JP3328809B2 - 粘性材料の供給装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、グリスの
定量供給、自動車や電器品等の製造工程における接着剤
の供給、化粧品製造工程における粘性品の供給、印刷機
へのインキ供給や成形機への合成樹脂の供給等に最適な
粘性材料の供給装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、グリス又は化粧品等の粘性材料を
圧送し且つ供給する装置としては、図４に示すものが公
知である。かかる装置は、粘性材料を収容する容器５０
と、該容器５０内の粘性材料５１を吸い上げて送り出す
ポンプユニット５３と、前記容器５０内の粘性材料５１
の上面に載置され、昇降手段（図示省略）によりポンプ
ユニット５３を下降させて粘性材料５１を押圧するポン
ププレート５５とを備えている。

【０００３】前記ポンプユニット５３は、粘性材料を汲
み上げ（吸い上げ）圧送すべく往復運動する材料用ポン
プ５６と、該材料用ポンプ５６を駆動させるエアモータ
５７とから構成されている。そして、コンプレッサーか
らの圧縮エアによりエアモータ５７のピストン５７ａを
往復移動させると、その運動がコネクティングロッド５
８を介して材料用ポンプ５６のピストン５６ａに伝わ
り、ポンププレート５５で押圧された粘性材料をポンプ
プレートに形成された開口５５ａから前記材料用ポンプ
５６に吸い上げるようにしたものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記粘性材料（特に高
粘度材料）は粘度が大きいことから、ポンプユニット５
３で吸い上げ難い。このため、材料ポンプ５６の有効断
面積（Ｂ）に対するエアモータの有効断面積（Ａ）の比
は、例えば１対３５のように大きくする必要があり、ポ
ンプユニット５３を含む装置の大型化を招来していると
共に、材料ポンプ５６が非常に高圧となり、高圧用の部
品（バルブ等）が必要となり、装置のコストが高くなっ
ているのが現状であった。

【０００５】また、材料の粘度を下げて流動性を良好な
ものとするために、粘性材料５１が収容された容器５０
を、長時間温水に浸けておいたり、または、ポンプユニ
ット５３で吸い上げる際に、ストーブ等で容器全体を加
熱したりして粘性材料を加熱しているが、加熱効率が悪
く、吸い込み部分の粘性材料を確実に加熱できず、加熱
むらが生じている。しかも、前記ポンププレート５５の
押圧面は、平面になっていることから、ポンププレート
５５は粘性材料５１を下方に押圧するのみであり、開口
５５ａからの吸い込みが困難になる要因となり、圧送供
給の作業効率も悪かった。

【０００６】しかも、粘性材料全体を一度に加熱するた
め、大量の気泡が発生しやすく、その気泡が材料に混入
して圧送供給されてしまうおそれがあるため、商品の品
質低下を招来していた。また、従来の加熱方法では、必
要以上に材料全体を加熱し過ぎてしまうため、材料によ
っては、高熱によりその性質が変化してしまうおそれも
あった。

【０００７】本発明は、上記問題に鑑み、容器内の粘性
材料を容易且つ効率よく吸い上げることができるように
して、ポンプユニット等の装置全体の小型化を図り設備
費用を安くできると共に、供給される材料に気泡が混入
することによる品質の低下を防止することを課題とす
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために粘性材料の供給装置としてなされたものであ
り、その特徴は、容器１内に収容された粘性材料を吸い
上げて送り出すポンプユニット３と、前記容器１内の粘
性材料の上面に載置され、昇降手段により粘性材料を押
圧する押圧手段７とを備え、該押圧手段７で押圧された
粘性材料を押圧手段７に形成された開口２５から前記ポ
ンプユニット３に吸い上げるようにした粘性材料の供給
装置において、前記粘性材料を押圧する押圧手段７の押
圧面１７ａは、前記粘性材料を前記開口方向に集めるべ
く傾斜状に設けられ、しかも、前記ポンプユニット３
は、前記押圧手段７に押圧された粘性材料２が吸引され
るように押圧手段７の上方に配置された定量シリンダ２
８と、該定量シリンダ２８を駆動させるために該定量シ
リンダ２８の上方に配置された駆動用シリンダ３０とか
らなり、前記定量シリンダ２８の下端には、前記押圧手
段７に接続され且つ前記定量シリンダ２８よりも小径の
流通路３１が形成され、該流通路３１には分岐路３５が
形成され、前記押圧手段７で押圧された粘性材料を定量
シリンダ２８に所定量充填し、定量シリンダ２８内の定
量の粘性材料を、ピストン４０により前記分岐路３５か
ら押し出すことにある。

