JP4351069B2 - 弁アセンブリ - Google Patents

Description

流体ディスペンサ用の弁アセンブリおよびこれを含む流体ディスペンサを開示する。

粘性流体ディスペンサ用の弁アセンブリが特許文献１から知られている。この特許文献1の図16および図19a〜図19dは、パッケージ(101)から流体を汲み出し、続いて正確な供与量の流体を放出するように構成されたポンプ輸送装置(117)を示す。

しかし、特許文献1に開示された弁アセンブリは、目詰りする傾向があり、したがって信頼性に乏しく、頻繁な保守手続を必要とする。さらに、特許文献1に開示された弁アセンブリは、1つの出口開口またはチャネルだけしか含まず、したがって特許文献1の計量分配装置は、限定された計量分配速度しか発揮できない。
米国特許第6,003,731号明細書 米国特許第6,273,298号明細書

したがって、より信頼性があり、メンテナンスの必要が少なく、よりゆっくりした、より正確な分配速度およびより速い分配速度で分配することができる液体ディスペンサ用の改良された弁アセンブリが求められている。

少なくとも1つの第1開口と1つの第2開口とを備えるハウジングと、
ハウジングに嵌合する弁部材とを含み、弁部材が軸の周りに回転可能であり、前記軸に沿って延びハウジングの第1開口に連通する第1チャネルと、第1チャネルから弁部材の円周に径方向に延びる少なくとも2つの出口チャネルとを備え、
径方向に延びる出口チャネルの各々を、弁部材を回転させることによって、第2開口に位置合わせすることができる粘性流体のためのディスペンサ用の弁アセンブリが開示される。

したがって、弁アセンブリが、例えば、互いに異なる出口チャネルを使用することによって、より融通がきき、かつ/または、例えば、汚れまたは目詰りの結果、出口チャネルの1つがもはや動作しないとき、別の出口チャネルを使用することができることで、より信頼性のあるようにさせる、2つまたはそれ以上の出口チャネルの1つが利用できる。

実施形態では、径方向に延びる出口チャネルの少なくとも1つの直径は、他のチャネルの直径と異なる。例えば、1つのチャネルは、正確な分配に適した小さい直径を持つことができ、一方、他のチャネルは、(比較的)多くの量を急速に分配するために(比較的)大きな直径を持つ。

バッファまたはポンプに関連する使用に特に適しているさらに好ましい実施形態では、ハウジングが第3開口を含み、
弁部材が、この弁部材の円周から第1(軸)チャネルに径方向に延びる入口チャネルをさらに含み、
入口チャネルを、弁部材を回転させることによって、第3(入口)開口に位置合わせすることができる。

ハウジングの第2(出口)開口の直径は、径方向に延びるチャネルの少なくともいくつか、またはすべての直径より大きくてもよい。そのような構成では、流体が、弁部材から直接、すなわち追加の注ぎ口またはノズルなしで、分配されることになり、汚れが低減される。

回転軸の周りで回転可能なターンテーブルと、
ターンテーブルの軸に取り付けられその周りに配置される複数のポンプとを含み、
ポンプの少なくとも1つが本発明による弁アセンブリを含む粘性流体分配装置も開示される。

装置を、例えば、販売の時点で、互いに、または例えばさらにベースペイントと混合することができる溶剤または接着剤などいくつかの異なる顔料、着色剤、ベースペイントおよび/または添加剤用のディスペンサとして使用することができる。

開示された弁アセンブリおよび分配装置を、実施形態を概略的に示す添付図面を参照してさらに説明する。

図面は必ずしも一定の比率ではなく、本発明を理解するのに必ずしも必要のない詳細は省略されていることがあることに留意されたい。当然のことであるが、開示は、本明細書に説明された特定の実施形態に限定されるものではない。

図1は、ペイントまたは染料など粘性流体を計量分配する装置10の実施例の主要部分を示す。この特定の計量分配装置は、自動化版であり、ターンテーブル1を含む。ターンテーブル1は、駆動装置(図示せず)によって、ターンテーブル1を離散的な位置の間で回転させるために垂直軸の周りで回転可能である。

ターンテーブル1上に、複数のポンプ2、例えば16個のポンプが取り付けられる。各ポンプ2は、流体容器、この場合は2つのタイプの流体容器、すなわち1つおきの、固定タイプのキャニスタ3と、剛性のある着脱可能なホルダ4に含まれる交換可能な柔軟なパッケージ(図示せず)とに関連している。キャニスタ3の1つが空またはほとんど空のとき、ペイント成分などの流体をその中に注ぐことによってそれを補充するべきである。柔軟なパッケージが空のとき、そのパッケージおよびそれを含むホルダ4を取り外すことができる。次に、ホルダ4を開けて空のパッケージを取り出し、新しい充填されたパッケージを挿入することができ、それからホルダ4および充填されたパッケージを元の位置に戻すことができる。前記装置のさらなる詳細は、参照により、その内容が本明細書に組み込まれている、米国特許（特許文献2参照）に開示されている。

