技术特征：
1.一种制备和分配混合物的方法，所述混合物由高压混合装置(2)通过将至少一种第一化学反应性组分(a)和包含填料的至少一种第二化学反应性组分(b)混合而获得，所述高压混合装置(2)包括头部(3)，所述头部(3)设有用于混合组分(a，b)的腔室(4)，滑阀(5)在所述腔室(4)的内部能够滑动，所述滑阀(5)设有用于使所述组分(a，b)再循环到相应的存储罐(7a，7b)的纵向再循环槽(6)，其中，包含所述填料的所述第二组分(b)通过所述滑阀(5)的所述再循环槽(6)再循环相对于所述第一组分(a)通过所述再循环槽(6)再循环的步骤相对很短的时间，以避免损坏的填料在相应的剂量回路、再循环管线和罐(7b)中的积累。2.根据权利要求1所述的方法，包括以下步骤：通过与所述组分(b)的输送管线(l
d
)相连的泵送装置(8)，将一定量的、包含填料的所述至少一种第二化学反应性组分(b)从罐(7b)抽取到所述混合腔室(4)，一旦所述量被抽取，就阻止所述第二组分(b)直接从所述泵送装置(8)流回相应的罐(7b)，保持所述滑阀(5)在前进的再循环位置处关闭，通过泵送装置将与所述组分(b)呈反应比率的流率的所述第一组分(a)从罐(7a)抽取，并送至所述混合腔室(4)，通过所述泵送装置(8)计量所述组分(b)，并在所述输送管线(l
d
)内以预设且受控的流率输送所述组分(b)，以及通过受控的分流阀(11)将所述组分(b)返回而使所述组分(b)重新进入到相应的罐(7b)，阻止所述第二组分(b)进入所述混合头部(3)的所述滑阀(5)的所述槽(6)，以及随后通过关闭所述受控的分流阀(11)来阻止所述组分(b)重新进入相应的罐(7b)中，以及在静止流动状态下对所述输送管线(l
d
)加压，以使所述第二聚合物组分(b)经受压力增加，直到达到接近注入所述混合腔室(4)的压力值的压力值为止，并且然后，使所述第二聚合物组分(b)进入所述混合腔室(4)，以使所述第二组分(b)以与所述组分(a)呈反应比率的流率再循环通过所述滑阀(5)的所述槽(6)，相对于所述第一组分(a)通过所述滑阀(5)的再循环步骤，在相对很短的时间内再循环所述至少第二聚合物组分(b)，并且随后，通过缩回所述滑阀(5)来打开，以允许通过所述第一化学反应性组分(a)和第二化学反应性组分(b)的高压碰撞进行混合并且以通过反应模塑法制备产品所必需的量来分配所得的混合物，根据命令和控制单元(cu)驱动的分配量的测量，命令关闭所述滑阀(5)，随后重新打开所述分流阀(11)，以使所述组分(b)的流重新进入相应的罐(7b)，从而以降低的流动压力和速度再循环所述组分(b)，以免损坏包含在所述组分(b)中的填料。3.根据权利要求2所述的方法，其中，用于再进入的所述分流阀(11)沿着所述组分(b)的供应管线(l
d
)设置，并被放置为紧挨所述混合头部(3)的主体的上游并且处于与其分离的位置，或者直接装配至所述混合头部(3)的所述主体。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中：从相应的可加压类型的罐(7b)中抽取一定量的所述至少一种第二组分(b)的步骤是通
过沿第一方向(d1)驱动包括于所述泵送装置中的计量和泵送筒(8)的活塞(8’)进行的，通过驱动分段阀(9)来中断所述计量和泵送筒(8)和所述可加压罐(7b)之间的流动，以阻止所述第二组分(b)直接从所述计量和泵送筒(8)返回到所述罐(7b)，通过在与所述第一方向(d1)相反的第二方向(d2)上命令所述活塞(8’)来控制根据预设流率在所述活塞(8’)的受控速度和/或流率和/或提高位置下的输送步骤，并且其中，通过驱动截流和供应装置(10)来阻止所述第二组分(b)进入所述混合腔室(4)，所述截流和供应装置(10)被配置成实现/阻止所述第二组分(b)通过所述滑阀(5)的所述槽(6)的供应和再循环，并且其中，所述计量和泵送筒(8)的所述活塞(8’)以编程且受控的速度运动，以首先启动第一低压再循环步骤，在所述第一低压再循环步骤中，所述第二化学反应性组分(b)的所述量的至少一部分在低压和低速下沿重新引入回路(c
