JP2018528854A - 連続ガスパージングを備える二成分スプレーポリウレタンフォームディスペンサー背景 - Google Patents

Abstract

ディスペンサー（１０）は、少なくとも３つの供給チャネル（２３、２４、２５）及び少なくとも１つの分注チャネル（２６）を画定するハウジング（２０）と、少なくとも４つの流路（３１、３２、３３、３４）を画定するスプール（３０）を有するスプール弁（２８、３０）と、供給チャネルのうちの少なくとも２つ（２３、２４）内にあり、かつハウジング（２２）及びスプール（３０）の両方と封止配向にある変形可能な封止プラグ（４０）と、封止プラグ（４０）を備えるハウジング（２２）の少なくとも２つの供給チャネル（２３、２４）内にあるニップル（５０）と、を備え、スプール（３０）は、開放配向と閉鎖配向との間を正逆に回転し得、二成分フォーム配合物を分注し得、オフの位置にあるときに、分注チャネルをパージする。【選択図】図２及び図５

Description

本発明は、二成分ポリウレタンフォーム配合物を分注するのに有用な分注装置に関する。

流体成分のための分注装置は、特に、ポリウレタンフォーム系等のポリウレタン系の分野において、混合流体の適用のために広く使用されている。二成分ポリウレタン（２ｋ−ＳＰＵ）フォーム配合物は、典型的には、ポリオール成分（Ｂ成分）と共にイソシアネート成分（Ａ成分）を同時に供給して、混合物を作り、その後、ディスペンサーから混合物を噴霧することによって適用される。

２ｋ−ＳＰＵフォーム系は一般に次の２つのクラスに分類される：適用前にＡ及びＢ成分のうちの１つまたは両方中にガス発泡剤（ＧＢＡ）を含有するもの、ならびに適用前にＡまたはＢ成分のいずれにもＧＢＡを含まないもの（「ＧＢＡを含まない２ｋ−ＳＰＵフォーム系」）。ＧＢＡは、摂氏２５度（℃）で０．２３メガパスカル（ＭＰａ）超の蒸気圧を有する発泡剤である。典型的なＧＢＡは、１，１，２，２−テトラフルオロエタン（ＨＦＣ−１３４ａ）、二酸化炭素、窒素、及び１，３，３，３−テトラフルオロプロペン（１２３４ｚｅ）を含む。ＧＢＡは、発泡助剤としてだけでなく、それらが入っている成分の粘性を下げるためにも２ｋ−ＳＰＵにおいて有益である。より低い粘性の成分は、それらが、ディスペンサーの流れチャネルを通って流れるのにあまり圧力を必要としないため、分注するのがより容易である。

ＧＢＡを含まない２ｋ−ＳＰＵフォーム系は、一般に、２ｋ−ＳＰＵフォーム系を分注するときに、Ａ及びＢ成分と併用した第３の供給として加圧ガスを必要とする。ＧＢＡを含まない２ｋ−ＳＰＵフォーム系は、高圧系または低圧系であり得る。４メガパスカル（ＭＰａ）を超える分注圧力を必要とする系である高圧系において、加圧ガスは、スプレーを成形する補助をする。４ＭＰａ未満、典型的には、２ＭＰａ未満の圧力で分注され得る系である低圧系において、加圧ガスは、Ａ及びＢ成分に対する原動力及び混合力として有用である。加圧ガスの要件は、ＧＢＡを含有する２ｋ−ＳＰＵフォーム系の２つの供給とは対照的に、ディスペンサーが、少なくとも３つの同時供給を必要とすることを意味する。さらに、ＧＢＡの欠如は、Ａ及びＢ成分が、典型的には、ＧＢＡを含有する２ｋ−ＳＰＵフォーム系中より高い粘性であることを意味し、これは、ディスペンサーが、より高い圧力、より大きい供給チャネル、またはそれらの両方を必要とすることを意味する。

ＧＢＡを含まない２ｋ−ＳＰＵフォーム系は、低圧系ですら、これらがより粘性が高いからだけではなく、分注が反復的に開始され止められた場合、ディスペンサーがより急速に詰まる傾向があるため他の２ｋ−ＳＰＵフォーム系よりも適用がより困難である。例えば、適用前にＧＢＡを含有する２ｋ−ＳＰＵフォーム系は、反復的に流れを開始して約３０秒止めて、その後流れを開始したときですらディスペンサーを詰まらせにくい。これとは対照的に、ＧＢＡを含まない２ｋ−ＳＰＵフォーム系は、ほんの数回のそのようなサイクル後にディスペンサーを詰まらせる傾向がある。結果として、器具を移動させるために流体の流れを止めることが、ディスペンサーの詰まりをもたらし得るため、ＧＢＡを含まない２ｋ−ＳＰＵフォーム系を適用することがより困難である。

ディスペンサーが「オフ」の位置にあり、フォーム系を適用していないときに、低圧系でさえもディスペンサーの詰まりを防ぐ、ＧＢＡを含まない２ｋ−ＳＰＵフォーム系のためのディスペンサーを開発するために技術を促進することが望ましい。ディスペンサーをオン及びオフにするための１つの引き金と、一緒に混合された２ｋ−ＳＰＵフォーム系成分のディスペンサーをパージするための第２の引き金と、を作動させる必要がないそのようなディスペンサーがよりさらに望ましい。

発明の概要
本発明は、ディスペンサーが「オフ」の位置にあり、フォーム系を適用していないときに、低圧系でさえもディスペンサーの詰まりを防ぐ、ＧＢＡを含まない２ｋ−ＳＰＵフォーム系のためのディスペンサーを提供する。さらに、本発明は、ディスペンサーをオン及びオフにするための１つの引き金と、一緒に混合された２ｋ−ＳＰＵフォーム系成分のディスペンサーをパージするための第２の引き金と、を作動させる必要がないディスペンサーを提供する。

