JPS6388028A - 高圧混合装置 - 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】 ［発明の概要］ 混合すべき少なくとも２種の化学成分を混合するための
、特に移動自在な混合室を備えた種類の高圧混合装置に
つき開示し、混合室は横通路を介して混合物を排出する
ための出口導管に連通ずると共に、成分入口開孔部を出
口導管における混合物の流入方向とは反対方向に横通路
から離間した混合室中へ直接に開口させる。

［発明の属する技術分野］ 本発明は、たとえばポリウレタン混合物を製造するため
のイソシアネートおよびポリオールのような反応性の液
体成分を混合する高圧混合装置に関し、特に本出願人に
より既に出願されているようなスライダ中に移動自在な
チャンバを設けた種類の高圧混合ヘッドに関するもので
ある。

［従来技術とその問題点］ ポリウレタ混合物を製造する際、かつ一般に反応性の化
学成分を高圧混合室中へ注入して混合することによりこ
れらの成分を緊密混合すると共に金型中へ供給もしくは
注入する前に鎮静ざぜねばならない場合、各成分の効率
的混合と高品質の成形物品とを得るため特に重要である
ことが判明した３種の特定段階が各混合工程に存在する
。これらの段階は、まだ空の混合室中へ成分を導入する
際の初期の供給および混合段階と：所望量の混合物を金
型中へ供給するのに要する時間にわたって持続する中間
混合段階と；成分の供給を停止して混合室とその排出導
管とからこれらに残留する混合物の残渣を清浄除去する
最終的混合段階とである。

各混合工程の初期および最終段階は、まだ完全には均質
混合されていない部分（すなわち未混合の少量の成分）
が混合室から排出されて金型中へ尚早に供給される結果
欠陥のある成形物品を生じてこれらを除去しかつ廃棄せ
ねばならないという事実により、成る場合には特に重要
となることが判明した。この問題は、化学成分の混合程
度によって影響を受ける工業物品の特性を厳格に管理す
ることか必要なこれら工業物品の製造において特に重大
である。

この現象を注意深く分析すれば示されるように、各混合
段階（すなわらショット）の開始時点および終了時に極
く少量の不完全混合成分が存在してもこれは成形物品に
欠点をもたらし、成分を混合するのに使用する方式およ
び特に混合室に対する個々の成分のためのノズルまたは
入口開孔部の配置および配向に依存する。事実、公知の
混合装置においては、混合室の配置およびこの混合室の
軸線に対し直角または混合物出口に指向する方向での各
成分入口開孔部もしくはノズルの配向により、まだ空の
混合室中へ各成分を加圧下に導入する混合段階の初期に
これら成分が出口導管の方向に流動して、まだ完全には
混合されていない状態で金型中へ供給される傾向を有す
る。さらに、この現象は成分の供給を停止させる最終的
混合段階においても生ずる。このことは、これらの段階
においては混合室内の混合物に不十分な運動エネルギと
乱流とが生じて各成分の効率的かつ均質な混合を確保し
えないという事実により説明することかできる。

［発明が解決しようとする問題点］ 本発明の目的は、上記問題を克服し、すなわち完全には
均質でない混合物の生成を防止すると共に不完全混合成
分が金型方向へ各混合操作（すなわちショット）の開始
段階および終了時点で流動するのを防止しうるような上
記種類の混合装置を提供することにある。

さらに、本発明の目的は、これら全てを極めて効率的な
手段で達成すると共に混合装置を構造上および機能上極
めて簡単に構成することにある。

ざらに本発明の他の目的は、全混合段階にわたり混合物
をざらに改善するのに寄与する混合条件を形成しうるよ
うな組合装置を提供することにある。

［問題点を解決するための手段］ 上記目的は、本発明の混合装置によれば、混合室と混合
すべき各成分をこの混合室中へ供給するための入口開孔
部と混合物を排出するための出口導管とを設け、前記混
合室を横通路を介して前記出口導管に連通させると共に
、各成分のための入口開孔部を前記出口導管における混
合物の流動方向とは反対方向の横通路から離間した混合
室の同じ側に直接開口させることによって達成される。

本発明の特定具体例１こよれば、混合室をスライダ中に
設け、このスライダは混合室が前記出口導管と軸方向に
整列しかつ清浄用プランジャが混合室中を前記導管に沿
って１ｇ動しうる第１位置から、混合室が一方の側に位
置して横通路を介し前記出口導管に連通しかつ成分の供
給開孔部が前記横通路と同じ側にて混合室中へ開口する
と共に、前記横通路および出口導管を介する混合物の流
動方向とは反対方向に配向ざ屯る第２位置まで、出口導
管に対し直角に移動することができる。

