JPH06511186A

JPH06511186A - 多成分を分配する装置及びこのガンに使用するための混合ノズル

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Publication number: JPH06511186A
Application number: JP4511767A
Authority: JP
Inventors: ダニエル・ピー・ブラウン
Original assignee: フォモ　プロダクツ　インコーポレーテッド
Priority date: 1991-04-22
Filing date: 1992-04-22
Publication date: 1994-12-15
Also published as: DE69226271T2; EP0591269A1; DE69226271D1; WO1992018251A1; CA2106674A1; US5242115A; US5429308A; EP0591269B1; ATE168291T1; EP0591269A4

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】多成分を分配する装置及びこのガンに使用するための混合ノズル発明の背景本発明は主として多成分を混合及び分配するために適する多成分分配装置及びこの形式の分配装置に使用するための混合ノズルアッセンブリに関する。更に詳細には本発明は科学的に反応性の多数の成分を混合することにより生成物を形成して分配するための分配装置に関し、この装置は分配装置本体から反応成分を完全に隔離及び分離し、且つ更に良好な結果を得るため成分をもっと有効に混合し、このような装置に伴われる問題を避けることが出来る。

種々の適用に際して多数の科学的反応性材料を互いに混合し、次に適当な分配装置から分配するのが望ましい０例えばポリウレタンフォーム系の場合、多数の成分を互いに混合してポリエステル、ポリ尿素又はポリエーテル樹脂フオーム生成部を形成するイソシアナート及びポリオール又は他の触媒からなり、その夫々は一般に安定であり、長期間にわたって液体状態に留まる。

通量のこれらの成分を完全に混合すると化学反応により成分の重合が引き起こされる。このような樹脂配合物の場合１反応性ポリウレタンを発泡、硬化及び架橋結合させて固体材料を形成するため発泡剤を使用することが出来る。このような材料は包装、絶縁のための工業用フオームとして品物の整形及び被覆などの用途に使用される。成分を混合し１次に形成された生成物を分配する要求から多数の成分を混合するために適する種々の分配装置の設計が辱かれた。

このような多数の成分を混合するために使用する分配装置設計の際０分配装置内で混合した成分の硬化は装置の分配通路及びポートを閉塞又は妨害し１分配装置の作業を不可能にする。常用手段として分配装置は装置へ導入した溶剤の使用により個々の成分を混合の際生成した硬化樹脂材料と共に洗い出して清掃することが出来る。

このような溶剤の使用は溶剤の蒸発が水分の凝縮を引き起こし、その水分が化学反応を妨害し、形成されるポリウレタンフォームのような生成物の品質に影響するので望ましくない、このような装置の他の欠点には個々の成分を正しく計量し得ないこと及び装置内の成分の混合が不充分なことが含まれる。

溶剤の討議及び溶剤清掃分配装置に伴われる問題に関し：溶剤は環境処理問題を生じ。

溶剤は作業員の安全問題を生じ、硬化ウレタンに適する一般的溶剤がなく、溶剤は生産費用を増大する。

溶剤フラッジ技術に替るべく開発されたもう１つの技術は反応射出成形（ＲＩＭ）であり、この方法では材料は混合室へ個々に導入され、この室は１反応後に反応成分を移動して混合室の壁を清掃するように、孔を貫通して機械的に動くプランジャによって機械的に清掃される。

この技術は自動車又は靴底工業のようなウレタンプラスチック部材の量産に広〈実施される。この技術の使用は新規分配装置を意図する市場には望ましくない、何となｈば：ＲＩＭ技術は可搬のフオームキット系では達成し得ない非常に高い混合圧力を必要とする。

ＲＩＭ技術は信頼性をもって機能するように液圧の動作を遮断する精巧に機械加工した高圧混合ヘッドを必要とする。

ＲＩＭ技術は広範囲の保守を必要とする。

ＲＩＭ技術は非常に高価である。

科学的に反応成分を混合及び分配するために種々の公知技術が開発された。米国特許第４，４２７，１５３号明Ｍ書には多成分分配ガンが開示され、これは良好な混合を達成するために軸方向にずれた入口を備える１体の混合室及び個々の成分がスプレーノズルからリークするのを防ぐシール装置を有するスプレーガンノズルを含む。

米国特許第４，０２３，７３３号明細書にはフオーム分配ガンが液体入口ポートを備える混合室を有するように開示され、その際１つの液体入口ボートは入口ポート間の不所望の交差供給を防ぐための他の入口ポートから上流へ離されている。この構造も多成分の混合を良好にすると述べられている。

米国特許第４，７０８，２９２号明Ｊｉｌｔ書には分配装置がノズル内に混合室を有するように開示され、このノズル内へ多数の成分が個々の入口ボートによって導入される。液体成分は液体の個々の流九が互いに良好に混合するように向けられた角度で混合ノズルに入る。

上記装置は他の公知分配装置と共にポリウレタンフォームなどの製造を最適にするため反応成分の適正な混合が不充分であることを克服するように試みたけれど、この種の装置は個々の液体成分の適正な軽量を達成し、且つプロセス中に分配装置を閉塞することなく重合プロセスを連続的に最適にするように適正な混合を保証する点においてなお不充分である。

多数の分配装置が深刻な問題を生ずる反応性成分の可能な装置内硬化又は凝固を救済するためにも設計された米国特許第４，３９９，９３０．号明細書によれば、フオーム分配ガンは個々の液体成分を混合及び分配するための使い捨て可能のノズルを含むフオーム分配ガンは分配ノズルがガンに存在しない場合は、作業不可能に設計され、ノズルを交換するため除去することが可能になる。

米国特許第４，２６２，８４７．号明細書には、ウレタンフオームガンが開示され、このガンは多数の成分の個々の流れを制御するための２つのプラグ弁及び掃除のための溶剤フラッジを制御するようにガンに装備した第２の弁を含む、このような設計は分配装置を作業可能状態に適正に維持し、且つ装置の内部通路及びノズルの閉塞を避ける点において欠点を有する。

発明の要約前記に基づき混合すべき成分のもっと有効な計量、多数の成分のもつと効果的な混合及び公知装置に伴われる問題を避けるように改善した分配特性を可能にする多成分分配装置に対する要求が明らかになった。

