KR0158237B1

KR0158237B1 - 노즐 믹서 조립체 및 점성 유체의 균일한 혼합체를 충전하는 방법

Info

Publication number: KR0158237B1
Application number: KR1019940004759A
Authority: KR
Inventors: 제임스 심바리크 데이비드; 닐 켐프 다니엘; 월터 미틴 티모시; 커밍스 서크 크리스토퍼
Original assignee: 노르만 에드워드 루이스; 다우 코닝 코포레이션
Priority date: 1993-03-12
Filing date: 1994-03-11
Publication date: 1998-12-01
Also published as: EP0614812B1; AU5777294A; US5332313A; EP0614812A1; JPH06277595A; AU665300B2; DE69408703D1; DE69408703T2; JP2537590B2

Abstract

용기에 2종류 이상의 점성 유체의 균일한 혼합체를 충진하는 노즐 믹서 조립체 및 그 방법에 관한 것이다.

용기에 점성 유체의 균일한 혼합체를 충진하는 노즐 믹서 조립체는 관통하여 연장된 하우징(28)의 종축(42)을 획정하는 내부 통로(40)를 갖는 하우징(28)과, 하우징(28)에 지지된 종축(42)을 따라 통로(40)를 관통 연장하는 축 회전 구동축(44)을 포함한다. 폴딩 기구는 고정핀(46) 및 종축에 따라 배치된 중심 배치 구동축(44)에 대하여 접선 방향으로 장착된 이동핀(52)을 포함하고, 미혼합 유체 칼럼은 구동축(44)을 따라 축방향으로 흐르는 것을 방지하도록 만들어진 통로(40)를 흐르는 유체를 혼합한다.

Description

노즐 믹서 조립체 및 점성 유체의 균일한 혼합체를 충전하는 방법

제1도는 본 발명에 따라 제조된 액체 주입 조립체의 모식도.

제2도는 본 발명의 노즐 조립체의 종단면도.

제3도는 제2도의 3-3선을 따라 취한 단면도.

제4도는 제5도의 4-4선을 따라 취한 단면도.

제5도는 취부용 핀을 취부한 분리된 상태의 구동축의 종단면도.

제6도는 제3도의 6-6선을 따라 취한 단면도.

제7도는 제3도의 7-7선을 따라 취한 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 노즐 믹서 조립체 12 : 제1유체원

14 : 제2유체원 16,18 : 펌프

20,22 : 도관 24 : 노즐 믹서 조립체

26 : 카트리지 28 : 하우징

30 : 입구 단부 34 : 안료 주입 어뎁터

38 : 사출단부 40 : 내부 통로

42 : 종축 44 : 구동축

46 : 고정 핀 52 : 이동 핀

54 : 리세스 홈 56 ; 중간부

62 : 와이퍼 64 : 도웰(dowell)핀 단부

76 : 중공관 부재 80 : 개구

[산업상의 이용분야]

본 발명은 용기에 점성 유체의 균일한 혼합체를 중전하는 노즐 믹서 조립체(nozzle mixer assembly)에 관한 것이다. 본 발명은 소정 체적의 밀폐제(sealant)와 같은 고점성 재료를 사출하는 동시에 각 밀폐제에 착색제와 같은 제2의 고점성 유체를 혼합시켜, 얻어진 소정 체적의 고점성 재료에 색을 부여할 수 있는 노즐 조립체를 제공한다.

[종래의 기술]

착색 밀폐제의 제조에 있어서, 재료의 포장점(the point of packaging)에 가능한 가까운 점에서 착색제를 혼합할 필요가 있다. 이것을 포장점의 안료착색이라고 칭한다. 카트리지(cartridge), 튜브, 드럼 또는 다른 용기와 같은 패키지에 충전하기 전에 가능한 최후의 점에서 안료를 기본재료(基材)인 밀폐제에 혼합하는 것이 일반적으로 고려된다. 이와 같은 방법에서, 청소는 생산 라인의 종단에 있는 안료 혼합 공정에 한정된다.

최근 밀페제의 착색법에는 색의 교체가 빈번하게 실행된다. 처음에는 기본 재료인 밀폐제가 이미 알려진 기술에 의해 배합되어 촉매되고, 그리고 카트리지, 드럼 또는, 벌크 컨테이너(bulkj container)에 포장된다. 다음은 이러한 용기에 안료 착색을 위하여 별도의 발색(發色) 공정 영역으로 이동된다. 시장에서 요구되는 각종의 색 및 색조를 만들기 위해서는 서로 다른 많은 착색안료가 필요하다. 필요한 특수색의 색상에는 여러 가지 안료의 복잡한 배합이 요구된다. 전형적으로는, 제조 작업자가 기본 재료의 밀폐제를 큰 믹서(mixer)에 장입하고 필요한 착색제의 양을 측정하여 이 믹서에 장입하여 필요한 착색 밀폐제를 제조한다. 배합제를 일정시간 혼합하여 표준 측색법에 의해 양호한 색조를 점검한다. 안료의 첨가도 안료가 얻어진 밀폐제의 물리적 성질의 열화를 얻는 것으로서 한정된다.