【０００９】尚、押圧手段の開口方向とは、開口を中心
とする押圧手段の押圧方向の延長線に向かう方向をい
う。従って、開口が押圧手段の中央部に設けられた場合
には、押圧手段の中心線に向かう方向をいう。

【００１０】そして、粘性材料は押圧手段により常時開
口方向に集められるため、ポンプユニットの吸引力と押
圧手段による押圧力との協働により、粘性材料を確実且
つ容易に吸引することが可能となる。

【００１１】また、前記流通路３１には、容器１内の粘
性材料が定量シリンダ２８内に流通するのを許容し、且
つ逆流を阻止する吸引用エアバルブ３７が接続され、且
つ、分岐路３５には、定量シリンダ２８内の粘性材料が
外部に流通するのを許容し、且つ逆流を阻止する排出用
エアバルブ３８が接続されていることにある。

【００１２】また、押圧手段には、粘性材料を所定温度
に加熱するための加熱手段を設けるのが好ましい。かか
る場合には、粘性材料の圧送且つ供給時に、押圧手段を
介して粘性材料の吸引される一部を所定の温度に効率よ
く加熱することができると共に、粘性材料は押圧手段に
より常時開口方向に集められるため、ポンプユニットの
吸引力と押圧手段による押圧力との協働により、流動性
が良好になった粘性材料を確実且つ容易に吸引すること
が可能となる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を図
１及び図２を参照しながら説明する。本実施の形態の供
給装置は、例えば、グリス、熱軟化性高分子、ペイン
ト、化粧品又は医薬品等の高粘性材料を供給するのに最
適な粘性材料の供給装置を示す。

【００１４】かかる装置は、粘性材料を収容する容器１
と、該容器１内の粘性材料２を吸い上げて送り出すポン
プユニット３と、前記容器１内の粘性材料２の上面に載
置され、昇降手段１０によりポンプユニット３を下降さ
せることにより粘性材料２を押圧する押圧手段７と、ポ
ンプユニット３を支持する架台５とから主構成されてい
る。

【００１５】前記容器１は、例えば底壁１ａと周壁１ｂ
とからなり上面が開口する円筒状のドラム缶から構成す
るのが好ましい。前記架台５は、前記容器１が載置され
る載置部１２が設けられ、該載置部１２から複数の支柱
１３が立設され、支柱１３には、前記昇降駆動手段（昇
降用シリンダ）１０を固定するフレーム１４が架設され
ている。

【００１６】前記押圧手段７は、前記容器１の内周形状
に対応して平面視円形で且つ、上方に凸となる球面状を
呈する押圧面１７ａを有するポンププレート１７と、ポ
ンププレートとの間で、加熱媒体循環空間１９を形成す
べく、ポンププレート１７の上面に固定されたジャケッ
トプレート２０とからなり、前記容器１内を昇降可能に
なっている。尚、ポンププレート１７の外周縁が容器の
内周面に摺動するようになっている。

【００１７】ジャケットプレート２０には、所定温度に
設定された加熱媒体としての温水が加熱媒体循環空間１
９に供給される供給口２２と、加熱媒体循環空間１９内
の温水が排出される排出口２３とが設けられている。こ
こで、前記ジャケットプレート２０及び加熱媒体によ
り、粘性材料を所定温度に加熱するための加熱手段が構
成されている。尚、加熱媒体としては、温水以外に高温
油、エチレングリコール、シリコンオイル等が挙げられ
る。

【００１８】前記ポンププレート１７の中心部（球面の
上部）には、開口２５が形成され、該開口２５に連通す
るようにテーパ状で且つ小径の吸上部２６が、ポンププ
レート１７に接続され、更に該吸上部２６は前記ポンプ
ユニット３に接続されている。前記ポンプユニット３
は、前記吸上部２６を介して粘性材料２が吸引される材
料用ポンプとしての定量シリンダ２８と、該定量シリン
ダ２８を駆動させるための駆動手段としての駆動用シリ
ンダ３０とからなる。

【００１９】前記定量シリンダ２８の下端には、前記吸
上部２６に接続された小径の流通路３１が形成され、流
通路３１は、例えば充填装置３３に接続される分岐路３
５が形成されている。前記流通路３１には、容器１内の
粘性材料が定量シリンダ２８内に流通するのを許容し、
且つ逆流を阻止する吸引用エアバルブ３７が接続されて
いる。また、分岐路３５には、定量シリンダ２８内の粘
性材料が充填装置３３側に流通するのを許容し、且つ逆
流を阻止する排出用エアバルブ３８が接続されている。

【００２０】前記定量シリンダ２８内のピストン４０
と、駆動用シリンダ３０のピストン４１とはコネクティ
ングロッド４３で連結され、定量シリンダ２８と駆動用
シリンダ３０とのシリンダ室内は、隔壁４４で区画され
ている。また、コネクティングロッド４３は、駆動用シ
リンダ３０のピストン４１から上方に突出しており、該
突出部分４３ａは、駆動用シリンダ３０のから上方に突
出している。

