JP3655446B2 - Manufacturing method and manufacturing apparatus for cylindrical body filled with granular solid material and viscous liquid - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、粒状の固体材料と粘性液体を同一の筒状容器に充填した筒状体を効率的に製造することが出来る製造方法と、この製造方法を実現した製造装置とに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
容器の中に粒状の固体材料と比較的高い粘性を持った粘性液体を混合させて充填した筒状体の代表的なものとして、例えばアンカーボルト固定用樹脂カプセルがある。この樹脂カプセルではラジカル硬化型樹脂からなる粘性液体と骨材からなる固体材料が混合した状態で充填されており、且つ有機過酸化物等の硬化剤は細い容器に封入された状態で前記容器内に収容された状態で密封されている。
【0003】
上記アンカーボルト用樹脂カプセルの製造方法について図7のフロー図により簡単に説明する。第1工程ではガラス管からなる容器51を起立させて連続的に供給する。次いで第2工程に於いて、容器51に先ず硬化性樹脂からなる粘性液体52を充填する。第3工程では粘性液体52を充填した容器51に硬化剤を封入した細いガラス管53を挿入し、第4工程に於いて骨材からなる粒状の固体材料54を充填する。第5工程では、容器51を加温して固体材料54を該粘性液体52中に沈降させて混合させる。次いで、第6工程に於いて容器51を密封することで、筒状体55、即ち、アンカーボルト用樹脂カプセルが製造される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上記製造方法では、容器に粘性液体を充填した後、固体材料を充填するため、充填された固体材料が粘性液体中に沈降するのに時間がかかり、生産効率が悪いという問題がある。このため、粘性液体と固体材料を充填した容器を加温して粘性液体の粘度を低下させ、これにより、固体材料の粘性液体への沈降を促進することで、時間の短縮化をはかっている。しかし、この場合、製造装置が複雑化すると共に工程が長くなるという問題が派生する。
【0005】
また、容器に対し先に固体材料を充填し、その後粘性液体を充填した場合、粘性液体に気泡が形成され、この気泡を除去するためには上記製造方法以上に時間が必要となるという問題がある。
【0006】
特に最近では、WO97/20864号公報に開示されるように、有機過酸化物からなる硬化剤をラジカル硬化型化合物に由来する硬化樹脂の層により被覆した粒状体が開発されている。そしてこの粒状体を細いガラス管等に封入することなく骨材と共に硬化性樹脂と混合して充填したアンカーボルト固定用樹脂カプセルを短時間で効率良く製造することが要求されている。
【0007】
本発明の目的は、粒状の固体材料及び粘性液体を充填した筒状体を効率良く製造するための方法と、この方法を実現した製造装置とを提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明に係る粒状の固体材料及び粘性液体を充填したアンカーボルト用固着材である筒状体(以下、単に「筒状体」という)の製造方法は、粒状の固体材料と粘性液体を混合させて充填した筒状体を製造するための方法であって、固体材料が少なくともラジカル硬化型樹脂を硬化させる有機過酸化物からなる成形体であり、粘性液体が硬化促進剤を含むラジカル硬化型樹脂であり、前記粘性液体を吐出するノズルを該ノズルの開口部が筒状容器の底部に接近するように挿入し、前記筒状容器に対する固体材料の充填を開始すると同時に又は充填を開始した後、前記ノズルから粘性液体を吐出しつつ該ノズルの開口部を筒状容器の底部から離隔させ、ノズルが筒状容器から離脱した後、筒状容器を密封することを特徴とするものである。
【0009】
上記筒状体の製造方法では、筒状容器に対する固体材料と粘性液体の充填に先立って、粘性液体を吐出するノズルを、該ノズルの開口部が筒状容器(以下、単に「容器」という)の底部に接近するように挿入し、固体材料の充填の開始と同時に或いは固体材料の充填が開始された後、ノズルから粘性液体を吐出させつつノズルの開口部を底部から離隔させることで、粘性液体は少なくとも固体材料が存在する状態で容器の底部から充填される。
【0010】
即ち、粘性液体はノズルから滴下されるものではなく、ノズルが容器の底部に接近した位置にある状態で吐出が開始され、且つ吐出の進行に伴ってノズルは底部から離隔する方向に移動する。従って、粘性液体は容器の底部に既に充填されている固体材料を濡らしつつ、気泡を巻き込むことなく液面が上昇する。
【0011】
このため、固体材料を粘性液体中に沈降させる必要がなく、しかも粘性液体中に気泡を巻き込むことなく充填することが出来る。そしてノズルが容器から離脱した後、該容器を密封することで筒状体を製造することが出来る。このように、粘性液体中での固体材料の沈降時間を考慮する必要がないため、容器に対する固体材料及び粘性液体の充填に要する時間を短縮して効率良く筒状体を製造することが出来る。
【0012】
また本発明に係る粒状の固体材料と粘性液体を混合させて充填した筒状体を製造するための装置は、筒状容器に固体材料を充填するための固体材料充填手段と、筒状容器に粘性液体を充填するための充填ノズルと、筒状容器と充填ノズルを相対的に移動させる移動手段と、筒状容器に対する固体材料及び粘性液体の充填に際し前記充填ノズルの開口部を筒状容器の底部に接近させると共に固体材料の充填を開始すると同時に又は充填を開始した後充填ノズルから粘性液体を吐出させつつ該充填ノズルを筒状容器の底部から離隔させるように前記移動手段を制御する制御手段と、固体材料及び粘性液体を充填した筒状容器を密封する密封手段とを有して構成され、前記固体材料が少なくともラジカル硬化型樹脂を硬化させる有機過酸化物からなる成形体であり、前記粘性液体が硬化促進剤を含むラジカル硬化型樹脂であり、前記固体材料及び粘性液体を充填した筒状体がアンカーボルト用固着材であることを特徴とするものである。
【0013】
