JP4869303B2 - 充填装置、及び、その充填装置を用いた充填方法 - Google Patents

Description

本発明は、吐出部から硬化性樹脂を外部に吐出させて充填する充填装置、及び、その充填装置を用いた充填方法に関する。

かかる充填装置は、例えば、吐出部から硬化性樹脂としての未硬化のポリウレタン樹脂をＬＮＧ配管やＬＰＧ配管を被覆するウレタンフォームのつなぎ目に吐出させて充填することにより、ウレタンフォーム同士をつなぎ合わせる等、ウレタンフォームの現場施工ができるようにしたものである。

従来、以下のようなものが知られている。つまり、ウレタンフォームのつなぎ目に目張りテープを貼り付け、吐出部としてのロートの先端をウレタンフォームのつなぎ目に挿入するとともに、ロートに未硬化のポリウレタン樹脂を流し込み、ロートの先端から未硬化のポリウレタン樹脂をウレタンフォームのつなぎ目に吐出させる。すると、吐出された未硬化のポリウレタン樹脂がウレタンフォームのつなぎ目と目張りテープとで囲まれる空間に流入して充填されるものがあった。しかしながら、未硬化のポリウレタン樹脂の自然流下を利用するものであるため、斜め上向き又は上向き姿勢で未硬化のポリウレタン樹脂を吐出させることができない。また、未硬化のポリウレタン樹脂が高粘度の場合には、未硬化のポリウレタン樹脂がウレタンフォームのつなぎ目と目張りテープとで囲まれる空間の隅々まで流入しない虞がある。

ところで、充填装置として吐出部からコーキング材を外部に吐出させるコーキングガンが知られている。コーキングガンは、コーキング材を外部に吐出させるための吐出部を備えるとともに、当該コーキング材を収容可能な収容空間を有するシリンダ部を設け、シリンダ部の内部を移動可能なピストンを設け、ピストンを押圧移動させるピストンロッドを設け、ハンドルをシリンダ部と一体的に設け、ハンドルの基端部にレバーを揺動可能に取り付け、ハンドルとレバーとの間にばねを介装し、当該ばねの弾性力によりレバーが開き方向に付勢されるように構成し、ピストンロッドとレバーとの間にラチェット機構を介装し、レバーの閉じ方向への揺動操作に伴ってピストンロッドが直進運動してピストンを押圧するように構成してある。

そして、上述のコーキングガンを利用して未硬化のポリウレタン樹脂を吐出させて充填することが考えられる。つまり、ウレタンフォームのつなぎ目に沿って吐出部を移動させながらレバーを握ると、レバーが閉じ方向へ揺動してピストンロッドがピストンを押圧し、吐出部から未硬化のポリウレタン樹脂を吐出させるので、斜め上向き又は上向き姿勢でしかも高粘度の未硬化のポリウレタン樹脂であってもウレタンフォームのつなぎ目に吐出させて充填することができる。（尚、この様な従来技術に関しては、当業者の間で知られているものであるが、該当する構成が記載された特許文献などは見あたらないので、先行技術文献は示していない。）

従来の充填装置においては、ウレタンフォームのつなぎ目に沿って吐出部を移動させながらレバーを握る操作とレバーを離す操作とを繰り返すものであり、レバーを握るときには吐出部から未硬化のポリウレタン樹脂を吐出させるものの、レバーを離すときには吐出部から未硬化のポリウレタン樹脂を吐出させないため、未硬化のポリウレタン樹脂を連続的に吐出させて充填できないものであった。

本発明は、上記実状に鑑みて為されたものであって、その目的は、斜め上向き又は上向き姿勢でしかも高粘度の硬化性樹脂であっても連続的に吐出させて充填できる充填装置、及び、その充填装置を用いた充填方法を提供する点にある。

