JP5403941B2 - 幅広の基体に発泡体を吐出する装置並びに方法 - Google Patents

Description

本発明は発泡させた材料を基体表面に吐出する装置並びに方法に関する。

一般に、発泡させた材料の吐出は、材料を吐出する必要があるものの、費用や重さなどの理由からできる限り少量の吐出材料を投与する、しかし被膜の厚さは一定の値より薄くしないという場合に望ましい。発泡材料は、具体的に、２つの基体または成分をできるだけ少量の接着剤で接合して、高価な接着剤の消費量を節減し、かつそうした接合で接合された基体または製品の重量増加を最小化することに目的のある産業の利用現場で吐出される。

均一な接合が目標であれば、発泡させた材料をできるだけ均一に吐出する要がある。均一な吐出とはこの背景で次のように理解する。すなわち、一方で、材料は精確に決められた塗布被膜の縁部輪郭に沿って長手方向及び幅方向に吐出できること。他方で、施した被膜の厚さは全被覆領域に亘り可能な限り精確に所定の高さの被覆の厚さに一致すること、特にこの厚さが長手方向と幅方向とにできるだけ均一に広がること、具体的には吐出された被膜の各個所で同じ厚さがゆきわたっていること。

特許文献１及び特許文献２から、気体と接着剤との混合物を出口開口から基体へ吐出して被膜を施す方法が知られている。気体と接着剤の混合物は予め混合装置で作り出され、ポンプを使って出口開口へ搬送される。
独国特許出願公開第１９７５７２３７明細書 独国特許出願公開第１９７５７２３８明細書

発泡させた材料をこの方法で塗布したとき遭遇する１つの特有の問題は、発泡させた材料の搬送時にむらが生じ、結果として、塗布した被膜の望ましい均一性が、全ての塗布の形態で、また寸法の異なる種々の被膜で確保されるとは限らないことである。具体的には幅広の、例えば５０ｃｍを超える、特に１メーターを超える幅の発泡被膜を施こそうとすれば、周知の方法で生成される被膜はかなりの局所むらを免れず、結果として被膜の品質、したがって被膜から得られる接着結合の品質は多くの用途について十分とはいえない。

本発明は、周知の方法より優れた発泡被膜の均一性を、特に被膜の厚さについて達成する方法を提供する。
具体的にいえば、吐出材料は出口開口の放出断面から上流の隣接領域で、ある一定の圧力で保持され、この領域の吐出材料の発泡率が発泡工程の終りに生じる発泡率の１０％未満になるようにする。

本発明の趣旨の中で用語「発泡率」とは、発泡体材料の全体積に対する発泡体の気体部分の体積の割合を意味する。

本発明は、出口開口の放出断面から上流の隣接領域にある材料ができるだけ小さな気体体積比を持てば、発泡材料の均一な吐出が達成できるという認識に基づいている。出口開口を通過するとき材料がほぼ液体のまたは液体ペーストの体積比を持てば、結果として出口開口からの吐出材料の均一な送出と吐出とが達成できる。

本発明ではこの認識を適用して、出口開口の放出断面から上流の隣接領域にある吐出材料をある一定の圧力下に置き、吐出材料の気体成分を大いに圧縮し、または溶液に溶解させる、つまり物理的相変化や、化学反応、またはそうした相変化や反応の抑止により液体状態に変化させたり液体状態に留まるようにさせる。本発明によれば、吐出材料はこうしてほぼ完全に液相のかつ減圧された状態で出口開口から送出される。これにより結果として発泡体は出口開口から下流の領域で所望の大きさに形成されて、均一な発泡被膜を生じさせることができる。

放出断面とは、ここでは出口開口の流れ抵抗に関連する、吐出材料の流路の一部と了解する。この関連部分は一般に最狭の断面領域を呈する。放出断面は一般的に出口開口に面一に置かれるが、留意しないといけないのは、流れ抵抗は材料の性質により調整されるから、放出断面をそこから上流に置くこともできることである。

了解を要するのは、出口開口の放出断面から上流の隣接領域での、本発明に必要な圧力が、一方で放出断面の大きさに影響され、他方で前記放出断面から搬送される時間単位当りの材料の体積に、最終的には吐出材料の粘度に依存することである。したがって、これらの３つのパラメータを介して事実上圧力を支配することができる。つまり搬送速度や粘度を増すことで、または放出断面の大きさを縮小することで、所望の領域の圧力を上げることができる。

