JP3731154B2 - Fluid transfer filling method and fluid transfer filling device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、流体の移送充填方法及び移送充填装置に係り,さらに詳しくは液状ないしペースト状流体を脱泡したままの状態で、被充填容器内に移送充填する方法、及びその方法の実施に適する装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
たとえばエポキシ樹脂等の流体は、原料組成分の攪拌混合、流体中の脱泡、脱泡した流体を被充填容器(シリンジ)内に移送充填して使用に供している。すなわち、先ず、攪拌混合で生じた気泡の脱泡を行い易い攪拌容器内で原料組成分の攪拌混合を行う。その後に、前記脱泡した流体を別の圧送用容器に移送し、さらに、圧縮用ピストンによって、圧縮して被充填容器内に充填する手段が採られている。なお、攪拌容器は、攪拌・混合及び脱泡のし易さなど作業効率の点で、一般的に直径に対して長さ(深さ)を2倍程度以下に設定してある。
【0003】
図4は、たとえば塗布作業に使用する被充填用容器に内に、攪拌混合・脱泡した流体を圧送充填(注入)する手段の実施態様を模式的に示したものである。図4において、1は圧送用容器、2は前記圧送用容器1内に攪拌容器から移送された脱泡済み流体、3は前記圧送用容器1内の流体2を被充填容器4に圧送する圧縮用ピストン、5は圧縮空気を圧送する圧送用配管、6は圧縮空気用ポンプである。ここで、圧縮空気用ポンプ6で圧縮された圧縮空気は、圧送用配管5を介して圧送する圧縮用ピストン3を駆動して、圧送用容器1内の流体2を被充填容器4に移送・充填する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記流体の充填手段は、次のような不都合がある。すなわち、
(a)攪拌容器で脱泡された流体は、攪拌容器から圧送用容器1に移送される過程で、折角脱泡した流体2に空気が入り込み、気泡を含有し易い傾向がある。
(b)圧送用容器1から被充填容器4に移送・充填する領域では、その移送路に外界の空気が巻き込まれ、脱泡した流体2が空気を混入し易い。
(c)攪拌容器から流体が圧送用容器1に移送された後に、圧縮用ピストン3が装着・挿入されるため、流体2と圧縮用ピストン3との間に残留空気を挟み込み、圧送過程で空気を巻き込む恐れがある。したがって、圧縮用ピストン3を装着・挿入する際、残留空気を挟み込まないように細心の注意・工夫が要求される。
(d)被充填容器4を縦型に配置し、その下端側から流体2を移送・充填する場合、流体の粘性によっては、スムースな充填が困難である。
(e)手段ないし装置を構成する部材が多いため、そのメンテナンスに多くの労力やコストアップを要する。すなわち、繰り返し使用にあたっては、分解・部材の洗浄操作を要するので、部材に付着する高価な流体2の浪費となったり、あるいはその都度部材を破棄する場合は、大幅なランニングコストのアップを招来する。
【0005】
したがって、本発明の目的は、被充填容器に対して、気泡の取り込みなどを起こさずに、脱泡された流体を確実に移送充填する方法、及び移送充填装置の提供にある。また、本発明の目的は、攪拌・脱泡された流体の充填操作が省力化され、かつ流体が高粘性の場合でも、高品質の充填を容易に確保できる移送充填方法、及び移送充填装置の提供にある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明は、収容された流体を自転しながら公転して混合脱泡する攪拌容器の中心軸上に配設され、かつ前記自転及び公転に伴って自転しながら公転する被充填容器内に、この自転及び公転に伴う遠心力によって攪拌容器内の流体を直接移送充填することを特徴とする流体移送充填方法である。
【0007】
請求項2の発明は、請求項1記載の流体移送充填方法において、被充填容器に対する混合脱泡された流体の直接移送充填を自転及び公転に伴う遠心力差により制御することを特徴とする。
【0008】
請求項3の発明は、請求項1もしくは請求項2記載の流体移送充填方法において、攪拌容器に対して少なくとも2個の被充填容器を分岐配置することを特徴とする。
【0009】
請求項4の発明は、請求項1ないし請求項3いずれか一記載の流体移送充填方法において、被充填容器に対する攪拌容器内の混合脱泡された流体の直接移送充填を真空ないし減圧雰囲気中で行うことを特徴とする。
【0010】
請求項5の発明は、収容した流体を自転しながら公転して混合脱泡する攪拌容器と、前記攪拌容器の中心軸上の下端部に配設され、攪拌容器内の混合脱泡された流体を供給する開閉バルブ付き接続口と、前記接続口に被移送充填口が連接し、かつ前記攪拌容器の自転及び公転に伴って自転しながら公転して、この自転及び公転に伴う遠心力で混合脱泡した流体が充填される被充填容器とを有することを特徴とする流体移送充填装置である。
【0011】
請求項6の発明は、請求項5記載の流体移送充填装置において、接続口の開閉バルブが自動開閉弁型で、攪拌混合容器の自転及び公転に伴う遠心力差によって開閉する手段を備えていることを特徴とする。
【0012】
請求項7の発明は、請求項5もしくは請求項6記載の流体移送充填装置において、接続口に対して少なくとも2個の被充填容器が分岐配置されていることを特徴とする。
【0013】
請求項8の発明は、請求項5ないし請求項7いずれか一記載の流体移送充填装置において、攪拌容器、接続口及び被充填容器が真空ないし減圧化可能な筐体中に配置・収納されていることを特徴とする。
【0014】
