JPS5922635A - 反応混合物製造方法および該目的用ミキサ−ヘツド - Google Patents

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】 らなり、ほぼ軸方向に混合領域内へ少なくとも単一の噴
流として噴射され、対向端面で方向転換し、該混合領域
から搬出されることになる反応混合物を製造する方法な
らびに該目的用のミキサーヘッドに関するものである。

かかる反応混合物は、それぞれ出発成分によっては、例
えばポリウレタンフォームプラスチックの如き重量性の
微釘ホプラスチックもしくけフオームプラスチックを構
成するばあいがある。成型機内でかかる反応混合物から
成型材を製造するばあい、これまで達成された高い基準
にもかかわらず、機械工学と製造技術、並びに申し分の
ない成（グ） 型材特性に関してたえず新しい課題を提供つづけている
が、そのための前提条件となるのけ該反応路成分を均一
に混合することである。

上記の要求を充たすため実用化されたのが対向流噴出機
構と、場合によって清掃ラムを備えることのある高圧ミ
キサーヘッドである〇 （米国特許第３２乙３９２ｇ号参照）。これらミキサー
ヘッドは、連続混合方法において単位時間あたりの原料
加工量が大きいにもかかわらず成型機の空洞を充たすた
めには、比較的僅かの混合物しか生産せざるを得ないた
め、混合集中度において短所がみうけられる。

成型機空洞内へ混合物が進入するばあいにもまた、乱流
のため空撃による欠点が感ぜられていた。以上の欠点は
、これまで本来の混合室の外側に接続した背後ミキサー
もしくは、一方では対応する事後的混合について、他方
では、長い排出路と連通した成型空洞内へ進入する際の
層流について配慮した絞り位置によって除去する努力が
払われてきた。

（米国特許第３９２’ｌ９１９号、第３９７！；／２ざ
号および第’ＡＩ’／ー／ＩＩ７０号参照） 以上の発展は確かにさしあたり以上に掲げた要請に応じ
たがしかし、構造上費用が嵩み事故発生率が高く、もつ
と簡易な解決案が求められてきた。

本発明の目的は、単一の領域で高い集中度の混合が行わ
れ、かつ該混合領域を去る反応混合物の流れがすでに高
い安定度に達する方法を発見することである。その他に
反応路成分の注入と混合物の排出の方法と相俟って、必
要とされる混合集中度ならびにできるだけ均一な混合室
からの流出効果が保証されるようなミキサーヘッドを製
作しなければならず、またこのミキサーヘッドは公知の
ように自浄作用のあるものでなければならない。

該方法に関して上記目的は、反応路成分が進入する噴流
に対して逆流となって方向転換した後、該噴流を包むよ
うにして該噴流と逆流との間に界面を形成して案内され
、その際、該界面に沿って進入する噴流が逆流と渦動さ
れるようにすることによって達せられる。

以上の構成によって極く小さな空間で集中的な混合が実
現できることになる。

乱流けほぼ界面でのみ生じるにすぎないから、排出口へ
向かって外側の層流は迅速におさまり、成型空洞へ向か
ってほぼ層状に流入する。その後混合する必要はない。

創り出された該反応混合物は、湧出り流の形で混合領域
から搬出されることが望ましい。この方法が特に有利な
のは、流速が迅速に減速し、飛沫作用や空撃について全
く気づかう必要がないからである。

本発明による方法の特別の態様によねば、それぞれの反
応路成分を少なくとも単一の独立した噴流の形で噴射す
ることができる。

この実施態様は、混合するのが困難な諸成分のばあいに
有利である。この搬送方法は、噴流を混合領域軸線に対
して最高７０°の角度で噴射すれば有利に活用すること
ができる。

かかる僅かな勾配によって望ましい界面形成を得ること
ができ、更に、時間的に正確な渦動が生じることになる
噴流の交点を得ることもできる。

また、本方法のもう一つの特殊態様として、混（７） 合領域内の動圧は進入する噴流と逆流の断面積の比を選
択することによって調節することができる。

かくすれば、フオームプラスチックを形成する混合物を
製造するするばあいに障壁や排日絞りがなくとも気泡の
生成ないしその大きさに対して責任を負う混合室圧が影
響を受けることになる。

この新しい方法の特に有利な現象は、進入する噴流によ
って、混合領域内に所謂窒化（Ｋａｒｒｍｅｒｕｎｇ　
）が生じるという点、即ち、この噴流が該混合領域の本
来の排出口を経て進入し、逆流に対して絞り材として作
用するという点に看取することができる０ 新方法を実施するためのミキサーヘッドは、円筒形の混
合室を有するハウジングから成っていて、該混合室内へ
は、少なくとも一〇の反応路成分の進入口が内向きにな
っており、該混合室は反１？５混合物用排出口を有して
いる。

本発明の新規性は、下記の特徴点の結合から明らかであ
る。すなわち ■　進入口がこの混合室内へ内側向きになって（ｇ） いること、 ■　排出口が進入口と同一側にあること、■　進入口に
対向している混合室の端部が押出しピストンの前面部に
より構成さねていること、更に ■　混合室の深度がその直径よりも大きいこと、である
。

