Установка для получения пено-плАСТА Советский патент 1981 года по МПК B29D27/02 

Изобретение относится к- средствам предупреэвдения и ликвидации подземных пожаров путем возведения сооружений из вспененных замкнутоячеистых пластмасс (пенопластов) на основе мочевино-формальдегидных (карбамидных) смол для изоляции отработанных и пожарных участков шахт при ведении горных и горноспасательных работ.

Известна установка для получения пенопласта, состоящая из насосного аг регата, компрессора, соединительных шлангов, смесительного и вспенивающего устройства CQ.

Недостатком этой установки являет- ,5 ся то, что применяемые в ней вспенивающие устройства ненадежны в эксплуатации. Вследствие частого забивания, щелевидных каналов устройств, в которых происходит смешивание компонентов ,ед обладаюорнх высокой вязкостью..

Наиболее близкой по технической сущности к изобретению является установка для получения пеноппаста, содержащая системы подачи растворов смолы и вспенивающе-отверждаюцего продукта, пеногенератор, вьтолненный в виде струйного эжектора со штуцером .для соединения с системой подачи сжатого воздуха и многозвенной зигзагообразной трубки, и смеситель. Вследствие того, что пеногенератор состсит из струйного эжектора и зигзагообраз.ной пеногенерирукщей трубки постоян- . ного сечения, а смеситель вынесен отдельно и также представляет собой струйный эжектор, забивание компонентами этих устройств исключено (в устройстве нет щепевщдилх каналов) 2J.. Недостатком установки (11ена-1) является Нестабильная кратность псшученного пенопласта. Это объясняется

V

тем, что установка работает от шахтной пневмосети, давление воздуха в которой колеблется от 2 до 6 кгс/смт Так как зигзагообразная пеногенерирующая трубка выполнена из жестко соединенных, приваренных друг с другом 3 звеньев, угол между звеньями постоян ный (следовательно, постоянно и сопротивление прохождению смеси компонентов , то при изменении давления сжатого воздуха в сети изменяется и расход воздуха через пеногенератор. Подача рабочего раствора вспениванще отверзкдающего продукта (ВОП) в пеногенератор производится дозировочным насосом и поэтому расход этих компонентов всегда постоянный. В результате при колебаниях давления в пневмосети от 2 до 6 кгс/см-(и соответствуклцем изменении расхода воздух через пеногенератор) кратность вспен вания пеногтаста изменяется от 6 до В то же время для изоляции горных вы работок необходим пенопласт с кратностью вспенивания 10-12. Снижение кратности вспенивания приводит к том что пенопласт становится неподатливым (неэластичным) и со временем раз рушается. Повышение кратности вспени вания увеличивает воздухопроницаемос пенопласта и снижает изоляционные свойства сооружения. Цель изобретения - стабилизация кратности вспенивания пенопласта за счет обеспечения постоянного расхода сжатого воздуха. . Указанная цель достигается тем, что в установке для получения пенопласта, содержащей системы подачи растворов смолы и вспенивающе-отверж данщего продукта, пеногенератор, выполн.енный в виде струйного эжектора со штуцером для соединения с системо подачи сжатйго воздуха и многозвенно зигзагообразной трубки, и смеситель, звенья зигзагообразной трубки соединены друг с другом подвижно посредст вом эластичных патрубков и связаны шарнирно с системой тяг, образующих совместно с ними многозвенный параллелограммный механизм, кинематически связанный со штоком пневмоцилиндра, которым снабжен пеногенератор, причем поршень пневмоцилиндра подпружинен, а штоковая полость сообщена пат рубком с системой подачи сжатого воз духа. Такое конструктивное исполнение зигзагообразной трубки пеногенератора позволяет автоматически, при изменении давления воздуха в сети, изменять углы между- звеньями трубки и тем самым регулировать сопротивление трубки прохождению смеси.компонентов сохраняя при этом постоянный расход сжатого воздуха, поступающего на смещение, чем достигается стабильная кратность пенопласта. На фиг. I приведена схема установки для получения пенопласта; на фиг.2 и 3 - схема пеногенерирующей зигзагообразной трубки при минимальном и максимальном давлении сжатого воздуха в пневмосистеме соответственно; на фиг. 4 - элемент соединения звеньев трубки между собой и с тягами о Установка (фиг. 1) содержит систему подачи раствора смолы, состоящую из емкости i, дозировочного насоса 2 и соединительных шлангов 3, систему подачи ВОП, состоящую из емкости 4, дозировочного насоса 5 и соединительных шлангов 6, систему 7 псдачи сжатого воздуха, пеногенератор 8 и смеситель 9. Пеногенератор 8 включает эжектор 10 и пеногенерирующую зигзагообразную трубку 11 , которая состоит из звеньев 12, подвижно соединенных между собойэластичными патрубками 13 и связанных посредством шарниров 14 с тягами 15 (фиг. 2 и 3) Тяги 15 между собой соединены шарнирами 16 и совместно со зв,еньями 12 образуют многозвенный параллелограммный механизм, который кинематически посредством осей 17 и вилки 18 связан со штоком 19 пневмоцилиндра 20, поршень 21 которого подпружинен пружиной 22, а штоковая полость сообщена патрубком 23 с системой 7 подачи сжатого воздуха. Эжектор 10 имеет штуцер 24 для соединения с системой 7 подачи сжатого воздуха. Установка работает следующим образом. Из емкости 4 дозировочный насос 5 подает рабочий раствор ВОП в эжектор 10 пеногенератора 8, куда поступает через штуцер 24 и сжатый воздух из системы 7, затем смесь воздуха с ВОП поступает в пеногенерирующую трубку 11, где за счет турбулизации потока происходит процесс пенообразования, далее пеномасса направляется в смеситель 9. Одновременно из емкости 1 дозировочным насосом 2 в смеситель.9 подается раствор смолы. При смешении пены со смолой происходит процесс отверждения смолы кислотой, находящейся в ВОП. Пеномасса постепенно теряет текучесть и превращается в пенопласт. При изменении давления воздуха, поступающего из системы 7 в пеногенератрр, подпружиненный поршень 21, которьй до сих пор находится в равновесии, под действием разности усилий от пружины 22 и давления воздуха перемещается в ту или другую сторону При зтом шток 19 пневмоцилиндра 20 приводит в движение вилку 18, которая воздействует на оси I7 и перемешает звенья 12 и тяги 15, изменяя геометрию зигзагообразной трубки (углы между звеньями), что приводит к соответствующему изменению сопротивления трубки.