本発明の方法の実施に必要な圧力は、吐出材料の混合物の化学的／物理的性質に依存する。必要な圧力は、具体的に、気相の吐出材料が化学的／物理的過程により溶液に溶解または液化して、この状態に保たれる圧力に依存する。具体的に既定の吐出速度、吐出断面の大きさ、粘度とにより定義される確かな他のパラメータに対して、本発明での言及を実施するさらなる可能なパラメータとして吐出材料も織り込むことができ、その発泡率を発泡操作の終りに定まる発泡率の１０％未満となるようにする。

第１の好ましい実施形態によれば、吐出材料は出口開口の放出断面から上流の隣接領域で、ある一定の圧力により保持されて、この領域の吐出材料が気体部分を含まないようにされる。吐出された発泡体の被膜の均一性は、放出断面から上流の隣接領域の吐出材料が液体または液体ペースト部分だけ含有して気体部分を含有しなければ、さらに高まることが分かっている。この場合、出口開口の絞り効果は位置的、時間的に特に不変であるから、十分に調整することができる。放出される吐出材料の体積は優れて一定し、結果として均一な吐出が達成できる。

別の好ましい実施形態では、吐出材料は出口開口の放出断面から上流の隣接領域で、ある一定の圧力により保持されて、この領域の吐出材料が、発泡工程の終りに生じる発泡率の１０％未満の発泡率を持つか、または気体部分を含まないようにされる。また、吐出した発泡体の均一性は、出口開口の放出断面に隣接する領域の吐出材料に気体部分が少量存在するかまたは全く存在しない場合だけではなく、出口開口の放出断面から上流の全領域に気体部分が存在しない場合でも、さらに高まることが分かっている。この措置により、大部分が液体のもしくは完全に液体の相、または液体ペースト状の相が、混合装置から出口開口へ広がる全領域に亘って搬送され、結果として時間単位当りの搬送体積は優れて一定に保たれる。こうして塗布材料の均一性を実質的に高めることができる。

他の好ましい実施形態によれば、吐出材料の粘度は少なくとも出口開口の放出断面領域で高められて、放出断面での流れ抵抗を大きくする。粘度を高めることで、放出断面がこの断面を通る吐出材料の流れに及ぼす流れ抵抗を大きくすることができる。こうして放出断面から上流の領域での圧力もやはり大きくなる。これにより、本発明の目的である、吐出材料中の気相部分の抑制が達成もしくは援助できる。粘度を上げるには、吐出材料に高粘度成分を加えるなどいろいろな方法が利用できる。

特に好ましいのは、吐出材料を冷却して吐出材料の粘度を高めることである。吐出材料を冷却することにより、今日用いられている普通の全吐出材料の粘度は、吐出材料の固化温度に近づけたり、粘度を低める化学反応を抑止もしくは遅らせたりして、顕著に煮詰めることができる。本発明では、吐出材料の温度を下げることは、周辺温度に対して温度を下げる能動的冷却、例えば冷却剤を含む熱交換器により達成することができる。一方、吐出材料は多くの場合搬送動作と加圧とにより周辺温度より高い温度に暖められるから、本発明の趣旨の中の冷却は、周辺の空気に曝されて所望の冷却領域と熱流接触する熱交換領域を設け、熱交換領域と吐出材料との間の有効な熱の流れを十分にすることで達成できる。粘度を高めることは、ホットメルトの吐出材料を使用する場合に特に適している。なぜならこの材料は、次の利用温度のすぐ上の範囲に冷却されると、相当な粘度上昇を遂げるからである（ここでこの材料は固相で存在する）。

出口開口に給送される吐出材料の体積は、出口開口の放出断面から上流の隣接領域での圧力に応じて調整されれば、特に、出口開口の放出断面から上流の隣接領域で一定の圧力が維持されればさらに好ましい。出口開口の放出断面から上流の関連領域での圧力の迅速な調整は、そうした圧力依存の体積送り率により達成される。速い搬送速度から招来される出口開口からの時間単位毎の大きな放出体積を補整する必要がある場合は、基体と出口開口との相対速度を吐出材料の搬送速度に比例させて制御し、塗布材料の均一性を維持しなければならない。

吐出材料を体積給送ポンプを使って出口開口へ搬送すればこれもまた好ましい。本発明は精確に定義した絞り効果を出口開口の放出断面で達成するから、この絞り効果を背景に体積給送ポンプを用いて材料を給送できる。体積給送ポンプとはここでは、ギアポンプの回転速度などの制御入力変数に応じて、好ましくは前記制御入力変数に比例した一定の体積の流れを給送するポンプだと了解する。１つまたは複数のギアポンプを本発明の方法に用いて、体積送り率を達成するのが好ましい。

