JP4514574B2

JP4514574B2 - バルブ装置

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Publication number: JP4514574B2
Application number: JP2004285072A
Authority: JP
Inventors: 成一宇衛
Original assignee: Inoac Corp; Rogers Inoac Corp
Current assignee: Inoac Corp; Rogers Inoac Corp
Priority date: 2004-09-29
Filing date: 2004-09-29
Publication date: 2010-07-28
Anticipated expiration: 2024-09-29
Also published as: JP2006095873A

Description

本発明は、バルブ装置に関し、更に詳細には、第１の発泡樹脂原料を構成する複数の第１構成原料と、第２の発泡樹脂原料を構成する複数の第２構成原料とを、混合装置へ選択的に吐出させるバルブ装置に関するものである。

例えば軟質のウレタンフォームは、適度の弾力性や柔軟性を有しているため、自動車のシート、ソファやマットレスのクッション材等として好適に実施されている。そして、その使用用途に応じて異なる物性(硬さ、弾力性、振動特性等)が要求されるため、比較的に高密度で反発弾性が高くて硬い特性のものから低密度で反発弾性が低くて軟らかい特性のものまで多種に及んでいる。このような軟質ウレタンフォームは、公知のように、主成分であるポリオールおよびイソシアネート、そして発泡剤、整泡剤および触媒等の種々構成原料を所定の割合で混合して発泡させることで得られる。従って、これら構成原料の種類や割合を変更することで密度や硬さなどの物性を変化させることができるため、種々特性のものを製造することが可能となっている。なお、衝撃吸収材等として実施に供される硬質ウレタンフォームや、発泡剤を使用しないメカニカルフロス法により成形されるウレタンフォームも、複数種類からなる構成原料の種類や割合を変更することで物性を変化させることが可能である。

ここで種々のウレタンフォームは、前述した種々の構成原料を混合させて発泡樹脂原料を製造するための混合装置(ミキシングヘッド等)を備えた発泡成形装置で成形されるが、各特性毎に専用の発泡成形装置を準備することは設備費等が嵩んでコストアップを招来するため、単一の発泡成形装置により複数の特性のウレタンフォームを成形可能とすることが望ましい。このため、前述した発泡成形装置に装備される混合装置には、複数種類の構成材料を選択的に吐出するための所謂「バルブ装置」またはこれに準ずる装置が装備されており、このバルブ装置を制御することで複数種類の発泡樹脂原料を製造することが可能となっている。なお、このようなバルブ装置に関しては、例えば特許文献１に開示されている。
特開平０５−８４４３５号公報

特許文献１に開示された多成分混合ヘッドには、同一円周上において４５°毎に配設された合計８個の切換弁を有する「バルブ装置」に準ずるものが開示されている。これら切換弁は、夫々がポリオールやイソシアネート等の単一の構成原料に対応しており、該切換弁を開放することで対応の構成原料が混合室へ吐出されて所定の発泡樹脂原料を製造し得るようになっている。しかしながら、夫々の切換弁を個別的かつ選択的に開閉させる構造となっているため、これを実現するための機構が複雑となって装置全体の大型化および複雑化を招来すると共に設備コストが嵩む問題を内在している。

また、異なる特性のウレタンフォームを成形するに際して発泡樹脂原料を変更する場合、変更後の発泡樹脂原料で使用しない構成原料に関しては、対応の切換弁を閉めて当該構成原料の吐出を停止させるようになっている。このため、発泡樹脂原料の再度変更に伴ってこの構成原料が吐出されるまでは、該切換弁と混合室との間に設けた所要長の通路内に当該構成原料が残存することとなり、その間に固着して目詰まりすることを防止するべく該構成原料を除去するための洗浄装置(洗浄用切換弁やエアシリンダ等)を装備する必要があった。従って、異なる特性のウレタンフォームを成形する場合には、次の構成原料の吐出に先立って前述した洗浄装置による洗浄工程を実行する必要があり、余分な工程の追加に伴ってロスタイムが生じて成形効率を低下させる等の問題も指摘される。