そのため、反応路成分はこれまでの技術によるばあいと
反対に、均一な流れをなして進入し、排出口に逆流する
場合に形成される混合物が、噴射噴流に対する流れとな
って界面および混合室壁の上で激しい渦動を経験し、そ
のため混合行程が著しく集中化され、更に、その後反応
混合物が迅速におさまる湧出し流の形で該混合室を去る
という効果が達せられる。噴射の強さを考慮して混合室
の直径ならびにその深度をそれに応じて選択することに
よって、混合効果は最適にすることができる。それ自体
は公知であるが押出ピストンが、該混合室の清掃を保証
することになる。

混合室の構成が細長いと噴射噴流と逆流との間の界面に
渦動を形成することが有利になる。混合室の深度はその
直径の二倍ないし五倍であることが望ましく、そうすれ
ば十分な渦長が得られる。

反応諸成分用の進入口が混合室の前面側に当接している
ミキサーヘッドは既に米国特許第３７７／９６３号によ
り公知である。

しかしながら、かかる混合室では目的とする逆流の形状
は生じることができない、というのは排出口は、混合室
壁のほぼ半分の高さだけわきにそれて案内されるからで
ある。この混合室は自浄作用は行わないから洗浄されな
ければならず、もしくは、成型村山で所謂、盲混合室と
して留まることになるが、それは、耐久性や審美的な理
由から今日大抵の使用ケースには向かないものである。

更に公知のミキサーヘッド（ドイツ特許公報第１′７７
ｑＯ３７号）によれば、旋回自在の複数の噴射ノズルが
設けてあって、該ノズルは少なくとも混合開始の時間中
排出口に対して混合室内へ向くことになっている。その
際、該ノズルはお互いの間に１５°〜／乙００の角度を
包摂している。噴射噴流と逆流が界面で混合することは
、この混合室内では不可能である。

というのは噴入ノズルの斜向位置では、部分的な対向流
噴射作用が依然として残留したり、斜向流混合が起こり
そのため制御不可能な乱流が混合室内に発生し、その結
果、今日の必要に応じた十分な混合効果が無条件に保証
できるとはいえないからである。この混合室も′！Ｊ、
た、洗し写によって清浄しなければならない。

次いで米国特許第３９ｇ、２ｇ７０号によって自浄式ミ
キサーヘッドが公知ではあるが、該ヘッドは米国特許第
３２乙３９２ｇ号によるミキサーヘッドに基づいている
。該ヘッドは、一方の成型機枠内に配置される一方、混
合室の向かい側のもう一方の成型機枠内に奥まり部が設
けられていて、該奥まり部内には同様に押出しピストン
が案内される。この奥まり部は、最初の混合されなかっ
たもしくは混合効果の良好でない混合物成分を捕獲する
役を果たすが、該混合物成分は、この奥まり部内で後続
する反応混合物と渦動されることになる。しかＬながら
本来の混合行程は、ミキサーヘッド自体の中で行われる
。特にこのミキサーヘッドの特殊態様のばあいにも目的
とする逆流は形成さねない。

新型のミキサーヘッドのばあい、反応路成分が混合室内
前面へ進入するという点が決定的に重要である。このば
あい、米国特許第３７７／ｑ乙３号により公知の複成分
ノズルを使用することができ、そのばあい、反応路成分
は混合室へ進入する直前に合体する。しかしなから、そ
の際、進入する噴流と逆流との間の界面に望ましい逆流
と渦流を創り出すためには、進入する噴流が混合室軸線
に対してできるたけ平行であるか、最高１０°の鋭角で
向いているように配慮することが必要である。

特殊な実施態様によれば、排出口は排出路内へ注ぎ込み
、該排出路には、清掃ピストンが配列さねており、該ピ
ストンは清掃位置で押出しピスト、ンの前面に接する。

清掃ピストンをそなえたこの排出路は、米国特許第３９
７３／２ｇ号による実施態様のミキサーヘッドとつなが
っているが、もっばらミキサーヘッドと成型機空洞との
間の連結状態を表わすものである。それ故、それには、
上述のミキサーヘッドの目的とする機能は生しない。し
かしそねにもかかわらず、排出路の断面積寸法と長さが
適切であわばその機能も達せられる。特に、混合室から
退出する混合物を絞るためにも該清掃ピストンを使用す
ることができる。

更に別の実施態様は、ミキサーヘッドの成型機に対する
配列に特徴を有し、該成型機の成型分離面は、一方では
進入口と他方では押出しピストンの押出し位置との間を
も走行する。そね故、この実施態様のばあい、反応路成
分用の進入口は成型機枠の片方内に配置される一方、混
合室自体は、対向したもう一方の成型機枠内に設けられ
て、成型機空洞がその間を走行する。この実施態様は湧
出し流として混合室から退出する逆流が急速に減速して
あらゆる側部へ均一に成型空洞内へ分割されるという特
別の利点をもっている。この態様のばあい、同様に湯道
を設けて、混合室がこの場合、成型機空洞の領域には直
接に存在しないようにできるということは明らかである
。もし、湯道用の清浄ピストンが備えらねないならば、
成型分離面は、成型機が開いたときに湯道内で反応しつ
くした残存混合物が同時に除去されることができるよう
に走行しなけねばならない。混合室の深度は、押し出し
ピストンにより調整できることが望マしい０ このため、混合室を反応路成分の混合特性ないしその他
のパラメータ（噴射圧力、混合室圧力の如き）に適合さ
せたり、それについて最適化する可能性が開かれる。