それゆえ本発明の主目的は、装置から分配する多成分のもつと有効且つ均一な混合を可能にするため、この種の装置に使用する改善された混合ヘッド並びに混合及び分配ノズルを有する多成分分配装置を得ることである。

本発明のもう１つの目的は、装置を良好な作業状態に維持する自動清掃設計を備えながら個々の成分をもつと有効に計量する多成分分配装置を得ることである。

　装置の分配ガン構造の外部で材料をもつと有効に混合することになる多数の混合室を含む新規交換可能の混合ノズル内で、混合されるべき多数の成分を適正に計量する多成分分配装置を得ることは、本発明のもう１つの目的である。

更に本発明のもう１つの目的は使用者が選択的に作動しなければ混合すべき成分が混合室に入ることを防ぐシール装置を含み、且つ装置内の内部通路の閉塞を防ぐと共に、イソシアナートと反応する環境からの水分を防止する自動清掃仕様を備えた多成分分配装置を得ることである。

除去可能の分配及び混合ノズルが装置内に適正に配置されていない場合。

作業し得ない多成分分配装置を得ることは本発明のもう１つの目的である。

更に本発明のもう１つの目的は除去可能であり、廃棄可能でもあり、且つ各成分の混合室への１人を制御し、更に成分を中で完全且つ有効に混合するように設計され、混合した材料を所望の形態で分配しうる新規混合及び分配ノズルを得ることである。

本発明は少なくとも２つの材料を交換可能のノズル内に形成された少なくとも１つの混合室内で互いに混合するために適する多成分分配装置からなる。この装置は弁装置を有する混合ヘッド及び混合ヘッド内に形成された出口オリフィスへの多数の成分の所望量を計量するために使用される多数の内部通路を含む。

弁装置は混合ヘットに旋回可能に支持されるトリガ部材により選択的に作動される多数のニードル弁からなる。ニードル弁は同時に作動することができ、系内の特定成分の適量を計量するために使用することが出来る。

弁装置は弁を作動する際、自動清掃動作が生ずるように混合ヘッドの内部通路に対して配置される。

交換可能のノズルアッセンブリはノズルに形成された多数の通路と連絡するように混合ヘッドに形成された孔の中に配置するために通し、材料を供給する入口ボートを備える混合室を含む。多数の入口ボートを混合室内で混合する各材料のために備えることが出来、室内への各材料の良好な計量及び成分の良好な混合が可能になる。

多数の入口ボートが混合室の長さに沿って軸方向にずれて配置され、且つ対向する入口ボートからずらされ、それによってすべての特定入口ボートからの流れに影響を与えず、混合室内の衝突混合が入口ポートの夫々から達成される。

分配ノズルの混合室は混合ヘッドの出口オリフィスと混合室の入口ボートの間のシール構造と関連させることも出来る。ノズルアッセンブリは材料をノズル先端から分配する前に適正な混合を保証するように、混合室の下流に配置された第２段混合系を含むことも出来る。ノズル先端自体は−体の先端部材内の多数の形態からなり、使用者は特定用途のために使用する特定ノズル先端形態を選択することが出来る。

他成分分配装置は、その混合ヘッドを選択的に非作業形態に配置することが出来、適当な分配ノズルが系に対し適正位置になければ、装置の作動は防止される。

装置への混合ヘッドと共に機能するトリガ部材は、トリガ部材と共に動きうるハンマ部分を含む、ハンマ部分は装置が作動し得ないようにプラグ部材を配置するため混合ヘッド内で可動のプラグに対して作用する。

作業不可能位置でプラグ部材は混合ヘッド内の出口オリフィスを完全に封鎖し、プラグ部材は分配ノズルを開口から排出するためにも作用する。

このようにして混合ヘッドの内部通路は系内で混合されるもう１つの成分で汚されず、通路は閉塞されずに留まる。

本発明の他成分分配装置は公知分配装置に見出される多数の欠点を軽減し、しかも価格が合理的であり、簡単に使用される系が得られ、その作業は能率的且つ容易である。

図面の簡単な説明本発明のこれら及び他の目的並びに利点は添付図面を参照して本発明の以下の詳細な説明を読めば明らかになる；第１図は使用４！偏状態に組立だ本発明の分配装置の立面図である；第２図は第１図に示す装置の混合ヘッドの部分断面並びに混合及び分配ノズルの展開平面図である；嬉３図は第２図に示す混合ヘッドの背面図である；第４図は本装置に結合するトリガ部材を有する第３図４−４線断面図である；第５図は木製はで混合する１つの成分に関連する混合ヘッド内の内部通路を示す第２図５−５線に沿う拡大部分断面図である；第６図は混合ヘッド内の孔及びそれと関連するシール装置を示す第２図６−６線に沿う拡大部分断面図である；第７図は第３図７−７ｔＩＡに沿う拡大断面図である；第８図は本発明の混合及び分配のズルの１実施例の断面図である；第９図は本発明の分配のズルと関連する動的混合室の１実施例の拡大断面図である；第１０図は第９図に示す混合室の１端を示す側面図である；第１１図は第９図に示す動的混合室のもう１つの実施例の側面図である；第１２図は分配のズル内の動的混合室の下流に配置しうる静的混合室の部分断面図である；第１３図はオリフィスシール及びこれと関連する調節可能のノズル先端を示す本発明の混合及び分配のズルのもう１つの実施例の拡大断面図である；第１４図は第１３図に示すノズルの排出開口の側面図である；第１５図は分配ノズルと関連し、且つ系内の成分の計量を容易にするため種々のサイズの射出ポートを偏える動的混合室のもう１つの実施例の拡大断面図である；発明の詳細な説明第１図には混合した際１反応してポリウレタンフォームを生成する液体有機樹脂及び液体イソシアナートのような２つの液体を混合及び分配するために特に適する他成分分配装置１０が示される。装Ｗ１１０は分配作業を容易にするため略ガンとして形成され、混合ヘッド１２及びハンドル部１４からなる。