本発明の１つの特に好ましい実施形態によれば、吐出材料は、出口開口の放出断面として被覆される基体表面に平行に配置されるスロットを通して基体表面に吐出され、基体表面と出口開口とは、吐出工程中スロットの延長方向に直角の方向に互いに相対的に移動する。初めに説明したように、不均一な被膜塗布の問題は、特に、発泡吐出材料に対して長手方向に基体を層で被覆するとき、基体の長手方向を横切る幅が半メーターを超える、特に１メーターを超えるときに起る。従来の吐出方法をこの用途に用いると、多くの場合被膜の長手方向ばかりではなくその幅の方向にも、吐出された層の厚さに相当なむらが生じる。本発明の方法はこうして、特に大きな幅を含む被覆操作に用いるときに特別な利点を提供し、また、本方法を実施すればスロットノズルが吐出ノズルとして用いられて断面の十分な縮小をもたらし、スロットノズルの放出断面から上流の領域で本発明に必要な圧力の増大を達成することができる。

これに関連して、吐出材料が複数の吐出材料給送ポンプにより対応する複数のスロット区域へ搬送され、各スロット区域が吐出材料給送ポンプに振り当てられれば特に好ましい。本発明の方法を適用しても、発泡した吐出材料を大きな幅に吐出すれば、幅方向に均一性のむらが発生することが分かっている。上述の進展は、この均一性のむらが、単一の給送ポンプの使用では吐出材料をスロットノズルの幅全体に均一に分配しないことに実質上帰するという認識に基づいている。本発明によれば、このためスロットノズルのスロットは複数のスロット区域に小分割され、さらに各スロット区域には前記区域に振り当てられた給送ポンプにより吐出材料が別々に供給される。この文脈でのスロット区域とは、実際に物理的に画成された全体のノズルスロットの区域、または単に仮想的に画成された単にスロットの１つの区域と了解する。第１の構成では個々のスロット区域は、この区域間に形成された、吐出材料の流れが通過し下流で合流して結束した材料の流れを形成する境界により分割され、材料は境界の配列により案内されて、スロットから上流／下流の、またその中の材料の連続した非分割の流れを形成する。

複数のスロット区域を備えかつ吐出材料給送ポンプを各々のスロット区域に振り当てる本発明の実施形態は、特に２０ｃｍより短い、具体的には１５ｃｍに亘って延びる各スロット区域により進展させることができる。この寸法は多数の吐出材料について均一な吐出を達成するのに特に有利であることが分かっている。

材料が、混合装置で混合されて発泡体材料となり、混合装置に配置された給送ポンプにより吐出ヘッドへ搬送され、吐出ヘッドに内設された少なくとも１つの第２の給送ポンプにより好ましくは複数の第２の給送ポンプにより、吐出ヘッド内を吐出ヘッドに配置された出口開口へと搬送されれば、これもまた好ましい。互いに一定の間隔で配置される第１と少なくとも１つの第２の給送ポンプとを設ければ、一方では、本発明に必要な圧力領域での本発明の圧力制御の度合いを特に首尾よく達成することができ、気泡を発生させるまたは問題となる気泡を発生させる圧力以下で、発泡体を混合し単一モジュールから発泡体を吐出する必要はない。代って、この構成により、発泡体は混合装置で混合し処理することができ、さらに発泡体は、その寸法がこのため極めてこじんまりと保たれる吐出ヘッドから吐出することができる。両第１の給送ポンプと第２の給送ポンプはここで１つのまたは複数の個々の給送ポンプとして設けてもよい。この場合第１の給送ポンプは、具体的に、流体力学的に互いに直列に動作する２つの給送ポンプで具現でき、第２の給送ポンプは、具体的に、互いに隣接しかつ流体力学的に互いに並列に動作する複数の給送ポンプとすることができる。

これに関連して、吐出ヘッド内の材料が、吐出ヘッドに配置され並列に動作する複数の給送ポンプ好ましくはギアポンプにより、その各々が第２の給送ポンプへ振り当てられた複数の出口開口区域へ搬送されればさらに好ましい。本発明のこの進展は、出口開口を、並列に動作する複数の第２の給送ポンプの１つにそれぞれ振り当てた複数の区域に小分割することで、発泡体材料の、大きな幅全体への均一な吐出をさらに決定的に改善する。この構成により、出口開口区域の１つに振り当てた各給送ポンプを制御して、材料を均一な厚さで全吐出幅を完全に横切って吐出するようにすることができる。これに関連して了解すべきは、各出口開口区域は、実際に物理的に互いに隔離した区域としてもよく、また、各出口開口区域間に実際の物理的隔離のない、つまり区域をその夫々の給送ポンプへ仮想的に割り当てた、１つの出口開口全体の中に画成されて見掛けだけ振り当てられた区域を呈しても差し支えないことである。