r
)而流动，以返回到相应的罐(7b)而不进入所述头部(3)，所述第一低压再循环步骤是通过命令在所述截流和供应装置(10)的上游的、沿所述输送管线(l
d
)放置的所述分流阀(11)而启动的，并且其中，在所述第一低压再循环步骤期间，所述滑阀(5)和所述截流和供应装置(10)在前进位置保持关闭，以阻止所述第二组分(b)通过所述混合头部(3)中的所述滑阀(5)的相应槽(6)再循环，并且随后，关闭所述分流阀(11)以在接近注射到所述混合腔室(4)的压力值的所述压力值下增加所述输送管线(l
d
)中的所述第二组分(b)的压力，并且打开所述截流和供应装置(10)，以使所述第二组分(b)能够通过所述滑阀(5)的相应槽(6)进行高压再循环。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述第一聚合物组分(a)从相应的罐(7a)中抽取，并由泵送和计量装置(18)以与所述组分(b)成化学计量关系的量和流率通过分流装置(19)或通过供应两个注射器(12)的两个泵送和计量系统(18，18’)而供应到所述头部(3)，所述两个注射器(12)将压力能量转换成射流能量并将所述第一聚合物组分(a)注射到所述混合腔室(4)中，并且其中，所述第一组分(a)通过所述滑阀(5)的高压再循环步骤早于所述第二组分(b)开始，并且在限定时间段内，所述第二组分(b)的高压再循环步骤在所述第一组分(a)的高压再循环步骤的最后阶段期间进行。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，在将所述组分(b)低压重新引入到相应罐(7b)的步骤期间，能够以低压循环将所述第一聚合物组分(a)重新引入到相应的罐(7a)。7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述截流和供应装置(10)或注射器(10)配置有中空体(13)，在所述中空体(13)上设置具有狭窄通道段的供应和注射喷嘴(14)，所述供应和注射喷嘴(14)被校准，以在理想的流率条件下获得与所述组分a混合所需的压力以形成混合湍流，其中，插塞形闸门元件(15)在所述中空体(13)内往复，其端部直径大于所述喷嘴(14)的狭窄段，并且能够从第一位置移动到第二位置，在所述第一位置处，所述插塞形闸门元件(15)完全关闭已校准的供应喷嘴(14)，在所述第二位置处，所述插塞形闸门元件(15)完全打开所述供应喷嘴(14)，以在喷嘴的上游释放大于所述喷嘴的通道段的通道段，其中，所述供应喷嘴(14)和所述闸门元件(15)协作以实现/阻止所述第二组分(b)
的输送而不会使其流动局部化。8.根据前述权利要求所述的方法，其中，所述供应喷嘴(14)包括薄壁校准孔，所述薄壁校准孔的形状适于与整个且非阻塞的通道段一起操作，其中，所述闸门元件(15)具有末端并且被命令通过释放比喷嘴的通道段大至少40％的通道段而在不会导致对所述孔的进入局部化的距离处完全打开，并且被配置为与已校准的供应喷嘴(14)联接以仅实现完全关闭流动，所述校准的供应喷嘴(14)的直径比所述填料的片或薄片的最大尺寸大至少40％，并且比所述填料的颗粒的平均尺寸大至少80％。9.根据权利要求4或根据从属于权利要求4的权利要求5至8中任一项所述的方法，其中，为了防止对所述填料的损害的积累，将所述分流阀(11)关闭，并且中断所述第二聚合物组分(b)在所述重新引入回路(c
r
