KR0181954B1 - 포밍 챔버를 갖춘 폼 믹서-산포기와 이것을 사용하는 방법 - Google Patents

Abstract

2-파아트 폼가능한 조성물용 홈믹서-산포기는 미리가압된 상태에서 믹싱챔버에 공급되는 폼가능한 조성물의 2 성분 파아트의 충돌 혼합용 믹싱 챔버를 갖춘 믹싱 헤드를 포함하고 있다.

믹싱 헤드는 더욱 높지만 여전히 흐름가능한 점성을 얻어 폼된 후에 폼 조성물을 방출하는 출구 포오트와 믹싱 챔버보다도 실제로 더욱 큰 용량의 포밍 챔버를 갖춘 분배 헤드에 밀봉적으로 연결되어 있다.

공압 플런저 시스템은 폼된 조성물을 분배 하우징의 출구 포오트를 통해서 기질상에 민다.

Description

포밍 챔버를 갖춘 폼 믹서-산포기와 이것을 사용하는 방법

제1도는 본 발명에 따른 폼 믹서-산포기의 부분단면 측면도.

제2도는 믹싱 단계 동안에 제1도의 믹싱 헤드의 확대도.

제3도는 포밍 단계 동안에 믹싱 헤드로 부터 포밍 챔버내로 방출되는 혼합된 폼 조성물을 도시한 제2도의 연속 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

8 : 폼믹서-산포기 30 : 믹싱 헤드

34 : 믹싱 챔버 36, 38 : 유체입구부재

52 : 포밍 챔버

본 발명은 폼가능한(foamable) 조성물을 혼합하고 산포하는 장치와 이러한 장치를 사용하는 방법에 관한 것이다.

다성분이 반응하는 폼가능한 조성물의 혼합 및 산포용 여러가지 장치가 종래에 개시되어 있다. 하지만, 이들 장치가 폼가능한 조성물을 표면에 산포하는데 사용될 때, 가끔 방출되는 조성물이 점성이 낮은 경우 너무 쉽게 흐르고 산포의 원하는 위치에 유지되지 않는다. 특히 이것은 조성물이 천천히 폼을 형성하거나 경화하는데 시간이 걸릴 때, 또는 산포용 표면이 경사면일 때 특히 더하다. 예를들면 자동차 제조업에서, 자동차의 차체의 공간들은 승객실에서 바람, 엔진 그리고 도로소음의 감소를 위해서 원위치 발포성 중합체 폼으로 개구부를 밀봉하게 된다.

가끔 이들 공간은 수직이거나 경사져 있으며 바닥에서 개방되어 있어 지점성 조성물이 바닥 쪽으로 또는 공간의 외부로 용이하게흐르게 된다.

사용된 폼의 타입에 따라서, 종래 믹서-산포기(mixer-applicator)로 부터 방출되는 조성물은 상당히 유동적이며 고밀도(무게당 저체적)가 된다.

그러므로 공간이 경사진 곳이며 시일링 조성물이 지점성인 경우에 비교적 대량의조성물이 공간의 상부를 밀봉하는데 필요하며, 공간을 통해서 재질의 흐름을억제하도록 선반(ledge)을 구비하도록 가끔 금속장벽을 부가한다.

프릭(Frick)에게 허여된 미국 특허 제 3,399,837호는 혼합 챔버의 부분을 갖춘 분해가능한 노즐, 스프레이 건 몸체상에 노즐을 유지하는 토글장치, 그리고 혼합공기에 의해서 깨끗해지는 액체 입구 통로를 구비한 혼합 챔버를 갖춘 폼 스프 레이 건을 개시하고 있다.

상기 특허의 개시된 주제는 분해가능한 노즐이 혼합 챔버의 일부분을 포함하는 즉, 조성물이 통상의 위치에서혼합되고 산포되는 폼 스프레이 건을 제공하는 것이다. 폼 스프레이는 조성물을 자체 혼합하기 보다는 한번 혼합되어 기질에 조성물을 산포하는 수단으로서 사용된다.

미리 가압된 상태하에서 조성물의 공기충돌혼합은 없고, 정적혼합요소가 노즐에 구비되어 조성물이 배플타입장치를 통해 흐르고, 투입된 노즐내에서 혼합된다. 분해가능한 노즐을 깨끗하게 하기 위해 기계적 플런저가 구비되지 않는다.

스타어만(staerman)에게 허여된 미국 특허 제 3,774,811호는 트랜스퍼 사출에 의해서 폼 플라스틱 제질을 산출하는 장치를 개시하고 있다.

