JPH0314331Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この考案は、複数の液状プラスチツク原料（以
下、原液と略称する）を高圧で衝突混合させ、こ
れを金型内に送り込んで反応させることによりプ
ラスチツク製品を成形する反応射出成形機の混合
ヘツドに関する。

「従来の技術」 従来、この種の混合ヘツドとして、例えば第４
図ないし第７図に示す構成のものが知られてい
る。

第４図は従来の混合ヘツドの第１例を示す図で
ある。この図において符号１は混合ヘツドであ
る。

この混合ヘツド１はヘツド本体２に形成された
円形の摺動孔３に、円柱状のスプール４が、図示
しない油圧シリンダーにより、摺動孔２内をその
軸方向に沿つて摺動されるように嵌装され、かつ
ヘツド本体に、２種類の異なる原液Ａ、Ｂを摺動
孔３内に噴射する２個の噴射ノズル５，５を設け
て構成されたものである。この各々の噴射ノズル
５，５は、噴射方向が摺動孔３の半径方向内方に
向けられていると共に、各々が対向する位置に配
設されている。ヘツド本体２の先端は、噴射ノズ
ル５，５から噴射された原液Ａ、Ｂを摺動孔３内
で混合した後、外部に吐出させる吐出口６になつ
ている。スプール４は、吐出口６の近傍（前進
端）と噴射ノズル５，５の後方の所定の位置（行
進端）との間を摺動するようになつている。この
スプール４の後進端と吐出口６との間は、原液
Ａ、Ｂの混合が行なわれる混合室７になつてい
る。このスプール４は、摺動孔３内の前進端と後
進端との間を摺動することによつて、噴射ノズル
５，５からの原液Ａ、Ｂの噴射開始および停止を
制御するものである。

上記の混合ヘツド１は、第４図に示すように、
スプール４が後進端の位置にあるときには、ノズ
ル５，５から原液Ａ、Ｂが混合室７内に供給され
る。噴射ノズル５，５から噴射された原液Ａ、Ｂ
は、真正面から衝突して混合されながら第４図に
示す矢印の方向に移動して吐出口６より吐出され
る。吐出口６より吐出した混合原液は、図示しな
い金型に充填される。金型への充填終了時には、
スプール４が前進端に摺動し、ノズル５，５から
の噴射をスプール４の溝４ａに切り替えて原液
Ａ、Ｂの混合を停止すると共に、混合室７内の混
合原液を吐出口６より押し出す。

第５図は従来の混合ヘツドの第２の例を示すも
のである。この図に示される混合ヘツド８は、Ｔ
字形円筒状のヘツド本体９と、このヘツド本体９
内の２個の摺動孔１０，１１に摺動自在に嵌挿さ
れた２個のスプール１２，１３と、一方の摺動孔
内にその半径方向内方に向けて原液Ａ、Ｂを噴射
するように配設された２個のノズル５，５とで構
成されたものである。２個の摺動孔１０，１１の
うち、ノズル５，５が配設された第１の摺動孔１
０は、その一端が他方の摺動孔１１（第２の摺動
孔）内に貫通しており、この第１の摺動孔１０
は、第２の摺動孔１１の軸線方向に対して直角な
方向に向けて形成されている。第１の摺動孔１０
に摺動自在に嵌挿されている円柱状の第１のスプ
ール１２は、図示しない油圧シリンダーにより、
そのスプール先端が第２の摺動孔１１への開口部
近傍（前進端）とノズル５，５の配設位置よりも
後方（図中、左方向）の所定の位置（後進端）と
の間を摺動するようになつている。この前進端と
後進端との間は、ノズル５，５から噴射供給され
る原液Ａ、Ｂの混合が行なわれる混合室７になつ
ている。

第２の摺動孔１１には円柱状の第２のスプール
１３が摺動自在に嵌挿されており、該摺動孔１１
における第２のスプール１３の前進方向突端は、
外方に向けて開口した吐出口６になつている。第
２のスプール１３は、図示しない油圧シリンダー
により、スプール先端が吐出口６の近傍（前進
端）と第１の摺動孔１０の開口部よりも後方（図
中、上方向）の所定の位置（後進端）との間を摺
動するようになつている。

