(57)【要約】【課題】注入精度が高く、また第３成分を添加する場合でも構成が簡易であるミキシングヘッドを提供する。【解決手段】シリンダ孔及び該シリンダ孔と同軸の内孔を有したハウジング１１〜１３と、該ハウジング１１内に回転自在に保持された、内周面が前記シリンダ孔の内周面と同径の連続面となっている回転筒２０と、該回転筒２０を回転させる駆動装置３２と、混合される原料を該回転筒内へ供給するためのディスペンサ１６と、該シリンダ孔から該回転筒２０の内孔の中までストロークして混合物を該回転筒２０外へ送り出すためのピストン４０と、該ピストン４０をストロークさせるピストン駆動装置４２とを備えてなるミキシングヘッド。【選択図】図１
2008284811.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
保持孔を有したヘッド本体と、
該保持孔内に回転自在に保持された回転筒と、
該回転筒を回転させる駆動装置と、
混合される原料を該回転筒内へ供給するための原料供給部と、
を備えてなるミキシングヘッド。
【請求項２】
請求項1において、前記ヘッド本体は、前記保持孔に連なり且つ該保持孔と同軸のシリンダ孔を有しており、
前記回転筒は、内周面が前記シリンダ孔の内周面と同径の連続面となっており、
前記ミキシングヘッドは、さらに、
該シリンダ孔から該回転筒の内孔の中までストロークして混合物を該回転筒外へ送り出すためのピストンと、
該ピストンをストロークさせるピストン駆動手段と、
を備えてなることを特徴とするミキシングヘッド。
【請求項３】
請求項１又は２において、１個の前記回転筒を備えたことを特徴とするミキシングヘッド。
【請求項４】
請求項１又は２において、複数の回転筒が同軸に配列されており、隣接する回転筒同士は互いに反対方向に回転するよう構成されていることを特徴とするミキシングヘッド。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項において、前記ヘッド本体の先端に円筒状部材が取り付けられていることを特徴とするミキシングヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ミキシングヘッドに係り、例えば発泡ポリウレタン製品を成形するためのポリオール成分とイソシアネート成分などの二液を混合するよう構成されたミキシングヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
イソシアネート成分とポリオール成分とを混合するためのミキシングヘッドとしては、高圧ミキシングヘッドと低圧ミキシングヘッドとがある。
【０００３】
高圧ミキシングヘッドは、原料を高圧で循環し、ミキシングヘッド内にノズルから霧状に原料を吐出することで撹拌するよう構成されたものである（例えば特許文献１）。ヘッド内の原料はクリーニングロッドで押し出してヘッド内に原料は残らないようにしている。この高圧ミキシングヘッドでは、ポリオール成分を吐出するためのノズルとイソシアネート成分を吐出するためのノズルが必要である。第３成分を吐出させる場合には第３のノズルが必要となり、機構や制御が複雑になり、非常に高価になる。また、原料を高圧循環することから周辺設備も高価になる。
【０００４】
低圧ミキシングヘッドは、原料を低圧でヘッド内に吐出し、ミキシングチャンバー内でインペラによって撹拌し、混合物を自然流下によって流出させるようにしたものである（例えば特許文献２）。この低圧ミキシングヘッドでは、ヘッド内のクリーニングは、エアを吐出することにより行われるが、完全では無いため、数ラウンドに１回、有機溶剤によってヘッド内をクリーニングする必要がある。
【０００５】
また、低圧ミキシングヘッドでは、混合物の流出を自然流下によって行うため、ノズルから混合物が所謂だらだらと流出するハウジングロスなどのために、注入精度が低くなることがある。
【特許文献１】特開平６−２５４８４３
【特許文献２】特開２０００−９４４３７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、注入精度が高く、また安価なミキシングヘッドを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１のミキシングヘッドは、保持孔を有したヘッド本体と、該保持孔内に回転自在に保持された回転筒と、該回転筒を回転させる駆動装置と、混合される原料を該回転筒内へ供給するための原料供給部と、を備えてなるものである。
