JPS63218326A

JPS63218326A - 少なくとも２種の流動性の密実もしくは気泡性合成樹脂を形成する反応成分の混合装置

Info

Publication number: JPS63218326A
Application number: JP62317653A
Authority: JP
Inventors: ハインリヒ・エルスフエルト; クラウス・シユルツ
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1986-12-19
Filing date: 1987-12-17
Publication date: 1988-09-12
Also published as: EP0271803A3; EP0271803A2; DE3643431A1

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】本発明は、出口開口部を有する混合室を内蔵したハウジ
ングからなり、この混合室に指向する噴霧ノズルに供給
管を導通すると共に、各噴霧ノズルが調整自在なノズル
ニードルとノズル穴部とを備え、かつノズル穴部に対応
するノズルニードルの端部およびノズル穴部がその直径
において互いに一致してなる、少なくとも２種の流動性
の密実もしくは気泡性プラスチックを形成する反応成分
の混合装置に関するものである。

この種の反応成分（たとえばポリウレタン系）の加工は
、好ましくは高圧カー向流−射出方法に従がって行なわ
れる。少なくとも２種の成分が、混合室中へ１０Ｏ〜２
ｊＯパールの圧力下にかつ特殊の場合にはさらに高い圧
力にて互いに注入される。反応成分の緊密混合を達成す
るには、注入ノズルを介する注入圧力をスロットル断面
積の調節によって各要求に適合させる。装置の種類（混
合ヘッド）に応じて、この種の噴霧ノズルの構造は互い
に異なる。慣用の混合ヘッドにおいては、大ノズルまた
はニードルノズルが使用される。穴ノズルを介する圧力
の調節は、種々異なる穴直径の交換自在な大組合せによ
って行なわれる。その組立ておよび解体は極めて時間が
かかる。したがって、殆んどの場合、ノズルニードルを
備えた噴霧ノズルが使用される。この場合、射出圧力を
調節するためノズルニードルはノズル穴部に対しその位
Ｒを変化自在にする。このように形成されたスロットル
状のリング間隙部は、低粘度の流体の場合、円錐状の噴
流拡開をもたらす。ここで生ずる液滴形成は反応酸９分
の混合を増々促進し、したがって最終的に成形品の品質
に影響を及ぼす。

種々異なる慣用のノズル形状に対する研究が示したとこ
ろでは、噴霧ノズルの形状は得られる混合結果に関連す
る。高粘度の反応成分を混合する場合、これらの成分は
ｒ！ｔＩＬ霧する際に密な噴流を形成する傾向を有する
ので、混合上の問題を生ずる。

不充分な噴流拡開は混合均一性を悪化させる。

この種の原料の場合、高温度下での処理により粘度全低
下させることができる。しかしながら、これはこの系の
貯蔵安定性における欠点並びに反応性の変化をもたらす
。

ノズルニードルの導通が不光分であると、これによって
生ずる噴流縮少が同様に悪化した混合をもたらす。

スロットル断面積を調節する九めの円鎚状リング間隙部
を備えたノズルニードルの場合、この細いリング間隙部
は沈降物を沈着して、同様に欠点のある噴流縮少をもた
らす。

したがって、本発明の目的は、ＷＫ高粘度の反応成分を
処理する際の混合程度を悪化させるような噴流縮少を防
止するが、射出圧力を変化させるためのスロットル断面
積の調節性を維持しうるよう、冒頭記載の種類の装置を
改善することにある。

この目的は、本発明によれば、先端部の外套および／ま
たはノズル穴部の壁部に少なくとも７ｍのチャンネルを
配置すると共に、ノズルニードルの先端部をノズル穴部
の各位置に導通することによって達成される。

ノズルニードルの端部を常にノズル穴部に位置せしめる
ことにより、制御しえないような噴流縮少がもはや生じ
ない。ノズル穴部は実質的にノズルニードルの端部に対
する案内部となる一方、スロットル位置は構造に応じて
チャンネルの入口または出口或いはチャンネル自身にお
いて変位する。

