JP3078636B2 - 互いに密実物質もしくは発泡物質まで反応する少なくとも2種の流動性反応成分から流動性反応混合物を製造するための方法および装置 - Google Patents

互いに密実物質もしくは発泡物質まで反応する少なくとも2種の流動性反応成分から流動性反応混合物を製造するための方法および装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、たとえばEP−B1−
0 070 486号から公知のように、互いに密実物
質もしくは発泡物質まで反応する少なくとも2種の流動
性反応成分から、これら反応成分を混合帯域に注入する
と共に流路内で混合しかつ混合帯域から流出する混合物
流を絞り調節して流動性反応混合物を製造する方法およ
び装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】この方法を実施するための混合ヘッド
は、DE−C3−23 27 269号またはUS−A
−3 975 128号からも公知である。これらの場
合、混合室には直接に流出路が直角に配置され、これは
反応混合物の鎮静化に役立つと共に付設された押出ピス
トンにより清浄することを可能にする。実際には、この
押出ピストンを混合室から流出する反応混合物流の絞り
調節に使用することも既に検討されている。混合困難な
反応成分の場合、金型キャビティ中へ流入させる前に混
合物流を充分に鎮静させないよう強力な絞り調節を行な
わねばならない。これは、反応混合物が流出路の流出開
口部から射出されると共に密集した流れ前線を形成しな
いことを意味する。
【0003】他の公知の混合ヘッド(DE−B2−26
12 812号またはUS−A−4 141 470
号)は混合室と流出管との間に絞り調節手段として横断
スライダを備え、これに流過開口部を設ける。この絞り
調節手段の移動により所望の流過断面に調節することが
できる。混合室および流出管を清浄する目的には絞り弁
を清浄位置となし、押出ピストンを流過開口部に貫通さ
せることができる。この混合ヘッドは比較的大きい構造
長さを有する。この場合、絞り調節手段および押出ピス
トンの正確な制御が、これら両部材の衝突を生ぜしめな
いために問題となる。さらに、これから生ずる押出ピス
トンの大きい構造長さも不利である。何故なら、この場
合には押出ピストンと混合室−および流出管−壁部との
間に残留する混合物フィルムが押出ピストンをこの壁部
と粘着させてピストンの閉塞をもたらしうるという危険
が生ずるからである。これを回避するには、押出ピスト
ンに対し過大寸法の駆動部を設けねばならない。押出ピ
ストンが折れる危険のため、これはその長さに対し所定
の最小直径を持たねばならない。したがって、混合室お
よび流出管の断面を任意に小さい寸法とすることができ
ない。さらに、混合室の断面および流出管の断面を一致
させねばならないことも欠点となる。EP−B1−0
070 486号による冒頭記載の装置は、上記混合ヘ
ッドのプロセス工学的欠点を持たないが、構造的に極め
て無駄であり、その結果取扱い困難な大きさを有する。
この場合、混合物流は混合室から流出する際に絞り調節
され、次いで接線方向にサイクロン流まで移行する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、混合
困難な反応成分を処理する場合にも絞り調節後の混合物
流の急速な鎮静化が一層向上されるような方法および装
置を提供することにある。この新規な装置は、構造的に
低コストおよび小寸法を有して故障なく操作安全かつ自
己清浄性とすべきである。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記課題は、絞り調節後
の混合物流を中心部を迂回して流れる2つの分流に分割
し、これらを分割位置の反対側で再び合流させてこれら
の分流に対し垂直のシンク流(外1)を形成させること
により解決される。
【外1】 これにより、絞り調整位置から流出する混合物流は2つ