밀폐제의 색이 적정하게 측정되고, 밀폐제는 비례(배합) 기계로 이동되며, 여기에서 밀폐제는 한 부분의 용량 공급 투여 장치를 사용하여 카트리지, 드럼 또는 벌크 컨테이너에 투여된다. 이 포장이 완료되면, 믹서 날(mixer blade), 믹서, 비례기계 및 투여 장치는 다음 운전전에 완전히 청소해야만 한다. 이 청소 공정에서 소정 배치(batch)의 약 10%가 손실된다. 상기 장치는 일반적으로 주입 노즐을 포함한다. 재료가 주입 노즐을 거쳐서 펌핑(pumping)되어 이송될 때에, 존재해 있는 양의 재료가 노즐내에 형성된다.

노즐은 노즐내에 작동적으로 배치된 혼합축을 이용하여 주입 공정중에 혼합되는 우레탄 포움(foam) 계량 분배 기술에서 개발되었다. 이러한 혼합 축은 반경 방향으로 연장되고 있는 횡단면에서 볼때에, 중심축으로부터 +자형으로 연장된 돌기를 포함한다. 상기 노즐을 구비한 기계의 예는 미국 미시간 주에 있는 엣지-스위트 오브 그란드 랩피드(Edge-Sweets of Grand Rapids)사에 의해 제조된 저압의 2성분형 포움 처리기가 있다. 상기 혼합 노즐을 착색용 밀폐제에 채용하면, 고점성의 밀폐제와 함께 고점성의 안료는 상당한 조합상의 문제점을 발생시킨다.

[발명이 해결하고자 하는 문제]

기술적으로 필요한 것은 고점성 유체의 안료를 소정량의 밀폐제와 균일 혼합제로 혼합하는 것이다. 본 출원인은 혼합 축을 구비한 우레탄 포움 분배 노즐의 사용은, 밀폐제에 적용하는 것과 고점성 재료를 부적당하게 혼합시킨다는 것을 알았다. 이것은 고점성 밀폐제가 혼합 축을 통과할 때에 혼합 축과 함께 혼합축으로부터 연장된 +자형 핀에 부착하며, 그것이 재료의 비교한 칼럼(undisturbed columns)을 확정하고, 그것이 안료내(또는 그 반대)에 혼합되지 않고 축을 따라 이동하기 때문이다. 또한. 이러한 기계는 속도를 상승시키고 전단을 발생시키며, 재료의 온도를 상승시킨다. 온도 상승은 밀폐제 재료의 경화 및 다른 화학적 변질 또는 열화를 초래하므로, 온도 상승을 회피해야 한다. 고점성 재료에 대해서는 2개의 재료를 충분히 혼합하여 얻은 재료를 저온으로 유지하는 분배 폴딩(folding)식 혼합이 바람직하다. 이 장점은 본 발명에 의하여 제공된다.

또한, 본 발명의 이점은 재료의 전체 중량의 10중량% 이상의 소량의 안료가 노즐로부터 사출되는 밀폐제 전체에 균일하게 혼합되는 것이다. 따라서, 노즐의 일단에서 시작하여 타단에서 종결되는 안료와 밀폐제를 혼합하는 전행정은 노즐내와 노즐로부터 인접된 카트리지, 드럼 또는 벌크 컨테이너 내로의 다음의 사출전에 완료해야만 한다.

본 발명은 청소를 최소로 하고, 폐 생성물을 감소시키며, 색 교체 속도를 최고로 하도록 설계된 동적 혼합법을 제공한다. 이것은 전체 혼합 공정이 본 발명의 노즐 조립체내에서 행할 때에 달성된다.

[발명을 해결하기 위한 수단]

본 발명에 의해, 용기에 2종류 이상의 점성 유체의 균일한 혼합물을 충전하는 노즐 믹서 조립체가 제공된다. 상기 조립체는 관통하여 연장된 하우징의 종축을 획정하는 내부 통로를 갖는 하우징으로 구성된다. 축방향으로 회전할 수 있는 구동축은 하우징에 의해 지지되고, 종축을 따라 통로를 관통 연장된다. 폴딩 수단(foldinf means)은 미혼합 재료가 구동축을 따라 축방향으로 흐르는 것을 방지하며, 통로를 흐르는 유체를 혼합시킨다.

또한 본 발명은 용기에 점성 유체의 균일한 혼합체를 충전하는 방법을 제공한다. 상기 방법은 하우징에 의해 지지된 통로를 관통 연장하는 축방향으로 회전할 수 있는 구동축을 갖는 하우징의 통로에 상기 통로의 종축을 따라 제1 및 제2유체를 펌핑하여 이송하고, 미혼합 재료의 칼럼이 구동축을 따라 축방향으로 흐르는 것을 방지하도록 통로를 흐르는 유체를 혼합하는 공정으로 구성된다.

[실시예]

이상의 고점성 유체를 제2고점성 유체에 동시에 혼합하고 압입하는 노즐 믹서 조립체(10)를 제1도에 도시한다. 모식적으로 도시된 바와 같이, 상기 조립체는 밀폐제 조성물과 같은 고점성 유체를 함유한 형태의 제1유체원(12)을 갖는다.