上記筒状体の製造装置では、固体材料充填手段及び、充填ノズル(以下、単に「ノズル」という)によって容器内に粒状体からなる固体材料を充填すると共に粘性液体を充填することが出来る。そして制御手段によって、容器とノズルを相対的に移動させる移動手段を制御して、ノズルを容器の底部に接近させておき、容器に対する固体材料の充填が開始されると同時に或いは充填が開始された後、ノズルから粘性液体を吐出させつつ該ノズルを底部から離隔させることで、粘性液体中に固体材料を混合させ、しかも気泡を発生させることなく、固体材料と粘性液体を充填することが出来る。そして固体材料及び粘性液体を充填した容器を密封手段によって密封することで、筒状体を製造することが出来る。
【0014】
上記筒状体の製造装置に於いて、容器の材料及び構造は特に限定するものではない。即ち、容器としては、筒状体であれば良く、ガラス或いは金属製の剛性を持った容器、合成樹脂フィルム製の可撓性を持った容器、熱可塑性樹脂或いは熱硬化性樹脂を成形した可撓性或いは剛性を持った容器等種々の容器を用いることが出来る。
【0015】
例えば予め成形された容器を用いる場合、この容器を一定のピッチで起立させて連続的に或いは間欠的に移送し、この容器の移送経路で、ノズルを挿入する工程、固体材料を充填する工程、ノズルから粘性液体を吐出させると共に容器の底部から離隔させる工程、容器を密封する工程を組み込むことで、筒状体を製造することが出来る。
【0016】
また連続したフィルムを巻き戻しつつ筒状に成形した容器、或いは押出成形法により連続的に成形した容器を用いる場合、これらの容器の連続成形経路中にノズル及び固体材料充填手段を組み込むことで、容器の成形と同時に筒状体を製造することが出来る。
【0017】
このように、用いる容器の性質に応じて該容器を搬送手段、容器を密封する密封手段の構成は異なる。しかし、容器中に固体材料を充填する固体材料充填手段及び粘性液体を充填するノズル、該ノズルと容器との相対的な位置関係、更に、固体材料の容器に対する充填の開始とノズルからの粘性液体の吐出タイミング、及びノズルと容器の相対的な移動関係等にはなんら異なることはない。
【0018】
上記筒状体の製造装置に於いて、粒状の固体材料が2種類以上であり、前記固体材料充填手段が個々の種類の固体材料に対応して設けた払出部材と、各払出部材から払い出された固体材料を集合させて容器に供給する集合部材とを有することが好ましい。
【0019】
筒状体の製造装置を上記の如く構成することによって、容器に充填すべき固体材料が2種類以上あっても、各固体材料に対応させて設けた払出部材によって個々の固体材料を払い出すと共に、払い出された固体材料を集合部材に集合させて容器に供給して充填することが出来る。従って、前記払出部材に計量機能をもたせることによって、容易に定量(一定容積の或いは一定重量)充填を実現することが出来る。
【0020】
また粘性液体の粘度が0.1poise以上100poise以下であることが好ましく、更に固体材料の粘性液体に対する体積比が0.8 以上3.0 以下であることが好ましい。
【0021】
【発明の実施の形態】
以下、上記筒状体の製造装置の好ましい実施形態について図を用いて説明し、合わせて製造方法について説明する。図1は筒状体を説明する図、図2は製造工程を模式的に説明する図、図3は筒状体の製造装置の全体構成を説明する図、図4は筒状体の製造装置の要部を説明する模式図、図5は筒状体の形成順位を説明する図、図6は粘性液体の吐出を制御する系のフロー図である。
【0022】
本発明は、筒状の容器に粒状の固体材料と粘性液体とを充填した筒状体を効率的に製造する方法と、その装置に関するものである。従って、粒状の固体材料及び粘性液体を具体的に限定するものではない。このような筒状体としては、種々のものが存在するが、本実施例では、コンクリートにボルトを固定するアンカーボルト固定用樹脂カプセルとしての筒状体A(図1参照)を製造する場合について説明する。
【0023】
アンカーボルト固定用樹脂カプセルとなる筒状体Aは、合成樹脂フィルム1からなる筒状の容器2に、ラジカル硬化型樹脂からなる粘性液体3、珪石からなる粒状の固体材料である骨材4及び硬化樹脂の層によって被覆された有機過酸化物からなる粒状の固体材料である硬化剤5を混合して充填されている。この樹脂カプセルAは、コンクリートに形成された穴に挿入され、ボルトによって硬化剤5が破壊されて粘性液体である硬化型樹脂と反応し、ボルトとコンクリートを一体化して強固に固定することが可能である。
【0024】
本実施例に係る筒状体の製造装置Bはピロー包装機を基本として構成されている。
【0025】
フィルム1は長尺状で且つ平らに展開した状態でリール11に巻き付けられており、筒状体Aの製造の進行に伴って巻き戻されて、骨材4、硬化剤5のシュートを兼ねたガイド12に導入される。そして幅方向の両端部が互いに重ね合わされ、この重ねた部分がヒーター13によって溶着されて長手方向に重ね溶着片2aを形成した筒状になる。
【0026】
またヒーター13の下方(フィルム1の移送方向下流側)には筒状に成形されたフィルム1を横断して上下方向に一対のヒーター14a、14b及びヒーター15が対向して配置され、且つ一対のヒーター14a、14bの間にカッター16が設けられている。ヒーター14a、15は協同して筒状に成形されたフィルム1を溶着することで容器2の底部2bを形成するものであり、またヒーター14b、15は協同して粘性液体3、骨材4、硬化剤5を充填した容器2の上端部位を溶着して密封端部2cを形成するものであり、カッター16は連続した容器2を分割するものである。従って、ヒーター14b、15は密封手段を構成するものである。
【0027】
上記の如く、フィルム1を巻き戻しつつガイド12によって幅方向の端部を重ね合わせて筒状に成形し、この状態でヒーター13によって重ね合わせた端部を長手方向に溶着すると共にヒーター14a、14b、15によって幅方向を横断して押圧しつつ溶着することで、ガイド12の部分が開放した筒状の容器2を連続的に成形することが可能である。尚、本実施例ではフィルム1の幅方向の溶着をヒーター14a、14b、15を用いて実施しているが、必ずしもこの構成に限定するものではなく、これらの一部を或いは全部を他の接着手段に変えてもなんら問題は生じないことは当然である。
【0028】
上記構成に於いて、フィルム1を横断して配置されたヒーター14a、14b、15によって押圧すると共にこれらのヒーター14a、14b、15を下降する方向に駆動してフィルムを巻き戻す(容器2を移動させる)ことが可能である。またヒーター13によって溶着され筒状に成形されたフィルム1の長手方向に連続した溶着片2aを図示しないローラー対によって挟持し、このローラー対を駆動することで巻き戻すことも可能である。フィルム1の巻き戻しに際し、前記何れの方法を採用するかは、目的の筒状体Aのサイズや充填後の重量等を考慮して決定すべき設計事項である。
