KR100234450B1 - 2성분 분배시스템 - Google Patents

Abstract

2 성분의 혼합물 분배 장치는 성분 A 물질의 소스(70)에 연결된 제 1 통로(77, 116, 118 또는 238, 241)와, 성분 B 물질의 소스(72)에 연결된 제 2 통로(75, 90, 92, 146 또는 214, 207, 217)을 형성하는 분배기 장치(74, 152)를 구비한다. 상기 두 통로는 성분이 결합하여 혼합물을 형성하는 정적 믹서(121, 121a)에 연결된다. 분배기(74, 152)는 두 성분이 서로 접촉하는 분배기의 영역에서부터 성분 A 및 B의 혼합물을 정화하는 구조체(122, 122a)와, 성분의 흐름이 차단될 때 정적 믹서(121a)로부터 혼합물의 누설을 방지하기 위하여 분배기(152)와 정적 믹서(121a)내에서 흡입을 발생시키는 작용을 하는 체크 밸브(215)를 포함한다.

Description

[발명의 명칭]

성분 분배 시스템

[발명의 상세한 설명]

[관련 발명]

본 발명은 1991년 1월 11일자 출원된 발명의 명칭이 "믹서 세척 방법 및 장치"인 미국특허원 제 07/640, 043호와 관련되어 있고, 이 출원은 본 발명의 출원인의 소유이며, 여기서 전체적으로 참조되어 있다.

[발명의 명칭]

본 발명은 분배 시스템에 관한 것으로서, 특히 예를 들어 중합체와 같은 2 성분 물질(two-component materials)을 분배하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

[발명의 배경]

반응성 접착제(reactive adhesives), 페인트, 가스킷 물질 및 코킹 물질과 같은 2 성분 중합체는 혼합하였을 때 서로 화학적으로 반응하는 2 가지 별개의 성분을 구비한다. 예를 들면, 접착제 분야에서 사용되는 핫 멜트(hot melt) 2 성분 중합체는 고용적(high volume)의 중합체, 및 경화제와 같은 저용적(low volume)의 중합체를 포함한다. 이러한 형식의 핫 멜트 접착제와 다른 2 성분 중합체는, 2 성분이 소정의 비율로서 별개의 소스(source)에서 공급되는 시스템으로부터 분배 장치로 분배되고, 다음에 이 분배 장치가 성분들을 믹서로 배출하고, 믹서에서 기판에 방출되기 전에 성분들이 서로 혼합된다.

이런 형식의 2 성분 분배 시스템에 걸려 있는 한가지 문제점은, 2 성분 혼합물을 형성하는 2 가지 물질이 서로 접촉하자 마자 경화하기 시작하며 특히 그러한 성분들이 간헐적으로 분배될 때는 분배기와 믹서의 표면들에 모이는 경향이 있다는 것이다. 이들 경화된 물질들은 동맥과 심장을 통과하는 피의 흐름을 수축함으로써 문제를 일으키는 동맥 경화와 아주 유사하게 분배기 및 믹서를 통과하는 물질의 흐름을 막거나 또는 적어도 수축할 수가 있다.

2 성분 분배 시스템을 지나는 유동로를 수축하는 문제점은, 상기 미국 특허출원 제 07/640, 043 호에서 발표되었는데, 여기서는 점화 작동(purging operaiton)을 수행하여 경화된 물질을 시스템에서 제거하고 있다. 상기 미국 출원 제 07/640, 043 호에 공개된 방법의 실시에서, 분배기 및 믹서로 향하는 2 성분중 하나의 공급이 차단되고, 그 동안에 다른 성분이 시스템의 믹서 부분으로 흐르는 일이 계속 허용된다. 핫 멜트 중합체가 시스템을 통해 분배되는 경우에, 예를 들어 고용적 중합체는 정화 작동을 수행하기 위해 플러싱 물질(flushing material)로써 사용될 수 있고, 그 동안에 액체 경화제와 같은 저용적 중합체의 흐름은 중단된다. 상기 출원 제 07/640, 043 호에 공개된 방법은 경화된 또는 부분 경화된 2 성분 혼합물을 시스템의 믹서 부분에서 정화하는데 효과적인 것으로 입증되었지만, 분배기에서 2 가지 성분이 서로 접촉하는 그러한 부분에서 경화된 혼합물을 제거하는 데 있어서 여전히 문제점이 있다는 것이다. 그러한 형성을 방지 또는 완화하거나 및/또는 그러한 경화된 물질을 분배기에서 제거하는 효과적인 수단이 없으면, 경화된 물질의 제한 또는 막힘이 발전될 수 있으며 결국에는 2 가지 성분을 믹서내로 방출하는 분배기내의 통로를 수축 및 /또는 폐쇄할 것이다.

2 성분 혼합 및 분배 시스템의 또 하나의 태양(aspect)은 특히 간헐적으로 작동할 때 시스템의 믹서 부분의 배출구에서 방출되는 혼합물의 흐름을 깨끗하고 신속하게 차단하는 일이다. 상술한 형식의 2 성분 분배 시스템에서는, 분배기 장치로 각 성분을 공급한 다음 그 물질을 믹서로 배출함에 있어서 상기 공급을 제어하는 밸브가 설치되어 있다. 이러한 밸브들은 믹서의 배출구에서 멀리 떨어져 있는 분배기 장치의 입구에 위치할 수 있다. 그 결과 밸브가 분배 작동을 재개하기 위해 다시 개방되기 전에 혼합물이 믹서에서 누설하는 일이 생길 수 있다.

[발명의 개요]

따라서 본 발명의 목적은 예를 들어 중합체의 2 성분 혼합물과 같은 2 성분 혼합물을 분배하며 동시에 혼합물의 정화를 개선한 분배 방법 및 장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 장치내에서 제한물 또는 장해물의 성장을 감소 및/또는 방지하는 장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 특히 시스템이 간헐적으로 작동될 때 분배기의 배출구에서부터 누설 또는 흘러내림(drooling)을 실제로 방지하는 장치를 제공하는데 있다.

상기 목적들은, 예를 들어 혼합물을 통과시키는 과정에서 반복하여 분할 및 재결합하는 내부 혼합 요소를 갖는 형식의 정적 믹서(static mixer)와 같은 믹서와 분배기 장치를 구비하는 중합체의 2 가지 성분의 혼합물을 분배하는 장치에서 달성된다. 분배기에는 성분 A 중합체의 소스에 연결된 제 1 통로와, 성분 B 중합체의 소스에 연결된 제 2 통로가 형성되어 있다. 성분 A 및 B 물질은 처음에 제 1 및 제 2 통로의 배출구에서 결합되고, 다음에 정적 믹서의 배출구에서 방출되는 혼합물을 형성하기 위해 정적 믹서내로 이송된다. 한 실시예에서, 분배기 장치는 반드시 특정 분야에서 요구되는 어떤 주기 동안 성분 A 및 B 물질을 정적 믹서로 공급하는 작용을 한다. 다른 실시예에서, 분배기 장치에는 A 및 B 성분물질을 간헐적인 용량으로 정적 믹서에 공급하는 피스톤 펌프가 설치되어 있다.

본 발명의 각 실시예에 관한 하나의 태양은 2 가지 성분이 처음에 혼합되는 영역에서 분배기의 표면으로부터 경화된 및/또는 부분 경화된 혼합물을 정화한다는 개념에 기초를 두고 있다. 정화 작동을 수행하기 위하여 저용적의 성분 예를 들어 성분 A 의 흐름은 일시적으로 차단되고, 그 동안에 고용적 성분 예를 들어 성분 B 의 통과가 허용되어 분배기에서 제 2 통로를 통해 계속 이동하게 된다. 체크 밸브가 분배기의 제 1 통로내에 갖추어져서 통과하는 성분 A 의 흐름을 제어한다. 상기 체크 밸브가 성분 A 를 운반하는 제 1 통로의 출구에 위치한 밸브 시트와, 이 밸브 시트에 관하여 이동가능한 플런저 팁이 부착된 플런저를 가지고 있다. 플런저 팁이 밸브 시트에 대해 폐쇄 위치에 있을 때 즉, 정화 작동중에 성분 B 물질 또는 다른 것으로서 예를 들어 솔벤트와 같은 정화 물질은 분배기내의 제 2 통로로부터 방출되어 유동로를 따라가며, 이 유동로가 성분 B 물질을 체크 밸브의 배출 단부를 지나 플런저 팁으로 향하게 만든다. 플런저 팁은 역전된 원추형의 형상이나 또는 다른식으로 공의 형상으로 형성되어서 성분 B 물질이 부드럽게 흐르도록 허용하며, 경화된 및/또는 부분 경화된 혼합물의 축적을 방지하며 또한 체크 밸브의 밸브팁 및/또는 밸브 시트부분에 존재할 수도 있는 어떤 경화된 또는 부분 경화된 혼합물을 제거하는데 도움을 준다. 플런저 팁의 원활하게 테이퍼진 표면은 또한 정화 작동중에 분배기의 제 2 통로로부터 믹서내로 성분 B 물질의 원활한 흐름을 위해 와류, 데드 스폿(dead spots), 보이드 또는 다른 간섭의 형성을 실제로 방지하므로, 분배기의 배출 단부에서 실제로 경화된 또는 부분 경화된 혼합물 모두가 정화 작동중에 제거될 수 있다.

