JP2002253941A - 液状体混合充填機 - Google Patents
液状体混合充填機Info
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Abstract
きる液状体混合充填機を提供する。 【解決手段】 第1及び第2貯留部12、14の液1
1,13を、第1及び第2供給路21,23を介して第
1及び第2シリンダ22,23へ供給し、各シリンダ2
2,24からの各液11,13を第1及び第2送出機構
31,32で送出する。第1シリンダ22からのA液1
1を第1案内路49を介して合流部61の第1流入部6
2へ送出し、第2シリンダ24からのB液13を第2案
内路59を介して合流部61の第2流入部63へ送出す
る。そして、スタティックミキサー71で混合して充填
ノズル76から送出する。
Description
ル化又は硬化する液状体を混合する液状体混合充填機に
関する。
剤、ゲル状芳香剤等は提案されている。これらの利点
は、優れた脱臭、消臭、芳香効果と、ゲルの収縮による
終点表示効果が挙げられる。
は、溶剤に香料、脱臭剤等の有効成分およびゲル化剤を
加え、加熱しながら攪拌し均一溶液にする。これを容器
に充填して冷却することにより製造されている。
が一般的に使用されるが、用途によっては水以外の溶剤
が使用される場合がある。例えば、冷蔵庫用のゲル状脱
臭剤の場合は、冷蔵庫のような低温下でも凍結しないよ
うにするために、エタノール等の有機溶剤が使用され
る。
る場合は加温する際、溶剤が揮発して作業環境が悪化す
る他、エタノールのような引火点の低い溶剤を使用した
場合は引火の危険もある。そこで、溶剤とゲル化剤の溶
液にゲル固化剤を混合することにより常温でゲル化させ
る方法を使用して製造することが行われている。製造時
には、図6に示すように、第1行程で容器体102に所
定量のA液111を流し込む。次に、第2行程におい
て、この容器体102に所定量のB液112を流し込
む。そして、第3行程で、容器体102に収容されたA
液111とB液112とを攪拌する。
液111とB液112とを混合して反応させ、ゲル化さ
れたゲル状体101を容器体102内に収容できるよう
に構成されている。
うな製造方法にあっては、第3行程において、A液11
1とB液112とを攪拌して混合する際に、例えば容器
体102の角部での攪拌がうまくいかず、角部でのゲル
化を促進するために多大な苦労を要した。
1とB液112とを予め混合し、充填する方法を考案す
るに至ったが、A液111とB液112とは混合時点か
らゲル化を開始するため、ポンプやシリンダ、充填ノズ
ル内で混合液の粘度は除々に上昇してしまい、管やノズ
ルが詰まり充填できないという新たな問題点が生じてし
まう。
なされたものであり、複数の液状体を充填直前に混合す
ることができる液状体混合充填機を提供することを目的
とするものである。
に本発明の請求項1の液状体混合充填機にあっては、混
合前の液状体が個別に収容される複数のシリンダと、対
応したシリンダ内の液状体を送出する送出機構と、各送
出機構によって前記各シリンダから送出された液状体を
案内する案内路と、各案内路からの液状体を合流して流
出する流出部を有した合流部と、該合流部の前記流出部
に接続される流入口及び吐出口を有する筒状体の内部に
軸方向に複数の混合要素を配列してなり、前記流出部か
らの液状体を混合する混合部と、前記混合部の吐出口に
設けられ、該混合部で混合されてなる混合体の自重によ
る滴下を防止する充填ノズルと、を備えている。
て、複数の液状体を混合する際には、混合前の液状体を
複数のシリンダにそれぞれ収容する。そして、各シリン
ダに対応した送出機構を作動してシリンダ内の液状体を
案内路へ送出する。すると、各案内路にて案内された各
液状体は、合流部にて合流される。
部を通過する。このとき、前記各液状体は、軸方向に複
数配列された混合要素によって混合される。そして、混
合されてなる混合体は、充填ノズルを通過する際に、自
重による滴下が防止される。
ては、前記各送出機構を、回転駆動される回転部と、該
回転部での回転運動を往復直線運動に変換するためのリ
ンク部と、該リンク部で駆動され対応したシリンダ内の
液状体を押し出すピストン部とにより構成し、前記各送
出機構の回転部の角速度が等しくなるように各回転部を
連動して前記各ピストン部のストロークを等量に設定す
る一方、前記各シリンダの断面積を、前記各液状体の混
合比に応じた割合に設定した。
て、複数の液状体を異なる割合で混合する際には、混合
前の液状体を複数のシリンダにそれぞれ収容する。この
とき、各液状体を、その混合比に応じた断面積のシリン
ダに収容する。例えば、A液対B液の比率が1対2と定