従って本発明は、シンプルな構造として小型化を図ることで設備コストを抑えると共に、成形効率を低下させないようにしたバルブ装置を提供することを目的とする。

前記課題を解決し、所期の目的を達成するため本発明は、
第１の発泡樹脂原料を構成する複数の第１構成原料と、第２の発泡樹脂原料を構成する複数の第２構成原料とを、混合装置へ選択的に吐出させるバルブ装置であって、
筒状ケース本体の長さ方向へ直列に開設され、夫々の第１構成原料を収容した各対応の第１タンクの原料供給管が個別に接続される複数の第１流入口と、
前記筒状ケース本体の長さ方向へ夫々の第１流入口に隣接して開設され、各対応の第１タンクの原料回収管が個別に接続される複数の第１流出口と、
前記筒状ケース本体の長さ方向へ直列に開設され、夫々の第２構成原料を収容した各対応の第２タンクの原料供給管が個別に接続される複数の第２流入口と、
前記筒状ケース本体の長さ方向へ夫々の第２流入口に隣接して開設され、各対応の第２タンクの原料回収管が個別に接続される複数の第２流出口と、
前記筒状ケース本体の長さ方向へ直列に開設されて夫々の第１流入口および第２流入口に隣接し、該筒状ケース本体に併設される前記混合装置に夫々開口する複数の吐出口と、
前記筒状ケース本体の内部に収容されて第１姿勢、第２姿勢および第３姿勢に回動変位自在なバルブ本体の長さ方向へ直列に陥設され、該バルブ本体を第１姿勢または第３姿勢に回動変位させた際に夫々の第１流入口および第１流出口に相対し、該バルブ本体を第２姿勢に回動変位させた際に夫々の第１流入口および吐出口に相対する複数の第１陥凹部と、
前記バルブ本体の長さ方向へ直列に陥設され、該バルブ本体を第１姿勢または第２姿勢に回動変位させた際に夫々の第２流入口および第２流出口に相対し、該バルブ本体を第３姿勢に回動変位させた際に夫々の第２流入口および吐出口に相対する複数の第２陥凹部とから構成したことを特徴とする。

本発明に係るバルブ装置によれば、筒状ケース本体およびこれに収容されるバルブ本体から構成したもとで、各対応の第１タンクが接続される複数の第１流入口および複数の第１流出口、各対応の第２タンクが接続される複数の第２流入口および複数の第２流出口、そして複数の吐出口を筒状ケース本体に開設すると共に、複数の第１陥凹部および複数の第２陥凹部をバルブ本体に陥設しただけの極めて簡単な構成となっており、装置全体の小型化および簡素化が図られて設備コストを抑え得る利点がある。しかも、第１のウレタンフォームを成形するための第１の発泡樹脂原料を構成する第１構成原料の吐出と、第２のウレタンフォームを成形するための第２の発泡樹脂原料を構成する第２構成原料の吐出とを、作動手段によりバルブ本体を回動変位させるだけの簡単な操作で瞬時に切換えることができる。また夫々の吐出口は、夫々の第１構成原料の吐出および夫々の第２構成原料の吐出に共用されるようになっているため、これら構成原料の吐出切換えに際して夫々の吐出口を洗浄する必要がなくなり、洗浄装置の装備を不要とすると共に基本的に洗浄工程を実行しないので成形効率の低下を招来しない等の有益な効果を奏する。

次に、本発明に係るバルブ装置につき、好適な実施例を挙げて、添付図面を参照しながら以下説明する。

図１は、好適実施例に係るバルブ装置を混合装置に取付けた状態で示した一部省略斜視図、図２は該バルブ装置の平面図、図３は該バルブ装置の側面図である。本実施例のバルブ装置ＶＵは、第１のウレタンフォームを成形するための第１の発泡樹脂原料を構成する複数(実施例では５種類)の第１構成原料Ｐ１,Ｐ２,Ｐ３,Ｐ４,Ｐ５と、第２のウレタンフォームを成形するための第２の発泡樹脂原料を構成する複数(実施例では５種類)の第２構成原料Ｑ１,Ｑ２,Ｑ３,Ｑ４,Ｑ５とを、これらウレタンフォームを成形するための発泡成形装置の(図示せず)に装備される混合装置Ｍへ選択的に吐出させるものである。なお本願のバルブ装置は、軟質のウレタンフォーム、硬質のウレタンフォーム、メカニカルフロス法により成形されるウレタンフォームを成形するための発泡樹脂原料を製造するために実施し得る。

ここで例えば、２種類の軟質のウレタンフォームを成形するために実施される場合は、第１の発泡樹脂原料を構成する５種類の構成原料のうち、第１構成原料Ｐ１はポリオール、第１構成原料Ｐ２はイソシアネート、第１構成原料Ｐ３は発泡剤、第１構成原料Ｐ４は整泡剤、そして第１構成原料Ｐ５は触媒である。また、第２の発泡樹脂原料を構成する５種類の構成原料のうち、第２構成原料Ｑ１は第１構成原料Ｐ１とは異なる特性を有するポリオール、第２構成原料Ｑ２は第１構成原料Ｐ２とは異なる特性を有するイソシアネート、第２構成原料Ｑ３は第１構成原料Ｐ３とは異なる発泡剤、第２構成原料Ｑ４は第１構成原料Ｐ４とは異なる整泡剤、そして第２構成原料Ｑ５は第１構成原料Ｐ５とは異なる触媒である。但し、２種類の軟質ウレタンフォームの特性によっては、５種類全ての構成原料が同一でその割合が異なっている場合や、数種類の構成原料のみが異なっている場合もある。