装置１１０は特にスチレン−に樹脂、セルコン、デルリン又はポリエステルのような構造用プラスチック材料を使用する成形法によって形成されるけれど、他の適当な技術又は材料によって構成することが出来る少なくとも１つの混合室１８を含む混合及び分配ノズル１６は混合ヘッド１２に嵌合し、このヘッドから拡がる。

ノズル１６及び混合室１８も全体のアッセンブリが容易に且つ価格的に有利に製造されるように成形技術によって形成される。ａ令室１８は系内で混合される各成分のための内部通路２０及び弁装置２２を有する個々の成分供給系と連絡する。内部通路２０は多数の入口ポート２４とも連絡し。

入口ポートはホース２６又は選択的に百般の圧縮ニー〇ゾルボンベなどによって圧力下の液体成分のソースへ結合することが出来る。

弁装Ｒ２２はトリガ部材２８によって作動され、それによって内部通路２ｏ内の液体成分の混合室１８への流れを分配ノズル１６を介して分配することが出来る。

本発明の多成分分配系は多数の反応性成分を発泡過程に於て混合及び分配するホムリウレタン系に特に有用であるけれど、本装置は種々の熱硬化性プラスチック、スプレー力タリストグルー、ゲルコート等のような他の用途にも有用である。

多くの例では混合する成分が互いに科学的に反応性であるけれど、本装置は非反応性液体を混合及び分配するため使用することもできる。同様に本発明は２成分系に関して記載されるけれど、他の成分供給系を第３又は所望によりそれ以上の成分のため備えることは明らかである。

次に第２図及び第３図には本発明の混合ヘッド及び分配ノズルアッセンブリが更に洋画に示される。混合ヘッド１２は第１及び第２弁孔３ｏ及び３２を有し、その夫々に以下に詳述する弁装置が備えられている。

弁孔３０及び３２は夫々入口通路３３及び３４を備え、これらの通路は混合される圧力下の成分のソースへ結合した成分供給キャビティ３６及び共同作用する。

弁孔３０及び３２も計量ポートを介して個々の内部通路４０及び４２と連絡し、この内部通路は第１及び第２出ロオリフイス４３及び４４を含む。

出口オリフィス４３及び４４は混合ヘッド１２の中心部を貫通して拡がるように形成されたノズル孔４６と連絡する。混合ヘッド１２がら外側に拡がるカラー４９はノズル孔４６に連絡し１分配ノズル１６の一部を収容する。更に詳細にはノズル孔４６はその中に分配ノズル１６のシャンク部４８を装置使用のため密接な摩擦結合で収容するように設計される。

カラー４９は分配ノズル１６のシャンク部４３に隣接して形成されたキー５２を収容するために適する狭い細長いキー１５０を備えることが出来る。使用のためノズル孔４６内に分配ノズル１６を正しく整列されることはキー５２をキー溝５２内でキー溝の後縁に接するように配置することによって容易に達成される。

分配ノズル１６のシャンク部４８はノズル孔４６内へ摩擦をもって挿入されるので１分配ノズル１６はキー５２をキー溝５ｏ内に正しく整列させるように分配ノズル１６の操作を可能にする多数のフランジ５４を備えることが出来る。

分配ノズル１６のシャンク部４８をノズル孔４６内に配置すると、混合ヘッド１２内の出口オリフィス４３及び４４は分配ノズル１６のシャンク部４８に形成された射出ポート５５及び５６と結合する。

第２図及び第３図から明らかなように、ノズル孔４６は細長いトリガキャビティ５８とも連絡し、このトリガキャビティはノズル孔４６がら下向きに拡がり１口述するトリガ機構を収容するために適する。

トリガキャビティ５８と連絡してノズル孔４６の上部に沿ってスリット６０が設けられる。トリガキャビティ５８は斜面６２を含み、それによってトリガキャビティは出口オリフィス４３及び４４に隣接する位置がらこれと連絡しながら拡がるノズル孔４６の一部にわたってノズル孔４６と連通ずる。

第３図にはハンドル部１４が混合すべき各成分に可撓性圧力供給導管を収容する空所６４を有するように示される。供給導管は例えば迅速カップリングを使用して成分供給キャビティ３６及び３８へ挿入することが出来、その際供給アッセンブリはキャビティ３６及び３８内で過当なシール手段によってシールされ、スクリュウ−６６又は同様のロック機構によってその位置に固定することが出来る。

混合すべき液体成分は弁孔３０及び３２に通ずる供給キャビティ３６及び３８から通路３３及び３４を介して供給される。弁孔３０及び３２は分配ノズル１６へ射出する際、出口オリフィス４３及び４４を通るように計量オリフィスを介し− Ｃ内部通路４０及び４２と連絡する。

次に第４図にはトリガアッセンブリ２８がその混合ヘッド１２に対する結合位置で示される。トリガアッセンブリ２８は混合ヘッド１２のハンドル部１４に近い位置に拡がる細長いトリガアーム６８を有し、トリガアッセンブリ２８はハンドル部１４と共に容易に保持及び操作することが出来る。

トリガアッセンブリ２８はトリガキャビティ５８内で旋回しつるようにピボットピン７０により混合ヘッド１２に支持される。トリガアッセンブリ２８は上部にハンマ部７２を有し、このハンマ部は後述する弁作動機構に作用するために適し、同時に所望により分配装置を無効又は非作動状態にし、且つ分配ノズル１６を混合ヘッド１２から排出する２つの機能を遂行するために適する。

トリガアッセンブリ２８を収容するトリガキャビティ５８は再び下向きに傾斜する斜面６２を有し、トリガアッセンブリ２８はアッセンブリ内で前後両方向に旋回し得るように点７０を中心に旋回可能である。

第４図に示す静止位置からトリガアーム６８はハンドル部１４に向かっておすことが出来、それによって圧力下の成分は内部通路を介して装置の分配ノズル１６へ流れることが出来る。トリガアーム６８はハンドル部１４から外側へ引出すことも出来、その際ハンマ７２はノズル孔４６内をトリガキャビティ５８の斜面６２の範囲まで移動する。

トリガアッセンブリ２８はトリガキャビティ５８から内側に面する支持面７４及び外側に向く支持面７６を有する。

第４図に示されるように、ハンマ７２の上部は混合ヘッド１２の上壁７８を超えて拡がることが出来、それによってノズル孔４６内のハンマ７２の所望の運動が達成される。ハンマ７２の範囲に退路させるため、ノズル孔４６の上部に沿ってスリット６０が備えられる。

