JP3758781B2

JP3758781B2 - 分配装置

Info

Publication number: JP3758781B2
Application number: JP01921997A
Authority: JP
Inventors: アー．ケラーヴィルヘルム
Original assignee: ミックスパックシステムズアーゲー
Priority date: 1996-01-31
Filing date: 1997-01-31
Publication date: 2006-03-22
Anticipated expiration: 2017-01-31
Also published as: ES2143742T3; EP0787534B1; KR970058788A; EP0787534A1; DE69606972D1; TW399028B; JPH09216699A; US5911343A; DE69606972T2

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、少なくても二つの成分の分配供給器に関し、特に、小型で手で持つ分配供給器に関する。
【０００２】
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】
そのような供給器は、フレームとポンプハウジングとが容易に組立分解可能な供給器の原理を概略開示するヨーロッパ特許公開公報ＥＰ−Ａ−６０７１０２から知りえる。
【０００３】
しかし、ポンプハウジング内において、後方スペーサーと後方排出プランジャーシールと入口スペーサーと計量シールと計量シリンダーとの内側の組合せは、タイロッドによる限定を伴わずに軸線方向に圧縮されても良く、このことは計量シールと排出プランジャーとの間の制御不能な摩擦を生じさせ、従ってポンプの達成圧力を減少させ、シール効率を変化させ、それらのシールへの潜在的損傷を許すこととなる。
【０００４】
しかしながら、ＰＣＴ／ＧＢ９２／００８１３号明細書は、主として貯蔵容器の関する装置を開示し、一方、米国特許第４６９０３０６号明細書は、少なくとも二種類の流体物質を貯蔵し、混合しかつ分配する方法と装置を開示しており、この装置は比較的に複雑な部品により一種のフレーム内で組み立てられ、かつその容器は使い捨てされる。
【０００５】
最も発展している科学技術的な製品の場合には、要求条件および仕様が規格化する時期が到来し、それにより「１個限りの」（“ｏｎｅｏｆｆ”）高コストの装置の製造が概して大量生産により比較的に低コストの装置と置き換えることができる。エポキシおよびポリウレタンのような高性能多成分反応性化学装置の分野は、例外なく、ポンプ送出、計量、混合および分配機械を使用している。このような機械は、比較的に高価になりかつ技術的に複雑になる傾向があるのに対して、その理想は多成分装置の複雑さおよびコストを単一成分装置の複雑さおよびコストまで低下させることである。それゆえに、基本的な稼働仕様まで規格化された機械が必要であり、このような仕様により、機械が小量の分配用用途のための比較的に小容積の交換可能な化学成分パッケージと共に使用するために使用することが簡単になりかつ手で保持する移動式の装置としてコンパクトになりかつ軽量になり、しかもより大きい容積の分配用途のためにより大きい容器から化学成分を直接に供給するようにベンチまたはロボットに装着するように容易に改装可能である。また、化学成分の多数の異なる相対的な混合比の要求を満たすために交換可能な部品を提供しかつ修理および保守を容易にするためにすべての部品を急速に分解する必要がある。
【０００６】
最後に、高度の性能と信頼性が必要であると共に、正確な相対的な混合比と、分配を開始するときに静ミキサを通じて両方の計量された化学成分の流れを同時に開始する必要な精度とを提供することが必要である。後者は、好ましくは、ミキサの直前で（ｉｍｍｅｄｉａｔｅｌｙｂｅｆｏｒｅ）それゆえに、混合された化学成分を分配する箇所に近い位置で行われる比計量（ｒａｔｉｏｍｅｔｅｒｉｎｇ）により達成され、従って、非液体（ｎｏｎｈｙｄｒａｕｌｉｃ）化学物質の過度の圧縮と、その結果、発生する計量ポンプと分配箇所との間の慣用の長い導管に起因する計量の不正確とを回避することができる。