本発明は、スプールに「ブリード溝」を有するＰＣＴ出願番号第ＣＮ１４／０８６５０６号に記載される設計等の設計が、オフの位置で２ｋ−ＳＰＵ配合物の分注チャネルを十分にパージするのに十分な空気流量をもたらすことができないということの発見の結果である。さらに、本発明は、閉鎖位置にあるときに、ガス供給チャネルを分注チャネルと整列させるディスペンサーのスプールを通る第４の流路を提供することが、第２の引き金を引く等のあらゆる追加のステップを必要とせずに、ガスが分注チャネル中の残留２ｋ−ＳＰＵ反応物質を排出することを可能にするという発見の結果である。「オフ」の位置にあるときの分注チャネルを通るガスの連続的な流れは、分注チャネルがＧＢＡを含まない２ｋ−ＳＰＵフォーム系成分の適用間に詰まらないことを確実にする。２ｋ−ＳＰＵが適用されているか、または適用されていないかに関わらずガスの連続的流れを使用することは、分注チャネルから反応性系成分をパージするのにガス流がどれくらいの時間が必要かを推測するよりもむしろ分注チャネルの連続的パージングを提供するため、分注チャネルを通したガスの一次的な一気に起こる流れを使用することに勝る改良である。

さらに、最適なディスペンサー性能が、「オン」位置にあるときのＧＢＡを含まない２ｋ−ＳＰＵフォーム系成分の分注、及び「オフ」位置にあるときの分注チャネルからの系成分の洗浄の点から、第３の流れチャネルが、ガスが流れる供給チャネル及びディスペンサーが「オン」の位置にあるときに分注チャネルと整列し、かつ第４の流路がガスが流れる供給チャネル及び「オフ」の位置にあるときに分注チャネルと整列する流れチャネルであるときに、第４の流路が第３の流路より大きい断面積を有するときに起こることを予想外に発見した。第３の流路のより小さい断面積が、２ｋ−ＳＰＵフォーム系成分を分注する上で補助するためのより高圧のガス流をもたらす一方で、第４の流路のより大きい断面積は、ガスの圧力はより低くなるが、分注チャネルをパージするためのより大きいガスの体積をもたらす。より低い圧力及びより大きい体積のガス流の方が、より小さい体積及びより高圧のガスよりも分注チャネルをパージするのにより効果的であることが、実験により示されている。

第１の態様において、本発明は、ディスペンサー（１０）であって、該ディスペンサー（１０）は、（ａ）供給端（２１）及び対向する分注端（２２）を有するハウジング（２０）であって、供給端は、その中に画定された少なくとも３つの供給チャネル（２３、２４及び２５）を有し、分注端は、その中に画定された少なくとも１つの分注チャネル（２６）を有する、ハウジング（２０）と、（ｂ）供給端と分注端との間のハウジング内に取り付けられたスプール弁であって、スプール弁は、別個の第１、第２及び第３の流路（３１、３２及び３３）、ならびに第３の流路と任意で交差する第４の流路（３４）を有するスプール（３０）を備え、流路は、スプールを通って画定され、各流路は、供給端開口部（それぞれ３１ａ、３２ａ、３３ａ及び３４ａ）、ならびに分注端開口部（それぞれ３１ｂ、３２ｂ、３３ｂ及び３４ｂ）を有し、スプールは、スプールの周りに円周方向に画定された少なくとも４つのガスケット溝（３８ａ、３８ｂ、３８ｃ及び３８ｄ）を有し、各ガスケットがスプール及びハウジングを押して、スプールの外周の周囲に封止を形成するように、少なくとも４つのガスケット溝の各々に、ガスケット（それぞれ１００ａ、１００ｂ、１００ｃ及び１００ｄ）が存在し、ガスケット溝は、第３及び第４の流路の供給端開口部及び分注端開口部が同じ２つのガスケット溝の間に存在する一方で、第１の流路の供給端開口部及び分注端開口部が１対のガスケット溝の間に存在する、４つの流路のうちの唯一の流路開口部であり、第２の流路の供給端開口部及び分注端開口部が第２の対のガスケット溝の間に存在する、４つの流路のうちの唯一の流路開口部であるように、４つの流路の各々の供給端開口部及び分注端開口部の各横側上に画定されている、スプール弁と、（ｃ）少なくとも２つの供給チャネル内の変形可能な封止プラグ（４０）であって、変形可能な封止プラグ（４０）は、封止プラグの周囲の供給チャネルを通る流体連通を妨げるように、供給チャネルの周囲でハウジングと封止配向になるように位置付けられ、封止プラグは、対向するスプール端（４１）及び供給端（４２）、ならびに封止プラグを通ってかつ封止プラグの対向する端を通って延在する流れチャネル（４３）を有し、封止プラグのスプール端は、スプールを押し、かつスプールと封止接触しており、封止プラグ全体は弾性かつ変形可能である、変形可能な封止プラグ（４０）と、（ｄ）封止プラグを含み、かつ供給チャネルの供給端から内側及び外側に延在する、ハウジングの少なくとも２つの供給チャネルの各々内のニップル（５０）であって、ニップルは、対向する入口端（５１）及び出口端（５２）、ならびに出口及び入口端を通ることを含む各ニップルを通って延在する流れチャネル（５３）を有し、ニップルは、ニップルの出口端がハウジングの供給チャネル内の封止プラグの供給端を押すように、かつ封止プラグ及びニップルの流れチャネルが流体連通するように配向され、ニップルは、供給チャネル内にニップルをネジ留めするネジ山を含まない、ニップル（５０）と、を備え、スプールは、（ｉ）スプールを通る３つの異なる流路の各々がハウジングの異なる供給及び分注チャネルと各々が流体連通で、スプールを通る第１及び第２の流路と整列し、封止プラグ及びニップルの流れチャネルを通り、かつ分注チャネルを通る、ハウジングの供給チャネルとの流体連通を達成する、開放位置と、（ｉｉ）スプールを通る第１及び第２の流路がハウジングの供給チャネルと流体連通しておらず、第４の流路が、開放位置にあるときには第３の流路が流体連通していたハウジングの供給及び分注チャネルと流体連通している閉鎖位置との間を正逆に回転し得る。