前述した第１の発泡樹脂原料および第２の発泡樹脂原料を選択的に吐出するようにした本実施例のバルブ装置ＶＵは、前述した混合装置Ｍの上面に密着的に組付けられる筒状ケース本体１０と、この筒状ケース本体１０に回動自在に収容されるシャフト状のバルブ本体１２と、このバルブ本体１２の一端部に連繋されて該バルブ本体１２を所定角度に回動変位させる作動手段１４とから構成されている。そして筒状ケース本体１０には、第１の発泡樹脂原料を構成する５種類の各第１構成原料Ｐ１,Ｐ２,Ｐ３,Ｐ４,Ｐ５を個別に収容する５個の第１タンクＴ１１,Ｔ１２,Ｔ１３,Ｔ１４,Ｔ１５と、第２の第１の発泡樹脂原料を構成する５種類の各第２構成原料Ｑ１,Ｑ２,Ｑ３,Ｑ４,Ｑ５を個別に収容する５個の第２タンクＴ２１,Ｔ２２,Ｔ２３,Ｔ２４,Ｔ２５とが接続されている。なお、混合装置Ｍ、夫々の第１タンクＴ１１〜Ｔ１５および夫々の第２タンクＴ２１〜Ｔ２５は、説明の便宜上、単純な矩形形状で図示してある。

筒状ケース本体１０は、横断面形状が六角形を呈する所要長の角筒状部材であって、内部にはその長手方向に沿って前述したバルブ本体１２を収容する収容空間１６が形成されている。また壁部には、後述する５個の第１流入口Ｂ１,Ｂ２,Ｂ３,Ｂ４,Ｂ５および５個の第１流出口Ｃ１,Ｃ２,Ｃ３,Ｃ４,Ｃ５、５個の第２流入口Ｄ１,Ｄ２,Ｄ３,Ｄ４,Ｄ５および５個の第２流出口Ｅ１,Ｅ２,Ｅ３,Ｅ４,Ｅ５、そして５個の吐出口Ｆ１,Ｆ２,Ｆ３,Ｆ４,Ｆ５が、筒状ケース本体１０の長手方向に沿って直列に開設されている。また、長手方向の一方端部には、前述した作動手段１４の一構成部材であるラックギア９６を支持する支持板部１８が、略Ｌ字形に延出形成されている。

夫々の第１流入口Ｂ１〜Ｂ５は、筒状ケース本体１０における一方の垂直壁部に、該筒状ケース本体１０の長さ方向へ直列に開設されている。そして、前述した夫々の第１構成原料Ｐ１〜Ｐ５を収容した各対応の第１タンクＴ１１〜Ｔ１５に接続された原料供給管ＩＰ１１,Ｐ１２,Ｐ１３,Ｐ１４,ＩＰ１５が、夫々の第１流入口Ｂ１〜Ｂ５に個別に接続されている。なお、夫々の第１流入口Ｂ１〜Ｂ５は、第１の発泡樹脂原料を構成する夫々の第１構成原料Ｐ１〜Ｐ５の混合割合に応じて開口面積(開口幅)が設定されていて大きさが異なっており、例えば第１構成原料(ポリオール)Ｐ１用の第１流入口ＩＰ１１が最も大きく設定されている。

夫々の第１流出口Ｃ１〜Ｃ５は、筒状ケース本体１０における一方の傾斜壁部に、該筒状ケース本体１０の長さ方向へ直列に開設されている。そして、前述した夫々の第１構成原料Ｐ１〜Ｐ５を収容した各対応の第１タンクＴ１１〜Ｔ１５に接続された原料回収管ＯＰ１１,ＯＰ１２,ＯＰ１３,ＯＰ１４,ＯＰ１５が、夫々の第１流出口Ｃ１〜Ｃ５に個別に接続されている。なお、夫々の第１流出口Ｃ１〜Ｃ５は、第１の発泡樹脂原料を構成する夫々の第１構成原料Ｐ１〜Ｐ５の混合割合に応じて開口面積(開口幅)が設定されていて大きさが異なっており、対応の第１流入口Ｂ１〜Ｂ５と夫々が同一サイズに設定されている。

また、夫々の第２流入口Ｄ１〜Ｄ５は、前述した第１流入口Ｂ１〜Ｂ５が形成された筒状ケース本体１０の垂直壁部と対向する他方の垂直壁部に、該筒状ケース本体１０の長さ方向へ直列に開設されている。そして、前述した夫々の第２構成原料Ｑ１〜Ｑ５を収容した各対応の第２タンクＴ２１〜Ｔ２５に接続された原料供給管ＩＰ２１,ＩＰ２２,ＩＰ２３,ＩＰ２４,ＩＰ２５が、夫々の第２流入口Ｄ１〜Ｄ５に個別に接続されている。なお、夫々の第２流入口Ｄ１〜Ｄ５も、第２の発泡樹脂原料を構成する夫々の第２構成原料Ｑ１〜Ｑ５の混合割合に応じて開口面積(開口幅)が設定されていて大きさが異なっており、例えば第２構成原料(ポリオール)Ｑ１用の第２流入口ＩＰ２１が最も大きく設定されている。

