JP2010531415A - 接着剤用の弁 - Google Patents

Abstract

【課題】寿命の延長を図りつつ大きなサイクル数に対応することが可能であるとともに、非常に正確な接着剤の供給を行うことが可能な接着剤用の弁を提供すること。
【解決手段】弁ケーシング１１と、弁開口部１３と、弁ケーシング１１内で変位可能な閉鎖部材１５とを備えて成り、該閉鎖部材１５が、前記弁ケーシング１１内でソレノイド２３によって開弁位置へ変位する一方、永久磁石によって閉弁位置へ変位する弁において、第１の永久磁石２４を前記弁ケーシング１１内における支持部材に設けるとともに、第２の永久磁石を前記第１の永久磁石の同極同士が対向するよう前記閉鎖部材１５に設け、前記第１及び第２の永久磁石２４，２５の断面寸法をそれぞれ前記支持部材及び前記閉鎖部材１５よりも小さく形成し、これら第１及び第２の永久磁石を前記支持部材及び前記閉鎖部材１５内に埋設した。

Description

本発明は、特に接着剤である流動物用の弁であって、弁ケーシングと、弁開口部と、前記弁ケーシング内で変位可能な閉鎖部材とを備えて成り、前記弁の閉弁時には前記閉鎖部材が弁座に密接し、該閉鎖部材が、前記弁ケーシング内で特にソレノイドである操作手段によって開弁位置へ変位する一方、永久磁石によって閉弁位置へ変位し、前記閉鎖部材を閉弁方向へ作用する磁力あるいは磁場の強さが開弁方向へ作用する力よりも小さく設定されている前記弁に関するものである。

接着剤用のノズルあるいは接着剤用の弁は、非常に大きなサイクル数における小さな量の接着剤の供給に対応するよう調整されている。従来の接着剤用のノズルにおいては、円すい状の閉塞部材を備えた長い閉鎖部材がソレノイドによって開弁位置へ、コイルスプリングによって閉弁位置へそれぞれ変位可能に構成されている（特許文献１）。

欧州特許出願公開第０７１９５９２号明細書

しかしながら、スプリングで構成された閉鎖部材によれば、その寿命並びに開弁動作及び閉弁動作の大きなサイクル数について不十分であるという問題がある。

本発明は上記問題にかんがみてなされたもので、その目的とするところは、寿命の延長を図りつつ大きなサイクル数に対応することが可能であるとともに、非常に正確な接着剤の供給を行うことが可能な接着剤用の弁あるいはノズルを提供することにある。

上記目的は、
ａ）第１の永久磁石を弁ケーシング内における支持部材に設けるとともに、第２の永久磁石を、前記第１の永久磁石の同極同士が対向するよう閉鎖部材に設け、
ｂ）前記第１及び第２の永久磁石の断面寸法をそれぞれ前記支持部材及び前記閉鎖部材よりも小さく形成し、これら第１及び第２の永久磁石を前記支持部材及び前記閉鎖部材内に埋設した
ことにより達成される。

また、本発明による弁は、閉鎖部材の特に閉弁時の動作が２つの永久磁石の作用によってなされるようになっている。一方、開弁する際には、閉鎖部材が適当な操作手段（特にソレノイド）により閉弁方向とは逆に操作される。

また、本発明によれば、閉鎖部材が開弁時に弁又は弁ケーシングのストッパに当接するようになっており、互いに対向する永久磁石を保護するために、スペーサによって両永久磁石間の間隔を保持している。

また、閉鎖部材の特にほぼシリンダ状のガイド部においてその周囲で長手方向に延びつつ特に接着剤である流動物を閉鎖部材に沿って案内する溝、流路などが設けられている。閉鎖部材の本体部には突起部あるいはリブが設けられており、これらは、弁ケーシングの特にシリンダ状の内壁面に当接するものである。なお、閉鎖部材の本体部には好ましくはスペーサが設けられている。

