JPH0122129B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、二つの流動性反応成分から反応性の
内実プラスチツク又はフオームプラスチツクを生
成する反応混合物を製造するための装置であつ
て、貯蔵容器から配量ポンプを介して混合ヘツド
に通ずる供給導管が噴射ノズルにまで達してお
り、該ノズルから戻し導管が出ており、この場合
噴射ノズルが出口開口部を有する混合ヘツド混合
室内に向けられており、各噴射ノズルがそれぞれ
ケーシング内に配置され供給導管及び戻し導管に
接続された孔とこの孔内で案内されるノズルニー
ドルとを有しており、該ノズルニードルには、戻
し行程中に供給導管と戻し導管とを接続するため
の切欠とシール面とニードルピンとが設けられて
おり、噴射ノズルには更に、ケーシング内に配置
されノズルニードルのシール面に対応するシール
座が設けられており、該シール座の中央には円筒
形のノズル開口が形成されており、この場合ニー
ドルピンとノズル開口とが互いに協働するように
なつている形式のものに関する。

この形式の混合装置は通過中に作業を行い、次
第に小容積の成形部品の製作にも用いられるよう
になつている。必要とされる比較的少ない混合量
を用意するためには、通過時間即ち所定の混合量
を生成するための時間が、所用の混和処理のため
任意に短縮され得ないので、ノズル孔を出来るだ
け小さくすることが試みられた。このノズル孔の
直径に合わせて、ニードルノズルのピンの直径も
矢張り整合されねばならない。この場合ピンの直
径が小さくなるにつれて、製作が困難になる。何
故ならば、ピンからノズルシヤフトへの移行部を
硬化する場合、直径寸法がそれぞれ異なるため問
題が生ずるからである。ひずみのないノズルニー
ドル並びにピンが得られたとしても、ノズル孔に
極く僅から異物が存在するだけで、ピンが曲つた
まゝになつたり折れたりする危険が生ずる。この
損傷の恐れは、ピン直径が小さければ小さい程そ
れだけ大きなものになる。確かに0.8mmまでの直
径のピンを有するノズルニードルを製作して用い
ることも可能ではあるが、前述したように製作が
著しく困難になると同時に、実地におけるピンの
破損が頻発して、ノズルニードル製作時に生ずる
不良品の数と、装置の運転時にピン破損及びノズ
ル孔損傷に起因する故障の回数とが負担出来ない
程のものになる。

そこで本発明の課題とするところは、冒頭に述
べた形式の装置に用いる噴射ノズルの構造に改良
を加えて、不良品を出すことなくノズルニードル
を製作できるようにし、ノズルニードルのピンの
直径が極めて小さい場合でも、高い破損耐性つま
り高い強度をピンに与えることである。

上記課題を解決するため、本発明によれば、ノ
ズルニードルとニードルピンとが二つの別個の部
分から成つており、この場合ニードルピンが、延
性で高弾性の鋼から形成されていて、ノズルニー
ドル内で交換可能に支承されており、ノズルニー
ドルの手前の範囲でノズルニードル内に配置され
た切欠によつて囲繞されている。

ノズルニードルとノズルピンを分離することに
より、異なる素材をこの二つの部分に用いること
が可能ならしめられるので、必要とあらばこれら
の部分を別々に硬化することが出来る。ピンが実
際に折れることを完全に回避することは出来ない
ので、このピンは容易に交換されうるようになつ
ている。

ノズルニードルの素材としては、従来一般的に
使用されて来た材料が用いられ、ニードルピンの
素材としては、冷間作業用の工具鋼又は高速度鋼
が好適であり、このことについては、例えば1977
年にＤ―7142マールバツハ在シユタールシユリユ
ツセル、ヴエクストKG社から出された
「Stahlschlu¨ssel」に示されている。好適な素材
の例としては、ドイツ材料番号1.2516（ドイツ規
格表示では120WV4）で示される冷間作業用の工
具鋼、又はドイツ材料番号1.3343（ドイツ規格表
示ではS6―５―２（DMo5））に示された高速度鋼
（なおこれは米国材料番号46（米国規格AISEM2）
に相当する）があげられる。

特に同心的に配置された切欠の利点は、ノズル
孔とニードルピンとの間の僅かな偏心性が補償さ
れうるところにある。つまり、溝の深さが適宜な
ものであるならば、ニードルピンはその自由長さ
に基き、或る限度を超えない限り破断しない弾性
的な曲げを許容される。