夫々の第２流出口Ｅ１〜Ｅ５は、前述した第１流出口Ｃ１〜Ｃ５が形成された筒状ケース本体１０の傾斜壁部と対向する他方の傾斜壁部に、該筒状ケース本体１０の長さ方向へ直列に開設されている。そして、前述した夫々の第２構成原料Ｑ１〜Ｑ５を収容した各対応の第２タンクＴ２１〜Ｔ２５に接続された原料回収管ＯＰ２１,ＯＰ２２,ＯＰ２３,ＯＰ２４,ＯＰ２５が、夫々の第２流出口Ｅ１〜Ｅ５に個別に接続されている。なお、夫々の第２流出口Ｅ１〜Ｅ５も、第２の発泡樹脂原料を構成する夫々の第２構成原料Ｑ１〜Ｑ５の混合割合に応じて開口面積(開口幅)が設定されていて大きさが異なっており、対応の第２流入口Ｄ１〜Ｄ５と夫々が同一サイズに設定させている。

夫々の吐出口Ｆ１〜Ｆ５は、筒状ケース本体１０に併設される混合装置Ｍに密着する筒状ケース本体１０の底壁部に、該筒状ケース本体１０の長さ方向へ直列に開設されて、対応の第１流入口Ｂ１〜Ｂ５および第２流入口Ｄ１〜Ｄ５に夫々が隣接している。そして、夫々の第１流入口Ｂ１〜Ｂ５から供給された第１の発泡樹脂原料を構成する夫々の第１構成原料Ｐ１〜Ｐ５の吐出に使用されると共に、夫々の第２流入口Ｄ１〜Ｄ５から供給された第２の発泡樹脂原料を構成する夫々の第２構成原料Ｑ１〜Ｑ５の吐出にも使用され、両構成原料の吐出に共用されるようになっている。しかも、夫々の吐出口Ｆ１〜Ｆ５は、筒状ケース本体１０の壁厚相当分の長さしかなく、混合装置Ｍの図示しない混合室へ直接的に臨んで開口している。なお、夫々の吐出口Ｆ１〜Ｆ５は、隣接する第１流入口Ｂ１〜Ｂ５および第２流入口Ｄ１〜Ｄ５と夫々が同一サイズに設定させている。

バルブ本体１２は、図４に例示するように、横断面形状が円形を呈する所要長のシャフト状部材であって、前述した筒状ケース本体１０の収容空間１６に摺接可能な外径サイズに設定されている。そして外壁面には、後述する５個の第１陥凹部Ｇ１,Ｇ２,Ｇ３,Ｇ４,Ｇ５および５個の第２陥凹部Ｈ１,Ｈ２,Ｈ３,Ｈ４,Ｈ５が、バルブ本体１２の長手方向に沿って直列に陥設されている。また、夫々の第１陥凹部Ｇ１〜Ｇ５の間および第２陥凹部Ｈ１〜Ｈ５の間には、環状のパッキン９２を装着するための溝９０が周方向へ形成されており、これら溝９０に装着した夫々のパッキン９２が筒状ケース本体１０の内壁面に当接してシール状態を形成するようになっている(図５)。このようなバルブ本体１２は、前述した作動手段１４の作動に基づき、図７に例示した第１姿勢と、図８に例示した第２姿勢と、図９に例示した第３姿勢とに回動変位し、夫々の姿勢で停止保持されるようになっている。

夫々の第１陥凹部Ｇ１〜Ｇ５は、前述した夫々の第１流入口Ｂ１〜Ｂ５、夫々の第１流出口Ｃ１〜Ｃ５および夫々の吐出口Ｆ１〜Ｆ５に対応的に整合し得る長さおよび幅で所要深さに形成されている。すなわち、夫々の第１陥凹部Ｇ１〜Ｇ５は、バルブ本体１２を第１姿勢または第３姿勢に回動変位させた際には、夫々の第１流入口Ｂ１〜Ｂ５および第１流出口Ｃ１〜Ｃ５に相対して、対応する第１流入口Ｂ１〜Ｂ５と第１流出口Ｃ１〜Ｃ５とを空間的に連通させ、該バルブ本体１２を第２姿勢に回動変位させた際には、対応する第１流入口Ｂ１〜Ｂ５と吐出口Ｆ１〜Ｆ５とを空間的に連通させ得るよう形成されている。

また、夫々の第２陥凹部Ｈ１〜Ｈ５は、前述した夫々の第２流入口Ｄ１〜Ｄ５、夫々の第２流出口Ｅ１〜Ｅ５および夫々の吐出口Ｆ１〜Ｆ５に対応的に整合し得る長さおよび幅で所要深さに形成されている。すなわち、夫々の第２陥凹部Ｈ１〜Ｈ５は、バルブ本体１２を第１姿勢または第２姿勢に回動変位させた際には、夫々の第２流入口Ｄ１〜Ｄ５および第２流出口Ｅ１〜Ｅ５に相対して、対応する第２流入口Ｄ１〜Ｄ５と第２流出口Ｅ１〜Ｅ５とを空間的に連通させ、該バルブ本体１２を第３姿勢に回動変位させた際には、対応する第２流入口Ｄ１〜Ｄ５と吐出口Ｆ１〜Ｆ５とを空間的に連通させ得るよう形成されている。