고점성 폼 플라스틱은 개구부를 통해 챔버의 팁으로 부터 투입되기 전에 폼이 팽창하는 챔버내로 압출기 스크류에 의해 압출된다.

폼 플라스틱은 분배(dispensing) 챔버에 들어가기전에 혼합되지 않으며, 압출되기전에 원격의 위치에서 미리 혼합된다. 입자산포는 압출되는 고점성 플라스틱을 필요로 하므로압출기 스크류가 필요하다.

그러므로, 비교적 고속의 반복 사이클 공정으로 한 위치에서 폼가능한 조성물의 신속한 혼합을 제공하고 다른 위치에서 조성물의 연속 포밍 및 분배를 제공하는 믹서-산포기 시스템이 여전히 필요하다.

본 발명에 따라서, 폼가능한 조성물을 혼합하는 폼 믹서-산포기 장치 및 이러한 장치를 사용하는 방법을 제공한다.

장치는 믹싱 챔버내로의 유체흐름에 충돌을 야기하도록 채택된 대향한 제1 및 제2 유체입구부재를 갖춘 믹싱 챔버를 포함하는 믹싱 헤드로 구성되어 있다.

제1휴지(dwell) 기간동안에 믹싱 챔버에서 조성물의 충돌혼합을 위해서 제1 및 제2입구부재에 각각 분리적으로미리 가압되고 혼합되지 않은 상태로 연속적이지만 단속적인 흐름의 폼가능한 조성물의 성분들을 공급하는 부재가 구비되어 있다. 제1출구 포오트는 믹싱 챔버로 부터 혼합된 폼가능한 조성물을 방출하기 위해 믹싱 헤드로 부터 유도된다.

분배 헤드는 제1출구 포오트에서 믹싱 헤드에 밀봉적으로 부착되어 믹싱 챔버보다 실제로 더 큰 용량을 갖춘 포밍 챔버를 내포하고, 따라서 제1출구 포오트는 믹싱 챔버와 포밍 챔버 사이에 유체 통로를 설정한다.

믹싱 챔버로 부터 제1출구 포오트를 통해 포밍 챔버내로 혼합된 조성물을 간헐적으로 방출하는 한편 믹싱 챔버로 들어가는 혼합되지 않은 조성물의 흐름을억제하고, 조성물이 적어도 제2 휴지기간동안에 더욱 높지만 여전히 흐름가능한 점성을 얻고 폼되도록 허용하는 부재를 더 구비하고 있다.

제2출구 포오트는 제2출구 포오트를 통해서기질상에 폼된 조성물을 미는 부재와 함께 분배 헤드로부터 폼된 조성물을 방출하기 위해 구비되어 있다.

기판상에 흐름가능한 폼을 산포하는 방법에서, 상기한 장치는 믹싱 챔버에서 폼가능한 조성물의 분리된 성분을 혼합하는 단계, 포밍 챔버를 부분적으로 채우기 위하여 포밍 챔버내에 혼합된 조성물을 방출하는 단계, 포밍 챔버에서 폼되고 원하는 정도로 점성을 증가시키도록 혼합된 조성물을 허용하는 단계, 흐름가능한 폼 조성물을 제2출구 포오트를 통해서 기질상에 방출하는 단계를 수행하는데 사용된다.

바람직한 실시예에서, 상기 방법은 2-파아트 폼 가능한 조성물을 혼합하고 방출하는 단계로 더 구성되어 있다.

대안으로서, 1-파아트 폼가능한 조성물이 사용될 수 있는데, 여기에서 케이스 부재가 경화를 실시하도록 포밍 챔버를 가열하기 위해 구비될 수 있다.

상기 방법의 다른 바람직한 실시예에서, 혼합 및 포밍 단계의 타이밍은 제1 및 제2피스톤 행정에 의해 자동으로 동기화되어 믹싱 및 분배 챔버 각각의 오염을 피할 수 있다.

본 발명의 장점은 조작자가 방출되는 폼가능한 조성물의 점성 및 팽창을 제어할 수 있는 장치와 이 장치를 사용하는 방법이며, 그러므로 조작자에게 더욱 양호한 위치제어를 제공한다.

본 발명의 다른 장점은 폼이 선반없이 경사진 표면에 산포될 수 있어서 폼을 제위치에 유지하는 것을 더욱 잘 보장하는 장치 및 방법이다.

본 발명의 다른 장점은 더욱 적은 폼 재질을 사용하여 경사진 개구부를 밀봉하여 전반적인 원가를 낮추게 되는 개량된 방법 및 장치이다.

아래의 설명과 도면들은 본 발명을 개시하고 있다.