本発明のディスペンサーは、二成分スプレーポリウレタンフォーム系を分注するのに有用である。

本発明のディスペンサーを例示する。 図１のディスペンサーを例示し、その分解図である。 図１のディスペンサーの切断図を例示する。 図１のディスペンサーの封止プラグの拡大図である。 図１のディスペンサーの封止プラグの拡大図である。 本発明のディスペンサーと共に使用され得るスプールを例示する。

「及び／または」は、「及び、または代替として」を意味する。全ての範囲は、別途示されない限り、エンドポイントを含む。「複数の」は、２つ以上を意味する。

本発明の混合装置は、供給端及び対向する分注端を有するハウジングを備える。ハウジングの供給端は、その中に画定された少なくとも３つの供給チャネルを有する。分注端は、供給チャネルと流体連通する少なくとも１つの分注チャネルを有する。

供給チャネル及び分注チャネル（複数可）は、ハウジングに囲まれ、開口部は、ハウジングを通してチャネル内への及びチャネルからのアクセスを提供する。

望ましくは、供給チャネルは、ある要素を供給チャネル内にネジ留めすることを可能にするネジ山を含まない。供給チャネル内のネジ山は、供給チャネルを画定するハウジングの一部である。ネジ式の要素は、供給チャネル内でハウジングのネジ山と連動させて、供給チャネル内へ（または供給チャネルから）引き込むように回転させることによって、ネジ山を有する供給チャネル内にネジ留めし得る。望ましくは、供給チャネルは、要素がネジ留めし得る、その中に画定されるネジ山を有する構成要素も含まない。供給チャネル内の構成要素は、望ましくは、供給チャネル内に摩擦嵌入するか、または供給チャネル内に圧入され、これは、供給チャネルの周囲の構成要素とハウジングとの間の摩擦が、要素を適所に保持することを意味する。

本ディスペンサーは、互いに対して供給チャネルを配向するための複数の設計に対応することができる。例えば、供給チャネルは全て、互いに対して一直線（同一平面上）にあり得る。さらに、供給チャネルのうちの２つは、一直線上にあり得、第３の供給チャネルは、その他の２つと一直線上にない（その他の２つと非同一平面上）、例えば、三角形の配向であり得る。

ハウジングは、ディスペンサーが開放配向にあるとき、供給チャネルと流体連通する少なくとも１つの分注チャネルを画定する。２ｋ−ＳＰＵフォーム配合を分注するときに、Ａ及びＢ成分ならびにガス成分は、別個の供給チャネルを通って流れ、１つまたは１つを超える分注チャネルを通してハウジングから分注される前に、ハウジング内で混合される。注目すべきことに、ハウジングは、単一の部分であり得るか、または一緒に嵌合する複数の部分を含み得る。例えば、１つの分注チャネルまたは複数の分注チャネルは、供給チャネルを画定する別の部分に着脱可能に取設される部分内に画定され得る。

ディスペンサーは、供給チャネルと分注チャネルとの間のハウジング内にスプール弁を備える。スプール弁は、開放配向と閉鎖配向との間を回転するスプールを備える。望ましくは、スプールは、供給及び分注チャネルを横断し、スプールが回転する軸上に本質的に円形断面を有する、略円柱形状である。スプールは、別個の第１、第２及び第３の流路、ならびに第３の流路と任意で交差する第４の流路を有する。流路の各々は、スプール内に画定された供給端開口部及び分注端開口部を有する。流路の各々は、望ましくは、流路の供給端開口部及び分注端開口部を除いて、スプール内で完全に囲まれる。

望ましくは、第４の流路は、第３の流路よりも大きい平均断面直径を有する。この点において、第４の流路が、所与の圧力において、第３の流路よりも大きい体積のガスがそれを通って流れることを可能にすることが望ましい。第３及び第４の流路は、ディスペンサーの作動中にガスがそれらを通って流れることを可能にする。第３の流路は、ディスペンサーが開放配向にあるときに、ガスがスプールを通って流れることを可能にする。第４の流路は、ディスペンサーが閉鎖配向にあるときに、ガスがスプールを通って流れることを可能にする。第４の流路を通るより大きい体積のガス流は、ディスペンサーの分注端から２ｋ−ＳＰＵスプレーフォーム材料をより良好にパージするのに望ましい。

第３及び第４の流路は、スプール内で交差し得るか、またはスプールを通して互いに独立していてもよい。一般に、第３及び第４の流路をスプール内で交差させることによってスプールを製作するのがより容易である。「交差する」は、スプール内で、第３の流路と第４の流路との間で流体連通が存在することを意味する。

スプールは、スプールの周囲に円周方向に少なくとも４つのガスケット溝を画定しており、ガスケットは、各々に存在する。各ガスケットはスプール及びハウジングを押して、スプールの外周の周りに封止を形成する。ガスケット溝は、ガスケット溝が４つの流路の各々の供給端開口部及び分注端開口部の各側部上に画定されるように位置づけられる。第３及び第４の流路の供給端開口部及び分注端開口部は、同じ２つのガスケット溝の間に存在する一方で、第１の流路の供給端開口部及び分注端開口部は、第１の対のガスケット溝の間に存在する４つの流路の唯一の流路開口部であり、第２の流路の供給端開口部及び分注端開口部は、第２の対のガスケット溝の間に存在する４つの流路の唯一の流路開口部である。そのため、スプールは、第１の流路の開口部及び分注端が第１の対のガスケットの間に存在し、第２の流路の開口部及び分注端が、第２の対のガスケットの間に存在し、第３及び第４の流路の開口部及び分注端が第３の対のガスケットの間に存在するように、スプールの外周の周りに存在する少なくとも４つのガスケットを有する。