Такая регулировка сопротивления пеногенерирующей трубки I1 позволяет поддерживать постоянный оптимапьньй расход воздуха через пеногенератор, что обеспечивает стабильную кратность вспенивания пенопласта.

Испытания модели установк,и показывают, что при изменении давления в системе подачи воздуха от2до6кгс/см кратность вспенивания пенопласта колеблется от 10 до 12, что соотв.етствует требованиям, предъявляемым к пенопласту для изоляции горных выработок. Данное изобретение позволяе получать пенопласт со стабильной кратностью вспенивания, т,е. пенопласт необходимого качества.

Формула изобретения

Установка для получения пеноплас- 35 та, содержащая системы подачи растворов смолы и вспенивакще-етвержданщего продукта, пеногенератор, выполненный в виде струйного эжектора со.штуцером дпя соединения с системой подачи сжатого воздуха и многозвенной зигзагообразной трубки, и смеситель, отличающаяся тем, что, с целью стабилизации кратности вспенивания пенопласта за счёт обеспечения постоянного расхода сжатого воздуха, звенья зигзагообразной трубки соединены друг с другом подвижно посредством эластичных патрубков и связаны шарнирно с системой тяг, образукщих совместно с ними многозвенный параллелограмный механизм, кинематически связанный со штоком пневмоцилиндра, которым снабжен пеногенератор, причем поршень пневмоцилиндра подпружинен, а П1токовая полость сообщена патрубком с системой подачи сжатого воздуха.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе.

I.. Катков П.П. и др. Камера и шлюпки из пластмасс. Л., Судостроение, 1964, с. 51, 54.

2. Солоницын Е.М. и др. Установка для получения карбамидного пенопласта и возведения изолирующих сооружений. Тезисы докладов первой Всесоюзной научно-производственной конференции предупреждение и тушение подземных пожаров. 2 секция Предупреждение, обнаружение и тушение эндогенных пожаров. Донецк, 25-26 мая 1978, с. 12-15 (прототип) . « 20 г