トリガアッセンブリ２８は所望の機能を備えるために簡単且つ低コストの手段であることが明らかになったけれど、他の構造も適当であり、且つ本発明の範囲に含まれることは明らかである。

次に第４図、第５図及び第６図には混合ヘッド１２の種々の態様が更に詳細に示される。第５図には混合ヘッド１２内の内部通路が混合ヘッド１２内の液体成分供給系の１つに対して示される。

弁孔３０は選択的に入口通路３３を開閉するために適する弁装置を中に収容するように設計される。入口通路３３は液体成分の供給が圧力下に実施される成分供給キャビティ３６に結合される。

弁装置を弁孔３０内に適当に配置すると、入口通路３３から液体成分の流れが内部通路４０へ、続いて出口オリフィス４３へ進む、弁孔３０の後縁はこの孔に適当な弁装置を収容するように開き、且つ弁作動沿う血が弁装置の作動のため孔３０から拡がるように開く。

第６図に示すように有利な実施例によれば混合ヘッド１２に形成されたノズル孔は略円筒形であり、弁孔３０及び３２の軸と略並行の軸をもって混合ヘッド１２の弁孔に隣接して存在する６混合ヘッド１２の上壁７８はその長さの一部にわたってノズル孔４６を包囲するけれど、スリット６０で切り開かれ、このスリットは前記のようにトリガアッセンブリ２８のハンマ部７２がこのスリットを通過することを可能にする。

トリガアッセンブリは破線で示す弁動作の作業位置７２Ａから破線で示す非作業のノズル排出位ｆｉｉ７２Ｂへノズル孔４６内を移動可能である。液体成分供給系の出口オリフィス４３はノズル孔４６の閉鎖された空間内の側面部でノズル孔４６に入るように示される。出口オリフィス４３を中心に円形に形成された一体のシールランド８０を備えることが出来る。

シールランド８０は混合ヘッド１２と共に使用される分配ノズルのシャンク部と１分配ノズルに設けた入口ボートの周囲で摩擦結合するために適する。シールランド８０は出口オリフィス４３の隣接部を超えて液体成分がリークするのを防止する。

出口オリフィス４３の両側に位置する負荷的シール装＋！Ｉ８２を備えることも出来、これはノズル孔４６内に一体に形成され、出口オリフィス４３及び４４の周囲のＯ−リングシールに類似する。シール装置８２は所望により分配装置から液体成分がリークするのを負荷的に防止する。

第７図には混合ヘッドが使用のため完全に組立だ状態で示される。この図に示すように、混合ヘッド１２の有利な実施例は個々の液体成分を分離状態で装置に使用する混合及び分配ノズルの位置へ供給するために趨する２つの液体成分供給系からなる。

再び負荷的液体供給系を備えることが出来、その形態は所望により変化することが出来る。夫々の弁孔３０及び３２内に弁装置８４が備えられ、この装置は有利な実施例によれば夫々入口通路３３及び３４をシールするように弁孔３０の全部へ拡がるニードル弁である。

弁装置は入口通路３３及び３４に近い円周を○−リングシール８９などによりシールすることが出来、このシールは液体成分が弁孔３０及び３２に入らないことを保証し、それによって液体供給系の閉塞及び機能停止が避けられる。

弁装置は弁孔３０内で混合ヘッド１２の後部に向かって伸びる弁棒８６も含む、弁棒８６はニードル弁８４の頭部パツキンと後部パツキン部材９０の間に拡がる負荷されたスプリング８８によって包囲され、これらのパツキン部材は一緒に弁孔３０を完全にシールする。

ロッキングボンネット９２は後部パツキン部材９０でシールされながら弁孔３ｏから外側にのビル弁棒８６と共に、弁孔３０内の弁の形態を維持するために使用することが出来る。

弁作動部材９４は混合ヘッド１２の後部で、弁孔３０及び３２から伸びる弁棒８６八ロツクナツト９６のような過当な固定手段によって固定される。弁作動部材９４はそれ故両方の弁棒８６に固定され、その中央部はトＩＪ、Ｉｆキャビティ５８に隣接する。トリガアッセンブリ２８のハンマ部７２上の支持面７６は弁作動部材９４に作用するために適する。

この方法でトリガアッセンブリ２８を押すと、弁作動部材９４は負荷したスプリング８８の力に抗して外側に駆出され、ニードル弁８４を開き、入口通路３３及び３４を介して夫々内部通路４０及び４２への流れが可能になる。各弁孔３０及び３２内の弁アッセンブリの構造によれば、ニードル弁８４は入口通路３３及び３４に対し略垂直に動くために適する。

ニードル弁８４を作動すると弁部材は入口通路３３及び３４の位置で削り取り作用を実施し、それによってこれらの通路は閉塞されずに留まり。

通路を通る液体成分の自由流れが保証される。このような削り取りは内部通路の連続的自動清掃を達成し、溶剤などの使用を必要とせずに装置の適正な作業が保証される。

内部通路４０及び４２は混合ヘッド１２へ穿孔することが出来、次にねじプラグ９９、適当なセメント等によってシールされる。分配装置内の夫々の弁系はそれ故この系を通る液体成分の適正な計量のため同時に作動される。

液体成分の１つ又は他を単独又は異なる比率で分配しなければならない場合、弁作動部材９４は何れかの弁アッセンブリを単独又は部分的に選択作動させうるように変化することが出来る。

混合ヘッド１２内には分配装置を選択的に非作業にし、且つこのような系を適正な作業状態に維持するため液体成分供給系の有効なシールを備える手段も用意される。特に有利な実施例では、シールプラグ９７がノズル孔４６内に配置され、このプラグは第７図に示すように分配装置にその作業状態で配置される。

トリガアッセンブリ２８のハンマ部７２は第７図に示すように、シールプラグ９７の後面９８の真近にあり、その他端には破線で略示されるようにノズル孔４６内に配置された分配ノズルアッセンブリのシャンク４８が接近している。