更にもう一つの態様では、混合室壁が交換可能でありハ
ウジング内に固定できる装着スリーブにより構成され、
押出しピストンは交換可能なヘッドを有しており、装着
スリーブをその内径に対してまたヘッドをその外径に対
して互いに調整できる。

この方法によれば混合室直径も必要に応じ、そのため、
特に混合室は影響を受ける。

図面内には、複数の実施態様による新型ミキサーヘッド
の縦断面図が略示しであるが、以下、詳細に説明する。

第１図において、ミキサーヘッドは三つのハウジング部
ｆＡ／、２．３から成っている。ハウジング／内には二
成分ノズルｌが配置され、その構造は米国特許ｑ　３７
７／ｑ６３号の構造に相当する。開口Ｓけ前方方向を軸
方向へ混合室乙内へ向いている。

その壁は交換可能なある装着スリーブ７により形成さね
、該スリーブ内には押出しピストンの交換可能なヘッド
ｇが案内されている。ミキサーヘッドには、かかる各種
の内径を有する様々の装着スリーブ７が付属しており、
その際、それぞれの装着スリーブ７にはそれに応じた外
径のヘッドにが配列されている。装着スリーブ７は心出
しカラー７０を有し、該カラーはハウジング／内に設け
られた心出し環状切欠部／／と整合させられる。押出し
ピストン９の油圧駆動機構／２は、ボルト／３によりハ
ウジング／に取付けて、同時に、装着スリーブ７を保護
する役を果たすハウジング部材！内に配置される。行程
画成ボルトｌｌｌによって混合室乙の深度は調整できる
。次いでハウジング部材／内には、排出口／３に連通ず
る排出路／乙が労に設けられ、該排出路／乙は図示され
ていない成型機空洞内へ案内される。排出路／３内には
、清掃ピストン／７が案内され、その油圧駆動機構／ｇ
は、ハウジング部分３内に配置さねている調整ポル）／
９により清掃ピストン／７は、排出口／Ｓの断面積を絞
るためにも活用できる。混合行程間、進入口ｊけ、おお
わねではならないといういとけいうまでもない。

当業者にとっては、二成分ノズルゲと油圧駆動機構／２
．７ｇの作業はお互いに正確に整合しなけわばならない
ということは自ら明らかである。そのばあい、混合行程
の終りにまず二成分ノズルグが閉じる。次いで油圧駆動
機構／、２が押出しピストン９を作動させ、混合室を空
にする。次いで油圧駆動機構／ｇにより清掃ピストン／
７が作動し、残りの混合物を排出路／乙から押し出す。

新しい混合行程を導入するばあいには、行程は逆の順序
で生じる。

第２図において、ミキサーヘッドは成型機の型枠２／、
、２＝２内の成型機空洞２３が存在する位置で合体させ
らねる。成型機分離面は、番号２’ｌで示しである。

反応諸成分ポリオールおよびイソシアネートの供給管２
Ｓ１ノ乙は逆転弁、２７．２１に案内され、該弁は、あ
る位置（図示）で該供給管２ｊ１２乙を供給孔、２９．
３０と、さらに他の位置で逆流管３／、３．２と連絡さ
せている。供給孔２９．３０け噴入孔３３．３ＩＩ内へ
注ぎ込み、該孔３３．３’１は、成型枠、！！内の向か
い側に配置した混合室３乙の中心軸３ｊに対称形に設け
られている。それらは中心軸に対して３°の角度を包摂
している。

混合室３乙内には、押出しピストン３７が案内されその
油圧駆動機構３ｇは、成型枠、２２に取りつけたハウジ
ング３９内に配置されている。行程画成ボルトＩ１０は
、混合室３乙の深度を調節することを可能にする。混合
室３乙の排出口は番号ｌｌ／で示しである。この態様に
よるばあいにもまた、混合室３乙はその都度外径の調和
した、押出しピストン３７上へ配置された交換可能なヘ
ッドが配列される、交換可能な装着スリーブ内に配置す
ることができるということが理解できる。

従って、第１および第２図に示したミキサーヘッドの変
更態様はいわゆる増設ミキサーヘッドとして成型機の成
型枠に嵌脱自在に取りつけることができる。成型分離面
はこのばあい混合室によって案内される。

第３図内には反応路成分が通し噴流３／として進入孔！
２を経て混合室ｊ３内の中央部へ押し出しピストン！５
の前面、ｔＩｌに衝突するまで噴射される様子が示され
ている。該前面部ｊｌｌでこの噴流Ｓ／は方向転換する
。噴流！；ｌと逆流Ｓ乙との間の環状界面Ｓ７ならびに
壁Ｓｇで乱流３９が形成され、集中的な混合効果が保証
されることになる。逆流ｊ３ば、排出口乙Ｏを経て湧出
し流乙／として混合室Ｓ３を去り全方向へ向かうが、好
都合なことにその湧出し流の流れ方向速度は、著しく減
少し、極く短い時間内で層流れは層流となる。