有利には、この切欠はリング溝として、即ち中
空円筒状に構成される。

他の実施態様によれば、切欠はシール面に向つ
て拡開しており、この場合円筒形のリング溝と比
較して、横方向負荷乃至曲げ応力を受けた際に、
ニードルピンが切欠のホツパ状に拡開した壁に接
線状に当接しうるという利点が得られる。

この切欠が弾性的素材から成る充填部を有して
いると有利である。

このような措置をとるならば、ニードルピンの
可撓性を損う付着物が切欠内に溜まることはな
い。つまり、このエラストマー材料の役目は、単
に切欠を満たすことのみにある。然し乍ら、この
場合エラストマー材料は、ニードルピンの可撓性
に対し大きな反作用を発揮しないような弾性を有
していなければならない。そのためには、例えば
適宜な弾性のシリコンゴムを用いるとよい。

ノズルニードルから突出するニードルピン端部
の長さが調節可能であるならば、ノズルの開閉に
際し通過位置と噴射位置とのオーバラツプが調節
される。

別の実施態様においては、ニードルピンがその
背面に頭部を有している。この場合本来のノズル
ニードルはスリーブとして構成されており、ニー
ドルピンがスリーブの孔を貫通して摺動せしめら
れるので、ピンはこの頭部に当接する。該頭部に
取付可能なナツトを用いるならば、ニードルピン
を固定することが出来る。この実施例において、
ニードルピンがその最大突出長さにセツトされた
場合には、ニードルピンの比較的短い自由長さを
以下のように調節することが出来る。即ち、先ず
ニードルピンに適当な厚さを有する単数又は複数
の座を差し通し、次いでこのニードルピンをスリ
ーブとして構成されたノズルニードル内に差込
み、上述の如く位置固定するようにである。この
ような座を用いれば、ニードルピンの突出長さを
適宜短縮することが出来る。

更に別の実施態様においては、ニードルピンが
締付継手によりノズルニードル内で保持されてい
る。

更に又別の実施態様では、ノズル孔が開いてい
る場合に充填部がノズルニードルのシール面を越
えて突出している。

突出長さを充填部材料の弾性度とノズルニード
ルの開閉速度とに合わせる場合、この措置によれ
ば、ノズルの開閉時間を左右する別の手段が考え
られる。

次に図示の実施例につき本発明を説明する： 第１図において、ポリオール乃至イソシアン酸
エステル用の貯蔵容器１からは、供給導管３，４
が配量ポンプ５，６を介して噴射ノズル７，８に
達しており、該ノズルは出口開口部９を備えた混
合ヘツド１１の混合室１０に開口している。

第２図及び第３図においては、噴射ノズル２１
が主としてケーシング２２とその中で案内される
ノズルニードル２３とから成つている。ケーシン
グ２２は混合室ケーシング２４内に螺合されてお
り、ノズルニードル２３用の案内孔２５を有す
る。ノズル開口２６は混合室２７内に向けられて
いる。案内孔２５の背面はキヤツプナツト２８に
より閉じられている。調節ねじ２９はノズルニー
ドル２３の行程幅を調節するために用いられる。
ノズルニードル２３はその後端部に複動式の液圧
ピストン３０を有しており、該ピストンには接続
管片３１，３２を備えた液圧室３３乃至３４が配
属されている。ノズルニードル２３は同心的なリ
ング溝３５を有しており、ノズルニードル２３が
閉鎖位置を占めている場合には、このリング溝３
５が供給導管３６を戻し導管３７と接続させる。
ノズルニードル２３の前端面は、ケーシング２２
内に配置されたシール面３９と協働するシール面
３８として構成されており、これらのシール面３
８，３９は硬化（焼入）されている。ノズルニー
ドル２３の前端面には、ねじ山区分４１を有する
中央の切欠４０が穿設されている。ねじ山区分４
１内には、直径0.8mmのニードルピン４３を固定
保持するねじ締付スリーブ４２が螺合されてい
る。ニードルピン４３は、ドイツ規格120WV4に
よる冷間作業用の高弾性工具鋼から製作されてい
る。この鋼は耐摩耗性であると同時に、ニードル
ピン４３が実施において生じうる横方向乃至曲げ
応力を受けても破損せしめられないだけの可撓性
を有する。ニードルピン４３の前部はねじ締付ス
リーブ４２から突出し切欠４０を貫いて更に突出
しているので、ノズルニードル２３の閉鎖位置で
はノズル開口２６内に達して、所定の区間をシー
ルする。この区間の距離は、ニードルピン４３の
支承される単数又は複数のスペーサデイスク４４
を挿入することにより正確に調整されうる。この
調節が可能であるということは、ノズルニードル
２３の切換運動中に、混合室２７内及び戻し導管
３７内への成分の搬送が必要以上に重複すること
を阻止し、又必要な場合にはこれを可能ならしめ
るのにとつて、極めて重要である。