ディスペンサーは、Ａ及びＢ成分が供給される少なくとも２つの供給チャネル内の変形可能な封止プラグを備える。各封止プラグは、各封止プラグが存在する供給チャネルと封止配向にあり、これは、封止プラグの周囲の供給チャネルを通した流体連通が存在しないことを意味する。供給チャネルにおける封止配向を達成することを促進するために、封止プラグは、望ましくは、封止プラグの周囲に円周方向に及び、封止プラグが存在する供給チャネル内でハウジングを押す、封止プラグ内に成形されたリップを有する。

封止プラグは各々、封止プラグ流れチャネル内にスプール端開口部及び供給端開口部を作るように、対向するスプール端及び供給端ならびに封止プラグを通してかつ対向するスプール端及び供給端を通して延在する流れチャネルを有する。流れチャネルは、供給端開口部及び供給チャネルを通してハウジングの外側と流体連通する。封止プラグのスプール端は、スプールを押す。封止プラグのスプール端は、スプールと封止接触し、スプールが開放配向にあるときに、スプールを通る流路と整列し、閉鎖配向にある間に第４の流れチャネルへのアクセスを提供するガス供給チャネルに封止プラグが存在する場合を除いて、閉鎖配向にあるときに、スプール内の流路にアクセスすることなく、スプールに対して封止される。封止接触は、封止プラグを通して流れる流体が、封止プラグとスプールとの間を流れることを禁止するが、むしろスプールの流路内への封止プラグ流れチャネルを通る流れを禁止するか、またはスプールによる封止プラグ流れチャネルを通して流れることを禁止することを意味する。

望ましくは、封止プラグ全体が弾性であり、適合性が高い。封止プラグは、ハウジングに対して封止して、ハウジング供給チャネル内で封止プラグの周囲の流体の流れを防ぐように、封止プラグが存在するハウジング供給チャネルに適合する。封止プラグのスプール端は、封止プラグが、スプールを押して、スプールに対して封止を形成するときに、スプールに適合し、それによって、流れチャネルから封止プラグを通して、スプールの流路内ではなくスプールの外側への流体の流れを防ぐ。望ましくは、プラグ全体が、製造の容易さ及び利便性のために、弾性であり、適合性が高い。実際に、封止プラグ全体は、製造の容易さ、低費用、及び封止プラグの構造的完全性のために、異なる組成物の複数の要素で作製されるのではなく、単一の均一な組成物で作製されることが望ましい。単一の均一な材料で作製されることは、漏出に繋がり得る、ガスケット等の別個の構成要素が封止プラグから移動することを防ぐ。

望ましくは、封止プラグは、弾性ポリマーである単一の均一な組成物から作製される単一構造である。例えば、封止プラグは、天然ゴム、ポリウレタン、ポリブタジエン、ネオプレン、シリコーン、または好ましくは、エチレンプロピレンジエンモノマー（ＥＰＤＭ）ゴム及びポリプロピレンで作製される弾性ゴム（例えば、商品名ＳＡＮＴＯＰＲＥＮＥ（商標）で入手可能なエラストマー、ＳＡＮＴＯＰＲＥＮＥは、Ｅｘｘｏｎ Ｍｏｂｉｌ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎの登録商標）で作製され得る。

封止プラグのスプール端は、望ましくは、スプール端が押し付けられるスプールの輪郭に概して一致する輪郭形状を有する。例えば、スプールは、望ましくは、略円形断面を有する略円柱形状であり、そのため、プラグのスプール端は、円柱状スプールの外側の曲線と一致するように、湾曲した外形を有する。「略」一致とは、封止プラグのスプール端の輪郭が、押すスプールの外側の外形と同一である必要はないが、同一の一致であり得ると理解される。封止プラグは、適合性が高いため、封止プラグのスプール端の外形がスプールの外側外径と同一ではない場合、スプールとの封止構成を依然として達成しながら、同一の一致外形からのわずかなずれに対応することができる。封止プラグの適合性が、十分に高い場合、スプール端は、本質的に何らかの形状であり得、依然として、スプールとの封止構成を形成し得る。しかしながら、ディスペンサー内の開放配向と閉鎖配向との間を回転する困難の可能性を回避し、かつスプールとの封止構成を達成することを促進するために、封止プラグのスプール端は、スプールの外側と概して一致する形状を有することが望ましい。

封止プラグは、ハウジングまたはスプール等の基準に対して特定の配向で封止プラグの位置付けを促進する整列特徴部を含み得る。そのような整列特徴部は、封止プラグがスプールと適切に嵌合するように、封止プラグの配向を可能にするため、封止プラグのスプール端が、スプールと嵌合するよう輪郭付けされるときに、整列特徴部は特に有用である。整列特徴部は、封止プラグの一部であり、ハウジングの供給チャネルとの配向を示す何らかの特性を含む。例えば、封止プラグは、封止プラグの流れチャネル内に部分的に延在する１つまたは１つを超える突起を有し得る。その後、封止プラグは、ハウジングに対して同一の配向で突起を位置付けることによって、封止プラグごとにハウジングに対して一貫した配向でハウジングの供給チャネル内に挿入され得る。例えば、封止プラグは、封止プラグのスプール端の外形が、スプールの配向とかみ合うように整列するときに、ある方向に位置付けられる封止プラグの流れチャネル内に１つまたは１つを超える突起を有し得る。整列特徴部はまた、または代替的に、封止プラグの外側にあり得、供給チャネル内の溝または他の特徴部内に嵌入し得る。例えば、封止プラグは、ハウジングの供給チャネル内に挿入されるときに、ハウジングと接触する封止プラグの表面上に突起、または好ましくは、対向する突起を有し得、ハウジングは、突起が、ハウジングに対して嵌合し、封止する、対応する溝を有し得る。ネジ山を組み込むことは、製造及びアセンブリの費用及び複雑さを増加させるが、これを、本発明は回避し得る。