【００２１】前記駆動用シリンダ３０の上端には取付部
４６が設けられ、該取付部４６には、前記突出部分４３
ａが下方から当接することにより、コネクティングロッ
ド４３の上昇位置を位置決めするためのストッパー４８
が取り付けられている。尚、ストッパー４８は、コネク
ティングロッド４３のストロークを調整（定量シリンダ
２８に吸引される粘性材料の量を調整）できるように、
上下位置調整可能になっていると共に、前記取付部４６
は前記昇降手段１０のピストンロッド１０ａに連結され
ている。尚、駆動用シリンダ３０は、いわゆる両ロッド
シリンダを採用していることから、定量シリンダ２８の
作動と、ロッドのストローク調整とを行う機能を備え
る。

【００２２】上記のように構成された粘性材料の供給装
置を用いて粘性材料を圧送し且つ供給する場合について
説明する。尚、予めストッパー４８により、コネクティ
ングロッド４３のストロークが調整されており、定量シ
リンダ２８に吸引される粘性材料２の量が設定されてい
る。

【００２３】先ず、所定温度に制御された温水が、供給
口２２を介して押圧手段７の加熱媒体循環空間１９内に
供給されると、ポンププレート１７は所定温度に加熱さ
れる。このポンププレート１７の加熱温度は、粘性材料
の材質に応じて必要以上に粘性材料を加熱し過ぎないよ
うに予め設定された温度に制御されている。

【００２４】また、昇降用シリンダ１０がポンプユニッ
ト３を下降させ、ポンププレート１７は容器１内の粘性
材料２を下方に押圧する。このとき、ポンププレート１
７の押圧面１７ａの全面は前記の如く球面状に形成され
ていることから、粘性材料は、図１に示す如く内側向き
の水平方向のベクトルと下方のベクトルとの合成によ
り、中央側で且つ下方（開口方向）に押圧され集められ
ることとなる。また、粘性材料の上部分（ポンププレー
トの近傍）は、ポンププレート１７により所定温度に加
熱されるため、その粘性が低下し、流動性が向上すると
共に、粘性材料の上部（一部）を適宜加熱するのみであ
り、下部側は加熱していないため、粘性材料の材質を変
化させてしまうおそれはない。

【００２５】駆動用シリンダ３０のシリンダ室の一方側
３０ａに圧縮エアが供給されると、コネクティングロッ
ド４３が上昇するため、定量シリンダ２８内のピストン
４０も上昇する。この結果、定量シリンダ２８内に所定
量の粘性材料２ａが確実に吸い上げられ充填される。具
体的には、ポンププレート１７は、加熱により流動性が
良好となった粘性材料を押圧すると共に、中央部の方向
（開口方向）に集まるように加圧しているため、粘性材
料２を定量シリンダ２８内へ容易に充填することが可能
となる。

【００２６】このように粘性材料２を効率良く吸引でき
ることから、粘性材料の吸引圧を極端に小さくでき、ポ
ンプユニット３の小型化を図ることができる。具体的に
は、定量シリンダ２８の有効断面積（Ｂ）に対する駆動
用シリンダ３０の有効断面積（Ａ）の比を小さくするこ
とができるのである。このことは、小型の駆動用シリン
ダ３０で充分な量（定量シリンダ２８の有効断面積を大
きくできる）の粘性材料を定量シリンダに充填できるこ
ととなる。

【００２７】所定量の粘性材料が定量シリンダ２８内に
充填された後に、圧縮エアが駆動用シリンダ３０のシリ
ンダ室の他方側３０ｂに供給されると、定量シリンダ２
８のピストン４０が下降する。この結果、定量シリンダ
２８内の粘性材料２ａは、押し出され、分岐路３５を介
して充填装置側に供給される。このように、定量シリン
ダ２８のピストン４０を昇降させることにより、充填材
料の圧送且つ供給を順次行え、その圧送供給に伴って押
圧手段７及びポンプユニット３は、粘性材料２の上面と
共に下降していく。

【００２８】尚、前記の如く単体の定量シリンダ２８で
所定量の粘性材料を供給できるため、ポンプユニット３
以外に別途、定量供給用シリンダが不要となり、コンパ
クトで且つ簡単な構造となっている。

【００２９】本発明は、上記の実施の形態に限定される
ものではなく、例えば、図３に示す如く容器の底壁１ａ
も上方に凸状に形成しても良く、かかる場合には、粘性
材料を上下両方向から中央側に移動させようとする力が
作用することとなり、更に効率良く粘性材料を吸い上げ
ることができる。また、容器の底壁１ａ側を傾斜させ、
押圧手段のポンププレート１７側を平面にした場合であ
っても、粘性材料が容器の周壁１ｂに押圧される反作用
を利用して、粘性材料を中央に集めることは可能であ
る。