本発明の別の態様は、発泡した材料を基体表面に吐出する装置である。この装置は、少なくとも２つの材料源と流体連結する混合装置であって、前記２つの材料源から給送される材料成分を混合し、自由に流動する、発泡する吐出材料を生成する混合ユニットを備えた混合装置と、混合装置と、出口開口の放出断面から流れ方向の下流に置かれた吐出領域との間に差圧を生じさせる給送ポンプと、自身を流動する吐出材料に流れ抵抗を与える放出断面を設けた出口開口であって、放出断面の寸法を、出口開口の放出断面から上流の隣接領域にある吐出材料がある一定の圧力に保たれて、この領域の吐出材料の発泡率が、発泡工程の終りに生じる発泡率の１０％未満となるような大きさにした出口開口と、を具備する。本発明の装置は、発泡した吐出材料を本発明の方法により吐出するのに特に適している。

本発明の別の態様は、発泡した材料を基体表面に吐出する装置である。この装置は、少なくとも２つの材料源と流体連結する混合装置であって、前記２つの材料源から給送される材料成分を混合し、自由に流動する、発泡する吐出材料を生成する混合ユニットを備えた混合装置と；混合装置と、出口開口の放出断面から流れ方向の下流に置かれた吐出領域との間に差圧を生じさせる給送ポンプと；自身を流動する吐出材料に流れ抵抗を与える放出断面を設けた出口開口であって、放出断面の寸法を、出口開口の放出断面から上流の隣接領域にある吐出材料がある一定の圧力に保たれて、この領域の吐出材料の発泡率が、発泡工程の終りに生じる発泡率の１０％未満となるような大きさにした出口開口；とを具備する。本発明の装置は、発泡した吐出材料を本発明の方法により吐出するのに特に適している。装置のさらなる展開は請求項１５乃至２５に定義されている。

本発明の装置が動作する詳細、具体的利点、並びに方式は、本発明の方法及び展開のそれぞれの態様についての上記を参照されたい。

第１の給送ポンプについて具体的に説明する。留意しないといけないのは前記第１の給送ポンプが、１つの給送ポンプまたは並列、直列で動作する複数の給送ポンプで具現できて、必要な送り率をもたらすことである。第２の給送ポンプは吐出ヘッド内部に流体力学的に配置でき、それぞれ出口開口の見掛け的にまたは物理的に隔離された区域に吐出材料を供給する。前記第２の給送ポンプは流体力学的に並列で動作し、好ましくは吐出器に並列構造で装置される。これらは好ましくは個々に制御されて、その各自の送り率と、それに伴うこれらに振り当てられた出口開口区域から放出される吐出材料の個々の制御とが可能となるようにする。

結果として、供給区域での異なる流れ抵抗などで生じる、出口開口の幅いっぱいに立ち上がる吐出材料の被膜の高さの違いはならされて、全体的に均一な吐出輪郭をもたらすことができる。 本発明の好ましい実施形態を今度は図面を参照しながら記述する。

図１から４について説明する。本発明による吐出装置の好ましい実施形態は囲いハウジング２ａを持つ吐出ヘッド１を具備し、ハウジング２ａの中にはモーター／伝動装置２により駆動される枢軸が配置してある。枢軸は、２成分の発泡材料から成る混合物が第１の枢軸位置で通行でき、第２の枢軸位置で通行できない長手方向のスロットを持つ。

吐出ヘッド１は全体で８つの材料給送ポンプ９ａ−ｈを備えている。
吐出ヘッド１にはスロットノズル４が配置されて、吐出ヘッドの幅いっぱいに、かつスロットノズルの下側で搬送される基体の送り方向に直角に延在している。スロットノズル４は１．５ｍの幅に亘って延在する。スロットノズルの放出断面の寸法は、材料給送ポンプ９０ａ−ｈとスロットノズル４間で一定の圧力が維持され、この圧力が材料給送ポンプ９０ａ−ｈとスロットノズル４との間の材料の流れにある吐出材料に発生する気体部分を全体的にまたはほぼ全体的に阻止するような大きさにされる。この圧力はかなり高いため、全てのまたはほぼ全ての気体部分はこの部分で溶解するか、または吐出材料に発生する気体容量の割合が無視できる程度に、具体的には１０％未満に圧縮される。スロットノズル４から材料が放出されるまでは実際の発泡は起こらず、吐出材料の付随した膨張も発生しない。