［実施例］ 以下、添付図面を参照して、限定はしないが本発明を実
施例につき一層詳細に説明する。

以下、本発明を回動室混合ヘッドを参照して説明する。

しかしながら、これは例示の目的であって、決して限定
を意味するものでなく、ここに説明する基本的特徴から
逸脱することなく本発明を他の型式もしくは具体例の混
合装置に適用することもてきる。図示した実施例によれ
ば、この装置は本体１０を備え、これに通路１１を設け
てスライダ１２を案内し、このスライダには先端部と後
端部とを有する混合室を画成した交差する口過穴部１３
をに２け、その長手軸線をスライダ１２およびその案内
路の軸線に対し直角にする。混合室のスライダ１２を、
混合が停止される第１図に示した位置から後記するよう
な第４図に示した混合位置まで、たとえば少なくとも１
個の復動式液圧シリンダ１４よりなる制御装置によって
移動させる。

さらに、この装置の本体１０は混合物用の出口導管１５
をも備え、この導管はスライダ１２の案内路１１に交差
すると共に開孔部１５′で終端し、この開孔部１５′を
介して混合物を金型（図示せ　　“ず）の方向へ流動さ
せる。混合物のための出口導管１５は、その長手軸線を
混合物の排出方向に配向させてその軸線を同じ平面に位
置する混合室１３の長手軸線に対し平行にし、かつ混合
室１３と同じ断面形状および寸法を有する。

混合物の出口導管１５は穴部１６を介してスライダ１２
の案内路１１を貴通し、この穴部中に清浄用プランジャ
１７を摺動させ、このプランジャはたとえば復動式）ｆ
タ圧シリンダ１８のような制御部材に接続されてスライ
ダ１２の案内路１１に対しこのスライダを移動させうる
後退位置から、混合室１３を貫通する前進位置まで、第
４図に示した混合室１３と１５との整列状態に際し、出
口導管１５に沿って混合物の出口開孔部１６まで移動さ
せる。

図示した実施例において、スライダ１２の行程は出口導
管１５の直径もしくは幅よりも大であり、したがってス
ライダ１２が移動する方向で測定した混合室１３の直径
もしくは幅よりも大であり、かくして混合室１３および
排出導管１５は混合室１３の側壁部に設けた横開孔部１
３′およびスライダ１２に沿って長手方向に作成され或
いはスライダ１２の周面とその案内路１１とにより画成
されたスロット１９で形成される中間的導管を介して連
通ずる。リブもしくはキー２０が案内路１１に沿って混
合室スライダのスロット１９内で長手方向に延在し、こ
のリブは第４図に示した混合状態において排出導管１５
に対し混合室１３を位置せしめる側とは反対側に存在す
る。リブ２０は導管１５の縁部に一致して終端し、かつ
スライダ１２が第１図に示した状態まで移動して混合を
停止した際に全ての混合物残渣をスロット１９から清浄
かつ除去するよう作用する。

リブ１９に対し反対側の混合装置の本体１０における排
出導管１５の側には入口開孔部２１．２２または対応ノ
ズル２１ａ、２２ａを設けて、緊密混合すべき化学成分
を混合室１３中へ供給する。図示したように、開孔部２
１．２２は第４図の状態において混合室１３中へ直接開
口し、かつ混合物用の出口開孔部１３′に対し混合室１
３の同じ端部（すなわち側部）に位置する。開孔部２１
．２２は内側方向に、すなわち開孔部１３′から離間す
る方向に指向した混合室１３の後端部の方向、或いは混
合物が排出導管１５中を流過する方向とは反対の混合室
１３の先端部の方向へ指向される。

特に、図示したように、入口開孔部２１．２２の軸線が
互いに４５°に等しいまたはそれより大きい角度（たと
えば９０°の角度）を形成すると共に、これら入口開孔
部を混合室の長手方向対称平面に対し開孔部１３′とは
反対の混合室側に位置決定することが好ましく、これは
スライダ１２を対し直角であって成分の入口２１．２２
は混合室の開孔部１３′からできるだけ離間位置せしめ
ることにより未混合成分の流出を防止する。

成分供給用の入口開孔部２１．２２のこの特定配置およ
び配向は上記問題を克服すると共に、混合行程の全段階
にわたる混合を改善するよう作用する。事実、第４〜６
図に図示したように、混合室１３中へ直接流入する成分
のジェットは開孔部１３′から離れた方向に移動して、
その一方の側にて混合室自身の閉鎖された末端壁部の方
向に向けられる。初期の不完全に形成された混合物はそ
の如何なる部分も混合室自身が混合物で完全に満たされ
るまで混合室１３から流出せず、したがって流体内で激
しい乱流および渦流を形成し、開始段階および終了段階
、並びに混合の全中間段階にわたって混合を向上させる
。事実、各混合段階の初期において、これらの成分は混
合室１３の内側方向へ導管１５における混合物の流動に
対し反対方向かつ混合室からの出口１３′から離間する
方向に指向し、かくして排出導管１５およびその出口１
６に混合室１３が充満される前に到達するのを防止し、
かつ前記混合室の閉鎖端部の方向に形成される最も大き
い乱流の領域で適切に混合された後にのみ到達する。第
４図、第５図および第６図における点線および矢印は混
合室１３における激しい乱流の領域での流体中の可能な
流路および渦巻を示し、完全混合された物質の流れは開
孔部１３′の方向へ流動すると共に、混合室１３を排出
導管１５に接続するスロット１９中へ流動する。