실리콘 밀폐제는 전형적으로 폴리디올가노실록산(polydiorganosiloxane), 충전제, 가교 결합제(crosslinker), 때때로 경화 촉매로써 구성된다. 실리콘 밀폐제는 일반적으로 수분에 노출됨으로써 경화되고, 카트리지로부터 밀봉하기 위하여 크랙(crack)이나 갈라진 틈(crevice)에 압출이 가능한 점성 재료이다. 밀폐제의 조도(consistency;稠度)는 일반적으로 점성이고 튜브 치약과 같은 상태로 된다. 건축용 구조물과 같은 용도에 있어서 밀폐제는 경화하기 까지 그 장소에서 정지하도록 하는 요변성(thixotropic)과 비수직성이 있는 것이 필요하다. 실리콘 밀폐제는 건축용 구조물에 사용됨으로, 미적인 것이 매우 중요하고, 밀폐제의 색도 중요하다는 것을 의미한다. 따라서, 각종 색의 실리콘 밀폐제가 필요하고, 색을 특정의 건축재료에 맞추는 것이 빈번히 필요하게 된다.

실리콘 밀폐제는 각종 성분을 소정의 중량비 또는 체적비로 혼합하는 것에 의해 만들어진다. 실온의 가유성(加流性)의 실리콘 밀폐제에 있어서는, 폴리디올가노실록산(polydiorganosiloxane)은 시라놀(silanol) 또는 가수분해성기(加水分解性基)로써 말단 봉쇄된다. 폴리디올가노실록산은 25℃에서 1∼100Pa.s과 같은 1Pa.s 이상의 점도를 갖는다. 폴리디올가노실록산 충전제(임의의 가소제 또는 충전제 처리제)를 첨가하면, 얻어진 혼합물은 빈번히 기본재료(基劑)로 불려지는데, 왜냐하면 이것은 얻어진 밀폐제의 대부분을 점유하고, 다른 성분을 그것에 첨가하여 최종의 밀폐제 조성물을 만들기 때문이다. 충전제는 2개의 주요 카테고리(category), 즉 보강 충전제 및 비보강 충전제 또는 증량 충전제로 분류될 수 있다. 제1카테고리는 카본 블랙(carbonblacks) 및 극히 미세한 탄산칼슘(calcicum carbonates)을 포함한다. 제2카테고리는 탄산칼슘, 2산화 티탄(titanium), 석영, 규조토(diatomaceous earth) 및 알루미나를 포함한다.

기제에 가교 결합제와 촉매를 첨가한다. 가교 결합제는 일반적으로 실란(silane) 또는 실란 부분의 가수분해 생성물이 있다. 이러한 실란은 아세토시실란(acetoxysilane), 알콕시실란(alkoxysilane), 케토시모 실란(Ketoximosilane), 아미노실란(aminosilane) 및 아미도실란(amidosilane)을 포함한다. 이 가교 결합제용 밀폐제(1)는 분자당 3개 또는 4개의 가수 분해기를 갖고, 부분 가수 분해 생성물은 일반적으로 1분자당 3개 이상의 가수 분해기를 가진다. 가교 결합제외에 밀폐제는 1분자당 2개의 가수 분해기를 갖는 밀폐제가 있는 연쇄 연장제를 포함한다. 폴리디올가노실록산 말단기에 있는 가수 분해기를 실란 가교 결합제와 같은 것이 될 수 있지만, 다른 종류의 가수 분해기의 혼합체도 같은 밀폐제 조성물로 존재한다.

밀폐제 조성물을 경화하는 촉매는 가교 결합제의 종류로 존재하고, 금속 카르복실레이트(carboxylates), 알킬 오르토티타데이트(alkyl orthotitandate), 티타네이트, 킬레이트 화합물, 지르코늄 알크옥사이드(alkoxides) 및 킬레이트 화합물을 포함한다. 특정의 가교 결합제와 함께 사용되는 특정의 촉매는 실리콘 밀폐제 기술에서 주지되어 있고, 또한 상세한 정보와 그 기술은 알려져 있다.

이러한 배합제외에, 착색제가 첨가된다. 이러한 착색제(일반적으로 안료라고 칭한다)는 밀폐제에 색을 부여하는 무기안료, 유기화합물 및 다른 착색제의 조합을 포함한다. 본 발명의 착색제를 유체 상태로 있는 것이 필요한다. 유체 상태를 얻기 위하여, 착색제는 착색제를 분산하는 액체 캐리어(carrier)가 필요하다. 상기 배합제외에, 밀폐제는 열안정 첨가제, 난연제 첨가제(flame retardant additives), 살진균제(fungicides), 요번성제(thixotroping agent) 및 표면 개질제(surface modifying agent)를 포함한다.

본 발명의 노즐 조립체는 실리콘 밀폐제를 혼합하여 카트리지에 주입하도록 설계되어 있지만, 배합제의 혼합물로부터 혼합하여 직접 카트리지에 주입되는 공정에 의하여 만들어진 다른 밀폐제는 이 노즐 조립체에 유리한다. 밀폐제 외에, 비교적 고점도를 가진 다분배 합성분으로 구성된 다른 종류의 재료도 이 노즐 조립체가 제조 및 포장하는데 유용하다.