본 발명의 또 하나의 태양은, 분배기를 통과하는 물질의 흐름이 간헐적으로 중단될 때 분배기의 배출구로부터 물질의 누설 또는 흘러내림을 방지한다는 개념에 기초를 두고 있다. 한 실시예에서, 이것은 고용적의 성분 B 물질을 운반하는 분배기 장치의 제 2 통로내에 "석백(suck-back)" 체크 밸브를 설치함으로써 달성된다. 상기 석백 체크 밸브는 테이퍼진 지지면을 갖는 밸브 시트와, 이 밸브 시트의 지지면과 결합하며 동시에 O-링 시일을 갖는 연장부가 형성된 밸브 플러그를 포함한다. 밸브 플러그는 또한 제 2 통로내에 유지되어 있는 귀환 스프링에 의하여 밸브 시트를 향해 연속적으로 바이어스 된다.

성분 B 물질이 제 2 통로내로 유입됨에 따라서, 밸브 플러그는 밸브 시트의 지지면에서 멀리 이동하면서 그 물질이 제 2 통로를 통과하여 성분 A 물질과의 혼합을 위해 정적 믹서내로 들어가도록 허용한다. 성분 B 물질의 흐름이 간헐적으로 차단될 때, 귀환 스프링은 밸브 플러그를 밸브 시트를 향해 바이어스 시키지만, 밸브 플러그는 밸브 시트내에서 그 상류측의 통로에 성분 B 물질이 출현함으로 인하여 급작스런 정착이 방지된다. 단기간이 지난후, 밸브 시트로부터 상류측의 제 2 통로내의 압력이 적어도 부분적으로 해방되어 밸브 플러그가 성분 B 물질을 가압하여 밸브 시트에서 빠져나오게 한 다음 밸브 시트에 관하여 폐쇄 위치로 구환하도록 허용한다. 상기 폐쇄 위치를 향해 이동하는 과정에서, 밸브 플러그는 정적 믹서내에서의 성분 A 및 B 물질의 혼합물이 성분 A 및 B 물질의 흐름이 재개될 때까지 빠져나가지 않도록 방지하는 통로내의 흡입 상태를 그 하류측에서 발생시킨다.

[도면의 설명]

본 발명의 전술한 양호한 실시예의 구조, 작동 및 장점은 첨부 도면과 연관된 아래 설명을 이해하면 더욱 명백해질 것이다.

제1도는 테이퍼진 플런저 팁 및 밸브 시트를 포함하는 분배기 장치의 한 실시예의 확대 횡단면도.

제1a도는 제1도에 도시한 플런저 팁의 다른 실시예의 도면.

제2도는 분배기 장치의 다른 실시예의 횡단면도.

제3도는 제2도에서 선 3-3으로 둘러싼 부분의 확대 횡단면도.

제4도는 제2도의 분배기 장치에서 사용된 석백 체크 밸브가 폐쇄 위치에 있는 것을 도시한 확대 횡단면도.

제5도는 제4도의 석백 체크 밸브가 개방 위치에 있는 것을 도시한 확대 횡단면도.

제6도는 초기의 폐쇄 위치에 있는 제4도의 석백 체크 밸브의 확대 횡단면도.

제7도는 완전 폐쇄 위치를 향해 이동중인 제4도의 석백 체크 밸브의 확대 횡단면도.

[상세한 설명]

설명을 위해서, 본 발명의 방법 및 장치가 접착제 분야헤서 사용되는 2 성분 "핫 멜트(hot melt)" 중합체의 분배와 연관하여 설명된다. "핫 멜트" 물질은 실온 또는 대기온도에서 고체이나 가열될 때 액체 상태로 변환되는 그러한 물질이다. 본 발명의 방법 및 장치는 페인트, 가스켓 물질 및/또는 코킹 물질과 같은 접착제 이외의 물질뿐만 아니라 실온 또는 대기 온도에서 액체인 그러한 물질과 같은 냉각 물질의 혼합 및 분배와 연결지어 사용할 때에도 동일하게 적용될 수 있다. 또한 본 발명은 반응하지 않는 2 개의 다른 물질의 혼합물과 연관지어 사용될 수도 있다.

제 1 도 및 2 도의 실시예에서, "성분 A 소스"(70)는 다른 성분 보다 작은 용적으로서 이용되는 제 1 중합체를 어플리케이터(applicator)의 내부에 장착된 펌프로부터 가압하에 용해 및 공급하는 작용을 하는 핫 멜트 어플리케이터(도시 안됨)를 포함한다. 유사하게도, "성분 B 소스"(72)는 이런 분야에서 이용되는 메인 또는 고용적 중합체를 가압하에 용해 및 공급하기에 적합한 또 하나의 핫 멜트 어플리케이터(도시 안됨)를 포함한다. 성분 A 또는 B 물질을 시스템에 용융 및 공급하기에 적합한 하나의 핫 멜트 어플리케이터는 노드슨 코포레이션(Nordson Corporation)사에서 제작된 노드슨 시리즈 3000 핫 멜트 어플리케이터이다. 이런 설명을 위해서, 성분 A 로써 언급되는 저용적 중합체는 예를 들어 액체 경화제일 수 있고, 반면 성분 B 로써 언급되는 고용적 중합체는 중합체의 핫 멜트 접착제일 수 있다.

[제 1 도 및 1a 도의 실시예]

제 1 도 및 1a 도에서 접착제 분배기(74)의 한 실시예가 도시되어 있다. 분배기(74)는 라인(75)을 거쳐 성분 B 소스(72)에 연결된 나사식 입구 단부(84)를 갖는 계단형 보어(82)가 형성되어 있는 분배기 몸체(80)를 구비한다. 계단형 보어(82)는 제 1 도에 개략적으로 도시된 단방향 체크 밸브(85)를 장착한다. 계단형 보어(82)의 기부는 제 1 도를 바라볼 때 분배기 몸체(80)의 좌측에서부터 분배기 몸체(80)안에 형성된 스루보어(throughbore)(90)에 까지 연장하는 횡단보어(90) 바로 밑에서 플러그(88)에 의해 폐쇄된다. 플러그(94)는 스루보어(92) 반대측에 있는 횡단보어(90)의 단부를 밀봉한다. 바람직하게도, 분배기 몸체는 제 1 도에 개략적으로 도시된 히터(93)를 포함하며, 이 히터는 성분 A 및 B 를 분배기(74)를 통해 원활하게 흐르도록 보장하는데 필요한 온도를 유지한다.

스루보어(92)는 라인(77)을 거쳐 성분 A 소스(70)에 연결되는 나사단부(96)를 가진다. 현재의 양호한 실시예에서, 스루보어(92)는 분배기 몸체(80)에서부터 진행하여, 나사(102)에 의해 분배기 몸체(80)의 기부에 장착된 어댑터 몸체(100)내에 형성된 보어(98)내로 계속 이어진다. 분배기 몸체(80)의 스루보어(92)와 노즐(100)의 보어(98)는 밸브 몸체(106)와 플런저(108)와 귀환 스프링(110)으로 구성되는 체크 밸브(104)를 가진다. 제 1 도의 상단에 도시된 바와 같이, 체크 밸브(104)의 밸브 몸체(106)는 분배기 몸체(80)내의 스루보어(92)를 따라 형성된 숄더(shoulder)(114)에 놓이는 플런저(112)를 형성한 계단형 외부벽을 가진다. O-링(115)은 밸브 몸체(106)와 분배기 몸체와의 사이에 배치되어 그곳을 밀봉한다. 체크 밸브(104)의 밸브 몸체(106)에는 정적 믹서(static mixer)(121)의 내부에 위치한 입구(117) 및 배출구(118)를 갖는 계단형 스루보어(116)가 형성되어 있다. 계단형 스루보어(116)는 그 상단부에서 숄더(119)를 형성하고, 귀환 스프링(110)은 상기 숄더(119)와 플런저(108)의 상단에 유지된 와셔(120)와의 사이에서 연장한다.