作動手段１４は、前述したバルブ本体１２の一端部に取り付けられるピニオンギア９４と、前述した支持板部１８に摺接可能に配設されて該ピニオンギア９４に噛合されるラックギア９６と、このラックギア９６の端部とベース１０２との間に配設されたシリンダ１００とから構成されている。このシリンダ１００は、空気を作動源とするエアーシリンダまたはオイルを作動源とした油圧シリンダ等であって、そのボトム側がベース１０２に連結されると共に、そのロッド１００Ａの先端がラックギア９６に連結されている。これによりバルブ本体１２は、ロッド１００Ａが１／２程度前進するようシリンダ１００を制御すると図６および図７に例示した第１姿勢に保持され、ロッド１００Ａが最も後退するようシリンダ１００を制御すると図８に例示した第２姿勢に回動して保持され、ロッド１００Ａが最も前進するようシリンダ１００を制御すると図９に例示した第３姿勢に回動して保持される。なお、バルブ本体１２の第１姿勢、第２姿勢および第３姿勢は、適宜の検知手段(図示せず)により検知されるようになっている。また、作動手段１４の構成はこれに限定されるものではなく、例えばステッピングモータ等でバルブ本体１２を前述した各姿勢に回動変位させる構成等としてもよい。

なお、第１の発泡樹脂原料を構成する夫々の第１構成原料Ｐ１〜Ｐ５の混合割合は、夫々の第１流入口Ｂ１〜Ｂ５および第１流出口Ｃ１〜Ｃ５の開口面積(開口幅)の寸法設定により決定されると共に、これらの開口面積を変更することで各第１構成原料Ｐ１〜Ｐ５の混合割合を変更し得る。同様に、第２の発泡樹脂原料を構成する夫々の第２構成原料Ｑ１〜Ｑ５の混合割合は、夫々の第２流入口Ｄ１〜Ｄ５および第２流出口Ｅ１〜Ｅ５の開口面積(開口幅)の寸法設定により決定されると共に、これらの開口面積を変更することで各第２構成原料Ｑ１〜Ｑ５の混合割合を変更できる。

次に、前述のように構成された本実施例のバルブ装置ＶＵの作用につき、図７〜図９および表１を引用して説明する。なお、夫々の第１構成原料Ｐ１〜Ｐ５および夫々の第２構成原料Ｑ１〜Ｑ５の流れ状態は、流量のみが異なるだけで基本的には同期的に制御される。従って図７〜図９では、第１流入口Ｂ１、第１流出口Ｃ１、第２流入口Ｄ１、第２流出口Ｅ１および吐出口Ｆ１と、第１陥凹部Ｇ１および第２陥凹部Ｈ１とを例示して、第１構成原料Ｐ１および第２構成原料Ｑ１の流れ状態のみを説明することとし、第１構成原料Ｐ２〜Ｐ５および夫々の第２構成原料Ｑ２〜Ｑ５の流れ状態の図示および説明は省略する。

先ず、図示しない発泡成形装置において何れのウレタンフォームをも成形しない状態では、前述したシリンダ１００を作動制御して、バルブ本体１２を第１姿勢に回動変位させて停止保持する。このようにバルブ本体１２を第１姿勢に回動変位させた場合には、図６および７に例示したように、第１陥凹部Ｇ１が対応の第１流入口Ｂ１および第１流出口Ｃ１に相対して、これら第１流入口Ｂ１と第１流出口Ｃ１とを空間的に連通させる。従って、第１タンクＴ１１内の第１構成原料Ｐ１は、図示しないポンプにより圧送されて、原料供給管ＩＰ１１、第１陥凹部Ｇ１および原料回収管ＯＰ１１を介して第１タンクＴ１１へ戻るようになり、第１タンクＴ１１とバルブ装置ＶＵとの間を循環するようになる。

また、第２陥凹部Ｈ１が対応の第２流入口Ｄ１および第２流出口Ｅ１に相対して、これら第２流入口Ｄ１と第２流出口Ｅ１とを空間的に連通させる。従って、第２タンクＴ２１内の第２構成原料Ｑ１は、図示しないポンプにより圧送されて、原料供給管ＩＰ２１、第２陥凹部Ｈ１および原料回収管ＯＰ２１を介して第２タンクＴ２１へ戻るようになり、第２タンクＴ２１とバルブ装置ＶＵとの間を循環するようになる。