さらに、本発明によれば、弁座が設けられており、該弁座は、特に金属あるいはステンレス鋼から成り弁ケーシング内に着脱自在に取り付けられたフレーム（台）及び特にセラミックなどの耐摩耗性に優れた材料から成りフレーム（台）内に設けられたノズル本体部で構成されている。なお、このノズル本体部は、好ましくは接着することによりフレーム（台）に結合されている。

本発明による弁の他の特徴については、以下の実施形態の説明において詳しく説明する。

本発明によれば、弁をその寿命の延長を図りつつ大きなサイクル数に対応させることが可能であるとともに、非常に正確な接着剤の供給を行うことが可能である。

弁（接着剤用）の長手方向断面図である。 図１におけるＩＩ部分を拡大して示す図である。 図１における矢印ＩＩＩ方向から見た図である。 弁の一部の横方向の拡大断面図である。 図２におけるＶ−Ｖ線に沿った拡大断面図である。 他の部材を追加して示す図１と同様の図である。 図６におけるＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿った断面図あるいは平面図である。 弁座部分の斜視図である。 図８に示す弁座部分を他の角度から見た斜視図である。 ピストン部材の斜視図である。

以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

各図に示された実施形態は、流動物の弁又はノズルに関するものである。ここでは、包装技術において、特にたばこの箱の折畳み部分などの対象物に所定量の接着剤の付与あるいは接着剤を点状に付与する接着剤用の弁としての使用に重点を置く。

接着剤用の弁は弁ケーシング１１を含んで構成されており、この弁ケーシング１１には接着剤管路１２を介して流動物である接着剤が供給される。そして、所定量の接着剤は、円すい状の弁座１４によって画成された（下側の）弁開口部１３あるいはノズル開口部から流出する。また、この弁座１４は、該弁座１４あるいは弁開口部１３と対向する閉鎖部１６を備えつつ変位可能な閉鎖部材１５と協働する。すなわち、弁開口部１３が閉鎖される場合には、閉鎖部１６が弁座１４に密接することになる。

ここで、閉鎖部１６は中間部材１７を介して閉鎖部材１５の一部材としてのピストン部材１８に結合されており、該ピストン部材１８、すなわち閉鎖部材１５は、弁ケーシング１１内において弁座１４方向又はその反対方向に摺動可能となっている。なお、弁座１４の上方には弁チャンバ１９が形成されており、該弁チャンバ１９方向へ接着剤管路１２が開口しているため、開弁時には接着剤が弁開口部１３から流出するようになっている。

また、弁開口部１３とは反対側に開口し、かつ、断面が円状の内部空間２０が弁ケーシング１１を貫通して設けられており、この内部空間２０は、閉塞部材２１によって閉鎖されている。なお、この閉塞部材２１は、弁ケーシング１内における固定位置について調整可能であるとともに、上下方向に変位する閉鎖部材１５のストッパとしても機能するものとなっている。

しかして、閉鎖部材１５は、閉鎖手段によって閉弁位置へ移動し、操作手段によって開弁位置へ移動する。ここで、閉鎖手段とは、常に弁あるいは閉鎖部１６が中立位置である閉弁位置にもたらされるようにするものである。一方、操作手段とは閉鎖部材１５を開弁位置へもたらすものであり、ここでは、操作手段は、閉鎖部材１５を少なくとも部分的に包囲するソレノイド２３として形成されている。

また、磁性を有する金属で形成されたピストン部材１８はソレノイド２３のコイル内でコアの働きを担うものであり、通電により該ピストン部材１８に磁力が伝達され、このピストン部材１８は、閉鎖部材１５と共に開弁位置へもたらされる。

ここで、閉鎖部材１５は、閉鎖手段により常に閉鎖方向へ付勢されている。そして、この閉鎖手段は、永久磁石として形成されているとともに、閉鎖部材１５に対して常に閉鎖方向への力を作用させている。また、この永久磁石は２つの永久磁石２４，２５から成っており、これらのうち１つは弁ケーシング１１に取り付けられている一方、他方は閉鎖部材１５に取り付けられている。なお、ここでは永久磁石２４が閉塞部材２１におけるピストン部材１８と対向する端面に設けられている。