すなわち、請求項1ないし4の発明は、流体の攪拌・脱泡を攪拌容器の自転及び公転で進めながら、その攪拌容器の中心軸上に被充填容器を配設し、かつ攪拌容器の自転及び公転に伴って自転及び公転させて、前記自転及び公転による遠心力を利用し、流体を被充填容器内に移送充填することを骨子とする。
【0015】
また、請求項5ないし8の発明は、自転及び公転しながら収容した流体の攪拌・脱泡を行う攪拌容器と、前記攪拌容器の中心軸上の下端部に配設され、かつ攪拌容器の自転及び公転に伴って自転・公転する被充填容器と、前記攪拌容器及び被充填容器の間に介在して攪拌・脱泡された流体の供給・停止を行う開閉バルブ付き接続口とを有し、前記自転及び公転による遠心作用を利用し、混合脱泡された流体がそのまま(直接的に)被充填容器内に移送充填されることを骨子とする。
【0016】
請求項1ないし8の発明において、攪拌容器は、たとえば円筒状に構成されており、その長さが直径(内径)の2.5倍以下、好ましくは2ないし1.5倍程度である。また、この攪拌容器は、蓋体付きで、かつ回転翼型の攪拌機構を内装する一方、攪拌・混合で生じた気泡を脱泡・排気するため、上端部が真空系に連接する構成を採っている。さらに、攪拌容器は、前記脱泡流体面にほぼ一様な圧力を印加するため、蓋体側からの圧縮空気などによる加圧・加圧解除に応じて攪拌容器内壁面に沿って摺動する加圧用ピストンなど備えている。
【0017】
請求項1ないし8の発明において、攪拌容器は、脱泡された流体を送り出すための開閉バルブ付き接続口を下端部に配設した構造と成っている。ここで、開閉バルブ付き接続口は、固定型もしくは着脱型いずれでもよい。そして、開閉バルブ付き接続口は、流体の攪拌及び脱泡時に閉止されており、攪拌及び脱泡後の被充填容器に対する移送充填時に開放され、混合脱泡された流体を攪拌容器から、被充填容器に移送充填するように機能する。なお、開閉バルブ付き接続口は、流体側の圧力で開閉する自動開閉弁方式であってもよい。
【0018】
請求項1ないし8の発明において、攪拌容器に対して被充填容器は、攪拌容器の長尺中心軸方向に合わせて連接・配置されているだけでなく、前記長尺方向中心軸を回転軸として互いに自転しながら公転する構成が採られている。つまり、攪拌容器の自転及び公転に伴って被充填容器が追従的に自転及び公転するように、両者は一体的に構成されている。
【0019】
そして、前記攪拌容器から被充填容器に、脱泡された流体を移送充填する際、攪拌容器及び被充填容器の自転・公転における遠心力が利用される。つまり、脱泡流体の自重、加圧用ピストンの自重なども作用するが、攪拌容器及び被充填容器の自転・公転に伴う遠心力による強制流動性でスムースな移送充填が進行する。
【0020】
請求項1ないし8の発明において、攪拌容器、被充填容器及びこれらを連接する接続口を配置・収納する真空化もしくは減圧雰囲気化を可能にした場合は、一般的に、ガラス類、セラミックス類、金属類、あるいはこれらの組み合わせた素材で構成される。たとえば真空排気系に接続する排気口を有する容器本体と、容器本体の開口部を気密に係合・封止する蓋体とを有する構造が採られる。
【0021】
請求項1ないし4の発明では、脱泡された流体が自転しながら公転する攪拌容器から、その攪拌容器の自転及び公転に伴って合成された遠心力の作用により、同じく自転しながら公転する被充填容器に、容易に移送充填される。また、被充填容器に移送される混合脱泡された流体は、被充填容器の自転及び公転に伴う合成された遠心力によって、被充填容器内で押し付けられながら、順次堆積される。つまり、被充填容器内に気泡を取り込む余地もなく、緻密に、混合脱泡された流体の移送充填が行われる。
【0022】
請求項5ないし8の発明では、攪拌容器及び被充填容器の各自転・公転作用、この自転・公転に伴う遠心力の利用で、攪拌容器から被充填容器内に、容易、かつ確実に、また、量産的に、混合脱泡された流体を移送充填できる。
【0023】
[発明の実施形態]
以下図1、図2及び図3を参照して実施例を説明する。
【0024】
図1は実施例に係る流体移送充填装置の要部構成を示す断面図である。図1において、7は支持台、8は前記支持台7に配設された第1の回転軸受け部、9は前記第1の回転軸受け部8で軸支された第1の回転体、10は前記第1の回転体9に放射状に設置された支持体、11は前記支持体10の先端部に配設された第2の回転軸受け部、12は前記第2の回転軸受け部10で軸支された第2の回転体、13は前記第2の回転体12に同心軸的に装着された攪拌容器、14は前記攪拌容器13の中心軸上の下端部に配設された開閉バルブ付き接続口、15は前記接続口に被移転充填口が連接し、かつ第2の回転体12に装着された被充填容器、16は各回転機構などを収納する真空槽である。
【0025】
ここで、第1の回転軸受け部8で軸支された第1の回転体9は、所謂公転としての回転に寄与するものであり、また、第2の回転軸受け部10で軸支された第2の回転体12は、第1の回転体9に対して所謂自転としての回転を行うものである。さらに、第2の回転体12に装着された攪拌容器13は、たとえば蓋体付きの円筒体で、図示を省略した攪拌機を具備する一方、減圧排気によって混合流体に生じた気泡を排気できるようになっている。
【0026】
そして、この攪拌容器13に対して、その中心軸上に位置させて被充填容器15が装着・配置され、攪拌容器13内の撹拌・脱泡された流体を、その下端部に配設された開閉バルブ付き接続口14を介して移送・充填するように、構成されている。つまり、第1の回転体9の公転としての回転と、第2の回転体12の自転としての回転による遠心力の作用で、攪拌容器13内の撹拌・脱泡された流体が被充填容器15に移送充填される構成と成っている。
【0027】
