JP2021032900A - 液体媒体を供給するための装置および方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 計量ユニットに液体媒体を供給するための改善された装置および方法を提供する。【解決手段】 計量ユニットに液体媒体を供給するための装置が、媒体チャネルが配置されたハウジングを備える。媒体チャネルの１つは、圧縮空気の作用を受ける流体リザーバに接続される。【選択図】図１

Description

本発明は、液体媒体を計量ユニット、例えば絞り弁に供給するための装置および方法に関し、これは例えば、接着剤ドットまたは接着線の形態の二成分媒体をワークピースに計量するための装置および方法に関する。

一方、そのような媒体の計量では、一定の既知の量ですでに混合された成分の供給は問題に関連する。他方、そのような媒体の短い可使時間は、可使時間を超える操作の中断が予混合媒体の粘度を変化させるため、問題を引き起こす可能性がある。

本発明の目的は、上記の問題を排除することにより、計量ユニットに液体媒体を供給するための装置および方法を提供することである。

この目的は、請求項１に記載の特徴を有し、特に、容積が可変であり、少なくとも１つの入口および少なくとも１つの出口を有する第１の媒体チャネルが配置されたハウジングが提供される装置によって充足される。第１の媒体チャネルは、同様に容積が可変であるとともにハウジング内に配置された第２の媒体チャネルによって印加される圧力を有することができる。第２の媒体チャネルは、圧力によって作用を受けて第２の媒体チャネルの容積増加をもたらし、それにより第１の媒体チャネルに圧力を印加して、第１の媒体チャネルに存在する媒体を排出させるように、流体リザーバに接続される。

そのような装置により、一方では、第１の媒体チャネルが第２の媒体チャネルとは別個に構成され、それにより、圧力を印加するための装置が、計量される媒体、例えばすでに予混合された２成分混合物と接触しないという利点が生じる。他方では、第２の媒体チャネルに接続されている流体リザーバ内の体積の変化を非常に正確に測定することができ、それにより、第１の媒体チャネルから排出された液体媒体の体積について高精度で結論を導き出すことが可能である。最後に、１つのハウジング内に２つの媒体チャネルを配置することで、供給される液体媒体の非常に正確な温度制御を実行できるため、計量中に目的の粘度を達成できるという利点がある。

さらなる態様によれば、本発明は、液体媒体を計量ユニットに供給するための方法に関する。この方法では、容積が可変である第１の媒体チャネルが最初に媒体で満たされ、次に、容積が可変であるとともに第１の媒体チャネルに隣接して配置された第２の媒体チャネルを膨張させることにより、第１の媒体チャネルに存在する媒体が排出される。そのような方法は、特にサイクルで実行することができ、第２の媒体チャネルの容積増加は、そこから、第１の媒体チャネルから放出される媒体の体積を決定するために、特に一回のサイクルおきに測定することができる。

本発明の有利な実施形態は、説明、図面、および従属請求項に記載されている。

第１の有利な実施形態によれば、ハウジングは、特に温度センサおよび／または温度調節装置を備えた加熱装置を備えることができる。それにより、第１の媒体チャネルに存在する媒体を温度制御して、計量時に一定の所望の粘度を達成することができる。

さらなる有利な実施形態によれば、第１および／または第２の媒体チャネルは、少なくとも部分的に面積的（areal）であり、それにより、比較的大量の媒体が第１の媒体チャネルに供給され、そこから排出される。第１および／または第２の媒体チャネルがフィルムバッグを有するか、またはフィルムバッグから部分的に形成される場合、大容量を温度制御および計量することができ、例えば、媒体が硬化したまたは既に硬化した場合、フィルムバッグの交換を、非常に費用効果の高い方法で行うことができる。

さらなる有利な実施形態によれば、第２の媒体チャネルは、片側で閉じることができるか、または遮断要素によって閉じることができる。これにより、第２の媒体チャネルは、その中に存在する流体、例えば液体に圧力を印加することによって膨張する。遮断要素が提供される場合、それは、例えば、第２の媒体チャネルまたは流体リザーバの最初の充填のために開くことができ、そうでなければ閉じることができる。

