JP2001300947A - 樹脂液噴射ノズル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 面倒な樹脂液噴射ノズルの交換を要すること
がなくて作業性に優れながらも、飛距離の幅広い調節が
簡単に行えるようにする。 【解決手段】 ミキシングヘッドの混合樹脂液吐出部２
ａに外嵌装着するリング状の取付け体２０を設け、ミキ
シングヘッドからの混合樹脂液を流通させる可撓性のチ
ューブ４を取付け体２０に挿通装着するとともに、チュ
ーブ４の長手方向に沿う複数の棒状部材２１を、チュー
ブ４の周りに分散して位置する状態に取付け体２０に片
持ち支持させ、複数の棒状部材２１の先端側をチューブ
４側に押圧してチューブ４の混合樹脂液流通方向下手側
の先端部を所定形状にしぼませる操作部Ｂを設けてあ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は樹脂液噴射ノズルに
関する。

【０００２】

【従来の技術】断熱パネルを形成する場合、ミキシング
ヘッドの混合樹脂液吐出部を、断熱パネル形成用のワー
クのノズル受け入れ孔に挿通させて混合樹脂液を噴射さ
せればよいのであるが、前記ノズル受れ孔は、ワークの
強度低下を防止する等の理由からミキシングヘッドの混
合樹脂液吐出部の外径よりも小径になっているのが普通
である。また、出来るだけ細く設計することが要求され
ている。

【０００３】そこで、ミキシングヘッドの混合樹脂液吐
出部に上記の樹脂液噴射ノズルを装着し、ワーク内に噴
射している。

【０００４】混合樹脂液をワーク内に噴射して発泡させ
る場合、最も好ましいのは、ワーク内の全面に混合樹脂
液が散布されることであるが、ワークの一端側に配置し
たミキシングヘッドから樹脂液噴射ノズルを介して混合
樹脂液をその理想の状態に噴射させるのには困難を伴
う。

【０００５】つまり、混合樹脂液は、それ特有の「飛
形」を形成して飛散されながら急速に発泡するので、単
一方向のみへの飛散によってワーク内の隅々まで混合樹
脂液を行き渡らすのが難しいのである。

【０００６】そこで、なるべく理想の充填状態に近づけ
るために、発泡倍率、充填距離、ワークの大きさ等の諸
条件から混合樹脂液の吐出位置（飛距離）の最適値を予
め求め、その求められた設定条件で混合樹脂液をワーク
内に吐出できるように、樹脂液噴射ノズルの各部を寸法
設定している。

【０００７】因みに、好ましい飛距離からずれると、未
充填不良の原因になるとともに、混合樹脂液のセルが走
る（長くなる）ため、厚み方向の圧縮強度及び熱変形に
対する物性値が悪くなるという不利が生じる。

【０００８】参考に示すと、樹脂液噴射ノズルＡから吐
出された混合樹脂液のワーク１内における飛形が、図７
（イ）に示すように、ほぼ雨滴状で、かつ、ほぼワーク
１の内側一杯にバランス良く広がるような状況が最適な
飛び状態である。

【０００９】これに対して、図７（ロ）に示すように、
吐出勢いが強いと、横に十分に広がらないうちに対向ワ
ーク壁面に衝突してしまう飛び過ぎの状態になる。ま
た、図７（ハ）に示すように、吐出勢いが弱いと、吐出
量自体が足りず、対向ワーク壁面に十分の届かないうち
に横に広がってしまう不足状態になる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】前述の飛距離は、吐出
量、ノズルの径、ノズルの長さ、ノズルの形状、ノズル
挿入角度、混合液の粘土、ワークの厚み、ワークの形状
等によって異なるので、これらの特性や関連性を考慮し
て吐出ノズルを構成することによって飛距離のコントロ
ールを行うようにしていた。

