteeing in any case, effective mixing and strict stoichiometric control of the various components, right from the start of their feeding.

Un ulteriore scopo dell'invenzione è di fornire una apparecchiatura di miscelazione ad alta pressione, del tipo autopulente, che sia adatta per la produzione di miscele poliuretaniche multicomponenti, ad esempio per formulazioni a base di TDI, cioè caratterizzate da componenti primari aventi una bassa viscosità, dell'ordine di qualche centipoise o decina di centipoise, ovvero per formulazioni a base di MDI caratterizzate da componenti primari di maggiore viscosità, ad esempio dell'ordine di qualche centinaio di centipoise, e che consenta altresì condizioni di alimentazione e di riciclo a pressioni sufficientemente elevate, con tenute idonee ad impedire qualsiasi trafilamento di un componente nel circuito di riciclo di un altro. A further object of the invention is to provide a high-pressure mixing equipment, of the self-cleaning type, which is suitable for the production of multi-component polyurethane mixtures, for example for formulations based on TDI, i.e. characterized by primary components having a low viscosity. , of the order of a few centipoises or tens of centipoises, or for formulations based on MDI characterized by primary components of higher viscosity, for example of the order of a few hundred centipoises, and which also allows conditions for feeding and recycling at pressures sufficiently high, with seals suitable to prevent any leakage of one component into the recycling circuit of another.

BREVE DESCRIZIONE DELL'INVENZIONE BRIEF DESCRIPTION OF THE INVENTION

Quanto sopra è conseguibile mediante un'apparecchiatura di miscelazione ad alta pressione per la produzione di una miscela poliuretanica, in cui almeno un primo ed un secondo componente poliuretanico primario vengono alimentati sotto pressione in una zona di miscelazione per formare una miscela da alimentare nella cavità di uno stampo, l'apparecchiatura comprendendo: - una camera di miscelazione avente un asse longitudinale; The above can be achieved by means of a high pressure mixing apparatus for the production of a polyurethane blend, in which at least a first and a second primary polyurethane component are fed under pressure into a mixing zone to form a mixture to be fed into the cavity of a mold, the apparatus comprising: - a mixing chamber having a longitudinal axis;

- un organo di pulizia mobile alternativamente nella camera di miscelazione, detto organo di pulizia essendo provvisto di un foro longitudinale che si apre alla sua estremità anteriore verso la camera di miscelazio-ne suddetta, e di cave per il riciclo dei vari componenti; e - a cleaning member movable alternately in the mixing chamber, said cleaning member being provided with a longitudinal hole which opens at its front end towards the aforementioned mixing chamber, and with slots for recycling the various components; And

- mezzi per alimentare i componenti poliuretanici primari nella camera di miscelazione, caratterizzata dal fatto che uno dei componenti poliuretanici primari è alimentato assialmente nella camera di miscelazione attraverso il foro longitudinale dell'organo di pulizia; dal fatto che l'organo di pulizia comprende una prima zona anteriore ed una seconda zona posteriore di formazione delle cave di riciclo, assialmente distanziate tra loro; e dal fatto che mezzi di tenuta sono previsti su una zona circonferenziale nell'organo di pulizia della camera di miscelazione, intermedia tra la zona anteriore e la zona posteriore delle cave di ricircolazione . - means for feeding the primary polyurethane components into the mixing chamber, characterized in that one of the primary polyurethane components is axially fed into the mixing chamber through the longitudinal hole of the cleaning member; in that the cleaning member comprises a first front area and a second rear area for forming the recycle slots, axially spaced from each other; and in that sealing means are provided on a circumferential zone in the cleaning member of the mixing chamber, intermediate between the front zone and the rear zone of the recirculation slots.

Secondo un altro aspetto dell'invenzione, l'organo di pulizia della camera di miscelazione comprende un elemento valvolare interno al foro di alimentazione longitudinale, nonché mezzi di comando azionabili selettivamente ed in sequenza, costituiti da attuatori idraulici disposti coassialmente, collegati ad un'unica sorgente di fluido in pressione. According to another aspect of the invention, the cleaning member of the mixing chamber comprises a valve element inside the longitudinal feed hole, as well as control means which can be operated selectively and in sequence, consisting of hydraulic actuators arranged coaxially, connected to a single source of fluid under pressure.