この永久磁石２４は、この端面における溝又は凹部内に、閉塞部材２１の端面からわずかに内側（図２の上側）に入り込んでいる。こうすることで、永久磁石２４の損傷を防止することができる（図２）。

一方、永久磁石２５も同様に閉鎖部材１５あるいはピストン部材１８の（上側）端面に埋設されている。したがって、これら永久磁石２４，２５は、開弁時にも互いに（わずかに）離間していることになる。なお、閉鎖部材１５の変位は、０．２〜０．８ｍｍに制限され、特に０．２〜０．５ｍｍであると好ましく、０．３ｍｍであるのが最適である。

しかして、互いに隣接している永久磁石２４，２５は互いに同極（図２ではＮ極）が向き合うように配置されており、これら永久磁石２４，２５により反発力が発生して閉鎖部材１５が閉鎖方向へ付勢されることになる。そして、開弁時にはソレノイド２３により発生する磁力が永久磁石２４，２５による閉鎖方向の力を上回って、閉鎖部材１５が開弁方向に変位する。

ところで、ソレノイド２３あるいはそのコイルは挿入部材２８内に配置されており、この挿入部材は、その垂直方向断面内又は軸方向断面がＵ字状に形成されつつソレノイド２３のコイルをリング状に包囲して収容するものである。また、この挿入部材２８は、弁チャンバ１９のシリンダ状部分を形成している。そして、ソレノイド２３は、所定の範囲において、永久磁石２４及び閉鎖部材１５の一部を包囲するように設けられている。

また、ピストン部材１８はその内部空間あるいは弁チャンバ１９の形状及び寸法についてシリンダ状のガイド部３４と一致するように形成されているとともに、閉鎖部材１５も特別に形成されている。すなわち、閉鎖部材１５は、当該閉鎖部材１５と弁ケーシングの内壁面３５の間に流動物（特に接着剤）が流通する所定の空間が作られるように形成されている。そのため、接着剤は閉鎖部材１５と弁ケーシング１１あるいはガイド部３４との間で閉塞部材２１まで流入することが可能である。

このような目的のために、閉鎖部材１５におけるピストン部材１８の周囲には流路、溝などの流動物のための流通路が形成されている。本実施形態においては、リング状に、かつ、均等な配分がなされるように複数の流路３６が形成されている。この流路３６は、ピストン部材１８の全長にわたって、閉塞部材２１の下側の端面まで延設されている。これら流路３６の間には特にリブ状の突起部３７として形成されたガイド部材が形成されており、この突起部３７は、弁ケーシング１１の内壁部において閉鎖部材１５をガイドする働きを担うものである。そのため、閉鎖部材１５は、弁ケーシング１１のシリンダ部分内部において正確に心合せされることとなる。

図４に示す実施形態においては、側方に向いた突起部３７が中心に支持面を有しつつ多角形状に形成されている。そのため、流路３６も、その内面が同様の多角形状に形成されることになる。

また、図５に示す実施形態においては、流路３６がその断面についてボウル状に形成されており、全体として、閉鎖部材１５とガイド部３４の間に塔状の断面が生じることになる。

ところで、永久磁石２４，２５の間の間隔は、スペーサによって開弁時においても保たれている。これら永久磁石２４，２５は、これらを支持している部材（すなわち永久磁石２４にあっては閉塞部材２１、永久磁石２５にあっては閉鎖部材１５）よりも小さな径を有している。このスペーサは各永久磁石２４，２５の自由端面の外方に設けられており、本実施形態においては、閉鎖部材１５の一部に、流動物の流通のための横方向又は軸方向の切通し部２７を備えたスペーサリング２６が設けられている。この切通し部２７は突起部３７とは区別されており、突起部３７は、リング状の分配して配置されたスペーサを形成するものである。なお、切通し部２７は閉鎖部材１５の流路３６に配置されている。