噴流ｊ／は、湧出し流内には障碍となることはない。と
いうのは該噴流はこの湧出流内の中央部に進入するから
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、ミキサーヘッドの第一実施態様、第２図は成
型機枠に合体されたミキサーヘッド、第３図は混合室内
の飛流、乙、３乙、Ｓ３・・・混合室、／、２１，２２
・・・ハウジング、５１３３．３Ｉｌ、！；２・・・進
入口、／、！；Ｘ４’／、乙０・・・排出口、／７・・
・清掃ピストン、ワ・・・押出しピストン、２ｔ・・・
成型分離面、ノ／、、２２・・・成型機、７・・・装着
スリーブ、ｇ・・・ヘッド （／９） 第１頁の続き ０発　明　者　フェルディナンド・アルタウゼン ドイツ連邦共和国ディー５２０６ノ インキルヘンに一デルヴ工− ネルシャイＩ・４８ 手続補正書 昭和５ｇ年８月Ｚ日 特許庁長官　若　杉　和　夫　殿 １、事件の表示 特願昭！；　Ｉ　−／２６．ｚＡｏ号 ２、発明の名称 反応混合物製造方法および 該目的用ミキサーヘッド ３、補正をする者 事件との関係　　　　　　特許出願人 レーヴアークーゼン、（番地なし） ４代　理　人 郵便番号　　　　１０５１ 住　所　　　東京都港区愛宕１丁目２番２号５　　　　
　　　日付　自発 ６、補正により増加する発明の数 訂　　正　　明　　細　　書 ／１発明の名称　反応混合物製造方法および該目的用ミ
キサーヘッド ２特許請求の範囲 （１）混合領域内へ実質的に軸方向に少なくとも単一の
噴流として注入され、そして対向して配置された端面で
方向転換され次いで該混合領域から排出されることにな
る、少なくとも二つの流動性反応路成分からなるプラス
チック形成反応混合物を製造するための方法において、
該反応路成分が流入する噴流に対向流として案内され、
該噴流を包むようにして該噴流と筆記逆流との間に界面
を形成し、その際、流入する噴流が該界面に沿って逆流
と共に渦動することを特徴とする上記方法。 （２）生成された反応混合物が湧出流の形で混合領域か
ら排出されることを特徴とする特許請求の範囲第１項に
記載の方法。 （３）各反応路成分が少なくとも別々の噴流の形で注入
されることを特徴とする特許請求の範囲第１項もしくは
第２項に記載の方法。 （４）噴流が混合領域の軸線に対して最高ｌＯ°の角度
で注入されることを特徴とする特許請求の範囲第３項に
記載の方法。 （５）混合領域内の動圧が流入する噴流の断面積と該逆
流の断面積に対する比を選択することによって調節でき
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第を項
の何れかに記載の方法。 （６）　　円筒形混合室（乙、３乙、Ｓ３）を有するハ
ウジングＣ２，，２２）から成り、該混合室内へ少なく
とも一つの反応路成分用の流入口（５゜３３．３１１．
、！；２）が向いており、かつ該混合室が反応混合物の
排出口（１５，グ／、乙０）を有しているミキサーヘッ
ドにおいて、 ａ）流入口（３，３３，３１１，！；２＞の前面が該混
合室（乙、３乙、乙Ｏ）方向へ向いており、 ｂ）排出０（／ｊ、４’／、乙０）が流入１］　（５゜
３３．３’１．！；２）と同一側にあり、Ｃ）流入口（
！；、３３，３１１．！；２）に対向した混合室（乙、
３乙、ｔ３）の端面が排出ピストンＣ９，３７，３３）
の前面（５４’）により構成され、 ｄ）混合室（乙、３乙、Ｓ３）の深さがその直径よりも
大きい ことを特徴とする、混合領域内へ実質的に軸方向に少な
くとも単一の噴流として注入され、そして対向して配置
された端面で方向転換され次いで該混合領域から排出さ
れることになる、少なくとも二つの流動性反応路成分か
らなるプラスチック形成反応混合物を製造するためのミ
キサーヘッド。 （７）排出口（／Ｓ）が排出路（／乙）内へ注ぎ込み、
該排出路には清掃ピストン（／７）が設けられ、該ピス
トンは清掃位置で排出ピストン（ｑ）の前面と接触する
ことを特徴とする特許請求の範囲第６項に記載のミキサ
ーヘッド。 （８）成型分離面（，２ＩＩ）が一方の流入口（３３゜
３’ｌ）と他方の排出ピストン（３乙）の排出位置との
間に伸びる成形型Ｃ２７，２２＞を有することを特徴と
する特許請求の範囲第６項に記載のミキサーヘッド。 （３） （９）混合室（乙、３乙、５３）の深さが排出ピストン
（ヲ、３７．３！；）によって調節できることを特徴と
する特許請求の範囲第６項ないし第ｇ項の何れかに記載
のミキサーヘッド。 Ｑｏ）　　混合室（乙）の壁が交換可能でかつハウジン
グ（１）内に固定される装着スリーブ（７）により形成
され、かつ排出ピストン（９）が交換可能であるヘッド
（す）を備えており、いずれの場合も、装着スリーブ（
７）とヘッドとを一個づつ有し、該スリーブがその内径
に対して、また該ヘッド（す）がその外径に対してそれ
ぞれ互いに整合させられることを特徴とする特許請求の
範囲第６項ないし第９項の何れかに記載のミキサーヘッ
ド。 ３、発明の詳細な説明 本発明は少なくとも二つの流動性反応成分からなる反応