の分流に分割されると共に、チャンネル化した環状流へ
の移行により噴出なく捕らえられ、さらにこの環状流は
既にずっと鎮静化しており、シンクとして作用する流出
路におけるシンク流として排出させることが可能とな
る。特に、シンク流の新規な構成により初めて、飛散が
全く生じなくなる。
【0006】好ましくは、このシンク流は流入速度およ
び流入角度に関し調整自在である。この手段により、上
記条件を各種の反応混合物の要求に関しその性質(特に
粘度)に基づいて適合させることができる。この新規な
方法の好適具体例によれば、混合過程を終了させるべく
順次の制御にて反応成分の供給を中断し、混合帯域を空
にし、絞り調節度を高め、さらに混合物残部を押し出
す。このようにして、混合物残部を系中に全く残留させ
ずかつ硬化により不純化されないよう確保される。密実
物質もしくは発泡物質まで互いに反応する少なくとも2
種の流動性反応成分から流動性反応混合物を製造するた
めの新規な装置は、貯槽を備え、そこから供給管を投入
ポンプを介し混合ヘッドまで案内し、この混合ヘッドに
は内部に挿入された押出ピストンを有する混合室を内蔵
させ、ここで供給管を射出ノズルを介して開口させ、さ
らに混合室に対し横方向に案内孔部内に配置された絞り
弁と清浄用ピストンを有する流出路とを備える装置から
出発する。
【0007】新規性は、案内孔部内の絞り弁が清浄用ピ
ストンの周囲に同心配置され、案内孔部を混合物の流れ
方向に混合室の流出口を介して移行させると共に、混合
期間に際し清浄用ピストンの前端部により環状路を形成
して流出路まで移行させる点にある。これにより、混合
室出口と絞り弁との間に形成された絞り間隙部から流出
する混合物流が直接には流出路に流入することができ
ず、先ず最初に環状路に達し、この環状路を絞り弁の案
内孔部の壁部を貫通して外方向にかつ絞り弁を支持する
清浄用ピストンによって形成することができる。次い
で、この環状路から反応混合物は案内孔部の移行縁部と
流出路との間にて清浄用ピストンの前側縁部までシンク
流として流出し、ここで流出路はシンクを形成する。絞
り弁と清浄用ピストンとの同心配置により、この装置は
極めて小型の構造を有する。ピストンと絞り弁との衝突
はもはや生じえない。案内孔部と流出路との間の移行部
におけるリング状当接面にも決して物質は蓄積しないこ
とが判る。何故なら、絞り弁が反応移動する際に混合物
残部は完全に押し出されるからである。
【0008】好ましくは、絞り弁の絞り調節位置は調整
自在である。これにより、絞り調節間隙部または絞り断
面は任意に要求に適合させることができる。特に、混合
室の分室化(Kammerung )に対する影響を取り去ること
ができる。特定具体例によれば、清浄用ピストンの後側
死点位置は調整自在である。これにより、絞り弁におけ
る案内孔部の壁部と清浄用ピストンとの間に形成された
環状路からの流出間隙部の高さを調整することができ、
かくして流出速度と流出路における流入角度に対応する
環状路からの流出角度とを調整することができる。混合
室における押出ピストンの後側死点位置を調整自在にし
た特定具体例も特に有利である。この調節性により、混
合室容積を変化させたり或いは要求に適合させることが
でき、これは特に混合困難な反応成分に対し有利であ
る。その際、射出ノズルは混合過程に際し解放させねば
ならない。
【0009】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の装置を実施例
により説明し、図面では混合ヘッドを付帯設備であるた
め符号で示す。ポリオールおよびイソシアネートのため
の貯槽1、2から供給管3、4を投入ポンプ5、6を介
して混合ヘッド7まで案内する。混合ヘッドには混合室
8を配置し、ここに押出ピストン9を案内する。押出ヘ
ッド7のハウジング10には射出ノズル11、12を支
承し、これらを介し供給導管3、4を混合室8中に開口
させる。切替弁13、14は、帰還配管15、16を介
し反応成分を貯槽1、2中へ逆送するのを可能にする。