예를 들면, 알케닐(alkenyl) 작용의 폴리디올가노실록산에 결합된 수소 원자를 가진 올가노폴리실록산(organopolysiloxane) 및 백금 촉매로 구성된 부가의 경화성 조성물은 이 노즐 조립체를 사용하여 만들어진다. 이와 같은 종류의 조성물에 대하여서는, 백금 촉매는 분리 또는 실온에서 불활성으로 되어 팩키지내로 저장되어 안정된 조성물이 된다. 이 백금은 억제제의 사용에 의해 불활성으로 되거나, 혹은 미국 특허 제4,776.176호 및 미국 특허 제5,017,654호에 기재된 것과 같이 할 수 있다.

제1도에서 제2의 유체원은 14로 도시된다. 상기 조립체는 단일의 제2유체원(14)을 포함하거나, 혹은 제1의 유체원(12)의 유체와 혼합하기 위하여 복수의 유체원을 포함한다. 16 및 18로 도시된 펌프기구는 20,22로 도시된 도관을 통과하여 유체를 급송한다. 도관(20,22)은 유체를 제1 및 제2의 유체원(12,14)으로부터, 혹은 복수의 유체원으로부터 24로 도시된 노즐 믹서 조립체로 운반한다. 노즐 믹서 조립체(24)는 유체 혼합물을 제1도에 도시된 표준 밀폐제 카트리지(26)에 주입하는 형태의 것이다.

또한 제1도 및 제3도를 참조하면, 노즐 믹서 조립체(24)는 부호(28)로 도시된 하우징을 포함한다. 하우징(28)은 후에 상세히 설명되는 안료주입 어뎁터(34)에 접속하기 위하여 오목부(32)를 구비한 입구단부(30)를 포함한다. 어뎁터(34)는 제1유체, 또는 밀폐제 혼합체의 경우는 제1유체원(12)로부터 기본재료를 받는 도관(22)에 접속된다.

하우징(28)은 입구단부(30)보다 작은 외경을 가진 외면에서 카트리지를 받는 제2의 부분(36)을 포함한다. 재료가 하우징(28)의 사출 단부(38)로부터 사출될 때에는, 카트리지(26)는 충전되고, 이와 동시에 제2의 부분(36)을 가압하여 이격한다.

제3도에 도시된 바와 같이, 하우징(28)은 관통하여 연장되고 파선으로 도시된 종축(42)을 획정하는 내부 통로(40)를 포함한다. 일반적으로, 축방향 회전가능한 구동축(44)은 일단에서는 원동기 구동축(45)에 의해 지지되고, 종축(42)을 따라 통로(40)를 관통하여 연장하고 있다. 폴딩 기구는 미혼합 재료 칼럼이 하우징(28)과 구동축(44)을 따라 축방향으로 흐르는 것을 방지하도록 만들어진 통로(40)를 통과하는 유체를 혼합시킨다. 즉, 노즐 믹서 조립체(24)는 펌프로 이송된 재료의 체적을 노즐 믹서 조립체(24)의 길이 방향을 따라 안료와 같은 첨가물로 연속적으로 포함하는 폴딩 기구를 포함한다. 이 폴딩은 후술하는 바와 같은 효과적으로 분산을 시키고, 하우징(28)의 사출 단부(38)로부터 밀폐제의 균일한 혼합체를 사출시키는 것과 동시에 사출된 부가 재료도 균일하게 한다.

보다 상세히 설명하면, 상기 폴딩 기구는 통로를 따라 배치되는 것과 함께 하우징(28)으로부터 통로(40)내로 연장된 복수의 고정핀(46)을 포함한다. 도면에 도시된 바와 같이, 고정핀(46)은 하우징(28)에 장착된 하우징의 길이 방향을 따라 하우징을 관통하는 볼트 또는 둥글고 매끄러운 핀 부재 형상이 되거나, 또는 하우징에 직접 용접될 수 있다. 고정핀(46)은 내부 통로(40)에 연장된 나사 부착부를 포함하거나, 원활부(도시않음)를 포함할 수 있다. 핀의 상호 배향을 조절할 수 있지만, 양호한 실시 형태의 핀은 하우징(28)의 직경 주변으로 90°의 간격을 가진다. 즉, 횡단면에서 보면, 하우징(28)의 길이 방향을 따라 4개의 핀이 있고, 이러한 핀은 하우징 원주의 주변에 90°의 간격을 가진다. 각각의 고정핀(46)의 단부(50)는 근접하여 있지만, 구동축(44)으로부터 일정한 간격을 가지고 있다.