【００１１】そのための主な調節手段としては、吐出量
調節手段、ノズル径調節手段、及びノズル長さ・形状調
節手段がある。

【００１２】吐出量調節手段は、混合樹脂液送出用のポ
ンプ回転数をインバータモータでコントロールし、吐出
量を増減させることによって飛距離の調節をする手段で
ある。この手段は、大まかな量調節は行い易いが微調節
は難しいので、時間単位、又は、大量枚数のロット生産
等に適しているものの、そのつど圧力調節を必要とする
混合生産（厚さ・大きさ等が異なった複数のワークが混
合している場合の生産）には不向きである。

【００１３】ノズル径調節手段は、樹脂液噴射ノズルの
断面積を調節するものであり、幅広い調節及び微調節が
可能であって、飛距離調節には効果のある手段として最
も顕著な成果と再現性がある。これは、ノズル径が種々
に異なる多数の樹脂液噴射ノズルから最適なものを選出
するものであるが、樹脂液噴射ノズルの交換作業は時間
を要する面倒なものであるとともに、ノズル洗浄作業が
比較的行ない難いことから、やはり、多段プレス機を使
用した混合生産には不向きである。

【００１４】ノズル長さ・形状調節手段は、特殊な形状
又は長さに対し専用の樹脂液噴射ノズルを設けて対応さ
せるものであり、飛距離調節に効果がある。しかしなが
ら、ノズル径調節手段の場合と同様に、長さ調節と形状
調節のいずれの場合でも交換作業性が問題となる点で難
がある。

【００１５】上記実情に鑑みることにより、本発明の目
的は、面倒な樹脂液噴射ノズルの交換を要することがな
くて作業性に優れながらも、飛距離の幅広い調節が簡単
に行えるようにする点にある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】〔構成〕請求項１の構成
は、ミキシングヘッドの混合樹脂液吐出部に外嵌装着す
るリング状の取付け体を設け、前記ミキシングヘッドか
らの混合樹脂液を流通させる可撓性のチューブを前記取
付け体に挿通装着するとともに、前記チューブの長手方
向に沿う複数の棒状部材を、前記チューブの周りに分散
して位置する状態に前記取付け体に片持ち支持させ、前
記複数の棒状部材の先端側を前記チューブ側に押圧して
前記チューブの混合樹脂液流通方向下手側の先端部を所
定形状にしぼませる操作部を設けてある特徴とするもの
である。

【００１７】請求項２の構成は、前記操作部は、前記取
り付け体に形成した雄ねじ部に螺合する雌ねじ部を備え
たナット状部材と、前記複数の棒状部材を囲む筒材と
を、前記ナット状部材の螺進に伴って前記筒材が前記ナ
ット状部材に前記棒状部材の長手方向に位置変更させら
れるように設けるとともに、前記棒状部材の先端側に対
応する側の前記筒材の端部の内面を先すぼまり状に形成
して構成してあることを特徴とするものである。

【００１８】請求項３の構成は、前記チューブの後端側
にフランジを設けるとともに、前記取り付け体の樹脂液
流通方向下手側の端部に、前記チューブのフランジを受
け止め、かつ、前記ミキシングヘッドの吐出部の先端面
に当接可能な当てつけ部を形成してあることを特徴とす
るものである。

【００１９】〔作用〕請求項１の構成によれば、次の作
用を奏することができる。

【００２０】つまり、ミキシングヘッドの混合樹脂液吐
出部にリング状の取り付け体を外嵌装着するとともに、
ミキシングヘッドからの混合樹脂液を流通させる可撓性
のチューブを取付け体に挿通装着しておく。

【００２１】そして、操作部による操作で複数の棒状部
材の先端側をチューブ側に押圧してチューブの樹脂液流
通方向下手側の先端部を所定形状にしぼませることで、
チューブの断面積を変更調節する。これにより、混合樹
脂液の飛距離の幅広い変更調節を行うことができる。

【００２２】前記チューブは可撓性のチューブであるか
ら、操作部による操作で複数の棒状部材によるチューブ
の押圧を解除すると、チューブが元の形（断面）に復帰
する。

【００２３】例えば、吐出量を増減させることによって
混合樹脂液の飛距離を調節をする手段は、たびたび変更
調節を必要とする混合生産（厚さ・長さ等が異なった複
数のワークが混合している場合の生産）には適さないと
いう不具合があるが、請求項１の構成によれば、操作部
を操作するだけで簡単に前記飛距離を変更調節できて上
記のような不具合がない。