混合室8にはこれに対し横方向に絞り弁18のための案
内孔部17が配置され、この絞り弁は流出路19内に案
内された清浄用ピストン20を同心的に包囲する。案内
孔部17が流出路19もしくは清浄用ピストン20より
も大きい直径を有するので、環状路21(図1)が存在
して、ここで絞り間隙部により形成された出口22が混
合室8に開口する(図1)。押出ピストン9には調整装
置23を付設し、この調整装置は後側死点位置を選択自
在とした調整自在なストッパで構成される。前側死点位
置は構造上、押出ピストン9の前面24が案内孔部17
の壁部と整列しかつ絞り弁18に当接するよう調整され
る(図3、4)。絞り弁18も清浄用ピストン20も、
固定自在なストッパから構成される調整装置25もしく
は26が後側死点位置につき装着される。絞り弁18の
前側死点位置は、流出路19への案内孔部17の移行部
に突出部27によって形成される。清浄用ピストン20
の前側死点位置は流出路19の端部に相当する。
【0010】図3および図4によるピストンおよび絞り
弁の位置から出発して、操作は次の通りである:切替弁
13および14は循環回路である。清浄用ピストン20
と絞り弁18と押出ピストン9とをその後側死点位置ま
で移動させ、その際この死点位置は調整装置23、25
および26により予め所望の位置に調整されていると仮
定する。次いで、切替弁13および14を再調整して反
応成分を流入ノズル11および12を介し混合室8中へ
流入させ、ここで渦流を形成せしめ、次いで絞り間隙部
として形成された出口22を介し環状路21に達する。
混合物流はその際に分割されて、絞り弁18から突出し
た清浄用ピストン20の端部を迂回して流れ、流出路1
9におけるシンク流として流出する。必要な混合物の量
を流過させるには、切替弁13および14を帰還に切り
替えると共に、押出ピストン9を前側死点位置まで移動
させ、その際混合室8を空にすると共にこれを埋める。
次いで、絞り弁18をその前側死点位置まで移動させて
反応混合物を環状路21から押し出すと共に、これを埋
める。最後に、清浄用ピストン20により流出路19を
空にし、その際清浄用ピストンはその前側死点位置まで
移動する。
【0011】以下、本発明の実施態様を要約すれば次の
通りである。 1.互いに密実物質もしくは発泡物質まで反応する少な
くとも2種の流動性反応成分から、これら反応成分を混
合帯域に注入すると共に流路内で混合しかつ混合帯域か
ら流出する混合物流を絞り調節して流動性反応混合物を
製造する方法において、絞り調節した後の混合物流を中
心部を迂回して流れる2つの分流に分割し、これらを分
割位置の反対側で再び合流させてこれらの分流に対し垂
直のシンク流を形成させることを特徴とする流動性反応
混合物の製造方法。 2.シンク流が流入速度および流入角度に関し調整自在
であることを特徴とする上記第1項に記載の方法。 3.混合過程を終了させるべく、順次の制御で反応成分
の供給を中断し、混合帯域を空にし、絞り調節を高め、
かつ混合物残部を押し出すことを特徴とする上記第1項
または第2項に記載の方法。
【0012】4.貯槽(1、2)を備え、そこから供給
管(3、4)を投入ポンプ(5、6)を介し混合ヘッド
(7)まで案内し、この混合ヘッドは内部に挿入された
押出ピストン(9)を有する混合室(8)を内蔵し、こ
こで供給管(3、4)が射出ノズル(11、12)を介
して開口し、さらに混合室(8)に対し横方向に案内孔
部(17)内に配置された絞り弁(18)と清浄用ピス
トン(20)を有する流出路(19)とを備えてなる、
互いに密実物質もしくは発泡物質まで反応する少なくと
も2種の流動性反応成分から流動性反応混合物を製造す
る装置において、案内孔部(17)内の絞り弁(18)
が清浄用ピストン(20)の周囲に同心配置され、案内
孔部(17)を混合物の流れ方向に混合室(8)の流出
口(22)を介して移行させると共に、混合期間に際し
清浄用ピストン(20)の前端部により環状路(21)
を形成して流出路(19)まで移行させることを特徴と