本発明の第１特徴構成は、硬化性樹脂を外部に吐出させるための吐出部を一端側に備えるとともに、当該硬化性樹脂を収容可能な収容空間を有するシリンダ部を設け、前記シリンダ部の内部を移動可能なピストンを設け、シリンダ部と互いの一端側を当接させた状態でそのシリンダ部を装着自在なシリンダ装着部を設け、一端にピストンに当接する当接板が設けられ、且つ、その当接板を介して前記ピストンを押圧移動させるピストンロッドを設け、ピストンロッドの外周面には雄ねじ部が形成され、その雄ねじ部が螺合するナットがシリンダ装着部の他端側に固定されて、装置本体を構成し、ピストンロッドに電動ドライバーを着脱自在に連動連結してある点にある。

本構成によれば、電動ドライバーによる回転運動をピストンロッドの直進運動に変換することにより、ピストンロッドがピストンを連続的に押圧移動させ、吐出部から硬化性樹脂を連続的に吐出させるので、斜め上向き又は上向き姿勢でしかも高粘度の硬化性樹脂であっても連続的に吐出させて充填することができる。このため、例えば、硬化性樹脂としての未硬化のポリウレタン樹脂をウレタンフォームのつなぎ目に均等に吐出させて充填することができる等、ウレタンフォーム同士を良好につなぎ合わせることができる。

本発明の第２特徴構成は、前記シリンダ部に収容された前記硬化性樹脂を攪拌する攪拌部材を、前記ピストンロッドから離脱した前記電動ドライバーに取り付け可能に構成してある点にある。

本構成によれば、電動ドライバーに攪拌部材を取り付けてシリンダ部に収容された硬化性樹脂を攪拌したのちに電動ドライバーから攪拌部材を取り外し、電動ドライバーを装置本体に対して装着して吐出部から硬化性樹脂を吐出させて充填する。つまり、電動ドライバーを硬化性樹脂を攪拌するために用いるだけでなく、吐出部から硬化性樹脂を吐出させて充填するために用いることで、電動ドライバーの兼用による構成の簡素化に加えて、作業性の向上を図ることができる。

又、本発明の充填方法は、充填装置を用いて前記吐出部から前記硬化性樹脂としての二液混合型樹脂を外部に吐出させて充填する充填方法であって、先ず、未硬化の前記二液混合型樹脂の二種類の原液を前記シリンダ部に充填すると共に、攪拌部材を取り付けた前記電動ドライバーで攪拌混合し、次に、未硬化の前記二液混合型樹脂を前記シリンダ部に保持した状態で前記シリンダ部に前記ピストンを挿入し、前記攪拌部材を取り外した前記電動ドライバーをピストンロッドに連動連結して前記ピストンロッドを介して前記ピストンを押圧移動させ、前記吐出部から未硬化の前記二液混合型樹脂を吐出させて充填する点にある。

本構成及び本手段によれば、未硬化の二液混合型樹脂の二種類の原液をシリンダ部に充填して攪拌混合し、次に、未硬化の二液混合型樹脂をシリンダ部に保持した状態でシリンダ部にピストンを挿入し、電動ドライバーで回転運動を入力することで、ピストンロッドを介してピストンを押圧移動させ、吐出部から未硬化の二液混合型樹脂を吐出させて充填するので、未硬化の二液混合型樹脂の二種類の原液を攪拌混合する攪拌容器を未硬化の二液混合型樹脂を収容するシリンダ部に兼用することにより、構成の簡素化を図ることに加えて、攪拌容器からシリンダ部に攪拌混合後の未硬化の二液混合型樹脂を移し替えることを不要にして、作業時間を短縮することができる。これにより、二液混合型樹脂の硬化反応が進むまえに二液混合型樹脂を吐出させ易くなり、二液混合型樹脂の充填作業を良好に行うことができる。さらに、攪拌容器からシリンダ部に未硬化の二液混合型樹脂を移し替える際に、攪拌容器に未硬化の二液混合型樹脂が残留することを防止できる等、無駄なく二液混合型樹脂を使用できる。