)中的循环，并且在液压稳定的状态下加压所述输送管线(l
d
)必要的时间段内关闭所述滑阀(5)的所述截流和供应装置或注射器(10)，同时命令所述计量和泵送筒(8)的活塞(8’)在对应于至少两种聚合物组分(a，b)的混合状态所要求的计量流率的速度下继续冲程。10.根据权利要求7或8或从属于权利要求7或8的权利要求9的方法，其中，所述塞闸门元件(15)以液压或气动方式前进/缩回，以在小于0.20秒的时间内完全关闭和/或完全打开所述供应喷嘴(14)，从而减少时间，在该时间期间，所述塞闸门元件(15)接近所述供应喷嘴(14)通过阻塞所述组分(b)的通道段而具有损坏材料的风险。11.根据前述权利要求中的一项或多项所述的方法，其中，所述计量和泵送筒(8)的所述活塞(8’)在运动反转期间以及在打开和关闭所述分流阀(11)和分段阀(9)的动作期间停止或减慢，以避免所述组分(b)经受对其中包含的填料有害的速度和摩擦的影响，所述活塞(8’)的位置和速度在反馈闭环中进行控制和管理。12.根据前述权利要求中的一项或多项所述的方法，其中，所述活塞(8’)的位置和速度由位置传感器(27)和在反馈闭环中驱动的伺服阀(26)控制。13.根据前述权利要求中的一项或多项所述的方法，其中，所述活塞(8’)的位置和速度由旋转位置传感器(30)以及在反馈闭环中驱动的减速齿轮和控制螺杆(28)控制。14.根据前述权利要求中的一项或多项所述的方法，其中，在每次供应混合物之后，关闭所述滑阀(5)，随后以能够减小至零(0.5秒至0秒之间)的延迟命令打开所述分流阀(11)，同时或以最小的延迟还命令完全关闭所述截流和供应装置(10)或注射器，并且降低计量筒(8)的活塞(8’)的驱动速度。15.根据前述权利要求中的一项或多项所述的方法，其中，一旦所述分流阀(11)被打开用于所述第二组分(b)沿着所述供应回路(l
d
)和重新引入回路(c
r
)的低压循环步骤，就驱动所述计量筒(8)的所述活塞(8’)以较低的流率、特别是以分配流率的50％来泵送所述第二组分(b)。16.根据前述权利要求中的一项所述的方法，其中，在混合和分配步骤期间，所述输送管线(l
d
)内的组分(b)的压力由安装在所述输送管线(l
d
)上的压力传感器(49)自动检测和存储，在与所述控制单元(cu)相关联的显示屏上以图形的形式显示根据时间和所述滑阀(5)、截流和供应装置(10)以及分流阀(11)的状态而检测到的所述压力，一旦打开截流和供应装置(10)，就视觉地检测到通过指示所述组分(b)的压力时间增
加较小的角(α2)而区分的段的时间t
f
，
‑
通过插入延迟关闭所述分流阀(11)直到该段为零的这些命令的延迟值，来预先或随后设置以所述截流供应装置(10)的打开时刻t3和所述滑阀(5)的打开命令时刻t4，其中，通过使组分(b)的通过所述滑阀(5)的槽(6)的再循环时间几乎为零来使该段为零。17.根据前述权利要求中的一项所述的方法，其中，执行适应性操作步骤以最小化对所述填料的磨损和损坏的积聚，其包括：在所述截流和供应装置(10)、所述分流阀(11)和所述分段阀(9)的关闭状态下，检测在所述输送管线(l
d
)和所述泵送筒(8)中的流体处于静态压缩状态下达到混合压力的设定百分比值所需的时间，根据在输送管线(l
d
)上的所述至少一种第二组分(b)到所述混合设备的头部(3)的流率将所述时间与表格值进行比较，从而以预测方式确定在混合步骤期间达到所述组分(b)的设定或检测的百分比所需的时间，使用该预期时间用于进行在打开所述滑阀(5)之前完全打开所述截流和供应装置(10)的后续步骤，检查打开时获得的压力值是否与在设定公差范围内检测到的压力值相对应，同时检查流率是否在设想的公差范围内；以及命令打开所述滑阀，控制在混合步骤期间分配的总量的总和在供应结束时命令关闭所述滑阀(5)，检测在关闭命令和所述滑阀(5)的位置传感器的信号之间的时间间隔，以及在所述间隔之后命令同时关闭所述截流和供应装置(10)并打开所述分流阀(11)。18.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，执行自适应操作步骤，该步骤包括：基于压力变化和达到混合压力所需的时间间隔之间的比率，测量所述输送管线(l