제1도를 참조하면, 본 발명에 따른 폼 믹서-산포기의 바람직한 형태를 표시하고 있다. 일반적으로 제1도에 도시된 믹서-산포기는 핸들(10), 믹싱 헤드(30), 포밍 챔버(50) 그리고 공기 실린더 조립체(70)를 포함하여 참조번호 8로 표시되어 있다. 믹싱 헤드(30)는 믹싱 하우징(32)내에 포함된 믹싱 챔버(34)와 믹싱 하우징(32)을 갖추고 있다.

제2도에서 더욱 상세히 도시된 바와 같이, 입구부재는 외부 믹싱 헤드(30)로 부터 믹싱 챔버(34)까지 믹싱 챔버(34)내로의 유체 유입을 위해서 연장된 통로(36,38,40)로 구비되어 있다. 각각의입구통로(36,38)는 2-파아트 폼가능한 조성물(110)의 1-파아트용 입구가 구비되어 있고, 입구 통로(40)는 가압된 공기 또는 다른 가스가 믹싱 챔버(34)내로의 유입을 허용한다.

더욱이 입구 통로는 필요하다면 예를들어 조성물이 2파아트 이상으로 형성될 때 케이스에서와 같이 믹싱 하우징에 구비된다.

도시된 바와 같이, 입구 통로(36,38,40)가 위치하여, 통로(36,38,40)를 통해서 들어가는 미리 가압된 유체 흐름은 개선된 혼합을 위해 빠른 흐름율에서 서로 충돌하게 된다. 또한 믹싱 헤드(30)는 믹싱 챔버(34)로 부터 혼합된 폼 조성물용 출구를 제공하는 입구 통로(36,38,40) 대향끝에 위치한 제1출구 포오트(44)를 갖추고 있다.

믹싱 헤드(30)의 부분으로서 조성물의 흐름율에 따라 믹싱 헤드(30)를 떠나기 전에 다중-파아트 조성물의 더욱 양호한 혼합을 허용하도록 설계된 출구 구멍(44)과 믹싱 챔버(34)사이에 연장된 길게 뻗은 부분으로 도시된 선택적인 믹싱 채널(46)을 구비하고 있다.

어떤 적절한 방법으로 믹싱 헤드(30)가 포밍 챔버 하우징(50)를 갖춘 분배헤드에 밀봉적으로 부착되어 있어서, 믹싱 헤드(30)의 출구 구멍(44)은 챔버 하우징(50)의 입구 포오트(60)와 유체 연통한다. 입구 포오트(60)는 포밍 챔버 하우징(50)외부로 부터 포밍 챔버 하우징(50)내 포밍 챔버(52)로 유도된다. 포밍 챔버(52)는 제1도로 부터 알 수 있는 바와 같이 믹싱 챔버(34)보다 또는 믹싱 채널(46)과 연결된 믹싱 챔버(34)보다 상당히 더 크다. 제3도에 도시된 바와 같이, 혼합된 폼 조성물(110)의 제어된 양은 믹싱 헤드(30)를 나와서 폐쇄된 공간을 제공하는 포밍 챔버(52)로 들어가서 혼합된 폼 조성물이 원하는 기질에 산포되기전에 전개되고 진해지며 폼을 형성한다. 포밍 챔버 하우징(50)은 원추형 끝(56)의 팁에 위치한 제2출구 포오트(58)와 원추형 끝(56)을 갖춘 원통형 용기(54)로서 도시되어 있다. 하우징의 다른 끝(59)은 원추형 끝(56)과 대향하여 위치해 있다. 입구 포오트(60)는 위치(59) 근처의 원통형 용기(54) 쪽에 위치해 있다.

포밍 챔버 하우징(50)은 포밍 챔버(52)로 부터 출구 포오트(58)를 통해서 폼 조성물을 방출하는 부재에 부착되어 있다.

폼 조성물을 방출하는 도시된 부재인 공기 실린더 조립체(70)는 공기 실린더 챔버(74)를 포함하는 원통형 공기 실린더 하우징(72)을 포함하고 있다. 공기 실린더 하우징(50)의 끝은 위치(59)에서 포밍 챔버 하우징(72)에 밀봉적으로 부착되어 있고, 끝(78)이 폐쇄되어 있으며 피팅(82)으로 공기 입구 개구부(80)를 갖추고 있다. 위치(59)에 밀접한 공기 실린더 하우징(72) 쪽에 피팅(86)을 갖춘 공기 입구 개구부(84)가 있다.

