JP2014136356A

JP2014136356A - 二液用射出機

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Publication number: JP2014136356A
Application number: JP2013005608A
Authority: JP
Inventors: Toru Ikeda; 透池田
Original assignee: Nissei Plastic Industrial Co Ltd
Current assignee: Nissei Plastic Industrial Co Ltd
Priority date: 2013-01-16
Filing date: 2013-01-16
Publication date: 2014-07-28
Anticipated expiration: 2033-01-16
Also published as: JP5802689B2; US20140198600A1; CN103921412B; US9931774B2; CN103921412A

Abstract

【課題】漏れ対策が講じられた二液用射出機を提供することを課題とする。
【解決手段】ミキシング機構２０は、弁箱２１、弁体２２、バルブアクチュエータ２４、ミキシングブロック２５、スクリュー２６及びスクリュー回転機構２７からなる。弁箱２１を射出筒１２に固定することで、ミキシング機構２０の全てを射出筒１２に支持させる。
【効果】射出筒が温度変化によって伸縮しても、ミキシング機構２０は、射出筒１２と共に移動する。すなわち、ミキシング機構２０内では隙間が発生しないため、混合材料が漏れる心配はない。
【選択図】図６

Description

本発明は、二液用射出機の改良に関する。

二種類の液状樹脂材料（以下、液状材料と略記する。）を受け入れ、混合し、計量してから射出する射出機が提案されている（例えば、特許文献１（図１）参照。）。

図８は従来の二液用射出機の基本構成図であり、二液用射出機１００は、プランジャ駆動用シリンダ１０１と、このプランジャ駆動用シリンダ１０１の前部から前方へ延ばされるブラケット１０２と、このブラケット１０２の前部で支えられる射出シリンダ１０３と、この射出シリンダ１０３に付設される第１ヒータ１０４と、射出シリンダ１０３の前面に固定されるノズルアダプタ１０５と、このノズルアダプタ１０５の前部に取付けられるノズル１０６と、ノズルアダプタ１０５で支えられ上へ延びる連結部材１０７と、この連結部材１０７の上部に接続される混合シリンダ１０８と、この混合シリンダ１０８に回転自在に収納される混合軸１０９と、ブラケット１０２から延ばされ混合シリンダ１０８を支えるサブブラケット１１１と、混合シリンダ１０８に付設される第２ヒータ１１２と、射出シリンダ１０１の上面に取付けられ混合軸１０９を回す駆動装置１１３と、混合シリンダ１０８の基部上面に取付けられる混合器１１４と、この混合器１１４に接続され第１シリンダ１１５及び第２シリンダ１１６とからなる。

第１シリンダ１１５で第１液が押し出され、第２シリンダ１１６で第２液が押し出される。第１液と第２液は混合器１１４で合わされ、混合シリンダ１０８へ流入する。この混合シリンダ１０８で混合軸１０９により二液が十分に混合され、混合液となる。この混合液は連絡部材１０７を介して射出シリンダ１０３へ導入される。

この間、混合液の温度が下がると混合液は凝固する。この凝固を防止するために、第１ヒータ１０４で射出シリンダ１０３を温め、第２ヒータ１１２で混合シリンダ１０８を温める。

ところで、混合シリンダ１０８は、サブブラケット１１１を介してブラケット１０２で支えられる。一方、連結部材１０７はノズルアダプタ１０５で支えられる。周囲の温度変化や、第１ヒータ１０４や第２ヒータ１１２での加熱により、温度伸縮が発生し、サブブラケット１１１と連結部材１０７との距離が変化する。この距離が増大すると、連結部材１０７と混合シリンダ１０８の間の合わせ部１１７から混合液が漏れる。

仮に、漏れ対策とし連結部材１０７と混合シリンダ１０８を機械的に接続すると、連結部材１０７やサブブラケット１１１に繰り返し曲げ力が加わり、連結部材１０７またはサブブラケット１１１が破損する。そのために、連結部材１０７と混合シリンダ１０８を機械的に接続することはできない。結果、合わせ部１１７からの漏れは不可避的に発生する。

射出材料の歩留まり向上及び混合シリンダ１０８廻りを汚したくないという要求から、有効な漏れ対策が求められる。

特開２００７−７６２７６公報

本発明は、有効な漏れ対策が講じられた二液用射出機を提供することを課題とする。

請求項１に係る発明は、先端にノズルを備える射出筒と、この射出筒に往復移動自在に収納され前進動作で液状材料を射出するプランジャと、このプランジャを前後進させるプランジャ移動手段と、前記射出筒に付設され二種類の液状材料を混合して前記射出筒内へ供給するミキシング機構とからなる二液用射出機において、
前記射出筒は、基部が支持盤で支えられ、先端に前記ノズルを備え、前記ミキシング機構は、全てが前記射出筒で支持されていることを特徴とする。