また、弁座１４についても特別に形成されている。すなわち、弁座１４はセラミックなどの硬質材料から成る挿入部材２８で構成されており、この挿入部材２８内には、少なくとも１つの弁開口部（ここでは中心の弁開口部１３）が設けられている。一方、閉鎖部１６と対向する側には、挿入部材２８の漏斗状の凹部がノズル開口部２９まで延在している。

さらに、挿入部材２８は、特にステンレス鋼から成る支持リング３０に結合されているとともに、該支持リング３０内で特に接着して固定されている。また、この支持リング３０は、本実施形態ではネジ部３１によって着脱自在に弁ケーシング１１に螺着されている。さらに、この支持リング３０の自由端側には、工具を挿入して操作したり、支持リング３０をネジとして形成されている弁ケーシング１１から離脱させるための貫通孔３２が穿設されている。

本発明による弁の特別な形態は、弁ケーシング１１の冷却にある。図６及び図７に示すように、自動的に作用し、いわゆるヒートパイプ３８と呼ばれる冷却管路を弁ケーシング１１に又は弁ケーシング１１内に取り付けて構成された冷却手段が設けられている。このヒートパイプ３８は、ソレノイド２３又はそのコイルの外方において弁ケーシング１１内に埋設されている。弁ケーシング１１の断面が四角形に形成される場合には（図７）、弁ケーシング１１の四隅に１つずつ４つのヒートパイプ３８が設けられる。

このヒートパイプ３８は、少なくともソレノイド２３のコイルの全長にわたって延設されており、その上部３９は弁ケーシング１１から突出している。ここで、各ヒートパイプ３８におけるこの突出した部分には、外部へ排熱するための横方向に延びたフィン４０が設けられている。すなわち、ヒートパイプ３８の上部３９での流れにより自動的に排熱がなされる。

また、本発明の特別な実施形態においては、閉塞部材２１が調整可能に弁ケーシング１１に配置されている。この閉塞部材２１は、シリンダ状の部材として弁チャンバ１９のシリンダ状部分に設けられている。また、この閉塞部材２１にはその位置を調整するための調整手段として調整ネジ４１が設けられている。該調整ネジ４１は、閉塞部材２１の自由端部に結合され、この自由端部に設けられた軸方向の凹部４２内に挿入されている。また、この自由端部内には調整ネジ４１の端部が特に金属接着剤によって固定されている。

さらに、ネジ部を有する調整ネジ４１には調整ナット４３が設けられており、該調整ナット４３は、その雌ネジが調整ネジ４１の雄ネジと螺合しているとともに、弁ケーシング１１の上部４４に固定されている。また、この弁ケーシング１１の上部４４は、ネジによって弁ケーシングに螺着されている。そして、調整ネジ４１を回転させることで該調整ネジ４１が閉塞部材２１の摺動と共に高さ方向に変位する。

１１ 弁ケーシング
１２ 接着剤管路
１３ 弁開口部
１４ 弁座
１５ 閉鎖部材
１６ 閉鎖部
１７ 中間部材
１８ ピストン部材
１９ 弁チャンバ
２０ 内部空間
２１ 閉塞部材
２２ シール部材
２３ ソレノイド
２４，２５ 永久磁石
２６ スペーサリング
２７ 切通し部
２８ 挿入部材
３０ 支持リング
３１ ネジ部
３２ 貫通孔
３４ ガイド部
３５ 弁ケーシングの内壁面
３６ 流路
３７ 突起部
３８ ヒートパイプ
３９ ヒートパイプの上部
４０ フィン
４１ 調整ネジ
４２ 凹部
４３ 調整ナット
４４ 弁ケーシングの上部

Claims (10)