【０００７】
前述した従来技術に基づいて、本発明の目的は、シールを含む内側組立体の圧縮を避けて、複数成分殊に二つ又は三つの成分のための計量混合分配供給器の形態における従来の供給器の更なる洗練を提供することであり、その供給器はまた軽量、高度に小型、使用に容易、コスト効果がある。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明を実施例を示した図面を参照して以下にさらに詳細に説明する。本発明を第３の小量の成分に対する選択の自由を有する二成分用分配装置としての一実施例について説明する。それゆえに、実施例の内部の複式の入口および複式の出口について説明する。
【０００９】
図１は３つの外側ハウジング部分からなる並行した計量ポンプ組立体１を備えている少なくとも二成分用の分配装置を示し、前側部分は、スペーサとしての２つのスリーブ１０６、１０７と共通の出口ノズル１０８とを有する複式の出口２であり、中間部分は複式の出口３であり、かつ後側部分は後側スリーブ６、７である。内部計量シリンダ４、５の外側フランジ２４、２５は、複式の出口２と複式の入口３との間に固定されている。計量ポンプ組立体は、駆動装置１０の部分としての後側フレームプレート１１と前側フレームプレート１２との間の４個のタイロッド８０Ａ−８０Ｄ（図５参照）により保持されている。この装置は、後側シール組立体１９、２０と計量シール４２、４３とを計量ポンプ組立体１の内部に保持することを可能にし、かつ内部の液圧力をひき起こす圧縮により、またはタイロッドにより一緒に締めつけられる作用による圧縮力による影響をうけないようになっている。
【００１０】
後側フレームプレート１１は、計量ポンプ組立体１を適正に配置しかつ心合わせするための心合わせ隆起部１１Ａ、１１Ｂを有する。後側スリーブ６、７は、スペーサとして作用しかつ摩耗による後側シールの潜在的な漏洩を観察しかつ軸線方向の計量プランジャを調節するための切欠部分８、９を有する。
【００１１】
この計量ポンプ組立体１の内部には、小さい直径を有する排出プランジャ１３が駆動ロッド１４と連結され、かつ大きい直径を有する排出プランジャ１５が調節可能なアダプタリング１６を介して駆動ロッド１７と連結され、それによりねじ１６Ａにより排出プランジャ１５を後方にまたは前方に軸線方向に調節し、かつ切欠部分９を介して調節するための半径方向の穴１８を有する。
【００１２】
入口４０、４１および通路４４、４５の下流側には、排出プランジャ１３、１５が計量シリンダ４、５に入るときに、計量シール４２、４３が排出プランジャ１３、１５をシールし、計量シール４２が計量シリンダ４の開口部の内部に配置されかつその位置に隣接した入口スペーサシールハウジング２２および保持ディスク１０９により保持されるのに対して、計量シール４３がシールのうちで最大のサイズを有しかつ複式の入口３の内部に直接に収容され、かつ計量シリンダ５に対してその位置に隣接した入口スペーサ２１により保持されている。
【００１３】
複式の入口３の背後には、排出プランジャ１３および１５が間にスペーサを有する前方に面したシールと後方に面したシールとを備えている後側シール組立体１９、２０によりシールされる。後側シール組立体１９、２０は、排出の間に排出プランジャの前方行程時に作用する液体の圧力をシールし、かつ再装填（ｒｅｌｏａｄｉｎｇ）の間に排出プランジャの戻り行程時に作用する真空をシールする。後側シール組立体１９、２０は、最大直径を有する排出プランジャ１５を使用する場合には入口スペーサ２１の後部における複式の入口３の内部に直接に配置されるか、または、例えば、より小さい直径を有する排出プランジャ１３を使用する場合には、組み合わされた入口スペーサシールハウジング２２の内部に間接的に配置される。従って、後側シール組立体２０は、また、複式の入口３に対するシールとして作用するのに対して、Ｏリング２３が入口スペーサシールハウジング２２と複式の入口３との間をシールするために必要である。