하우징내에 포밍 챔버 하우징(50)과 공기 실린더 하우징(72)사이의 연결에서 중앙에 구멍(90)을 갖춘 라운드 디스크(88)가 있다. 피팅(86)과 공기 입구 개구부(84)는 공기 실린더 하우징(72)의 끝과 면하는 라운드 디스크(88) 쪽에 있어야 한다. 라운드 디스크(88)는 포밍 챔버 하우징(50)과 공기 실린더 하우징(72)의 내경보다 작은 직경을 가지고 있으며, 하우징내에 영구히 그리고밀봉적으로고정되어 있어서, 라운드 디스크(88)의 직경은 하우징의 내경과 맞게 된다. 구멍(90)을 통해서 플런저 헤드(94)의 한끝에 연결된 로드(92)가 뻗어있다. 구멍(90)은 크기가 정해져 있어서, 로드(92)가 구멍(90)을 통해서 미끄럼식으로 안내된다. 디스크(88)와 로드(92)사이의 기밀(air-tight) 관계를 보장하기위해 디스크(88)가 구멍(90)에 위치한 고무 0-링을 갖추고 있다.

로드(90)와 플런저 헤드(94)는 위치결정되어 있어서 플런저 헤드(94)는 포밍 챔버 하우징(50)내에 있다. 플런저 헤드(94)는 원추형 끝(56) 안쪽을 결합적으로 끼워지는 치수로 되어 있다.

로드(92)의 다른끝에 부착된 것은 동일한 치수를 갖춘 원형 시일(96)이며 공기 실린더 챔버(74)의 내경과 밀봉관계에 있다. 예를들면 시일(96)은 주위에 고무 0-링을 갖추어서 공기 실린더 챔버(74)의 내면과 더욱 견고한 밀봉을 제공한다. 시일(96)은 공기 실린더 하우징(72)의 끝(78)과 면하는 면(98)과 포밍 챔버(50)와 면하는 면(100)등 2면을 갖추고 있다. 공기 실린더 하우징(72)의 폐쇄된 끝(78)과 시일(96)의 면(98) 사이의 공간은 공기 실린더가 작동되기 위해 근본적으로 기밀이어야 하는데 아래에서 상세히 개시될 것이다. ''플린저 시스템''을 함께 구성하는 시일(96), 로드(92) 그리고 플린저 헤드(94)는 포밍 챔버 하우징(50)과 공기 실린더 하우징(72) 내에서 함께 길이방향으로 운동가능하다. 플런저 헤드(94)가 원추형 끝(56)을 만날때, 원추형 끝(56)은 플런저 시스템이 더이상 운행되는 것을 멈추게 하는 부재로서 작용한다. 반대방향으로 플런저 시스템이 후퇴위치로 복귀하고 시일(96)이 폐쇄된 끝(78)과 만날 때, 폐쇄된 끝(78)은 플런저 시스템이 더이상 운행되는 것을 멈추게 하는 부재로서 작용한다. 디스크(88)는 시일(96)이 디스크(88)를 지나 운행할 수 없기 때문에 플런저 시스템이 원추형 끝(56) 쪽으로 운행할 수 있는 거리를 제한하는 부재로서 역시 작용한다.

작용동안에 가압된 공기가 공기 입구 개구부(80)를 통해서 공기 실린더 챔버(74)에 가해져서 시일(96)의 면(98)에서 공기 압력이 시일(96)의 면(100)에서의공기 압력을 초과할 때, 운동가능한 플런저 시스템은 공기 실린더 하우징(72)의 끝(78) 쪽으로 후퇴 또는 가압된다. 이러한 작용이 발생하기 위해 디스크(88)와 시일(96) 사이의 공기 실린더 챔버(74)에서의 공간은 실제로 기밀이 되어야 한다. 후퇴된 위치에서 포밍 챔버(52)는 폼가능한 조성물로 채워진 준비를 한다.

핸들(10)이 공기 실린더 하우징(72)에 부착되어 믹서-산포기(8)가 손으로 유지하고 작동되도록 한다. 핸들(10)은 공기라인을 통해 공기 실린더 챔버(74)에 공기 추가를 작동시키기 위해(그러므로 플런저 시스템을 작동시킴) 그리고 믹싱 챔버(34)에 조성물 성분들의 추가를 작동시키기 위해 적절한 공압제어밸브에 연결된 (도시되지 않은 연결 및 밸브) 트리거(12,14,16)를 갖추고 있다.

