JPH0367528B2 - - Google Patents

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JPH0367528B2
JPH0367528B2 JP20421084A JP20421084A JPH0367528B2 JP H0367528 B2 JPH0367528 B2 JP H0367528B2 JP 20421084 A JP20421084 A JP 20421084A JP 20421084 A JP20421084 A JP 20421084A JP H0367528 B2 JPH0367528 B2 JP H0367528B2
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mixing head
streams
metering
fluid reaction
mixing
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Booden Hainritsuhi
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Bayer AG
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  • Other Resins Obtained By Reactions Not Involving Carbon-To-Carbon Unsaturated Bonds (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は少なくとも二つの流動性反応成分か
ら、流動性反応混合物を製造する方法及び装置に
関し、例えばポリウレタンのようなプラスチツク
材料を生成する流動性の反応混合物を、ストツク
ゾーンから主流として所定の比で配量されて複数
の並列接続された混合ゾーンに搬送される少なく
とも二つの流動性反応成分から製造するための方
法及び装置に関する。
例えば冷蔵庫の各コーナーにおける発泡プロセ
スに際して、四つの混合ヘツドを用いることによ
りこれらのコーナーに同時にフオーム物質を装入
する措置は、アメリカ合衆国特許第3073533号明
細書に対応するドイツ連邦共和国特許出願公告第
1114313号明細書から公知となつている。この場
合各混合ヘツドへの成分供給は、中央のポンプス
テーシヨン又は個々の個別ポンプと各混合ヘツド
用の制御リレーとによつて行なわれる。従つてこ
の二つの実施態様においては、一つの成分につき
それぞれ一つのポンプが各混合ヘツドに配分され
ており、この場合、中央のポンプステーシヨンは
各ポンプのための共通の駆動装置を有している。
これに対して各個別ポンプは、それぞれ別個に駆
動される。従つてこの場合の装備品に要する費用
が多大なものになることはもとより、一般に成形
工具として構成される充填部の周辺へのアプロー
チが、これら大型の装備品と混合ヘツドに導かれ
ているパイプライン及びチユーブラインとによつ
てかなり困難ならしめられているので、操作員の
作業が著しく阻害されることになる。なおこの公
知例では、所要スペースが大きいことも欠点とな
つている。
これらの諸経費を軽減するために、例えばフオ
ームプラスチツクコアを被覆している二つの外殻
構造から成る自動車用床ユニツトの製造に際し
て、このフオームプラスチツクコア用に設けれた
中空室内に、単一の混合ヘツドと結合されている
と同時に複数のアウトレツトを所望の部位に有し
ているマニホルドシステムを組込むことも、既に
アメリカ合衆国特許第3415568号明細書によつて
提案されている。このマニホルドシステムは、フ
オームプラスチツクコア内に残留せしめられて、
同時に補強挿入材として利用される。然し乍ら、
この方法は肉薄の成形部品（製品）に応用するこ
とは出来ず、しかも多くの成形部品は補強材を必
要としない。
そこで本発明の課題とするところは、冒頭に述
べた形式の方法及び装置に改良を加えて、中空室
の充填が申し分なく行なわれ且つ特に成形工具内
で成形部品が製造されるようにし、しかもその場
合、低い流動フロントスピードにおける高い搬入
効率が達成されると同時に、充填部乃至成形工具
の周辺には出来るだけ僅かでコンパクトな装置部
品のみが配設されて、この周辺部へのアプローチ
が容易に行なわれるようにすることにある。
この課題を解決すべく提案された本発明の方法
によれば、流動性反応成分の各主流が、それぞれ
少なくとも混合ゾーンの数に等しい数の相互に一
対づつ配分された部分流に分割され、その際相互
に配分された部分流の配量比が、主流の配量比に
合わせて維持されるようになつている。
このような措置がとられるならば、充填部乃至