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Queste ed ulteriori caratteristiche dell'apparecchiatura di miscelazione secondo l'invenzione, risulteranno maggiormente dalla descrizione che segue, con riferimento ai disegni allegati, in cui: These and further characteristics of the mixing apparatus according to the invention will become clearer from the following description, with reference to the attached drawings, in which:

Fig. 1 mostra schematicamente alcune parti fondamentali di una prima apparecchiatura di miscelazione di tipo noto; Fig. 1 schematically shows some fundamental parts of a first mixing apparatus of a known type;

Fig. 2 mostra una sezione trasversale secondo la linea 2-2 di figura 1; Fig. 2 shows a cross section along the line 2-2 of figure 1;

Fig. 3 mostra schematicamente alcune parti fondamentali di una seconda apparecchiatura di miscelazione di tipo noto; Fig. 3 schematically shows some fundamental parts of a second mixing apparatus of known type;

Fig. 4 mostra schematicamente una sezione trasversale simile a quella di figura 2, per una terza apparecchiatura di miscelazione di tipo noto; Fig. 4 schematically shows a cross section similar to that of figure 2, for a third mixing apparatus of known type;

Fig. 5 è una vista longitudinale di una apparecchiatura secondo la presente invenzione; Fig. 5 is a longitudinal view of an apparatus according to the present invention;

Fig. 6 è un particolare ingrandito dell'apparecchiatura di figura 5; Fig. 6 is an enlarged detail of the apparatus of Fig. 5;

DESCRIZIONE DETTAGLIATA DELL'INVENZIONE DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Con riferimento dapprima alle figure da 1 a 4, si riassumeranno brevemente le caratteristiche generali delle apparecchiature di miscelazione ad alta pressione, di tipo noto, secondo lo stato della tecnica anteriore precedentemente discussa. With reference first of all to Figures 1 to 4, the general characteristics of the known types of high pressure mixing equipment according to the prior art previously discussed will be briefly summarized.

In particolare le figure 1 e 2 mostrano le parti fondamentali di una nota apparecchiatura di miscelazione per due componenti, comprendente un corpo 10 avente una camera cilindrica 13 in cui si aprono due ugelli 11 e 12 di iniezione dei componenti poliuretanici primari, in posizione contrapposte, radialmente rispetto all'asse longitudinale della camera di miscelazione; con 15 è stato inoltre indicato un organo di pulizia scorrevole collegato, in modo di per sé noto, ad un cilindro idraulico di comando per essere mosso tra una condizione arretrata, mostrata in figura 1, in cui apre i due ugelli 11 e 12 verso la camera di miscelazione 13, ed una posizione avanzata per espellere il residuo della miscela poliuretanica dalla camera 13, collegando gli ugelli 11 e 12 ad opportune cave di riciclo formate sullo stesso organo di pulizia 15. In particular, Figures 1 and 2 show the basic parts of a known mixing apparatus for two components, comprising a body 10 having a cylindrical chamber 13 in which two injection nozzles 11 and 12 of the primary polyurethane components open, in opposite positions, radially with respect to the longitudinal axis of the mixing chamber; 15 also indicates a sliding cleaning member connected, in a per se known manner, to a hydraulic control cylinder to be moved between a retracted condition, shown in Figure 1, in which it opens the two nozzles 11 and 12 towards the mixing chamber 13, and an advanced position for expelling the residue of the polyurethane mixture from the chamber 13, connecting the nozzles 11 and 12 to suitable recycle slots formed on the same cleaning member 15.

Come mostrato in figura 2, i due ugelli 11 e 12 sono dunque disposti radialmente e contrapposti su uno stesso asse trasversale della camera 13, ad una distanza angolare di circa 180°, indicata dalla doppia freccia 14; tale distanza in generale è sufficiente a consentire una buona tenuta e ad impedire il trafilamento di un componente poliuretanico nel circuito di riciclo dell'altro, quando l'organo di pulizia 15 risulta avanzato nella posizione di chiusura della camera 13. As shown in Figure 2, the two nozzles 11 and 12 are therefore arranged radially and opposite each other on the same transverse axis of the chamber 13, at an angular distance of about 180 °, indicated by the double arrow 14; this distance is generally sufficient to allow a good seal and to prevent the leakage of a polyurethane component into the recycling circuit of the other, when the cleaning member 15 is advanced in the closed position of the chamber 13.

La figura 3 mostra una soluzione simile a quella di figura 1 con la differenza che ora gli ugelli di iniezione 11 e 12 invece che essere diretti ortogonalmente all'asse della camera 13, sono inclinati verso il fondo della camera stessa, nella direzione dell'organo di pulizia 15, in modo da causare una inversione del flusso ed una maggiore turbolenza per la miscelazione; tuttavia anche in questo caso la disposizione degli ugelli di iniezione 11 e 12 risulta sempre simile a quella dell'esempio precedente. Figure 3 shows a solution similar to that of Figure 1 with the difference that now the injection nozzles 11 and 12, instead of being directed orthogonally to the axis of the chamber 13, are inclined towards the bottom of the chamber itself, in the direction of the organ. cleaning 15, so as to cause an inversion of the flow and greater turbulence for mixing; however also in this case the arrangement of the injection nozzles 11 and 12 is always similar to that of the previous example.