【0029】
またヒーター14a、14b、15は筒状に成形されたフィルム1を溶着して上部にある容器2の底部2b及び下部にある容器2の密封端部2cを形成しつつ予め設定された位置まで下降し、その後、カッター16によって切断して、上昇し初期位置に戻る。従って、ヒーター14a、14b、15のストロークを調整することで、筒状体Aに於ける粘性液体3、骨材4、硬化剤5の充填率を適宜設定することが可能である。
【0030】
本実施例に於いて、上記充填率を30%以下に設定している。
【0031】
粘性液体3は樹脂タンク21に収容されており、該樹脂タンク21に接続されたポンプ22を介してノズル23に供給される。
【0032】
上記樹脂タンク21は図示しないヒーターを有することが好ましく、該ヒーターを作動させて内部に収容した粘性液体3を加温することで、該粘性液体3の粘度を可及的に低減させておくことが可能である。しかし、本実施例では高い粘度を有する粘性液体3を取り扱うことを目的としており、前記ヒーターは必須ではない。
【0033】
ポンプ22は粘性液体3を定量供給し得るようなポンプであることが好ましい。このようなポンプとして回転容積型のポンプ、例えば一軸偏心ネジポンプ、ギヤポンプ、ベーンポンプ、プランジャポンプ等のポンプがある。本実施例では、一軸偏心ネジポンプを採用している。
【0034】
上記ポンプ22は、製造装置Bを構成する他の駆動部分と同期して制御される。即ち、製造装置Bの基本軸(図示せず)には所定数のタイミングカムが設けられており、該タイミングカムの回転位置を非接触式センサーや接触式のマイクロスイッチによって検出して信号を発生し、この信号に基づいて駆動を開始し、或いは駆動を停止するように構成されている。
【0035】
従って、図5に示すように、タイミングカムを検出したセンサー41から発生した信号に基づいてポンプ22が回転を開始させ、該ポンプ22に設けたロータリーエンコーダー等のパルス発振器42によってポンプ22の回転数を検出し、検出した回転数を比較器43で目的の筒状体Aに充填すべき粘性液体3の容量に対応して予め設定されたポンプ22の回転数と比較して、両者が一致したとき、ポンプ22を停止させることが可能である。
【0036】
ノズル23はガイド12に沿って、且つ開口部23aがヒーター14a、14b、15の上昇限界の近傍に接近するように配置されている(尚、前述したように、ヒーター14a、14b、15の一部、或いは全部をヒーター以外の接着手段に変えても良い)。従って、ノズル23は開口部23aが容器2の底部に接近した位置に配置されることとなり、ヒーター14a、14b、15によって或いは図示しないローラーによって容器2を下降させることで、ノズル23と容器2を相対的に移動させることが可能となる。更に、前記各ヒーター14a、14b、15或いは図示しないローラーの速度を適宜設定することで、ノズル23と容器2の相対的な移動速度を最適速度に設定することが可能である。
【0037】
骨材4は骨材ホッパー24に収容されており、また硬化剤5は予め図示しない造粒装置によって粒状に形成され、硬化剤ホッパー25に収容されている。各ホッパー24、25には払出部材となる計量回転盤26、27が同期回転可能に配置されている。計量回転盤26、27には複数の穴26a、27aが一定のピッチで厚さ方向に貫通して形成されており、これらの穴26a、27aに容器2に充填すべき容積に対応させた円筒状の升28、29が着脱可能に嵌合されている。また計量回転盤26、27に形成された穴26a、27aの下面には夫々開閉弁26b、27bが設けられており、これらの開閉弁26b、27bは本体フレームの所定位置に固定したカム30と接触することで開閉し得るように構成されている。
【0038】
ガイド12の上方に集合部材となる回転盤31が回転可能に配置されている。この回転盤31には複数の穴31aが一定のピッチで且つ厚さ方向に貫通して形成されており、これらの穴31aに円筒状の升32が着脱可能に嵌合されている。また回転盤31に形成された穴31aの下面には開閉弁31bが設けられており、この開閉弁32は本体フレームの所定位置に固定したカム33と接触して開閉し得るように構成されている。
【0039】
上記回転盤31は、回転に伴って升32に骨材ホッパー24に対応して配置された計量回転盤26から骨材4の払い出しを受けると共に硬化剤ホッパー25に対応して配置された計量回転盤27から硬化剤5の払い出しを受け、該升32に収容された骨材4、硬化剤5をガイド12を介して容器2に充填する機能を有するものである。このため、回転盤31に形成された穴31aにはロート状のシュート34を設けておくことが好ましい。
【0040】
上記回転盤31は穴31aがガイド12の上方を通過し得るような位置に設けられており、カム33は穴31aがガイド12の上方を通過している間、開閉弁31bと接触して升32の底面を開放し得るように構成されている。また各計量回転盤26、27は、夫々の穴26a、27aが回転盤31の異なる穴31aの上方に対向し得るような位置に設けられており、カム30は夫々の穴26a、27aがシュート34の上方を通過している間、開閉弁26b、27bと接触して升28、29の底面を開放し得るように構成されている。
【0041】
上記構成に於いて、各回転盤26、27、31は同期回転し、各計量回転盤26、27の穴26a、27aが夫々対応する各ホッパー24、25の下部に対向すると、これらの各ホッパー24、25から夫々骨材4、硬化剤5が供給されて升28、29に収容される。各回転盤26、27、31の回転が進行し、穴26a、27aが異なる穴31aに接近すると各開閉弁27b、27bがカム30に接触し、該カム30に駆動されて升28、29の底面を開放する。これに伴って、各穴26a、27aに収容された骨材4、硬化剤5は夫々回転盤31の異なる穴31aに投入される。
【0042】
更に、回転盤31の回転が進行し、骨材4と硬化剤5を2段の層状に収容している升32がガイド12に接近すると、開閉弁31bがカム33に接触して駆動され、升32の底面を開放する。升32の底面は、回転盤31の回転に対応して開放されるため、収容された骨材4と硬化剤5は一気に落下することがなく、約1秒程度の時間をかけて徐々に落下する。