図５は、本発明の吐出方法を実施する吐出装置の１実施形態の分解図を示している。吐出ヘッドは囲いハウジング２ａを具備し、ハウジング２ａには長手方向のスロットを設けた囲い軸２ｂが枢着してある。囲い軸２ｂはモーター／伝動装置２により枢動でき、材料の流れを遮断したり放出したりする。

下方につまり囲い軸２ｂから下流の流れ方向には、ハウジング２ａの中に、２つの画成縁部４ａ、４ｂにより画成されかつ材料を通過させて放出させるスロットノズル４が配置してある。

側方上方につまりハウジング２ａの囲い軸２ｂからの流れ方向の上流に、全体で８つの、その各々が別個の電気モーター９１ａ−ｈで駆動されるギア給送ポンプ９０ａ−ｈが配置してある。ギアポンプ９０ａ−ｈはそれぞれアングル歯車を介して駆動される。

ギアポンプ９０ａ−ｈには、吐出ヘッドの左端部に連結された１つの給送系路と右端部に連結された１つの給送系路とから吐出材料が供給される。このため、外側のギアポンプ９０ａと９０ｈはそれぞれ実質的に抵抗のない、吐出材料の出所を持つ。これらの２つの給送系路が吐出ヘッドに進入する各領域には、ギアポンプから上流の圧力を測定する圧力センサー７３、７４が配置してある。

図６は本発明の吐出装置の略流れ図を示している。
図６に図式的に示した装置は材料源１０を備え、材料源１０の内部には液体の吐出材料が保持してある。材料源１０は第１の連結系路１１を介して材料給送ポンプ２０へ連結され、ポンプ２０は材料源１０からの材料を第２の連結系路２１へ搬送する。

搬送材料は第２の連結系路２１から第３の連結系路２２へ通り、Ｔ字部材２３のところで空気給送系路３１からの空気と混合される。

空気給送系路３１を介してＴ字部材２３へ給送される空気は、空気制御弁３０によりその体積流動度を調整され、Ｔ字部材２３のところで逆止め弁３２に連結される。逆止め弁３２は材料が系路部分から空気給送系路３１へ押し出されないようにする。制御された絞り弁３３は空気制御装置３０に一定の投入圧を与える。
空気／材料の混合集団は、第４の連結系路区域２４を介して発泡体搬送ポンプ４０へ給送され、ポンプ４０はその出口側にある空気／材料の体積を、混合装置５０へ開口する第５の連結系路区域４１へ搬送する。

混合装置５０は、空気／材料の体積をなどに記述されたように均質に混合する回転ミキサーである。ここでは特許文献３、具体的には欄４第２１行から欄５第５１行、及び記述と関連する図２から４に記載されたディスクミキサーを参照する。
欧州特許第ＥＰ０２２０４５０Ｂ１号明細書

均質に混合された発泡体材料は、混合装置から絞り６０の第６の系路区域５１を通して給送される。絞り６０から発泡体の流れ方向の上流下流に、圧力測定装置７０の圧力センサー７１、７２が装置され、絞り６０の前後間の差圧を検知することができる。

圧力センサー７１、７２は制御装置（図示せず）に連結され、これらの圧力測定信号を前記制御装置へ伝送する。制御装置は気流制御弁３０へ連結され、圧力センサー７１、７２からの圧力測定信号にしたがって系路３１を通る気体の体積流の流動度を制御する。

絞り６０から下流へは、均質に混合された材料は別の系路区域６１と撓み管８１とを通って発泡体吐出ヘッド１へ搬送される。発泡体吐出ヘッド１は複数の発泡体吐出区域８２ａ、ｂ、ｃ、．．．、ｈを具備し、発泡体材料はこれらの区域から前記発泡体吐出ノズルの出口開口の下方に延びる基体に吐出される。

発泡体吐出ヘッド１はまた、撓み管部分８４に連結された貫通孔開口８３をも具えている。前記撓み管部分８４は、系路区域８６に連結された締切弁８５に開口する。前記系路区域８６は第２と第３の系路区域２１、２２の中間で、材料搬送ポンプ２０と空気が加わるＴ字部材２３との間にある給送系路に開口する。発泡体は、発泡体搬送ポンプ４０を作動させることにより、発泡体吐出区域８２ａ−ｈから発泡体を吐出せずに、管８４と系路区域８６とを介して循環させることができる。

締切弁８５にも撓み管１２が設けられる。管１２は管区域８４に連結され、弁１３を介して材料源１０の上方の空気充満部分に開口する。発泡体を発泡体吐出ノズル８２ａ、ｂ、ｃ、．．．から吐出しないときは、材料搬送ポンプ２０の作動時に装置内に危険な圧力増加を生じさせることなく、前記管系路１２を経由して材料を装置全体を通して循環させることができる。この目的のため、弁１３は発泡体の吐出が一定期間停止される場合も開放してある。