図2ないし図4は、図1の装置で使用するのに適した弁アセンブリに関連するポンプ2の実施形態の断面を示す。ポンプ2はピストン式であり、ポンプ2のシリンダ7内部に配置されるピストン6を備えるピストンロッド5と、上部フランジ8とを含む。このフランジ8を、吸入行程の間は上向きに、排出行程の間は下向きに、ピストンロッド5とピストン6を動かすように構成されたアクチュエータ(図示せず)と係合させることができる。アクチュエータは固定されており、ターンテーブル1は、アクチュエータがポンプ2を作動できるようにするために、ポンプ2の1つをアクチュエータと一直線をなして配置するように構成されている。

シリンダ7はポンプハウジング9の上部に取り付けられ、ポンプハウジング9は、キャビティ10を画定しキャビティ10から分離され図1に示すように流体容器3,4と流体連通するように構成された入口チャネル11をさらに含む。カバー12Aを含む弁ハウジング12は、それぞれのフランジ13,14によって、ポンプハウジング9の下部に取り付けられる。弁部材、好ましくはボール弁15は、例えば、PTFE(Teflon(商標))などの高分子材料製の2つの環状軸受16A,16Bによってハウジング12に嵌合させられる。弁部材15は、軸Aの周りを回転できるレバー17を備えている。

開示された弁アセンブリでは、一般に、弁部材は、ボールタイプであることが好ましい。0〜50℃の範囲内の通常の動作温度では、ボールタイプ弁は、例えば温度変化から起こる漏れおよび/または焼付きの影響を円筒弁より受けにくい。

弁ハウジング12は、第1開口19によって上部に限界を設けられたキャビティ18をさらに画定し、その第1開口を通って、キャビティ18はポンプハウジング9のキャビティ10と連通する。弁ハウジング12は、底部に第2または出口開口20と、ポンプハウジング9の入口チャネル11と連通する第3開口21とをさらに含む。

弁部材15は、軸Aに沿って延びハウジング12内の第1開口19に連通する第1チャネル22を含む。その弁部材は、すべてが第1チャネル22から弁部材15の円周に径方向に延びる、少なくとも2つの出口チャネル23,24と入口チャネル25とをさらに含む。

この特定の実施形態では、出口チャネルの一方23の直径は、他方24の直径より小さく、両方の出口チャネル23,24の直径は、入口チャネル25の直径より小さい。さらに、これらの直径の両方は、第2または出口開口20の直径より小さく、チャネル23〜25の中心線は、すべて弁部材15を通る同じ断面上に位置し、それぞれ、例えば30°および100°離れている。

図2は、弁部材15の入口チャネル25が、弁ハウジング12の第3開口21、したがって入口チャネル11に位置合わせされた位置にある、弁部材の吸入位置を示す。言い換えれば、流体容器は、ポンプハウジング9のキャビティ10およびシリンダ7と連通する。この位置で、キャビティ10およびシリンダ7を、次に、所望のまたは所定の長さだけピストン6を上向きに動かすことによって、容器からの所望の流体の量で満たすことができる。この位置で、入口チャネル22が、一時的に出口チャネルとして働くことに留意されたい。

適切な流体の量が取り入れられるとすぐに、弁部材15を、所望の計量分配位置、すなわち所望の出力チャネル23,24を、この特定の実施形態では、それぞれ、50°および80°の移動に等しい出口開口20に位置合わせするところまで回転することができ、ピストン6を下向きに動かして、前記開口20から所望のまたは所定の量を計量分配することができる。この流体の量が比較的少なく、かつ/または供与量が正確であるべき場合は、比較的狭い出力チャネル23が適切であり、この量が比較的多く、かつ/または迅速に計量分配されるべき場合は、比較的広い出力チャネル24が適切である。

したがって、弁アセンブリは、弁アセンブリまたは弁アセンブリの構成部品を交換する必要なしに、要求通りの、必要ならば、正確なかつ/または迅速な粘性流体の計量分配を可能にする。

一方で入口チャネルと、他方で出口チャネルの各々の間の角度が少なくとも90°であることが一般に好ましいが、この場合、吸入と排出位置の間の角度距離、したがって弁部材の移動が比較的小さいからである。