d
)上的、到所述混合设备的头部(3)的所述第二组分(b)的可压缩性，
‑
通过比较来监测可压缩性的变化并因此监测所述组分的特征的变化，以检测空气或另一种乳化气体的存在。19.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述填料选自包括以下的组：可膨胀石墨、中空玻璃微球、中空或紧凑塑料微球、蒙脱石、可剥离粘土、石墨烯。20.一种用于验证构成化学反应性组分(b)中包含的填料的颗粒的尺寸并监测其可能的损坏的方法，所述化学反应性组分(b)用于与另一化学反应性组分(a)混合以制备和分配混合物，所述方法提供了借助于位置传感器(37)的帮助和应用并通过使用与所述组分(b)的截流和供应装置(10)联接的控制伺服阀(90)而使用位置控制来执行特定的验证周期，其中，所述特定的验证周期包括以下步骤：在关闭重新引入回路(cr)以重新输送至相应罐(7b)后，以设定的流率将所述组分(b)供应到所述截流和供应装置(10)，通过驱动相应的机械或液压装置，相对于相关联的已校准的供应喷嘴(14)定位包括于所述截流和供应装置(10)中的塞闸门元件(15)，从而在其间限定用于所述组分(b)的受控的环形通道段，逐渐减小所述塞闸门元件(15)和所述供应喷嘴(14)之间的距离，以及
在通道段减小期间并且突然的压力峰值的情况下，连续监测所述截流和供应装置(10)上游的所述第二组分(b)的流动压力，检测所述塞闸门元件(15)的位置，以获得所述第二组分(b)的通道段的尺寸，以及将该尺寸与对应于整个未磨损填料的数据进行比较，从而通过比较来确定所述第二聚合物组分(b)中所含的填料的损坏程度。21.一种用于制备和分配混合物的设备，包括高压混合装置(2)，其具有头部(3)，在所述头部(3)中设置腔室(4)，用于将至少一种第一化学反应性组分(a)与包含填料的至少一种第二化学反应性组分(b)混合，在所述头部(3)中，滑阀(5)被容纳并且能够滑动地移动，所述滑阀(5)设有用于将所述组分(a，b)再循环到相应存储罐(7a，7b)的纵向槽(6)，泵送装置(8)，其连接到输送管线(l
d
)，并被配置为从相应的罐(7b)中将包含填料并以可控和可设置的方式进行计量的一定量的所述第二化学反应性组分(b)朝向所述输送管线(l
d
)抽取至所述混合头部(3)；分段阀(9)，其配置成中断所述泵送装置(8)与所述罐(7b)之间的流体连通，截流和供应装置或注射器(10)，其配置成允许/阻止将所述第二组分(b)供应到所述混合腔室(4)或供应到设置在所述混合装置(2)的滑阀(5)上的相应的再循环槽(6)，重新引入回路(c
r
)，其被配置为在低压和低速条件下将所述第二组分(b)重新输送至相应罐(7b)，绕过所述混合头部(3)，分流阀(11)，其位于所述截流和供应装置或注射器(10)的上游，被配置成使所述第二组分(b)从所述输送管线(l
d
)到所述重新引入回路(c
r
)的循环偏离。22.根据权利要求21所述的设备，其中，所述分流阀(11)在所述截流和供应装置或注射器(10)的上游位置被直接装配到所述混合头部(3)的主体。23.根据权利要求21所述的设备，其中，所述分流阀(11)与所述混合头部(3)的主体分离，并且沿着所述输送管线(l
d