【００２４】そして、混合樹脂液の通過断面積を変更す
るのに（つまりチューブの断面積を変更する）のにノズ
ルの交換作業を必要としない。

【００２５】水を噴射するノズルのなかには、水の通過
断面積を変更するのに、ノズルの交換作業を必要としな
いもの、すなわち、水の通過断面積を変更調節する機構
を備えたものがあるが、このノズルを混合樹脂液の噴射
ノズルとして適用した場合、ノズル内の構造が複雑で水
の流通路が複雑な形状になっていて混合樹脂液の洗浄を
確実に行うことが困難であり、残った混合樹脂液がノズ
ル内で反応・硬化してしまいやすいといった問題等があ
ることから、このノズルを混合樹脂液の噴射ノズルとし
て適用することはできない。

【００２６】これに対して、請求項１の構成によれば、
混合樹脂液はチューブ内を流通するから、使用後に洗浄
する場合、単純な形状のチューブ内面を洗浄すればよ
く、迅速かつ簡単確実に洗浄できる。

【００２７】また安価であるため、チューブを使い捨て
方式にすると、ノズル洗浄のための廃棄溶剤の量を少な
くすることができる。

【００２８】請求項２の構成によれば、次の作用を奏す
ることができる。

【００２９】取り付け体に対してナット状部材を螺進さ
せると、それに伴って筒材がナット状部材によって棒状
部材の長手方向に位置変更させられる。

【００３０】この場合、棒状部材の先端側に対応する側
の筒材の端部の内面を先すぼまり状に形成してあるか
ら、この内面が前記位置変更に伴って、複数の棒状部材
の先端側をチューブ側に押圧してチューブの樹脂液流通
方向下手側の先端部を所定形状にしぼませる。

【００３１】請求項３の構成によれば、次の作用を奏す
ることができる。

【００３２】つまり、チューブの後端側にフランジを設
けるとともに、前記取り付け体の樹脂液流通方向下手側
の端部に、前記チューブのフランジを受け止め、かつ、
前記ミキシングヘッドの吐出部の先端面に当接可能な当
てつけ部を形成してあるから、前記チューブのフランジ
をミキシングヘッドの吐出部の先端面と取り付け体の当
てつけ部とで挟み込むことで、取り付け体の中空孔とチ
ューブとの間からの混合樹脂液の漏れを防止することが
できる。

【００３３】〔効果〕請求項１〜３のいずれに記載の樹
脂液噴射ノズルでも、ノズルの交換作業が不要で、しか
もワーク側のノズル受け入れ孔にノズルの先端側を挿通
させたままでも混合樹脂液液の飛距離調節が行えるよう
になり、飛距離の変更調節作業性に優れながらも、飛距
離の幅広い調節が簡単に行える便利なものにでき、飛距
離のたびたびの変更調節を必要とする多段プレス機等に
よる混合生産にも適し、使用後は迅速かつ簡単確実に洗
浄できてメンテナンス性に優れ、ノズル洗浄のための廃
棄溶剤の量を少なくすることができて、環境の悪化を抑
制することができるようになった。

【００３４】請求項２及び３に記載の樹脂液噴射ノズル
では、混合樹脂液の通過断面積を変更調節する機構を、
可撓性のチューブと棒状部材等の機械部品による比較的
簡単で廉価なものに構成することができた。

【００３５】請求項３に記載の樹脂液噴射ノズルでは、
取り付け体の中空孔とチューブとの間からの混合樹脂液
の漏れを防止することができるから、混合樹脂液の漏れ
に起因して混合樹脂液の飛距離に誤差が出るのを回避で
きて、混合樹脂液を所望の飛形になるように充填しやす
くなった。

【００３６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。

【００３７】図１，図２に、ミキシングヘッド２に装着
した樹脂液噴射ノズルＡの先端側を、断熱パネル形成用
のワーク１のノズル受け入れ孔３に挿通させた状態を示
してある。