폴딩 기구는 제3 내지 제5도에 도시된 바와 같이 이동핀(52)을 포함한다. 상기 이동핀(52)은 구동축(44)을 따라 배치되고, 또한 통로(40)내에 연장된다. 상기 이동핀(52)은 구동축(44)에 접선 방향인 평면의 부착점에서 구동축(44) 위에 장착된다. 이와 같이, 이동핀(52)은 통로(40)를 흐르는 유체 재료를 혼합시키는 것뿐만 아니라 고정핀(46)과 함께 통로 전체에 걸쳐 재료를 효과적으로 혼합시키는 구동축(44)이 회전할 때, 청소작용을 부여하며, 재료의 구동축(44)에 부착을 중지시키는 동시에 재료의 미혼합 칼럼이 혼합 공정중에 구동축을 따라 통로(40)를 이동하는 것을 방지한다. 고정핀(46)과 이동핀(52)(이것은 종축(42)에 대하여 접선 방향으로 옵셋트(offset)되어 있다)의 조합은 재료의 효과적인 폴딩(혼합)을 가진다. 효과적인 폴딩을 얻도록 하는 절단과 함께 혼합 공정에 의한 재료의 온도 상승을 얻지 않도록 하우징(28)의 단부로부터 사출된 균일한 혼합체를 부여한다. 따라서 본 발명은 재료의 절단 작용으로부터 얻어진 분산 공정에 대하여, 효과적인 분배 폴딩 공정을 얻는다.

상기 구동축(44)은 종축(42)을 따라 길이 방향을 구획하고 있다. 양호한 실시예에서 이동핀(52)은 재3 및 제5도에 도시됨에 대하여 구동축(44)의 길이 방향을 따라 배치된다. 각각의 이동핀(52)은 이것과 평행하게 연장하지만 축방향으로 일정한 간격을 가진 이동핀(52)을 가진다. 즉, 이동핀(52) 각각은 구동축(44)에 의해 상호 일정한 간격을 가진 실질적으로 평행한 2개의 이동핀(52)을 포함하고, 이동핀(52) 각각에 대해서는 제4도의 횡단면으로 도시된 H형으로 볼 수 있는 바와 같이 이동핀(52)의 인접 배치 각각에 대해서 실질적으로 수직으로 있다. 이 H는 평행한 축부재에 의해 일정한 간격을 가진 2개의 핀을 포함하고, 이것에 대하여 90° 회전한 인접 대향된 핀을 포함한다. 상기 인접 대향핀도 구동축(44)에 의해 일정 간격이 부여된다. 또한, 제3 및 제5도에 도시된 바와 같이, 각 이동핀(52)은 구동축(44)의 길이 방향을 따라 상호 축방향으로 간격을 유지하고 있다.

제3도에 명백히 도시된 바와 같이, 이동핀(52)의 각 쌍에 대하여 특정의 배향 고정핀(46)이 존재한다. 상기 고정핀(46)은 이동핀(52)의 각쌍의 사이를 하우징(28)에 따라 배치된다. 2개의 평행 이동핀(52), 다음에는 고정핀(46)이 연속되고, 다음으로 인접 대향의 이동핀(52)에 대해서는 수직으로 있는 한쌍의 이동핀이 연속하고, 다음으로 고정핀이 이어지며, 인접한 상기 이동핀에 수직한 별도의 대향한 이동핀이 이어지는 등으로 구성되는 패턴이 있다. 상기 배향을 가진 핀의 조합은 종축(42)에 대하여 접선 방향으로 있는 이동핀(52)과 함께 폴딩 작용을 발생하여 하우징(28)의 사출 단부(38)로부터 토출된 기본재료 밀폐제와 안료의 균일한 혼합체를 부여한다.

구동축(44) 및 이동핀을 분리하여 도시한 제5도에 명백히 도시된 바와 같이, 구동축(44)은 구동축(44)에 대하여 접선 방향으로 연장하여 구동축(44)의 길이 방향을 따라 배치된 복수의 리세스 홈(54)을 포함한다. 이동핀(52)의 각각은 리세스 홈(54)의 하나에 정착한 중간부(56)를 포함하고, 이것에 의하여 핀(52)의 각 부분을 구동축(44) 및 종축(42)에 대하여 접선 방향으로 배치한다. 이러한 핀(52)은 기술적으로 주지의 수단에 의해 구동축(44)에 용접 또는 고착할 수 있다.

제3도에 도시된 바와 같이, 이동핀(52) 각각은 하우징(28)의 내면(60)에 인접하여 배치된 한쌍의 원거리 단부(58)를 포함한다. 하우징(28)의 내면은 통로(40)를 구획한다. 이동핀(52)의 원거리 위치 단부(58)는 내면(60)의 윤곽에 근접한 볼록 형상을 하며, 이것에 의해 원거리 위치 단부(58)의 내면(60)으로의 근접을 가능하게 한다. 또한 하나 이상의 이동핀(52)은 하우징(28)의 내면을 청소하여 고정핀(46) 사이의 내면을 따라 흐르는 유체의 혼합을 다시 한 번 더 확실하게 하기 위하여, 제5도에 도시된 바와 같이 고무 치선형의 형상(rubber tip)을 한 와이퍼(wiper;62)를 포함할 수 있다. 이와 같이, 옵셋트의 이동핀(52)이 구동축(44)을 따라 흐르는 유체원이 유체의 단부에 혼합되도록 된 바와 같이, 와이퍼(62)는 유동하는 유체의 하우징(28)의 내면(60)으로의 부착을 분쇄하는 것을 돕는다.