混合物を製造する方法およびミキサーヘッドに関し、該
成分は実質的に軸方向に混合領域内へ少なくとも単一の
噴流として注入され対向端面で方向転換され、該混合領
域から排出されるこ（４’） とからなる。 かかる反応混合物は、それぞれ出発成分に依存して、例
えばポリウレタンフォームの如き固体の微多孔性材料も
しくはフオームを構成する。従来達成された高い規格に
もかかわらず、反応成分の均質な混合を必須前提条件と
した、成形型を使用しての上記のような反応混合物から
の完全な成形物の製造は、機械技術や生産工学に絶えず
新しい要求を課している。 上記の要求を充たすため実用化されたのが対向流注入機
構と、場合によって清掃ラムを備えた高圧ミキサーヘッ
ドである（米国特許第３２乙３９２ｇ号参照）。これら
ミキサーヘッドは、連続混合方法において単位時間あた
りの原料加工量が大きいにもかかわらず成形型の空洞を
充たすための比較的少量の混合物を生産せざるを得ない
ため、混合強度において不足が生じた。 成形型空洞内へ上記混合物を導入する間の乱流のため生
ずる空気衝撃による不利点が観察されていた。これまで
現実の混合室の下流またはチョークポイントに接続した
後続ミキサーを使用して、一方では必要な後混合を実施
し、他方では主として長い排出路と連通した成形型空洞
内へ層流が流入するようにして上記の諸欠点を除去する
努力が払われてきた（米国特許第３９２１Ｉｑｇ９号、
第３ｑ７！；７２１号および第ヴ／’ｌ／１Ｉ７０号参
照）以上の経過は確かにさしあたり以上に掲げた要求Ｇ
こ応じたがしかし、構造上費用が嵩み事故発生率が高く
、もつと簡易な解決案が求められてきた。 本発明の目的は、単一の領域で高い強度の混合が行われ
、ここで該混合領域を去る反応混合物の流れがすでに高
い安定水準に達しているようにする方法を提供すること
である。更に、反応路成分の導入と混合物の排出の方法
と関連して、必要とされる混合強度ならびにできるだけ
均一な混合室からの流出が保証されるようなミキサーヘ
ッドを製作しなければならず、このようなミキサーヘッ
ドは公知方法で自浄作用のあるものでなければなならい
。 該方法に関して上記目的は、反応路成分が反転后、進入
する噴流に対して対向流となって案内され、一方、該噴
流を包むようにして該噴流と生成逆流との間に界面を形
成し、その際該流入噴流は該界面に沿って逆流と共に渦
動されるようにすることによって達せられる。 以上の構成によって極く小さな空間で強力な混合が実現
できることになる。 乱流は必然的に界面でのみ生じるから、排出口へ向かっ
て外側の層流は迅速に安定化し、成形型空洞へ向かって
ほぼ層状に流入する。次いでの混合は必要はない。作り
出された該反応混合物は、湧出流（Ｑｕｅｌｌｓｔｒｏ
ｍｕｎｇ　）の形で混合領域から排出されることが望ま
しい。 この方法が特に有利なのは、流速が迅速に減速し、飛沫
作用や空気衝撃の危険が全くないからである。 本発明Ｇこよる方法の特別の態様によれば、それぞれの
反応路成分を少なくとも単一の独立した噴流の形で注入
することができる。この実施態様は、混合するのが困難
な諸成分の場合に有利である。 （７） この導入方法は、噴流を混合領域軸線に対して最高７０
°の角度で注入すれば更に有利に活用することができる
。 かかる僅かな勾配によって望ましい界面形成を得ること
ができ、更に、時間的に正確な渦動が生ずる噴流の交点
を得ることもできる。 また、本方法のもう一つの態様として、混合領域内の動
圧は流入する噴流と逆流の断面積の比を選択することに
よって調節することができる。かくすれば、フオームを
形成する混合物を製造する間に障壁や出口絞りがなくと
も気泡の生成ないしその大きさに対して影響する混合室
圧が調整できることになる。 この新しい方法の特に有利な現象は、流入する噴流によ
って、混合領域内に所謂チャンバリング（Ｋａｍｍｅｒ
ｕｎｇ　）が生じるという点、即ち、この噴流が該混合
領域の実際の排出口を経て流入し、逆流に対して絞り材
として作用するという事実に見られる。 この新方法を実施するためのミキサーヘッドは、（ざ） 円筒形の混合室を有するノ・ウジングから始まり、該混
合室内へは、少なくとも一つの反応路成分の流入口が向
けられており、該混合室は反応混合物用排出口を有して
いる。 本発明の新規性は、下記の特徴点の結合から明らかであ
る。すなわち ■　流入口がその前面でこの混合室内へ向いていること
、 ■　排出口が流入口と同一側にあること、■　流入口に
対向している混合室の端部が排出ピストンの前面部によ
り形成されていること、更に ■　混合室の深さがその直径よりも大きいこと、である
。 そのため、反応路成分はこれまでの技術による場合と反
対に、同時流をなして導入され、かくして形成される混
合物は界面上の注入噴流に対する向流において、また混
合室壁土での排出口に向かう逆流において強い渦流運動
を受け、かくして混合操作が非常に強化され、そして該
反応混合物は次いで急激Ｇこ安定化する膨張流の状態で
該混合室を去る。注入の強さを考慮して、混合室の直径