【００３８】また、図３（イ）と図３（ロ）とに、ミキ
シングヘッド２等を備えた混合樹脂液の吐出装置の全体
の構成を示してある。

【００３９】次に、前記混合樹脂液の吐出装置について
説明する。図３（イ）と図３（ロ）において１０はミキ
シングヘッド２のピストンロッド２ｂを側面から凹入し
て形成される樹脂液としての原液の流路、１１，１２は
原液をミキシングヘッド２の混合樹脂液吐出部２ａ内に
噴射する原液噴射ノズル、１３はピストンロッド２ｂを
急速に駆動移動させる作動油の経路、１４は高圧定量吐
出ポンプ、１５はポンプ駆動モータ、１６は噴射圧力
計、１７は原液の供給側配管、１８は原液の戻り配管で
ある。

【００４０】通常は２種の原液ａ，ｂが、それぞれの原
液タンク８，９とミキシングヘッド２との間を循環して
いる。そしてその状態から、ミキシングヘッド２のピス
トンロッド２ｂを急速に引込み移動することで、ヘッド
部２ａ内において２種の原液ａ，ｂを衝突混合させて、
混合樹脂液吐出部２ａの先端孔２ｃから混合樹脂液（例
えば硬質ポリウレタンフォーム）を吐出する。

【００４１】図３（イ）は原液ａ，ｂの循環状態を示し
ている。つまり、作動油が油圧室２Ａに対して、ミキシ
ングヘッド２のピストンロッド２ｂを突出移動させる方
向に圧力をかけており、吐出ポンプ１４から吐出された
高圧の原液は、原液噴射ノズル１１，１２から原液流路
１０、及び戻り配管１８を通って原液タンク８，９に戻
る循環状態になっている。これにより、原液ａ，ｂは硬
化することがなく、液体状態を維持している。

【００４２】そして、ミキシングヘッド２内を作動油が
逆方向に流れてピストンロッド２ｂが急速に退入移動す
ると、図３（ロ）に示すように、原液噴射ノズル１１と
原液流路１０との連通が断たれて循環できない状態にな
り、一対の原液噴射ノズル１１，１２から勢い良く射さ
れる２種の原液ａ，ｂが混合樹脂液吐出部２ａ内で衝突
混合し、その混合樹脂液が先端孔２ｃから勢い良く吐出
され、樹脂液噴射ノズルＡからワーク１の内部空間であ
る発泡用空間Ｓに噴射される。

【００４３】次に、前記樹脂液噴射ノズルＡについて説
明する。

【００４４】図４に示すように、樹脂液噴射ノズルＡ
は、ミキシングヘッド２の混合樹脂液吐出部２ａに外嵌
装着するリング状の取付け体２０を設け、ミキシングヘ
ッド２からの混合樹脂液を流通させる可撓性のチューブ
４を取付け体２０に挿通装着するとともに、チューブ４
の長手方向に沿う４本の棒状部材としてのピン２１をチ
ューブ４の周りに分散して位置する状態に取付け体２０
に片持ち支持させ、４本のピン２１の先端側をチューブ
４側に押圧してチューブ４の混合樹脂液流通方向下手側
の先端部を所定形状にしぼませる操作部Ｂを設けて構成
してある。

【００４５】前記ミキシングヘッド２の混合樹脂液吐出
部２ａに外嵌したリング状の取付け体２０は、止めネジ
２０ｄで固定してある。止めネジ２０ｄに代えて、蝶ネ
ジや専用のクランプで固定するようにしても良い。

【００４６】前記チューブ４は、離型性の良い安価な可
撓性のポリエチレンチューブで構成してあり、チューブ
４の後端側に蛇腹状のフランジ４ａを設けてある。チュ
ーブ４はその厚みが１００〜２００μ程度のものが使い
易い。

【００４７】そして、取り付け体２０の樹脂液流通方向
下手側の端部に、チューブ４のフランジ４ａを受け止
め、かつ、ミキシングヘッド２の混合樹脂液吐出部２ａ
の先端面に当接可能な当てつけ部７を形成してある。