La figura 4 dei disegni mostra invece una soluzione in cui sono previsti quattro ugelli di iniezione 16, 17, 18 e 19 sempre disposti radialmente, a due a due contrapposti; in questo caso la distanza angolare tra due ugelli contigui, indicata sempre dalla doppia freccia 14, risulta dunque pari o inferiore a 90°, del tutto insufficiente a garantire una buona tenuta tra gli stessi ugelli nelle condizioni di riciclo, tale cioè da impedire un trafilamento di un componente poliuretanico nel circuito dell'altro, quando i vari componenti vengono fatti riciclare verso rispettivi serbatoi di stoccaggio attraverso idonee cave longitudinali formate nell'organo di pulizia 15. Figure 4 of the drawings instead shows a solution in which four injection nozzles 16, 17, 18 and 19 are provided, always arranged radially, two by two opposite each other; in this case the angular distance between two contiguous nozzles, always indicated by the double arrow 14, is therefore equal to or less than 90 °, completely insufficient to guarantee a good seal between the same nozzles in the recycling conditions, i.e. such as to prevent leakage of a polyurethane component in the circuit of the other, when the various components are recycled towards respective storage tanks through suitable longitudinal grooves formed in the cleaning member 15.

In questo caso, come è stato precedentemente riferito, è necessario porre in atto alcuni laboriosi accorgimenti, ad esempio realizzare apposite tenute longitudinali 20 sull'organo di pulizia 15, in posizione intermedia alle cave di riciclo, come schematicamente mostrato. In this case, as previously reported, it is necessary to implement some laborious measures, for example to make suitable longitudinal seals 20 on the cleaning member 15, in an intermediate position to the recycling slots, as schematically shown.

Secondo l'esempio delle successive figure 5 e 6, la presente invenzione è diretta ad un'apparecchiatura di miscelazione ad alta pressione, del tipo autopulente, che utilizza in modo nuovo ed originale lo stesso organo di pulizia della camera di miscelazione come mezzo valvolare per l'alimentazione selettiva e controllata di un componente poliuretanico primario, in direzione assiale alla camera di miscelazione, vale a dire in una direzione ortogonale al flusso dell'altro o degli altri componenti, assicurando in ogni caso buone condizioni di tenuta tra le cave nelle condizioni di<'>riciclo, che eliminano qualsiasi rischio di trafilamento di un componente chimico nel circuito di riciclo di un altro. According to the example of the following figures 5 and 6, the present invention is directed to a high-pressure mixing apparatus, of the self-cleaning type, which uses in a new and original way the same cleaning member of the mixing chamber as a valve means for selective and controlled feeding of a primary polyurethane component, in the axial direction to the mixing chamber, i.e. in a direction orthogonal to the flow of the other or of the other components, ensuring in any case good sealing conditions between the slots in the conditions of <'> recycling, which eliminate any risk of leakage of a chemical component into the recycling circuit of another.

Come mostrato in figura 5, l'apparecchiatura di miscelazione comprende pertanto un corpo 21 formato con una camera di miscelazione 22 in cui si aprono due ugelli radiali 23 e 24, ad esempio per l'alimentazione di due flussi contrapposti di uno stesso componente o più polioli e/o additivi vari, a seconda del tipo di formulazione poliuretanica impiegato. As shown in figure 5, the mixing apparatus therefore comprises a body 21 formed with a mixing chamber 22 in which two radial nozzles 23 and 24 open, for example for feeding two opposite streams of the same component or more. polyols and / or various additives, depending on the type of polyurethane formulation used.

La camera di miscelazione 22 a sua volta si apre verso un condotto di scarico 25 disposto ortogonalmente o formante un angolo, ad esempio di 90°, con l'asse longitudinale della camera stessa, per l'erogazione della miscela risultante in uno stampo (non mostrato). The mixing chamber 22 in turn opens towards a discharge duct 25 arranged orthogonally or forming an angle, for example of 90 °, with the longitudinal axis of the chamber itself, for dispensing the resulting mixture into a mold (not shown).

La camera di miscelazione 22 ed il condotto di scarico 25 possono presentare una qualsiasi dimensione o una qualsiasi altra disposizione rispetto a quanto mostrato; preferibilmente, la camera di miscelazione 22 è sotto forma di una camera cilindrica di piccolo volume, di diametro inferiore a quella del condotto di scarico 25, e presenta una lunghezza assiale preferibilmente pari o inferiore a 2-2,5 volte il diametro della camera stessa. The mixing chamber 22 and the discharge duct 25 can have any size or any other arrangement with respect to what is shown; preferably, the mixing chamber 22 is in the form of a cylindrical chamber of small volume, with a diameter smaller than that of the exhaust duct 25, and has an axial length preferably equal to or less than 2-2.5 times the diameter of the chamber itself .