ならびにその深度をそれに応じて選択することによって
、混合効果は最適にすることができる。それ自体は公知
であるが排出ピストンが、該混合室の清掃を保証するこ
とになる。混合室の構成が細長いと注入噴流と逆流との
間の界面に渦動を形成することを促進する。混合室の深
度はその直径の二倍ないし五倍であることが望ましく、
そうすれば十分な渦動長が得られる。 反応諸成分用の進入口が混合室の前面側に位置している
ミキサーヘッドは既に米国特許第３７７／ヲ乙３号によ
り公知である。 しかしながら、かかる混合室では望ましＣＸ逆流の形状
は生じることができない、というのは排出口は、混合室
壁のほぼ半分の高さだけわきにそれて案内されるからで
ある。この混合室は自浄作用は行わないから洗浄されな
ければならず、もしくは、成形操作中所謂、非使用混合
室として留まることになるが、それは、耐久力や審美性
の観点から近代的技術としては向かないものである。 更に公知のミキサーヘッド（ドイツ特許公報第７７７９
０３７号）によれば、旋回自在の複数の注入ノズルが設
けてあって、該ノズルは少なくとも混合開始の時間中排
出口に対向する混合室内へ向けられることになっている
。このものでは、該ノズルはお互いの間にｔ３−０〜／
乙Ｏ０の角度を有している。注入噴流と逆流が界面で混
合することは、この混合室内では不可能である、という
のは注入ノズルの斜向位置では、部分的な対向流注入作
用が依然として残留したり、横行流混合が起こりそのた
め制御不可能な乱流が混合室内に発生し、その結果、今
日の必要に応じた十分な混合結果が必ずしも保証できる
とはいえないからである。この混合室もまた、洗汚によ
って清浄しなければならない。 次いで米国特許第３９１２１７０号によって自浄式ミキ
サーヘッドが公知ではあるが、該ヘッドは米国特許第３
２乙３９２ｇ号によるミキサーヘッドから発している。 該ヘッドは、一方の成形型枠内に配置される一方、混合
室の向かい側のもう一方の成形型枠内に四部が設けられ
ていて、該凹部内には排出ピストンが案内される。この
四部は、最初の混合されなかったもしくは混合効果の良
好でない混合物成分を捕集する役を果たすが、該混合物
成分は、この凹部内で後続する反応混合物と渦動される
ことになる。しかしながら現実の混合行程は、ミキサー
ヘッド自体の中で行われる。特にこのミキサーヘッドの
特定態様の場合にも、望ましい逆流は形成されない。 新型のミキサーヘッドの場合、反応路成分が混合室内前
面へ流入するという点が決定的に重要である。この場合
、米国特許第３７７／ヲ乙３号により公知の複合ノズル
を使用することができ、その場合、反応路成分は混合室
へ流入する直前に合体する。各反応成分に対し、又はそ
れ以上の別々の流入開口を備えてもよい。しかしながら
、その際、流入する噴流と逆流との間の界面に必要な逆
流と渦流を創り出すためには、流入する噴流が混合室軸
線に対してできるだけ平行であるか、最高７０°の鋭角
で向いているように配慮することが必要である。 特定の実施態様によれば、排出口は排出路内へ注ぎ込み
、該排出路には、清掃ピストンが配列されており、該ピ
ストンは清掃位置で排出ピストンの前面に接する。清掃
ピストンを備えたこの排出路は、米国特許第３９７！；
／２１ｒ号による実施態様のミキサーヘッドと具体例と
一致しているが、もっばらミキサーヘッドと成形型空洞
との間の連結状態を表わすものである。それ故、それに
は、上述のミキサーヘッドに望まれる機能は要求されて
いない。しかしそれにもかかわらず、流出路の断面積寸
法と長さが適切であればその機能も達せられる。特に、
混合室から流出する混合物を絞るためにも該清掃ピスト
ンを使用することができる。 更に別の実施態様は、ミキサーヘッドの成形型に対する
配列に特徴を有し、該成形型の型分離面は、一方では流
入口と他方では排出ピストンの排出位置との間をも走行
する。それ故、この実施態様の場合、反応諸成分用の流
入口は成形型枠の片半分内に配置される一方、混合室自
体は、対向したもう一方の成形型片枠内に設けられて、
成形型空洞がその間を走行する。 この実施態様は湧出流として混合室から退出する逆流が
、急速に減速して、四方六方へ均一に成形空洞内へ分配
されるという特別の利点をもっている。この態様の場合
、同様に任意に供給路を設けて、混合室がこの場合、成
形空洞の領域には直接に存在しないようにできるという
ことは明らかである。もし、供給路用の清掃ピストンが
備えられないならば、成形型分割面は、成形型が開いた
ときに、供給路を通って伸長し、かくして該路内で反応
しつくした残存混合物が型から同時に除去されることが
できるようにしなければならない。 混合室の深度は、排出ピストンにより調整できることが
望ましい。 この方法は、混合室を反応路成分の混合特性ないしその
他のパラメータ（注入圧力、混合室圧力の如き）に適合
させたり、混合室をそれ等に関して最適化する可能性を
与える。 更にもう一つの態様では、混合室壁が交換可能でありそ
してハウジング内に固定できる装着スリーブにより構成