구동축(44)은 하나의 도웰 핀(dowell pin) 단부(64)를 포함한다. 또한, 구동축(44)는 원동 구동축(45)에 부착되는 나사 부착부(66)를 포함한다. 하우징(28)의 제2의 부분(36)에 나사 결합된 노즐 단부 부재를 포함하고, 사출 단부(38)를 포함한다. 노즐 단부 부재(68)는 제6도에 도시된 바와 같이 축 지지 링(72)을 지지하는 내부 웨빙핀(webbing pin)을 포함한다. 도웰 핀 단부(64)는 노즐 단부 부재(68)에 대하여 구동축(44)을 회전 이동시키는 축 베어링(74)내에 장착된다. 나사 부착 단부(66)는 원동기 축(45)을 관통하여 연장되는 구동축을 갖는 노즐에 대하여 기술적으로 주지된 형태의 모터에 작동적으로 연결된다.

노즐 믹서 조립체(24)는 하나 이상의 첨가물 유체의 밴드(band)를 통로(40)를 흐르는 기본 재료의 유체내에서 종축(42)에 대하여 통로의 반경 방향을 따라 주입시키기 때문에, 첨가물 주입 기구를 포함한다. 이 재료 주입기구는 하우징(28)의 입구 단부(30)와 도관(22) 사이에 장착된 관 부속 장치의 형상으로 있다. 첨가물 주입 장치는 하우징(28)의 내면(60)으로부터 반경방향 내측의 종축(42) 방향으로 연장되는 1개 이상의 중공 관부재(76)를 포함한다. 중공 관부재(76) 각각은 플러그된(paugged) 단부와 길이 방향을 따라 연장된 유체 밴드 형상의 출구 흐름을 통로(40)를 흐르는 유체 흐름중에 방출시키는 유체 유출구를 구획하는 하나 이상의 개구(80)를 가지고, 이것에 의해 유체의 연속 밴드를 통로(40)를 흐르는 유체의 전체 길이에 첨가한다. 개구(80)는 단일의 홈 또는 복수의 작은 개구 형상으로 될 수 있다. 상기 어느 경우에서도, 홈은 기본재료가 흐를 때에 계량한 첨가물 유체(안료)를 기본 재료에 연속적으로 방출시킨다. 따라서, 특별히 계량된 양의 안료를 유동하는 재료에 연속적으로 방출할 수 있고, 이것에 의해 본 발명의 혼합 가능력을 부여한 밀폐제 기본 재료에 안료 첨가물을 균일하게 혼합한다.

밀폐제 기본재료 및 유체 안료 첨가물의 고점성 때문에, 홈 부착 관으로의 유체 유출은 유체의 분산을 돕는다. 이것은 단일 안료의 전체양을 밀폐제 기본재료의 단일 영역에 한 번 첨가하여 2개를 혼합하는 것보다도 효과적인 안료 첨가 수단이다. 이 이외에도 안료 유체의 밴드를 밀폐제 기본재료 유체에 주입하는 관부재(76)의 조합은 이동핀(52)과 조합시키는 고정핀(46)의 폴딩기구와 조합할 때 균일한 혼합을 달성한다.

노즐 믹서 조립체(24)의 통로(40)는 용기의 미리 결정된 용적에 균등하게 미리 결정된 용적 또는, 용기의 미리 결정된 체적의 정수 배를 구획하고, 이것에 의해 유체의 전체 투여량은 균일한 양으로 혼합된다. 즉, 하우징(28)의 단부(32)와 노즐 단부(68)의 사출 단부(38) 사이에 포함된 용적은 전체 투여량의 정수 배가 항상 혼합되도록 설계된다.

조작에 있어서, 일반적으로 밀폐제 기본재료와 같은 제1유체는 하우징(28)에 의해 지지된 통로(40)의 종축(42)의 길이를 따라 통로를 관통 연장되는 축방향 회전 가능한 구동축(44)을 갖는 하우징(28)을 통과하여 펌핑되어 이송된다. 제2유체가 동시에 통로에 펌핑되어 이송되고, 상기 양쪽 유체는 이것이 통로(40)를 흐를 때에 현저하게 혼합되며, 이 사이에 조립체의 핀 구조는 미혼합 재료 칼럼이 혼합된 구동축(44)을 따라 축방향으로 흐르는 것을 방지한다.

상세히 설명하면, 기본재료의 밀폐제가 소정 체적으로써 하우징(28)을 통과하여 펌핑되어 이송될 때에, 필요한 조합색을 입상하기 때문에 기본재료의 밀폐제와 조합되도록 선택된 종류의 색의 안료가 중공 관 부재(76)의 개구(80)를 거쳐서 기본재료의 밀폐제에 흐르도록 연속적으로 주입된다. 기본재료의 밀폐제 및 안료의 흐름(안료는 이미 기본재료의 밀폐제의 연속 흐름내의 밴드 또는 흐름에 있다)은 노즐 조립체를 흐를때에, 이것은 고정핀(46) 주위의 이동핀(52)에 의해 혼합된다. 이것은 통로(40)의 길이 방향을 따라 흐를 때에 기본재료의 밀폐제와 안료의 연속 혼합을 시키기 때문에, 기본재료의 밀폐제와 안료의 균일한 혼합체는 사출 단부(38)로부터 사출된다.