さらに有利な実施形態によれば、第１の媒体チャネルの入口は、静的ミキサに一体的に接続することができる。このようなユニットは、例えば、可使時間を超える運転中断後に、安価に製造および交換することができる。

さらなる有利な実施形態によれば、それにより、第２の媒体チャネルの容積増加を測定するために、リザーバに充填レベル測定装置を設けることができる。第１の媒体チャネルに存在する媒体は、第２の媒体チャネルの容積増加と同時に排出されるので、そのような測定はまた、計量ユニットに供給された媒体の体積について結論を引き出すことを可能にする。例えば、充填レベル測定装置が、充填レベルの変化中に、その充填レベルの変化から第１の媒体チャネルを出た体積を測定する評価装置に接続されている場合は、有利である。ホースが破裂して硬化混合物が漏れているかどうかを監視することもできる。

さらなる有利な実施形態によれば、リザーバは、圧力によって作用することができる浮動ピストンを備えることができる。一方では、リザーバ内の流体と、圧力流体、例えば圧縮空気と、の間の分離がこれにより達成される。他方では、浮動ピストンは、例えばホールセンサーによって、特に非接触の方法で、リザーバ内の充填レベルの変化を決定するために使用することができる。

さらなる有利な実施形態によれば、ハウジングは、２つの媒体チャネルを受容するように適合された中空空間を有する。そのような中空空間は、例えば、第１の媒体チャネルの最大または最大の所望の体積と第２の媒体チャネルの最小体積との合計に対応する体積を有する。このようにして、第２の媒体チャネルが流体で満たされたときに、第１の膨張した媒体チャネル内に存在する全媒体が確実に排出されることが保証される。

さらなる有利な実施形態によれば、ハウジングは、少なくとも２つの部分で構成することができ、両方の部分は、高速閉鎖部（fast-closure）によって互いに接続可能である。このようにして、媒体チャネルの迅速な交換を実現することができる。例えばスナップイン・クロージャー（snap-in closures）、刻み付きネジ、磁気ホルダーなどは、高速閉鎖部と見なすことができる。

流体リザーバに存在する流体は、一般に、任意の所望の流体である。その低い圧縮率により、液体は、リザーバおよび第２の媒体チャネルの流体として特に適している。圧縮空気は、リザーバ内の流体に圧力を印加するために使用することができ、特に電子圧力調整器によって制御および監視することができる。

第１の媒体チャネルが１つの出口だけを備えているのではなく、むしろ複数の出口を備えている場合、複数の計量ユニットを供給することができるため、同様に有利である。

本発明は、有利な実施形態および添付の図面を参照して、純粋に一例として以下に説明される。

計量ユニットに液体媒体を供給するための装置の概略図である。 図１の装置の一部の分解図である。 ａ）〜ｃ）は、組み立てられた状態での図２の装置の異なる図である。

図１は、二成分接着剤を示す実施形態における液体媒体を計量ユニット１０に供給するための装置を示す。この点で、液体媒体は、各タンク１２および１４からそれぞれの逆止弁１６および１８を介してポンプシリンダ２０および２２に供給される２つの成分ＡおよびＢを備える。この点での２つの成分の供給は、２つのポンプシリンダ２０および２２をそれぞれの成分で満たすのに十分な圧力Ｐで行われる。成分ＡとＢの混合比は、この点で２つのポンプシリンダの直径によって決定される。

ドライブ２４は、成分ＡおよびＢをポンプシリンダ２０および２２から放出させるように機能し、スライド２８を、スピンドル２６を介して図１に示される位置から下向きに移動させ、それにより、遮断弁３３および３５が、図示しない制御装置により、示されている位置から開位置へと移動した後、２つの成分ＡおよびＢをポンプシリンダ２０および２２から静的ミキサ３０へと放出させる。