され、排出ピストンが交換可能なヘッドを有しており、
そしてこの場合−個の装着スリーブと一個のヘッドを有
し、そのスリーブはその内径に対して、そしてまたヘッ
ドはその外径に対して互いに調整できるようになってい
る。 この方法によれば混合室直径も種々の要件に応じること
もできるので、その結果特に混合室圧力に影響を与える
ことができる。 図面には、複数の実施態様による新型ミキサーヘッドの
縦断面図が略示しであるが、以下、詳却１に説明する。 第１図において、ミキサーヘッドは三つのハウジング部
材／、２．３から成っている。ハウジング／内には二成
分ノズルｔが配置され、その構造は米国特許第３７７／
９６３号の構造に相当する。 開口ｊは前方方向で混合室乙内へ軸方向に伸びている。 該混合室乙の壁は交換可能な装着スリーブ７により形成
され、該スリーブ内には排出ピストンの交換可能なヘッ
ドｇが案内されている。ミキサーヘッドには、かかる種
々異る内径を有する様々の装着スリーブ７が組合わされ
ており、そしてそれぞれの装着スリーブ７にはそれに応
じた外径のヘッドｇが設けられている。装着スリーブ７
は心出しカラー１０を有し、該カラーはハウジング／内
に設けられた心出し環状切溝／／と整合させられる。排
出ピストン９の油圧駆動機構／２は、ボルト／３により
ハウジング／に取付けられ、同時に、装着スリーブ７を
固定する役を果たすハウジング部材２内に配置される。 行程制限ボルト／ｌｌによって混合室乙の深さが調整で
きる。次いでハウジング部材／内には、排出口１５に連
通ずる排出路／乙が更に設けられ、該排出路／乙は図示
されていない成形型空洞内へ案内される。排出路／３内
には、清掃ピストン／７が案内され、その油圧駆動機構
／ｇは、ハウジング部分３内に配置されている。調整ボ
ルト／９により、清掃ピストン／７は、排出口／Ｓの断
面積を絞るためにも活用できる。混合行程間、流入口Ｓ
は、閉鎖されてはならないということはいうまでもない
。 当業者にとって、二成分ノズルｌと油圧駆動機構／２　
、　／Ｉの作業はお互いに正確に整合しなければならな
いということは自明である。その場合、混合行程の終わ
り、でまず二成分ノズルグが閉じる。 次いで油圧駆動機構／２が排出ピストン９を作動させ、
混合室乙を空にする。次いで油圧駆動機構／ｇにより清
掃ピストン／７を作動し、残りの混合物を排出路／乙か
ら押し出す。新しい混合行程に入る場合には、上記行程
は逆の順序で行われる。 第２図において、ミキサーヘッドは成形型の半型枠２７
．２２内に組込まれ成形空洞２３がこれら半型枠間に存
在する。成形型分離面は、参照番□号、２Ｉｌで示しで
ある。 反応路成分ポリオールおよびインシアネートの供給管２
よ、２乙は逆転弁２７．２１に案内され、該弁は、ある
位置（図示）で該供給管２ｊ、２乙を供給孔２９．３０
と、さらに他の位置で逆流管３／、３２と連絡させてい
る。供給孔２９．３０は注入孔３３．３１１内へ注ぎ込
み、該孔３３゜３’ｌ内へ注ぎ込み、該孔３３．３Ｉｌ
は、成形型枠２２内の向かい側に配置した混合室３乙の
中心軸３ｊに対称形に設けられている。それらは中心軸
に対して３°の角度を有している。混合室３乙内には、
押出しピストン３７が案内されその油圧駆動機構３ｇは
、成形型半枠２２に取り付けたハウジング３ｑ内に配置
されている。行程制限ボルトｌＯは、混合室３乙の深度
を調節することを可能にする。混合室３乙の排出口は参
照番号グ／で不能なスリーブ内に位置でき、該スリーブ
へその都度外径の調和した交換可能なヘッドを配しそし
てそれを押出しピストン３７上へ配置することも明らか
である。 従って、第１および第２図に示したミキサーヘッドの変
更態様はいわゆる取付ミキサーヘッドとして成型機の成
形型半枠に着脱自在に取りつけることができる。成型分
離面はこの場合同様に混合室を経て案内される。 第３図には反応路成分が共通噴流Ｓ／として流入孔Ｓ２
を経て混合室ｊ３内の中央部へ排出ピストンｊｊの前面
、５１に衝突するまで注入される様子が示されている。 該前面部ＳＩＩでこの噴流Ｓ／は方向転換する。その際
噴流！；／と逆流ｊ乙パの間の環状界面Ｓ７ならびに壁
５ｇで乱流ｊｑが形成され、強力な混合効果が保証され
ることになる。 逆流は、排出口乙Ｏを経て湧出流として混合室ｊ３を去
り周囲四方へ向かうが、その湧出流の流れ方向速度は都
合の良い方法で著しく減少し、極く短い時間内で原流れ
は層流となる。噴流Ｓ／は、湧出流内には障碍となるこ
とはない。というのは該噴流はこの湧出流内の中央部に
流入するからである。 グ図面の簡単な説明 第１図は、ミキサーヘッドの第一実施態様、第２図は成
型機枠に合体されたミキサーヘッド、第３図は混合室内
の定流、乙、３乙、ｊ３・・・混合室、／、２．２２・
・・ハウジング、３．３３，３１１゜５２・・・進入口
、１５　、　＋／　、乙０・・・排出口、／７・・・清
掃ピストン、９・・・排出ピストン１．２Ｉｌ・・・成
型分離面１．２／、、２２・・・成型機、７・・・装着
スリーブ、ｇ・・・ヘッド 代理′人の氏名　　川原１）−穂

