JP6237314B2

JP6237314B2 - 材料供給装置

Info

Publication number: JP6237314B2
Application number: JP2014028468A
Authority: JP
Inventors: 良平内野
Original assignee: Three Bond Co Ltd
Current assignee: Three Bond Co Ltd
Priority date: 2014-02-18
Filing date: 2014-02-18
Publication date: 2017-11-29
Anticipated expiration: 2034-02-18
Also published as: JP2015150537A

Description

本発明は、材料供給装置に係り、更に詳しくは、カートリッジ容器に充填された接着剤、シール剤等、比較的粘性のある流体材料に圧力を加えて外部に供給若しくは吐出することのできる材料供給装置に関する。

従来、カートリッジ容器に充填された接着剤等の材料に圧力を付与して吐出できるようにした装置としては、例えば、特開平１０−１５１３９３号公報に開示された構成を備えた装置が知られている。これは、カートリッジ容器に充填された流体材料に対し、当該カートリッジ容器内に設けられたプランジャに圧力を付与して押し出すものであり、前記プランジャに接して当該プランジャを押圧するピストンを備えたエアシリンダと、当該エアシリンダに駆動力を付与する加圧装置とを備え、エアシリンダ及び加圧装置を併用してプランジャを押圧することで材料の圧送が行えるように構成されている。

上記装置は、エアの圧力だけでプランジャを押圧するように構成されたそれまでの装置に対し、プランジャが流体材料に追従できずに変形し、プランジャの下部に空気が入り込むという課題解決を企図したものであった。

特開平１０−１５１３９３号

しかしながら、特許文献１の装置を用いて粘性の高い流体材料を吐出しようとすると、流体材料に付与された圧力が上昇してカートリッジ容器が径方向外側に膨出するように変形し、これによって、カートリッジ容器の内周壁とプランジャとの間に隙間が生じ、流体材料がプランジャ上方に漏出するおそれがあった。これは、カートリッジ容器が樹脂成形品によって構成され、その周壁を手で握って押圧すると変形できる程度の可撓性を有していることに起因するものである。
また、流体材料がプランジャ上方に漏出すると、当該流体材料が反応により硬化する材料であるときに、プランジャの上方で材料が硬化して当該プランジャを押圧するピストンに材料が付着硬化し、その除去作業を行うメンテナンスが必要になる、という不都合がある。
更に、プランジャの変形は、流体材料に付与する圧力を低下させる要因となり、単位時間当たりの材料供給量若しくは吐出量を変化させてしまう、という不都合を招来する。

［発明の目的］
本発明は上記不都合に着目して案出されたものであり、その目的は、粘性の高い流体材料を供給若しくは吐出するに際し、カートリッジ容器の変形を回避して材料漏れや圧力損失を生ずることなく一定量の材料供給若しくは吐出を実現することのできる材料供給装置を提供することにある。

また、本発明の他の目的は、加圧手段を容器本体側に設けることにより、キャップを容器本体から取り外したときに、加圧源に連なる配管やホースがキャップ側に付随することがなく、キャップの脱着を支障なく行うことのできる材料供給装置を提供することにある。

前記目的を達成するため、本発明は特許請求の範囲記載の構成を採用した。具体的には、流体材料を押圧することで吐出口から前記材料を吐出可能なカートリッジ容器と、当該カートリッジ容器を収容するとともに前記吐出口から吐出される材料を外部に供給可能な容器本体及び、当該容器本体の一端に形成された開放部に取り付けられるキャップを含む容器と、前記カートリッジ容器内に配置されるプランジャを介して材料に圧力を付与するシリンダと、前記容器本体側に設けられて前記容器の内部全体を加圧する加圧手段とを備える、という構成を採っている。
ここで、前記容器内の圧力を前記シリンダの加圧室に供給して当該シリンダに駆動力を付与することで前記プランジャを押圧する駆動力付与手段を更に備えた構成を採ることができる。

また、本発明は、一端に開口部を有するとともに他端に吐出口を有し、内部に充填された流体材料を押圧するプランジャを含むカートリッジ容器と、
前記カートリッジ容器を収容可能に設けられているとともに、当該カートリッジ容器を出し入れ可能な開放部を一端に備え、他端に前記吐出口に連なる供給路を備えた容器本体と、
前記プランジャに押圧力を付与するエアシリンダとを備えた材料供給装置において、
前記容器本体側に設けられて前記容器の内部全体を加圧する加圧手段と、
前記容器内部と前記エアシリンダの加圧室とを連通して当該エアシリンダに駆動力を付与する駆動力付与手段とを含み、
前記加圧手段で加圧された容器内の圧力を前記駆動力付与手段を介して前記エアシリンダに付与することで、前記プランジャに押圧力を付与して流体材料が外部に供給可能に設けられる、という構成を採ることができる。