체크 밸브(104)의 플런저(108)는 밸브 몸체(106)의 상단에서부터 계단형 스루보어(116)의 내부를 경유하여 밸브 몸체(106)의 하단부를 지나서 연장한다. 바람직하게도 플런저(108)는 제 1 도에서 볼 때 역전된 원추형의 모양으로 형성되어 구부러진 또는 둥근 지지면(124)과 포인트(128)에서 끝나는 내향 테이퍼진 트레일링부(126)를 포함하는 플런저 팁(122)을 가진다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, "내향(inwardly)"이란 용어는 플런저 팁(122)의 외면에서부터 그 중앙의 종축선을 향하여 나아가는 방향을 말하고, "외향(outwardly)"이란 용어는 그 반대 방향을 말한다.

전술한 미국 특허출원 제 07/640, 043 호에 상세히 설명된 바와 같이, 성분 A 및 B 물질은 함께 혼합되면 서로 화학적으로 반응을 시작한다. 일정한 시간이 지나서 특히 분배기가 간헐적으로 작동되는 경우, 상기 화학 반응은 믹서(121)의 벽과 혼합 요소(123)에 모이는 경화된 또는 부분 경화된 물질을 형성할 수 있다.

혼합물의 흐름에서 데드 스폿, 정체 영역 등의 형성을 감소 또는 방지함에 의하여 이것이 경화된 또는 부분 경화된 혼합물의 내부에의 형성 또는 축적을 방지 또는 감소할 것이라는 것을 알았다. 그 결과 정화 작동시의 간격과 효율이 증가하게 된다.

내향으로 테이퍼 지지는 않고 오히려 하부에서 약간 평평한 트레일링부를 갖는 플런저 팁(122)을 사용하면 데드스폿의 형성을 초래하며, 이것이 경화된 또는 부분 경화된 혼합물이 플런저 팁의 트레일링부(126)에 의해 실제로 만들어진 용적내에 축적하게 된다는 것을 알았다. 이러한 영역에서 경화 및 부분 경화된 물질이 형성되면, 결국에는 그 형성물이 믹서의 측벽에 퍼져서 정화를 필요로 하게 될 것이다.

플런저 팁(122)의 트레일링부(126)의 테이퍼진 원추형 모양은 그것이 개방 위치에 있을 때 혼합물의 흐름을 플런저 팁(122)을 지나서 정적 믹서(121)내로 원활하게 흐르도록 만든다는 것을 알았다. 이러한 플런저 팁(122)의 모양은 혼합물이 정적 믹서(121)내로 옮겨갈 때 혼합물의 흐름에서 데드 스폿, 갭 또는 보이드의 형성을 실제로 방지하고 따라서 체크 밸브(104)의 기부와 정적 믹서(121)와의 사이에 있는 영역에 위치한 경화된 물질의 형성을 방지 또는 감소시킨다. 따라서 혼합물은 정적 믹서(121)내로 원활하게 들어가고, 그러므로 분배기 내측 또는 플런저 팁의 인접한 영역의 내측에서 경화된 또는 부분 경화된 물질의 형성을 효과적으로 방지 또는 감소시킨다.

플런저 팁이 혼합물의 흐름에서 데드 스폿의 용적을 제거 또는 감소시키는 외부 형상을 가지는 것이 바람직하면서도, 역전된 원추형 모양 이외의 형상도 본 발명의 범위내에 있다. 예를 들어 다른 실시예에서 플런저 팁은 대체로 공 모양을 가질 수 있었다.

이제 제 1a 도를 참고하면, 역전된 원추형(126)의 형상이나 또는 다른 실시예로서 일점쇄신(130)으로 도시된 대체로 공모양으로된 트레일링부를 가지는 플런저 팁(122)의 확대 도면이 도시되어 있다. 플런저 팁(122)의 지지면(124)은 밸브 몸체(106)의 기부에 형성된 밸브 시트(132)와 결합할 수 있다. 플런저 팁(122)의 지지면(124)이 밸브 시트(132)와 결합하고 있는 제 1 및 1a 도에 도시된 폐쇄 위치와, 지지면(124)과 밸브 시트(132)가 분리되어 있는 개방 위치(도시 안됨)와의 사이를 플런저(108)가 이동할 수 있다. 현재의 양호한 실시예에서, 플런저 팁(122)과 마주보고 있는 밸브 시트(132)의 표면은, 폐쇄 위치로 이동하는 도중에 플런저 팁(122)이 처음에 밸브 시트(132)와 반드시 점접촉을 하고 다음에 제 1 도에 도시된 완전한 착석된 위치를 향해 위로 미끄러지도록 하기 위해 작은 사잇각 θ로서 형성되어 있다. 위로 미끄러지는 도중에 플런저 팁(122)은 밸브 시트(132)를 닦으면서 실제로 성분 A 물질을 깨끗이 세척한다.

이것은 플런저 팁(122) 및 밸브 시트(132)의 영역에서 경화된 또는 부분 경화된 혼합물의 형성이 성분 A 물질의 흐름을 막거나 제한할 수 있으며 및/또는 정적 믹서(121)의 벽을 향해 외향으로 퍼지고, 정적 믹서(121)로 흐르는 양성분의 흐름을 제한하는 것을 초기에 방지하도록 도와준다.

플런저 팁(122)과 밸브 시트(132) 사이에 신뢰성 있는 밀봉이 만들어져 있음을 더욱 확실히 보장하기 위하여, 성분 A 물질이 그들 사이에 약간 포획된 채로 남아 있을지라도 페쇄성을 여전히 유지하면서 두 표면 사이의 어떤 결함을 극복하도록 착석하중(seating load)을 만드는 것은 중요하다고 생각된다. 지지면과 착석면(133) 사이의 접촉점에서 착석 하중 SL 은 방정식 : SL = ML ÷ Sinθ로부터 결정될 수 있다. 최대 하중 ML 은 다음 방정식 : ML = (DP × B)+SF 에 의해 결정되는데, 여기서 DP 는 폐쇄 위치에서 밸브를 가로지르는 차압이고, B 는 지지면의 단면적, SF는 스프링(110)의 탄성력이다. 따라서, 주어진 접촉면적에 대한 착석하중은 사잇각 θ를 조정함에 의하여 조정될 수 있다. 더구나, 착석하중은 밸브 시트가 양호한 밀봉을 보장할 정도로 약간 변형할 것이지만 밸브 시트에 과도 응력을 부여하지는 않도록 그렇게 결정되어야 한다.

상기 착석 배치는 고온 분야에서 중요한데, 왜냐하면 고온 분야는 중합체 밀봉의 사용을 회피하기 때문이다. 그러나, 저온 분야에서는 그러한 중합체 밀봉을 이용한 다른 착석 배치를 사용할 수 있었다.

또한, 플런저 팁의 지지면(124)과 밸브 시트(132)사이의 갭(135)을 최소로 하는 것이 중요하다고 생각된다. 이것은 경화된 또는 부분 경화된 물질이 축적되어 정화중에 용이하게 제거되지 않을 것같은 면적을 최소로 줄어들게 한다.

현재의 양호한 실시예에서, 플런저 팁(122)을 포함하여 체크 밸브 몸체(106)의 하부는 정적 믹서(121)의 내부로 운반된다. 이로 인하여 플런저 팁(122) 및 밸브 시트(132)가 미국 특허출원 제 07/640, 043 호에 기술된 바와 같이 정화 작동 중에 가열된다. 다른 방법으로서, 이러한 기능은 분배기에 가열 요소를 설치함으로써 제공될 수 있다. 정적 믹서(121)는 제 1 도에 개략적으로 도시된 나선형(spiral-shaped) 혼합요소(123)를 지탱하는 중공 내부(136)를 형성하는 벽을 가진다. 정적 믹서(121)는 노즐 너트(142)에 의해 노즐(100)의 하단부에서 유지되는 칼라(140)로써 지탱된다. 제 1 도에 도시한 바와 같이, 노즐 너트(142)는 노즐(100)의 한 부분에 끼워지고, 칼라(140)와 결합 상태로 연장되어 있으며 동시에 보유 와이어(144)가 너트와 칼라 사이에 바람직하게 삽입되어 있다.