次に、上記構成の移送充填装置の動作について説明する。先ず、開閉バルブ付き接続口14を閉止した状態で、第1の回転体9の公転及び第2の回転体12の自転駆動により、撹拌容器13内に収納した組成分を撹拌混合する。なお、撹拌混合操作に当たっては、真空槽16内を真空ないし減圧されているため、撹拌混合で被混合体(流体)中に発生した気泡は、排気・脱泡されて脱泡された流体に調製される。
【0028】
次いで、開閉バルブ付き接続口14を開き、撹拌容器13内の脱泡された流体を面加圧し、被充填容器15に移送充填する。この流体の移送充填に当たり、第1の回転体9及び第2の回転体12による公転・自転に伴い撹拌容器13及び被充填容器15に、遠心力が作用する。 したがって、図2にその態様_を模式的に示すように、遠心力の作用を受けながら、撹拌容器13内の脱泡された流体は、接続口14を介して被充填容器15内に、強制的ないしスムースに移送充填される。
【0029】
つまり、撹拌容器13内の脱泡されたままの流体は、気泡を取り込むことなく、被充填容器15内へ順次圧送されるように移送充填されるので、被充填容器15内で気泡を取り込む恐れも解消され、信頼性ないし高品質な移送充填が達成される。なお、図2において、17は脱泡された流体、18は前記脱泡された流体17を面加圧する加圧体である。
【0030】
図3は、他の実施例に係る流体移送充填装置の要部構成を示す断面図である。上記実施例の構成に較べて、撹拌容器13の下端部に配設されている開閉バルブ付き接続口14と、被充填容器15との間に分配器19を装着した構成を採ったものである。すなわち、撹拌容器13内の脱泡された流体17を面加圧し、同時に、複数個の被充填容器15に移送充填する方式としたものである。そして、この場合も、基本的には、上記例示の移送充填装置と同様の作用・効果が得られる。
【0031】
本発明は、上記例示に限定されるものでなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で、いろいろの変形を採ることができる。
【0032】
【発明の効果】
請求項1ないし4の発明によれば、脱泡された流体は、遠心力の作用によって撹拌容器側から、被充填容器に半強制的に、また、極めてスムースに移送充填される。すなわち、外界から気泡など取り込まずに、脱泡された流体をそのままの状態で、被充填容器に移送充填する。そして、この移送充填が撹拌容器、及び被充填容器の公転しながらの自転による遠心力の巧みな利用で行われるため、移送充填過程での気泡の取り込みも回避され、高品質化が図られる。
【0033】
請求項5ないし8の発明によれば、攪拌容器及び被充填容器の各自転・公転作用、この自転・公転に伴う遠心力の利用で、攪拌容器から被充填容器内に、脱泡された流体を移送充填できる。すなわち、移送充填過程で、気泡などの取り込みを起こすことなく確実に、また、量産的に、脱泡された流体の移送充填ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 実施例に係る流体移送充填装置の概略構成を示す断面図。
【図2】 被充填容器に遠心力の作用で脱泡された流体が移送充填される状態を模式的に示す断面図。
【図3】 他の実施例に係る流体移送充填装置の要部構成を示す断面図。
【図4】 従来の流体移送充填方式の概略構成を示す断面図。
【符号の説明】
7‥‥‥支持台
8‥‥‥第1の回転軸受け部
9‥‥‥第1の回転体
10‥‥‥支持体
11‥‥‥第2の回転軸受け部
12‥‥‥第2の回転体
13‥‥‥撹拌容器
14‥‥‥開閉バルブ付き接続口
15‥‥‥被充填容器
16‥‥‥真空槽
17‥‥‥脱泡された流体
18‥‥‥加圧体[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method and apparatus for transferring and filling a fluid, and more particularly, a method for transferring and filling a filled container into a container to be filled in a defoamed state of a liquid or pasty fluid, and suitable for carrying out the method. Relates to the device.
[0002]
[Prior art]
For example, fluid such as epoxy resin is used by stirring and mixing the raw material composition, defoaming the fluid, and transporting and filling the defoamed fluid into a filled container (syringe). That is, first, stirring and mixing of the raw material composition are performed in a stirring vessel in which bubbles generated by stirring and mixing are easily removed. After that, the defoamed fluid is transferred to another pressure-feeding container, and further compressed by a compression piston and filled into the filling container. The stirring vessel is generally set to have a length (depth) of about twice or less with respect to the diameter in terms of work efficiency such as easy stirring / mixing and defoaming.