【0043】
このため、2段の層状に収容されている骨材4と硬化剤5は、略層状を保持した状態でガイド12に落下し、該ガイド12から容器12に充填される。従って、容器2の内部には適度な層状を保持し且つ適度に混合した状態で骨材4と硬化剤5が充填される。
【0044】
次に、上記の如く構成された製造装置Bによって筒状体Aを製造する工程順位について説明する。
【0045】
先ず、リール11にフィルム1を装着してガイド12を介してヒーター13に供給し、該ヒーター13によって溶着片2aを形成し、更に、ヒーター14a、14b、15によって底部2bを形成しておく、また樹脂タンク21に粘性液体3を収容すると共に各ホッパー24、25に骨材4、硬化剤5を収容する。その後、製造装置Bの動作を開始させて各回転盤26、27、31を回転させ、各計量回転盤26、27に骨材4、硬化剤5を供給し、これらの骨材4、硬化剤5を回転盤31に供給すると共に容器2に供給する。
【0046】
しかし、当初の数個分は、容器2にはノズル23から粘性液体3のみが吐出され、或いは粘性液体3と骨材4、硬化剤5の何れかが供給されるのみであって、このような充填状態の容器2は全て廃棄する。そして骨材4と硬化剤5が2層に供給された升32がガイド12の上方に進行してきたとき、筒状体Aの製造段取りが完了する。
【0047】
骨材4と硬化剤5が2層に収容された升32がガイド12に接近すると、この接近に伴って開閉弁31bがカム33に接触して開放し、収容された骨材4、硬化剤5がガイド12に落下して、ヒーター13によって予め長手方向に連続した溶着片2aが形成されると共に、ヒーター14a、15によって底部2bが形成された容器2に充填される。また前記容器2の底部2bに接近した位置にノズル23の開口部23aが配置されている(図5(a)参照)。
【0048】
骨材4、硬化剤5の容器2への充填と同期してノズル23から粘性液体3が吐出される。即ち、回転盤31に形成された升32が1ピッチ移動する角度を1サイクルとし(言い換えると、基準軸が1回転したとき、回転盤31が升32を1ピッチ移動させ得る角度回転する)、この1サイクル毎に発生するタイミングカム41の信号に応じてポンプ22を回転させると共に、ポンプ22の回転数をセンサー42で検出して比較器43で予め設定された回転数と比較し、両者が一致したときポンプ22を停止させることで、予め設定された容積の粘性液体3を容器2に吐出する。
【0049】
従って、タイミングカム41からの信号が、升32がガイド12に接近して開閉弁31bがカム33に接触するタイミングから僅かに遅く発生するように、タイミングカム41を調整することで、容器2に対する骨材4、硬化剤5の充填開始と同時に、或いは充填開始後にノズル23から容器2に対し粘性液体3を充填することが可能である。
【0050】
上記の如くして、骨材4、硬化剤5が充填された容器2に粘性液体3を充填したとき、充填された粘性液体3は気泡を巻き込むことなく、確実に容器2の底部にある骨材4、硬化剤5を濡らして混合充填することが可能である。そして容器2がヒーター14a、14b、15に挟まれて下降する方向に移送されることで、容器2とノズル23は想定的な移動を実現し、容器2内に於ける粘性液体3の液面は略ノズル23の開口部23aの近傍を保持する(図5(b)参照)。
【0051】
容器2に対し、粘性液体3、骨材4、硬化剤5の所定量の充填が終了し、ヒーター14a、14b、15が予め設定された充填率に対応した下降限に到達すると、ヒーター14a、14bの間に配置されたカッター16が作動して下側の片を切り離し、その後、ヒーター14a、14b、15は互いに容器2から離隔して上方に戻る(図5(c)参照)。
【0052】
ヒーター14a、14b、15が上昇限である初期位置に到達したとき、再び互いに接近して既に充填を終了した容器2の上端部位を溶着して密封端2cを形成し、同時に上部に位置する新たな容器2の底部2bを形成する。
【0053】
そして図5(a)に戻り、新たに形成された容器2は前述したと同一の順序で下降し、この過程で粘性液体3、骨材4、硬化剤5が充填される。この一連のサイクルを繰り返すことで、1サイクル毎に1本の筒状体Aが製造される。
【0054】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように本発明に係る製造方法では、粘性液体を吐出するノズルを容器の底部に接近するように挿入しておき、少なくともラジカル硬化型樹脂を硬化させる有機過酸化物からなる成形体である固体材料の容器に対する充填の開始と同時に、或いは固体材料の充填が開始された後、硬化促進剤を含むラジカル硬化型樹脂である粘性液体をノズルから吐出させつつノズルの開口部を底部から離隔させるようにしたので、粘性液体は少なくとも固体材料が存在する状態で容器の底部から充填され、該容器の底部に既に充填されている固体材料を濡らしつつ、気泡を巻き込むことなく液面が上昇する。またノズルが容器から離脱した後、該容器を密封することで筒状体を製造することが出来る。
【0055】
従って、粘性液体中での固体材料の沈降時間を考慮する必要がなく、且つ気泡を巻き込むことがないため、容器に対する固体材料及び粘性液体の充填に要する時間を短縮して効率良く筒状体を製造することが出来る。
【0056】
また本発明に係る製造装置では、制御手段によって、容器とノズルを相対的に移動させる移動手段を制御して、ノズルを容器の底部に接近させておき、少なくともラジカル硬化型樹脂を硬化させる有機過酸化物からなる成形体である固体材料の容器に対する充填が開始されると同時に、或いは充填が開始された後、硬化促進剤を含むラジカル硬化型樹脂粘性液体をノズルから吐出させつつ該ノズルを底部から離隔させることで、粘性液体中に固体材料を混合させ、しかも気泡を発生させることなく充填することが出来る。そして固体材料及び粘性液体を充填した容器を密封手段によって密封することで、筒状体を製造することが出来る。
【0057】
また粒状の固体材料を2種類以上とし、個々の種類の固体材料に対応して払出部材を設けると共に各払出部材から払い出された固体材料を集合させて容器に供給する集合部材とを設けた場合には、各固体材料に対応させて設けた払出部材によって個々の固体材料を払い出すことが出来、且つ払い出された固体材料を集合部材に集合させて容器に供給して充填することが出来る。
【0058】