분배기는 다음과 같이 작동한다. 성분 A 물질이 성분 A 소스(70)로부터 라인(77)을 거쳐 분배기 몸체(80)내의 보어(98)내로 도입되고, 이 보어에서 성분 A 물질이 밸브 몸체(106)의 계단형 스루보어(116)내로 전달된다. 성분 A 물질은 계단형 스루보어(116)를 통과하여 흐르며, 귀환 스프링(100)에 의한 탄성력을 극복하여 밸브 시트(132)에서 플런저 팁(122)을 떼어놓기에 충분한 수압(hydraulic pressure)으로 플런저 팁(122)에 접촉한다. 성분 A 물질은 계단형 스루보어(116)의 배출구(118)에서 방출되어 플런저 팁(122)을 지나서 정적 믹서(121)내로 흐른다. 성분 B 물질은 성분 B 소스(72)로부터 라인(75)을 거쳐서 분배기 몸체(80)의 계단형 보어(82)내로 도입된다. 성분 B 물질의 수압은 체크 밸브(85)를 개방시켜서 성분 B 물질이 분배기 몸체(80)내의 횡단 보어(90)로 들어가게 허용한다. 성분 B 물질은 횡단 보어(90)에서부터, 밸브 몸체(106)의 외부면과, 분배기 몸체(80)내의 스루보어(92) 및 노즐(100)내의 스루보어(98)에 의해 집합적으로 형성도니 내부벽(148)과의 사이에 형성된 환상 통로(146)내로 배출된다. 상기 통로(146)는 성분 B 물질을 밸브 몸체(106) 및 플런저 팁(122)의 바닥 부분을 지나서 정적 믹서(121)의 개방 단부내로 배출한다. 다음에 성분 A 및 B 가 정적 믹서(121)내에서 혼합되어서 배출구(25)로부터 배출한다.

[정화 작동]

전술한 미국 특허출원 제 07/640, 043 호에 상세히 설명된 바와 같이, 일정한 시간이 지나서 특히 분배기가 간헐적으로 작동되는 경우, 성분 A 및 B 는 서로 화학적으로 반응하여 믹서(121)의 혼합 요소(123)의 벽에 모일 수도 있는 경화된 또는 부분 경화된 물질을 형성한다. 분배기 및/또는 믹서(121)를 통과하는 성분 A 및 B 물질 또는 그 혼합물의 흐름을 제한할 수 있는 경화된 물질의 성장을 방지하기 위하여, 그러한 경화된 물질을 제거하기 위한 정화 작동이 실시된다. 설명을 위해서, 정화 작동은 고용적의 성분 B 물질을 계속 정적 믹서(121)로 흘러가게 허용하면서 성분 A 물질의 흐름을 정지시킴으로써 달성된다. 이것은 성분 A 소스(70)에서 성분 A 물질의 흐름을 차단하고, 그동안 성분 B 소스(72)에서 성분 B 물질의 흐름을 중단없이 계속 허용함에 의하여 달성된다. 고용적의 성분 B 물질은 라인(75)에서 분배기(74)내의 유동로를 따라 정적 믹서(121)내로 향하게 된다.

밸브 몸체(106)와 플런저 팁(122)의 모양은 정화 작동이 효율적으로 방해받지 않고 진행하도록 허용한다. 제 1 도에 도시한 바와 같이, 성분 B 물질은 밸브 몸체(106)의 외부면과, 분배기 몸체(80)내의 스루보어(92) 및 노즐(100)내의 스루보어(98)에 의해 형성된 내부벽(148)과의 사이에 형성된 환상 통로(146)를 통과하며 나아간다. 성분 A 물질의 흐름이 종료하면, 체크 밸브(104)의 플런저(108)가 제 1 도에 도시된 폐쇄 위치에 있게 되고, 이 위치에서 플런저 팁(122)의 지지면(124)이 밸브 몸체(106)의 기부에 있는 밸브 시트(132)와 결합하게 된다.

정상 작동과 같이, 플런저 팁(122)의 형상은 정화중에 성분 B 물질을 통로(146)의 출구에서부터 플런저 팁(122)을 지나서 정적 믹서(121)내로 원활하게 흐르도록 만든다. 다시, 플런저 팁(122)의 이러한 형상은 성분 B 물질이 통로(146)에서 정적 믹서(121)내로 이동할 때와 같이 성분 B 물질의 흐름에서 데드스폿, 갭 또는 보이드의 형성을 실제로 방지하며, 따라서 체크 밸브(104)의 기부와 정적 믹서(121)사이의 영역에서 위치한 경화된 물질이 실제로 모두 제거된다는 것을 보장한다. 이것은 플런저 팁(122)상에 수집되었던 어떤 경화된 물질도 포함한다. 그러므로 성분 B 물질은 원활하게 정적 믹서(121)내로 향하여 가고, 성분 A 물질의 흐름이 재개하기 전에 정적 믹서(121)로부터 배출되는 성분 A 및 B 의 혼합물에 의해 형성된 경화된 또는 부분 경화된 물질을 효과적으로 운반한다.

[제 2 도 및 3 도의 실시예]

이제 제 2 도 및 3 도에서 분배기(152)의 다른 실시예가 도시되어 있다. 이 분배기(152)는 기본적으로 물질의 흐름이 간헐적으로 차단될 때 정적믹서(121A)로부터 물질이 누설 또는 적하됨이 없이 2 성분 물질의 간헐적 용량이 요구되는 분야에 사용되기 위한 것이다. 분배기(152)에는 제 1 도 및 1a 도와 관련지어 설명한 바와 같이 동일한 소스(70, 72)에서 성분 A 및 성분 B 물질이 공급되는 것이 바람직하다.

일반적으로 분배기(152)는 분배기 몸체(156)에 장착된 실린더(154)를 구비하고, 이 몸체는 정적믹서(121A)를 지탱한다. 실린더(154)는 스루보어(160)를 갖는 상단판(162)과, 나사(161)(제 2 도에 하나만 도시됨)에 의해 분배기 몸체에 고정되어 있는 스루보어(164)가 형성된 하단판(162)을 구비한다. 상단판(158) 및 하단판(162)은 서로 떨어져서 그 사이에서 캐비티(166)를 형성하고, 제 2 도의 좌측에 하나가 도시된 나사(168)에 의해 상호 연결되어 있다. 바람직하게도, 하단판(162)에는 실제로 실린더(154)를 둘러싸는 덮개(169)를 수용하는 홈이 파여 있다. 설명을 위해서, 용어 "상단(top)"은 제 2 도를 볼 때 분배기(152)의 상부를 말하고, "하단(bottom)"은 분배기의 하부를 말한다.

상단판(158)과 하단판(162) 사이에 형성된 캐비티(166)는 상단 및 하단에 제공된 O-링 시일(172)을 거쳐 실린더벽(170)에 의해 폐쇄된다. 캐비티(166)는 피스톤 로드(176)에 고정 장착된 피스톤 헤드(174)를 수령하고, 피스톤 로드는 피스톤 헤드(174)의 칼라(178)와 하단판(162)의 보어(164)를 통과하여 연장한다. O 링(165)은 바람직하게도 피스톤 로드(176)와 하단판(162) 사이에 끼워진다. 피스톤 로드(176)를 둘러싸고 있는 상향 연장 칼라(178)에는 보유 너트(182)에 의해 액츄에이터(180)가 장착되어 있다.

피스톤 헤드(174) 및 피스톤 로드(176)는 제 2 도에 도시된 상부 위치와, 피스톤 헤드(174)가 실린더 (154)의 하단판(162)에 이웃한 위치까지 이동하는 하부 위치(도시 안됨)와의 사이를 하나의 유닛으로써 이동가능하다. 그러한 이동을 달성하기 위하여 공기 통로(184)가 피스톤 헤드(174)위에 위치한 출구(186)를 갖는 실린더 상단판(158)내에 형성된다. 유사하게도, 공기 통로(188)가 피스톤 헤드(174) 아래에 위치한 출구(190)를 갖는 실린더(154)의 하단판(162)내에 형성된다. 제 2 도에 개략적으로 도시한 바와 같이, 공기 통로(184)는 밸브(194)를 갖는 라인(192)을 거쳐 공기원(196)에 연결되고, 압축 공기는 공기원(196)에서 밸브(198) 및 라인(200)을 경유하여 공기 통로(188)에 공급된다. 상기 밸브(194, 198)들은 각각 제 1 도에 개략적으로 도시된 전기 제어 장치(205)에 라인(197, 199)을 각각 경유하여 연결된다. 추가로 라인(202)은 실린더(154)의 상단판(158)에 장착된 리미트 스위치(204)에서 전기 제어 장치(205)와 연결된다.