請求項２に係る発明では、ミキシング機構は、ミキシングブロックと、このミキシングブロックに回転自在に収納されるスクリューと、前記ミキシングブロックに支持され前記スクリューを回すスクリュー回転機構と、前記ミキシングブロックに設けられ第１の液状材料を前記スクリューの基部へ供給する第１液供給路と、この第１液供給路とは別の部位にて前記ミキシングブロックに設けられ第２の液状材料を前記スクリューの基部へ供給する第２液供給路と、前記ミキシングブロックに設けられ前記スクリューの先端近傍から混合済み液状材料を流出させる第１通路と、前記ミキシングブロックに接続され前記第１通路を介して前記に混合済み液状材料を受け入れる弁箱と、この弁箱に収納され前記スクリューと平行に配置される弁体と、前記弁箱に取付けられ前記弁体を移動させるバルブアクチュエータとからなり、
前記弁箱を前記射出筒に固定することで、前記ミキシング機構は、全てが前記射出筒で支持されていることを特徴とする。

請求項３に係る発明では、プランジャは水平に延ばされ、スクリューは鉛直に延ばされていることを特徴とする。

請求項４に係る発明では、第１通路は、プランジャと直交する方向へ延びされていることを特徴とする

請求項５に係る発明では、第１通路は、プランジャに平行に延びていることを特徴とする。

請求項１に係る発明では、ミキシング機構は、全てが射出筒で支持されている。温度変化によって射出筒と隣接部材との距離が変化しても、ミキシング機構は射出筒と共に移動する。すなわち、ミキシング機構内では隙間が発生しないため、混合材料が漏れる心配はない。

請求項２に係る発明では、射出筒に弁箱を固定することで、ミキシング機構の全てを射出筒に支持されるようにした。弁箱だけが射出筒に固定され、ミキシング機構の大部分は射出筒から離れているため、ミキシング機構に射出筒の熱変形の影響がより及びにくくなる。

請求項３に係る発明では、スクリューは鉛直に延ばされている。ミキシング機構の要部であるスクリューが鉛直に配置されため、ミキシング機構は縦長になるものの、いわゆる床面積は小さくなる。床面積が小さくなれば、平面積が比較的小さい射出筒であっても、この射出筒にミキシング機構を容易に載せることができる。

請求項４に係る発明では、第１通路は、プランジャと直交する方向へ延びされている。ミキシング機構は、プランジャ軸と直交する方向に延びるもののプランジャ軸方向の寸法を小さくなる。結果、射出筒の長さを短縮することができる。

請求項５に係る発明では、第１通路は、プランジャに平行に延びている。請求項４では、ミキシング機構に起因する偶力が射出筒に加わりやすい。この点、本発明では、偶力が射出筒に加わる心配はない。

本発明に係る二液用射出機の側面図である。図１の２−２線断面図である。図２の３−３線断面図である。図３の４−４線断面図である。螺旋溝の作用図である。図１に示す二液用射出機の変更例を示す図である。図１に示す二液用射出機の更なる変更例を示す図である。従来の二液用射出機の基本構成図である。

本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。

図１に示すように、二液用射出機１０は、先端にノズル１１を備える射出筒１２と、この射出筒１２に軸方向に移動自在に収納される棒状のプランジャ１３と、射出筒１２の基部を支える支持盤１４と、この支持盤１４を支えるベース１５と、このベース１５に取付けられ支持盤１４に平行に配置されるシリンダ支持板１６と、このシリンダ支持板１６に支えられプランジャ１３を前後進させるプランジャ移動手段１７と、射出筒１２の上面に取付けられるミキシング機構２０とからなる。

プランジャ１３は前部に螺旋溝１３ａを備える。
支持盤１４とシリンダ支持板１６は、上部同士をタイロッド１８で連結することが望ましい。タイロッド１８により、支持盤１４及びシリンダ支持板１６の振れを防止することができる。
プランジャ移動手段１７は、油圧シリンダ、エアシリンダ、電動シリンダが適している。

図２に示すように、ミキシング機構２０は、射出筒１２の上面に載せられボルト（図１、符号１９、１９）で固定される弁箱２１と、この弁箱２１に上下移動可能の収納される弁体２２と、弁箱２１の上にボルト２３、２３で固定され弁体２２を上下させるバルブアクチュエータ２４と、弁箱２１の側に取付けられるミキシングブロック２５と、このミキシングブロック２５に回転可能に収納されるスクリュー２６と、ミキシングブロック２５の一端に取付けらスクリュー２６を回すスクリュー回転機構２７とからなる。
スクリュー回転機構２７は、減速機付き電動機が好適である。