従って、容器に対し複数種の固体材料と粘性液体を充填する場合であっても、これらの固体材料が粘性液体中に落下し、或いは粘性液体が滴下して充填されるものではないため、固体材料の沈降時間を考慮する必要がなく、且つ気泡を巻き込むことなく充填することが出来る。
【0059】
また粘性液体の粘度を0.1poise以上100poise以下とすることによって、更に、固体材料の粘性液体に対する体積比が0.8 以上3.0 以下とすることによって、より効果的な充填を実現することが出来る。
【0060】
固体材料を少なくともラジカル硬化型樹脂を硬化させる有機過酸化物からなる成形体とし、且つ前記粘性液体が硬化促進剤を含むラジカル硬化型樹脂とすることによって、アンカーボルト固定用樹脂カプセルとしての筒状体を合理的に製造することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 筒状体を説明する図である。
【図2】 製造工程を模式的に説明する図である。
【図3】 筒状体の製造装置の全体構成を説明する図である。
【図4】 筒状体の製造装置の要部を説明する模式図である。
【図5】 筒状体の形成順位を説明する図である。
【図6】 粘性液体の吐出を制御する系のブロック図である。
【図7】 従来の製造工程を説明するフロー図である。
【符号の説明】
A 筒状体
B 製造装置
1 合成樹脂フィルム
2 容器
2a 溶着片
2b 底部
2c 密封端部
3 粘性液体
4 骨材
5 硬化剤
11 リール
12 ガイド
13、14a、14b、15 ヒーター
16 カッター
21 樹脂タンク
22 ポンプ
23 ノズル
23a 開口部
24 骨材ホッパー
25 硬化剤ホッパー
26、27 計量回転盤
26a、27a、31a 穴
26b、27b、31b 開閉弁
28、29、32 弁
30、33 カム
31 回転盤
34 シュート[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a manufacturing method capable of efficiently manufacturing a cylindrical body filled with a granular solid material and a viscous liquid in the same cylindrical container, and a manufacturing apparatus realizing the manufacturing method.
[0002]
[Prior art]
As a typical cylindrical body in which a granular solid material and a viscous liquid having a relatively high viscosity are mixed and filled in a container, there is a resin capsule for anchor bolt fixing, for example. This resin capsule is filled with a mixture of a viscous liquid made of radical curable resin and a solid material made of aggregate, and a curing agent such as organic peroxide is sealed in a thin container. It is sealed in a state where it is accommodated in the container.
[0003]
The manufacturing method of the anchor bolt resin capsule will be briefly described with reference to the flowchart of FIG. In the first step, a
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In the above manufacturing method, since the container is filled with the viscous liquid and then the solid material is filled, it takes time for the filled solid material to settle in the viscous liquid, resulting in poor production efficiency. For this reason, the container filled with the viscous liquid and the solid material is heated to reduce the viscosity of the viscous liquid, thereby promoting the sedimentation of the solid material into the viscous liquid, thereby shortening the time. . However, in this case, there arises a problem that the manufacturing apparatus becomes complicated and the process becomes long.
[0005]
Further, when the container is filled with the solid material first and then the viscous liquid is filled, bubbles are formed in the viscous liquid, and there is a problem that it takes more time than the above manufacturing method to remove the bubbles. is there.
[0006]