すなわち、バルブ本体１２が第１姿勢にある場合には、第１構成原料Ｐ１および第２構成原料Ｑ１は吐出口Ｆ１から混合装置Ｍ内へ吐出されないが、何れも常に循環して移動しているので粘度や温度等の変化が防止される。

次に、図示しない発泡成形装置において第１のウレタンフォームを成形する場合には、前述したシリンダ１００を作動制御して、バルブ本体１２を第２姿勢に回動変位させて停止保持する。このようにバルブ本体１２を第２姿勢に回動変位させた場合には、図８に例示したように、第１陥凹部Ｇ１が対応の第１流入口Ｂ１および吐出口Ｆ１に相対して、これら第１流入口Ｂ１と吐出口Ｆ１とを空間的に連通させる。従って、第１タンクＴ１１内の第１構成原料Ｐ１は、図示しないポンプにより圧送されて、原料供給管ＩＰ１１および第１陥凹部Ｇ１を介して吐出口Ｆ１から混合装置Ｍの混合室内へ同時に吐出するようになる。

また、バルブ本体１２が第２姿勢に回動変位しても、第２陥凹部Ｈ１が対応の第２流入口Ｄ１および第２流出口Ｅ１に相対しており、これら第２流入口Ｄ１と第２流出口Ｅ１とを空間的に連通させる。従って、第２タンクＴ２１内の第２構成原料Ｑ１は、図示しないポンプにより圧送されて、原料供給管ＩＰ２１、第２陥凹部Ｈ１および原料回収管ＯＰ２１を介して第２タンクＴ２１へ戻るようになり、第２タンクＴ２１とバルブ装置ＶＵとの間を循環するようになる。

すなわち、バルブ本体１２が第２姿勢にある場合には、第１構成原料Ｐ１だけが吐出口Ｆ１を介して混合装置Ｍへ吐出されると共に、吐出されない第２構成原料Ｑ１は、第２タンクＴ２１とバルブ装置ＶＵとの間を常に循環して移動しているので粘度や温度等の変化が防止される。

一方、図示しない発泡成形装置において第２のウレタンフォームを成形する場合には、シリンダ１００を作動制御して、バルブ本体１２を第３姿勢に回動変位させて停止保持する。このようにバルブ本体１２を第３姿勢に回動変位させた場合には、図９に例示したように、第１陥凹部Ｇ１が対応の第１流入口Ｂ１および第１流出口Ｃ１に相対して、これら第１流入口Ｂ１と第１流出口Ｃ１とを空間的に連通させる。従って、第１タンクＴ１１内の第１構成原料Ｐ１は、図示しないポンプにより圧送されて、原料供給管ＩＰ１１、第１陥凹部Ｇ１および原料回収管ＯＰ１１を介して第１タンクＴ１１へ戻るようになり、第１タンクＴ１１とバルブ装置ＶＵとの間を循環するようになる。

また、バルブ本体１２が第３姿勢に回動変位したことで、第２陥凹部Ｈ１が対応の第２流入口Ｄ１および吐出口Ｆ１に相対しており、これら第２流入口Ｄ１と吐出口Ｆ１とを空間的に連通させる。従って、第２タンクＴ２１内の第２構成原料Ｑ１は、図示しないポンプにより圧送されて、原料供給管ＩＰ２１および第２陥凹部Ｈ１を介して吐出口Ｆ１から混合装置Ｍの混合室内へ吐出するようになる。

すなわち、バルブ本体１２が第３姿勢にある場合には、第２構成原料Ｑ１だけが吐出口Ｆ１を介して混合装置Ｍへ同時に吐出されると共に、吐出されない第１構成原料Ｐ１は、第１タンクＴ１１とバルブ装置ＶＵとの間を常に循環して移動しているので粘度や温度等の変化が防止される。

なお、図示および説明を省略した第１構成原料Ｐ２〜Ｐ５および第２構成原料Ｑ２〜Ｑ５を含めて説明すると、バルブ本体１２が第１姿勢にある場合、第１構成原料Ｐ１〜Ｐ５および第２構成原料Ｑ１〜Ｑ５は対応の吐出口Ｆ１〜Ｆ５から混合装置Ｍ内へ吐出されないが、何れも常に循環して移動しているので粘度や温度等の変化が防止される。また、バルブ本体１２が第２姿勢にある場合、第１構成原料Ｐ１〜Ｐ５だけが吐出口Ｆ１〜Ｆ５を介して混合装置Ｍへ吐出され、吐出されない第２構成原料Ｑ１〜Ｑ５は常に循環して移動しているので粘度や温度等の変化が防止される。更に、バルブ本体１２が第３姿勢にある場合、第２構成原料Ｑ１〜Ｑ５だけが吐出口Ｆ１〜Ｆ５を介して混合装置Ｍへ同時に吐出され、吐出されない第１構成原料Ｐ１〜Ｐ５は常に循環して移動しているので粘度や温度等の変化が防止される。