La camera di miscelazione 22 si prolunga posteriormente con un foro cilindrico 26 di pari diametro, in cui scorre un organo di pulizia 27 atto a svolgere anche una funzione valvolare di apertura e di chiusura dei vari ugelli di iniezione e di riciclo dei componenti poliuretanici. The mixing chamber 22 extends at the rear with a cylindrical hole 26 of the same diameter, in which a cleaning member 27 slides which is also able to perform a valve function of opening and closing the various injection nozzles and recycling the polyurethane components.

L'organo 27 di pulizia della camera di miscelazione 22, è pertanto collegato ad un pistone 28 di un cilindro idraulico 29 per essere mosso tra una posizione arretrata, mostrata nelle figure 5 e 6, in cui apre i vari ugelli di iniezione dei componenti verso la camera di miscelazione 22, ed una posizione avanzata in cui chiude gli ugelli verso la camera di miscelazione. The cleaning member 27 of the mixing chamber 22 is therefore connected to a piston 28 of a hydraulic cylinder 29 to be moved between a retracted position, shown in Figures 5 and 6, in which it opens the various injection nozzles of the components towards the mixing chamber 22, and an advanced position in which it closes the nozzles towards the mixing chamber.

In modo sostanzialmente analogo, nel condotto di scarico 25 scorre un secondo organo di pulizia 30 collegato al pistone 31 di un rispettivo cilindro idraulico 32 per essere mosso tra una posizione arretrata, mostrata in figura 5, in cui libera l'uscita della camera di miscelazione 22, ed una posizione avanzata in cui l'organo di pulizia 30 chiude la camera di miscelazione 22 ed espelle dal condotto stesso la miscela residua. In a substantially similar way, in the exhaust duct 25 a second cleaning member 30 slides, connected to the piston 31 of a respective hydraulic cylinder 32 to be moved between a rear position, shown in Figure 5, in which it releases the outlet of the mixing chamber 22, and an advanced position in which the cleaning member 30 closes the mixing chamber 22 and expels the residual mixture from the duct itself.

I due cilindri idraulici 29 e 32 sono del tipo a doppio effetto e sono collegabili ad una sorgente di olio in pressione mediante un opportuno sistema di valvole controllato da un'unità di processo che governa il funzionamento dell'intera apparecchiatura. Inoltre, come mostrato in figura 5, per migliorare la miscelazione, l'uscita della camera di miscelazione 22 può essere strozzata in modo che il flusso della miscela uscente dalla camera 22 si rimescoli maggiormente nel condotto 25. Lo strozzamento dell'uscita della camera di miscelazione 22 può essere ottenuto con qualsiasi mezzo idoneo; è tuttavia preferibile usare lo stesso organo di pulizia 30 del condotto di scarico 25 per strozzare l'uscita della camera 22. A questo proposito, il cilindro di comando 32 può essere previsto di un fermo regolabile per il pistone 31, schematicamente rappresentato da una vite di fermo che si avvita nella parete di fondo del cilindro 32. The two hydraulic cylinders 29 and 32 are of the double-acting type and can be connected to a source of pressurized oil by means of a suitable system of valves controlled by a process unit which governs the operation of the entire apparatus. Furthermore, as shown in Figure 5, to improve mixing, the outlet of the mixing chamber 22 can be throttled so that the flow of the mixture exiting the chamber 22 mixes more in the duct 25. The throttling of the outlet of the mixing chamber mixing 22 can be obtained by any suitable means; it is however preferable to use the same cleaning member 30 of the exhaust duct 25 to throttle the outlet of the chamber 22. In this regard, the control cylinder 32 can be provided with an adjustable stop for the piston 31, schematically represented by a screw stop that screws into the bottom wall of the cylinder 32.

Come precedentemente riferito, gli ugelli 23 e 24 che si aprono radialmente nella camera di miscelazione 22, possono essere utilizzati per alimentare due flussi contrapposti di uno stesso componente poliuretanico primario, preferibilmente un poliolo, eventualmente premiscelato con additivi vari, o polioli diversi come indicato con Al e A2, a seconda della formulazione, mentre l'altro componente poliuretanico primario B destinato a reagire chimicamente con i precedenti per formare un polimero, quale un isocianato, secondo l'invenzione viene alimentato attraverso un foro longitudinale nell'organo di pulizia 27 della camera di miscelazione. As previously reported, the nozzles 23 and 24, which open radially in the mixing chamber 22, can be used to feed two opposite streams of the same primary polyurethane component, preferably a polyol, possibly premixed with various additives, or different polyols as indicated with A1 and A2, depending on the formulation, while the other primary polyurethane component B intended to chemically react with the previous ones to form a polymer, such as an isocyanate, according to the invention is fed through a longitudinal hole in the cleaning member 27 of the mixing chamber.

Ciascun ugello 23 e 24 è collegato ad un rispettivo serbatoio 33 e 34 di stoccaggio del componente, attraverso una rispettiva pompa di dosaggio 35, 36 in modo sostanzialmente noto. Each nozzle 23 and 24 is connected to a respective reservoir 33 and 34 for storing the component, through a respective metering pump 35, 36 in a substantially known manner.