Particularly recently, as disclosed in WO 97/20864, a granule in which a curing agent made of an organic peroxide is coated with a layer of a cured resin derived from a radical curable compound has been developed. And it is requested | required to manufacture efficiently the resin capsule for anchor bolt fixation filled with the curable resin with the aggregate, without enclosing this granular material in a thin glass tube etc. in a short time.
[0007]
The objective of this invention is providing the method for manufacturing efficiently the cylindrical body filled with the granular solid material and the viscous liquid, and the manufacturing apparatus which implement | achieved this method.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, a method for producing a cylindrical body (hereinafter simply referred to as “cylindrical body”) that is a fixing material for anchor bolts filled with a granular solid material and a viscous liquid according to the present invention is a granular solid. A method for producing a cylindrical body filled with a mixture of a material and a viscous liquid, wherein the solid material is a molded body made of an organic peroxide that cures at least a radical curable resin, and the viscous liquid accelerates the curing. A radical curable resin containing an agent, and a nozzle for discharging the viscous liquid is inserted so that the opening of the nozzle is close to the bottom of the cylindrical container, and at the same time the filling of the solid material into the cylindrical container is started Alternatively, after the filling is started, while discharging the viscous liquid from the nozzle, the opening of the nozzle is separated from the bottom of the cylindrical container, and after the nozzle is detached from the cylindrical container, the cylindrical container is sealed. It is intended to.
[0009]
In the manufacturing method of the cylindrical body, prior to filling the cylindrical container with the solid material and the viscous liquid, a nozzle that discharges the viscous liquid is used, and the opening of the nozzle is a cylindrical container (hereinafter simply referred to as “container”). Viscosity by inserting the nozzle close to the bottom of the nozzle and separating the nozzle opening from the bottom while discharging the viscous liquid from the nozzle simultaneously with the start of the filling of the solid material or after the filling of the solid material is started. The liquid is filled from the bottom of the container with at least solid material present.
[0010]
That is, the viscous liquid is not dripped from the nozzle, and the discharge is started in a state where the nozzle is close to the bottom of the container, and the nozzle moves in a direction away from the bottom as the discharge proceeds. Therefore, the viscous liquid wets the solid material already filled in the bottom of the container, and the liquid level rises without entraining bubbles.