２つの成分ＡおよびＢは、静的ミキサ３０内で互いに混合され、混合媒体として、静的ミキサの出口３２を通って、容積が可変の第１の媒体チャネル３４へと出る。第１の媒体チャネル３４は、容積が可変である第２の媒体チャネル３６と共に２つの部品からなるハウジング３８内に配置されている。

図２は、第１の媒体チャネル３４がフィルムバッグを有し、第１の媒体チャネル３４の入口４０が、ホース接続４２を介して静的ミキサ３０の出口３２に一体に接続されていることを示す。一般に矩形の管状バッグとして設計される第１の媒体チャネル３４の入口４０がその上側に配置され、複数の出口４４がその下側に、一体に接続された管セクションの形態で形成される。管セクション４４のそれぞれは、ライン４６（図１）を介して計量ユニット１０に接続される。

同様に、ハウジング３８内に配置される第２の媒体チャネル３６は、一般に、第１の媒体チャネル３４と同じサイズおよび形状を有し、すなわち、同様にフィルムバッグまたは管状バッグとして構成されるとともに、その上側でホース接続４８を介して計量シリンジ５０に接続されており、ホース接続４８と計量シリンジ５０との間に活栓５２が設けられている。

ホース５４は、第２の媒体チャネル３６の下側への出口として成形され、流体リザーバ５６の下側に接続される。流体リザーバ５６は、円筒形カートリッジとして構成され、浮動ピストン５８が、カートリッジの内部空間に配置されるとともにカートリッジの外側に設けられた充填レベル測定装置６０と非接触で連携して、流体リザーバ５６内のそれぞれの充填レベルを測定する。

ピストン５８は、エアクッション６２によってその上側に圧縮空気が加えられており、前記圧縮空気は、電子圧力調整器６４によって調整され、測定装置６６によって測定される。圧縮空気は、例えば圧力タンク６８によって提供される。

流体リザーバ５６は、ピストン５８の下が、計量シリンジ５０によって第２の媒体チャネル３６に気泡なしで導入された例えばシリコーンオイルなどの支持液体で満たされている。ピストン５８に圧縮空気を印加することにより、流体リザーバ５６内および第２の媒体チャネル３６内に存在する流体が圧力によって作用を受け、それにより第２の媒体チャネル３６は体積を増加させる、すなわち膨張する。この膨張により、２つの遮断弁３３および３５が閉じられると、第１の媒体チャネル３４内に存在する媒体は、計量ユニットの方向に排出される。

特に図２が示すように、示される実施形態のハウジング３８は、高速閉鎖部として機能する刻み付きねじ７４によって互いに接続された２つの半部（half-shells）７０および７２から形成される。２つの半部７０および７２は、２つの媒体チャネル３４および３６を受容するように適合された内部に中空空間を形成する。中空空間は、１つの媒体チャネルの最大容積に加えて他の媒体チャネルの最小容積に対応する容積を有する。さらに、ハウジング３８には、図示しない温度調節装置を介して第１および第２の媒体チャネル内の流体の温度を制御するための複数の加熱カートリッジ７６が設けられる。

計量ユニット１０への液体媒体の周期的供給の場合、２つの成分ＡおよびＢからの媒体は、上記のように静的ミキサ３０内で予混合され、その後、第１の媒体チャネル３４に導入される。第２の媒体チャネル３６に存在する支持液体は、同時に排除され、リザーバ５６内に排出され、それによって、リザーバ５６内の充填レベルが変化し、この充填レベルの変化が測定される。遮断弁３３および３５が閉じられると、ピストン５８は、続いて圧縮空気６２によって作用し、その結果、第２の媒体チャネル３６内に存在する支持液体が圧力によって作用を及ぼし、それにより、第１の媒体チャネル３４に存在する媒体は、計量ユニット１０が開いているとき、ライン４６および計量ユニット１０を通して排出される。それにより、第１の媒体チャネル３４に存在する媒体の完全な排除を行うことができる。続いて、第１の媒体チャネル３４の容積が最小化され、第２の媒体チャネル３６の容積が最大化される。この点で起こった充填レベルの変化は、測定装置６０によって測定することができ、この測定から、計量ユニット１０によって計量された体積について非常に正確な方法で結論を引き出すことができる。この点、この測定のために計量媒体と直接接続しているコンポーネントがないことは特に有利である。