[발명의 효과]

상기 본 발명의 방법 및 조립체는 종래 기술에 따른 문제에 대한 해결법을 제공한다. 안료의 주입 및 혼합은 균일한 혼합체의 용기내로의 사출점에서 최고로 근접된 장소에서 행하여 지기 때문에, 조립체의 청소는 노즐 믹서 조립체(24) 자체에 한정되는 것에 의해, 청소 때문에 재료의 손실은 종래의 조립체와 비교하여 매우 작게된다. 본 발명의 조립체는 폴딩법에 의해 고점성 유체의 혼합을 적절하게 하고, 전단력을 억제하여 재료의 온도 상승을 방지하고, 재료의 물리화학적 변화를 얻지 않는다. 또한 본 발명의 조립체는 밀폐제의 제조 설비에서 긴 시간을 필요로 하는 포장점에서의 안료 착색을 달성한다. 물론 본 발명은 다른 고점성 유체의 혼합에 이용할 수 있고, 특히 양쪽 재료가 고점성 유체에 있는 소량의 첨가물을 대량의 기본재료 전체에 균일하게 해야만 하는데 유용하다.

본 발명은 설명으로 기재하였지만, 사용된 용어는 한정되지 않은 언어의 성질을 구비하고 있다. 상기 점을 기초로 하여 본 발명의 많은 개량 및 변경이 가능한 것은 명백하게 되고, 본 발명은 특히 기재한 것 이외의 별도의 방법으로도 실시할 수 있다.