成形工具の直前で初めて主流の分割を行ないさえ
すればよい一方、配量ポンプを遠く離れたところ
に設けておくことが可能になる。
本発明によるこの方法を、成形工具内の複数の
空洞を充填すべく有利な形式で利用出来ることは
明らかであり、特にこれが当て嵌るのは、複数の
成形工具が一つの型担体上に配置されているか或
いは一つの成形工具に複数の空洞部が設けられて
いる場合である。
従来この種の成形工具乃至空洞部の充填は、混
合ヘツドから共通の注入通路を介して並列的に行
なわれるか、或いは相次いで行なわれていた。こ
の後者の場合には、工具の空洞に配属された各混
合ヘツドが順次に操作されることになる。また前
者の場合は、中空室のそれぞれ異なつた排気に際
して充填率がその都度変動するという欠点を甘受
しなければならない。この場合、所属の混合ヘツ
ドにはコンスタントな流動の成分が供給される
が、本発明において達成されているような、それ
ぞれ異なる流動（分割量）で並列的な且つ場合に
よつては充填さるべき容量に合わされた充填を行
なうことは出来ない。
本発明による方法の特別な実施態様によれば、
各主流がそれぞれ異なる量の部分流に分割される
ようになつている。
この措置がとられているならば、それぞれ異な
る量の成分を成形工具の空洞内部における幾何学
的条件に合わせて所定の各混合ヘツドに供給する
ことが可能になるので、混合ヘツドは単位時間当
りそれぞれ異なる混合量の材料を供給出来る。こ
のような形式によれば、極めて単純に構成された
かなり大きな型中空室区分内に、反応混合物の流
動フロントスピードが製造しようとする成形部品
の狭窄部乃至薄い壁厚さに基づいて限定されざる
を得ないような区分におけるより多量の反応混合
物流を装入することが可能ならしめられる。
本発明による方法の別の実施態様では、相互配
分された部分流の少なくとも一つが、少なくとも
一時的にストツクゾーンに還流せしめられるよう
になつている。
この簡単な措置によれば、単数又は複数の混合
ヘツドの接続乃至遮断時間をずらすことによつ
て、型中空室の充填プロセスを最適なものにする
ことが出来る。この措置が特に効果を発揮するの
は、例えば、先づ初めに型中空室の一部を第一の
混合ヘツドにより充填し、次に、適宜な流動フロ
ントを形成し且つ複数に構成された型中空室区分
の排気を行なつた後で、所定の部分容量の反応混
合物流を処理する第二の混合物ヘツドの接続乃至
遮断が行なわれる場合である。
本発明による方法を実施するための装置は、そ
の主要構成要素として複数のストツク容器を有し
ており、これらのストツク容器からは供給導管が
配量ポンプを介してそれぞれ並列配置された複数
の混合ヘツドに案内されている形式のものに関す
る。
この装置における新規性は、各反応成分のため
にそれぞれ一つの配量ポンプが設けられており、
これらの配量ポンプと混合ヘツドとの間では、並
列配置された複数の要素から成る用量分配装置が
供給導管内に設けられている点にある。
この種の用量分配装置は、従来オイル流配分器
として公知となつている。このオイル流配分器
は、共通の軸を介して互いに結合された個々の要
素から、歯車式又はラジアルピストン乃至アキシ
ヤルピストン式の分配装置として構成されてい
る。この種の装置は、例えばD6050オツフエンバ
ツハ・アム・マイン在ヤーンス・レグラトーレン
有限責任会社（Fa.Jahns−Regulatoren GmbH）
から1983年３月に発行された「液力式用量分配装
置（オイル流配分器）」に示されている。この用
量分配装置は独自の駆動装置を有していないの
で、その構成高さ寸法は比較的僅かなものに抑え
られ、大きな所要スペースを要することなく成形
工具のすぐ近辺に配置しておくことが出来る。更
にこの用量分配装置における各要素は、一本の共
通の軸上に座着して部分流により駆動されるの
で、主流を部分流に分割する場合、予め配量ポン
プによつて与えられた各成分の配量比が部分流に
おいても維持される。
更にその他の利点としては、例えば歯車式用量
分配装置を用いた場合に、この装置における一つ
の要素の歯振動数が公知形式により測定され、ひ
いては一回分の容量に関して、瞬間的な主容積流
並びに全ての部分容積流が測定され且つ監視され
ることが挙げられる。種々異なる反応部分のため
の各用量分配装置が互いに剛性的に連結されてい
る場合、有利な一実施態様によれば、一つの成分
の用量分配装置のために設けられた唯一つの配量
ポンプによつて作業を行なうことが出来る。この
場合他の成分の用量分配装置は、、比較的配量精
度の低い単純な搬送ポンプを介して、或いは圧力
負荷される（ストツク）容器を介して処理され
る。
本発明による装置の特別な実施態様において
は、用量分配装置の各要素がそれぞれ異なる装
入・処理能力を有している。即ち換言するなら