同様に、成分の供給を停止しかつしたがって圧力を低下
させる混合の終了時には混合ｉ１３は高乱流混合物でま
だ完全に満たされており、したがって混合の最終段階に
おいても各成分を互いに完全に混合することが可能とな
る。

この装置は次のように操作される：先ず最初にスライダ
１２を第１図の位置まで左方向へ後退させ、ここで混合
室１３は排出導管１５と軸方向に整列しかつスライダ１
２は混合室１３方向への化学成分の循環を遮断し、した
がって各成分をそれぞれ各タンクの方向へ循環させるこ
とができる。

この状態において、清浄用プランジャ１７が前進状態と
なりかつ混合室１３中を排出導管１５に沿って移動する
。混合操作を行なう必要がある場合には、先ずシリンダ
１８を作動させてプランジャ１７をスライダ１２から脱
着するまで完全に後退させ、次いでスライダ１２を導管
１５の直径もしくは横幅よりも大きい所定長さの行程だ
け右方向へ前進させ、その際シリンダ１８と連携して液
圧作動される各制御シリンダ１４を作動させる。混合室
１３のスライダ１２が各成分の入口開孔部２１．２２を
閉鎖しなくなり始めたら直ちに、これら成分をまだ空の
混合室中へ注入するが、その方向は開孔部１３′の軸線
に対し角度を形成しかつ混合物用の出口から離間して混
合室の最大乱流領域の方向へ移動する方向であり、ここ
から混合物は混合室が完全に満たされて後にのみ流出し
始める。その結果、まだ完全には混合されていない混合
物の全ての成分もしくは量は混合室１３から流出して導
管１５に達することがない。混合室１３が完全に満たさ
れかつ最初の数段階の混合の後にのみ、混合室１３で形
成された激しい乱流作用により均質にされた混合物が導
管１５の方向へ流動し、かつ各成分が供給され続け、入
口開孔部２１および２２とは反対側の混合室の部分で開
孔部１３′の横方向配置により維持された一定の撹拌に
より均質混合物が形成され続ける。したがって、成分の
完全混合は、この混合の最終段階まで持続する。その結
果、最終段階の際にも成分は完全混合されるまで間違っ
て混合室から流出することがなく、混合物はまだこの混
合室１３を満たし続ける。

スライダ１２は次いで再び第１図の状態まで後ｉＨＬ、
排出導管１５に対し再び整列した混合室１３への成分の
供給を遮断し、次いで清浄用プランジャ１７を前進させ
かつ混合室１３および導管１５内に残った残留混合物を
排除することができる。

［発明の効果コ −Ｆ記に説明しかつ添付図面に示したことから明らかな
ように、改善された高圧混合装置が得られ、その基本的
特徴は混合物に対する排出導管に関し混合室を横方向に
配置し、かつ成分用の入口開孔部を生成混合物が混合室
から流出して排出導管中へ流入する開孔部に対しかつ排
出導管自身に対し配向位置せしめることにある。混合室
の横方向出口から離間しかつ排出導管における混合物の
流動方向とは反対方向に各成分を混合室中へ供給するこ
とにより、装置の全体的構造を実質的に改変することな
く本発明の範囲内において極めて簡単な手段により極め
て効率的に混合を達成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による混合装置の略断面図、第２図は第
１図の２−２線断面図、 第３図は第１図の３−３線断面図、 第４図は混合状態における第１図の装置と同様な略断面
図、 第５図は第４図の５−５線断面図、 第６図は第４図の６−６線断面図である。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）混合室と混合すべき成分を供給するための混合用
   開孔手段とを備え、前記混合室は横通路を介して混合物
   を放出するための出口導管に連通し、成分のための前記
   入口開孔手段は前記横通路の近傍にて前記混合室中へ１
   端部を開口させ、前記入口開孔手段は前記横通路から離
   間すると共に排出導管における混合物の流動方向とは反
   対方向に配向してなることを特徴とする成分を混合する
   ための高圧混合装置。
2. （２）成分のための入口開孔手段がその軸線を混合室の
   長手軸線に対し平行な平面に位置せしめ、かつ前記平面
   が前記横通路に対し反対の混合室側に位置する特許請求
   の範囲第１項記載の混合装置。
3. （３）本体と案内路に沿って移動自在なスライダとを備
   え、前記スライダは先端部と後端部とを有する混合室を
   画成した貫通穴部を備え、前記本体には混合すべき成分
   を前記混合室中へ供給するための注入手段と混合物を排
   出するための出口導管とを設け、前記混合室と前記出口
   導管とは混合物の排出方向に配向した長手軸線を有し、
   前記スライダは注入手段が前記混合室から分離されかつ
   清浄部材を前記軸方向に整列した混合室と出口導管とに
   圧入させる第１位置から、混合室が１側部に位置して横
   通路を介し出口導管に連通しかつ前記注入手段が混合室
   中へ開口する第２位置まで案内路に沿って移動自在であ
   り、前記注入手段は混合室の先端部に開口すると共に前
   記横通路から離間しかつ混合室の後端部方向へ指向する
   方向に配向してなる特許請求の範囲第１項記載の高圧混
   合装置。