められていて、Aシリンダの断面積とBシリンダの断面
積とが1対2に設定されている場合、A液をAシリンダ
に収容するとともに、B液をBシリンダに収容する。そ
して、各シリンダに対応した送出機構を作動してシリン
ダ内の液状体をピストン部で押し出し、案内路へ送出す
る。すると、各案内路にて案内された各液状体は、合流
部にて合流された後、筒状の混合部を通過する際に、軸
方向に複数配列された混合要素によって混合される。そ
して、混合されてなる混合体は、充填ノズルを通過する
際に、自重による滴下が防止される。
回転部と、該回転部での回転運動を往復直線運動に変換
するリンク部と、該リンク部で駆動される前記ピストン
部とからなり、前記各送出機構において、各回転部の角
速度及び各ピストン部のストローク量が等しくなるよう
に設定されている。このため、前記回転部を所定量の回
転させた状態で、前記各ピストン部の変位量は等しくな
り、各シリンダからは、断面積に応じた割合の量(シリ
ンダの断面積×ピストン部の変位量)の液状体が送出さ
れる。
転運動をリンク部で往復直線運動に変換してピストン部
を作動する構造上、前記回転部の回転角度に対する前記
ピストン部の作動量は正弦曲線を描く。つまり、前記回
転部の回転量と前記ピストン部の変位量は、回転部の回
転角度によって異なる。このため、各送出機構における
回転部の回転速度を、例えば一方の回転部を他方の回転
部の二倍の速度で回転する等して、各液状体の混合比に
応じて設定し、同径のシリンダからの送出量を調整した
場合、前記各回転部間に生じる回転角度の差に起因して
混合比が変動してしまう。
機構における各回転部の角速度及び各ピストン部のスト
ローク量が等しくなるように設定する一方、シリンダの
断面積を、収容される液状体の混合比に応じて設定する
ことにより、回転角に起因した混合比の変動が防止され
る。
は、前記案内路に逆止弁を設けた。
は、ゲル化剤と液状体の混合比が非常に重要である。逆
止弁を設けないと、他のシリンダから送出される液状体
の圧力により、混合比が変わってしまう。よって、送出
する液体量の精度を高くするため(混合比を常に一定に
するため)に逆止弁を設ける。
いては、前記案内路に三方分岐弁を設けた。
リンダから常に正確な量の液状体の送出が行われている
かを確認する際、案内路をシリンダから取り外すこと無
く、行うことができる。また、作業終了後に混合部や充
填ノズルを洗浄する際、案内路をシリンダから取り外す
こと無く行うことができ、三方分岐弁より上流(タン
ク、シリンダ、案内路)は液が混合していないためゲル
化しない。
ては、前記液状体の少なくとも一つは、混合後にゲル化
を生じさせるゲル化剤である。
の取り扱いに適する。
は、前記充填ノズルの口径と長さを、混合体の表面張力
に基づいて設定した。
混合溶液の表面張力と充填ノズルの口径により垂れを防
止する。表面張力が大きい物は、口径が比較的大きくて
もかまわない。表面張力の小さい物は、口径を狭くす
る。
に従って説明する。図1は、本実施の形態にかかる液状
体混合充填機1を示す模式図であり、該液状体混合充填
機1は、二液が混合されてゲル化されるゲル状体2を容
器体3に収容して脱臭剤4を製造する装置である。な
お、この液状体混合充填機1は、混合後にゲル化される
液状体の混合のみを目的に使用されるものではなく、混
合後に硬化する液体の混合に用いても良く、その一例と
しては、樹脂と硬化剤との混合が挙げられる。また、脱
臭剤4の製造を例に挙げて説明したが、これに限定され
るものではなく、芳香剤や防虫剤を製造する際に利用し
ても良い。
留される第1貯留部12と、B液13が貯留される第2
貯留部14とを備えており、前記第1貯留部12に貯留
されるA液11は、ヒドロキシプロピル化グアーガム等
のゲル化剤が10、エタノールが60の割合で配合され
てなる。また、前記第2貯留部14に貯留されるB液1
3は、脱臭有効成分として活性炭等が5、ゲル固化剤
(クエン酸)が0.01、水が10、エタノールが15
の割合で配合されてなり、A液11とB液13との混合
率を1対2とした際に(A液:B液=1:2)、ゲル化
されてなるゲル状体2を生成できるように構成されてい
る。
給路21を介して第1シリンダ22へ供給されるように
構成されており、前記第2貯留部14のB液13は、第
2供給路23を介して第2シリンダ24へ供給されるよ
うに構成されている。各シリンダ22,24は、図2に
示すように、その内径が前記各液11,13の混合比に
応じた割合に設定されており、第1シリンダ22の断面
積D1を”1”とした場合、第2シリンダ24の断面積
D2が”2”となるように構成されている(D1:D2
=1:2)。
シリンダ22,24内に供給された各液11,13を送