加えて、全体の装置は、発泡体吐出ノズルを閉止し弁１３を開放して循環を生じさせることにより、管系路１２を介して洗浄することができる。そうした後、例えば別の性質の発泡体を装置全体に充填する。

管系路８１と配送流路８１ａとを介して吐出材料を発泡体吐出区域８２ａ−ｈへ搬送する全部で８つのギア給送ポンプ９０ａ−ｈは、吐出ヘッド１にフランジ付けしてある。吐出ヘッド１には圧力センサー７３が配置され給送系路の圧力を検知する。圧力センサー７３からのセンサー信号を用いてギアポンプ９０ａ−ｈの送り率を制御し、こうして気泡の生成を抑止する本発明に必要な圧力を生じさせる。

本発明によれば、圧力は混合装置５０からずっと下流の発泡体吐出区域８２ａ−ｈの出口開口まで全領域で維持されるから、吐出材料中での気泡の生成は完全に抑止されるか、さもなくばその生成は少なくとも、この領域での発泡率が発泡過程の終りに生じる発泡率の１０％以下の程度に低められる。

本発明による発泡体の生成及び吐出方法は次のとおりである。
材料排出ポンプ２０は材料源１０から材料を発泡体搬送ポンプ４０へ搬送する。第１の運転モードでは、空気は前記材料に付加されず、材料は空気と混合されずに混合装置５０により吐出ヘッド８０へ給送され、結果として材料源からの非発泡材料が吐出される。撓み管８４、１２を経由するバイパス運転では、材料排出ポンプ２０と発泡体搬送ポンプ４０とを作動させれば、材料を循環させることができる。別法の、第２の運転モードでは、材料は撓み系路８４と系路区域８６とを経由する小さなループ内を循環することができる。この場合は発泡体搬送ポンプ４０のみが作動する。

第３の運転モードでは、Ｔ字部材２３のところで搬送材料に空気または窒素などの別の気体が加えられ、気体／材料混合物は発泡体搬送ポンプ４０に進入しそこからダイ混合装置５０へ搬送される。材料と気体との予めの混合は発泡体搬送ポンプで発生する。混合装置５０で、この気体／材料混合物が混合されて均質な材料混合物となり、最終的に吐出ヘッド１へ給送される。吐出ヘッド１で、前記発泡体材料を吐出ノズル８２ａ−ｃから基体へ吐出する。

吐出動作を一時中断する場合は、吐出ノズル８２ａ−ｃを閉じ、発泡体搬送ポンプ４０を作動状態にして吐出材料を撓み系路８４経由で循環させる。この状態では、材料排出ポンプは消勢できる。さもなくば材料排出ポンプをバイパスモードで作動させて、吐出材料を撓み系路８４、１２を経由して材料源１０へ戻す。

発泡体の生成及び吐出方法は、絞り６０の前後間の差圧を検知してそれを制御装置へ伝送する圧力センサー７１、７２により制御される。制御装置は測定された差圧を所望の発泡体の品質用に定めた所定の差圧と比較し、実際の差圧と基準の差圧との差異にしたがって気流制御弁３０に気体の供給を加減する信号を送ったり、それに応じて材料搬送ポンプ、発泡体搬送ポンプ及び／または混合装置を制御したりする。

別の制御または調節効果は、材料排出ポンプ２０をギアポンプとして具現化することと、制御装置にさらに送られる、速度によって決まる信号を発生させることとで達成される。この速度依存の信号に応じて、制御装置は今度は気流制御弁３０を制御し、材料搬送ポンプ２０の回転速度が増した場合は気体の増量もＴ字部材２３に給送されるようにする。逆の場合も同様である。

材料搬送ポンプ２０と発泡体搬送ポンプ４０は、材料または発泡剤を含有した材料をある一定の圧力で混合装置まで搬送するから、混合装置５０からずっと先のギア給送ポンプ８２ａ−ｈまでの下流に、ある一定の圧力が生じる。これにより、気泡の生成は完全に抑止されるか、もしくは大きく阻止される。ギア給送ポンプ９０ａ−ｈはこの部分にこうして供給された吐出材料を、ある一定の圧力で発泡体吐出区域８２ａ−ｈから出口開口の放出断面まで搬送するため、ギア給送ポンプ９０ａ−ｈから放出断面までの下流で気泡の生成は起らないか、もしくは軽微な気泡の生成しか起らない。