沈降物の沈着という危険性は、好適な流れ形成によって
実質的に除去される。複数の（すなわち少なくとも２個
の）チャンネルを配置することにより、特に高粘度の成
分を処理する際、より良好な噴流拡開が達成される。何
故なら、各成分の噴流はそのチャンネルゆ個数に対応す
る数の個々の噴流から構成されて、分散角度の拡大の意
味で相対的に作用するからである。

上記したように、スロットル断面はその構造に応じて種
々の位置に配置することができる。

が制御縁部として作用する。

この具体例は、そのスロットル位置が混合室に最も近接
位置するため最適である。明らかにこの場合、ノズルニ
ードルの調節によって軸線方向への調節性が与えられる
。この調節は、それ自体公知の方法で、たとえば調整ネ
ジもしくは当接ネジによって手動で行なわれる。さらに
、液圧調整も可能である。ノズルニードルの調整には従
来公知の全ゆる技術を用いることができる。循環溝を備
えた制御ピストンにより、混合に対する循環路の切換え
を行なう相応に形成した常開ノズル穴部を有するノズル
を使用しうるだけでなく、ノズルニードル自身が混合に
対する循環路の制御機能を果たすような種類のノズルも
使用することができる。

他の具体例によれば、チャンネルをノズルニードルの端
部に配置すると共に、混合室から離間したノズル穴部の
縁部と制御縁部として作用させる。

この場合にも、ノズルニードルの調整は軸線方向に行な
われる。しかしながら、スロットル断面はチャンネルの
導入部に位置する。したがって、成分噴流の第１の圧力
低下がチャンネルの出口で生じ、かつ他の圧力低下がノ
ズル穴部の出口で生ずる。このような段階的圧力低下は
、反応の開始に対し核形成と連携して利点を与える。

第３の具体例によればチャンネルを２個のセクションで
構成し、その一方のセクションをノズルニードルの先端
部に位置せしめかつこのセクションに重なりうる他のセ
クションをノズル穴部の壁部に配置すると共に、これら
セクションの前縁部および／または長手縁部が制御縁部
となる。

この場合も、圧力低下Ｖｉ、２段階で生ずる。ノズルニ
ードルの軸線方向移動により調節を行なえば、前縁部が
制御縁部として作用する。回転により行なえば、長手縁
部が制御縁部を成形する。軸方向の調節および回転を同
時に行なえば、全縁部がスロットル断面を形成する制御
縁部として作用する。

特殊の具体例によれば、ノズルニードルの先端部に配置
されたチャンネルのセクションのみが混合室に対し開放
された（好ましくは短い）切欠部として形成される。

この場合、境界縁部が制御縁部として作用することが了
解さｔＬよう。

特定の具体例によれば、ノズル穴部の壁部に配置された
チャンネルをノズル穴部に傾斜して開口させる。

このようにして噴流は、たとえば混合室出口に対し反対
方向に指向させることができる。対称配置による複数チ
ャンネルの場合１ｇＡ々のｉｔ流が生じて噴流拡開を向
上させる。

好ましくは、チャンネルの端部は先細りである。

先細りの程度（これは扁平化、側部縮少または傾斜によ
り得られる）Ｋ応じて、より短いもしくはより長い調節
経路が必要であり、その際より長い調節経路は所定の射
出圧力の調整に関し高度の論理的精度を与える。

他の好適具体例によれば、チャンネルは角度をもって、
すなわち螺旋状に延在する。

その際、旋回を早う噴流が生じて、より良好な噴霧が達
成される。これは、配置においてより多数のチャンネル
を互いに鏡像配置することによって改善することができ
る。その際、個々の噴流がその出口方向へ相互に生じて
噴霧角度を増大した後、他の成分の全噴流と合体する。

多数のチャンネルを設ける場合、これらはノズルニード
ルの中心軸線の周囲に好ましくは対称配置される。

本発明によれば、この対称配置は最良の混合機能を与え
る。その際、相対位置するｇｊｔ霧ノズルは、各噴霧ノ
ズルの対応チャンネルが正確に同じ軸線に位置するか、
或いはこれらがそれらの間に正確ニ位置するよう整列さ
せるのが有利である。