上記の混合ヘツド８により原液Ａ、Ｂの混合を
行うには、第１のスプール１２および第２のスプ
ール１３を各々の後進端の位置に摺動させる。混
合室７内には噴射ノズル５，５から噴射された原
液Ａ、Ｂが噴射供給される。噴射ノズル５，５か
ら噴射された原液Ａ、Ｂは、真正面から衝突して
混合されながら図中矢印の方向に向けて移動して
吐出口６より吐出される。吐出した混合原液は、
図示しない金型に充填される。金型への充填終了
時には、第１のスプール１２および第２のスプー
ル１３が各々の前進端の位置に摺動し、ノズル
５，５からの噴射混合を停止すると共に、混合室
７内の混合原液を吐出口６より押し出す。

第６図は従来の混合ヘツドの第３例を示す図で
ある。この図に示す混合ヘツド１４が上記の第５
図に示す混合ヘツド８と異なる点は、第２の摺動
孔１１に嵌挿された第２のスプール１３の後進端
が、第１の摺動孔１０の開口部の大部分を閉塞す
るような位置に配されている点である。第１の摺
動孔１０の開口部と第２のスプール１３との間隙
は、混合室７で混合状態になつた原液Ａ、Ｂの混
合原液が、第２の摺動孔１１内に流入する流入口
１５となつている。第２のスプール１３の前進端
と後進端との間は、流入口１５から流入した混合
原液がさらに混合されながら吐出口６方向に移動
する第２の混合室１６になつている。

上記の混合ヘツド１４により原液Ａ、Ｂの混合
を行うには、第１のスプール１２および第２のス
プール１３を各々の後進端の位置に摺動させる。
第１の混合室７に噴射ノズル５，５から噴射され
た原液Ａ、Ｂは、真正面から衝突して混合されな
がら図中矢印の方向に向けて移動し、流入口１５
から第２の混合室１６に入る。第２の混合室１６
に入つた混合原液は、さらに混合されながら吐出
口６から吐出される。

第７図は従来の混合ヘツドの第４例を示す図で
ある。この図に示される混合ヘツド１７は、十字
形円筒状のヘツド本体１８と、このヘツド本体１
８内の２個の摺動孔１０，１１に摺動自在に嵌挿
された２個のスプール１２，１３と、一方の摺動
孔１０に配設された２個の噴射ノズル５，５と、
他方の摺動孔１１内に嵌着された栓体１９とを備
えて構成されている。噴射ノズル５，５が配設さ
れた第１の摺動孔１０内に嵌挿された第１のスプ
ール１２は、第２のスプール１３の先に取り付け
られた栓体１９の中間に設けられた混合室２１を
通つて吐出口６の位置（前進端）と、噴射ノズル
５，５の配設位置よりも後方（図中、上方向）の
所定位置（後進端）との間を摺動するようになつ
ている。第２の摺動孔１１内に嵌挿された第２の
スプール１３は、その先端に栓体１９が取り付け
られて、栓体１９の中間の混合室２１が摺動孔１
０と同一となる位置と図示状態の位置との間を摺
動するようになつている。栓体１９は、第１の摺
動孔１０と第２の摺動孔１１との交差部に摺動自
在に取り付けられており、混合中は第１の摺動孔
１０の開口部を僅かな間隙（流入口２０）を残し
て閉塞している。栓体１９の中間部には、スプー
ル１２が摺動する孔が設けてあり、これが射出混
合中は、混合原液が上記流入口２０から噴射状態
で流入し、さらに混合が行なわれる第２の混合室
２１の作用をしている。

上記の混合ヘツド１７により原液Ａ、Ｂの混合
を行うには、第１のスプール１２、次に第２のス
プール１３を順次後進端に摺動させる。噴射ノズ
ル５、５から噴射された原液Ａ、Ｂは、真正面か
ら衝突して混合されながら図中矢印の方向に沿つ
て移動する。混合原液は、流入口２０から噴射状
態で第２の混合室２１内に流入し、さらに混合さ
れる。第２の混合室２１内から流出した混合原液
は、栓体１９により流通路を曲折されながら、吐
出口６に移動して吐出される。

「考案が解決しようとする問題点」 ところで、上記の混合ヘツドにあつては、それ
ぞれ以下に述べるような不都合がある。

第４図に示した混合ヘツド１では、この混合ヘ
ツドが単に原液Ａ、Ｂを真正面から衝突させた
後、これを吐出する構成となつているため、原液
Ａ、Ｂの混合能力が低く、また噴射ノズル５，５
からの噴射エネルギーが混合エネルギーに十分に
変換されないため、混合液Ｃが吐出口から乱流状
態で吐出され、これにより同混合液Ｃが周囲に飛
散しやすく、したがつてオープンモールドタイプ
の金型に対しては適用できないという問題があ
る。