本発明において、前記駆動力付与手段は、前記容器内に連通する貫通孔に取り付けられたレギュレータと、前記エアシリンダの加圧室との間に設けられた接続部材とにより構成することが好ましい。

また、前記容器本体の外周壁にエア供給孔が設けられ、当該エア供給孔を通じて前記容器内に圧縮空気が供給されて当該容器の内部が全体的に加圧可能に設けられている。

また、前記容器本体に液体材料の残量検知機構を設けることが好ましい。

本発明によれば、容器内が全体的に加圧される結果、カートリッジ容器が変形することがなくなり、プランジャが押圧されて材料供給圧力が付与されても当該プランジャの変形を回避しつつ材料の供給が可能となる。従って、カートリッジ容器とプランジャとの間から材料が漏れてしまう不都合は生じないとともに、安定した供給圧力の付与が可能となる。

また、容器内に付与される圧力は、容器本体側から与えられる構成であるため、コンプレッサ等の圧力源に連通する配管若しくはホースがキャップ側に接続されない構成となるため、容器本体からキャップを取り外したときのキャップ側の持ち運び、移動などの取扱性を良好に保つことができる。

更に、レギュレータの調整により、材料を圧送するための圧力調整を容易に行うことができ、流体材料の粘度や要求される吐出量に応じて材料の供給を行うことができる。
また、残量検知機構を容器本体側に設けることにより、シリンダ側からリードスイッチの配線等を導出させる構成も回避可能となり、この点からも、容器本体からキャップを取り外した際の取扱性が改善される。

本発明の実施形態に係る材料供給装置を示す概略部分断面図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本明細書において、位置若しくは方向を示す用語は、特に明示しない限り、図１を基準として説明するものとする。

本実施形態に係る材料供給装置１０は、接着剤、シール材等、粘性を有する流体材料Ｍ（以下、単に材料Ｍとする）が収容されたカートリッジ容器１１と、当該カートリッジ容器１１を収容する容器１２と、材料Ｍに圧力を付与するエアシリンダ１４と、容器１１の内部全体を加圧する加圧手段１５と、エアシリンダ１４に駆動力を付与する駆動力付与手段１６と、カートリッジ容器１１内の材料Ｍの残量を検知する残量検知機構１７とを含んで構成されている。

前記カートリッジ容器１１は樹脂成形品により構成されている。このカートリッジ容器１１は、一端すなわち上端に開口部１１Ａを有し、内部に材料Ｍが収容される筒状部１１Ｂと、この筒状部１１Ｂの底部中央に設けられて他端すなわち下端に吐出口１１Ｄを有する吐出筒１１Ｃと、材料Ｍの上面側に位置するプランジャ２０とを備えて構成されている。プランジャ２０は有底皿状に形成されており、その周壁が筒状部１１Ｂに圧接する直径に設けられ、これにより、プランジャ２０が上方より押圧されてカートリッジ容器１１内で下降するときに、材料Ｍを筒状部１１Ｂの内面に残すことなく掻き取りできるようになっている。

前記容器１２は、カートリッジ容器１１を出し入れ可能な開放部２２を一端すなわち上端に備え、他端すなわち下端に、前記吐出口１１Ｄに連なる供給路２３を有する供給ヘッド２４を備えた容器本体２５と、開放部２２側に取り付けられてカートリッジ容器１１の上部との間に空間Ｓを形成するキャップ２７とを含んで構成されている。
容器本体２５は、アルミニウム、ステンレス等の金属により構成された円筒形を有し、その内径は、カートリッジ容器１１の筒状部１１Ｂの外径よりも大きく形成されている。従って、カートリッジ容器１１を容器本体２５内に収容したときに、当該容器本体２５の内周面と、筒状部１１Ｂの外周面との間に、空間Ｓに連なるクリアランスＣが形成されるようになっている。キャップ２７は、円形の頂壁２７Ａと、当該頂壁２７Ａの外周から垂下する周壁２７Ｂとにより構成された下端開放型とされ、周壁２７Ｂの下部内周部が容器本体２５の上部外周部に密接に嵌合可能とされ、且つ、容器本体２５に着脱自在とされている。

前記供給ヘッド２４は、容器本体２５の下部外周面にねじ係合する上部筒３０と、この上部筒３０に下部筒３１を介して連なる平面視略正方形の平板部３２とを備えて構成されている。上部筒３０の底部３４には、その中央部に起立筒３６が形成されている。この起立筒３６は、カートリッジ容器１１の吐出筒１１Ｃ内に入り込むように設けられ、これにより、吐出筒１１の下端を閉塞する図示しないシール片が突き破られて材料Ｍの吐出に備えられるようになっている。また、下部筒３１には、カートリッジ容器１１を容器本体２５内に収容するときのエア抜き孔３１Ａが径方向に形成され、供給路２３には、図示しない材料圧送ポンプや、材料塗布装置等に接続する配管若しくはホースが接続されるようになっている。なお、エア抜き孔３１Ａには、図示しない開閉部材が取り付けられるようになっており、エア抜き孔３１Ａからの材料漏れは回避される。