〔第１実施の形態〕
以下、本発明に係る充填装置について説明する。
図１、図２に示すように、充填装置Ａは、硬化性樹脂としての未硬化の二液混合型のポリウレタン樹脂１を外部に吐出させるための吐出部としてのノズル２を備えるとともに、未硬化のポリウレタン樹脂１を収容可能な収容空間３を有するシリンダ部４と、シリンダ部４を装着するシリンダ装着部５と、シリンダ部４の内部を長手方向に沿って移動可能なピストン６と、ピストン６を押圧移動させるピストンロッド７と、回転運動入力手段としての電動ドライバー１２によるピストンロッド７の回転運動をピストンロッド７の一方向の直進運動に変換する運動変換機構と、を備えている。そして、運動変換機構を構成するに、ピストンロッド７に雄ねじ部７ａを設けるとともに、当該雄ねじ部７ａと螺合する雌ねじ部としてのナット１０をシリンダ部４と一体的に設けてあり、電動ドライバー１２をピストンロッド７に連動連結してある。
尚、二液混合型のポリウレタン樹脂１は、ポリオール化合物とイソシアネート化合物との二液を攪拌混合して共重合させることにより合成される。したがって、未硬化のポリウレタン樹脂１とは、ポリオール化合物とイソシアネート化合物とが共重合する前の混合物の状態を指す。又、未硬化の二液混合型のポリウレタン樹脂１に発泡剤として水等を加えている。

（シリンダ部及びピストンの構成）
前記シリンダ部４は、他端が開口する有底の円筒状に構成されている、一端側の底面部４ａに略円錐状のノズル２を備えている。尚、詳述はしないが、一端側の底面部４ａには、外周面に雄ねじ部が形成された円筒部材が突出形成されるとともに、略円錐状のノズル２の内周面には、雌ねじ部が形成され、円筒部材の蓋シールをはがし、雌ねじ部に雄ねじ部を螺合することにより、一端側の底面部４ａにノズル２が取り付けられるようになっている。ノズル２の先端には、必要に応じてチューブ９を取り付けるようにしてある。シリンダ部４の内部には、未硬化のポリウレタン樹脂１を収容可能な円筒状の収容空間３が形成されている。シリンダ部４の内部には、ピストン６が設けられている。ピストン６は、円板状の底面部６ａと、その底面部６ａの周縁から他端側に向かって立設する円筒状の側面部６ｂとを備え、側面部６ｂがピストン６の内周面に摺接してある。

（シリンダ装着部及び運動変換機構の構成）
前記シリンダ装着部５は、略円筒状に構成されている。円板状の一端側の底面部５ａ及び円筒状の側面部５ｂの上側が切り欠かれている。シリンダ装着部５の上方から側面部５ｂに形成された上側の切欠部５ｃを通してシリンダ装着部５にシリンダ部４を載置支持するとともに、一端側の底面部５ａに形成された上側の切欠部５ｄからノズル２を突出する状態でシリンダ部４の一端側の底面部４ａとシリンダ装着部５の一端側の底面部５ａとを当接させてある。シリンダ装着部５の他端側の底面部５ｅには、ナット１０が固定されている。シリンダ装着部５の他端側の底面部５ｅの穴とナット１０の穴とが連通してある。ピストンロッド７の外周面には雄ねじ部７ａが形成され、その雄ねじ部７ａがナット１０に螺合するように構成されている。ピストンロッド７の一端には、ピストン６の底面部６ａに当接する円板状の当接板１１が設けられている。電動ドライバー１２が備える駆動モータＭの駆動軸８には、ピストンロッド７の他端を挟持可能なチャック１４が設けられている。これにより、チャック１４を介して駆動軸８をピストンロッド７に連動連結してある。尚、シリンダ装着部５の側面部５ｂの他端側には、ハンドル１３が固定されている。