ミキシングブロック２５から弁箱２１へ水平な第１通路２８が設けられ、この第１通路２８の先端から鉛直に下がるようにして弁箱２１及び射出筒１２に第２通路２９が設けられ、この第２通路２９が射出筒１２内まで延びている。バルブアクチュエータ２４で、弁体２２が下げられると、この弁体２２で第２通路２９が塞がれ、弁閉状態になる。また、バルブアクチュエータ２４で、弁体２２が上げられると第２通路２９と第１通路２８が繋がり、弁閉状態になる。

図３に示すように、スクリュー２６は螺旋羽根２６ａを有し、混合室３１に収納される。この混合室３１の下部に第１通路２８が設けられる。また、混合室３１の上部に第１液供給路３２と第２液供給路３３が接続される。第１液供給路３２は、第１シリンダ３４で圧送される第１の液状材料としての第１液３５を混合室３１へ導く通路であり、第２液供給路３３は、第２シリンダ３６で圧送される第２の液状材料としての第２液３７を混合室３１へ導く通路である。

図４に示すように、第１液供給路３２と第２液供給路３３は、スクリュー２６の回転中心を通る線３８上に配置され且つ第１液供給路３２と第２液供給路３３の間にスクリュー２６が置かれる。第１液供給路３２の接続口と第２液供給路３３の接続口は、１回の穴開け工程で設けることができる。

図３において、スクリュー回転機構２７でスクリュー２６を低速で回す。好ましくは矢印（１）のように逆回転させる。そして、第１液供給路３２から第１液３５を混合室３１へ供給し、第２液供給路３３から第２液３７を混合室３１へ供給する。
図４に示すように、スクリュー２６が中央にあるため、第１液３５と第２液３７が直接混合することはなく、一旦、スクリュー２６の基部に当たる。

その後、図３にて、スクリュー２６の螺旋羽根２６ａに沿って旋回しながら進む。この際、矢印（１）のように低速で逆回転させると、第１液３５と第２液３７の前進速度（図では下へ進む速度）が減速される。すなわち、第１液３５と第２液３７は長い時間かけてスクリュー２６で撹拌混合される。逆回転させることにより、スクリュー２６が短くても十分な混合を行わせることができる。

混合済み液状材料３９は、図５（ａ）に示すように、第２通路２９から螺旋溝１３ａに至り、螺旋溝１３ａを通って、プランジャ１３の前方空間に貯められる。プランジャ１３を徐々に後退する。

第１液３５は、例えば硬化剤（液状シリコーンゴム）であり、第２液３７は、例えば主剤（液状シリコーンゴム）であって、第１液３５に第２液３７を混合した後は、時間経過に比例して性質（物性）が変化する。

プランジャ１３が後退限に達すると、図５（ｂ）に示すように、最初の材料３９ｓは前方に貯められ、最後の材料３９ｅは後方（プランジャ１３直近位置）に貯められる。プランジャ１３を前進させると、最初の材料３９ｓがノズル１１から射出され、最後の材料３９ｅが最後にノズル１１から射出される。すなわち、先入れ先出しがなされ、射出筒１２での最初の材料３９ｓの滞留時間と最後の材料３９ｅとを近似させることができるため、材料の変質が防止される。従って、量産工程における硬化防止のためのメンテナンス時間を減らすことができる。加えて、連続稼働時間が増加できるため、生産性の向上を図ることができる。

ところで、周囲の温度変化などにより、図１に示すノズル１１と射出筒１２の相対位置（相互間距離）や射出筒１２と支持盤１３の相対位置が変化する。
仮に、ミキシング機構２０が、ノズル１１と射出筒１２に跨って取付けられる、又は射出筒１２と支持盤１３に跨って取付けられると、相対位置の変化により、ミキシング機構２０内の接続部や接合部から液状材料が漏ることが懸念される。
この点、本発明では、ミキシング機構２０の全てを射出筒１２に載せたので、相対位置の変化は起こらない。結果、ミキシング機構２０から液状材料が漏れる心配はない。

ところで、図２において、第１通路２８がプランジャ１３に直交するように延びており、ミキシングブロック２５、スクリュー２６及びスクリュー回転機構２７は、プランジャ１３から距離Ｌだけ離れた位置に設けられる。結果、プランジャ１３を中心にして、図面反時計回りの偶力（モーメント）が発生する。この偶力は射出筒１２にねじり力として作用する。ミキシングブロック２５、スクリュー２６及びスクリュー回転機構２７を大型化すると、この偶力が増大し、射出筒１２に影響する。
装置的には偶力が無い方が好まれる。そこで、偶力を無くすることができる例を次に説明する。