제2도에 도시된 믹서-산포기(8)의 사용동안 트리거(14)는 믹싱 챔버(52)에서 플런저 시스템이 후퇴위치에 있어서 2-파아트 폼가능한 조성물이 입구통로(36,38,40)를 믹싱 챔버(34)로 유입될 때 머저 작동되고, 조성물 및 공기의 충돌 혼합을 야기한다. 조성물(110)이 즉시 혼합되지 않는 범위까지, 조성물은완전히 혼합되는 믹싱 채널(46)을 통해서 이송되어 포밍 챔버(52)내에 부리고 부분적으로 채운다. 포밍 챔버(52)에 유입됨에 따라 조성물(110)은 더이상의 혼합이 필요없으며 포밍 챔버(52)에서 중요한 혼합은 발생되지 않는다. 포밍 챔버 내부에 조성물을 혼합하는 부재 또는 배플이 없으며; 그러므로 포밍 챔버는 도시된 바와 같이 기본적으로 빈 챔버가될 수 있다. 포밍 챔버(52)가 원하는 정도로 한번 채워지면, 아래에서 상세히 설명하는 바와 같이 믹싱 헤드(30)에 공기 및 리액턴트의 추가는 중단된다.

제2도를 참조하면, 폼 믹서-산포기 장치는 2-파아트 폼가능한 조성물의 성분들의 혼합을 달성하기 위해 그려져 있다. 작동에서, 분리된 성분들은 믹싱 챔버(34)에서 충돌 혼합에 의해 2가지 유체흐름을 혼합하기 위해 채택된 대향한 제1(36) 및 제2(38) 유체 입구 부재를 통해서 믹싱 챔버(34)내에 유입된다. 미리 가압되고 혼합되지 않은 상태로 조성물의 연속적이지만 단속적인 흐름을 공급하는 공급부재(도시하지 않음)는 어떤 종래의 펌프 또는 유체압축시스템으로 구성될 수 있다. 상기한 바와 같이, 2-파아트 폼가능한 조성물의 분리된 성분들은 대향한 입구부재(36,38)로 부터 미리가압된 유체 흐름의 충돌 혼합에 의해 신속한 혼합을 이루게 되고, 제1휴지기간동안 혼합챔버에 잔류하고 포밍 챔버(34)로부터 혼합된 폼가능한 조성물의 방출을 위해 구비된 제1출구 포오트(60)를 통해 포밍 챔버내로 부리게 된다. 분배 헤드가 제1출구 포오트(60)에서 믹싱 헤드(30)에 밀봉적으로 부착되므로, 채널(44)을 통한 유체 통로는 분배 헤드내에 포함된 포밍 챔버(52)와 믹싱 챔버(34) 사이에 설정된다.

믹싱 헤드(30)에 공기 및 리액턴트의 추가는 믹싱 챔버(34)에 밀봉적으로 부착된 공기 실린더(114)내에 왕복가능한 피스톤(112)의 작용에 의해 제어된다. 피스톤(112)의 후퇴 또는 후방 쪽으로의 행정동안에 입구부재(36,38,40)는 개방되어 조성물의 선정된 양이 혼합챔버내로 흐르고 충돌혼합을 일으키도록 허용한다.