[0003]
FIG. 4 schematically shows an embodiment of a means for pumping and filling (injecting) a fluid that has been stirred, mixed and degassed into a container to be filled used in, for example, a coating operation. In FIG. 4, 1 is a pressure feeding container, 2 is a defoamed fluid transferred from the stirring container into the
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, the fluid filling means has the following disadvantages. That is,
(A) The fluid defoamed in the stirring vessel tends to easily contain air bubbles by entering the
(B) In the region where the container for transporting 1 is transported and filled from the
(C) Since the
(D) When the
(E) Since there are many members constituting the means or apparatus, much labor and cost increase are required for the maintenance. That is, when repeatedly used, it takes a cleaning operation of the decomposition-member, to discard or a waste of
[0005]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a method and a transfer filling device that reliably transfers and fills the defoamed fluid without causing bubbles to be taken into the filled container. It is another object of the present invention to provide a transfer filling method and a transfer filling apparatus that can save a filling operation of a stirred and degassed fluid and can easily ensure high quality filling even when the fluid is highly viscous. On offer.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The invention of
[0007]
According to a second aspect of the present invention, in the fluid transfer and filling method according to the first aspect, the direct transfer and filling of the mixed and defoamed fluid into the filled container is controlled by a centrifugal force difference associated with rotation and revolution.
[0008]
According to a third aspect of the present invention, in the fluid transfer and filling method according to the first or second aspect, at least two filled containers are branched from the stirring container.
[0009]
According to a fourth aspect of the present invention, in the fluid transfer and filling method according to any one of the first to third aspects, the direct transfer and filling of the mixed and degassed fluid in the stirring container to the container to be filled is performed in a vacuum or reduced pressure atmosphere. It is characterized by performing.