第６図で説明したように、トリガアッセンブリ２８のハンマ部７２がスリット６０を通してノズル孔４６へ前向きに動かされると、支持面７４はシールプラグ９７の後面９８に作用し、シールプラグ９７はノズル孔４６内をその中に形成された出口オリフィス４３及び４４に向かって動かされる。

この位置でシールプラグ９７は完全に出口オリフィス４３及び４４を気密にシールし、そこから液体成分のリークを防止し、且つ個々の液体成分の出口オリフィス４３もしくは４４の位置又は例えば内部通路４０及び４２内で凝固又は汚染を起す傾向のある外気の侵入が防止される。このような凝固は分配装置を使用不可能にする液体成分供給系の内部通路閉塞の原因となる。

シールプラグ９７がノズル孔４６内を運動する際、シールプラグ孔４６内に配置された分配ノズルのシャンク部４８に作用することは明らかである。それ故シールプラグ９７は分配ノズルのシャンク部４８を装置がら排出するため孔４６から外側に押し出す２つの機能を果たす、装置のこの態様は種々の分配ノズルを装置に容易に使用し、所望の作業特性を達成するため交換しうろことは明らかである。

使い捨て可能の混合及び分配ノズルは使用後に使い捨てノズルを排出するためシールプラグを移動し、装置の使用が再び望まれるまで、液体供給系の出口オリフィスをシールするように利用することが出来る。

このようにして混合及び分配する液体成分の凝固は発生し得ず、装置は無期限に非作業状態に保持される０次の使用のため交換可能の分配ノズルアッセンブリはノズル孔４６に形成された出口オリフィス４３及び４４と作業可能に結合する第７図に実線で示す位置までノズル孔４６の中ヘシールブラグ９７に向かって簡単に押し込むことが出来る。

次に第８図は本発明の混合及び分配ノズルアッセンブリ１６が詳細に示される０本発明の分配装置には任意の適当な分配ノズルを使用できるけれど１本発明による改善されたノズルアッセンブリが特に本発明に関連して使用される。

ノズルアッセンブリ１６は細長い円筒形部材を有し、この部材は有利な実施例では混合ヘッドのノズル孔に形成されたキー溝に配置するために適する外側に拡がる心合わせキー５２を備える。

この方法でノズル孔４６内のノズル１６の心合わせにより液体成分供給系の出口オリフィス４３及び４４が所望の態様でノズルアッセンブリ１６と共同作用しうることが保証される。

前述のようにノズルアッセンブリのシャンク部４８はシャンク部４８の相対する側に形成された射出ポート５５及び５６が混合ヘッドの出口オリフィス４３及び４４と一線に配置されるように分配装置の混合ヘッド１２のノズル孔４６内へ挿入される。

射出ポート５５及び５６はシャンク部４８に配置された挿入可能の混合室１００に結合される。挿入可能の混合室１００はそれによってノズルアッセンブリのシャンク部４８に隣接するのズルアッセンブリの開口端１゜２を封鎖する。

第８図に示すように、円筒形ノズルの端部１０２に近い内部は凹部１０３及び１．０４を備え、この凹部は混合室挿入体１００に形成された凸部１０６と結合するために遇し、それによって混合室挿入体はシャンク部４８内の適正な位置にスナップ嵌合する。

第９図〜第１１図には本発明の分配ノズル１６と共に使用される混合室挿入体１００のｆＪ１実施例が示される。多くの場合、本発明の装置を使用して混合及び分配する特種成分はその性質に応じて混合室を変化することを必要とする明白な性質を有する。

分配ノズル内に容易に配置しうる交換可能の挿入体として混合室１００を備えることによって特種成分の性質を迅速且つ容易に分配計に適応させることが出来る。混合室挿入体１００は細長い本体部材からなり、この部材は略円筒形であり、ノズルアッセンブリ１６のシャンク部４８の円筒形内部内にその後部開口端１０２を介して密に嵌合するような寸法を有する。

混合室挿入体】００の本体部材は一体に形成した外側に拡がるシール凹部１０６を有する。凹部１０６の主体部は液体成分のリークを防ぐため一体に形成され一〇−リングシールからなる。

第９図に示すように２成分系の場合、混合室１００は、その両側に相対する２つのスリット又は溝１１０を有するように形成され、これらはノズル１６に形成された射出ポート５５及び５６と共に作用する。

溝１１０は混合室挿入体１００の長さの大部分にわたって長さ方向に拡がるために適し、溝に入る材料は大面積にわたって散乱される。この実施例では実際の混合室は中心孔１１２として形成され、この孔は挿入体１゜０を配置する分配のズル１６の内部に面する解放端を有し、その他端は第９図に示すように閉鎖される。

中心孔１１２は多数の成分が孔１１２内で個々の成分の衝突混合の技術により混合される室を形成する。混合室１１２は挿入体１００に形成された溝１１０の夫々と各部１１０に結合し多数の射出ポート１１４，１１５゜１１６及び１１７により連通ずる。

同様第９図に示すように射出ポート１１４，１１５，１１６及び１１７は互いに軸方向に離れ、且つ夫々の溝１１０と連絡するように直線的に各部１１０に対し配置される。

混合すべき各液体成分を混合室１１２へ導入するため多数の射出ポートを使用することにより材料をより良好に混合することが出来、且つ混合室へ入る個々の液体成分の計量が改善され、それによって混合の際発生する重合プロセス又は他の化学反応の効率が上昇することが明らかになった。

ポリウレタンフォーム系の場合、所定量のイソシアナートを特に所定量の触媒と混合して個々の成分のロスなしにポリウレタンフォームが製造されることは明らかである。

個々の成分の適正な計量はそれ故適正な重合のために重要であり、且つ各射出溝１１０と関連して多数の射出ポート１１４，１１５，１１６及び１１７を設置することによって容易になる。

同様第９図に示すように１つの液体成分のための個々の射出ポート１１４及び１１５を夫々もう１つの液体成分のための対向する射出ポート１１６及び１１７に対し軸方向にずれた関係で備えることによって、各液体成分は圧力下に混合室１１２へ、且つ室１１２内の流線によって示すように室１１２の対向壁に対して向けられる。