出する第1及び第2送出機構31,32を備えている。
らの駆動軸41に設けられた駆動ギヤ42と、該駆動ギ
ヤ42に噛合する歯43を周面に有した大径の第1回転
部44と、該第1回転部44における一側面の周縁部に
一端が支持された第1リンク部45と、該第1リンク部
45の他端に支持された第1中間部材46と、該第1中
間部材46に第1連設バー47を介して接続された第1
ピストン部48とにより構成されている。前記第1中間
部材46は、図外の機構によって横方向への移動が阻止
されており、前記第1回転部44での回転運動を上下の
往復直線運動に変換する機能を有している。これによ
り、第1連設バー47を介して接続された第1ピストン
部48を、前記第1シリンダ22内にて当該シリンダ2
2に沿って上下動して、当該シリンダー22内のA液1
1を、下端に設けられた第1案内路49より押し出せる
ように構成されている。
グに支持された支持軸51端部の支持ギヤ52と、該支
持ギヤ52に噛合する歯53を周面に有した大径の第2
回転部54と、該第2回転部54における一側面の周縁
部に一端に支持された第2リンク部55と、該第2リン
ク部55の他端が支持された第2中間部材56と、該第
2中間部材56に第2連設バー57を介して接続された
第2ピストン部58とにより構成されている。前記第2
中間部材56は、図外の機構によって横方向への移動が
阻止されており、前記第2回転部54での回転運動を上
下の往復直線運動に変換する機能を有している。これに
より、第2連設バー57を介して接続された第2ピスト
ン部58を、前記第2シリンダ24内にて当該シリンダ
24に沿って上下動して、当該シリンダー24内のB液
13を、下端に設けられた第2案内路59より押し出せ
るように構成されている。
外の弁機構を介して前記各供給路21、23に接続さ
れ、前記各液11,13が供給されるように構成されて
いるものとする。
る各回転部44,54は、連結軸60によって連結され
ており、両回転部44,54を連動して角速度が等しく
なるように構成されている。また、各回転部44,54
において、回転中心から各リンク部45,55が支持さ
れた支持点までの距離Lは、等しくなるように設定され
ており、前記各ピストン部48,58のストローク量が
等しくなるように設定されている。
11は、図1に示したように、前記第1案内路49を介
して、合流部61の第1流入部62へ送出されるように
構成されており、前記第2シリンダ24から送出される
B液13は、第2案内路59を介して、前記合流部61
の第2流入部63へ送出されるように構成されている。
ように(第2案内路59のみ図示)、三方分岐弁201
及び逆止弁202が上流側より順に設けられている。す
なわち、適度なゲルを製造するためには、ゲル化剤と液
状体の混合比が非常に重要である。前記逆止弁202を
設けないと、他のシリンダから送出される液状体の圧力
により、混合比が変わってしまう。よって、送出する液
体量の精度を高くするため(混合比を常に一定にするた
め)に逆止弁202を設ける。
リンダ22,24から常に正確な量の液状体の送出が行
われているかを確認する必要があるが、本実施の形態で
は、図4の(a)の状態にある三方分岐弁201をレバ
ー203によって図4の(b)のように切り替えること
により、シリンダ24から送出される液状体をドレンポ
ート204から流出して(図3参照)、その量を計測す
ることができる。つまり、各案内路49,59を各シリ
ンダ22,24から取り外すこと無く行うことができ
る。
ミキサー71や充填ノズル76を洗浄する際には、三方
分岐弁201を、図4の(c)のように切り替えること
によって、前記ドレンポートから洗浄液を流入して洗浄
することができる。つまり、各案内路49,59を各シ
リンダ22,24から取り外すこと無く行うことがで
き、三方分岐弁201より上流側のシリンダ24や案内
路59は液が混合していないためゲル化しない。
ように、前記両流入部62,63に連通する流出路64
を備えたY字状に形成されており、第1案内路49から
のA液11と第2案内路59からのB液13とを、当該
合流部61で合流することができるように構成されてい
る。
合部としてのスタティックミキサー71が接続されてい
る。このスタティックミキサー71は、円筒状のハウジ
ング72と、該ハウジング72内に回転自在に収容され
るとともに、螺旋状の板材が複数連結されてなる混合要
素としてのエレメント73とからなり、通過する流体を
攪拌して混合できるように構成されている。このスタテ
ィックミキサー71の下端には、図5に示すように、ジ
ョイント75を介して充填ノズル76が脱着自在に接続
されている。
ており、前記スタティックミキサー71で混合されてな