封止プラグは、望ましくは、ハウジングの供給チャネル内にネジ留めすることを可能にするネジ山を含まず、むしろ、ハウジングを押すことによって、供給チャネル内に摩擦嵌入し、供給チャネル内でハウジングに対して封止する。

ディスペンサーは、封止プラグを収容するハウジングの少なくとも２つの供給チャネルの供給端の内側へ及び供給端から延在するニップルをさらに備える。ニップルは、対向する入口及び出口端と、各ニップルを通して、入口端を通して、及び出口端を通して延在する流れチャネルを有する。ハウジングの供給チャネルのうちの少なくとも２つにおいて、ニップルの出口端が、封止プラグの供給端を押すように、好ましくは、直接押すように、かつ封止プラグの供給端及びニップルの流れチャネルが、封止プラグの流れチャネルと流体連通するように配向される、封止プラグ及びニップルの両方が存在する。封止プラグは、そのスプール端でスプールを押し、その供給端でニップルを押し、したがって、供給チャネルの内側のハウジングと封止プラグとの間の摩擦に加えて、スプール及びニップルによってチャネル内で適所に保持される。望ましくは、封止プラグは、ニップルの流れチャネルを通して封止プラグの流れチャネル内へ移動する流体が、ニップル及び封止プラグが互いに対して押す、ニップルと封止プラグとの間を漏出しないように、ニップルの出口端に対して封止を形成する。

ニップルは、ハウジングの供給チャネル内にネジ留めするためのネジ山を含まない。代わりに、ニップルは、供給チャネル内でハウジングを押すニップルで、ハウジングの供給チャネル内に摩擦嵌入する。ニップルは、望ましくは、ハウジングの供給チャネル内にハウジングとの封止を形成する。ニップルは、ハウジングの供給チャネルの供給端から出て延在して、各ニップルを供給ラインに接続することを可能にする。ニップルの端に、任意の種類の接続が可能である。ニップルの１つの簡便な形状は、ハウジング供給チャネルの外側に延在するニップルの周囲に円周方向にかかりを有し、そのため、ニップルの入口端が、チューブ内に位置付けられ得、かかりは、ニップルの周囲でチューブを摩擦保持する。ニップルは、代替的に、ニップルの入口端に、圧入取付、管用ネジ取付等の任意の種類のコネクタを備え得る。

ディスペンサーは、ニップルの周囲に、またはニップル内のどちらかに延在して、さらにニップルを供給チャネル内で適所に保持するような手段で、供給チャネル及び供給チャネル内のニップルに近接して、ハウジングの外側からハウジング内に延在する留め具をさらに備え得る。適した留め具は、金属止め金、金属クリップ、及びプラスチッククリップを含む。

ディスペンサーのスプールは、開放位置と閉鎖位置との間を正逆に回転し得るように、ハウジング内に位置付けられる。開放位置において、スプールは、スプールを通る第１〜第３の流路の供給端が、ハウジングの流れチャネルと流体連通して整列し、流路のうちの少なくとも２つが、封止プラグ及びニップルの流れチャネルを通してハウジングの流れチャネルとの流体連通を達成するように配向される。同様に、スプールを通る３つの流路は、スプールが開放位置にあるときに、ハウジングの分注チャネルと流体連通する。したがって、スプールが開放位置にあるときに、流体の流れは、２つの供給チャネルのニップル及び封止プラグを通して、スプールを通して、ディスペンサーの分注チャネルを通して達成可能であり、かつ流体の流れは、第３の供給チャネル（任意に、ニップル、封止プラグ、またはそれらの両方の流れチャネルを介して）を通して、及びスプール内の流路を通して、ならびにディスペンサーの分注チャネルを通して同時に達成可能である。流体の流れは、スプールが開放配向にあるときに、スプールの３つの流路を通して及びハウジングの３つの供給チャネルを通して、ハウジングの分注チャネル内へ達成可能であることが必要とされるが、ハウジング内に３つを超える供給チャネルが存在し得、３つを超える供給チャネルのそれぞれは、スプールを通る、任意に、ニップル及び／または封止プラグの流れチャネルを通る流路と流体連通し、及び任意に、ハウジングの分注チャネルまたはハウジングのいくつかの他のチャネルと流体連通する。代替的に、スプールは、単に３つの流路を３つの供給チャネルと整列させて、ハウジングの分注チャネル内への３つの供給チャネル及び３つの流路を通る流体連通を達成し得る。

閉鎖位置において、スプールは第１〜第３の流路の供給端及び分注端がハウジングの供給チャネルともはや流体連通して整列していないが、スプールの第４の流路がディスペンサーの供給チャネル及び分注チャネルと整列する状態で配向される。典型的には、スプールが閉鎖位置にあるとき、第４の流路は、スプールが開放位置にあったときに第３の流路が整列していた供給チャネル及び分注チャネルと整列する。

ディスペンサーはまた、スプール弁の後ろに混合構成要素も含み得、２つ以上、好ましくは、少なくとも３つの供給チャネルからの流体の流れが組み合わされ、ハウジングの分注チャネル内に供給される。混合構成要素は、異なる供給チャネルからの流体の混合を促進するように、静的混合要素を含み得る。

スプールを通る流路は、スプールを通って互いに対して同様または異なる方向に追従し得る。例えば、スプールは、スプールの断面の直径を有する平面に一直線上に全て移動する、スプールを通る３つの流路を画定し得る。スプール流路のそのような整列は、一直線上に３つの同一平面上の供給チャネルが存在し、スプール流路が、平面に直線状に整列する分注端を有することが望ましいときに有用である。供給チャネルが、同一平面上の様式で直線状に整列しないとき、スプールを通る流路のうちの少なくとも１つは、他の流路からの異なる配向を追従する。１つの望ましい構成において、供給チャネルは、非平面であるが、スプールを通る流路の分注開口部は、同一平面上の様式で直線状に整列する。そのような構成において、スプール流路のうちの２つが、スプール断面の直径に沿って延在し得、第３のスプール流路は、その他の２つの流路の供給端の上方または下方から延在し、かつスプール内で湾曲する、湾曲した通路を追従して、その他の２つのスプール流路の分注端に対して同一平面上の配向で直線状に分注端と整列し得る。そのような構成は、供給チャネルの周囲でより小さいハウジングサイズを達成するために望ましく、これは、そうでなければ、３つの供給チャネルが同一平面上の様式で直線状に整列する場合に、達成可能な可能性がある。