피스톤(112)이 포밍단계동안에 변위되어 제3도에 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 특정시간 후에 폼된 조성물의 원하는 양만큼 제공하는데 필요한 가압된 조성물이 믹싱 챔버(34)내에 분리적으로 유입되는 필요량을 계산하고, 전진 행정은 실린더(120)에서 피스톤(112)을 변위시킨다. 피스톤(112)의 전진 행정은 믹싱 챔버(34)로 부터 포밍 챔버(52)내로 혼합된 조성물(110)을 완전히 방출하는 한편, 입구부재(36,38)의차단을 통해서 믹싱 챔버(34)내로 유입되는 혼합되지 않은 조성물의 흐름을 억제한다. 제1출구 포오트(60)로 부터 밀려나온 혼합된 조성물은 폼되는 것이 허용되며 포밍 챔버(52)에서 제2휴지기간 더욱 높고 여전히 흐름가능한 점성(제3도에서 화살표 참조)이 필요하지만 믹싱 챔버(34)내로의 역류는 방지된다. 피스톤(112)은 포오트(114,116)와 같은 공압부재에 의해서 제어된다. 트리거(12,14)는 전체 공기 공급을 제어하는 밸브로서 작용한다. 통상 상태에서, 포오트(84,114)에 대한 공압은 플랜지부(122)가 피스톤 실린더(120)의 어깨부(118)와 접합할 때까지 (제3도) 실린더(120)에서 전방으로 변위되는 피스톤의 작동에 의해 입구 부재(36,38)가 폐쇄되는 것을 유지한다. 포밍 단계가 완성되고 조성물(110)이 기질상에 완전히 산포되면, 장치는 다른 공정 사이클을 위해 준비한다. 제2도에 도시된 바와 같이 혼합물의 성분들은 공기 충돌 믹싱 챔버(34)에 공급되고, 트리거 밸브(14)는 눌려지고 공기 압력은 포오트(114)로 부터강하하고 포오트(116)의 압력은 회복되어 피스톤(112)이 실린더(120)에서 후퇴행정으로 변위되고 폼가능한 조성물의 흐름을 회복한다. 혼합되지 않은 성분들이 혼합 챔버(34)내에 제때에 흐르고, 그 후 압력은 포오트(114)에서 자동으로 강하하고 포오트(114)에 적용되어 전진 행정으로 피스톤(112)의 변위에 의해 믹싱 챔버(34)의 배출을 시행하여 조성물의 흐름을 차단한다. 플랜지부(122)와 대향하여 위치한 피스톤(112)의 끝부분은 제1출구 포오트(60)를 완전히 채우지만 (제2도), 플런저(94)의축선방향운동을 방해하지 않도록 포밍 챔버(52)내로 돌출하지 않는다(제3도). 분배 단계 동안에 플런저(94)의 운동은 플런저(94)가 제2출구 포오트(58)방향 쪽으로 운동하면서 피스톤(112)의 변위 쪽으로 유지되는 자동 타이밍 기구에 의해 동기화된다. 0-링 시일(91)은 디스크(96)상에서 사용된 것과 유사한 플런저(94)상에 구비되어, 포밍 챔버(52)의 벽을 문질러 잔류의 폼된 조성물을 청소하는 한편 공압 시일을 완전하게 유지한다. 믹싱 챔버(34)에서 혼합된 조성물의 제2휴지 기간은 동일한 또는 다른 타이밍 부재에 의해서 동시에 기질상에 분배될 수 있다.

포밍 챔버(52)를 채우는 범위는 포밍 챔버(52)로 부터 폼된 조성물을 방출하기전에 원하는 포밍 또는 팽창정도 그리고 원하는 폼의 양에 따라 결정된다. 폼이원하는 팽창 또는 점성에 한번 도달하면 트리거(16)가 작동하여 가압된 공기는 공기 입구 개구부를 통해 공기 실린더 챔버(74)에 추가되고, 플런저 시스템은 포밍 챔버 하우징(50)의 원추형 끝(56) 쪽으로 가압된다. 플런저 시스템은 조작자가 원하는 기질에 산포하는 출구 포오트(58)를 통해서 포밍 챔버에서의 폼된 그러나 흐름가능한 조성물을 가압한다. 이러한 플런징 작용은 자체 정화로 솔벤트의 사용없이 포밍 챔버를 역시 제공한다. 포밍 챔버(52)가 폼된 조성물이 비워진 후 트리거(12)가 작동하여 가압된 공기가 공기 입구 개구부(84)를 통해 추가되어 플런저 시스템을 후퇴 위치로 그리고 공기 실린더 하우징(72)의 끝 쪽으로 가압하고, 믹서-산포기(8)는 절차를 반복할 준비를 한다.

본 발명의 믹서-산포기는 공기 압력이 90psi 정도의 저압과 3000psi 정도의 고압 양자에 사용가능하다. 믹서-산포기는 사용압력을 견디는한 어떤 적절한 재질로 형성될 수 있다. 바람직하게는 플런저 헤드는 폴리테트라플루오로에틸렌과 같은 비점성 재질로 형성된다.

상기한 믹서-산포기 설계상에 변형이 가능하다. 예를들면, 수동으로 밀어서 작동되는플런저 시스템은 공기로 작동되는 공기 실린더 조립체로 대체될 수 있다. 믹싱 챔버의 여러가지 설계가 채용될 수 있는데; 충돌 혼합이 바람직하다. 도시된 것과 다른 믹싱 챔버와 하우징, 포밍 챔버와 하우징 그리고 공기 실린더 챔버와 하우징도 가능하다.

본 장치는 특히 상업적으로 적용되는 2파아트 실리콘 또는 폴리우레탄 폼 조성물과 같은 2파아트의 폼가능한 조성물의 혼합 및 방출을 위해 적합하다. 하지만 1파아트 또는 2파아트이상을 갖춘 것들고 본 장치를 사용하여 산포가능하다. 당해 분야에 숙련된 자는 특정폼 조성물에 적합하도록 입구 통로를 조정할 수 있을 것이다. 억제된 경화 타입의 1파아트 폼가능한 조성물의 경우에 경화를 실시하는 포밍 챔버를 가열하는 부재 (도시하지 않음)를 구비하는 것이 필요하다. 다른 경우에 압축된 가스가 조성물에 추가될 수 있다.