他の特定具体例によれば、これらチャンネルは種々異な
る長さを有する。

この実施例は、ノズルニードルの対応する行程により他
のチャンネルを自由にし、または覆うことを可能にし、
これにより広範囲に射出圧力を変化させることができる
。その際、特に合理的には対称性に注目すべきである。

以下、添付図面を参照して本発明の新規な装置、特に噴
霧ノズルにつき実施例によってさらに詳細に説明する。

第１図において装置は混合ヘッドハウジング／を備え、
これはグランジャピストン３を有する混合室２全包囲す
る。導管ｔおよびｊは噴霧ノズル乙、７を介して混合室
λ中へ開口する。各噴霧ノズル乙、７はハウジングｇか
らなり、このハウジングはノズルニードル１０のための
案内部りを備える。後端部／／には調節ネジ７．２が当
接する。

ハウジングｇ内にてノズルニードル１０の座部／ｌｌＫ
支持したバネ／３は、ノズルニードル１０が調節ネジ／
グによって調節された位置を維持するように作用する。

ノズルニードル１０の先端部／ｊはビンとして形成され
て、ノズル穴部／Ｉ！；内に常に導通される。ノズル穴
部／乙の壁部／７にはチャンネル／♂を配設し、ここで
チャンネル／ｌの前縁部／りおよびノズルニードル１０
の前縁部、！０は制御縁部を形成し、これらによって所
望のスロットル断面積を調節することができる。

第２図および第３因において、噴霧ノズルコ／はハウジ
ング２２とノズルニードル２３とで構成される。ノズル
ニードル２３の先端部２弘は常に、ハウジング２２内圧
設けられたノズル穴部、２３に対し嵌入する。その壁部
２乙にはチャンネル、２７を配置し、これらチャンネル
は軸線方向だけでなく半径方向にも先細りとなる。ノズ
ルニードル、２３の先端部２≠における前縁部、２どは
、スロットル断面２りを形成するための制御縁部として
作用する。これは、制御縁部、２ｇとチャンネル２７の
壁部との間に延在するど個のチャンネル２７のど個の最
小断面積の合計断面積である。第２図には、上方および
下方のチャンネル２７のスロットル断面λりの部分が示
されている。

第≠図および第５図において、噴霧ノズル３／けハウジ
ング３２とノズルニードル３３とで構成サレる。ノズル
ニードル３３の先端部３グは常に、ハウシング３．２に
設けられたノズル穴部３ｊ中へ嵌入する。その壁部３乙
には、それぞれ異なる長さのチャンネル３７、３８が配
設されている。これらは傾斜した前縁部３りを備える。

これらチャンネル３７、３８がその長さにおいて前縁部
３りの傾斜に一致することにより、図示したスロットル
断面≠０は大きい範囲にわたり変化することができ、ノ
ズルニードル３３の先端部３４ｔにおける前縁部ｌ／は
ｆ個のチャンネル３７、３８の壁部と連携して全体的な
スロットル断面弘Ｏ１形成する。

第６図および第７図において、噴霧ノズルｊ／はハウシ
ングｊ２とノズルニードルｊ３とで構成される。ノズル
ニードル５３の先端部ｔ＋は常に、・・ウノングＩ２内
に設けられ九ノズル穴部ｊｊ中へ嵌入する。その壁部ｊ
ＡＫは、接線方向に開口したチャンネル５７が設けられ
ている。接線方向の配置により、個々の噴流は螺旋状に
ノズル穴部、３′ｊ中へ突入した後、混合室（図示せず
）に達する。

第ｇ図および第７図において、噴霧ノズル乙／はハウジ
ング６２とノズルニーモル乙３とで構成される。ノズル
ニーモル乙３の先端部乙グは常に、ハウジングＩ）、２
内に設けられたノズル穴部５５中に嵌入される。壁部６
乙にはチャンネル乙７，６どを螺旋状に設け、これらチ
ャンネル乙７はチャンネル６ｇに対し反対方向に配置さ
れる。ノズルニードル６３における先端部乙≠の前縁部
乙ヂは、スロットル断面を調節するための制御縁部とし
て作用する。