Con 37 e rispettivamente con 38 nelle varie figure sono stati inoltre indicati i condotti di riciclo dei componenti che vengono collegati ad un rispettivo ugello di iniezione 23 e 24 attraverso una cava di riciclo 39 e 40 formata longitudinalmente all'organo 27 di pulizia, in posizione arretrata rispetto alla sua estremità anteriore che, nella condizione arretrata dello stesso organo di pulizia, definisce il fondo della camera di miscelazione. 37 and 38 respectively in the various figures also indicate the recycle ducts of the components which are connected to a respective injection nozzle 23 and 24 through a recycle slot 39 and 40 formed longitudinally to the cleaning member 27, in position backward with respect to its front end which, in the backward condition of the cleaning member itself, defines the bottom of the mixing chamber.

Come già riferito, l'altro componente poliuretanico o un altro dei componenti poliuretanici primari, preferibilmente 1'isocianato, ad esempio un isocianato a base di TDI o di MDI, viene alimentato attraverso l'organo di pulizia 27 longitudinalmente alla camera di miscelazione 22, in una posizione assialmente arretrata rispetto agli ugelli 23 e 24. As already mentioned, the other polyurethane component or another of the primary polyurethane components, preferably the isocyanate, for example an isocyanate based on TDI or MDI, is fed through the cleaning member 27 longitudinally to the mixing chamber 22, in an axially rearward position with respect to the nozzles 23 and 24.

Come già anticipato, secondo la presente invenzione 1'isocianato o il componente poliuretanico iniettato assialmente nella camera di miscelazione, o ortogonalmente agli ugelli radiali 23 e 24, viene alimentato attraverso un foro longitudinale 41 nell'organo di pulizia 27, che si apre verso la camera di miscelazione 22 attraverso un ugello o un orifizio ristretto 43. As already mentioned, according to the present invention the isocyanate or the polyurethane component injected axially into the mixing chamber, or orthogonally to the radial nozzles 23 and 24, is fed through a longitudinal hole 41 in the cleaning member 27, which opens towards the mixing chamber 22 through a nozzle or a restricted orifice 43.

Il foro 41 di alimentazione del componente poliuretanico, si estende posteriormente nell'organo di pulizia, oltre la zona anteriore 27A di formazione delle cave di riciclo 39 e 40, verso e leggermente oltre una seconda zona 27B, posteriore alla precedente dove viene ricavata una ulteriore cava longitudinale 44 che serve contemporaneamente sia per l'alimentazione del componente alla camera di miscelazione 22 attraverso il foro longitudinale 41 con il quale è in collegamento mediante un foro radiale 45, sia per il riciclo del componente verso un serbatoio di stoccaggio 46, attraverso un condotto 47 il quale può comunicare con il foro 41 interno all'organo di pulizia 27, attraverso un secondo foro radiale 48 sul lato opposto a quello precedente. Sono tuttavia possibili altre soluzioni fermo restando i principi generali sopra descritti; ad esempio, invece dell'unica cava 44, si potrebbero prevedere due cave e/o fori separati, per l'alimentazione ed il riciclo del componente. The hole 41 for feeding the polyurethane component extends backwards in the cleaning member, beyond the front area 27A for the formation of the recycle slots 39 and 40, towards and slightly beyond a second area 27B, rear to the previous one where a further longitudinal slot 44 which serves simultaneously both for feeding the component to the mixing chamber 22 through the longitudinal hole 41 with which it is connected by means of a radial hole 45, and for recycling the component towards a storage tank 46, through a duct 47 which can communicate with the hole 41 inside the cleaning member 27, through a second radial hole 48 on the side opposite to the previous one. However, other solutions are possible without prejudice to the general principles described above; for example, instead of the single slot 44, two separate slots and / or holes could be provided, for feeding and recycling the component.

Con 49 è stata infine indicata una pompa di dosaggio che alimenta il componente poliuretanico dal serbatoio 46, verso il condotto di alimentazione 50 che si apre verso la cava 44. Finally, 49 indicates a metering pump which feeds the polyurethane component from the tank 46, towards the supply duct 50 which opens towards the slot 44.

Come precedentemente riferito, secondo la presente invenzione, l'organo di pulizia 27, costituisce altresì il mezzo valvolare utilizzato per controllare sia l'alimentazione che il riciclo di tutti i componenti poliuretanici; pertanto presenta una zona anteriore 27A di formazione delle cave di riciclo per i componenti poliuretanici che vengono alimentati direttamente nella camera di miscelazione attraverso gli ugelli radiali 23, 24, ed una seconda zona 27B, posteriore e assialmente distanziata dalla precedente, in cui è formata la cava 44 di alimentazione e riciclo nel componente poliuretanico che viene alimentato indirettamente attraverso l'organo di pulizia 27, assialmente alla camera di miscelazione. As previously reported, according to the present invention, the cleaning member 27 also constitutes the valve means used to control both the feeding and the recycling of all the polyurethane components; therefore it has a front area 27A for forming the recycle slots for the polyurethane components which are fed directly into the mixing chamber through the radial nozzles 23, 24, and a second area 27B, rear and axially spaced from the previous one, in which the slot 44 for feeding and recycling the polyurethane component which is fed indirectly through the cleaning member 27, axially to the mixing chamber.