피스톤 헤드(174) 및 피스톤 로드(176)를 하향 이동 시키기 위하여, 공기원(196)에서 압축 공기의 흐름이 라인(192) 및 밸브(194)를 거쳐 상단판(158)의 공기 통로(184)로 전달된다. 공기 통로(184)의 출구(186)에서 방출된 압축 공기는 캐비티(166)내에서 피스톤 로드(176)와 함께 피스톤 헤드(174)를 하향으로 가입한다. 캐비티(166)내에서 피스톤 헤드(174)의 이동 범위를 제어하고 다음에 아래에 기술한 바와 같이 정적 믹서(121)에 공급된 성분 A 및 B 물질의 용적 또는 "용량"을 제어하기 위하여, 액츄에이터(180) 및 리미트 스위치(204)는 피스톤 헤드(174)가 캐비티(166)내에서 소정 축방향 거리를 이동하였을 때 액츄에이터(180)가 리미트 스위치(204)에 접촉하도록 그렇게 서로 관련된 위치에 놓여 있다. 그렇게 접촉하면, 리미트 스위치(204)는 라인(202)을 거쳐 전기 제어 장치(205)에 신호를 보내고, 제어 장치가 피스톤 헤드(174) 위에서 공기 흐름을 정지하도록 밸브(194)를 폐쇄한다. 피스톤 헤드(174) 및 피스톤 로드(176)를 제 2 도에 도시된 상부 위치로 귀환시킬 필요가 있으면, 캐비티(166)내의 공기를 배기시키고, 공기원(196)으로부터의 압축 공기가 라인(200) 및 밸브(198)를 거쳐 실린더 하단판(162)내의 공기 통로(188)로 공급된다. 캐비티(166)내의 피스톤 헤드(174) 아래로 들어가는 압축 공기는 그 피스톤 헤드를 상부 위치로 이동시킨다.

피스톤 헤드(174) 및 피스톤 로드(176)의 상향 및 하향 운동은 성분 A 및 성분 B 물질의 개량된 양을 분배기 몸체(156)를 통하여 정적 믹서(121)내로 강제 이송하기에 효과적이다. 제 2 도의 하단부를 참고하면, 분배기 몸체에는 피스톤 로드(176)와 정렬되어 있는 스루보어(206)가 형성되어 있다. 피스톤 로드(176)의 하부는 스루보어(206)의 상단에 지탱된 가이드 부싱(208)의 중앙 스루보어(207)내로 연장한다. 상기 가이드 부싱(208)은 분배기 몸체(156)내에 형성된 입구(214)와 연결되는 원주상으로 이격된 일련의 방사상 포트(212)를 가진다. 다음에 상기 입구(214)는 라인(77)을 거쳐 성분 B 소스(72)에 연결된다. 히터(213)는 양호하게도 스루보어(206) 옆에서 분배기 몸체(156)에 장착되고, 분배기 몸체(156)의 기부에 있는 덮개(215a)를 제거하면 상기 히터에 접근가능하다.

석백 체크 밸브(suck-back check valve)(215)는 스루보어(217)를 갖는 리테이너(216)와 가이드 부싱(208)과의 사이에서 스루보어(206)내에 장착된다. 리테이너(216)는 분배기 몸체(156)의 기부에서부터 스루보어(206)내로 나사 삽입되어 체크 밸브(215)에 접할 때까지 상향으로 들어가고, 따라서 체크 밸브(215)의 가이드 부싱(208)을 스루보어(206)내의 위치에 보유한다. 스루보어(206)의 하단은 플러그(219)로써 폐쇄된다. 일반적으로 석백 체크 밸브(215)는 밸브 시트(218), 밸브 플러그(220) 및, 리테이너(216)와 밸브 플러그(220)와의 사이를 연장하는 적어도 하나의 귀환 스프링(222)을 구비한다. 석백 체크 밸브(215)의 상세한 구조 및 작동은 이하에 설명한다.

분배기 몸체(156)는 스루보어(206)를 교차하며 동시에 제 2 도의 우측에서 분배가 몸체(156)내에 형성된 소직경의 계단형 스루보어(226)와 연결되어 있는 횡단 보어(224)를 형성하고 있다. 스루보어(226) 반대쪽의 횡단 보어(224)의 단부는 플러그(225)에 의해 폐쇄된다. 계단형 스루보어(226)는 스루보어(206) 및 횡단 보어(224)로부터 공급된 성분 B 물질과 연합하기 위해 정적 믹서(121)로 향하는 성분 A 물질용 유동로를 형성한다.

제 2 도의 중간에서, 계단형 스루보어(226)의 상부는 피스톤(230)의 한 단부를 수령하는 스루보어가 형성된 상부 부싱(228)을 장착한다. 피스톤(230)은 실린더(154)의 하단판(162)내에 형성된 보어에서 O 링(231)을 그 사이에서 가진채로 연장하며 실린더(154)의 캐비티(166)를 통과하여 피스톤 헤드(174)내로 들어가고, 여기서 피스톤(230)의 확대 단부(232)가 나사형 스터드(236)에 의해 리세스내에 틀어박힌다. 피스톤 헤드(174)가 제 2 도에 도시한 상부 위치에 있으면, 피스톤(230)의 최하단부는 성분 A 물질을 운반하는 라인(30)에 연결된 분배기 몸체(156)내에 형성된 성분 A 입구(238) 바로 위에 있는 상부 부싱(228)내로 연장한다. 보어(241)가 형성된 하부 부싱(240)은 입구(238)에서부터 하향으로 연장하고, 이 부싱의 최하단부는 계단형 스루보어(226)내에 설치된 스프링 시트(242)에 접촉한다. 또한 제 3 도를 참고하라. 스프링 시트(242)는 하부 부싱(240)에서 시트 리테이너 스프링(248)에 의하여 제위치에 보유되고, 상기 시트 리테이너 스프링은 제 1 도에 도시한 전술한 형식과 유사하게 노즐(100a)의 상단에 참석한다. 다른 방법으로서 스프링은 스페이서(spacer)로 대체될 수 있다.

제 3 도를 참고하면, 부싱(240)의 하단부와 스프링 시트(242)의 상단부는 각각 구멍을 가지며 이 구멍이 집합하여 캐비티(246)를 형성한다. 상기 캐비티(246)는 제 1 도에 도시하고 위에서 상세히 설명한 밸브(104)와 유사한 체크 밸브(104a)의 상단부를 수령한다. 실제로, 노즐(100a) 및 체크 밸브(104a)를 포함하여 분배기(152)의 나머지 부분은 제 1 도에 도시한 것과 구조가 약간 다를뿐 기능은 동일하다. 양쪽 도면에 공통인 구조는 제 3 도에서 첨자 "a"를 가진 것을 제외하고 동일한 부호로서 동일하게 취급되며 여기서는 따로 설명되지 않는다.

분배기(152)의 작동은 다음과 같다. 성분 A 물질은 성분 A 소스(70)에서부터 라인(77)을 거쳐서 분배기 몸체(156)내에 형성된 입구(238)로 도입된다. 성분 A 물질은 하부 부싱(240)의 스루보어(241)를 채우고, 다음에 하부 부싱(240)과 스프링 시트(242)와의 사이에 형성된 캐비티(246)로 들어간다. 동시에, 성분 B 물질은 성분 B 소스(72)에서부터 라인(75)을 거쳐서 입구(214)와 가이드 부싱(208)과 관련된 포트(212)내로 도입된다. 가이드 부싱(208)의 중앙 보어(207)는 체크 밸브(215)의 밸브 시트(218)에서 상류부터 성분 B 물질로 채워진다.