１つの望ましい実施形態において、第１及び第２の供給チャネルは、任意の他の流れチャネルと同一平面上にあり、第３の供給チャネルは、非同一平面上にあり、スプールは円筒状である。第１及び第２の流路はスプールを通って半径方向に延在し、かつ２つの供給チャネルと整列することができ、第３の流路は、同一平面上である他の供給チャネルと非同一平面上の配向で入るが、他の流路に対して直線の配向で整列したスプールを出、したがって、スプールが、開放配向に配向されたときに、流路への非平面入口は各々、供給チャネルのうちの異なる１つと整列し、供給チャネルを通って流れる流体は、平面に沿って整列するスプール流路を出るように、スプールの流路を通って進む。

ディスペンサーは、好ましくは、ディスペンサーのハウジングに固定されるか、ディスペンサーのハウジングの単一部分として成形される、ハンドルを備え得る。ハンドルは、ディスペンサーの保持及び照準を促進する。

ディスペンサーは、引き金が第１の方向に動かされたとき、スプールが開放配向に回転し、引き金が第１の方向に対して反対方向に動くときに、スプールは閉鎖配向に回転するように、スプールに取り付けられる引き金を備え得る。引き金は、レバーを移動させるとスプールが回転するような、スプールの一端または両端に取り付けられる単純なレバーであり得る。望ましくは、ディスペンサーは、ハンドルを介したディスペンサーの保持、ならびに引き金を握るまたは解放することによって、スプールの開放及び閉鎖を可能にするように、ハンドル及び引き金の両方を備え、引き金は、スプールに接続され、ハンドルと同様のまたは同一の平面に延在する。ディスペンサーは、引き金が移動しない限り、スプールを閉鎖配向に保つ位置で引き金を保持し、その後、解放されたときに、閉鎖配向にスプールを置く位置に引き金を戻すバネをさらに備え得る。

本発明のディスペンサーは、制御された方法で３つ以上の流体を分注するために有用である。ディスペンサーの特に有用な使用は、加圧ガスを使用して２ｋ−ＳＰＵフォーム配合物を分注することである。例えば、本発明のディスペンサーを使用する１つの方法は、（Ａ）（ｉ）ニップルの流れチャネル及び第１の供給チャネル内に存在するプラグを通して、ハウジングの第１の供給チャネル内に液体イソシアネート成分（「Ａ成分」）と、（ｉｉ）ニップルの流れチャネル及び第２の供給チャネル内に存在するプラグを通して、ハウジングの第２の供給チャネル内に液体ポリオール成分（「Ｂ成分」）と、（ｉｉｉ）ハウジングの第３の供給チャネルにガスと、を圧力下で同時に供給することであって、好ましくは、（ｉ）及び（ｉｉ）は、ガス発泡剤を含まない、供給することと、（Ｂ）Ａ成分、Ｂ成分、及びガスが、スプールを通して別々の流路を通して流れることを可能にするように、ディスペンサーのスプールを位置付けることと、（Ｃ）Ａ成分、Ｂ成分、及びガスの組み合わせを、ハウジングの分注チャネルから分注することと、を含む。本発明のディスペンサーは、Ａ成分及びＢ成分のための供給チャネルが、ＧＢＡを含まない２ｋ−ＳＰＵフォーム系の適用に必要な圧力下でさえも封止されたままであるように設計される。

ディスペンサーを使用する方法は、ステップ（Ｃ）の後にステップ（Ｄ）をさらに含み得、ステップ（Ｄ）はディスペンサーのスプールを、スプールの第１及び第２の流路がハウジングの第１及び第２の供給チャネルともはや流体連通しておらず、スプールの第４の流路がハウジングの第３の流れチャネルと流体連通しており、ガスがスプールの第４の流路を通って流れ、ハウジングの分注チャネルから出る閉鎖位置に位置付ける。

図１〜５及び以下の説明は、本発明のディスペンサーの実施形態及び／または態様をさらに例示する。

図１は、供給端２１及び分注端２２を有するハウジング２０、スプール３０、封止プラグ４０（図示せず）、ニップル５０、留め具６０、引き金７０、及びバネ８０を備えるディスペンサー１０を例示する。ディスペンサー１０のさらなる視点及び態様が、図２〜５に例示される。