このように本実施例のバルブ装置ＶＵは、筒状ケース本体１０およびバルブ本体１２からなる極めて簡単な構成となっており、装置全体の小型化および簡素化が図られて設備コストが好適に抑えられている。そして、作動手段１４によりバルブ本体１２を回動変位させるだけで、第１の発泡樹脂原料を構成する５種類の第１構成原料Ｐ１〜Ｐ５および第２の発泡樹脂原料を構成する５種類の第２構成原料Ｑ１〜Ｑ５の同時循環と、第１構成原料Ｐ１〜Ｐ５の吐出と、第２構成原料Ｑ１〜Ｑ５の吐出とを、同時にかつ瞬時に切換えることができる。

また、夫々の吐出口Ｆ１〜Ｆ５は、夫々の第１構成原料Ｐ１〜Ｐ５の吐出および夫々の第２構成原料Ｑ１〜Ｑ５の吐出に共用されるため、該吐出口Ｆ１〜Ｆ５に第１構成原料Ｐ１〜Ｐ５または第２構成原料Ｑ１〜Ｑ５が残存して固着することがない。すなわち、第１構成原料Ｐ１〜Ｐ５の吐出を終了して第２構成原料Ｑ１〜Ｑ５の吐出へ切換える際に、該第１構成原料Ｐ１〜Ｐ５が吐出口Ｆ１〜Ｆ５に付着残存していたとしても、次に吐出される第２構成原料Ｑ１〜Ｑ５がこれを押出してしまうため、これら吐出口Ｆ１〜Ｆ５に第１構成原料Ｐ１〜Ｐ５が固着することが防止される。同様に、第２構成原料Ｑ１〜Ｑ５の吐出を終了して第１構成原料Ｐ１〜Ｐ５の吐出へ切換える際にも、該第２構成原料Ｑ１〜Ｑ５が吐出口Ｆ１〜Ｆ５に付着残存していたとしても、次に吐出される第１構成原料Ｐ１〜Ｐ５がこれを押出してしまうため、これら吐出口Ｆ１〜Ｆ５に第２構成原料Ｑ１〜Ｑ５が固着することが防止される。従ってバルブ装置ＶＵの作動時には、第１構成原料Ｐ１〜Ｐ５および第２構成原料Ｑ１〜Ｑ５の吐出切換えに際して夫々の吐出口Ｆ１〜Ｆ５を洗浄する必要がなくなり、洗浄装置の装備を不要として設備コストの低減を図り得ると共に、洗浄工程の実行も基本的に必要ないのでロスタイムが生じず成形効率の低下を招来することもない。

なお、筒状ケース本体１０に開設される第１流入口、第１流出口、第２流入口、第２流出口および吐出口と、バルブ本体１２に陥設される第１陥凹部および第２陥凹部とは、前述した実施例に例示した５個に限定されるものではなく、第１の発泡樹脂原料を構成する第１構成原料の数および第２の発泡樹脂原料を構成する第２構成原料の数に応じて設定されるものである。

本発明に係るバルブ装置は、第１の発泡樹脂原料を構成する複数の第１構成原料と、第２の発泡樹脂原料を構成する複数の第２構成原料とを、混合装置へ選択的に吐出させるバルブ装置であって、例えば異なる特性を有する第１のウレタンフォームと第２のウレタンフォームを好適に成形することが可能である。

好適実施例に係るバルブ装置を混合装置に取付けた状態で示した一部省略斜視図である。本実施例のバルブ装置の平面図である。本実施例のバルブ装置の側面図である。バルブ装置を構成するバルブ本体の平面図である。図３のＶ−Ｖ線断面図である。図２のVI−VI線断面図である。バルブ本体を第１姿勢に回動変位させた状態を示した説明断面図であって、第１構成原料および第２構成原料が循環する状態を示している。バルブ本体を第２姿勢に回動変位させた状態を示した説明断面図であって、第１構成原料が吐出口から吐出すると共に第２構成原料が循環する状態を示している。バルブ本体を第３姿勢に回動変位させた状態を示した説明断面図であって、第１構成原料が循環すると共に第２構成原料が吐出口から吐出する状態を示している。