분배기(152)가 이미 준비되었다고 간주하면 즉, 성분 A 및 B 물질이 분배기(152)로 도입되어, 입구(212)에서부터 정적 믹서(12)내에 까지 이어지는 라인을 채웠다고 가정하면, 전기 제어 장치(205)가 작동하여 밸브(194)를 개방시키며 따라서 압축 공기가 라인(192)을 거쳐 실린더(154)의 상단판(158)내의 공기 통로(184)까지 전달된다. 압축 공기에 의해 발휘되는 힘에 반응하여, 피스톤 헤드(174) 및 피스톤 로드(176)는 피스톤(230)과 마찬가지로 분배기 몸체(156)에 관하여 하향으로 이동된다. 가이드 부싱(208)의 중앙 보어(207)내의 성분 B 물질은 피스톤 로드(176)에 의해 하향으로 가압되어 체크 밸브(215)를 개방시킨다. 소정 용적의 성분 B 물질의 일회분량이 부싱 보어(207)에서 횡단 보어(224)내로 흘러 들어가며 따라서 통로(146a)내에서 성분 B 위를 가압하고, 체크 밸브(104a)의 밸브 몸체(106a)의 하단부를 지나서 정적 믹서(121a)내로 들어가게 한다. 동시에, 부싱(240)의 스루보어(241)내에 담긴 성분 A 물질의 소정량은 피스톤(230)에 의해 하향으로 가압되어 체크 밸브(104a)를 개방시킨다. 체크 밸브 몸체(106a)의 계단형 보어(116)내의 성분 A 물질은 스루보어(116a)의 배출구에서 나와 플런저 팁(122a)을 지나서 정적 믹서(121a)내에서 성분 B 물질과 혼합된다. 전술한 바와 같이, 공급된 성분 A 및 B 물질의 필요량은 캐비티(166)내에서 피스톤 헤드(174)의 하향 운동범위에 의해 제어되고, 다음에 피스톤 로드(176) 및 피스톤(230)의 하향 운동 범위를 제어한다. 피스톤 헤드(174)가 하부 위치에 있을 때, 피스톤 로드(176) 및 피스톤(230)은 각각 관련된 입구(212, 238)내로 물질의 흐름을 차단한다. 피스톤 헤드(174) 및 피스톤 로드(176)의 하향 행정이 완료되면, 전기 제어 장치(205)가 작동하여 전술한 바와 같이 실린더 캐비터(166)내의 공기 흐름을 역전 시키고, 피스톤 헤드(174), 피스톤 로드(176) 및 피스톤(230)을 제 2 도에 도시된 위치쪽으로 상향으로 힘을 가한다. 피스톤 헤드가 제 2 도의 위치로 귀환하면, 성분 A 및 B 물질이 분배기 몸체(156)내로 흘러들어가며 가이드 부싱(208)의 중앙 보어(207)와 부싱(240)의 스루보어(241)를 채우기 시작하여 피스톤 헤드(174)의 또 하나의 행정을 위한 준비를 갖춘다.

분배기의 정화는 분배기(74)에 대해 기술한 것과 유사하며 성분 A 물질의 흐름을 정지시키고 성분 B 물질 또는 다른 정화 물질에 의해 요구대로 정화시킨다.

[석백 체크 밸브]

본 발명의 한가지 중요한 태양은 분배기(152)내에서 성분들의 흐름이 간헐적으로 차단될 때 정적 믹서(121a)로부터 성분 A 및 B 의 혼합물이 누설 또는 흘러내림을 방지하는 석백 체크 밸브(215)의 작동에 관한 것이다. 제 4 도 내지 7 도를 참고하면 석백 체크 밸브(215)가 더욱 상세히 도시되어 있다.

체크 밸브(215)의 밸브 시트(218)는 보어(254)에 의해 연결된 상부 캐비티(250)와 하부 캐비티(252)를 포함한다. 하부 캐비티(252)의 상부는 방사상 내향 테이퍼부(256) 및 일반적인 원통형 벽부(258)를 포함하는 시트를 만든다. 하부 캐비티(252)의 나머지는 원통형 스커트(skirt)(260)에 의해 형성되고, 제 2 도의 실시예에서 스커트는 리테이너(216)상에 착석해 있는 하단부를 가진다. 밸브 시트(218)의 상단부는 O 링(253)을 사이에 두고 가이드 부싱(208)에 착석한다.

체크 밸브(215)의 밸브 플러그(220)는 밸브 시트(218)의 테이퍼부 (250)의 짝을 이루는 상단면(263)을 가지는 연장부(262)와, 밸브 시트(218)의 원통형 벽부(258)을 따라 미끄럼 이동하는 측벽(265)을 포함한다. 인서트(264)는 밸브 시트(218)의 테이퍼부(256)와 결합가능한 O 링(266)을 유지하기 위해 연장부(262)의 상단에 설치될 수 있다. 다수의 방사상 내향 연장 포트(268)가 밸브 플러그(220)내에 형성되어, 밸브 플러그(220)의 하단부에서 캐비티(271)를 형성하는 원통형벽(270)과 연장부(262)와의 사이에서 어떤 각도상으로 연장한다. 포트(268)는 아래에 기술한 바와 같이 정화중에 발생되는 진공이 약화되지 않도록 하기 위하여 내부에 포획된 공기를 자체 정화하는 수단을 제공한다. 밸브 플러그(220)의 원통형 벽(270)은 밸브 시트(218)의 스커트(260)의 내면을 따라서 미끄럼 이동이 가능하다. 양호하게도, 체크 밸브(215)의 귀환 스프링(222)이 밸브 플러그(220)의 원통형 벽(270)내에서 리테이너(216)에 장착해 있다.

분배기(152)의 가이드 부싱(208)에서 중앙 보어(207)를 통해 성분 B 물질이 흐름에 따라, 밸브 플러그(220)는 제 4 도에 도시된 폐쇄 위치에서 제 5 도에 도시된 개방 위치로 이동된다. 즉, 성분 B 물질의 수압력은 밸브 플러그(220)를 폐쇄 위치로 이동시키는 경향이 있는 귀환 스프링(222)에 의한 탄성력을 극복하여 밸브 시트(218)에서 밸브 플러그(220)를 떼어놓는다. 성분 B 물질은 밸브 시트(218)의 상부 캐비티(250)에서 보어(254)를 통과하여 하부 캐비티(252)로 흘러간다. 하부 캐비티(252)의 상단부에서부터 성분 B 물질은 밸브 플러그(220)의 연장부(262)를 지나서 방사상 포트(268)로 들어가고, 다음에 제 5 도에 화살표로 도시된 바와 같이 캐비티(271)내로 흘러간다. 성분 B 물질의 흐름은 캐비티(271)에서부터 리테이너(216)내의 포트(217)를 통해 계속 흐르고, 다음에 분배기(152)의 분배기 몸체(256)내의 횡단 보어(224)로 들어간다.

밸브 플러그(220)는 성분 B 물질이 통과하는 있는 동안에는 착석하지 않은 개방 위치를 유지한다. 간헐적인 분배기(152)의 작동에서, 성분 B 물질은 가이드부싱(208)의 중앙 보어(207)내의 성분 B 물질의 양만큼 피스톤 로드(176)에 의해 떠밀리는 그때까지 밸브 플러그(220)만을 통해 공급된다. 성분 B 물질의 흐름이 정지되면, 밸브 플러그(220)의 폐쇄순서가 시작되어서 통로의 하류측에서 흡입을 발생시켜서 정적 믹서(121a)내에 성분 A 및 B의 혼합물을 보유하는 일을 도와준다.