【００４８】前記ピン２１はピアノ線で形成してある
（バネ鋼線材等の弾性を備えた線材で形成してあっても
よい）。前記ピン２１の先端よりも、チューブ４の先端
の方を突出させてあり、これにより、原液がピン２１に
付着することがなく、チューブ４の内面のみを洗浄すれ
ば済み、時間を掛けずに良好に洗浄できる。

【００４９】前記操作部Ｂは、取り付け体２の外周部に
形成した雄ねじ部２０ａに螺合する雌ねじ部２２ｂを備
えたナット状部材２２と、４本のピン２１を囲む筒材５
とを、ナット状部材２２の螺進に伴って筒材５がナット
状部材２２にピン２１の長手方向に位置変更させられる
ように設けるとともに、ピン２１の先端側に対応する側
の筒材５の端部の内面を先すぼまり状に形成して構成し
てある。

【００５０】前記ナット状部材２２はその外周面をロー
レット加工してある。

【００５１】前記筒材５は後端部側にフランジ５ｂを備
えており、このフランジ５ｂを取り付け体２の端面側の
内側壁２２ａに当接可能に構成してある。また筒材５の
先端開口の径は、チューブ４の外径にほぼ等しい寸法に
設定してある。

【００５２】上記構成の樹脂液噴射ノズルＡが、ミキシ
ングヘッド２に装着されていない状態（かつ、ナット状
部材２２を弛めた状態）では、図４（イ）に示すよう
に、ピン２１がチューブ４を内径側に押し込んでおらず
チューブ４は円形に維持されているとともに、チューブ
４のフランジ４ａは蛇腹状に屈曲した基本状態が維持さ
れている。

【００５３】そして、ナット状部材２２をミキシングヘ
ッド２の混合樹脂液吐出部２ａに外嵌装着し、かつ、ナ
ット状部材２２をある程度人為的に締め込んだ作用状態
では、図４（ロ）に示すように、フランジ４ａがノズル
軸方向に圧迫されて平面状となったシール状態になり、
かつ、筒材５が取り付け体２０側に寄ってその先端テー
パ部５ａがピン２１の先端側を内径方向に押し付けるよ
うに作用する。

【００５４】その結果、４本のピン２１がチューブ４を
内径方向に押し付け、チューブ４の断面形状が略十字状
に潰し変形され、円形の状態に比べて断面積が減るよう
になる。参考に、作用状態での樹脂液噴射ノズルＡの斜
視図を図５に示す。

【００５５】つまり、ナット状部材２２を締め込む程に
チューブ４の断面積が減り、ミキシングヘッド２から送
られてくる混合樹脂液の飛距離を長くすることができ
る。故に、ナット状部材２２を適宜に回動操作すること
により、ワーク１内に吐出される混合樹脂液の飛距離
を、その状態での最適な値に調節して設定できる。

【００５６】前記ナット状部材２２は、図１に示すよう
に装着状態でワーク１の外部に露出している。ナット状
部材２２を締め込む方向に回すと、ナット状部材２２に
よって筒材５が図４における紙面左方向に位置変更させ
られて、ピン２１を内径側に強制移動させる。弛める方
向に回すと、弾性によって拡径側に復元しようとするピ
ン２１と、先端テーパ部５ａの内面とが接当することに
よる分力によっ筒材５を先端部１９側に復帰移動させら
れるが、筒材５のフランジ５ｂと取り付け体２０との間
に、圧縮型の巻きバネ（図示せず）を介装して、その巻
きバネの付勢力によって筒材５を積極的に押し戻すよう
にすれば好都合である。

【００５７】〔別実施形態〕幅が狭くて(600mm以下) で
飛距離を要する（1800mm以上）の製品（断熱パネル）に
は、ピン２１が４本あるものが好ましいが、長さに対し
て幅が広い製品の場合、上下のピン２１を残し左右のピ
ン２１を取り外した２本構造（図６参照）とすると、幅
が広い原液の吐出パターンが得られるという利点があ
る。この場合、ピン２１の位置が縦に並ぶように樹脂液
噴射ノズルＡをワーク１に対して配置させておくと良
い。