次に、充填装置の組立作業、及び、充填装置を用いて未硬化のポリウレタン樹脂を吐出する作業について説明する。

（充填装置の組立作業）
電動ドライバー１２に攪拌部材としての攪拌用プロペラつきロッド（図示しない）を取り付ける。シリンダ部４の開口から未硬化のポリウレタン樹脂１を秤量して注入する。攪拌用プロペラつきロッドをシリンダ部４に挿入し、ボタン１５の押圧により電動ドライバー１２を作動させて、未硬化のポリウレタン樹脂１を攪拌混合する。シリンダ部４の他端側からピストン６を挿入する。シリンダ部４をひっくり返してシリンダ部４の一端側の底面部４ａにノズル２を取り付ける。ナット１０にピストンロッド７の雄ねじ部７ａを螺合する。電動ドライバー１２から攪拌用プロペラつきロッドを取り外すとともに、電動ドライバー１２にピストンロッド７を取り付ける。シリンダ装着部５にシリンダ部４を装着する。ボタン１５の押圧により電動ドライバー１２を作動させて当接板１１をピストン６の底面部６ａに当接させておく。したがって、シリンダ部４、ピストン６、ピストンロッド７、シリンダ装着部５、運動変換機構等が、電動ドライバー１２を着脱可能な装置本体を構成することになる。

（充填装置を用いてポリウレタン樹脂を吐出する作業）
ウレタンフォーム（図示しない）のつなぎ目に沿ってノズル２を移動させながらボタン１５の押圧により電動ドライバー１２を作動させると、ピストンロッド７の回転に伴ってピストンロッド７が直進運動し、ピストンロッド７に設けられた当接板１１がピストン６を連続的に押圧移動させ、ノズル２から未硬化のポリウレタン樹脂１を連続的に吐出させるので、斜め上向き又は上向き姿勢でしかも高粘度の未硬化のポリウレタン樹脂１であってもウレタンフォームのつなぎ目に吐出させて充填することができる。このため、例えば、未硬化のポリウレタン樹脂１をウレタンフォームのつなぎ目に均等に吐出させて充填することができる等、ウレタンフォーム同士を良好につなぎ合わせることができる。しかも、攪拌用プロペラつきロッドをピストンロッド７に付け替えることにより、電動ドライバー１２を一台で済ませることができることに加えて、作業性も向上する。

しかも、未硬化のポリウレタン樹脂の二種類の原液をシリンダ部４に充填して攪拌混合し、次に、未硬化のポリウレタン樹脂１をシリンダ部４に保持した状態でシリンダ部４にピストン６を挿入し、電動ドライバー１２を作動させることで、ピストン６を連続的に押圧移動させ、ノズル２から未硬化のポリウレタン樹脂１を吐出させて充填するので、未硬化のポリウレタン樹脂１の二種類の原液を攪拌混合する攪拌容器を未硬化のポリウレタン樹脂１を収容するシリンダ部４に兼用することにより、構成の簡素化を図ることに加えて、攪拌容器からシリンダ部４に未硬化のポリウレタン樹脂１を移し替えることを不要にして、未硬化のポリウレタン樹脂１の二種類の原液を攪拌してから充填するまでの作業時間を数秒から十数秒まで短縮することができる。

〔参考例〕
この実施形態では、第１実施形態の構成と異なる構成についてのみ説明し、同じ構成については説明を省略する。
シリンダ部４における他端側の開口を閉塞して、ピストン６の背面側との間に気密空間を形成するカバー部２１を設け、気密空間に対して流体としての空気を連続的に供給してその空気圧によりピストン６を押圧移動させる流体圧供給手段としてのボンベ２２を設けてある。
具体的には、図３に示すように、シリンダ部４の他端に雄ねじ部が形成され、その雄ねじ部に螺合可能な雌ねじ部を有する椀状のカバー部２１が設けられている。尚、シリンダ部４とカバー部２１との間に、気密性を維持するためのパッキンを介装することが好ましい。カバー部２１に空気ボンベ２２を備えるハンドル２３が固定され、カバー部２１と空気ボンベ２２とを連通接続する連通流路２４の途中には、レバー２５ａ付きの開閉弁２５が設けられている。これにより、レバー２５ａを握って開閉弁２５を開状態にすると、空気ボンベ２２内の空気が連通流路２４を通って気密空間に供給されるので、その空気圧によりピストン６を押圧移動させることになる。