)设置在靠近所述截流和供应装置或注射器(10)的上游的位置。24.根据权利要求21至23中任一项所述的设备，其中，所述罐(7b)是能够加压的，并且其中，所述泵送装置包括计量和泵送筒(8)，所述计量和泵送筒(8)包括能够沿第一方向(d1)移动的活塞(8’)，以从所述罐(7b)抽取所述一定量的第二组分(b)，并在与所述第一方向(d1)相反的第二方向(d2)上以能够编程且受控的方式将所述第二组分(b)送到所述输送管线(l
d
)和/或加压所述第二组分(b)，所述活塞(8’)的运动学参数由反馈闭环控制装置控制。25.根据权利要求24所述的设备，其中，所述活塞(8’)连接至液压构件(16)并能够由其驱动。26.根据权利要求24所述的设备，其中，所述活塞(8’)连接至机电构件(17)并能够由其驱动。27.根据权利要求21至26中任一项所述的设备，还包括控制单元(cu)，控制单元(cu)被编程为以编程且受控的速度驱动所述泵送装置(8)，以首先启动第一低压再循环步骤，在所述第一低压再循环步骤期间，所述一定量的第二化学反应性组分(b)的至少一部分在低压下沿所述重新引入回路(c
r
)流动，以通过所述分流阀(11)返回至相应的罐(7b)，而无需进
入所述截流和供应装置(10)，所述控制单元(cu)被编程为在所述第一低压再循环步骤期间将所述滑阀(5)在前进位置处保持关闭，并保持所述流注射器或截流和供应装置(10)，以防止第二组分(b)流到所述混合腔室(4)或沿所述滑阀(5)的相应槽(6)再循环，并且所述控制单元(cu)被进一步编程为随后关闭所述分流阀(11)以将所述第二组分(b)的压力增加到接近注入所述混合腔室(4)的压力值的压力值，并打开所述截流和供应装置(10)，以允许在大幅减小的时间段内进行所述第二组分(b)通过所述滑阀(5)的槽(6)的高压再循环，并且在相对较长的时间内随着所述第一组分(a)通过所述滑阀(5)的再循环步骤而趋于零，相对于所述第二组分(b)，所述第一组分(a)通过所述滑阀(5)的所述高压再循环步骤预先开始。28.根据权利要求27所述的设备，其中，所述控制单元(cu)被编程为随后打开所述滑阀(5)，以允许所述第一化学反应组分(a)和第二化学反应组分(b)通过高压碰撞而混合并允许通过反应形成产物所需的编程的量来分配所得混合物。29.根据权利要求21至28中任一项所述的设备，其中，所述混合装置(2)包括一个或多个注射器(12)，所述一个或多个注射器(12)适于将所述至少一种第一聚合物组分(a)注入所述混合腔室(4)内，并且其中，所述截流和供应装置(10)包括中空体(13)，在所述中空体(13)上设置具有通道段的供应喷嘴(14)，所述供应喷嘴(14)被校准以获取在适当的流率条件下混合用于通过反应形成产物所需的压力，塞形闸门元件(15)容纳在所述中空体(13)的内部并且能够移动，所述塞形闸门元件(15)的直径大于所述喷嘴(14)的直径。30.根据权利要求29所述的设备，其中，设有用于注射所述第一聚合物组分(a)的单个注射器(12)，所述注射器(12)与所述第二聚合物组分(b)的所述截流和供应装置(10)在直径上相对。31.根据权利要求29所述的设备，其中，提供直径上相对放置的两个注射器(12)，用于注射所述第一聚合物组分(a)，用于所述第二聚合物组分(b)的所述截流和供应装置(10)布置在所述两个注射器(12)之间成角度地构成的位置中。32.根据权利要求29所述的设备，其中，第一注射器(12)放置为与所述截流和供应装置(10)在直径上相对，并且第二注射器(12)插入在所述第一注射器(12)和所述截流和供应装置(10)之间成角度地构成的位置中。33.根据权利要求21至32中任一项所述的设备，包括用于泵送所述第一聚合物组分(a)的单个泵(18)。34.根据权利要求29或31或32所述的设备，其中，设有分流构件(19)，以对泵送至两个相应的注射器(12)的所述第一聚合物组分(a)进行分流。