弁ハウジングの底側での第2のまたは出口開口の高さは1mmより小さく、例えば0.5mmであり、したがって、前記出口開口の汚れを低減させ、かつ/またはその掃除を容易にすることがさらに好ましい。

弁アセンブリは、図面に示され、前に本明細書で説明された実施形態に限定されない。例えば、出口チャネルの数、ならびに弁部材中の相対位置を随意に変えることができる。また、弁部材を直接、容器(底部)上または中に、すなわちポンプ機構の存在なしで取り付けることもできる。さらなる実施例として、上述の部品、特にハウジングを、どんな適切な材料、例えばステンレス鋼などの金属、POMまたはPEEKなどの高分子材料からも製造することができる。

開示された粘性の流体を計量分配する装置の一部の透視図である。 図1の装置で使用するのに適した開示された弁アセンブリの側部断面図である。 図2の弁アセブリの部分詳細図である。 図3に示す弁アセブリの正面断面図である。

符号の説明

1 ターンテーブル
2 ポンプ
3 キャニスタ
4 着脱可能なホルダ
5 ピストン棒
6 ピストン
7 シリンダ
8 上部フランジ
9 ポンプハウジング
10 キャビティ
11 入口チャネル
12 弁ハウジング
13,14 フランジ
15 弁部材
16A,16B 環状軸受
17 レバー
18 キャビティ
19 第1開口
20 第2または出口開口
21 第3開口
22 第1チャネル
23,24 出口チャネル
25 入口チャネル

Claims (10)

1. 粘性流体のためのディスペンサのための弁アセンブリであって、
   少なくとも第１開口（１９）と第２開口（２０）とを有しているハウジング（１２）と、
   前記ハウジング（１２）内に配置され、軸線（Ａ）を中心として回転可能な弁部材（１５）であって、前記軸線（Ａ）に沿って延在し、前記ハウジングの前記第１開口（１９）と連通している第１チャネル（２２）と、前記第１チャネルから前記弁部材（１５）の周縁に径方向に延在している少なくとも２つの出口チャネル（２３，２４）とを備えている前記弁部材と、
   を備えている前記弁アセンブリにおいて、
   径方向に延在している前記出口チャネル（２３，２４）それぞれが、前記弁部材（１５）を回転させることによって前記第２開口（２０）と位置合わせ可能とされ、
   径方向に延在している前記出口チャネル（２３，２４）のうち一方の出口チャネル（２３）の直径が、他方の出口チャネル（２４）の直径よりも小さく、正確に計量分配するに適していることを特徴とする弁アセンブリ。
2. 径方向に延在している前記出口チャネル（２３，２４）のうち前記一方の出口チャネルの直径は、前記他方の出口チャネル（２４）の直径と相違することを特徴とする請求項１に記載の弁アセンブリ。
3. 径方向に延在している前記出口チャネル（２３，２４）は、互いに対して所定角度で配置されていることを特徴とする請求項１に記載の弁アセンブリ。
4. 前記ハウジングは、第３開口（２１）を備えており、
   前記弁部材（１５）は、前記弁部材（１５）の周縁から前記第１チャネル（２２）に径方向に延在している入口チャネル（２５）を備えており、
   前記入口チャネル（２５）は、前記弁部材（１５）を回転させることによって前記第３開口（２１）と位置合わせ可能とされることを特徴とする請求項１に記載の弁アセンブリ。
5. 前記入口チャネル（２１）と前記出口チャネル（２３，２４）のそれぞれとの間に形成される角度が、少なくとも９０°であることを特徴とする請求項４に記載の弁アセンブリ。
6. 前記ハウジング（１２）の前記第２開口（２０）の直径は、径方向に延在している前記出口チャネル（２３，２４）のうち少なくとも幾つかのチャネルの直径よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の弁アセンブリ。
7. 前記第２開口（２０）の高さは、１ｍｍ未満であることを特徴とする請求項６に記載の弁アセンブリ。
8. 前記弁部材（１５）は、略ボール状とされることを特徴とする請求項１に記載の弁アセンブリ。
9. 請求項１に記載の弁アセンブリと、前記弁アセンブリに取り付けられたポンプ機構（２）とを備えていることを特徴とするディスペンサ。
10. 回転軸線を中心として回転可能なターンテーブル（１）と、
    前記ターンテーブル（１）の前記回転軸線を中心として取り付けられ且つ配置されている複数のポンプ（２）と、
    請求項１に記載の弁アセンブリを備えている少なくとも１つのポンプ（２）と、
    を備えていることを特徴とする、液体を計量分配するための装置。

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