제 6 도 및 7도에서 밸브 시트(218)를 통한 성분 B 물질의 하향 흐름이 끝나면, 귀환 스프링(222)이 밸브 플러그(220)에 힘을 가하여 밸브 시트(218)에 대해 폐쇄 위치를 만드는 시도를 한다. 그러한 폐쇄는, 적어도 성분 B 물질이 조금 밸브 시트(218)의 하부 캐비티(252)의 상부와 밸브 플러그(220)의 연장부와의 사이에 존재하며, 마찬가지로 밸브시트(218)의 상부 캐비티(25)와 시트 상류측 영역내에 존재하기 때문에, 단계적으로 진행되어야만 한다. 제 2 도의 실시예에서, 밸브 시트(218)의 내측과 가이드 부싱(208)의 중앙 보어(207) 내부의 압력은 피스톤 로드(176)가 가이드 부싱(208)에서 벗어나 상향 운동함으로써 해방된다. 제 6 도에 도시한 바와 같이, 연장부(262)의 측벽(265)의 최상부 모서리는 처음에는 제 1 밀봉 지점을 제공하기 위해 밸브 시트(218)의 원통형 벽부와 접촉하지만, 하부 캐비티(252)내에 성분 B 물질이 나타나기 때문에 밸브 시트(218)내에 완전한 착석이 억제된다. 피스톤 로드(176)가 상부 위치로 계속 이동함으로써 밸브 시트(218)의 상류측에서 더 많은 압력이 해방되면, 하부 캐비티(252)내에 남아 있는 성분 B 물질의 양이 밸브 시트(218)의 상부 캐비티(250)내로 가압되어 O 링 (266)이 또 하나의 밀봉 지점을 제공 하도록 허용하고, 이로 인하여 밸브 플러그(220)가 밸브 시트(218)에 완전히 착석하게 된다. 제 6 도에 도시한 위치에서부터 완전한 착석 위치로 이동하는 과정에서, 밸브 플러그(220)는 하류측 통로 즉, 분배기(152)내의 보어(224, 146a)에서 흡입을 발생시키고, 이것이 정적 믹서(121a)내에서 성분 A 및 B 물질의 혼합물의 누설 또는 흘러내림을 실제로 방지하는데 효과적이다. 특히 이러한 효과는 전술한 바와 같이 간헐적으로 작동하는 제 2 도의 분배기(152)의 실시예에서는 유익하다.

본 발명이 양호한 실시예를 참고하여 설명되었는데, 기술에 숙련된 자에게는 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 변경이 될 수 있고 그 부품에 대해 대응물로 대체가능함을 이해할 것이다. 또한, 본 발명의 필수 범위를 벗어나지 않고 본 발명의 내용에 특별한 상황 또는 물질을 적용하기 위해 여러가지 수정이 가능할 수도 있다.

예를 들면, 분배기(74, 152)의 작동이 용적이 다른 성분 A 및 B 를 혼합하는 것과 관련하여 논의되었지만, 특정 분야에서 요구하는 혼합물의 형식에 따라 그런 성분의 동일한 용적이 혼합될 수 있다.

따라서, 본 발명은 이것을 실시하기에 최고의 모드라고 생각되는 특별한 실시예에 제한 받지 않으며, 첨부된 청구범위의 범위내에서 모든 실시예를 포함할 것이다.

Claims (21)