図６に示すように、第１通路２８をプランジャ１３と平行になるように配置する。すなわち、弁箱２１とミキシングブロック２５とを射出筒１２の軸方向に沿って並べる。結果、射出筒１２に偶力が作用する心配はなくなる。その他は符号を流用し、詳細な説明は省略する。

一方、図２では、偶力が存在するものの、図１に示すように射出筒１２の長さを小さくすることができる。

また、図６に示すスクリュー２６は、水平に配置することもできる。しかし、図示せぬ固定盤にスクリュー回転機構２７が干渉する心配があり、射出筒１２を延ばす必要がでる。この点、本発明では、プランジャ１３を水平に配置したときに、スクリュー２６を鉛直に配置したので、固定盤に干渉することなく、射出筒１２を短縮することができる。

また、ミキシング機構２０の構成要素のうち、弁箱２１だけが、ボルト１９、１９により射出筒１２に結合されている。バルブアクチュエータ２４、ミキシングブロック２５、スクリュー回転機構２７などは、射出筒１２から離れている。
射出筒１２自身が温度変化で伸縮しても、この影響はミキシング機構２０に殆ど及ばない。ミキシング機構２０での液漏れの発生が起こりにくくなる。

さらなる変更例を次に説明する。
図７に示すように、ミキシング機構２０は、スタティックミキサー（静止型混合機）であってもよい。スタティックミキサー４１は、ミキシングブロック２５と、静止部材（非回転部材）であるミキサーエレメント４２と、このミキサーエレメント４２の一端から第１液３５及び第２液３７を導入するエンドプレート４３とからなる。ミキサーエレメント４２は、平板を右又は左にねじった形態のものが好ましい。

エンドプレート４３を介して第１シリンダ３４から第１液３５をミキシングブロック２５内へ圧入する。同時に、第２シリンダ３６から第２液３７をミキシングブロック２５内へ圧入する。
第１液３５及び第２液３７はミキサーエレメント４２により、順次撹拌混合されるが、この際に分離、転換、変転を繰り返され、撹拌混合が促される。スクリュー回転機構（図３、符号２７）が不要であるため、ミキシング機構２０が簡単に且つ安価になる。

本発明は、互いに性質が異なる第１液と第２液を混合し、射出する二液用射出機に好適である。

１０…二液用射出機、１１…ノズル、１２…射出筒、１３…プランジャ、１４…支持盤、１７…プランジャ移動手段、２０…ミキシング機構、２１…弁箱、２２…弁体、２４…、バルブアクチュエータ、２５…ミキシングブロック、２６…スクリュー、２７…スクリュー回転機構、２８…第１通路、３２…第１液供給路、３３…第２液供給路、３５…第１の液状材料（第１液）、３７…第２の液状材料（第２液）、３９…混合済み液状材料。

Claims

先端にノズルを備える射出筒と、この射出筒に往復移動自在に収納され前進動作で液状材料を射出するプランジャと、このプランジャを前後進させるプランジャ移動手段と、前記射出筒に付設され二種類の液状材料を混合して前記射出筒内へ供給するミキシング機構とからなる二液用射出機において、
前記射出筒は、基部が支持盤で支えられ、先端に前記ノズルを備え、
前記ミキシング機構は、全てが前記射出筒で支持されていることを特徴とする二液用射出機。
前記ミキシング機構は、ミキシングブロックと、このミキシングブロックに回転自在に収納されるスクリューと、前記ミキシングブロックに支持され前記スクリューを回すスクリュー回転機構と、前記ミキシングブロックに設けられ第１の液状材料を前記スクリューの基部へ供給する第１液供給路と、この第１液供給路とは別の部位にて前記ミキシングブロックに設けられ第２の液状材料を前記スクリューの基部へ供給する第２液供給路と、前記ミキシングブロックに設けられ前記スクリューの先端近傍から混合済み液状材料を流出させる第１通路と、前記ミキシングブロックに接続され前記第１通路を介して前記に混合済み液状材料を受け入れる弁箱と、この弁箱に収納され前記スクリューと平行に配置される弁体と、前記弁箱に取付けられ前記弁体を移動させるバルブアクチュエータとからなり、
前記弁箱を前記射出筒に固定することで、前記ミキシング機構は、全てが前記射出筒で支持されていることを特徴とする請求項１記載の二液用射出機。
前記プランジャは水平に延ばされ、前記スクリューは鉛直に延ばされていることを特徴とする請求項２記載の二液用射出機。
前記第１通路は、前記プランジャと直交する方向へ延びされていることを特徴とする請求項２又は請求項３記載の二液用射出機。
前記第１通路は、前記プランジャに平行に延びていることを特徴とする請求項２又は請求項３記載の二液用射出機。