【００１４】
個々の計量シリンダ４、５の前部は、偏心出口ノーズ２６、２７を有する。偏心出口ノーズ２６、２７の中心は、該ノーズが複式の出口２の内部に配置されたときに、２つの計量シリンダ４、５の中心を連結する直線上にありかつ計量シリンダ４、５の中心の間にある。
【００１５】
偏心出口ノーズ２６、２７は、組み立てられたときに、同じ軸線上にかつ下流側において、ばね３０、３１により案内されかつ保持される軸部（ステム）を有するポペット弁２８、２９を含み、または代替の案内および保持装置を含み、ばね３０、３１は複式出口２の部分として形成された行程制限スピゴット３２、３３上に配置されている。ポペット弁２８、２９は球形でありかつ差圧逆止弁を形成するテーパ弁座３４、３５をシールしている。計量シリンダ４、５は、複式の出口２の内側の穴に対するシール装置として偏心出口ノーズ２６、２７の外側の直径に対するＯリング３６、３７と、計量シリンダ４、５と複式の入口３との間のシール装置としてのＯリング３８、３９とを有する。複式の入口３は２つの個々の入口４０、４１を有する。
【００１６】
従って、この実施例は、相対的な比（ｒｅｌａｔｉｖｅｒａｔｉｏ）の計量精度を最大化するために、計量の間に非液体（ｎｏｎｈｙｄｒａｕｌｉｃ）化学物質の圧縮とその後の減圧を可能な限り回避するように計量装置全体を通じてかつ静ミキサ（ｓｔａｔｉｃｍｉｘｅｒ）を取り付ける箇所まで最小の好ましくは比例した呼び水容量（“ｉｎｒａｔｉｏ”ｐｒｉｍｉｎｇｖｏｌｕｍｅ）を提供し、それゆえに、計量シリンダの偏心して配置された出口ノーズが混合前に計量室から必要な共通の出口ノズルまで液体を移送するための最も直接の通路を提供し、従って、容積含有率を最小限度にとどめかつ気泡が閉じ込められる機会を最小限度にとどめる。差圧逆止弁が出口ノーズの内部にかつ計量シリンダと隣接して配置され、それによりこれらの逆止弁が計量シリンダの「押退け容積」（“ｓｗｅｐｔｖｏｌｕｍｅ”）に直ちに反応し、かつ精密に制御する。
【００１７】
そのうえ、成分の通常の非液体特性のために相互に釣り合わなくなれば、荷重をうけている機械的な構成部分の僅かな寸法の差異または可撓性のために、少なくとも１つのピストンが正確に同じ時間に両方の化学成分の流れの正確な一貫した開始を保証するために他方のピストンに対しての線形位置調節装置を備え、従って、化学成分が計量領域を去り、静ミキサに流入するときに「比率から外れた」（“ｏｆｆｒａｔｉｏ”）状態になることを回避する。
【００１８】
図２は４組の計量シリンダと排出プランジャとの組合わせの例を示し、各々の組の内部の各々の計量シリンダ／排出プランジャの組合わせの横断面積が他方の組合わせに対してある比を形成し、それにより排出プランジャ５０と５１が１：１の比を形成し、プランジャ５２と５３が２：１の比を形成し、プランジャ５４と５５が４：１の比を形成し、かつプランジャ１３と１５が１０：１の比を形成する。そのうえ、任意の組の計量シリンダ／排出プランジャの組合わせの総横断面積は任意のその他の組の総横断面積と実質的に等しい。この特徴は比がいかように変化しても同様な計量圧力を保証し、それゆえに、計量ポンプ成分圧力に対する能力を最大化する。
【００１９】
図３は入口４０、４１と、入口スペーサ２１と、入口スペーサシールハウジング２２とを備えている複式の入口３の領域内の図１の計量ポンプ組立体１の横断面図を示し、最後の２つの部品、すなわち、入口スペーサ２１と入口スペーサシールハウジング２２は、排出プランジャの穴のサイズよりも僅かに大きい穴のサイズを有する。そのうえ、入口スペーサ２１と入口スペーサシールハウジング２２は、キー５６、５７とかみ合うキーみぞ５８、５９を有する。キー５６、５７は、入口４０、４１に対する通路４４、４５の回転および心狂いを阻止するための正確な向きを保証するように複式の入口３の内部に形成されている。入口４０、４１は、傾斜したアダプタ６０、６１が取り付けられたときに容器６２、６３を相互に平行に配置することができるようにＶ字形を形成するように上方に向かって傾斜している。