[0011]
For this reason, it is not necessary to settle a solid material in a viscous liquid, and it can be filled without entraining bubbles in the viscous liquid. And after a nozzle detaches | leaves from a container, a cylindrical body can be manufactured by sealing this container. Thus, since it is not necessary to consider the sedimentation time of the solid material in the viscous liquid, the time required for filling the container with the solid material and the viscous liquid can be shortened and the cylindrical body can be manufactured efficiently.
[0012]
An apparatus for producing a cylindrical body filled with a mixture of a granular solid material and a viscous liquid according to the present invention includes a solid material filling means for filling a cylindrical container with a solid material, and a cylindrical container. A filling nozzle for filling the viscous liquid, a moving means for moving the cylindrical container and the filling nozzle relative to each other, and an opening of the filling nozzle for filling the cylindrical container with the solid material and the viscous liquid. Control means for controlling the moving means to move the filling nozzle away from the bottom of the cylindrical container while discharging the viscous liquid from the filling nozzle simultaneously with starting the filling of the solid material while approaching the bottom and after starting the filling. And a sealing means for sealing the cylindrical container filled with the solid material and the viscous liquid, the solid material comprising at least an organic peroxide that cures the radical curable resin. A molded body, wherein the viscous liquid is a curable resin containing a curing accelerator, a tubular body filled with the solid material and the viscous liquid is characterized in that an adhesive member for anchor bolts.
[0013]
In the cylindrical body manufacturing apparatus, a solid material made of a granular material can be filled into a container and a viscous liquid can be filled into a container by a solid material filling means and a filling nozzle (hereinafter simply referred to as “nozzle”). Then, the moving means for moving the container and the nozzle relatively is controlled by the control means so that the nozzle is brought close to the bottom of the container, and the filling of the solid material into the container is started or the filling is started. After that, by discharging the viscous liquid from the nozzle and separating the nozzle from the bottom, the solid material can be mixed in the viscous liquid and filled with the solid material and the viscous liquid without generating bubbles. And a cylindrical body can be manufactured by sealing the container filled with solid material and viscous liquid with a sealing means.
[0014]
In the cylindrical body manufacturing apparatus, the material and structure of the container are not particularly limited. That is, the container may be a cylindrical body, and may be a glass or metal rigid container, a synthetic resin film flexible container, a thermoplastic resin or a thermosetting resin. Various containers such as a flexible or rigid container can be used.
[0015]
For example, when using a preformed container, the container is erected at a constant pitch and continuously or intermittently transferred, and a nozzle is inserted in the container transfer path, a solid material is charged, A cylindrical body can be manufactured by incorporating a step of discharging a viscous liquid from the nozzle and a step of separating from the bottom of the vessel and a step of sealing the vessel.
[0016]
Also, when using a container formed into a cylindrical shape while rewinding a continuous film, or a container formed continuously by an extrusion method, by incorporating a nozzle and solid material filling means in the continuous forming path of these containers, A cylindrical body can be manufactured simultaneously with the molding of the container.
[0017]
Thus, according to the property of the container to be used, the structure of the conveying means and the sealing means for sealing the container are different. However, the solid material filling means for filling the container with the solid material and the nozzle for filling the viscous liquid, the relative positional relationship between the nozzle and the container, and the start of filling of the solid material into the container and the viscous liquid from the nozzle There is no difference in the discharge timing and the relative movement relationship between the nozzle and the container.
[0018]
In the cylindrical body manufacturing apparatus, there are two or more kinds of granular solid materials, and the solid material filling means is provided for each type of solid material, and is discharged from each discharge member. It is preferable to have a collecting member that collects the solid material that has been collected and supplies it to the container.
[0019]
By configuring the cylindrical body manufacturing apparatus as described above, even if there are two or more types of solid materials to be filled in the container, each solid material is dispensed by the dispensing member provided corresponding to each solid material. The discharged solid material can be collected in a collecting member and supplied to the container for filling. Accordingly, by providing the dispensing member with a measuring function, it is possible to easily realize a fixed amount (a constant volume or a constant weight).
[0020]
The viscosity of the viscous liquid is preferably 0.1 poise or more and 100 poise or less, and the volume ratio of the solid material to the viscous liquid is preferably 0.8 or more and 3.0 or less.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the tubular body manufacturing apparatus will be described with reference to the drawings, and the manufacturing method will be described together. 1 is a diagram for explaining a cylindrical body, FIG. 2 is a diagram for schematically explaining a manufacturing process, FIG. 3 is a diagram for explaining an overall configuration of a cylindrical body manufacturing apparatus, and FIG. 4 is a cylindrical body manufacturing apparatus. FIG. 5 is a diagram for explaining the order of formation of cylindrical bodies, and FIG. 6 is a flow diagram of a system for controlling the discharge of viscous liquid.
[0022]
The present invention relates to a method and an apparatus for efficiently producing a cylindrical body in which a cylindrical container is filled with a granular solid material and a viscous liquid. Therefore, the granular solid material and the viscous liquid are not specifically limited. There are various types of such cylindrical bodies. In this embodiment, the cylindrical body A (see FIG. 1) as an anchor bolt fixing resin capsule for fixing bolts to concrete is manufactured. explain.