〔参考例〕
この実施形態では、第１実施形態の構成と異なる構成についてのみ説明し、同じ構成については説明を省略する。
シリンダ部における他端側の開口には、ナットが設けられたナット支持部が着脱可能に取り付けられ、シリンダ部の他端側には、ハンドルが固定されている。

上記実施の形態では、電動ドライバー１２から攪拌用プロペラつきロッドを取り外すとともに、電動ドライバー１２にピストンロッド７を取り付ける構成を例示したが、予め電動ドライバーに攪拌用プロペラつきロッドを取り付けるとともに、それとは別の電動ドライバーにピストンロッド７を取り付けてもよい。この場合において、未硬化のポリウレタン樹脂１を攪拌混合してから吐出させるまでの時間を一層短縮することができる。

上記実施の形態では、硬化性樹脂が二液混合型のポリウレタン樹脂である構成を例示したが、このような構成に限らず、例えば、硬化性樹脂が二液混合型のエキポシ樹脂やフェノール樹脂等であってもよい。さらに、硬化性樹脂が、熱硬化型樹脂、光硬化型樹脂、湿気硬化型樹脂、溶媒の蒸発や被着体への吸収により硬化する樹脂であったり、シーリング材、コーキング材等であってもよい。

上記実施の形態では、未硬化の二液混合型のポリウレタン樹脂１に発泡剤として水等を加えているが、水を加えなくてもよい。

第１実施の形態における充填装置の全体側面図 第１実施の形態における図１のＩＩ−ＩＩ矢視断面図 参考例における充填装置の全体側面図

１ 硬化性樹脂
２ 吐出部
３ 収容空間
４ シリンダ部
６ ピストン
７ ピストンロッド
７ａ 雄ねじ部
１０ 雌ねじ部
１２ 電動ドライバー
２１ カバー部
２２ 流体圧供給手段、ボンベ
Ａ 充填装置
Ｂ 駆動モータ

Claims (3)

1. 硬化性樹脂を外部に吐出させるための吐出部を一端側に備えるとともに、当該硬化性樹脂を収容可能な収容空間を有するシリンダ部を設け、
   前記シリンダ部の内部を移動可能なピストンを設け、
   シリンダ部と互いの一端側を当接させた状態でそのシリンダ部を装着自在なシリンダ装着部を設け、
   一端にピストンに当接する当接板が設けられ、且つ、その当接板を介して前記ピストンを押圧移動させるピストンロッドを設け、
   ピストンロッドの外周面には雄ねじ部が形成され、
   その雄ねじ部が螺合するナットがシリンダ装着部の他端側に固定されて、装置本体を構成し、
   ピストンロッドに電動ドライバーを着脱自在に連動連結してある充填装置。
2. 前記シリンダ部に収容された前記硬化性樹脂を攪拌する攪拌部材を、前記ピストンロッドから離脱した前記電動ドライバーに取り付け可能に構成してある請求項１に記載の充填装置。
3. 請求項２に記載の充填装置を用いて前記吐出部から前記硬化性樹脂としての二液混合型樹脂を外部に吐出させて充填する充填方法であって、
   先ず、未硬化の前記二液混合型樹脂の二種類の原液を前記シリンダ部に充填すると共に、攪拌部材を取り付けた前記電動ドライバーで攪拌混合し、
   次に、未硬化の前記二液混合型樹脂を前記シリンダ部に保持した状態で前記シリンダ部に前記ピストンを挿入し、前記攪拌部材を取り外した前記電動ドライバーをピストンロッドに連動連結して前記ピストンロッドを介して前記ピストンを押圧移動させ、前記吐出部から未硬化の前記二液混合型樹脂を吐出させて充填する充填方法。

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