本発明の実施形態による吐出装置の吐出ヘッドの、側方と上方からの斜視図である。 図１の吐出ヘッドの正面図である。 図１の吐出ヘッドの平面図である。 図１の吐出ヘッドの側面図である。 本発明の実施形態による吐出ヘッドの主要構成要素の分解図である。 本発明の実施形態の吐出装置内部での材料の流れ略図である。

符号の説明

１ 吐出ヘッド
２ モーター／伝動ユニット
２ａ 囲いハウジング
２ｂ 囲い軸
７３、７４ 圧力センサー
９０ａ−ｈ 材料給送ポンプ
９１ａ−ｈ 電気モーター

Claims (23)

1. 発泡した材料を基体表面に吐出する方法であって、
   被覆される前記基体表面と材料吐出装置の出口開口との間に相対移動を生じさせる工程と、
   発泡可能な吐出材料の自由流を提供する混合装置の中で少なくとも２つの材料成分を混合する工程と、
   前記混合装置と、前記出口開口の放出断面から流れ方向の下流に位置する吐出領域との間に差圧を生じさせる工程と、
   前記吐出材料の混合装置から前記出口開口へ前記吐出材料を搬送する工程と、
   前記吐出材料を前記出口開口から前記基体表面へ放出する工程とを有する方法であって、
   前記吐出材料は、発泡工程の終りに生じる発泡率の１０％未満である発泡率でこの領域の吐出材料を保つように、前記出口開口の前記放出断面の上流の隣接領域において、ある圧力下で保って、少なくとも前記出口開口の前記放出断面において、その放出断面における流れ抵抗が増すように前記吐出材料の粘性を増加させることを特徴とする方法。
2. 請求項１に記載の方法であって、前記吐出材料は前記出口開口の前記放出断面から上流の隣接領域である圧力で保たれ、この領域の吐出材料が気体部分を含まないことを特徴とする方法。
3. 請求項１または２に記載の方法であって、前記吐出材料は、前記出口開口の前記放出断面の上流の隣接領域における圧力により保持されて、前記隣接領域の吐出材料が、発泡工程の終りに生じる発泡率の１０％未満の発泡率を有するか又は気体部分を含まないようにされることを特徴とする方法。
4. 請求項１から３のいずれか一項に記載の方法であって、吐出された材料の粘度を増加させるために、吐出材料を冷却することを特徴とする方法。
5. 請求項１から４のいずれか一項に記載の方法であって、前記出口開口に給送される前記吐出材料の体積は、前記出口開口の前記放出断面の上流の隣接領域での圧力に応じるように、前記出口開口の前記放出断面の上流の隣接領域で一定の圧力を維持するように、規制されることを特徴とする方法。
6. 請求項１から５のいずれか一項に記載の方法であって、前記吐出材料は体積搬送ポンプにより前記出口開口へ搬送されることを特徴とする方法。
7. 請求項１から６のいずれか一項に記載の方法であって、前記吐出材料は、前記出口開口の前記放出断面として配置されるスロットを通して被覆されるべき基体表面と平行に前記基体表面上に吐出され、前記基体表面と前記出口開口とは、吐出工程中に、前記スロットの延在方向に対して横方向に、お互いに対して移動することを特徴とする方法。
8. 請求項１から７のいずれか一項に記載の方法であって、前記吐出材料は、複数の吐出材料給送ポンプにより、その複数の吐出材料給送ポンプのそれぞれに対応するようにそれぞれのスロット区域が割り当てられている複数のスロット区域に搬送されることを特徴とする方法。
9. 請求項８のいずれか一項に記載の方法であって、前記複数のスロット区域のそれぞれは２０センチメートルより短い領域に延在していることを特徴とする方法。
10. 請求項１から９のいずれか一項に記載の方法であって、前記吐出材料は、発泡体材料を形成する混合装置で混合され、前記混合装置に配置された給送ポンプにより前記吐出ヘッドへ搬送され、前記吐出ヘッド内に配設された少なくとも一以上の第２の給送ポンプにより、前記吐出ヘッドの内部で前記吐出ヘッドに配置された前記出口開口へ搬送されることを特徴とする方法。
11. 請求項１から１０のいずれか一項に記載の方法であって、前記吐出ヘッド内部の前記吐出材料は、前記吐出ヘッドに内設されかつ並列で動作するギアポンプにより、１つの出口開口区域を第２の給送ポンプに振り当てた複数の出口開口区域へ搬送されることを特徴とする方法。
12. 請求項１から１１のいずれか一項に記載の方法であって、前記吐出ヘッドに配置された第２の給送ポンプと前記出口開口との間の領域での前記吐出ヘッド内部の材料の圧力は、一以上の圧力センサーを使って検知され、
