(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
高圧下で、化学的に反応する少なくとも２つのプラスチック成分を混合するための装置であって、円筒形の混合室を有しており、該混合室内にプラスチック成分が射出され、残ったプラスチック混合物を排出するために前記混合室の内部に進入退出できるように進退可能なピストンが配置されており、また、円筒形の安定化室が設けられており、該安定化室が前記混合室に接続していて、該混合室の長手方向軸線に対して９０°の角度で延びており、前記安定化室内に、安定化室から反応性のプラスチック混合物を排出するための、進入退出できるように進退可能な清浄ピストンが配置されている形式のものにおいて、
清浄ピストン（１４）の円筒形の周面に複数の凹部（１５ａ，１５ｂ，１５ｃ）が形成されており、これらの凹部（１５ａ，１５ｂ，１５ｃ）が間隔材で満たされていて、かつ、清浄ピストン（１４）の軸方向の運動時に該清浄ピストン（１４）が回転せしめられるように前記凹部（１５ａ，１５ｂ，１５ｃ）が配置されており、
前記凹部（１５ａ，１５ｂ，１５ｃ）が周面に螺旋状に配置されていることを特徴とする、混合装置。
【請求項２】
間隔材が、反応後のプラスチック混合物から成っている、請求項１記載の混合装置。
【請求項３】
間隔材が、清浄ピストン（１４）を組付ける前に凹部（１５ａ，１５ｂ，１５ｃ）に設けられたシール材から成っている、請求項１記載の混合装置。
【請求項４】
シール材が、加工しようとするプラスチック混合物に関連して、反撥作用を有している、請求項３記載の混合装置。
【請求項５】
前記凹部（１５ａ，１５ｃ）が、連続して螺旋状に配置されている、請求項１から４までのいずれか１項記載の混合装置。
【請求項６】
前記凹部（１５ｂ）が、それぞれ螺旋状の線（１８）上に配置されたくぼみから成っている、請求項１から４までのいずれか１項記載の混合装置。
【請求項７】
清浄ピストン（１４）が自由に回転可能に、ピストンロッド（１６）に固定されている、請求項１から５までのいずれか１項記載の混合装置。
【発明の詳細な説明】
本発明は、請求項１の上位概念に記載の、化学的に反応する少なくとも２つのプラスチック成分を混合するための装置から出発する。
このような形式の装置は、ドイツ連邦共和国実用新案第８９１５３２９号明細書に基づき公知である。この装置では、清浄ピストンが、環状切欠内に配置されたシールリングを有している。このシールリングによって安定化室の表面は良好に清浄することができるのだが、しかしながら安定化室の表面と清浄ピストンの表面との間に、反応後のプラスチック材料が入り込み、ひいては清浄ピストンの固着が生じるのを避けることができない。同様に、特に反応後のプラスチック材料が不均一に分布している場合に、金属的な接触が生じ、ひいてはピストンとシリンダ管との間で食いつきが生じる危険性がある。
制御ピストンの食いつきを回避するために、プラスチック成分の流入を制御するピストンに溝を配置することが、ドイツ連邦共和国特許出願公告第２８３８７９８号明細書に基づき公知である。この場合、溝内で反応したプラスチック材料が、ピストンとシリンダ内壁との間の金属的な接触を妨げるようになっている。しかしながら、このような手段によってのみでは、シリンダ内壁でのピストンの固着を解離するのは困難である。従ってこのような場合、極めて強い引き離し力が要求される。この引き離し力は、清浄ピストンの損傷及び破損若しくは破壊を生ぜしめる可能性がある。
本発明の課題は、冒頭で述べられた形式の清浄ピストンにおいて、固着の傾向を少なくし、必要とされる引き離し力を小さくすることである。
本発明は次のような認識から出発している。つまり、清浄ピストンに間隔材(Abstandsmaterial)を螺旋状に設けることによって、一方では生じ得る固着面が減少され、他方では反応後の固着性のプラスチック材料による、ピストンとシリンダ管との間のギャップの不均一な周囲が形成されないという認識から出発している。これによって、ピストンが、半径方向の一方側での押しのけ圧力によってシリンダ管と直接的に金属接触する、という危険が回避される。しかしながら、特に回転運動の導入によって、軸方向のピストン行程に対して横方向に方向付けられたせん断ベクトルが得られ、このせん断ベクトルによって、ピストンとシリンダ管との間に設けられた固着性の物質を、特に効果的に解離することができる。さらには、清浄ピストンの、各行程毎に生じる回転によって、ピストン及びシリンダ表面の常に新しい部分が互いに向き合うという、別の利点が生じる。従って、軸方向に延びる条痕と堆積物との形成を確実に排除することができる。