第５図に示した混合ヘツド８は、第２混合室１
６を加え、第１混合室７からの原液の経路をＬ字
状に曲折させることによりその混合効果を高めよ
うとしたものであるが、単にＬ字状に曲折させて
原液を第２摺動孔１１の内壁に衝突させるだけで
は十分な混合効果が得られず、さらに上記の第４
図に示した混合ヘツド１と同様に、混合液Ｃが乱
流状態で吐出され、したがつてオープンモールド
タイプの金型に適用できなという問題がある。

第６図に示した混合ヘツド１４では、第１混合
室７と第２混合室１６とが僅かな流入口１５によ
つて連通しているだけであることから、第１混合
室７内の第２のスプール１３側の、上記流入口１
５と反対の側の隅部ではほとんど流動が無く、し
たがつて同箇所に原液が残留して硬化するため、
長時間に亙つて使用した場合に、この原液の硬化
物が蓄積されて上記の間隙を閉塞するという問題
がある。

第７図に示した混合ヘツド１７では、射出時は
まず、スプール１２が混合室２１をクリーニング
してその先端を吐出口６に位置させた状態から図
示の後退位置に後退する。この時ノズルから射出
混合が開始されてしまい吐出口６から流れ始める
スプール１２の動作の次にスプール１３、栓体１
９が図示のように後退位置（右方向）に移動し混
合室２１を形成する。この混合室２１の形成が射
出混合が開始されてから実施されるため初流（混
合始め）は混合が良くないという問題がある。

また、第４図ないし第７図に示した各混合ヘツ
ド１，８，１４，１７にあつては、２個のスプー
ルが設けられているので、混合ヘツドが大型化し
て機構も複雑となり、メンテナンスに手間がかか
る問題があると共に、いずれも噴射ノズルがその
噴射方向を対向させた状態に配設されているの
で、各噴射ノズルから噴射される原液Ａ、Ｂの噴
射圧力に差があると、一方の噴射ノズル５から噴
射される原液が他の噴射ノズル５内に流入し、こ
れにより噴射圧力に変動が生ずる恐れがある。

「問題点を解決するための手段」 そこでこの考案の混合ヘツドは、吐出口を有し
てヘツド本体に設けられている第１挿通孔と、こ
の第１挿通孔に進退可能に挿通されたクリーニン
グスプールと、該クリーニングスプールの後退時
に上記第１挿通孔に形成される副混合室に連通
し、その軸線が第１挿通孔の軸線に交差するよう
に上記ヘツド本体に設けられた第２挿通孔と、こ
の第２挿通孔に進退可能に挿通された混合用スプ
ールと、前記第１挿通孔の副混合室に連通し、前
記第２挿通孔に対向して上記ヘツド本体に設けら
れている複数の噴射ノズルとを備え、これらの噴
射ノズルの噴射方向を、前記混合用スプールの後
退時に前記第２挿通孔に形成される主混合室内に
配向せしめることにより上記の問題点を解決し
た。

「作用」 上記の構成のもとに噴射ノズルより原液を噴射
すると、原液は主混合室内に注入され、ここで混
合用スプールなどと衝突することにより混合さ
れ、さらにその流動方向を反転して副混合室に流
入される。副混合室に導入された原液は、ここで
その混合が促進された後、吐出口を経て金型に注
入される。

「実施例」 第１図ないし第３図はこの考案の混合ヘツドの
一実施例を示す図である。これらの図において符
号２２は混合ヘツドである。この混合ヘツド２２
は、ヘツド本体２３に、図示しない金型の注入口
に連通する吐出口２４と、該吐出口２４に連通す
る第１挿通孔２５と、該第１挿通孔２５に連通す
る第２挿通孔２６とを設け、第１挿通孔２５にク
リーニングスプール２７を嵌挿し、第２挿通孔２
６に混合用スプール２８を嵌挿し、さらに第１挿
通孔２５連通してに複数の噴射ノズル２９，２９
を配設したものである。