35.根据权利要求29或31或32所述的设备，包括两个不同的泵(18)，用于沿着不同的回路同时将所述第一聚合物组分(a)泵送到所述两个注射器(12)。36.根据权利要求29或从属于权利要求29的权利要求30至35中任一项所述的设备，其中，所述闸门元件(15)能够从第一位置移动到第二位置，在所述第一位置处，所述闸门元件(15)完全关闭所述供应喷嘴(14)，在所述第二位置处，所述闸门元件(15)完全打开所述供应喷嘴(14)，其中，所述供应喷嘴(14)和所述闸门元件(15)协作以实现/阻止所述第二组分(b)的输送，而不会使供应所述喷嘴的所述组分(b)的流动通道段局部化。37.根据权利要求29或从属于权利要求29的权利要求30至36中任一项所述的设备，还包括位置传感器(37)和伺服阀，所述位置传感器(37)和伺服被布置为分别检测所述塞闸门
元件(15)的位置并调节所述塞闸门元件(15)相对于所述供应喷嘴(14)的距离，以控制和检测其间的用于所述组分(b)的环形通道段，所述环形通道段能够用于基于在所述第二组分(b)通过所述供应喷嘴(14)的局部环形部分的通道处检测到的压力变化来获得填料的损坏程度。38.根据权利要求21至37中任一项所述的设备，还包括用于测量在所述输送管线(l
d
)上至所述混合装置(2)的所述头部(3)的所述第一组分(a)和/或所述第二组分(b)的可压缩性的装置，所述测量基于压力变化和达到混合压力所需的时间间隔之间的比率，可压缩性的变化指示存在空气或另一种乳化气体。39.根据权利要求21至38中任一项所述的设备，其中，所述混合装置(2)包括用于所得混合物的分配导管(21)，其中，所述头部(3)是线性类型的，所述分配导管(21)相对于所述混合腔室(4)而同轴地布置，或者所述头部(3)构造为“l”形，其中所述分配导管(21)相对于所述混合腔室(4)延伸所沿着的轴线正交地延伸。40.根据权利要求21至39中任一项所述的设备，包括系统，所述系统用于检测、存储和以图形形式查看所述加载有填料的组分(b)的压力以及所述混合滑阀(5)的打开和关闭状态的压力，截流和供应装置或注射器(10)和分流阀(11)的压力和由操作员执行的所述分流阀(11)的关闭与所述截流和供应装置或注射器(10)的打开、所述混合滑阀(5)的打开之间的延迟时间的设置功能的压力。41.根据权利要求21至40中任一项所述的设备，包括自适应控制系统，所述自适应控制系统能够适应在所述输送管线(l
d
)的静止状态下的加压的命令时间、打开所述混合滑阀(5)的命令时间、在关闭滑阀(5)之后重新打开所述分流阀(11)的命令时间，以最小化通过所述滑阀(5)的槽(6)的循环，并最小化所述组分(b)中的损坏的石墨或其他填料的积聚，所述自适应控制系统配置为适应于所述分流阀(11)的关闭与所述截流和供应装置或注射器(10)的打开之间的延迟，以适应化学组分(b)和输送管线(l
d
)的可压缩性。
技术总结
公开了一种用于制备和分配混合物的方法，混合物由高压混合装置(2)通过将至少一种第一化学反应性组分(A)和包含填料的至少一种第二化学反应性组分(B)混合而获得，高压混合装置(2)包括头部(3)，头部(3)设有用于混合组分(A，B)的腔室(4)，滑阀(5)在腔室(4)的内部能够滑动，滑阀(5)设有用于使组分(A，B)再循环到相应的存储罐(7A，7B)的纵向再循环槽(6)，其中，包含填料的第二组分(B)通过滑阀(5)的再循环槽(6)再循环相对于第一组分(A)通过再循环槽(6)再循环的步骤相对很短的时间，以避免损坏的填料在相应的剂量回路、再循环管线和罐(7B)中的积累。积累。积累。
技术研发人员：马尔科
受保护的技术使用者：艾弗若斯股份公司
技术研发日：2021.04.07
技术公布日：2021/10/11