符号の説明

１０筒状ケース本体
１２バルブ本体
Ｂ１,Ｂ２,Ｂ３,Ｂ４,Ｂ５第１流入口
Ｃ１,Ｃ２,Ｃ３,Ｃ４,Ｃ５第１流出口
Ｄ１,Ｄ２,Ｄ３,Ｄ４,Ｄ５第２流入口
Ｅ１,Ｅ２,Ｅ３,Ｅ４,Ｅ５第２流出口
Ｆ１,Ｆ２,Ｆ３,Ｆ４,Ｆ５吐出口
Ｇ１,Ｇ２,Ｇ３,Ｇ４,Ｇ５第１陥凹部
Ｈ１,Ｈ２,Ｈ３,Ｈ４,Ｈ５第２陥凹部
ＩＰ１１,ＩＰ１２,ＩＰ１３,ＩＰ１４,ＩＰ１５原料供給管
ＩＰ２１,ＩＰ２２,ＩＰ２３,ＩＰ２４,ＩＰ２５原料供給管
Ｍ混合装置
ＯＰ１１,ＯＰ１２,ＯＰ１３,ＯＰ１４,ＯＰ１５原料回収管
ＯＰ２１,ＯＰ２２,ＯＰ２３,ＯＰ２４,ＯＰ２５原料回収管
Ｐ１,Ｐ２,Ｐ３,Ｐ４,Ｐ５第１構成原料
Ｑ１,Ｑ２,Ｑ３,Ｑ４,Ｑ５第２構成原料
Ｔ１１,Ｔ１２,Ｔ１３,Ｔ１４,Ｔ１５第１タンク
Ｔ２１,Ｔ２２,Ｔ２３,Ｔ２４,Ｔ２５第２タンク

Claims

第１の発泡樹脂原料を構成する複数の第１構成原料(P1,P2,P3,P4,P5)と、第２の発泡樹脂原料を構成する複数の第２構成原料(Q1,Q2,Q3,Q4,Q5)とを、混合装置(M)へ選択的に吐出させるバルブ装置であって、
筒状ケース本体(10)の長さ方向へ直列に開設され、夫々の第１構成原料(P1,P2,P3,P4,P5)を収容した各対応の第１タンク(T11,T12,T13,T14,T15)の原料供給管(IP11,IP12,IP13,IP14,IP15)が個別に接続される複数の第１流入口(B1,B2,B3,B4,B5)と、
前記筒状ケース本体(10)の長さ方向へ夫々の第１流入口(B1,B2,B3,B4,B5)に隣接して開設され、各対応の第１タンク(T11,T12,T13,T14,T15)の原料回収管(OP11,OP12,OP13,OP14,OP15)が個別に接続される複数の第１流出口(C1,C2,C3,C4,C5)と、
前記筒状ケース本体(10)の長さ方向へ直列に開設され、夫々の第２構成原料(Q1,Q2,Q3,Q4,Q5)を収容した各対応の第２タンク(T21,T22,T23,T24,T25)の原料供給管(IP21,IP22,IP23,IP24,IP25)が個別に接続される複数の第２流入口(D1,D2,D3,D4,D5)と、
前記筒状ケース本体(10)の長さ方向へ夫々の第２流入口(D1,D2,D3,D4,D5)に隣接して開設され、各対応の第２タンク(T21,T22,T23,T24,T25)の原料回収管(OP21,OP22,OP23,OP24,OP25)が個別に接続される複数の第２流出口(E1,E2,E3,E4,E5)と、
前記筒状ケース本体(10)の長さ方向へ直列に開設されて夫々の第１流入口(B1,B2,B3,B4,B5)および第２流入口(D1,D2,D3,D4,D5)に隣接し、該筒状ケース本体(10)に併設される前記混合装置(M)に夫々開口する複数の吐出口(F1,F2,F3,F4,F5)と、
前記筒状ケース本体(10)の内部に収容されて第１姿勢、第２姿勢および第３姿勢に回動変位自在なバルブ本体(12)の長さ方向へ直列に陥設され、該バルブ本体(12)を第１姿勢または第３姿勢に回動変位させた際に夫々の第１流入口(B1,B2,B3,B4,B5)および第１流出口(C1,C2,C3,C4,C5)に相対し、該バルブ本体(12)を第２姿勢に回動変位させた際に夫々の第１流入口(B1,B2,B3,B4,B5)および吐出口(F1,F2,F3,F4,F5)に相対する複数の第１陥凹部(G1,G2,G3,G4,G5)と、
前記バルブ本体(12)の長さ方向へ直列に陥設され、該バルブ本体(12)を第１姿勢または第２姿勢に回動変位させた際に夫々の第２流入口(D1,D2,D3,D4,D5)および第２流出口(E1,E2,E3,E4,E5)に相対し、該バルブ本体(12)を第３姿勢に回動変位させた際に夫々の第２流入口(D1,D2,D3,D4,D5)および吐出口(F1,F2,F3,F4,F5)に相対する複数の第２陥凹部(H1,H2,H3,H4,H5)とから構成した
ことを特徴とするバルブ装置。
夫々の第１流入口(B1,B2,B3,B4,B5)および第１流出口(C1,C2,C3,C4,C5)は、前記第１の発泡樹脂原料を製造する際の夫々の第１構成原料(P1,P2,P3,P4,P5)の混合割合に応じてその開口面積が設定されると共に、
夫々の第２流入口(D1,D2,D3,D4,D5)および第２流出口(E1,E2,E3,E4,E5)は、前記第２の発泡樹脂原料を製造する際の夫々の第２構成原料(Q1,Q2,Q3,Q4,Q5)の混合割合に応じてその開口面積が設定されている請求項１記載のバルブ装置。