【００２０】
図４は吊り装置と連結するために上側タイロッド８０Ｃ、８０Ｄに取り付けられた長手方向に滑動するように調節可能な自動ロック式の吊りブラケット１０１を有する移動式の計量混合装置組立体１００を示し、それにより完成した計量混合装置の重心が可撓性の吊り線１０２が調節可能な吊りブラケット１０１と連結される位置よりも十分に下方に配置され、従って、計量混合装置を自由に移動可能にするユニットの安定位置を保証している。この図から理解されるように、平行な容器６２および６３は垂直であるか、またはポンプの長手方向の軸線に対して９０°から６５°までの範囲内の角度で装置の後部に向かって傾斜している。図４はさらに引金６５を備えているハンドル６４を示す。駆動装置６６が符号で表され、この駆動装置は、電気式、空気圧式、または手動の駆動装置とすることができる。
【００２１】
図５と図６は、４つのタイロッド８０Ａ、８０Ｂ、８０Ｃ、８０Ｄと、図１に示すように計量ポンプ組立体を駆動装置の前側フランジ１１に取り付ける前板１２とを備えている計量ポンプ組立体１用の保持装置を示す。図６は指示器８２が取り付けられた指示棒８１を示す。指示器８２は後側スリーブ６、７上に配置された目盛８３Ａ、８３Ｂに対する容積出力を指示する。支持棒８１もまた、必要な計量容積により長さを変更することができる行程スペーサ８５と接触しかつ該行程スペーサに対して停止されることにより計量行程の長さを制御することと同じ二次的な機能を有する。行程スペーサ８５は急速釈放ブラケット８６により所定位置に保持される。
【００２２】
本発明を複式の出口と複式の入口とを有する二成分用の組立体について説明した。さらにいくつかの成分を追加することにより出口が複数の出口となり、かつ入口が複数の入口となるのに対して、複数の出口がミキサまたは同様な装置を取り付けるための共通の出口に終端することが明らかである。従って、図５の第３駆動ロッド８７が化学的な液体の付加的な小量の成分を計量するための第３計量ポンプ組立体８８のために随意に設けられている。第３計量ポンプ組立体８８の位置は、図示したような位置とすることができ、または、例えば、全体の装置を第３ポンプをその他の２つのポンプの上方に配置するように逆にすることができる。
【００２３】
図７の（Ａ）部と（Ｂ）部は、ハンドル６４と、引金６５と、モード１において押しボタンとして作用する操作モード選択スイッチ７３とを備えている分配装置のハンドル組立体６７の側面図および後面図を示す。操作モード選択スイッチ７３は、スイッチが２つのモード１と２との間でほぼ１２０°ないし１８０°の角度だけ移動するようになっている。モード表示７６により示された選択スイッチの位置１においては、計量プランジャは、引金６５を引っ張り、そして引金６５の釈放時に停止することにより前方に駆動され、また計量プランジャは押しボタンとして選択スイッチ７３を使用することのみにより計量ポンプの再装填のために後方に駆動される。位置２（点線で示した）においては、計量プランジャは引金６５を引っ張ることにより計量のために前方に駆動され、かつ引金６５が釈放されたときに自動的に後方に駆動される。
【００２４】
上記のような本発明が正確な性能を有しかつ広い用途に使用される多成分反応化学装置のためのコンパクトな比較的に低コストの計量および混合機械を大量生産するためにモジュール方式の交換可能な構成部分を利用する改良された高度にコンパクトな装置の設計を提供することが理解されよう。
【００２５】
これは数組の計量シリンダ／排出プランジャの組合わせの直径が必要な容積混合比によることなく、しかもそれにより前記の組合わせの横断面積の合計がすべての混合比に対して実質的に等しく、それゆえに、すべての比のための作動圧力を最大化する前記の組合わせを使用することによる液圧排出力に関して構成部分の応力に対する能力を最適化しかつ適合することにより達成される。これは、さらに、装置をプラスチック射出成形および金属ダイカストのような工程により大量生産／低コストでの製造のために好適であるモジュール方式の交換可能な構成部分に分解することにより、達成される。
【００２６】