第１０図および第１／図において、噴霧ノズル７／はハ
ウジング７．２とノズルニードル７３とで構成される。

ノズルニードル７３の先端部７ｔ１ｔは常Ｋ、ハウジン
グ７２内に設けられたノズル穴部７ｊ中へ嵌入する。壁
部７乙にはチャンネルのセクション７７が設けられ、こ
こにセクション７了を対応させると共に、セクション７
どをその端部７≠において整列配置する。ノズルニード
ル７３を軸線方向に調節する際、セクション７７および
７ｇ金画成する前縁部７り、ｇＯが制御縁部として作用
し、回転させる場合には長手縁部♂／　、　１．２がス
ロットル断面を調節するための制御縁部を形成する・軸
線方向の調節と回転とを同時に行なう場合、前縁部７７
、了０と長手縁部ｆ／、１２とが同時に制御縁部として
作用する。

第７．２図および第７３図において、噴霧ノズルゾ／は
ハウジング９２とノズルニードル９３とで構成される。

ノズルニードル９３の先端部９≠は常に、ハウジング９
２内に設けられたノズル穴部り５中に嵌入する。壁部７
乙には傾斜穴部として形成されたに個のチャンネル９７
が開口する。ノズルニードル！；＋３における先端部タ
グの前縁部７ｇは、点線で図示されたスロットル断面タ
タ金調節するための制御縁部として作用し、このスロッ
トル断面は全チャンネル７７の個々の部分で構成される
。

第１４ｔ〜／ど図において、噴霧ノズル１０／はハウシ
ング１０２とノズルニードル１０３とで構成サレる。ノ
ズルニードル１０３の先端部ＩＯ’Ａは常に、ハウジン
グ１０，２内に設けられたノズル穴部ｌＯｊ中に嵌入す
る。壁部１０６にはチャンネルのセクション１０７が設
けられ、そのセクション１０ｇはノズルニードル１０３
の先端部７０クニ対応する。セクション１０♂は短い三
角形切欠部として形成され、その境界縁部１０りはセク
ション１０７の長手縁部／１０と連携して、ノズルニー
ドル１０３を回転させることによるスロットル断面の調
節に対し制御縁部を形成する。第１乙図は第１を図およ
び第１．夕図に対応して、幾何学的展開図における最大
可能な通路のためのノズルニードル位置を示している。

第７７図は第１ｆ図に対応し、同様な図面としてｔｌぼ
Ｏに絞られた通路断面を示している。

第１り図および第２０図において、噴霧ノズル／、２／
はハウジング／λ２とノズルニードル／２３とで構成さ
れる。ノズルニードル／２３の先端部／、！≠は常圧、
ハウジング／、２．２に設けられたノズル穴部／２ｊ中
へ嵌入する。これらは３個の座部７．２乙、／５７．／
、２１を有する。座部／２乙は最小の断面積金有する。

ノズルニードル／−３に連接する座部／、２７は座部／
２ｇの方向へ円健状に拡開し、この座部はノズルニード
ル７．２３の先端部／−りに対し案内部として作用する
。前面／３０が座部／２７に対応する傾斜／３／を有す
る先端部／２≠の外套／、２りには、チャンネル７３．
２を配設する。ノズルニードル／、２ＪＫおける先端部
ハトの前側／３３は、座部／２７の壁部／３１７と一緒
になってスロットル断面／３Ｊ−を形成する。