ねじ山スリーブ４２までの約15mmの深さを有す
る切欠４０は、横方向負荷が生じた場合に、ニー
ドルピン４３が充分な曲げ距離を有することを許
容するので、破損の恐れはこの場合著しく減じら
れる。切欠内に材料が集積乃至付着固化すること
は、それが成分に連行された固形粒子によるもの
であれ、又故障に際する反応混合物の不都合な侵
入によるものであれ、上述した所望の効果を無効
ならしめることになる。従つてこの切欠４０は、
高い耐摩耗性を有するシリコンゴムから成る充填
部４５を有しており、切欠４０内に配置された溝
４６内に係合することにより、この充填部４５は
脱落を阻止されている。この実施例における充填
部４５は、ノズル開口２６が開いている場合、僅
かにノズルニードル２３のシール面３８を越えて
突出する。ノズルニードル２３が閉鎖位置内に移
動した場合、該充填部４５はシール面３９との接
触に際して圧縮されるので、混合室２７内への成
分搬送は、シール面３８，３９が接触する少し前
に中断される。ノズルニードル２３の開放運動に
際しては、充填部４５の弾性的な戻り力に基き、
シール面３８，３９のシール作用が失われるより
少し遅れて、ノズル開口２６の開放が行われる。
この措置が意味するところは、充填部４５の適宜
に合われた突出長さと弾性とを選ぶならば、上述
のオーバラツプを左右する別のパラメーターが考
えられるということである。充填部４５は容易に
交換可能であるので、適当な突出長さの充填部を
特殊な目的のために選択することにより、噴射ノ
ズルの作業形式をその特殊な条件に迅速に適合さ
せることが出来る。突出した充填部４５を用いて
オーバラツプを制御するならば、ノズルニードル
２３の閉鎖位置においてニードルピン４３が充分
にノズル開口２６内に突入せず、従つて反応し終
つた混合物の残りがその中に残留することが回避
される。