る混合液を通過させ、下端に開口した流出口81より流
出できるように構成されている。この充填ノズル76の
下端は、縮径されており、縮径部82が形成されてい
る。
ティックミキサー71で混合されてなる混合液の表面張
力に基づいて設定されている。つまり、混合溶液の表面
張力と充填ノズル76の口径Dにより垂れを防止する。
表面張力が大きい物は、口径Dが比較的大きくてもかま
わない。表面張力の小さい物は、口径Dを狭くする。
て、この液状体混合充填機1を用いて、二種類の液体を
1対2の割合で混合して、ゲル状体2を生成し、容器体
3に収容する際には、混合前のA液11を第1貯留部1
2に、B液13を第2貯留部14に流し込み、図外の供
給機構によって前記A液11を第1シリンダ22に、前
記B液13を第2シリンダ24に供給する。このとき、
前記A液11とB液13とは、その混合比を1対2とす
ることで、ゲル状体2を生成できるように構成されてお
り、A液11が供給される第1シリンダ22の断面積D
1と、B液が供給される第2シリンダ24の断面積D2
とは、1対2に設定されている(D1:D2=1:
2)。
送出機構31,32を作動してシリンダ22,24内の
A液11及びB液13を各ピストン部48,58で押し
出し、各案内路49,59へ送出する。すると、各案内
路49,59で案内された各液11,13は、合流部6
1にて合流され混ぜ合わされる。
駆動される回転部44、54と、該回転部44,54で
の回転運動を往復直線運動に変換するリンク部45,5
5と、該リンク部45,55で駆動される前記ピストン
部48,58とからなり、前記各送出機構31,32に
おいて、各回転部44,54の角速度及び各ピストン部
48,58のストローク量が等しくなるように設定され
ている。このため、前記回転部44,54を所定量の回
転させた状態で、前記各ピストン部48,58の変位量
は等しくなり、各シリンダ22,24からは、断面積D
1,D2に応じた割合の量(シリンダ22,24の断面
積D1,D2×ピストン部48,58の変位量)の各液
11,13が送出される。
54と、該回転部44,54での回転運動を往復直線運
動に変換するリンク部45,55と、該リンク部45,
55で駆動されるピストン部48,58とから成る送出
機構31,32を用いて、二種類の液体11,13を、
1対2の割合で混ぜ合わせることができる。
回転部44,54での回転運動を各リンク部45,55
で往復直線運動に変換して各ピストン部48,58を作
動する構造上、前記各回転部44,54の回転角度に対
する前記ピストン部48,58の作動量は正弦曲線を描
く。つまり、前記回転部44,54の回転量と前記ピス
トン部48,58の変位量は、回転部44,54の回転
角度によって異なる。このため、各送出機構31,32
における回転部44,54の回転速度を、例えば一方の
回転部44を他方の回転部54の二倍の速度で回転する
等して、各液体11,13の混合比に応じて設定し、同
径のシリンダからの送出量を1対2に設定した場合、前
記各回転部44,54間に生じる回転角度の差に起因し
て混合比が変動してしまう。
各送出機構31,32における各回転部44,54の角
速度及び各ピストン部48,58のストローク量が等し
くなるように設定する一方、各シリンダ22,24の断
面積D1,D2を、収容される液11,13の混合比に
応じて、1対2に設定することで、回転角に起因した混
合比の変動を防止することができる。したがって、回転
部44,54の回転角に依存すること無く、液11,1
3の混合比を常に一定に保つことができる。
ピストン部48,58を往復直線運動させることができ
るので、機構の簡素化を図ることができるとともに、各
回転部44,54を、連結軸60で連結するといった簡
単な構造で、両回転部44,54の同期をとることがで
きる。
13を、スタティックミキサー71で混合した後、この
混合液を、図1に示したように、充填ノズル76を通過
させて、容器体3に送出し供給することができる。この
とき、前記混合液が前記充填ノズル76を通過する際
に、自重による滴下が防止される。このため、容器体3
への供給量が所定量に達し、前記各送出機構31,32
による各液11,13の送出を停止した際には、前記充
填ノズル76からの前記混合液の滴下を防止することが
できる。よって、ベルトコンベア等を作動して、当該液
状体混合充填機1の下部に次の容器体3を移動する際
に、前記混合液が滴下して容器体3の側部に付着する
等、混合液の滴下に起因した不具合を解消することがで
きる。
液状体混合充填機にあっては、複数のシリンダのそれぞ
れに収容された混合前の液状体を合流部にて合流すると
ともに、混合部で混合した後、充填ノズルから吐出する
ことができる。このように、複数の液状体を充填直前に