Claims

용기에 점성 유체의 균일한 혼합체를 충전하는 노즐 믹서 조립체(24)에 있어서, 관통하여 연장되며, 하우징(28)의 종축(42)을 구획하는 내부 통로(40)를 포함하는 하우징(28)과; 상기 하우징(28)에 의해 지지되고, 상기 종축(42)을 따라 내부 통로(40)를 관통 연장하는 축방향 회전가능한 구동축(44) 및; 미혼합 액체 칼럼(column)이 상기 구동축(44)을 따라 축방향으로 흐르는 것을 방지하도록 만들어지며 통로(40)에 흐르는 액체를 혼합시키는 폴딩수단을 포함하고, 상기 폴딩 수단은 통로(40)를 따라 배치되고 통로(40)내에 상기 하우징(28)으로부터 연장된 고정핀(46)과, 각각의 부착점에서 구동축(44)에 부착되고 통로(40)내로 연장되는 이동핀(52)을 포함하고, 상기 이동핀(52)은 각각의 부착점에서 구동축(44)에 접선 방향으로 연장되는 평면에서 구동축(44) 위에 비방사형으로 각각 장착되는 것을 특징으로 하는 용기에 점성 유체의 균일한 혼합체를 충전하는 노즐 믹서 조립체.
제1항에 있어서, 상기 구동축(44)은 종축(42)을 따라 그 길이로 규정되고, 상기 이동핀은 평행하게 연장되는 근접된 다음의 이동핀(52)과, 수직되게 연장되는 말단의 다음 이동핀(52)을 각각 구비하는 것을 특징으로 하는 용기에 점성 유체의 균일한 혼합체를 충전하는 노즐 믹서 조립체.
제2항에 있어서, 상기 이동핀(52)의 각각은 구동축(44)의 길이를 따라 근접된 다음의 이동핀(52)과 말단의 다음 이동핀(52)에 대하여 축방향으로 옵셋트하는 것을 특징으로 하는 용기에 점성 유체의 균일한 혼합체를 충전하는 노즐 믹서 조립체.
제3항에 있어서, 상기 구동축(44)은 구동축(44)에 대하여 접선 방향으로 연장되고 구동축(44)의 길이를 따라 배치된 복수의 리세스 홈(54)을 포함하고, 상기 이동핀(52) 각각은 상기 부착점에서 리세스 홈(54)중의 하나에 장착된 중간부(56)를 포함하는 것을 특징으로 하는 용기에 점성 유체의 균일한 혼합체를 충전하는 노즐 믹서 조립체.
제4항에 있어서, 상기 고정핀(46)은 상기 이동핀(52)중의 하나와 말단의 다음의 이동핀(52) 사이에서 상기 하우징(28)을 따라 각각 배치되는 것을 특징으로 하는 용기에 점성 유체의 균일한 혼합체를 충전하는 노즐 믹서 조립체.
제5항에 있어서, 상기 이동핀(52)의 각각은 하우징(28)의 내면(60)에 인접하여 배치된 한쌍의 원거리 위치 단부(58)를 포함하고, 상기 내면(60)은 통로(40)를 구획하고, 원거리 위치 단부(58) 각각은 내면(60)의 윤곽에 근접된 볼록형상 윤곽을 가지고, 이것에 의해 상기 원거리 위치 단부(58) 각각은 내면(60)으로의 근접을 가능하도록 하는 것을 특징으로 하는 용기에 점성 유체의 균일한 혼합체를 충전하는 노즐 믹서 조립체.
제6항에 있어서, 상기 이동핀(52)의 하나 이상은 하우징(28)의 내면을 청소하는 와이퍼(62)를 포함하는 것을 특징으로 하는 용기에 점성 유체의 균일한 혼합체를 충전하는 노즐 믹서 조립체.
제1항에 있어서, 상기 통로(40)를 흐르는 유체에 상기 종축(42)에 대하여 통로의 반경 방향을 따라 하나 이상의 유체 밴드를 주입하는 하나 이상의 안료 주입 어뎁터(34)를 포함하는 것을 특징으로 하는 용기에 점성 유체의 균일한 혼합체를 충전하는 노즐 믹서 조립체.
제8항에 있어서, 상기 안료 주입 어뎁터(34)는 상기 통로(40)의 내면(60)으로부터 반경 방향 내측의 종축(42) 방향으로 연장되는 중공관 부재(76)를 포함하고, 상기 중공관 부재(76)는 플러그된 부재(37) 및 유체 유출구를 구획하는 길이 방향을 따라 하나 이상의 개구(80)를 갖고, 이것으로부터의 유체 밴드 형상의 출구 흐름을 상기 통로(40)를 흐르는 유체중에 방출하고, 이것에 의해 유체의 연속 밴드가 통로(40)를 흐르는 유체의 전체 길이에서 첨가되는 것을 특징으로 하는 용기에 점성 유체의 균일한 혼합체를 충전하는 노즐 믹서 조립체.
제9항에 있어서, 상기 안료 주입 어뎁터(34)는 상기 중공관 부재(76)가 유체 출구를 획정하는 길이를 따라 연장된 복수의 개구(80)를 포함하는 통로(40)에 대하여 원주상으로 정렬되는 복수의 중공관 부재(76)를 포함하고, 이것에 의해 일정한 양의 유체 흐름을 상기 통로(40)를 흐르는 유체중에 방출하는 것을 특징으로 하는 용기에 점성 유체의 균일한 혼합체를 충전하는 노즐 믹서 조립체.
제1항에 있어서, 상기 구동축(44)은 도웰 핀 단부(64)를 포함하고, 상기 하우징은 구동축 지지링(72)을 갖는 사출 단부(38)를 포함하는 상기 하우징(28)에 대하여 구동축(44)을 회전시키도록 만들어진 상기 도웰 핀 단부(64)를 지지하는 것을 특징으로 하는 용기에 점성 유체의 균일한 혼합체를 충전하는 노즐 믹서 조립체.
제1항에 있어서, 상기 통로는 미리 결정된 용기 용적에 균등하게 미리 결정된 용적을 획정하고, 이것에 의해 전체 투여량의 유체는 같은 양으로 혼합되는 것을 특징으로 하는 용기에 점성 유체의 균일한 혼합체를 충전하는 노즐 믹서 조립체.
제1유체원(12)과; 하나 이상의 제2유체원(14)과, 유체의 혼합체를 카트리지(26)에 주입하는 노즐 믹서 조립체(24)와, 상기 제1 및 제2유체원(12,14)으로부터 유체를 상기 노즐 믹서 조립체(24)로 운반하는 도관(20,22)과, 유체를 상기 노즐 믹서 조립체로 및 노즐 믹서 조립체로부터 이송된 펌프(16,18)와, 상기 노즐 믹서 조립체(24)가 관통하여 연장된 상기 하우징(28)의 종축(42)를 획정하는 내부 통로를 포함하는 하우징(28)을 갖는 구성과, 상기 하우징(28)에 의해 지지된 종축(42)을 따라 통로(40)를 관통 연장하는 축 방향 회전가능한 구동축(44) 및, 미혼합 유체의 칼럼이 구동축(44)을 따라 축방향으로 흐르는 것을 방지하도록 만들어진 상기 토로(40)를 흐르는 유체를 둘러싸는 폴링 수단을 포함하고, 상기 폴링 수단은 통로(40)를 따라 배치되고 통로(40)내에 상기 하우징(28)으로부터 연장된 고정핀(46)과, 각각의 부착점에서 구동축(44)에 부착되고 통로(40)내로 연장되는 이동핀(52)을 포함하고, 상기 이동핀(52)은 각각의 부착점에서 구동축(44)에 접선 방향으로 연장되는 평면에서 구동축(44) 위에 비방사형으로 각각 장착되는 것을 특징으로 하는 하나 이상의 고점성 유체를 제2고점성 유체중에 동시에 포함 및 주입하는 유체 주입 조립체.
하우징(28)에 의해 지지된 통로(40)의 종축(42)의 길이를 따라 통로(40)를 관통 연장되는 축 방향 회전가능한 구동축(44)을 갖는 하우징(28)의 통로(40)에 제1 및 제2유체를 펌핑 운송하는 공정 및, 미혼합 재료의 칼럼이 구동축(44)을 따라 축방향으로 흐르는 것을 방지하면서 종축(42)에 대하여 원호 형상으로 구동축(44)에 부착된 방사형으로 옵셋트된 핀부재(52)를 청소하여 통로(40)를 흐르는 유체를 혼합시키는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 용기에 점성 유체의 균일한 혼합체를 충전하는 방법.
제14항에 있어서, 상기 통로(40)의 종축(42)에 대하여 통로(40)의 반경에 따라 통로(40)를 흐르는 유체중에 하나 이상의 유체 밴드를 주입하는 공정을 부가로 포함하는 것을 특징으로 하는 용기에 점성 유체의 균일한 혼합체를 충전하는 방법.