第、２７図および第２２図において、噴霧ノズル／り／
はハクジンダハ−とノズルニードル／ｑとで構成される
。ノズルニードル／≠３の先端部／弘ｔは常に、ハウノ
ング／≠２内に配置されたノズル穴部／１１ｊ中へ嵌入
する。その外套ｉｔ、ｔｔにはμ個のチャンネル／グア
を配設する。ノズル穴部／４ｔ！；の後縁部／グどは、
この場合チャンネル／’Ａ７の前縁部／弘７と連携して
制御縁部を形成する。チャンネル／１ｆｉ７が完全に覆
われるようにノズルニードル調節３を充分にノズル穴部
／りｊ中へ移動させると、噴霧ノズル／ｌｌ／が閉鎖さ
れる。後退させることによりスロットル断面１５０（す
なわち自由流通断面積）全調節することができる。自由
となつ九通路断面積がｊ個のチャンネル／５７における
断面積の合計に一致すると、絞りが最小となる。次いで
、ノズルニードル／≠３をさらに後退させると、スロッ
トル断面ｆｉｔ／！０は一定となる。ここで第１図によ
る実施例と比較して、ノズルニードル／≠３を調節する
ネジおよびバネはそれぞれ反対方向に作用せねばならな
いことが了解されよう。同様な設計変更は当業者に対し
自明である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による第１実施例の装置の縦断面図、第一図ＩＩｉ噴霧ノズルの他の実施例の縦断面図、第３
図は第２図におけるＡ−Ｂｉ断面図、第１図はｑｔ霧ノ
ズルの第３実施例の縦断面図、第５図は第を図のＣ−Ｄ
線断面図、第６図は噴霧ノペルの第ダ実施例の縦断面図、第７図は
第６図におけるＥ−Ｆ線断面図、第ｇ図はｒ＠霧ノズル
の第４実施例の縦断面図、第７図は第ｇ図におけるＧ−
Ｈ［断面図、第１Ｏ図は噴霧ノズルの第６実施例の縦断
面図、第１／図は第７０図におけるＩ−に線断面図、第
７２図は噴霧ノズルの第７実施例の縦断面図、第７３図
は第７２図におけるＬ　−ＭＭ断面図、第１弘図は噴霧
ノズルの第ど実施例の縦断面図、第１ｊ図は第１≠図に
おけるＮ−０線断面図、第１乙図はノズルニードルの調
節を示すための第１≠図におけるユニットＰの展開図、
第７７図は第１乙図と同様な他のノズルニードルの調節
を示すための第１グ図におけるユニットＰの展開図、第１ど図は第７７図によるノズルニードル調節（点線）
で示した第１１図におけるＮ−０ｉ断面図、第１り図は噴霧ノズルの第９実施例の縦断面図、第、２
０図は第７９図におけるＱ−Ｒ線断面図、第２／図は噴
霧ノズルの第１Ｏ実施例、の縦断面図、および第、２２図は第２７図におけるＳ−Ｔ＠断面図である。／・・・ハウジング、２・・・混合室、３・・・プラン
ジャピストン、６．７・・・噴霧ノズル、了・・・ハウ
ジング、１０・・・ノズルニードル。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）出口開口部を有する混合室（２）を内蔵したハウ
ジング（１）からなり、この混合室（２）に指向する噴
霧ノズル（６、７、２１、３１、５１、６１、７１、９
１、１０１、１２１、１４１）に供給導管（４、５）を
導通しかつ各噴霧ノズル（６、７、２１、３１、５１、
６１、７１、９１、１０１、１２１、１４１）が調整自
在なノズルニードル（１０、２３、３３、５３、６３、
７３、９３、１０３、１２３、１４３）とノズル穴部（
１６、２５、３５、５５、６５、７５、９５、１０５、
１２５、１４５）とを備え、これらノズル穴部（１６、
２５、３５、５５、６５、７５、９５、１０５、１２５
、１４５）に対応するノズルニードル（１０、２３、３
３、５３、６３、７３、９３、１０３、１２３、１４３
）の先端部（１５、２４、３４、５４、６４、７４、９
４、１０４、１２４、１４４）およびノズル穴部（１６
、２５、３５、５５、６５、７５、９５、１０５、１２
５、１４５）がその直径において互いに一致してなる、
少なくとも２種の流動性の密実もしくは気泡性プラスチ