Pertanto, sempre secondo la presente invenzione, le due zone 27A e 27B di formazione delle cave di riciclo, sono separate tra loro da una zona intermedia di tenuta 27C, che si estende assialmente per un breve tratto di lunghezza calcolata, la quale è provvista di mezzi di tenuta circonferenziali idonei ad impedire qualsiasi rischio di trafilamento del componente B nel circuito di riciclo di uno o di entrambi i componenti Al ed A2 attraverso la zona intermedia 27C di separazione delle cave. Pertanto, al fine di migliorare le condizioni di tenuta, in corrispondenza della zona intermedia 27C può essere prevista ad una o più guarnizioni anulari 51, ad esempio un O-ring che consente una buona tenuta tra la cava 44 della seconda zona 27B, e le cave 39 e 40 della prima zona 27A; in questo modo viene assicurata una tenuta perfetta per un lungo periodo di funzionamento dell'apparecchiatura di miscelazione. Therefore, again according to the present invention, the two zones 27A and 27B for forming the recycle slots are separated from each other by an intermediate sealing zone 27C, which extends axially for a short section of calculated length, which is provided with circumferential sealing means suitable for preventing any risk of leakage of component B into the recycling circuit of one or both components A1 and A2 through the intermediate zone 27C for separating the slots. Therefore, in order to improve the sealing conditions, in correspondence with the intermediate zone 27C one or more annular gaskets 51 can be provided, for example an O-ring which allows a good seal between the groove 44 of the second zone 27B, and the caves 39 and 40 of the first zone 27A; in this way a perfect seal is ensured for a long period of operation of the mixing equipment.

Si è detto che l'organo 27 di pulizia della camera di miscelazione 22 svolge una funzione valvolare anche per il componente B che deve essere iniettato assialmente nella camera 22. Pertanto, internamente al foro longitudinale 41 dell'organo di pulizia, coassialmente allo stesso scorre un elemento valvolare 52 che si prolunga assialmente tra le zone 27A e 27B di formazione delle cave di riciclo; l'elemento valvolare 52 presenta un diametro inferiore a quello del foro 41 in modo che tra lo stesso elemento valvolare 52 e la parete cilindrica del foro 41 si viene a formare una camera anulare allungata 53 che si apre verso l'ugello di iniezione 43. It has been said that the cleaning member 27 of the mixing chamber 22 performs a valve function also for the component B which must be axially injected into the chamber 22. Therefore, inside the longitudinal hole 41 of the cleaning member, it slides coaxially with it. a valve element 52 which extends axially between the zones 27A and 27B of formation of the recycle slots; the valve element 52 has a smaller diameter than that of the hole 41 so that between the same valve element 52 and the cylindrical wall of the hole 41 an elongated annular chamber 53 is formed which opens towards the injection nozzle 43.

L'elemento valvolare 52, come mostrato in figura 6, termina alla sua estremità anteriore con una punta cilindrica 54 avente la stessa lunghezza e lo stesso diametro dell'ugello 43, per la pulizia di quest'ultimo. The valve element 52, as shown in Figure 6, terminates at its front end with a cylindrical tip 54 having the same length and the same diameter as the nozzle 43, for cleaning the latter.

L'elemento valvolare 52 può essere mosso alternativamente nel foro 41, ed in fase con l'organo di pulizia 27 della camera di miscelazione, mediante un proprio attuatore idraulico, azionabile in sincronismo con 1'attuatore . The valve element 52 can be moved alternately in the hole 41, and in phase with the cleaning member 27 of the mixing chamber, by means of its own hydraulic actuator, which can be operated in synchronism with the actuator.