[0010]
Fluid invention of
[0011]
According to a sixth aspect of the present invention, in the fluid transfer and filling apparatus according to the fifth aspect, the on-off valve of the connection port is an automatic on-off valve type, and includes means for opening and closing by a centrifugal force difference associated with rotation and revolution of the stirring and mixing container . It is characterized by that.
[0012]
According to a seventh aspect of the present invention, in the fluid transfer / filling device according to the fifth or sixth aspect, at least two filled containers are branchedly arranged with respect to the connection port.
[0013]
According to an eighth aspect of the present invention, in the fluid transfer / filling device according to any one of the fifth to seventh aspects, the stirring container, the connection port, and the filled container are arranged and housed in a casing that can be evacuated or decompressed. It is characterized by being.
[0014]
That is, in the inventions of
[0015]
Further, the invention of
[0016]
In the first to eighth aspects of the present invention, the stirring vessel is configured, for example, in a cylindrical shape, and its length is 2.5 times or less, preferably about 2 to 1.5 times the diameter (inner diameter). In addition, this stirring vessel has a lid and is equipped with a rotary blade type stirring mechanism, and has a structure in which the upper end portion is connected to a vacuum system in order to degas and exhaust bubbles generated by stirring and mixing. ing. Further, since the stirring vessel applies a substantially uniform pressure to the defoaming fluid surface, the stirring vessel is slid along the inner wall surface of the stirring vessel in response to pressurization / release of pressure by compressed air from the lid side. It is equipped with a pressure piston.
[0017]
In the first to eighth aspects of the present invention, the stirring vessel has a structure in which a connection port with an opening / closing valve for sending out the defoamed fluid is disposed at the lower end. Here, the connection port with the opening / closing valve may be either a fixed type or a detachable type. Then, with the opening and closing valve connecting port is closed during agitation of the fluid and defoaming is open during transfill against the filling container after stirring and defoaming, the mixture degassed fluid from the stirring vessel, the filling Functions to transfer and fill the container. The connection port with the opening / closing valve may be an automatic opening / closing valve system that opens and closes by the pressure on the fluid side.
[0018]
In the invention of
[0019]
Then, when the defoamed fluid is transferred and filled from the stirring container to the filling container, the centrifugal force in the rotation / revolution of the stirring container and the filling container is used. In other words, the dead weight of the defoaming fluid, the dead weight of the pressurizing piston, and the like act, but the forced fluidity and smooth transfer filling due to the centrifugal force accompanying the rotation and revolution of the stirring container and the filling container proceed.
[0020]
In the inventions of
[0021]
In the invention of
[0022]
In the inventions of
[0023]
[Embodiment of the Invention]
Hereinafter, an embodiment will be described with reference to FIGS.
[0024]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a main configuration of a fluid transfer and filling apparatus according to an embodiment. In FIG. 1,
[0025]
Here, the first
[0026]
And with respect to this stirring
[0027]
Next, the operation of the transfer and filling apparatus having the above configuration will be described. First, in a state where the connection port 14 with the opening / closing valve is closed, the components stored in the stirring
[0028]
Next, the connection port 14 with the opening / closing valve is opened, the defoamed fluid in the stirring
[0029]
That is, the defoamed fluid in the stirring
[0030]
FIG. 3 is a cross-sectional view showing the main configuration of a fluid transfer and filling apparatus according to another embodiment. Compared to the configuration of the above embodiment, a configuration is adopted in which a
[0031]
The present invention is not limited to the above examples, and various modifications can be made without departing from the gist of the invention.
[0032]
【The invention's effect】
According to the first to fourth aspects of the present invention, the defoamed fluid is semi-forcibly transferred and filled from the stirring container side to the container to be filled semi-forcefully and extremely smoothly by the action of centrifugal force. In other words, the defoamed fluid is transferred and filled into the filling container as it is without taking in bubbles or the like from the outside. And since this transfer and filling is performed by skillful use of the centrifugal force due to rotation of the stirring container and the container to be filled while revolving, the intake of bubbles in the transfer and filling process is avoided, and the quality is improved.
[0033]
According to invention of
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a fluid transfer filling apparatus according to an embodiment.
FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing a state where a fluid defoamed by the action of centrifugal force is transferred and filled into a container to be filled.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a main configuration of a fluid transfer filling device according to another embodiment.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a conventional fluid transfer filling method.
[Explanation of symbols]
7...
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