ば、個々の要素にはそれぞれ異なる構成高さ寸法
が与えられており、このことは、例えば歯車式分
配装置の場合、歯車をそれぞれ異なつた幅で構成
することによつて達成される。なおこの場合も、
用量分配装置における複数の要素を矢張り並列的
に一つの混合ヘツドに接続することが出来る。
更に別の実施態様によれば、各用量分配装置の
要素がレデユーサ（径違い継手）を介して互いに
接続されている。
この措置によつても、各成分の主流をそれぞれ
異なつた大きさの部分流に分割することが可能で
あり、この場合レデユーサが切換可能であるなら
ば更に有利である。
切換可能なレデユーサを用いるならば、部分流
の量比を搬送中に変えることが出来る。つまり、
例えば一つの混合ヘツドに或る所定の時間を経過
した後で反応混合物を必要に応じてその多寡如何
に拘らず放出させることが可能である。
以上の全ての実施態様において当然留意されね
ばならないのは、それぞれ或る特定の混合ヘツド
に配属された用量分配装置要素を、各成分ごとに
互いに適合し合うように構成するか、互いに適宜
な作用を及ぼし合うように構成することである。
なおこの場合、一つの成分の所定の部分流のた
めにのみ異つた寸法の要素を又はレデユーサを設
けてこれを適宜に接続することにより、前述の本
発明による方法の場合とは幾分異なつて、各成分
の互いに適合した部分流の配量比を他の配量比と
は異なるように変動させることも可能である。
これと同じことは、例えば各ノズルにそれぞれ
一つの用量分配装置が配属されている場合に、互
いに無関係に制御可能な噴射ノズルを再循環混合
ヘツド内で接続乃至遮断することによつても達成
される。
従つて本発明においては、前述したその本来の
目的を達成した上で、更に従来公知の手段によつ
ては著しい経費を投じない限り実現され得なかつ
た一連の特別な利点をも得ることが出来る。
次に添付図面に示した複数の実施例につき本発
明を詳細に説明する： 第１図の場合、ポリオール及びイソシアナート
のためのストツク容器１，２からは配量ポンポ
５，６に向つて導管３，４が案内されており、こ
れらポンプは成形型７から離して敷設されてい
る。比較的長い供給導管８，９は、配量ポンプ
５，６から用量分配装置１０，１１にまで案内さ
れ、用量分配装置は成形型７の台座に直接配置さ
れている。供給導管８，９は各分岐導管８1，８
２，８3乃至９1，９2，９3に分岐している。これら
の分岐導管の各々は用量分配装置１０，１１の各
要素P1，P2，P3；I1，I2，I3の一つ内に開口して
いる。これらの要素P1，P2，P3；I1，I2，I3は、
歯車ポンプ形式によつて構成され且つ一本の共通
する軸１２を介して互いに結合されている。配量
ポンプ５，６はポリオールとイソシアナートとの
各成分を１：１の容量比で供給する。従つて当該
実施例においては、両用量分配装置１０，１１が
共通の軸１２ａを有しており、成分流を分割する
際の配量比はこの軸１２ａにより特に正確に保た
れる。出口側においては、それぞれ一対づつ互い
に配分された要素P1，I1乃至P2，I2乃至P3，I3か
ら供給導管１３1，１４1；１３2，１４2；１３3，
１４3が切換コツク１５1，１６1；１５2，１６2；
１５3，１６3を介して混合ヘツドM1，M2，M3に
達しており、これらの混合ヘツドは、成形型７の
それぞれ異なるコーナーに配置されて型中空室内
に開口している。切換コツク１５1，１６1；１５
２，１６2；１５3，１６3からは分岐戻し導管１７
１，１７2，１７3；１８1，１８2，１８3が捕集戻
し導管１７，１８にまで達し、これらの捕集戻し
導管はストツク容器１，２内に開口している。所
謂「再循環式ミキサー」を用いる場合には、切換
コツク１５1，１６1；１５2，１６2；１５3，１６
３が必要とされない。分岐戻し導管１７1，１７2，
１７3；１８1，１８2，１８3内には必要に応じて
絞り部材１９1，１９2，１９3；２０1，２０2，２
０3が設けられるので、当該回路の圧力を混合圧
レベルに調整することが出来る。
第２図による用量分配装置は、矢張り歯車式の
要素２１，２２，２３から成つている。この場合
要素２１，２３が要素２２とは異なる寸法で図示
されているのは、その装入乃至処理量に差がある
ことをあらわしている。この装入量差は、異なつ
た歯車幅によるそれぞれ異なる搬送量に基づいて
いる。
第３図による用量分配装置においては、各要素
３１，３２，３３が共通の軸を介して直接的にで
はなく、切換可能なレデユーサ３４，３５，３６
を介して間接的に接続されており、各レデユーサ
自体が共通の軸３７を介して互いに結合されてい
る。分岐導管３８，３９，４０内には遮断コツク
４１，４２，４３が配置されている。
第３図による実施態様は、該当する混合ヘツド
への供給流が遮断コツクにより中断されうるの