본 발명의 장치의 사용에서, 폼가능한 조성물은 제1휴지 기간 동안 믹싱 챔버에서 완전히 혼합되고, 포밍 챔버가 단지 부분적으로 채워질 때까지 포밍 챔버내로 방출된다. 이러한 혼합은 2파아트 폼가능한 조성물의 경우에 특히 중요하다. 믹싱 챔버 자체에서, 조성물은 폼되지 않거나 극히 조금 폼된다. 그리고 포밍 챔버에서, 혼합된 폼가능한 조성물은 폼되도록 허용되며, 제2휴지 기간 동안 원하는 정도로 점성이 증가되며 포밍 챔버의 출구 포오트로 부터 방출되고, 원하는 기질상에 산포된다. 폼 전개를 위해 필요한 시간은 사용된 특정 폼에 따라 그리고 폼 전개의 원하는 정도에 따라 결정될 것이다. 하지만 대부분의 산포에서, 몇초 정도(5-60초) 기다리면 충분할 것이다. 폼된 조성물이 포밍 챔버로 부터 방출될 때 점성이 증가하지만 여전히 흐름 가능하다. 폼가능한 조성물의 방출은 조성물이 흐르지 않는 질량으로 경화되기전에 이루어져야만 한다. 폼 전개의 양 (흐름가능성에서 셀(cell) 구조 한정,팽창 및 감소)은 사용된 재질과 특정 산포에 따라 결정된다.

포밍 챔버는 전개된 폼의 원하는 양에 대한 충분한 공간을 허용하도록 설계되어야 한다. 포밍 챔버의 전형적인 체적은 믹싱 챔버의 체적보다 200배 이상 크며, 바람직하게는 500배 이상, 더 바람직하게는 1000배 이상이 된다. 포밍 챔버의 전형적인 체적은 0.5파인트(pint)에서 1 갈론까지의 범위이다. 전형적으로본 발명에서 포밍 챔버의 내경은 이것이 모든 경우에 필수적이지는 않지만, 믹싱 챔버의 내경보다 상당히 크다(즉, 5배 내지 10배 이상). 제1도를 참조하면, 도시된 크기는 바람직한 상대 척도일 필요는 없다.

혼합되면서 동시에 폼되는 어떤 타입의 리액티브 조성물은 본 발명의 장치와 방법에 사용하는데 적합하다. 특히 적합한 조성물은 즉시 또는 매우 신속히 경화 또는 전개 (폼 및 점성 증가)되지 않는 것들이다. 예를들면 실리콘 포밍 조성물은 즉시 점성증가되지 않고 점성증가되면서 포밍된다. 본 장치는 천천히 전개되는폼이 산포되기전에 폼되며 점성증가되는 부재를 제공한다.

최대 팽창과 점성이 도달될 때까지 포밍 챔버에 폼가능한 조성물을 유지 함으로써, 재질의 최소량으로 폼은 최소한으로 퍼질 것이며 가장 빨리 공간을 채우거나 밀봉할 것이다.

본 발명의 상기 및 다른 개변은 이러한 개변이 특히 상기에서 언급되지 않았지만 첨부된 청구의 범위내에 있게 될 것이다.

Claims (5)