【０００８】
請求項２のミキシングヘッドは、請求項1において、前記ヘッド本体は、前記保持孔に連なり且つ該保持孔と同軸のシリンダ孔を有しており、前記回転筒は、内周面が前記シリンダ孔の内周面と同径の連続面となっており、前記ミキシングヘッドは、さらに、該シリンダ孔から該回転筒の内孔の中までストロークして混合物を該回転筒外へ送り出すためのピストンと、該ピストンをストロークさせるピストン駆動手段と、を備えてなることを特徴とするものである。
【０００９】
請求項３のミキシングヘッドは、請求項１又は２において、１個の前記回転筒を備えたことを特徴とするものである。
【００１０】
請求項４のミキシングヘッドは、請求項１又は２において、複数の回転筒が同軸に配列されており、隣接する回転筒同士は互いに反対方向に回転するよう構成されていることを特徴とするものである。
【００１１】
請求項５のミキシングヘッドは、請求項１ないし４のいずれか１項において、前記ヘッド本体の先端に円筒状部材が取り付けられていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のミキシングヘッドでは、原料は回転筒内に供給されて混合される。従って、原料を高圧で循環させる設備が不要である。
【００１３】
本発明の一態様に係るミキシングヘッドでは、回転筒内で混合された混合物は、回転筒内に進出してくるピストンによって回転筒から押し出されるので、混合物が回転筒から迅速に且つ殆ど残留することなく全量排出させることができるので、注入精度が良好である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を参照して実施の形態について説明する。第１図は実施の形態に係るミキシングヘッドの断面図、第２図は別の実施の形態に係るミキシングヘッドの断面図、第３図はさらに別の実施の形態に係るミキシングヘッドの断面図である。
【００１５】
第１図のミキシングヘッドは、円筒形のヘッド本体としてのハウジングアッセンブリ１０と、該ハウジングアッセンブリ１０内に回転自在に保持された回転筒２０と、該回転筒２０を回転させるためのギヤ３０と、回転筒２０内の混合物を押し出すためのピストン４０とから主として構成されている。
【００１６】
ハウジングアッセンブリ１０は、それぞれ円筒形の第１ハウジング１１、第２ハウジング１２及び第３ハウジング１３を同軸状に配置し、ボルト等によって連結したものである。第１ハウジング１１の内孔（保持孔）に回転筒２０がベアリング２１によって回転自在に保持されている。なお、第１ハウジング１１の先端に円環形のエンドリング１４がボルト１５によって留め付けられ、このエンドリング１４と回転筒２０の先端面との間にベアリング２１が介在されている。
【００１７】
第２ハウジング１２には、回転筒２０直近の第２ハウジング１２の内周面から原料をハウジング１２内へ吐出させるようにディスペンサ１６が設けられている。この実施の形態では、ディスペンサ１６は周方向の配置位置を重ならせて２個設けられている。なお、一方はポリオール用であり、他方はイソシアネート用である。ディスペンサ１６は、吐出液を反対側の内周面に向けて吹き付けるように設けられている。
【００１８】
回転筒２０の内孔と、第２ハウジング１２及び第３ハウジング１３の内孔とは同径であり、回転筒２０の内周面は第２ハウジング１２及び第３ハウジング１３の内周面と連続面となっている。
【００１９】
回転筒２０の外周面にラック２５が設けられ、ギヤ３０が第１ハウジング１１の開口１７を通り抜けて該ラック２５に噛合している。
【００２０】
このギヤ３０は、ギヤシャフト３１を介してエアモータなどよりなる駆動装置３２に連結されている。この駆動装置３２は第３ハウジング１３に支持されている。
【００２１】
第２ハウジング１２の内径（シリンダ孔）内には、回転筒２０内にまでストローク可能にピストン４０が配置されている。このピストン４０は、ピストンロッド４１を介してエアシリンダなどのピストン駆動装置４２に連結されている。このピストン駆動装置４２は第３ハウジング１３に支持されている。
【００２２】