A tale proposito, come mostrato nei disegni, l'elemento valvolare 52 si prolunga posteriormente in uno stelo 55 collegato al pistone 56 in un secondo attuatore idraulico formato coassialmente ed internamente al pistone 28 dell'attuatore idraulico dell'organo di pulizia 27, in modo che entrambi gli attuatori siano collegati ad,un'unica sorgente di fluido in pressione per un comando sequenziale ed in fase dell'organo di pulizia 27 e dell'elemento valvolare interno 52. In particolare, come mostrato, il secondo attuatore idraulico comprende una camera 57 direttamente ricavata all'interno del pistone 28, nella quale scorre alternativamente il pistone 56. Il secondo attuatore idraulico 56, 57 risulta pertanto disposto coassialmente all'interno del primo attuatore idraulico 28, 29, in modo che entrambi gli attuatori idraulici possono essere azionati con la giusta fase in sequenza tra loro, attraverso un collegamento ad un'unica sorgente di fluido in pressione; in pratica ciò è reso possibile in quanto 1'attuatore interno 56, 57 dell'elemento valvolare 52 è collegato alla sorgente di fluido in pressione, indirettamente attraverso la stessa camera 29' dell'attuatore idraulico o cilindro 29. In this regard, as shown in the drawings, the valve element 52 extends rearwardly in a rod 55 connected to the piston 56 in a second hydraulic actuator formed coaxially and internally to the piston 28 of the hydraulic actuator of the cleaning member 27, so that both actuators are connected to a single source of pressurized fluid for sequential and in phase control of the cleaning member 27 and of the internal valve element 52. In particular, as shown, the second hydraulic actuator comprises a chamber 57 directly obtained inside the piston 28, in which the piston 56 alternately slides. The second hydraulic actuator 56, 57 is therefore arranged coaxially inside the first hydraulic actuator 28, 29, so that both hydraulic actuators can be operated with the right phase in sequence with each other, through a connection to a single source of fluid under pressure; in practice this is made possible since the internal actuator 56, 57 of the valve element 52 is connected to the source of fluid under pressure, indirectly through the same chamber 29 'of the hydraulic actuator or cylinder 29.

A questo proposito, i due lati della camera 29' dell'attuatore idraulico 29 sono collegabili alternativamente alla sorgente di fluido in pressione attraverso le luci di entrata/scarico 58, 59, mentre i due lati della camera del secondo attuatore idraulico 56, 57, a loro volta sono collegabili indirettamente alla stessa sorgente di fluido in pressione, attraverso passaggi che si aprono sui corrispondenti lati della camera 29' del primo attuatore. Più precisamente, la camera del secondo attuatore idraulico 56, 57 è collegabile da un lato alla luce 58 del primo attuatore, attraverso un foro centrale di un elemento anulare 60 avvitato nella parte posteriore del pistone 28, mentre è collegata all'altra luce 59, attraverso la stessa camera 29' ed un foro 61 nella parete del pistone 28. In this regard, the two sides of the chamber 29 'of the hydraulic actuator 29 can be connected alternatively to the source of pressurized fluid through the inlet / discharge ports 58, 59, while the two sides of the chamber of the second hydraulic actuator 56, 57, in turn they can be indirectly connected to the same source of fluid under pressure, through passages which open on the corresponding sides of the chamber 29 'of the first actuator. More precisely, the chamber of the second hydraulic actuator 56, 57 can be connected on one side to the port 58 of the first actuator, through a central hole of an annular element 60 screwed into the rear part of the piston 28, while it is connected to the other port 59, through the same chamber 29 'and a hole 61 in the wall of the piston 28.

Il funzionamento dell'apparecchiatura descritta risulta brevemente il seguente: si supponga che l'elemento valvolare 52 e l'organo di pulizia 27 si trovino nella loro posizione avanzata, in cui chiudono gli ugelli di iniezione consentendo la circolazione dei singoli componenti poliuretanici verso i rispettivi serbatoi di stoccaggio; si supponga altresì che anche l'organo di pulizia 30 del condotto di scarico 25 risulti in posizione avanzata. In queste condizioni, qualsiasi trafilazione o perdita di un componente poliuretanico nel circuito di riciclo dell'altro, è praticamente impedita dalla tenuta nella zona intermedia 27C dell'organo di pulizia. The operation of the described apparatus is briefly as follows: suppose that the valve element 52 and the cleaning member 27 are in their advanced position, in which they close the injection nozzles allowing the circulation of the individual polyurethane components towards the respective storage tanks; it is also assumed that the cleaning member 30 of the exhaust duct 25 is also in an advanced position. Under these conditions, any leakage or leakage of a polyurethane component in the recycling circuit of the other is practically prevented by the seal in the intermediate zone 27C of the cleaning member.

Volendo eseguire una fase di miscelazione e l'alimentazione della miscela poliuretanica risultante nella cavità di uno stampo, l'olio in pressione viene alimentato alla luce 59 della camera del cilindro 29, mentre la luce 58 viene collegata allo scarico; la pressione dell'olio viene immediatamente trasmessa anche all'interno della camera del secondo attuatore idraulico costituito praticamente dallo stesso pistone 28 dell'attuatore di comando dell'organo di pulizia 27. Wanting to carry out a mixing step and feeding the resulting polyurethane mixture into the cavity of a mold, the pressurized oil is fed to the port 59 of the cylinder chamber 29, while the port 58 is connected to the exhaust; the oil pressure is immediately transmitted also inside the chamber of the second hydraulic actuator constituted practically by the same piston 28 as the actuator controlling the cleaning member 27.