【００３０】また、前記ポンププレート１７の押圧面１
７ａの形状は、球面状に限定されるものではなく、例え
ばテーパー状（押圧面が円錐台状）に形成する場合であ
っても良い。また、開口２５の位置もポンププレート１
７の中央に限らず、若干一方側に設けて良い。また、開
口の形状も円形や矩形状等の任意のものが採用でき、ポ
ンププレート１７の周部を切り欠いて形成したものであ
っても良い。

【００３１】

【発明の効果】以上のように、本発明は、粘性材料を押
圧する押圧手段を所定温度に加熱すると共に、押圧手段
は粘性材料を前記開口方向に集めるように押圧するの
で、粘性材料の吸引される一部分を効率よく且つ所定の
温度に加熱できることとなり、小さな吸引力でも粘性材
料をポンプユニットで吸い上げることが可能となる。

【００３２】この結果、ポンプユニットの小型化が図れ
且つ低圧用の市販の周辺部品が使用でき、設備費用を安
くすることができると共に、粘性材料が低圧で圧送且つ
供給できることから作業の安全性も向上する。しかも、
従来のように粘性材料全体を一度に加熱する場合に比
し、気泡の発生を可及的に防止することができ、材料に
気泡が混入することによる品質の低下を防止できる。

【００３３】更に、前記ポンプユニットはエアで作動
し、且つ所定量の粘性材料を吸引する定量シリンダを備
え、該定量シリンダと押圧手段との間には、容器内の粘
性材料が定量シリンダ内に流通するのを許容し、且つ逆
流を阻止する吸引用エアバルブと、定量シリンダ内の粘
性材料が外部に流通するのを許容し、且つ逆流を阻止す
る排出用エアバルブとが設けられている場合には、所定
量の粘性材料のポンプユニットへの吸引又は外部への供
給動作を確実に且つ自動的に行える利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態を示す要部断面図。

【図２】同一部破断を含む装置の全体概略図。

【図３】本発明の他の実施の形態を示す要部断面図。

【図４】従来例を示す断面概略図。

【符号の説明】

１…容器、２…粘性材料、３…ポンプユニット、７…押
圧手段、１７ａ…押圧面、２８…定量シリンダ、３７…
吸引用エアバルブ、３８…排出用エアバルブ

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 容器（１）内に収容された粘性材料を吸
   い上げて送り出すポンプユニット（３）と、前記容器
   （１）内の粘性材料の上面に載置され、昇降手段により
   粘性材料を押圧する押圧手段（７）とを備え、該押圧手
   段（７）で押圧された粘性材料を押圧手段（７）に形成
   された開口（２５）から前記ポンプユニット（３）に吸
   い上げるようにした粘性材料の供給装置において、前記
   粘性材料を押圧する押圧手段（７）の押圧面（１７ａ）
   は、前記粘性材料を前記開口方向に集めるべく傾斜状に
   設けられ、しかも、前記ポンプユニット（３）は、前記
   押圧手段（７）に押圧された粘性材料（２）が吸引され
   るように押圧手段（７）の上方に配置された定量シリン
   ダ（２８）と、該定量シリンダ（２８）を駆動させるた
   めに該定量シリンダ（２８）の上方に配置された駆動用
   シリンダ（３０）とからなり、前記定量シリンダ（２
   ８）の下端には、前記押圧手段（７）に接続され且つ前
   記定量シリンダ（２８）よりも小径の流通路（３１）が
   形成され、該流通路（３１）には分岐路（３５）が形成
   され、前記押圧手段（７）で押圧された粘性材料を定量
   シリンダ（２８）に所定量充填し、定量シリンダ（２
   ８）内の定量の粘性材料を、ピストン（４０）により前
   記分岐路（３５）から押し出すことを特徴とする粘性材
   料の供給装置。
2. 【請求項２】 前記流通路（３１）には、容器（１）内
   の粘性材料が定量シリンダ（２８）内に流通するのを許
   容し、且つ逆流を阻止する吸引用エアバルブ（３７）が
   接続され、且つ、分岐路（３５）には、定量シリンダ
   （２８）内の粘性材料が外部に流通するのを許容し、且
   つ逆流を阻止する排出用エアバルブ（３８）が接続され
   ている請求項１に記載の粘性材料の供給装置。
3. 【請求項３】 前記押圧手段には、粘性材料を所定温度
   に加熱するための加熱手段が設けられている請求項１又
   は２に記載の粘性材料の供給装置。