1. 제 1 물질의 소스에 연결되도록 응용된 입구 및 제 1 배출구를 갖는 제 1 통로와, 제 2 물질의 소스에 연결되도록 응용된 입구 및 제 2 배출구를 갖는 제 2 통로를 형성하고 있는 분배기 몸체와; 제 2 물질이 제 1 배출구를 지나쳐 흘러서 분배기 몸체에서 배출되기 전에 제 1 배출구에서 방출된 제 1 성분과 혼합되도록 하기 위하여 제 1 통로의 제 1 배출구에 위치하며 동시에 제 2 배출구에서 방출된 제 2 물질의 통로에 적어도 한 부분이 위치해 있는 밸브를 구하고; 상기 밸브는 제 1 통로의 제 1 배출구에 위치한 밸브 시트와, 상기 밸브 시트에 관하여 개방 위치와 폐쇄 위치 사이를 이동가능한 플런저 팁을 갖는 플런저를 구비하고, 상기 밸브 시트와 플런저중 적어도 하나는 제 2 배출구에서 방출된 제 2 물질의 통로에 위치하고; 상기 플린저 팁은 개방 위치에서 제 1 및 제 2 물질의 혼합물이 흐름에서 데드 스폿(dead spots)을 실제로 일으키지 않고 원활하게 통과하며 또 폐쇄 위치에서 제 2 배출구로부터 나오는 물질의 흐름이 그와 같이 원활하게 통과하게 지나가도록 하는 그러한 외부 형상을 가지고; 상기 밸브 시트는 방사상 내향 테이퍼 표면을 구비하고, 상기 플런저팁이 밸브 시트의 상기 방사상 내향 테이퍼 표면과 결합가능한 둥근 지지면을 구비한 구체형상(spherical-shaped)인것을 특징으로 하는 분배장치.
2. 제1항에 있어서, 개방 위치에서 폐쇄 위치로 이동하는 광정에서 상기 플런저 팁은 밸브 시트를 따라서 미끄럼 이동하면서 완전히 착석되기 전에 그들 사이에 포획된 어떤 물질을 실제로 제거하는 것을 특징으로 하는 분배장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 밸브 시트와 플런저 팁중 어느 하나는 플런저 팁이 폐쇄 위치로 이동하면 제 2 배출구로부터 밸브 시트 및 플런저 팁을 지나서 배출된 물질의 흐름이 제 1 물질 또는 제 1 및 제 2 물질의 혼합물을 실제로 제거하기에 효과적인 그러한 외부 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 분배장치.
4. 제1항에 있어서, 제 1 및 제 2 배출구와 서로 교통하며 동시에 혼합물을 형성하기 위해 제 1 및 제 2 성분을 혼합하는 혼합 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 분배 장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 분배기 몸체는 내부벽을 규정짓는 보어를 형성하고 있고, 상기 보어는 제 1 통로를 형성하는 스루보어와 외부벽을 갖는 밸브 몸체를 수령하고, 상기 밸브 몸체의 외부벽은 분배기 몸체내의 보어의 내부벽에서 떨어져 있어서 제 2 통로를 만드는 것을 특징으로 하는 분배 장치.
6. 제5항에 있어서, 상기 밸브 몸체는 밸브 시트를 형성하고 있는 출구 단부를 가지고, 상기 밸브의 플런저는 플런저 팁이 밸브 시트와 결합하는 위치에서 밸브 몸체의 외부에 배치되도록 밸브 몸체의 스루 보어의 내측에 설치되는 것을 특징으로 하는 분배 장치.
7. 제6항에 있어서, 상기 밸브 시트는 방사성 내향 테이퍼 표면을 형성하고, 상기 플린저 팁은 밸브 시트의 상기 내향 테이퍼 표면과 결합 가능한 둥근 지지면과 상기 둥근 지지면에서 방사상 내향으로 테이퍼지는 기다란 트레일링부를 형성하고 있는 것을 특징으로 하는 분배 장치.
8. 유동성 분배 장치에 있어서, 분배기 몸체는 제 1 성분의 소스에 연결되도록 응용된 입구를 가지는 제 1 통로를 형성하여 있고; 분배기 배출구가 분배기 몸체로부터 나오는 유동성 물질을 분배하고; 제 1 성분의 공급이 종료되었을 때 적어도 부분적으로 압력을 해방하는 수단이 제 1 통로내에 설치되고; 밸브 시트가 제 1 통로내에 설치되고, 상기 수단에 연결된 입구 캐비티와 상기 입구 캐비티에 연결된 출구 캐비티를 형성하여 있고, 상기 출구 캐비티가 상기 입구 캐비티에 가장 가까이에서 방사상 내향 테이퍼부와 상기 테이퍼부에 연결된 벽부를 포함하는 지지면을 형성하고; 밸브 플러그는 밸브 시트의 방사상 내향 테이퍼부와 짝을 이루는 테이퍼 단부를 형성하는 연장부와, 밸브 시트의 벽부를 따라 미끄럼 이동하는 슬라이드 벽을 가지고, 또한 밸브 플러그는 이 밸브 플러그의 연장부가 밸브 시트에서 분리되는 개방 위치와 연장부의 테이퍼 단부가 밸브 시트의 지지면의 방사상 내향 테이퍼부에 접촉하는 폐쇄 위치와의 사이를 밸브 시트의 출구 캐비티 내부에서 이동할 수 있고; 바이어스 수단이 제 1 통로내에 설치되어 밸브 시트의 입구 캐비티를 향하는 방향으로 밸브 플러그를 구동하고; 상기 구성에 의하여 제 1 통로내에 가압 유동성 물질이 공급됨에 따라서 상기 밸브 플러그가 개방 위치로 이동하고, 밸브 시트의 상류측에서부터 제 1 통로내에서 압력이 해방됨에 따라서 상기 밸브 플러그가 초기에 밸브 플러그의 측벽의 적어도 한 부분이 밸브 시트의 벽부에 접촉하며 그리고 유동성 물질의 일정량이 입구 캐비티와 출구 캐비티와 제 2 통로내에서 밸브 시트의 상류측에서부터 남아 있게 되는 부분 착석 위치로 이동하고, 그후 상기 바이어스 수단은 유동성 물질이 밸브시트의 출구 캐비티를 빠져나갈 때 밸브 플러그를 폐쇄 위치로 구동하고, 상기 밸브 플러그는 개방 위치에서 폐쇄 위치로 이동하는 과정에서 제 1 통로내에서 하류측에서부터 흡입을 발생시켜서 분배기 배출구로부터 유동성 물질의 누설을 효과적으로 방지하는 구성으로 된 것을 특징으로 하는 분배 장치.
9. 제8항에 있어서, 상기 분배기 몸체는 제 2 성분 물질의 소스에 연결되도록 응용된 입구를 가지는 제 2 통로를 더 포함하고, 제 1 및 제 2 통로는 각각 분배기 배출구와 교통하는 배출구를 가지고, 그리고 유동성 물질은 제 1 및 제 2 성분을 둘다 포함하는 것을 특징으로 하는 분배 장치.
10. 제9항에 있어서, 상기 수간은 펌핑 시스템(pumping system)을 포함하고, 상기 펌핑 시스템은, 내부를 가지며 동시에 분배기 몸체에 연결되는 실린더와, 상기 실린더내에서 이동가능한 피스톤 헤드와, 상기 피스톤 헤드에 연결된 피스톤 로드를 구비하고, 상기 피스톤 로드는 분배기 몸체의 제 1 통로내에서 밸브 시트를 향하는 제 1 방향과 밸브 시트에서 멀어지는 제 2 방향으로 이동가능하고, 밸브 플러그를 개방 위치로 이동 시키기 위하여 제 1 방향으로 이동하는 과정에서 밸브 시트를 통과하도록 제 1 성분을 가압하고, 그리고 밸브 플러그를 폐쇄 위치로 이동하도록 허용하기 위하여 제 2 방향으로 이동하는 과정에서 밸브 시트의 상류측에서부터 제 1 통로내에서 적어도 부분적으로 압력을 해방하는 구성으로 된 것을 특징으로 하는 분배 장치.
11. 제10항에 있어서, 상기 펌핑 시스템은 피스톤 헤드에 연결된 제 2 피스톤을 포함하고, 상기 제 2 피스톤은 분배기 몸체의 제 2 통로내에서 제 2 성분을 배출구로 강제 이동시키기 위한 제 1 방향과 상기 제 1 방향의 반대 방향인 제 2 방향으로 이동 가능한 것을 특징으로 하는 분배 장치.
12. 제9항에 있어서, 제 1 및 제 2 배출구와 서로 교통하며 동시에 혼합물을 형성하기 위해 제 1 및 제 2 성분을 혼합하는 혼합 수단을 더 포함하고, 여기서 밸브 플러그가 개방 위치에서 폐쇄 위치로 이동하는 운동이 상기 혼합 수단의 배출구에서부터 새어나오는 혼합물의 누설을 실제로 방지하기에 효과적인 것을 특징으로 하는 분배 장치.
13. 제9항에 있어서, 상기 밸브 플러그의 연장부는 인서트를 장착하여 있고, 상기 인서트는 밸브 시트의 방사상 내향 테이퍼부와 결합하기 위해 탄성체 시일을 제위치에 소유하는 것을 특징으로 하는 분배 장치.
14. 제9항에 있어서, 상기 밸브 플러그는 캐비티를 규정짓는 원통형 벽과, 밸브 시트의 하부 캐비티와 밸브 플러그의 상기 캐비티와의 사이를 연장하는 다수의 포트를 형성하고 있는 것을 특징으로 하는 분배 장치.
15. 제9항에 있어서, 상기 바이어스 수단을 밸브 플러그의 캐비티내에 위치한 스프링인 것을 특징으로 하는 분배 장치.
16. 제9항에 있어서, 제 2 통로의 제 2 배출구에 위치한 밸브 시트와 상기 밸브 시트에 관하여 개방 위치와 폐쇄 위치 사이를 이동가능한 플런저 팁을 갖는 플런저를 포함하는 제 2 체크 밸브를 더 구비하고, 상기 밸브 시트 및 플런저 팁중 적어도 하나는 제 1 배출구에서 방출된 제 1 물질의 통로내에 위치하며 따라서 제 1 및 제 2 물질이 서로 접촉하여 혼합물을 형성하기 시작하고, 상기 밸브 시트 및 플런저 팁중 적어도 하나는 플런저 팁이 폐쇄 위치로 이동하면 밸브 시트와 플런저 팁을 통과하는 물질의 흐름이 실제로 혼합물을 효과적으로 제거하는 그러한 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 분배 장치.
17. 제11항에 있어서, 제 2 통로의 제 2 배출구에 위치한 밸브 시트와 상기 밸브 시트에 관하여 개방 위치와 폐쇄 위치 사이를 이동가능한 플런저 팁을 갖는 플런저를 포함하는 제 2 체크 밸브를 더 구비하고, 상기 밸브 시트 및 플런저 팁중 적어도 하나는 제 1 배출구에서 방출된 제 1 물질의 통로내에 위치하며 따라서 제 1 및 제 2 물질이 서로 접촉하여 혼합물을 형성하기 시작하고, 상기 밸브 시트 및 플런저 팁중 적어도 하나는 플런저 팁이 폐쇄 위치로 이동하면 밸브 시트와 플런저 팁을 통과하는 물질의 흐름이 실제로 혼합물을 효과적으로 제거하는 그러한 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 분배장치.
18. 제17항에 있어서, 상기 분배기 몸체는 내부벽을 규정짓는 보어를 형성하고 있고, 상기 보어는 제 2 통로를 형성하는 스루보어와 외부벽을 갖는 제 2 체크 밸브의 밸브 몸체를 수령하고, 상기 제 2 체크 밸브의 밸브 몸체의 외부벽은 분배기 몸체내의 보어의 내부벽에서 떨어져 있어서 제 1 통로를 만드는 것을 특징으로 하는 분배 장치.
19. 제18항에 있어서, 상기 밸브 몸체는 밸브 시트를 형성하고 있는 출구 단부를 가지고, 상기 제 2 체크 밸브의 플런저는 플런저 팁이 밸브 시트와 결합하는 위치에서 밸브 몸체의 외부에 배치되도록 밸브 몸체의 스루 보어의 내측에 설치되고, 상기 밸브 시트는 방사상 내향 테이퍼 표면을 형성하고, 상기 플런저 팁은 밸브 시트의 상기 내향 테이퍼 표면과 결합 가능한 둥근 지지면과 상기 둥근 지지면에서 방사상 내향으로 테이퍼지는 기다란 트레일링부를 형성하고 있는 것을 특징으로 하는 분배장치.
20. 중합체의 혼합물 분배 방법에 있어서, 가) 분배기내에 형성된 제 1 통로의 배출구에 설치된 체크 밸브를 개방 위치로 작동 시키는 단계와; 나) 제 2 물질의 흐름을 분배기내에 형성된 제 2 통로를 통과하도록 지향하면서 제 1 물질의 흐름을 제 1 통로 및 체크 밸브를 통과하도록 지향하는 단계와; 다) 체크 밸브의 적어도 한 부분을 지나도록 두 물질의 흐름을 원활하게 조절하는 단계와; 라) 분배기로부터 만들어진 혼합물을 배출하는 단계를 구비하고; 여기서, 제 2 성분의 흐름을 제 2 통로를 통과하도록 지향하는 단계는 제 2 통로내에 설치된 체크 밸브를 개방 위치로 이동시키는 단계를 포함하고, 또한 제 1 및 제 2 성분 각각의 흐름을 선택적으로 종료함과 동시에 제 2 통로의 체크 밸브가 개방 위치에서 폐쇄 위치로 이동하도록 허용함으로써 제 2 통로 및 분배기내에서 흡입을 발생시키며 이에 의해 혼합물의 누설이 실제로 방지되는 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 분배 방법.
21. 제20항에 있어서, 체크 밸브를 폐쇄 위치로 이동시킴에 의하여 제 1 물질의 흐름을 종료하는 단계와, 분배기로부터 제 1 및 제 2 성분의 혼합물을 실제로 제거하기 위하여 제 2 통로에서 나오는 물질의 흐름을 체크 밸브의 외부면의 적어도 한 부분을 통과하도록 지향하는 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 분배 방법.