Poiché il pistone 56 presenta una massa estremamente leggera, l'elemento valvolare 52 viene immediatamente fatto arretrare, contemporaneamente inizierà anche la corsa all'indietro del pistone 28 dell'organo di pulizia 27, che si porterà nella condizione mostrata in figura 6. La sequenzialità dei movimenti, sia in un senso che nell'altro, avverrà comunque in fase ed in modo controllato, consentendo l'apertura o la chiusura contemporanea dei vari ugelli di iniezione, ed uno stretto controllo dei rapporti stechiometrici dei vari componenti poliuretanici fin dall'inizio della loro fase di iniezione e di miscelazione. Since the piston 56 has an extremely light mass, the valve element 52 is immediately retracted, at the same time the backward stroke of the piston 28 of the cleaning member 27 will also begin, which will bring itself to the condition shown in figure 6. The sequencing of the movements, both in one direction and the other, will in any case take place in phase and in a controlled way, allowing the simultaneous opening or closing of the various injection nozzles, and a strict control of the stoichiometric ratios of the various polyurethane components from the beginning their injection and mixing phase.

Claims

CLAIMS 1. A high-pressure mixing apparatus, of the self-cleaning type, for the production of polyurethane mixtures, in which at least a first and a second primary polyurethane component are fed under pressure into a mixing zone to form a mixture to be fed into the cavity of a mold, the equipment comprising: - a mixing chamber having a longitudinal axis; - a cleaning member movable alternately in the mixing chamber, said cleaning member being provided with a longitudinal hole which opens at its front end towards the aforementioned mixing chamber, and with slots for recycling the various components; And - means for feeding the polyurethane components into the mixing chamber, characterized by: in that one of the primary polyurethane components is axially fed into the mixing chamber through the longitudinal hole of the cleaning member; in that the cleaning member comprises a first front area and a second rear area for forming the recycle slots of the primary components, axially spaced apart from each other; And in that sealing means are provided in a circumferential zone in the cleaning member of the mixing chamber, intermediate between the front zone and the rear zone of the recirculation slots.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that said intermediate sealing area extends axially.

3. Apparatus according to claim 1, characterized in that the longitudinal hole of the cleaning member of the mixing chamber, for feeding a primary polyurethane component, comprises a restricted orifice defining an injection nozzle.

4. Apparatus according to claim 1, characterized in that said sealing means comprise at least one annular gasket in an intermediate position between the front area and the rear area of the recycle slots on the cleaning member of the mixing chamber.

5. Apparatus according to claim 1, characterized in that a valve element for controlling the flow of the component is provided in the axial hole of the cleaning member of the mixing chamber.

6: Apparatus according to claims 1 and 5, characterized in that said valve element is axially movable in the longitudinal feed hole of the component, and in that the cleaning member of the mixing chamber and the flow control valve element they are connected to respective actuators which can be operated in sequence, which can be selectively connected to a single source of pressurized fluid.

7. Apparatus according to claim 6, characterized in that said actuators comprise a first double-acting hydraulic cylinder having a chamber which can be alternately connected to the source of fluid under pressure, and a control piston for the cleaning member of the mixing chamber, and by the fact that said actuators comprise a second double-acting hydraulic cylinder for controlling the valve element, arranged coaxially in the piston of the first hydraulic cylinder, which can be connected to the source of pressurized fluid through respective passages for the fluid that open in the chamber of the first cylinder hydraulic.

8. Apparatus according to claim 5, characterized in that the valve element has a diameter smaller than the diameter of the longitudinal hole of the cleaning member, and in that an annular chamber for feeding the polyurethane component is formed between the element valve and the hole of the cleaning member, said annular chamber extending longitudinally between the front area and the rear area of formation of the recycle slots of the cleaning member of the mixing chamber.

9. Apparatus according to claim 1 wherein the polyurethane mixture is obtained by mixing chemically reactive components at least one of which has a viscosity degree lower than the others, characterized in that the primary polyurethane component is fed axially into the mixing chamber, through the longitudinal hole of the cleaning member, consists of said lower viscosity polyurethane component.

10. Apparatus according to claim 9 wherein the polyurethane mixture is obtained by mixing isocyanate with at least one polyol, characterized in that the primary polyurethane component fed through the longitudinal hole of the cleaning member of the mixing chamber is an isocyanate.

11. Apparatus according to claim 10, characterized in that said polyurethane component is an isocyanate based on TDI or MDI.

12. Apparatus according to claim 1, characterized in that the mixing chamber opens into a discharge duct, angularly oriented with respect to the mixing chamber itself.

13. Apparatus according to claims 1 and 12, further characterized in that it comprises means for throttling the outlet opening of the mixing chamber.

14. Apparatus according to claim 13, characterized in that said throttling means are adjustable.

15. Apparatus according to claim 14, characterized in that said throttling means are constituted by the same cleaning member of the exhaust duct.