1. 特に接着剤である流動物用の弁であって、
   弁ケーシング（１１）と、
   弁開口部（１３）と、
   前記弁ケーシング（１１）内で変位可能な閉鎖部材（１５）と
   を備えて成り、前記弁の閉弁時には前記閉鎖部材（１５）が弁座（１４）に密接し、該閉鎖部材（１５）が、前記弁ケーシング（１１）内で特にソレノイド（２３）である操作手段によって開弁位置へ変位する一方、永久磁石によって閉弁位置へ変位し、前記閉鎖部材（１５）を閉弁方向へ作用する磁力あるいは磁場の強さが開弁方向へ作用する力よりも小さく設定されている前記弁において、
   ａ）第１の永久磁石（２４）を前記弁ケーシング（１１）内における支持部材に設けるとともに、第２の永久磁石（２５）を、前記第１の永久磁石の同極同士が対向するよう前記閉鎖部材（１５）に設け、
   ｂ）前記第１及び第２の永久磁石（２４，２５）の断面寸法をそれぞれ前記支持部材及び前記閉鎖部材（１５）よりも小さく形成し、これら第１及び第２の永久磁石を前記支持部材及び前記閉鎖部材（１５）内に埋設した
   ことを特徴とする弁。
2. 前記閉鎖部材（１５）が前記弁座（１４）から離間した開弁状態において、前記第１の永久磁石（２４）と前記第２の永久磁石（２５）の間隔を、前記支持部材又は前記閉鎖部材（１５）の端面にスペーサ（２６）を設けることにより保持するよう構成したことを特徴とする請求項１記載の弁。
3. 前記スペーサを前記第２の永久磁石（２５）の外部に設けたスペーサリング（２６）として形成し、該スペーサリングを、流動物を流通させる役目を担う径方向の切通し部（２７）によって前記閉鎖部材（１５）の周囲の長さ方向に分配されたスペーサとして形成したことを特徴とする請求項１又は２記載の弁。
4. 互いに同極を対向させて並置された前記第１及び第２の永久磁石（２４，２５）の外方での間隔を、特に前記閉鎖部材（１５）の端部に設けられつつ前記切通し部（２７）を備えた前記スペーサリング（２６）によって所定の間隔に設定したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の弁。
5. 前記閉鎖部材（１５）のシリンダ部の外周に長手方向へ延びる複数の流路（３６）を設けるとともに、該流路（３６）の間にリブ状の突起部（３７）を前記閉鎖部材（１５）の長手方向に延設し、該突起部（３７）を、前記弁ケーシング（１１）のシリンダ状の内壁面（３５）において前記閉鎖部材（１５）を支持するように構成したことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の弁。
6. 前記弁ケーシング（１１）のシリンダ状の内部空間（２０）に該内部空間（２０）を閉塞する閉塞部材（２１）を前記第１の磁石（２４）の支持部材として設けるとともに、該閉塞部材（２１）を開弁状態における前記閉鎖部材（１５）のストッパとして形成したことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の弁。
7. 前記閉塞部材（２１）を、特に前記弁ケーシング（１１）から延出されつつ当該閉塞部材（２１）に結合された調整ネジ（４１）によって該弁ケーシング（１１）内で調整可能に支持し、この際、好ましくは前記調整ネジ（４１）の自由端部を前記閉塞部材（２１）の軸方向に延設された凹部（４２）内に挿入して圧力ばめによって互いに接続したことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の弁。
8. 冷却手段を前記弁ケーシング（１１）の内部において特に前記ソレノイド（２３）又はそのコイルに隣接して設け、該冷却手段を、特に直立に設けたヒートパイプ（３８）として形成するとともに特に上方へ向いた流出開口部が開口するよう前記弁ケーシング（１１）に設けたことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の弁。
9. 前記弁ケーシング（１１）の断面が四角形状に形成されている場合に、その四隅にそれぞれ１つずつ４つの前記ヒートパイプ（３８）を配置したことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の弁。
10. 前記ヒートパイプ（３８）の上部（３９）を前記弁ケーシング（１１）の上端から突出させるとともに、該ヒートパイプの上部（３９）に、該ヒートパイプに対して垂直に排熱のためのフィン（４０）を設けたことを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の弁。

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