ックを形成する反応成分の混合装置において、前記先端
部（１５、２４、３４、５４、６４、７４、９４、１０
４、１２４、１４４）の外套（１２９、１４６）および
／またはノズル穴部（１６、２５、３５、５５、６５、
７５、９５、１０５、１２５、１４５）の壁部（１７、
２６、３６、５６、６６、７６、９６、１０６）に少な
くとも１個のチャンネル（１８、２７、３７、３８、５
７、６７、６８、７７、７８、９７、１０７、１０８、
１３２、１４７）を配置すると共に、ノズルニードル（
１０、２３、３３、５３、７３、９３、１０３、１２３
、１４３）の先端部（１５、２４、３４、５４、６４、
７４、９４、１０４、１２４、１４４）をノズル穴部（
１６、２５、３５、５５、６５、７５、９５、１０５、
１２５、１４５）の各位置に導通したことを特徴とする
混合装置。
（２）チャンネル（１８、２７、３７、３８、５７、６
７、６８、９７、１３２）がノズル穴部（１６、２５、
３５、５５、６５、９５、１２５）の内部に終端しかつ
ノズルニードル（１０、２３、３３、５３、６３、９３
、１２４）の先端部（１５、２４、３４、５４、６４、
９４、１２４）における前縁部（２０、２８、４１、５
８、９８、１３３）を制御縁部として作用させることを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の装置。
（３）チャンネル（１４７）をノズルニードル（１４３
）の端部（１４４）に配置すると共に、混合室から離間
したノズル穴部（１４１）の縁部（１４８）を制御縁部
として作用させることを特徴とする特許請求の範囲第１
項記載の装置。
（４）チャンネル（７７、７８、１０７、１０８）を２
個のセクション（７７、７８、１０７、１０８）で構成
し、そのセクション（７８、１０８）をノズルニードル
（７３、１０３）の先端部（７４、１０４）に配置する
と共に他のセクション（７７、１０７）を前記セクショ
ン（７８、１０８）と重畳しうるようノズル穴部（７５
、１０５）の壁部（７６、１０６）に配置し、さらにこ
れらセクション（７７、７８、１０７、１０８）の前線
部（７９、８０、１０９）および／または長手縁部（８
１、８２、１１０）が制御縁部を示すことを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載の装置。
（５）ノズルニードル（１０３）の先端部（１０４）に
配置されたチャンネル（１０８）のセクション（１０８
）を、混合室に対し開放した切欠部として形成したこと
を特徴とする特許請求の範囲第４項記載の装置。
（６）ノズル穴部（２５、３５、５５、６５、９５、１
０５、１２５）の壁部（２６、３６、５６、６６、９６
、１０６、１２６）に配置されたチャンネル（２７、３
７、３８、５７、６７、６８、９７、１０７、１２７）
を、ノズル穴部（２５、３５、５５、６５、９５）中へ
傾斜して開口させたことを特徴とする特許請求の範囲第
１項〜第５項のいずれか一項に記載の装置。
（７）チャンネル（６７）が角度をもつて螺旋形状に延
在することを特徴とする特許請求の範囲第１項〜第６項
のいずれか一項に記載の装置。
（８）チャンネル（５７）が接線方向に開口したことを
特徴とする特許請求の範囲第１項〜第７項のいずれか一
項に記載の装置。
（９）チャンネル（２７）の端部が先細であることを特
徴とする特許請求の範囲第１項〜第８項のいずれか一項
に記載の装置。
（１０）複数のチャンネル（１８、２７、３７、３８、
５７、６７、６８、７７、７８、９７、１０７、１０８
、１３２、１４７）をノズルニードル（１０、２３、３
３、５３、６３、７３、９３、１０３、１２３、１４３
）の中心軸線の周囲に対称配置したことを特徴とする特
許請求の範囲第１項〜第９項のいずれか一項に記載の装
置。
（１１）チャンネル（３７、３８）が異なる長さを有す
ることを特徴とする特許請求の範囲第１０項記載の装置
。