[0023]
A cylindrical body A serving as an anchor bolt fixing resin capsule includes a
[0024]
The cylindrical body manufacturing apparatus B according to the present embodiment is configured based on a pillow packaging machine.
[0025]
The film 1 is wound around the
[0026]
A pair of
[0027]
As described above, the end portions in the width direction are overlapped by the
[0028]
In the above configuration, the
[0029]
The
[0030]
In this embodiment, the filling rate is set to 30% or less.
[0031]
The
[0032]
The
[0033]
The
[0034]
The
[0035]
Therefore, as shown in FIG. 5, the
[0036]
The
[0037]
The
[0038]
A
[0039]
The
[0040]
The
[0041]
In the above-described configuration, the
[0042]
Further, when the rotation of the
[0043]
For this reason, the
[0044]
Next, the process order of manufacturing the cylindrical body A by the manufacturing apparatus B configured as described above will be described.
[0045]
First, the film 1 is mounted on the
[0046]
However, for the first few, only the
[0047]
When the
[0048]
The
[0049]
Accordingly, by adjusting the
[0050]
As described above, when the
[0051]
When the
[0052]
When the
[0053]
5A, the newly formed
[0054]
【The invention's effect】
As described in detail above, in the manufacturing method according to the present invention, a nozzle that discharges a viscous liquid is inserted so as to approach the bottom of the container, and is formed of an organic peroxide that cures at least a radical curable resin. Simultaneously with the start of filling of the solid material container, which is a body, or after filling of the solid material is started, a viscous liquid, which is a radical curable resin containing a curing accelerator, is discharged from the nozzle while the nozzle opening is at the bottom. The viscous liquid is filled from the bottom of the container in the presence of at least the solid material, and the liquid level is maintained without entraining bubbles while wetting the solid material already filled in the bottom of the container. Rise. Further, after the nozzle is detached from the container, the cylindrical body can be manufactured by sealing the container.
[0055]
Therefore, there is no need to consider the settling time of the solid material in the viscous liquid, and no bubbles are involved, so the time required for filling the container with the solid material and the viscous liquid can be shortened and the cylindrical body can be efficiently formed. Can be manufactured.
[0056]
In the manufacturing apparatus according to the present invention, the control means controls the moving means for relatively moving the container and the nozzle so that the nozzle is brought close to the bottom of the container and at least the radical curing resin is cured. At the same time as or after the filling of the solid material container, which is a molded body made of oxide, is started, the bottom of the nozzle is discharged while discharging a radical curable resin viscous liquid containing a curing accelerator from the nozzle. By separating from the solid material, the solid material can be mixed in the viscous liquid and filled without generating bubbles. And a cylindrical body can be manufactured by sealing the container filled with solid material and viscous liquid with a sealing means.
[0057]
In addition, two or more kinds of granular solid materials are provided, and a dispensing member is provided corresponding to each type of solid material, and a collecting member that collects the solid material discharged from each dispensing member and supplies it to the container is provided. In this case, individual solid materials can be paid out by a payout member provided corresponding to each solid material, and the discharged solid material can be gathered into a collective member and supplied to a container for filling. I can do it.
[0058]
Therefore, even when a plurality of types of solid materials and viscous liquids are filled into the container, these solid materials are not dropped into the viscous liquid, or the viscous liquid is not dropped and filled. It is not necessary to consider the settling time of the material, and filling can be performed without entraining bubbles.
[0059]
Further, when the viscosity of the viscous liquid is 0.1 poise or more and 100 poise or less, and the volume ratio of the solid material to the viscous liquid is 0.8 or more and 3.0 or less, more effective filling can be realized.
[0060]
By forming the solid material into a molded body made of an organic peroxide that cures at least a radical curable resin, and the viscous liquid is a radical curable resin containing a curing accelerator, a cylindrical shape as a resin capsule for anchor bolt fixation The body can be reasonably manufactured.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating a cylindrical body.
FIG. 2 is a diagram schematically illustrating a manufacturing process.
FIG. 3 is a diagram illustrating an overall configuration of a cylindrical body manufacturing apparatus.
FIG. 4 is a schematic diagram for explaining a main part of a cylindrical body manufacturing apparatus.
FIG. 5 is a diagram for explaining the formation order of cylindrical bodies.
FIG. 6 is a block diagram of a system for controlling the discharge of viscous liquid.
FIG. 7 is a flowchart for explaining a conventional manufacturing process.
[Explanation of symbols]
A tubular body
B Production equipment
1 Synthetic resin film
2 containers
2a welding piece
2b bottom
2c Sealed end
3 viscous liquid
4 Aggregate
5 Hardener
11 reel
12 Guide
13, 14a, 14b, 15 heater
16 cutter
21 Resin tank
22 Pump
23 nozzles
23a opening
24 aggregate hopper
25 Hardener hopper
26, 27 Weighing turntable
26a, 27a, 31a hole
26b, 27b, 31b On-off valve
28, 29, 32 valves
30, 33 cams
31 Turntable
34 Shoot
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- 1997-10-06 JP JP27263897A patent/JP3655446B2/en not_active Expired - Lifetime
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