図２は、ディスペンサーの要素を明らかにするディスペンサー１０の分解図を例示する。ハウジング２０は、供給端２１、分注端２２、供給チャネル２３、２４、及び２５、ならびに分注チャネル２６を示す。ハウジング２０は、ハンドル２７及びスプール受容部２８をさらに備える。スプール３０は、スプール受容部２８内に嵌入して、ディスペンサー１０のスプール弁を形成する。スプール３０は、供給端３１ａ、３２ａ、３３ａ、及び３４ａ（３３ａ及び３４ａは図示せず）をそれぞれ有する、流路３１、３２、３３、及び３４（３３及び３４は図示せず）を有する。スプール流路３１、３２、３３、及び３４の分注端３１ｂ、３２ｂ、３３ｂ、及び３４ｂは、可視的ではない。スプール３０は、タブ３５を備え、これを用いてスプール３０はハウジング２０内で開放配向から閉鎖配向に回転し得る。スプール３０は、その周囲に円周方向に画定される、Ｏ−リング１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、及び１００ｄがそれぞれ存在する４つのガスケット溝３８ａ、３８ｂ、３８ｃ、及び３８ｄ（いずれも図２において図示せず）を有する。ディスペンサー１０は、供給チャネル２４及び２５に嵌入する、２つの変形可能な封止プラグ４０を有する。封止プラグ４０はそれぞれ、スプール端４１、供給端４２、及び各封止プラグ４０を通して延在する流れチャネル４３を有する。各封止プラグ４０のスプール端４１は、ディスペンサーのスプール３０を押す。供給チャネル２３、２４、及び２５のそれぞれに挿入されるニップル５０が存在する。各ニップル５０は、入口端５１及び出口端５２ならびに流れチャネル５３を有する。出口端５２は、供給チャネル２３及び２４内の変形可能な封止プラグ４０の供給端４２を押す。留め具６０は、ハウジング２０を通して延在して、供給チャネル２３、２４、及び２５内でニップル５０を適所に保持する。ディスペンサー１０は、スプール３０のタブ３５に取り付けられる取付手段７２を有する引き金７０を備える。引き金７０を、ハンドル２７に向けて、またはハンドル２７から離れて移動させることは、スプール３０を、ハウジング２０内の開放配向または閉鎖配向のいずれかに回転させる。バネ８０は、スプール３０を閉鎖配向に位置付ける、引き金７０をハンドル２７から離れた位置に戻すのに役立つ。引き金７０をハンドル２７に向けて握ることは、スプール３０を開放配向に回転させる。引き金７０を開放することは、バネ８０が、引き金７０をハンドル２７から離れて移動させ、スプール３０を閉鎖配向に回転させることを可能にする。

図３は、ディスペンサーの上部が、供給チャネル２３及び２４内のニップル５０、封止プラグ４０、及びスプール３０の配向を示すように切断された、ディスペンサー１０の切断図を例示する。ディスペンサー１０は、閉鎖配向にある引き金７０及びスプール３０を有し、流路３１、３２、及び３３は全て、スプール３０において可視的である。また、供給チャネル２３、２４、及び２５（供給チャネル２５は、図３に図示されず）と分注チャネル２６と、かつそれらの間で、流体連通して存在し、ディスペンサー１０の供給端２２を通して分注される前に、Ａ及びＢ成分ならびに加圧ガスを一緒に混合するのに役立つ、静的混合器９０もこの切断図に例示される。

図４ａ及び４ｂは、供給端４２から見たときの図４ａの側面図及び図４ｂの端面図を含む、封止プラグ４０の拡大図を例示する。封止プラグ４０は、スプール３０の円柱状本体に適合するスプール端４１に輪郭外形を備える。封止プラグ４０はまた、封止プラグ４０の周囲に円周方向に延在するリップ４４も備える。封止プラグ４０は、流れチャネル４３内に延在する突起である整列特徴部４５をさらに備える。整列特徴部４５は、スプール端４１の最も遠い延在部分に対応する封止プラグ４０の側面を特定し、それによって、供給端４２からスプール端４１の輪郭の封止の整列を可能にする。

図５は、流路３１、３２、３３及び３４を有するスプール３０を例示する。流路３１及び３２が第１及び第２の流路である一方で、流路３３は第３の流路に対応し、流路３４は、第４の流路である。スプール３０の周囲に円周方向に延在するガスケット溝３８ａ、３８ｂ、３８ｃ及び３８ｄも明らかである。図５のスプール３０は、ディスペンサーで使用するものであり、ここで、３つの供給チャネルは同一平面上にない。開放構成にあるとき、流れは供給チャネルから流路３１、３２及び３３を通るが、３４は通らずに生じ得る。閉鎖構成にあるとき、流れは、流路３４を通るが、３１、３２及び３３を通らずに生じ得る。

Claims (10)