このように構成されたミキシングヘッドを用いてウレタン原料の混合を行うには、ハウジング１０の筒軸心線方向が上下方向となるようにし、ピストン４０を第２ハウジング１２内に位置させ、回転筒２０を高速、例えば数千ｒｐｍで回転させた状態で、各ディスペンサ１６からポリオール成分及びイソシアネート成分を供給する。原料は回転筒２０内において混合され、ハウジング１０の下端から流出する。必要量の原料をディスペンサ１６から供給した後、回転筒２０を停止させるか又は減速させ、次いでピストン４０を下降させ、回転筒２０内の混合物をハウジングアッセンブリの下端から押し出す。ピストン４０は回転筒２０の下端あるいはエンドリング１６内にまで進出することが好ましい。
【００２３】
その後、ピストン４０を第２ハウジング１２内にまで上昇させた後、次回の原料混合を行う。
【００２４】
このミキシングヘッドによれば、高圧ノズルが不要であり、第３成分を添加する場合でもディスペンサ１６を増設するだけでよく、構成が簡易である。また、ピストン４０を用いているので、回転筒２０内の混合物が殆ど残らず、速やかに排出されるから、注入精度が良好である。また、ロッドが常に精度良おりるので清掃が確実である。また、内周面が円筒形であるので、原料が均一に薄くのびる。なお、多角形であると遠心力によりかたよりが出たりする。円筒形であるので、ロッドをおろす際の回転角の制御が不要である。
【００２５】
第２図の実施の形態は、第１図の実施の形態のミキシングヘッドの第１ハウジング１１の下端に対しエンドリング１４の代わりにエンドハウジング１９を第１ハウジング１１と同軸に接続したものである。このエンドハウジング１９は回転筒２０の内孔と同径の内孔を有した円筒状部材である。この実施の形態では、ピストン４０はエンドハウジング１９の下端までストローク可能となっている。
【００２６】
この第２図のミキシングヘッドも第１図のミキシングヘッドと同様にして使用される。この第２図のミキシングヘッドも第１図のミキシングヘッドと同様の作用効果を奏する。また、第２図のミキシングヘッドでは、エンドハウジング１９を用いているので、回転筒２０の内周面に沿って回転と同方向に回転しつつ移動していた原料がエンドハウジング１９の内周面に流下してくると、ハウジング１９の内周面との摩擦により周方向の移動速度が減速される。そのため、混合物はエンドハウジング１９の下端から放射方向にそれ程広がることなく流下するようになる。この結果、混合物の飛散が抑制される。
【００２７】
第３図の実施の形態は、回転筒２０の代わりに３個の回転筒２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃを設けたものである。回転筒２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃはそれぞれ円筒形のトップハウジング１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃに回転自在に保持されている。最下位の回転筒２０Ａと最上位の回転筒２０Ｃとは、シャフト３１に連なるギヤ３０，３０によって正方向に回転される。中位の回転筒２０Ｂは、シャフト３１Ａに連なるギヤ３０Ａによって逆方向に回転される。シャフト３１Ａはシフト３１に対しギヤ等の連動装置を介して連動し、シャフト３０と逆方向に回転するよう構成されている。
【００２８】
ピストン４０は最下位の回転筒２０Ａの下端までストロークされる。この実施の形態のその他の構成は第１図と同様である。この実施の形態でも第１図のミキシングヘッドと同様の作用効果が奏される。この実施の形態では、中位の回転筒２０Ｂがその上下の回転筒２０Ｃ、２０Ａと逆方向に回転するため、撹拌能力が高い。
【００２９】
上記実施の形態は本発明の一例であり、本発明は図示以外の形態をもとりうる。例えば、ギヤによる回転筒駆動方式の代わりに、回転筒の周囲に回転磁界生起手段を設け、回転筒を電磁誘導回転させるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】実施の形態に係るミキシングヘッドの断面図である。
【図２】別の実施の形態に係るミキシングヘッドの断面図である。
【図３】さらに別の実施の形態に係るミキシングヘッドの断面図である。
【符号の説明】
【００３１】
１０  ハウジングアッセンブリ
１１〜１３，１１Ａ〜１１Ｃ，１９  ハウジング
２０，２０Ａ〜２０Ｃ  回転筒
３０，３０Ａ  ギヤ
４０  ピストン
【図１】
2008284811.tif 000003
【図２】
2008284811.tif 000004
【図３】
2008284811.tif 000005