1. 폼가능한 조성물을 혼합하는 폼 믹서 산포기 기구에 있어서, (a) 믹싱 챔버내에 충돌유체흐름을 유입시키기 위해 채택된 대향한 제1 및 제2유체입구부재를 갖춘 믹싱 챔버를 포함한 믹싱 헤드; (b) 제1휴지 기간 동안에 믹싱 챔버에서 성분들의 충돌 혼합을 위해서, 미리 가압되고 혼합되지 않은 상태에서 폼가능한 조성물의 연속적이지만 단속적인 성분들의 흐름을 제1 및 제2입구부재에 각각 분리적으로 공급하는 부재; (c) 믹싱 챔버로 부터 혼합된 폼가능한 조성물의 방출을 위한 제1출구 포오트; (d) 제1출구 포오트에서 믹싱 헤드에 밀봉적으로 부착되고, 믹싱 챔버보다 더욱 큰 용량을 갖춘 포밍 챔버를 포함하고 여기에서제1출구 포오트가 믹싱 챔버와 포밍 챔버 사이에 유체 통로를 설정하고 있는 분배 헤드; (e) 믹싱 챔버로 부터 제1출구 포오트를 통해서 포밍 챔버로 혼합된 조성물을 단속적으로 방출하면서 믹싱 챔버에 유입되는 혼합되지 않은 성분들의 흐름을 억제하고, 조성물이 적어도 제2휴지 기간 동안에 더욱 높아진 흐름가능한 점성을 얻고 폼되도록 허용하는 부재; (f) 분배 헤드로 부터 폼된 조성물의 방출을 위한 제2출구 포오트; 및 (g) 제2출구 포오트를 통해서 폼된 조성물을 밀기 위한 부재; 로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 폼 믹서-산포기 기구.
2. 제1항에 있어서, (g)에서 개시한 부재는 공기 작동 플런저로 더 구성되어 있으며, 포밍 챔버는 원추형 끝으로된 원통형이며 제2출구 포오트는 원추형 끝의 팁에 위치해 있고, 제1 및 제2입구 부재의 적어도 하나는 가압된 가스의 소오스에 연결되어 있으며, (d)에 개시된 유체 통로는 길게 뻗은 믹싱 채널과 사용중에 믹서-산포기를 조작자가 유지하는 것을 허용하는 핸들, 믹싱 헤드로 성분들의 흐름을 제어하는 밸브, 제2출구 포오트로 부터 폼된 조성물의 방출을 제어하는 다른 밸브로 더 구성되어 있으며, 포밍 챔버는 믹싱 챔버의체적보다 200배 이상 더 큰 체적을 갖춘 것을 특징으로 하는 기구.
3. 제1항에 있어서, 분배 헤드는 혼합된 조성물을 가열하는 부재로 더 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 기구.
4. 폼가능한 조성물을 혼합하는 폼믹서-산포기 기구에 있어서, (a) 믹싱 챔버내에 충돌유체흐름을 유입시키기위해 채택된 대향한 제1 및 제2유체입구부재를 갖춘 믹싱 챔버를 포함한 믹싱 헤드; (b) 제1휴지 기간 동안에 믹싱 챔버에서 성분들의 충돌 혼합을 위해서, 미리 가압되고 혼합되지 않은 상태에서 폼가능한 조성물의 연속적이지만 단속적이 성분들의 흐름을 제1 및 제2 입구부재에 각각 분리적으로 공급하는 부재; (c) 믹싱 챔버로 부터 혼합된 폼가능한 조성물의 방출을 위한 제1출구 포오트; (d) 제1출구 포오트에서 믹싱 헤드에밀봉적으로 부착되고, 믹싱 챔버보다 더욱 큰 용량을 갖춘 포밍 챔버를 포함하고 여기에서 제1출구포오트가 믹싱 챔버와 포밍 챔버 사이에 유체 통로를 설정하고 있는 분배 헤드; (e) 믹싱 챔버로 부터 포밍 챔버내로 혼합된 조성물을 방출하면서 믹싱 챔버로 유입되는 혼합되지 않은 성분들의 흐름을 차단하며 포밍 챔버에서 조성물이 제2휴지 기간 동안 더욱 높지만 흐름가능한 점성을 얻고 폼되도록 허용하는 전진 행정과 제1피스톤의 전진 행정전에 성분들의 선정된 양이 믹싱 챔버내로 흐르는 것을 허용하는 후진 행정 사이에 왕복가능한 제1피스톤; (f) 분배 헤드로 부터 폼된 조성물의 방출을 위한 제2출구 포오트; 및 (g) 제2휴지 기간에 연속되어 폼된 조성물을 제2출구 포오트를 통해 기질상에 미는 제2피스톤의 전진 행정과 제1피스톤의 후진 행정전에 제2피스톤을 후퇴시키는 제2피스톤의 후진 행정 사이에 왕복가능하며, 폼된 조성물을 접촉하도록 채택된 플런저 팁을 갖춘 제2피스톤; 으로 구성된 것을 특징으로 하는 폼믹서-산포기 기구.
5. 제1항의 믹서 산포기를 사용하여 흐름가능한 폼을 기질상에 산포하는 방법에 있어서, (a) 충돌 혼합에 의해서 믹싱 챔버에서 폼가능한 조성물의 분리된 성분들을 혼합하는 단계; (b) 포밍 채버를 부분적으로 채우도록 포밍 챔버내에 혼합된 2-파아트 조성물을 방출하는 단계; (c) 혼합된 조성물을 포밍 챔버에서 폼되도록 허용하며 원하는 정도까지 점성을 증가시키는 단계; (d) 제2출구 포오트를 통해서 기질상에 흐름가능한 폼된 조성물을 방출하는 단계;로 구성된 것을 특징으로 하는 흐름가능한 폼을 기질상에 산포하는 방법.