さらに、静的ミキサ３０と、成形された出口４４を備えた第１の媒体チャネル３４とを備えたユニットが、使い捨て物品またはプラスチックからなる使い捨て物品として設計され、運転中断後に、簡単、安価、かつ迅速に交換できることが特に有利である。

Claims (17)

1. 液体媒体を計量ユニット（１０）に供給するための装置であって、ハウジング（３８）を備え、その中に、容積が可変であり、少なくとも１つの入口（４０）と、少なくとも１つの出口（４４）とを有する第１の媒体チャネル（３４）が配置されており、第１の媒体チャネル（３４）は、容積が可変であるとともにハウジング（３８）内に配置された第２の媒体チャネル（３６）によって印加される圧力を有しており、第２の媒体チャネル（３６）が、圧力によって作用する流体リザーバー（５６）に接続された、装置。
2. ハウジング（３８）が、加熱装置（７６）を備えることを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 第１および第２の媒体チャネル（３４，３６）のうち少なくとも一方が、部分的に面積的であり、特に、フィルムバッグを備えることを特徴とする請求項１または２に記載の装置。
4. 第２の媒体チャネル（３６）は、片側で閉じられているか、または遮断要素（５２）によって閉じることができることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の装置。
5. 第１の媒体チャネル（３４）の入口（４０）が、静的ミキサ（３０）に一体で接続されることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の装置。
6. 流体リザーバ（５６）が、充填レベル測定装置（６０）を備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の装置。
7. 充填レベル測定装置（６０）が、その充填レベルの変化から、充填レベルの変化中に第１の媒体チャネル（３４）を出た媒体の体積を測定する評価装置に接続されることを特徴とする請求項６に記載の装置。
8. 流体リザーバ（５６）が、圧力によって作用する浮動ピストン（５８）を備えることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の装置。
9. ハウジング（３８）が、２つの媒体チャネル（３４，３６）を収容するように適合された中空空間を有することを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の装置。
10. ハウジング（３８）が、少なくとも２つの部分で構成され、それらの両方の部分が、高速閉鎖部（７４）によって互いに接続可能であることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の装置。
11. 請求項１〜１０のいずれかに記載の装置を用いることにより、液体媒体を計量ユニットに供給するための方法であって、
    容積が可変である第１の媒体チャネルに媒体を充填し、
    容積が可変であるとともに第１の媒体チャネルに隣接して配置された第２の媒体チャネルを膨張させることにより、第１の媒体チャネルに存在する媒体を排出させる、
    ステップを備えた方法。
12. 第１の媒体チャネルの繰り返しの充填は、媒体の排出後に行われ、第２の媒体チャネルの圧縮は、前記充填時に行われることを特徴とする請求項１１に記載の方法。
13. 第２の媒体チャネルの膨張は、第２の媒体チャネル内に存在するとともに圧力によって作用する液体によって生じることを特徴とする請求項１１または１２に記載の方法。
14. 前記媒体の排出および第１の媒体チャネルへの繰り返しの充填が周期的に行われることを特徴とする請求項１１〜１３のいずれかに記載の方法。
15. 第２の媒体チャネルの膨張による容積増加が測定され、それにより第１の媒体チャネルから排出された媒体の体積が決定されることを特徴とする請求項１１〜１４のいずれかに記載の方法。
16. 第１の媒体チャネルに存在する媒体が、温度制御されることを特徴とする請求項１１〜１５のいずれかに記載の方法。
17. 請求項１〜１０のいずれかに記載の装置または請求項１１〜１６のいずれかに記載の方法で使用するための使い捨て物品であって、ホース接続（４２）を介してフィルムバッグが成形された静的ミキサ（３０）を備え、前記フィルムバッグが、少なくとも１つの成形された出口（４４）を有する、使い捨て物品。

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