    前記吐出ヘッドに配置された前記第２の給送ポンプの送り率は検知された圧力に応じて調整されて、この領域の吐出材料が発泡工程の終りに生じる発泡率の１０％未満の発泡率を有するか、または気体部分を含まないようにされることを特徴とする方法。
13. 発泡した材料を基体表面に吐出する吐出装置であって、
    少なくとも２つの材料源と流体的に連通し、前記２つの材料源から給送される材料成分を混合して、発泡可能な吐出材料の自由流を形成する混合ユニットを備えた混合装置と、
    それ自身から流れ出る吐出材料に流れ抵抗をもたらす放出断面を設けた出口開口と、
    前記混合装置と、前記出口開口の前記放出断面から流れ方向の下流に配置される吐出領域と、の間で差圧を生じさせる第１の給送ポンプとを具備する装置であって、
    前記放出断面の寸法は、発泡工程の終りに生じる発泡率の１０％未満である発泡率でこの領域の吐出材料を保つように、前記出口開口の前記放出断面の上流の隣接領域における吐出材料が、ある圧力下で保たれるような大きさであって、
    前記吐出装置は、前記出口開口の前記放出断面の上流の前記隣接領域において前記吐出材料を冷却する冷却装置を備えることを特徴とする装置。
14. 請求項１３に記載の装置であって、放出断面の寸法は、出口開口の放出断面から上流の隣接領域にある吐出材料がある圧力で保たれ、この領域の吐出材料が気体部分を含まないことを特徴とする装置。
15. 請求項１３または１４に記載の装置であって、放出断面の寸法は、出口開口の放出断面から上流の隣接領域にある吐出材料がある一定の圧力で保持されて、この領域の吐出材料が、発泡工程の終りに生じる発泡率の１０％未満の発泡率を有するか、もしくは気体部分を含まないことを特徴とする装置。
16. 請求項１３から１５のいずれか一項に記載の装置であって、前記出口開口の前記放出断面の上流の領域での前記吐出材料の圧力を検知する圧力センサーと、
    前記圧力センサーから前記吐出材料の圧力を特徴づけるセンサー信号を受け取る調整装置とを備え、
    前記調整装置は、前記センサー信号に応じ、前記出口開口の前記放出断面の上流の隣接領域で一定の圧力を維持するように、給送ポンプの送り率を調整することを特徴とする装置。
17. 請求項１３から１６のいずれか一項に記載の装置であって、前記吐出材料を前記出口開口に搬送する体積搬送の吐出材料給送ポンプを有することを特徴とする装置。
18. 請求項１３から１７のいずれか一項に記載の装置であって、前記出口開口の前記放出断面は、被覆される基体表面に平行に配置され、前記基体表面と前記出口開口と間の相対移動に対して横方向に延在するスロットであることを特徴とする装置。
19. 請求項１３から１８のいずれか一項に記載の装置であって、前記スロットはその長手延長方向において複数のスロット区域に分けられていて、前記複数のスロット区域の各スロット区域は、互いに流体的に並列で動作する複数の第２の吐出材料給送ポンプのいずれか一つに割り当てられることを特徴とする装置。
20. 請求項１９に記載の装置であって、前記各スロット区域は２０センチメートルより短い領域に延在することを特徴とする装置。
21. 請求項１３から２０のいずれか一項に記載の装置であって、前記混合装置は前記第１の給送ポンプを有し、かつ給送系路を介して一定の距離を置いて配置された吐出ヘッドに連結され、
    前記吐出ヘッドには、少なくとも１以上の複数の第２の給送ポンプが配置され、前記出口開口が設けられていることを特徴とする装置。
22. 請求項１３から２１のいずれか一項に記載の装置であって、互いに流体的に並列で動作する複数の第２の給送ポンプは前記吐出ヘッドに配置され、前記吐出材料は１つの出口開口区域が割り振られた複数の出口開口部に搬送されることを特徴とする装置。
23. 請求項１３から２２のいずれか一項に記載の装置であって、前記装置は、前記吐出ヘッドに配置した前記第２の給送ポンプと前記出口開口との間の領域で、前記吐出ヘッド内部の前記吐出材料の圧力を測定する一以上の圧力センサーと、
    検知された圧力に応じて、前記領域の吐出材料が、発泡工程の終りに生じる発泡率の１０％未満の発泡率を有するか又は気体部分を含まないように、吐出ヘッドに配置した前記第２の給送ポンプの送り率を調整する調整装置とを具備することを特徴とする装置。

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