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　混合領域内へほぼ軸方向に少なくとも単一の
   噴流として噴射され対向して配置された端面で方向転換
   し、混合領域から搬出されることになる、少なくとも二
   つの流動性反応諸成分からプラスチックを形成する反応
   混合物を製造するための方法において、該反応原成分が
   進入する噴流に対する逆流となって方向転換し、該噴流
   を包むようにして該噴流と逆流との間に界面を形成して
   案内さね、その際、進入する噴流が該界面に沿って逆流
   と渦′　　動することを特徴とする上記方法。
2. （２）創り出された反応混合物が湧出し流の形で混合領
   域から搬出されることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項に記載の方法。
3. （３）各反応原成分が少なくとも独立の噴流の形で噴入
   されることを特徴とする特許請求の範囲第７項もしくは
   第２項に記載の方法。
4. （４）噴流が混合領域の軸線に対して最高１０°の角度
   で噴出されることを特徴とする特許請求の範囲第３項に
   記載の方法。
5. （５）　　混合領域内の動圧が進入する噴流の逆流に対
   する断面積比を選択することによって調節できることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第１項の何れか
   −に記載の方法、
6. （６）円筒形混合室（乙、３乙、Ｓ３）を有するハウジ
   ング＜２．２２＞から成り、該混合室内へ少なくとも一
   つの反応路成分用の進入口（Ｓ、３３．３ｔｌ、、！；
   ２）が向いており、かつ該混合室が反応混合物の排出口
   （／夕、ｌＩ／、乙Ｏ）を有しているミキサーヘッドに
   おいて、 ａ）進入口（Ｓ、３３．３ケ、３１）の前面が該混合室
   （≦、３乙、乙Ｏ）方向へ向いており、ｂ）排出口（／
   ！；Ｘｌｌ／、乙Ｏ）が進入口（Ｓ、３゛３．３１！、
   ！；２）と同一側にあり、Ｃ）進入口（５，３３，３Ｉ
   ｌ、！；２）に対向した混合室（乙、３ｇ、グ３）の端
   面が押出しピストン＜９．３７、ｊＳ）の前面（ｊゲ）
   により構成さね、 ｄ）混合室（乙、３乙、ｊ３）の深度がその直径よりも
   大きい ことを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第３項の
   方法の何れか−に使用するための上記ミキサーヘッド。
7. （７）排出口（／Ｓ）が排出路（／乙）内へ注ぎ込み、
   該排出路には清掃ピストン（／７）が配列され、該ピス
   トンは清掃位置で押出しピストン（９）の前面と接触す
   ることを特徴とする特許請求の範囲第６項に記載のミキ
   サーヘッド。
8. （８）　　成型分離面Ｃ２’ｌ）が一方の進入口（３３
   ，３１１）と他方の押出しピストン（３乙）の押出し位
   置との間をも走行する成型機（２／、２−２）の配列を
   特徴とする特許請求の範囲第６項に記載のミキサーヘッ
   ド。
9. （９）混合室（乙、３乙、３３）の深度が押出しピスト
   ン（ｑ、３７、！；！；）によって調節できることを特
   徴とする特許請求の範囲第６項ないし第に項の何れか−
   に記載のミキサーヘッド０（１０）　　混合室（≦）の
   壁が交換可能である、ノ１ウジンク責／）内に固定され
   る装着スリーブ（７）（３） により形成さね、かつ押出しピストン（９）が交換可能
   であるヘッド（ざ）を備えており、その都度装着スリー
   ブ（７）がその内径に対して、またヘッド（８）がその
   外径に対して互いに整合させられることを特徴とする特
   許請求の範囲第６項ないし第９項の何ねか−・に記載の
   ミキサーヘッド。