混合することができる。
続的に充填することができる。また、使い残しの剤が少
なくなる。
充填ノズルを通過する際に、自重による滴下を防止する
ことができる。よって、例えば容器体への供給量が所定
量に達し、前記各送出機構による各液状体の送出を停止
した際には、前記充填ノズルからの前記混合体の滴下を
防止することができ、他の容器体への移行時に、前記混
合体が滴下して容器体の側部に付着する等、混合体の滴
下に起因した不具合を解消することができる。
ては、回転駆動される回転部と、該回転部での回転運動
を往復直線運動に変換するリンク部と、該リンク部で駆
動されるピストン部とから成る送出機構を用いて、複数
の液状体を異なる割合で混ぜ合わせることができる。
速度及び各ピストン部のストローク量が等しくなるよう
に設定する一方、シリンダの断面積を、収容される液状
体の混合比に応じて設定することで、回転部の回転角度
に依存すること無く、液状体の混合比を常に一定に保つ
ことができる。
回転速度を各液状体の混合比に応じて設定し、同径のシ
リンダからの送出量を調整する場合に生じ得る回転角度
に起因した混合比の変動を防止することができる。
を往復直線運動させることができるので、機構の簡素化
を図ることができるとともに、各回転部を、例えば連結
軸で連結するといった簡単な構造で、各回転部の同期を
とることができる。
は、前記案内路に逆止弁を設けたので、逆止弁を設けな
い場合のように、他のシリンダから送出される液状体の
圧力によって混合比が変わってしまうといった不具合を
解消することができる。したがって、各液状体の混合比
を常に一定に保つことができる。
いては、前記案内路に三方分岐弁を設けることによっ
て、作業前には、シリンダから送出される液状体の送出
量を、案内路からシリンダを取り外すこと無く、確認す
ることができる。
ダから取り外すこと無く、混合部や充填ノズルの洗浄作
業を行うことができる。
たタンクやシリンダや案内路への他の液状体の混入を防
止することができるので、混入に起因したゲル化を防止
することができる。
ては、前記液状体の少なくとも一つは、混合後にゲル化
を生じさせるゲル化剤とした。したがって、混合後にゲ
ル化される液状体の取り扱いに適した液状体混合充填機
となり得る。
は、前記充填ノズルの口径と長さを、混合体の表面張力
に基づいて設定することで、混合されてなる混合体の不
用意な滴下を防止することができる。
示す説明図である。
る。
Claims (6)
- 【請求項1】 混合前の液状体が個別に収容される複数
のシリンダと、 対応したシリンダ内の液状体を送出する送出機構と、 各送出機構によって前記各シリンダから送出された液状
体を案内する案内路と、 各案内路からの液状体を合流して流出する流出部を有し
た合流部と、 該合流部の前記流出部に接続される流入口及び吐出口を
有する筒状体の内部に軸方向に複数の混合要素を配列し
てなり、前記流出部からの液状体を混合する混合部と、 前記混合部の吐出口に設けられ、該混合部で混合されて
なる混合体の自重による滴下を防止する充填ノズルと、 を備えたことを特徴とする液状体混合充填機。 - 【請求項2】 前記各送出機構を、回転駆動される回転
部と、該回転部での回転運動を往復直線運動に変換する
ためのリンク部と、該リンク部で駆動され対応したシリ
ンダ内の液状体を押し出すピストン部とにより構成し、 前記各送出機構の回転部の角速度が等しくなるように各
回転部を連動して前記各ピストン部のストロークを等量
に設定する一方、 前記各シリンダの断面積を、前記各液状体の混合比に応
じた割合に設定したことを特徴とする請求項1記載の液
状体混合充填機。 - 【請求項3】 前記案内路に逆止弁を設けたことを特徴
とする請求項1又は2記載の液状体混合充填機。 - 【請求項4】 前記案内路に三方分岐弁を設けたことを
特徴とする請求項1、2又は3記載の液状体混合充填
機。 - 【請求項5】 前記液状体の少なくとも一つは、混合後
にゲル化を生じさせるゲル化剤であることを特徴とする
請求項1から4にいずれか記載の液状体混合充填機。 - 【請求項6】 前記充填ノズルの口径と長さを、混合体
の表面張力に基づいて設定したことを特徴とする請求項
1から5にいずれか記載の液状体混合充填機。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001056105A JP4549556B2 (ja) | 2001-03-01 | 2001-03-01 | 液状体混合充填機 |
Applications Claiming Priority (1)
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