第１挿通孔２５は、円柱状の空間部からなり、
その一方の開口部を吐出口２４としたものであ
る。第２挿通孔２６も、上記と同様に円柱状の空
間部からなるものであり、上記吐出口２４の上方
において、第１挿通孔２５の側部に開口すること
によつて同第１挿通孔２５に連通するようになつ
ている。また、この第２挿通孔２６は、その中心
軸が第１挿通孔２５の中心軸に直交するようにな
つている。第１挿通孔２５には、吐出口２４と反
対側に、円柱状のクリーニングスプール２７が、
進退可能に嵌挿されており、第２挿通孔２６には
第１挿通孔２５に連通する側と反対側に円柱状の
混合用スプール２８が進退可能に嵌挿されてい
る。これらクリーニングスプール２７および混合
用スプール２８は、いずれも図示しない油圧シリ
ンダに連結されて挿通孔の軸方向に進退するよう
になつている。そして、クリーニングスプール２
７は、第１図に示すように後退した際に、その先
端部が第２挿通孔２６の第１挿通孔２５への開口
部３０の全体を開口させる位置まで退き、また第
２図に示すように前進した際に、吐出口２４の周
辺面２４ａに面一となる位置まで進むようになつ
ている。一方、混合用スプール２８は、第１図に
示すように後退した際に所定の位置まで退き、第
２図に示すように前進した際にその先端部がクリ
ーニングスプール２７の側面に接触しない程度に
接近してそれらの間隙が微少になる位置まで進む
ようになつている。ここで、混合用スプール２８
のストロークＳは可変になつており、これによつ
て前進または後退した際の位置が調整可能になつ
ている。かくして、クリーニングスプール２７の
前進および後退により第１挿通孔２５に副混合室
３１が、混合用スプール２８の前進および後退に
より第２挿通孔２６に主混合室３２がそれぞれ形
成される。そして、混合用スプール２８のストロ
ークＳが可変になつていることにより、上記の主
混合室３２の内容積も可変になつている。

第１挿通孔２５には、第３図に示すように第２
挿通孔２６の開口部３０と対向する側に複数の噴
射ノズル２９，２９が配設されており、これら噴
射ノズル２９，２９は、その噴射方向が図中矢印
で示すように、それぞれ主混合室３２内において
交わるように向けられている。また、第１挿通孔
２５には、第２図に示すように上記噴射ノズル２
９，２９の吐出口２４と反対の側の位置におい
て、噴射ノズル２９、２９と同数の戻り管３３，
３３が配設されており、これら戻り管３３，３３
は、それぞれクリーニングスプール２７が前進し
た際に該クリーニングスプール２７の側面に別々
に形成された複数の連通溝３４，３４を介して噴
射ノズル２９，２９と連通するようになつてい
る。

このような構造の混合ヘツド２２を用いて金型
（図示せず）に原液を充填するには、金型の注入
口に混合ヘツド２２の吐出口２４を連通させてお
き、図示しない油圧シリンダーにより混合用スプ
ール２８とクリーニングスプール２７を順にを後
退させて、噴射ノズル２９，２９より原液Ａ、Ｂ
をそれぞれ主混合室２９に噴射させる。すると、
原液Ａと原液Ｂとは、主混合室３２内にて互いに
衝突し、あるいは第２挿通孔２６の内壁、混合用
スプール２８の先端面２８ａと衝突することによ
り混合される。さらに、原液Ａと原液Ｂとが混合
されてなる混合液Ｃは、混合用スプール２８の先
端面２８ａに衝突することなどにより流動方向が
反転し、開口部３０を経て副混合室３１に至る。
ここで、混合液Ｃは、副混合室３１に流入する
際、噴射ノズル２９，２９より噴射された原液
Ａ、Ｂと衝突することなどにより、その混合がさ
らに促進される。副混合室３１に流入した混合液
Ｃは、ここでさらに混合が促進され、その後吐出
口２４を経て金型に注入される。次いで、金型内
に所定量の混合液Ｃを充填した後、混合用スプー
ル２８を前進させて主混合室３２内の残存混合液
を副混合室３１内に押し出し、さらにクリーニン
グスプール２７を前進させて噴射ノズル２９，２
９からの原液の噴射を遮断すると共に副混合室３
１内に残存する混合液Ｃを金型に注入せしめて金
型への混合液Ｃの充填を終了する。このとき、噴
射ノズル２９，２９から噴射された原液は、クリ
ーニングスプール２４の連通溝３４，３４を介し
て戻り管３３，３３に導入され、図示しない原液
タンクに循環した後再度噴射ノズル２９，２９に
導入される。