する流動性反応混合物の製造装置。
【0013】5.絞り弁(18)の絞り位置が調整自在
であることを特徴とする上記第4項に記載の装置。 6.清浄用ピストン(20)の後側死点位置が調整自在
であることを特徴とする上記第4項または第5項に記載
の装置。 7.混合室(8)における押出ピストン(9)の後側死
点位置が調整自在であることを特徴とする上記第4項、
第5項または第6項に記載の装置。
【図面の簡単な説明】
【図1】 操作位置における装置の縦断面図。
【図2】 図1におけるA−B線断面図。
【図3】 休止位置における装置の縦断面図。
【図4】 図3におけるC−D線断面図。
【符号の説明】
1、2・・・・貯槽 3、4・・・・供給管 5、6・・・・投入ポンプ 7・・・・・・混合ヘッド 8・・・・・・混合室 9・・・・・・押出ピストン 10・・・・・ハウジング 11、12・・射出ノズル 18・・・・・絞り弁 20・・・・・清浄用ピストン
フロントページの続き (72)発明者 フエルデイナンド・プロクサ ドイツ連邦共和国デイー5090 レーフエ ルクーゼン 3、アム・アレンツベルグ 9 (72)発明者 ハンス−ミヒヤエル・ズルツバツハ ドイツ連邦共和国デイー5330 ケニグス ヴインテル 21、ヘルマン−レーンズ− シユトラーセ 12 (72)発明者 フエルデイナンド・アルサウゼン ドイツ連邦共和国デイー5206 ノインキ ルヒエン 1、ヴイーシヤイデル・シユ トラーセ 16 (72)発明者 ヘルムート・ヅスチヤネク ドイツ連邦共和国デイー5330 ケニグス ヴインテル 21、ヒンスベルグヴエグ 3 (72)発明者 ライネル・ラツフエル ドイツ連邦共和国デイー5200 ジーグブ ルグ 1、ミユーシユブンゲルト 2 (56)参考文献 特開 昭63−88028(JP,A) 特開 昭63−97218(JP,A) 特開 平2−261608(JP,A) 実開 昭60−157211(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B29B 7/00 - 7/94 B01F 5/00

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 互いに密実物質もしくは発泡物質まで反
    応する少なくとも2種の流動性反応成分から、これら反
    応成分を混合帯域に注入すると共に流路内で混合しかつ
    混合帯域から流出する混合物流を絞り調節して流動性反
    応混合物を製造する方法において、絞り調節した後の混
    合物流を中心部を迂回して流れる2つの分流に分割し、
    これらを分割位置の反対側で再び合流させてこれらの分
    流に対し垂直のシンク流を形成させることを特徴とする
    流動性反応混合物の製造方法。
  2. 【請求項2】 貯槽(1、2)を備え、そこから供給管
    (3、4)を投入ポンプ(5、6)を介し混合ヘッド
    (7)まで案内し、この混合ヘッドは内部に挿入された
    押出ピストン(9)を有する混合室(8)を内蔵し、こ
    こで供給管(3、4)が射出ノズル(11、12)を介
    して開口し、さらに混合室(8)に対し横方向に案内孔
    部(17)内に配置された絞り弁(18)と清浄用ピス
    トン(20)を有する流出路(19)とを備えてなる、
    互いに密実物質もしくは発泡物質まで反応する少なくと
    も2種の流動性反応成分から流動性反応混合物を製造す
    る装置において、案内孔部(17)内の絞り弁(18)
    が清浄用ピストン(20)の周囲に同心配置され、案内
    孔部(17)を混合物の流れ方向に混合室(8)の流出
    口(22)を介して移行させると共に、混合期間に際し
    清浄用ピストン(20)の前端部により環状路(21)
    を形成して流出路(19)まで移行させることを特徴と
    する流動性反応混合物の製造装置。
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