で、特に戻し導管を備えていない装置に応用する
のに適している。この場合それぞれ所属の用量分
配装置要素３１，３２，３３は、切換可能なレデ
ユーサ３４，３５，３６を介して、、遮断コツク
４１，４２，４３の一つの閉鎖運動と同期的に遮
断されるので、これらの要素が共に回転すること
はない。但しその際考慮しておかねばならないの
は、用量分配装置要素の遮断及び接続時における
主容積流を一定にするならば、残余の容積部分流
が適宜可変なものにされることである。
再循環式混合ヘツドが用いられる場合には、用
量分配装置要素が遮断されないので、上記のよう
な現象が生ずることはない。混合ヘツドの再循環
位置においては、所属の用量分配装置要素からこ
の混合ヘツドに供給された容積部分流が、閉鎖さ
れている混合室に沿つて公知形式によりストツク
容器内に逆搬送される。反応成分の容積部分流
は、混合位置への切換えに際して混合ヘツド内に
流入し混合せしめられる。その結果生じた反応混
合物は、混合室から注入システムを介して成形型
内に流入する。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明による装置全体を実際の寸法を
無視して機能的に示した図、第２図は用量分配装
置の特別な実施態様を示す図、第３図は用量分配
装置における更に別の実施態様を示す図である。 １，２……ストツク容器、３，４……導管、
５，６……配量ポンプ、７……成形型、８，９，
１３1，１３2，１３3，１４1，１４2，１４3，２
４，２５，２６……供給導管、８1，８2，８3，
９1，９2，９3，３８，３９，４０……分岐導管、
１０，１１……用量分配装置、１２，１２ａ，３
７……軸、１５1，１５2，１５3，１６1，１６2，
１６3……切換コツク、１７，１８……捕集戻し
導管、１７1，１７2，１７3，１８1，１８2，１８
３……分岐戻し導管、１９1，１９2，１９3，２０
１，２０2，２０3……絞り部材、２１，２２，２
３，３１，３２，３３，P1，P2，P3，I1，I2，I3
……用量分配装置の要素、３４，３５，３６……
レデユーサ、４１，４２，４３……遮断コツク。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 少なくとも二つの流動性反応成分から、流動
    性反応混合物を製造する方法であつて、該流動性
    反応成分はそれぞれ主流としてストツクゾーンか
    ら所定の比で配置されて、並列に連結された幾つ
    かの混合ゾーンへと搬送される上記方法におい
    て、上記各主流それぞれは、混合ゾーンの数に少
    なくとも対応する複数の部分流へと分割され、該
    部分流は、それぞれ対をなし組み合わされ、そし
    て該部分流の配量比は上記主流の配量比に対応す
    ることを特徴とする方法。 ２ 少なくとも二つ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、ストツク
    容器を有しており、このストツク容器からは供給
    導管が配量ポンプを介して並列配置された少なく
    とも３個の混合ヘツドに案内されている形式のも
    のにおいて、各反応成分のためにそれぞれ一つの
    配量ポンプが設けられており、これらの配量ポン
    プと混合ヘツドとの間では、並列配置された複数
    の要素から成る流れ分割装置が供給導管内に設け
    られていることを特徴とする装置。
JP59204210A 1983-10-01 1984-10-01 少なくとも二つの流動性反応成分から、流動性反応混合物を製造する方法及び装置 Granted JPS60186518A (ja)

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JPS60186518A JPS60186518A (ja) 1985-09-24
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JP59204210A Granted JPS60186518A (ja) 1983-10-01 1984-10-01 少なくとも二つの流動性反応成分から、流動性反応混合物を製造する方法及び装置

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EP0143239A1 (de) 1985-06-05
DE3335785A1 (de) 1985-04-11
JPS60186518A (ja) 1985-09-24
US4572820A (en) 1986-02-25
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