液体成分の個々の流れを撹乱が発生するように室の対向壁に対して向けることによって達成される衝突混合は成分相互の良好且つ徹底的な混合を可能にし、且つ室１１２内の直交流問題が避けられる。一度多数の成分を混合室１１２へ４人し、徹底混合すると、付加的成分の混合室１１２への引き続く導入は混合した材料を分配のズル１６の内部空間１１８へ押し込む。

ポリウレタンフォーム系の場合、混合し多数の成分は混合室１１２内で重合を開始し１分配ノズル１６の内部空間１１８内で重合を続ける。完全に重合したフオーム生成物が製造され、所望位置へ分配するためのノズル１０８から押し出される。

作業の場合、本発明の装置を使用して混合及び分配する多数の成分の夫々は圧力下に成分供給タンク（図示されず）などから供給される。このような供給タンクの常用サイズは特定用途及びその要求に応じて５〜３０リツトルにわたる。

各個の液体成分は約５０〜２５０Ｐｓ　ｉの導管圧力で供給され、ポリウレタンフォーム系では分配装置は８０〜９０Ｐｓｉ又はそれ以上の圧力で充填されるエーロゾルタンクと共に使用することもできる。

前記のように成分供給タンク又はエーロゾルタンクからの圧力導管は分配装置の成分供給キャビティ３６及び３８に迅速にカンプリングなどの使用によって結合することが出来る。

除去可能の分配ノズル１６は装置の混合ヘッド１２内のノズル孔４６に配置され、第２図に示すようにキー５２がキー１１５０内に配置されるまで孔４６へ押し込まれる。この位置でノズル１６のシャンク部４８に形成された射出ポート５５及び５６は混合ヘッド１２内の各成分供給系と関係する出口オリフィス４３及び４４と一線になる。

分配装置はこの形で作業可能であり、トリガアッセンブリ２８を押すことが出来、それによって各成分供給系と関連する弁装置が同時に開き、各液体成分は出口オリフィス４３及び４４を介して混合室１１２へ供給され、次にノズル先端１０８から分配される。

例えばポリウレタンフォーム系の場合、液体成分は公知のＭＤ１．ＴＯＤＩ又は他の芳香族、ナフサニック（ｎａｐｈｔｈａｎｉｃ）もしくは脂肪族ジイソシアナートのような有機イソシアナートとエチレン、プロピレン、テトラメチレン、その他のグリコールのようなポリオール、又は例えばポリエチレンプロピレンアジパートのようなポリエステルからなる。

引き続く重合のため混合室へ供給されるこれら液体成分の夫々の比は重要であり、ポリイソシアナートとポリオールの比は種々の性質及び特徴を有する生成物を得るため約０．８から１．２以上まで変化することが出来る。

選択的にポリウレタンフォーム系の場合、ポリオールはイソシアナートと反応してプレポリマーを形成することが出来、このプレポリマーは最終生成物を得るためジイソシアナート、トリイソシアナート又は他のイソシアナートと混合される液体成分の１つを含む。

本発明の多成分分配装置は前述のように特にポリウレタンフォーム系に有利に使用されるけれど１本装置は多数の成分を混合及び分配する任意の系に使用することが出来、特に多数の成分が互いに反応性であり、且つ各成分髪混合及び分配するまで互いに別個に保持することが望ましい場合に有効である。

第１２図には本発明の混合及び分配ノズル１６の他の実施例が示される。

この実施例では、多数の成分相互の適正且つ完全な混合を保証するため第２段の混合がノズル１６内で実施される。

第２段の混合過程を達成するため、ノズル１６の内部空間１１８内の混合室挿入体１００から下流の特に混合室１１２の出口開口の直近の位置に静的ミキサ１２０を備えることが出来る。

この方法で混合室１１２から流れる材料は直ちに静的ミキサに導入され、このミキサは螺旋通路を備え、材料はその混合を続けるためこの通路を介して押し込まれる。静的ミキサ１２０は分配ノズル１６内の多数の成分の付加的混合を達成するため種々の他の形態を取りうろことは明らかである。

４１３図及び第１４図には分配ノズル１６のもう１つの選択的実施例が示され、その際同じ要素は同じ参照番号で示される。分配ノズルアッセンブリ１６のこの実施例では、シャンク部４８に設けた射出ポート５５及び５６はその周囲に形成された一体のシールランド１２１を有することが出来る。

シールランド１２１は分配装置の混合ヘッド１２に形成されたノズル孔４６の内側に作用し、それによって射出ポート５５及び５６はノズル孔４６内に備えた出口オリフィス４３及び４４と連通しながら完全にシールされる。

シールランド１２１は出口オリフィス４３及び４４に関連して設けた同様のシールランドと共同作用し、又は所望によりノズル孔４６の内側に簡単にセントすることが出来る。付加的にシャンク部４８の外周に一体に形成した○−リングシール１３２を射出ポート５５及び５６の両側に、所望によりこれらの（−’ｉ　置を更にシールするため備えることが出来る。

いずれにせよ射出ポート５５及び５６並びに出口オリフィス４３及び４４のシールは種々の問題を生じうる装置内のすべての液体成分のリークを防止するために望ましい。

分配ノズル１６は種々のノズル先端を一体に形成したノズル先端１０８を備え、それによっ−Ｃ使用者は特定用途に望ましいノズル先端１０８を選択することが出来る。

ノズル先端１０８は扁平な扇形先端を備えることが出来、これによってノズル１６から出る比較的平らに拡がるシートスプレーパターンが得られる。Ｂ形ノズル先端１２２は種々のスプレー絶縁充填物、包装又は他の用途のため分配生成物を一層有効に分布させるために望ましい。

選択的にノズル先端１２２はノズル先端の周縁に一体に形成された溝１２４の位置でノズル端部を簡単に切り離すことが出来、そこに種々の形態のノズル先端１２６が露出するノズル先端１２６は小さい孔として設けることが出来、これは特に埋込み（ｐ　ｏ　ｔ　ｔ　ｉ　ｎ　ｇ）作業に使用するため適し、又は型へ容易に接近しうるようにノズル先端に結合した付属ホースの使用を可能にする。