第４図及び第５図においては、噴射ノズル５１
が主としてケーシング５２とその中で案内される
ノズルニードル５３とから構成されている。ケー
シング５２は混合室ケーシング５４内に螺合され
ており、ノズルニードル５３用の案内孔５５を有
する。ノズル開口５６は混合室５７内に向けられ
ている。案内孔５５の背面はキヤツプナツト５８
によつて閉鎖されている。調節ねじ５９はノズル
ニードル５３の行程幅を調節するために用いられ
る。ノズルニードル５３はその後端部に複動式の
液圧ピストン６０を有しており、該ピストンには
接続管片６１，６２を有する液圧室６３乃至６４
が配属されている。ノズルニードル５３は同心的
なリング溝６５を有しており、この溝は、ノズル
ニードル５３の閉鎖位置において、供給導管６６
を戻し導管６７に接続する。ノズルニードル５３
の前端面は、ケーシング５２内に配置されたシー
ル面６９と協働するシール面６８として構成され
ており、これらのシール面６８，６９は硬化（焼
入）処理されている。ノズルニードル５３の前端
部には中央の切欠７０が穿設されており、該切欠
はシール面６８に向つてラツパ状に拡開されてい
る。更にこの切欠７０は、反対方向でノズルニー
ドル５３を貫く孔７１内に移行しており、この孔
１は背面で頭部７２を有するニードルピン７３の
ための支承部として用いられる。ニードルピン７
３は1.3mmの直径を有し、ドイツの略記号S6−５
−２（DMo5）乃至米国規格AISEによる記号M2
で表される高速度鋼から成つている。この材料の
特性は、第２図及び第３図の実施例で示された工
具鋼におけるのと略々等しい。本実施例において
も、切欠７０はニードルピン７３の突出端部に比
較的大きな自由長さを許容する。切欠７０が段落
なしに拡開していることにより、横方向応力が生
じた場合、ニードルピン７３が孔７１からの出口
のところでノツチ負荷を受けないという利点が得
られる。単数又は複数のスペーサデイスク７４を
用いることにより、ノズルニードル５３のシール
面６８を越えて突出するニードルピン７３の端部
の長さを正確に調節することが出来る。このスペ
ーサデイスク７４を交換可能にかつニードルピン
７３を位置固定可能にするため、液圧ピストン６
０は本来のニードル本体７５内に螺合されたねじ
部材７６として構成されている。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による装置の略示回路図、第２
図は閉鎖状態にあるノズルにおける第一実施例の
縦断面図、第３図は開放状態にある前記ノズルの
縦断面図、第４図は閉鎖状態にあるノズルにおけ
る第二実施例の縦断面図、第５図は開放状態にあ
る前記ノズルの縦断面図である。 １，２…貯蔵容器、３，４，３６，６６…供給
導管、５，６…配量ポンプ、７，８，２１，５１
…噴射ノズル、９…出口開口部、１０，２７，５
７…混合室、１１…混合ヘツド、１２，１３，３
７，６７…戻し導管、２２，５２…ケーシング、
２３，５３…ノズルニードル、２４，５４…混合
室ケーシング、２５，５５…案内孔、２６，５６
…ノズル開口、２８，５８…キヤツプナツト、２
９，５９…調節ねじ、３０，６０…液圧ピスト
ン、３１，３２，６１，６２…接続管片、３３，
３４，６３，６４…液圧室、３５，６５…リング
溝、３８，３９，６８，６９…シール面、４０，
７０…切欠、４１…ねじ山区分、４２…ねじ締付
スリーブ、４３，７３…ニードルピン、４４，７
４…スペーサデイスク、４５…充填部、４６…
溝、７１…孔、７２…頭部、７５…ニードル本
体、７６…ねじ部材。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 二つの流動性反応成分から反応性の内実プラ
   スチツク又はフオームプラスチツクを生成する反
   応混合物を製造するための装置であつて、貯蔵容
   器１，２から配量ポンプ５，６を介して混合ヘツ
   ド１１に通ずる供給導管３，４；３６；６６が噴
   射ノズル７，８；２１；５１にまで達しており、
   該ノズルから戻し導管１２，１３；３７；６７が
   出ており、この場合噴射ノズル７，８；２１；５
   １が出口開口部９を有する混合ヘツド混合室１
   ０；２７；５７内に向けられており、各噴射ノズ
   ル７，８；２１；５１が、それぞれケーシング２
   ２；５２と、ケーシング内に配置され供給導管
   ３，４；３６；６６及び戻し導管１２，１３；３
   ７；６７に接続された孔２５；５５と、この孔２
   ５；５５内で案内されるノズルニードル２３；５
   ３とを有しており、該ノズルニードルには、戻し
   行程中に供給導管３，４；３６；６６と戻し導管
   １２，１３；３７；６７とを接続するための切欠
   ４０；７０と、シール面３８；６８と、ニードル
   ピン４３；７３とが設けられており、噴射ノズル
   ７，８；２１；５１には更に、ケーシング２２；
   ５２内に配置されノズルニードル２３；５３のシ
   ール面３８；６８に対応するシール座３９；６９
   が設けられており、該シール座３９；６９の中央
   には円筒形のノズル開口２６；５６が形成されて
   おり、この場合ニードルピン４３；７３とノズル
   開口２６；５６とが互いに協働する形式のものに
   おいて、ノズルニードル２３；５３とニードルピ
   ン４３；７３とが個別的な二つの部分から成つて
   おり、この場合ニードルピン４３；７３が、ノズ
   ルニードル２３；５３内で交換可能に支承されて
   いて、延性で高弾性の鋼から形成されており、ノ
   ズルニードル２３；５３の手前の範囲でノズルニ
   ードル２３；５３内に配置された切欠４０，７０
   によつて囲繞されていることを特徴とする装置。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の装置において、
   切欠４０；７０がリング溝として構成されている
   ことを特徴とする装置。 ３ 特許請求の範囲第１項記載の装置において、
   切欠７０がシール面６８に向つて拡開しているこ
   とを特徴とする装置。 ４ 特許請求の範囲第１項〜第３項のいずれか一
   項に記載の装置において、ノズルニードル２３；
   ５３から突出するノズルピン４３；７３の端部の
   長さが調節可能であることを特徴とする装置。 ５ 特許請求の範囲第１項〜第４項のいずれか一
   項に記載の装置において、ニードルピン７３がそ
   の背面に頭部７２を有していることを特徴とする
   装置。 ６ 特許請求の範囲第１項〜第５項のいずれか一
   項に記載の装置において、ニードルピン４３が締
   付継手４２によつてノズルニードル２３内に保持
   されていることを特徴とする装置。 ７ 特許請求の範囲第２項〜第６項のいずれか一
   項に記載の装置において、切欠４０がエラストマ
   ー材料から成る充填部４５を有していることを特
   徴とする装置。 ８ 特許請求の範囲第７項記載の装置において、
   ノズル開口２６が開いている場合に充填部４５が
   ノズルニードル２３のシール面３８を越えて突出
   することを特徴とする装置。