【００５８】樹脂液噴射ノズルＡ内に残る混合樹脂液
は、製品の中にエアーフラッシュした後、溶剤で洗浄す
ることが可能であるが、本発明による樹脂液噴射ノズル
Ａの構造では、洗浄に代えて、チューブ４を使い捨てに
よって交換する手段も容易に行える。使い捨てすること
により、ノズル内を洗浄するために使用した廃棄溶剤
（一般に溶剤は塩化メチレンが使用されている）の量が
少なくなるので、産業廃棄物の量を減らすことができ
る。

【００５９】ピン２１は、１本でも３本でも可能であ
る。また、ネジ構造等により、取り付け体２０に対して
着脱自在（交換自在）に片持ち状に取付けるようにして
も良い。取り付け体２０又はナット状部材２２にダイヤ
ルを刻印して、飛距離調節の微調整及び再現性の目安と
する構造を採用しても良い。

【００６０】図示しないが、例えば、チューブ４の先端
部を一対の爪部材で偏平に潰し変形及び復帰自在な調節
機構を設けるとともに、一対の爪部材を挟み揺動させる
開閉機構を動かすネジを取り付け体２０に設け、プラス
ドライバー等を用いて取り付け体２０の側方からネジを
回し操作することで、混合樹脂液の飛距離調節を行うよ
うにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】ワークへの吐出ノズルの挿入状態を示す一部切
欠きの平面図

【図２】ワークの構造とノズル受け入れ孔を示す部分斜
視図

【図３】混合樹脂液の吐出作動及びその構造を示し、
（イ）は原液の循環作用状態、（ロ）は原液の噴射作用
状態を示す図

【図４】樹脂液噴射ノズルの構造を示し、（イ）は自由
状態、（ロ）は混合樹脂液吐出部への装着状態を示す図

【図５】ノズル先端部が絞られた状態での樹脂液噴射ノ
ズルを示す斜視図

【図６】ピンの別配置構造を示す図

【図７】混合樹脂液の飛散状況を示す作用図であり、
（イ）は良好状態、（ロ）は飛びすぎ状態、（ハ）は飛
び不足状態を示す図

【符号の説明】

２ ミキシングヘッド ２ａ 混合樹脂液吐出部 ４ チューブ ４ａ フランジ ５ 筒材 ７ 当てつけ部 ２０ 取り付け体 ２１ 棒状部材 Ｂ 操作部 ２０ 雄ねじ部 ２２ ナット状部材 ２２ｂ 雌ねじ部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ミキシングヘッドの混合樹脂液吐出部に
   外嵌装着するリング状の取付け体を設け、前記ミキシン
   グヘッドからの混合樹脂液を流通させる可撓性のチュー
   ブを前記取付け体に挿通装着するとともに、前記チュー
   ブの長手方向に沿う複数の棒状部材を、前記チューブの
   周りに分散して位置する状態に前記取付け体に片持ち支
   持させ、前記複数の棒状部材の先端側を前記チューブ側
   に押圧して前記チューブの混合樹脂液流通方向下手側の
   先端部を所定形状にしぼませる操作部を設けてある樹脂
   液噴射ノズル。
2. 【請求項２】 前記操作部は、前記取り付け体に形成し
   た雄ねじ部に螺合する雌ねじ部を備えたナット状部材
   と、前記複数の棒状部材を囲む筒材とを、前記ナット状
   部材の螺進に伴って前記筒材が前記ナット状部材に前記
   棒状部材の長手方向に位置変更させられるように設ける
   とともに、前記棒状部材の先端側に対応する側の前記筒
   材の端部の内面を先すぼまり状に形成して構成してある
   請求項１記載の樹脂液噴射ノズル。
3. 【請求項３】 前記チューブの後端側にフランジを設け
   るとともに、前記取り付け体の樹脂液流通方向下手側の
   端部に、前記チューブのフランジを受け止め、かつ、前
   記ミキシングヘッドの吐出部の先端面に当接可能な当て
   つけ部を形成してある請求項１又は２記載の樹脂液噴射
   ノズル。