有利には、反応後のプラスチック材料が間隔材として使用されている。このようなプラスチック材料は、ピストンとシリンダ管との間に存在するギャップを介して、まだ反応していないプラスチック混合物を入り込ませることによって形成される。このプラスチック混合物は複数の凹部内に付着し、反応時のプラスチック混合物の膨張によって、ピストンとシリンダ表面との間の金属的な接触を回避する、確実な間隔材を生ぜしめる。
基本的には、清浄ピストンを組付ける前に、複数の凹部内に、反応後のプラスチック混合物として別の間隔材を埋め込むことも可能である。このためには、次のようなシール材が適している。つまり、加工しようとするプラスチック混合物に関連して固着しない傾向があるだけでなく、強い反撥作用に基づいて、シール材に直接隣接する領域においても固着が回避されるようなシール材が適している。
有利な実施例では、清浄ピストンが、油圧式ピストンのピストンロッドに自由に回転可能に固定されている。これによって、複数の凹部の螺旋状の配置によって生ぜしめられたトルクが、場合によっては生じる固着領域に特に効果的に作用することが可能となる。これによって、ピストンロッドと油圧式ピストンとのシール位置における回転−摩擦損失が回避される。
以下に、本発明の実施例を図面につき詳しく説明する。
第１図は、反応性の２つのプラスチック成分を混合するための混合ヘッドの断面図を示した図、
第２図は、第１図の切断線ＩＩ−ＩＩに沿った、混合ヘッドの部分図、
第３図は、第１図と比較して、別の形式の螺旋状に配置された複数の凹部を有する清浄ピストンの詳細を示す図、
第４図は、さらに別の形式の複数の凹部を有する清浄ピストンの詳細を示す図である。
図示の混合ヘッドは、円筒形の混合室１を有している。この混合室１に、プラスチック成分Ａのための取入れ導管２と、プラスチック成分Ｂのための取入れ導管３とが開口している。取入れ導管２，３の射出開口４，５は、混合室１内で逆転可能に案内されている混合室ピストン６によって開閉制御される。図示の混合室ピストン６は再循環位置に設けられている。この再循環位置においては、プラスチック成分Ａ，Ｂが、混合室ピストン６に形成された再循環溝７，８を介して、プラスチック成分タンク（図示せず）に通じる戻し導管９，１０へ戻し案内される。混合位置（図示せず）においては、混合室ピストン６は、引き戻された位置に設けられている。この位置では、射出開口４，５が開放されているので、プラスチック成分Ａ，Ｂが高圧下で混合室１内で互いにぶつかり、そこで十分に混合される。このようにして形成された反応性のプラスチック成分混合物は、混合室出口開口１１を介して、隣接する安定化室１２へ流れ込み、この安定化室１２の排出開口１３を介して型（図示せず）に達する。
安定化室１２内には、清浄ピストン１４が逆転可能に配置されている。この清浄ピストン１４は図面では最前位置に設けられている。この最前位置において、射出サイクルの最後に、プラスチック成分混合物が安定化室１２から突き出されている。この際に、安定化室１２の内壁は、反応性のプラスチック成分混合物によって、ほとんど残らず清浄される。
清浄ピストン１４は、安定化室１２内に狭い公差ではめ込まれており、この清浄ピストン１４の円筒形の周面が、螺旋状に延びる溝の形状をした凹部１５ａを有している。これらの凹部１５ａは間隔材（図示せず）で満たされている。この間隔材は反応後のプラスチック成分混合物から成っていてよい。このプラスチック成分混合物は、作動中に次第に凹部内に集められ、これらの凹部内で固まる。この間隔材は、別の材料から成っていてもよく、清浄ピストンを組付ける前に、凹部１５ａに設けられる。
清浄ピストン１４は、ピストンロッド１６に自由に回転可能に固定されている。このピストンロッド１６は、復動式の油圧式ピストン１７によって往復運動可能である。原則的には、回転支承部をピストンロッド１６と油圧式ピストン１７との間に配置することも可能である。
第３図は、別の実施例の清浄ピストン１４の拡大図を示している。この清浄ピストン１４においては、凹部１５ｂが、螺旋状の線１８に沿って配置された小さなくぼみ状の形状を有している。
第４図は、螺旋状溝の形状の凹部１５ｃを有する清浄ピストン１４の拡大図を示している。これらの凹部１５ｃは、第１図に記載の清浄ポンプ１４に設けられた螺旋状溝と比べて、非常に小さいねじれ角を有している。従って、１回の軸方向のピストン行程で、ピストン外周面を覆って配置され、間隔材によって満たされた螺旋状の複数の凹部１５ｃが、安定化室１２の内壁の周面線を、何度も擦って移動する状態が得られる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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