1. （ａ）供給端（２１）及び対向する分注端（２２）を有するハウジング（２０）であって、前記供給端は、その中に画定された少なくとも３つの供給チャネル（２３、２４及び２５）を有し、前記分注端は、その中に画定された少なくとも１つの分注チャネル（２６）を有する、ハウジング（２０）と、
   （ｂ）前記供給端と分注端との間の前記ハウジング内に取り付けられたスプール弁であって、前記スプール弁は、別個の第１、第２及び第３の流路（３１、３２及び３３）、ならびに前記第３の流路と任意で交差する第４の流路（３４）を有するスプール（３０）を備え、前記流路は、前記スプールを通って画定され、各流路は、供給端開口部（それぞれ３１ａ、３２ａ、３３ａ及び３４ａ）、ならびに分注端開口部（それぞれ３１ｂ、３２ｂ、３３ｂ及び３４ｂ）を有し、前記スプールは、前記スプールの周りに円周方向に画定された少なくとも４つのガスケット溝（３８ａ、３８ｂ、３８ｃ及び３８ｄ）を有し、各ガスケットが前記スプール及びハウジングを押して、前記スプールの外周の周囲に封止を形成するように、前記少なくとも４つのガスケット溝の各々に、ガスケット（それぞれ１００ａ、１００ｂ、１００ｃ及び１００ｄ）が存在し、ガスケット溝は、前記第３及び第４の流路の前記供給端開口部及び分注端開口部が同じ２つのガスケット溝の間に存在する一方で、前記第１の流路の供給端開口部及び分注端開口部が１対のガスケット溝の間に存在する、前記４つの流路のうちの唯一の流路開口部であり、前記第２の流路の供給端開口部及び分注端開口部が第２の対のガスケット溝の間に存在する、前記４つの流路のうちの唯一の流路開口部であるように、前記４つの流路の各々の前記供給端開口部及び分注端開口部の各横側上に画定されている、スプール弁と、
   （ｃ）少なくとも２つの供給チャネル内の変形可能な封止プラグ（４０）であって、前記変形可能な封止プラグ（４０）は、前記封止プラグの周囲の前記供給チャネルを通る流体連通を妨げるように、前記供給チャネルの周囲で前記ハウジングと封止配向になるように位置付けられ、前記封止プラグは、対向するスプール端（４１）及び供給端（４２）、ならびに前記封止プラグを通ってかつ前記封止プラグの前記対向する端を通って延在する流れチャネル（４３）を有し、前記封止プラグの前記スプール端は、前記スプールを押し、かつ前記スプールと封止接触しており、前記封止プラグ全体は弾性かつ変形可能である、変形可能な封止プラグ（４０）と、
   （ｄ）封止プラグを含み、かつ前記供給チャネルの前記供給端から内側及び外側に延在する、前記ハウジングの少なくとも前記２つの供給チャネルの各々内のニップル（５０）であって、前記ニップルは、対向する入口端（５１）及び出口端（５２）、ならびに前記出口及び入口端を通ることを含む各ニップルを通って延在する流れチャネル（５３）を有し、前記ニップルは、ニップルの前記出口端が前記ハウジングの前記供給チャネル内の封止プラグの前記供給端を押すように、かつ封止プラグ及びニップルの前記流れチャネルが流体連通するように配向され、前記ニップルは、前記供給チャネル内に前記ニップルをネジ留めするネジ山を含まない、ニップル（５０）と、を備え、
   前記スプールは、（ｉ）前記スプールを通る前記３つの異なる流路の各々が前記ハウジングの異なる供給及び分注チャネルと各々が流体連通で、前記スプールを通る前記第１及び第２の流路と整列し、封止プラグ及びニップルの流れチャネルを通り、かつ分注チャネルを通る、前記ハウジングの供給チャネルとの流体連通を達成する、開放位置と、（ｉｉ）前記スプールを通る前記第１及び第２の流路が前記ハウジングの供給チャネルと流体連通しておらず、前記第４の流路が、前記開放位置にあるときには前記第３の流路が流体連通していた前記ハウジングの供給及び分注チャネルと流体連通している閉鎖位置との間を正逆に回転し得る、ディスペンサー（１０）。
2. 前記第４の流路は、前記第３の流路よりも大きい平均断面積を有する、請求項１に記載のディスペンサー。
3. 前記第３及び第４の流れチャネルは、前記スプール内で交差する、請求項１または２に記載のディスペンサー。
4. 前記封止プラグの前記スプール端は、前記スプールの外形のものと略一致する外形を有し、各封止プラグは、前記封止プラグの前記スプール端の前記外形が前記スプールの前記外形と整列し、かつ適合するように、供給チャネル内に整列する、請求項１〜３のいずれか一項に記載のディスペンサー。
5. 前記スプール端の輪郭が、前記スプールの輪郭を形成するように、既知の配向において、供給チャネル内への挿入を促進する整列特徴部（４５）を有する前記封止プラグをさらに特徴とする、請求項４に記載のディスペンサー。
6. 封止プラグを収容する前記ハウジングの前記供給チャネルは各々、前記供給チャネル内にある要素をネジ留めするためのネジ山を含まない、請求項１〜５のいずれか一項に記載のディスペンサー。
7. 前記第１及び第２の供給チャネルが同一平面上にあり、前記第３の供給チャネルが任意の他の流れチャネルと非同一平面上にあることをさらに特徴とし、前記スプールは、円柱状であり、前記第１及び第２の流路は前記スプールを通って半径方向に延在し、かつ２つの供給チャネルと整列することができ、前記第３の流路は、同一平面上である他の供給チャネルと非同一平面上の配向で入るが、他の流路に対して直線の配向で整列した前記スプールを出、したがって、前記スプールが、開放配向に配向されたときに、前記流路への非平面入口は各々、前記供給チャネルのうちの異なる１つと整列し、前記供給チャネルを通って流れる流体は、平面に沿って整列する前記スプール流路を出るように、前記スプールの前記流路を通って進む、請求項１〜６のいずれか一項に記載のディスペンサー。
8. 引き金（７０）をさらに備え、前記引き金は、前記引き金が第１の方向に動かされたとき、前記スプールが開放配向に回転し、前記スプールの前記流路を、前記ハウジングの前記供給チャネルと流体連通するように整列させ、前記引き金が、前記第１の方向とは反対の方向に動いたとき、前記スプールが閉鎖配向へと回転するように、前記スプールに取設されている、請求項１〜７のいずれか一項に記載のディスペンサー。
9. 請求項１〜８のいずれか一項に記載のディスペンサーを使用する方法であって、前記方法は、（Ａ）（ｉ）ニップルの前記流れチャネル及び第１の供給チャネル内に存在するプラグを通して、前記ハウジングの前記第１の供給チャネル内に液体イソシアネート成分と、（ｉｉ）ニップルの前記流れチャネル及び前記第２の供給チャネル内に存在するプラグを通して、前記ハウジングの前記第２の供給チャネル内に液体ポリオール成分と、（ｉｉｉ）前記ハウジングの第３の供給チャネルにガスと、を圧力下で同時に供給することと、（Ｂ）前記液体イソシアネート成分が前記スプールの前記第１の流路を通って流れ、前記ポリオール成分が前記スプールの前記第２の流路を通って流れ、前記ガスが前記スプールの前記第３の流路を通って流れることを可能にするように前記ディスペンサーの前記スプールを位置づけることと、（Ｃ）前記イソシアネート成分、前記ポリオール成分、及び前記ガスの組み合わせを、前記ハウジングの前記分注チャネルから分注することと、を含む、方法。
10. ステップ（Ｃ）の後にステップ（Ｄ）をさらに含み、ステップ（Ｄ）は前記ディスペンサーの前記スプールを、前記スプールの前記第１及び第２の流路が前記ハウジングの前記第１及び第２の供給チャネルともはや流体連通しておらず、前記スプールの第４の流路が前記ハウジングの前記第３の流れチャネルと流体連通しており、ガスが前記スプールの前記第４の流路を通って流れ、前記ハウジングの前記分注チャネルから出る閉鎖位置に位置付ける、請求項９に記載の方法。