本発明は、また、駆動ロッドに対する計量ポンプの正確な心合わせの必要と、容器をコンパクトな並行した計量組立体に取り付け、しかも容器を相互に平行に取り付けることを可能にする方法と、非常に小量の成分のために通常必要なオプションによる第３成分ポンプと、操作者が計量された出力を視覚により制御するための視覚による計量出力指示器と、特定の射出容積のための調節機構と、最後に、調節可能な吊りブラケットを吊るしかつ平衡させると共に、取り付けられた容器と共に自由に移動できるようにするための手で保持されたユニット用の調節可能な吊りブラケットとを網羅している。
【００２７】
欧州特許公開第６０７１０２号明細書による分配装置の場合には、駆動ロッド１４および１６を電気、空気圧または手動による駆動力のいずれかにより作動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】２つのポンプ組立体を備えている本発明の分配装置の一部分の断面図。
【図２】図１をＩＩ−ＩＩ線に沿って裁った異なる比に対する異なる組の計量シリンダ／排出プランジャの組合せの等しい横断面積を示す図。
【図３】図１の組立体の細部を図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿って裁った横断面図。
【図４】吊り装置を備えている完成した装置の組立体の側面図。
【図５】図１をＶ−Ｖ線に沿って裁った横断面図を本質的に示した図。
【図６】図１をＶＩ−ＶＩ線に沿って裁った図。
【図７】（Ａ）部は操作モード選択スイッチと押しボタンとの組合せと共に分配装置のハンドルの側面図を示し、（Ｂ）部はその後面図を示す。
【符号の説明】
１計量ポンプ組立体
２出口
３入口
４計量シリンダ
５計量シリンダ
６後側スリーブ
７後側スリーブ
１１後側フレームプレート
１１Ａ心合わせ隆起部
１１Ｂ心合わせ隆起部
１２前側フレームプレート
１３排出プランジャ
１４駆動ロッド
１５排出プランジャ
１６アダプタリング
１７駆動ロッド
１９後側シール組立体
２０後側シール組立体
２１入口スペーサ
２２入口スペーサシールハウジング
２４外側フランジ
２５外側フランジ
２６偏心出口ノーズ
２７偏心出口ノーズ
２８ポペット弁
２９ポペット弁
３４弁座
３５弁座
３６Ｏリング
３７Ｏリング
３８Ｏリング
３９Ｏリング
４０入口
４１入口
４２計量シール
４３計量シール
５６キー
５７キー
５８キーみぞ
５９キーみぞ
６０アダプタ
６１アダプタ
６２容器
６３容器
６４ハンドル
６５引金
６７ハンドル組立体
７３操作モード選択スイッチ
８０Ａタイロッド
８０Ｂタイロッド
８０Ｃタイロッド
８０Ｄタイロッド
８１指示棒
８２指示器
８３Ａ目盛
８３Ｂ目盛
８５行程スペーサ
８６急速釈放ブラケット
８７第３駆動ロッド
８８第３計量ポンプ組立体
１０１自動ロック吊りブラケット
１０２吊り線
１０６前側スリーブ
１０７前側スリーブ
１０８共通の出口

Claims

少なくとも二成分用の分配装置であって、各々の成分用の計量シリンダ（４，５）を含むハウジングを有するポンプ組立体（１）を備え、各々の計量シリンダ（４，５）が入口（３）と出口（２）と排出プランジャ（１３，１５）とを有し、入口（３）の各々が成分の一方を保持する容器と接続され、かつポンプの出口（２）が共通の出口（１０８）に終端し、ポンプ組立体（１）がその分配側および駆動側においてフレームプレート（１２，１１）を備えているフレーム内に保持され、該フレームプレートがタイロッド（８０Ａ−８０Ｄ）により相互に取外し可能に連結されている分配装置において、ポンプ組立体（１）のハウジングは、各計量シリンダ（４，５）の回りのスリーブ（１０６，１０７）を備える出口（２）と、入口（３）と、入口（3)と後方のフレームプレート（１１）との間に配置される各排出プランジャー（１３，１５）の回りの後方スリーブ（６，７）とを有し、各計量シリンダ（４，５）は、出口スリーブ（１０６，１０７）と入口（３）の隣接する端部との間に保持されるフランジ（２４，２５）を備えることを特徴とする分配装置。