更にもう１つのノズル先端１２８はノズルに形成された長いＩ＃１３０を切断することによって露出され、ノズルから混合した生成物の流れを増大するためノズル先端から大きい出口が得られる。要するに扇形先端１２２は広い平な表面にスプレーするために使用される。

溝１２４で切取れば広い平な表面の１７４〜１１５のサイズの表面に使用する小穴の形が得られる。溝１３０で切取れば大きいノズル開口１２８が得られ、これはスプレーを最小にした注型ノズルとして有効に作用し。

例えばキャビティ内の空所を充填するため使用することが出来る。

所望により選択的形態の先端を偏え、前記のようにノズルアッセンブリに一体に形成することが出来、使用者は使用する特定用途に対し分配装置更に融通性及び注文を与えることが出来る。ノズル１６の外側１２はノズルとホースの結合の常用される一連のホース結合突起が備えられる。

第１５図には分配ノズルアッセンブリ１６に関係する混合室挿入体のもう１つの実施例が示される。この実施例では混合室へ入る種々の個々の液体成分の討量は射出ポート１１４，１１５の寸法例えば射出ポート１１６及び１１７に比して変化することによって各液体成分のために変化することが出来る。

これら射出ポートの直径を変化することによって１つの液体成分のもう１つの液体成分に対する比をもっと有効に制御し、得られる生成物の品質を改善し、生成物の所望の性質を達成することが出来る。

混合室挿入体１００は成形技術によって容易に製造することが出来、且つ分配ノズル１６内で交換可能なので、使用者は所望に応じて特殊用途のため過当な混合室挿入体を選択することが出来る。

選択的に個々の成分の計量を達成するため、混合室挿入体に形成した各射出溝１１０に異なる数の創出ボートをｉえることが出来る１例えば１つの成分のため３つの入口ポートを備え、他の成分にはただ２つのポートが脅えられる。

本発明はその特殊な実施例を参照して説明したけれど、部材の細部、材料及び配置における種々の改善及び変化が当業者に考えうろことは明らかである。このように前記記載は説明のためのみのものであり、請求範囲に決定される本発明の真の精神及び範囲を限定しようとするものではない。