このような構造の混合ヘツド２２にあつては、
原液を主混合室３２内に噴射し、さらにこの原液
の流動方向を反転せしめることにより該原液を副
混合室３１に流入するようにしたことから、噴射
ノズル２９，２９からの噴射エネルギーを効率良
く混合エネルギーに変換することができ、したが
つて原液の混合度を十分に高めることができる。
また、この混合ヘツド２２では、噴射エネルギー
を十分に混合エネルギーに変換するため、混合液
Ｃが吐出される際に余剰噴射エネルギーにより金
型の周囲に飛散することがなく、したがつてオー
プンモールドタイプの金型への充填にも対応する
ことができる。さらに、この混合ヘツドでは、金
型への充填中に第２挿通孔２６の開口部３０がク
リーニングスプール２７などで覆われることがな
いため、原液が残存して硬化し、これが蓄積され
て開口部３０を閉塞するといつた不具合を確実に
防ぐことができ、また噴射ノズル２９，２９が対
向して配設されていないため、一方から噴射され
た原液が他の噴射ノズル２９内に流入し、その噴
射圧力を変動させるといつた不都合も解決するこ
とができる。

「考案の効果」 以上に説明したようにこの考案の混合ヘツド
は、吐出口を有してヘツド本体に設けられている
第１挿通孔と、この第１挿通孔に進退可能に挿通
されたクリーニングスプールと、該クリーニング
スプールの後退時に上記第１挿通孔に形成される
副混合室に連通し、その軸線が第１挿通孔の軸線
に交差するように上記ヘツド本体に設けられた第
２挿通孔と、この第２挿通孔に進退可能に挿通さ
れた混合用スプールと、前記第１挿通孔の副混合
室に連通し、前記第２挿通孔に対向して上記ヘツ
ド本体に設けられている複数の噴射ノズルとを備
え、これらの噴射ノズルの噴射方向を、前記混合
用スプールの後退時に前記第２挿通孔に形成され
る主混合室内に配向せしめたものであるから、原
液をメイン混合室内に噴射し、さらにこの原液の
流動方向を反転させて同原液をサブ混合室に流入
せしめることにより、噴射ノズルからの噴射エネ
ルギーを効率良く混合エネルギーに変換すること
ができ、したがつて原液を十分に混合することが
できる。また、噴射エネルギーを十分に混合エネ
ルギーに変換するため、余剰噴射エネルギーによ
り原液が吐出される際に周囲に飛散することがな
く、したがつてオープンモールドタイプの金型へ
の充填にも対応することができる。さらに、原液
が残存して硬化し、これが蓄積されて原液の経路
を閉塞するといつた不都合をも解決することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図はこの考案の混合ヘツドの
一実施例を示す図であつて、第１図はクリーニン
グスプールおよび混合用スプールを後退させたと
きの混合ヘツドの要部側断面図、第２図はクリー
ニングスプールおよび混合用スプールを前進させ
たときの混合ヘツドの要部側断面図、第３図は第
１図に示した混合ヘツドのー線矢視断面図、
第４図ないし第７図はいずれも従来の混合ヘツド
の例を示す要部側断面図である。 ２２……混合ヘツド、２４……吐出口、２５…
…第１挿通孔、２６……第２挿通孔、２７……ク
リーニングスプール、２８……混合用スプール、
２９……噴射ノズル、３１……副混合室、３２…
…主混合室。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 吐出口を有してヘツド本体に設けられている第
   １挿通孔と、この第１挿通孔に進退可能に嵌挿さ
   れたクリーニングスプールと、このクリーニング
   スプールの後退時に上記第１挿通孔に形成される
   副混合室に連通し、その軸線が第１挿通孔の軸線
   に交差するように上記ヘツド本体に設けられた第
   ２挿通孔と、この第２挿通孔に進退可能に嵌挿さ
   れた混合用スプールと、前記第１挿通孔の副混合
   室に連通し、前記第２挿通孔に対向して上記ヘツ
   ド本体に設けられている複数の噴射ノズルとを備
   え、これらの噴射ノズルの噴射方向を、前記混合
   用スプールの後退時に前記第２挿通孔に形成され
   る主混合室内に配向せしめたことを特徴とする反
   応射出成形機の混合ヘツド。