二つのフレームプレート（１１，１２）は、４本のタイロッド（８０Ａ−８０Ｄ）により共に保持される、請求項１に記載の分配装置。
分配装置が排出プランジャ（１３，１５）をシールするシール装置（１９，２０；４２，４３）を備え、それにより後側シール組立体（１９，２０）が入口（３）の後部に配置され、かつ計量シール（４２，４３）が入口（３）の前部において計量シリンダ（４）の入口側の凹部内にまたは計量シリンダ（５）の入口側と隣接して配置されていることを特徴とする請求項１に記載の分配装置。
計量シリンダ（４，５）がそれぞれ偏心出口ノーズ（２６，２７）を有し、該偏心出口ノーズが対応する計量シリンダ（４，５）の中心長手方向軸線とポンプ組立体の中心長手方向軸線との間にあることを特徴とする請求項１に記載の分配装置。
分配装置がさらに偏心出口ノーズ（２６，２７）の外径と出口（２）との間および計量シリンダ（４，５）の外径と入口（３）の内径との間の計量シリンダ（４，５）をシールするシール装置（３６，３７；３８，３９）を備えていることを特徴とする請求項１に記載の分配装置。
排出プランジャ（１３，１５）の少なくとも一方がその軸方向の調節のために調節可能なアダプタリング（１６）を介して対応した駆動ロッド（１４，１７）と連結されていることを特徴とする請求項１に記載の分配装置。
排出プランジャの径に係わらず計量シリンダ／排出プランジャの組合せ（４，５；１３，１５）の総面積が実質的に一定であることを特徴とする請求項１に記載の分配装置。
出口ノーズ（２６，２７）が差圧逆止弁を構成する弁座（３４，３５）をシールする逆止弁（２８，２９）を備えていることを特徴とする請求項１に記載の分配装置。
分配装置がさらにその他のポンプ組立体の下方または上方に配置された第３計量ポンプ組立体（８８）と第３駆動ロッド（８７）を備えていることを特徴とする請求項１に記載の分配装置。
分配装置が後側スリーブ（６，７）上に配置された目盛（８３Ａ，８３Ｂ）に対して容積出力を指示するための指示器（８２）を有する指示棒（８１）と、指示棒（８１）に接触し指示棒（８１）を停止させて計量行程の長さを制限するよう急速釈放ブラケット（８６）により前側フレームプレート（１２）上に支持された行程スペーサ（８５）とを備えていることを特徴とする請求項１に記載の分配装置。
後側スリーブ（６，７）が心合せ隆起部（１１Ａ，１１Ｂ）により心合せされかつ潜在的な漏洩を観察しかつ／または排出プランジャ（１３，１５）の軸線方向の調節を行うために後側フレームプレート（１１）と隣接した切欠部分（８，９）を備えていることを特徴とする請求項１に記載の分配装置。
分配装置がポンプ入口（３）と後側フレームプレート（１１）との間に配置された自動ロック支持ブラケット（１０１）を備え、自動ロック支持ブラケット（１０１）がタイロッド（８０Ｃ，８０Ｄ）に取り付けられかつ可撓性吊り線（１０２）と連結するためにタイロッド（８０Ｃ，８０Ｄ）に沿って長手方向に調節可能であり、タイロッド（８０Ｃ，８０Ｄ）は４本のタイロッド（８０Ａ−８０Ｄ）の内の上方の２本であることを特徴とする請求項１に記載の分配装置。
複式の入口（３）の２つの入口（４０，４１）がＶ字形を形成するために上向きに傾斜し、各々の入口が相互に平行な取外し可能な容器（６０，６１）を配置するために傾斜したアダプタ（６０，６１）と連結されていることを特徴とする請求項１に記載の分配装置。
複式の入口（３）に取り付けられた２つの容器（６２，６３）が垂直に配置されるか、またはポンプの長手方向の軸線に対して９０°から６５°までの範囲内の角度に装置の後部に向かって傾斜していることを特徴とする請求項１に記載の分配装置。
入口スペーサ（２１）および入口スペーサシールハウジング（２２）が適切な配向および心合わせを行うために複式の入口（３）の内部のキー（５６，５７）とかみ合うキーみぞ（５８，５９）を有することを特徴とする請求項１に記載の分配装置。
分配装置がハンドル（６４）と、引金（６５）と、２つの異なる操作モードを選択するための操作モード選択スイッチ（７３）とを含むハンドル組立体（６７）を備えていることを特徴とする請求項１に記載の分配装置。