補正書の写しく翻訳文）提出書（特許法第１８４条の８）平成　５年１０月２１日

Claims

【特許請求の範囲】

１．ハンドル部及び混合ヘッドを有する本体、圧力下の多数の成分供給源を成分供給系へ結合する装置、混合ヘッドに対して旋回可能に支持された上部のハンマ部を有するトリガ装置並びに分配ノズルを備え、混合ヘッドが多数の成分の夫々のための成分供給系を備え、内部通路及び前記供給系の夫々と連絡する出口オリフィスを含み、各供給系が更に内部通路を通る成分の流れを可能にするため選択的に作動される弁装置を含み、トリガ装置が成分供給系の弁装置と結合した弁作動装置に選択的に作用するために適し、混合ヘッドは混合ヘッドを貫通して拡がる孔を備え、その際供給系の出口オリフィスはこの孔に結合され、プラグ装置がこの孔の中で第１位置から第２位置へ滑動可能に配置され、トリガ装置の上部のハンマ部はプラグ装置を前記第１位置から第２位置へ滑動させるようにこの孔内でプラグ装置に作用するためにも適し、その際出口オリフィスは第２位置のプラグ装置によってシールされ、分配ノズルは混合ヘッドの孔内に配置され、中空の内部を有し、その一端は閉鎖され、この孔に接続される出口オリフィスに対応する中空内部と連絡する少なくとも１つの入口ポートを含み、多数の成分の夫々はその混合及び分配のため成分供給系を介して出口オリフィスへ選択的に供給されることを特徴とする多成分を混合及び分配する装置。
２．成分供給系の弁装置が混合ヘッドに形成された弁孔内に配置され、スプリング負荷された弁を有し、この弁は弁孔から伸びる弁棒に結合したシール材を含み、前記弁作動装置に結合され、その際トリガ装置の上部ハンマ部は弁棒をスプリングの保持力に抗して弁孔から外側へ駆動して弁装置を解放し、内部通路を通る成分の流れを可能にするように、弁作動装置に選択的に接触作用しうる請求の範囲１記載の装置。
３．弁装置が成分供給源に結合した入口ポートと出口オリフィスに結合した内部通路の間に配置した二一ドル弁を有し、このニードル弁の弁孔内の運動がこの入口ポートの位置で削取りに作用し、入口ポートが閉塞せずに保持される請求の範囲２記載の装置。
４．混合ヘッドが混合及び分配すべき２つの成分のために１組の成分供給系を有し、成分が出口オリフィスを介して供給され、且つ分配ノズル内で混合されるまで、各成分が個々に保持され、各成分供給系が装置を使用しながら混合及び分配される成分の適量を計算する請求の範囲１記載の装置。
５．各成分供給系が多数の計量ポートを有し、これを介して成分が供給され、次に分配ノズル内で混合される請求の範囲４記載の装置。
６．プラグ装置が前記孔内で第１位置から第２位置へ滑動可能する際、出口オリフィスの位置で削り取りに作用し、且つ装置を非作業状態にする第２位置で出口オリフィスを外部雰囲気の侵入に対しシールする請求の範囲１記載の装置。
７．プラグ装置が前記孔内に配置された分配ノズルの一部に作用するために適し、プラグ装置が第１位置から第２位置へ動く際、分配ノズルがこの孔から排出される請求の範囲１記載の装置。
８．トリガ装置が混合ヘッドに形成されたトリガキャビティ内に旋回可能に配置され、弁作動装置が混合ヘッドに隣接配置され、トリガ装置上部ハンマ部が弁作動装置に作用するようにトリガキャビティから外側に旋回し、且つ内側にも旋回可能であり、それによって上部ハンマ部が前記孔の一部内を運動してプラグ装置に作用する請求の範囲１記載の装置。
９．分配ノズルがノズル内に形成された少なくとも１つの混合室を含み、この混合室が少なくとも１つの射出ポートを有し、分配ノズルが形成された前記孔内に挿入可能であり、射出ポートが成分を混合室へ射出するため成分供給系の出口オリフィスと連通している請求の範囲１記載の装置。
１０．混合室が挿入体として形成され、この挿入体は分配ノズル内の少なくとも１つの射出ポートの位置に配置され、且つ分配ノズルの射出ポートと連絡する少なくとも１つの入口ポートを有する範囲９記載の装置。
１１．混合室挿入体が分配ノズルの射出ポートと連絡する射出溝を有し、更に混合室と連絡する多数の入口ポートを有し、それによって射出溝へ供給される成分が溝内に分布し，且つ多数の入口ポートの夫々を介して混合室へ供給される請求の範囲１記載の装置。
１２．分配ノズルが夫々成分供給系の出口オリフィスの１つと連絡するために適する多数の射出ポートを備え、混合室挿入体が分配ノズルの射出ポートの１つと連通するように形成した多数の射出溝を有し、各射出溝はこの溝を混合室へ結合する多数の入口ポートを備え、それによって射出溝へ供給される成分が多数の射出ポートを介して混合室へ供給される請求の範囲１０記載の装置。
１３．多数の射出溝が混合室挿入体に互いに対向する関係で配置され、各溝に形成された多数の入口ポートが対向する射出ポートから軸方向に離れ、それによって各溝に形成された入口ポートを介して混合室へ供給される材料が衝突混合のため対向する壁に向けられる請求の範囲１２記載の装置。
１４．分配ノズルが成分供給系の出口オリフィスと連絡するため適する射出ポートを有し、この射出ポートがノズル内の動的混合室へ接続され、そこで第１段の混合が実施され、更に混合した材料が分配される前に第２段の混合を実施する静的混合装置をノズル内に備えている請求の範囲１記載の装置。
１５．分配ノズルが成分供給系の出口オリフィスと連絡するために適する射出ポートを有し、一体に形成されたシール装置がこの出口オリフィス、射出ポート又は両方のために備えられ、それによって装置の作業の間これらのポートの夫々が有効にシールされる請求の範囲１記載の装置。
１６．混合ヘッドが分配ノズル内以外での多数の成分の混合を防ぐ手段を有する請求の範囲１記載の装置。
１７．ハンドル部及び混合ヘッドを有する本体、圧力下の多数の成分供給源を入口ポートを介して成分供給系へ結合する装置、混合ヘッドに対して旋回可能に支持された上部のハンマ部を備えるトリガ装置並びに分配ノズルを備え、混合ヘッドが多数の成分の夫々のための成分供給系を備え、内部通路及び供給系の夫々と連絡する出口オリフィスを含み、各供給系が更に内部通路への入口ポートを選択的に閉鎖するために配置された弁装置を有し、この弁装置が入口ポートの選択適解放のため弁作動装置に結合され、それによって内部通路を介する成分の流れが可能になり、前奇弁装置が反り作動の際、入口ポートを清掃するように作用し、トリガ装置が各成分供給系の入口ポートを解放するため選択的に弁作動装置に作用するために適し、混合ヘッドは前記供給系の出口オリフィスと結合する孔を備え、この孔内に配置される分配ノズルはこの孔に結合される出口オリフィスに対応する少なくとも１つの入口ポートを有し、その際多数の成分の夫々はその混合及び分配のため成分供給系を介して出口オリフィスから前記のズルへ選択的に供給されることを特徴とする多成分を混合及び分配する装置。
１８．弁装置が入口ポートと出口オリフィスに接続した内部通路との間に配置したシール部材を有するニードル弁からなり、シール部材であるニードル弁の運動が入口ボートの位置で削り取りに作用し、入口ポートが閉塞せずに維持される請求の範囲１７記載の装置。
１９．混合ヘッドが分配ノズル内以外での多数の成分混合を防ぐ手段を備えている請求の範囲１７記載の装置。
２０．分配ノズルが夫々成分供給系の出口オリフィスの１つと連絡するために適する多数の射出ポート及び分配ノズルの射出ポートの１つと連通する多数の射出溝を有する混合室を備え、各射出溝がこの溝を混合室へ接続する多数の入口ポートを含み、それによって射出溝へ供給される成分材料が多数の射出ポートを介して混合室へ送られる請求の範囲１７記載の装置。
２１．多数の射出溝が混合室挿入体に互いに対向する関係をもって配置され、各溝に形成された多数の入口ポートが対向する射出ポートから軸方向にずれ、それによって各溝に形成された入口ボートを介して混合室へ供給される材料が成分材料の衝突混合のため混合室の対向する壁に対して向けられる請求の範囲２０記載の装置。
２２．多成分分配系のための交換可能及び分配のズルにおいて、第１及び第２端部を有する本体部及びこの第２端部に形成されたノズル先端並びに混合すべき成分のソースへ流合するに適した多数の射出ポートを備えて第１端部に近く配置された混合室を備え、本体部の第１端部が多成分分配装置のノズル収容装置へ作業可能に嵌合するために適し、第２端部が多成分の混合生成物を排出するために適し、多数の射出ポートが夫々混合室への少なくとも１つの入口孔を含み、この入口孔が混合室を中心に相対する関係で、且つ互いにずれて配置され、それによってこの入口孔から混合室へ入る材料が多成分の混合衝突のため混合室の相対する壁に対して向けられることを特徴とする交換可能の混合及び分配ノズル。
２３．混合室がノズルの第１端部に配置した挿入体として形成され、且つ射出ポートと連絡する多数の射出溝を有し、各射出溝が混合室に結合した多数の入口孔を備えている請求の範囲２２記載の交換可能のノズルアッセンブリ。
２４．各射出ポートがその周囲に配置した一体のシール装置を含み、それによって圧力下の成分のソースへ結合した際、このシール装置が成分の射出ポート間曲からのリークを防止する請求の範囲２２記載の交換可能のノズルアッセンブリ。
２５．更に、このノズル内の混合室の下流の位置に配置した静的混合装置を有し、混合室を出る材料が第２端部から分配される前にこの静的混合装置を通って流れる請求の範囲２２記載の交換可能のノズルアッセンブリ。
２６．ノズル第２端部がそこに一体に形成した多数のノズル先端を含み、多数のノズル先端の夫々を使用のため選択的に露出しうる請求の範囲２２記載の交換可能のノズルアッセンブリ。