前記エアシリンダ１４は、キャップ２７の頂壁２７Ａにおける中央部に連結されたシリンダ筒４０と、このシリンダ筒４０の内部に位置するとともに、前記キャップ２７及びカートリッジ容器１１内に延びるピストンロッド４１と、当該ピストンロッド４１の上端及び下端に設けられた上部ピストン４３及び下部ピストン４４と、上部ピストン４３の上部に設けられた加圧室４６とにより構成されている。シリンダ筒４０の下端部には、当該シリンダ４０の内部に連なるエア抜き孔４８が形成されている。

前記加圧手段１５は、容器本体２５の下部外周壁部分に形成されたエア供給孔５０と、当該エア供給孔５０にバルブ５１及びホース５２を介して連結された図示しないエアコンプレッサとにより構成されている。エアコンプレッサからの圧縮空気は、エア供給孔５０を通じて容器本体２５内のクリアランスＣ及び空間Ｓ内に供給され、これにより、容器本体２５の内部全体が加圧された状態に保たれるとともに、プランジャ２０に対して押圧力が付与されるようになっている。

前記駆動力付与手段１６は、キャップ２７の頂壁２７Ａ部分における貫通孔５５に連結されたレギュレータ５６と、このレギュレータ５６及びエアシリンダ１４の上部に設けられた加圧室４６とを接続する配管若しくはホース５９とからなり、レギュレータ５６の操作用摘み６０を所定操作することで、容器１２内の圧縮空気を加圧室４６に送り、加圧室４６内の圧力が容器１２内圧力よりも高くなる圧力差により、エアシリンダ１４の上部ピストン４３が押し下げられ、ピストンロッド４１、下部ピストン４４を介してプランジャ２０に押圧力を補助的に付与するようになっている。

前記残量検知機構１６は、下部ピストン４４に設けられた図示しないマグネットと、容器本体２５の下部外周壁部分に設けられたリードスイッチ６２と、当該リードスイッチ６２に接続されて図示しない制御装置等に接続される配線６３とを含み、前記リードスイッチ６２が下部ピストン４４のマグネットを検出することにより、材料Ｍの残りが少なくなったことが制御装置を介して外部に報知され、オペレータによる所要の対応が採れるように設けられている。

次に、本実施形態の材料供給装置１０の動作を説明する。

カートリッジ容器１１を容器１２内に収容するときは、キャップ２７を容器本体２５から外し、カートリッジ容器１１の吐出口１１Ｄ側を下にして容器本体２５の開放部２２より挿入する。この際、吐出口１１Ｄは、図示しないシール片で封止されているが、容器本体２５内に押し込むことで起立筒３６で突き破られ、吐出口１１Ｄと供給ヘッド２４の供給路２３に接続される配管やホースに連通するようになる。

このようにしてカートリッジ容器１１が容器本体２５に収容された後に、キャップ２７で容器本体２５の開放部２２側を閉塞する。これにより、容器１２内に密閉されたクリアランスＣ及び空間Ｓが形成されることになる。なお、この状態では、レギュレータ５６は、空間Ｓから加圧室４６に対して圧縮空気が流れない閉塞状態に保たれている。

加圧手段１５の一部を構成する図示しないエアコンプレッサを駆動し、エア供給口５０から容器１２内に圧縮空気が供給され、当該容器１２内が所定の加圧状態に保たれ、これによりプランジャ２０に対して押圧力が作用して材料供給が開始される。
ここで、レギュレータ５６の調整摘み６０を所定操作すると、図示しない弁棒が軸方向に移動して貫通孔５５を開放して圧縮空気がホース５９を介してエアシリンダ１４の加圧室４６に供給される。これにより、ピストンロッド４１が下方に移動し、下部ピストン４４を介してプランジャ２０が押圧され、加圧された容器２０内の圧力によってプランジャ２０に付与された押圧力をバックアップし、当該プランジャ２０の下降量に応じて所定量の材料吐出、供給が行われる。
以後、容器１２内を所定の加圧状態に維持した状態で、必要に応じてレギュレータ５６を操作することにより、供給ヘッド２４を介してポンプ等に材料供給を行うことができる。

なお、材料Ｍの供給は、残量検知手段１７が下部ピストン４４のマグネットを検知するまで行うことができ、残量がなくなったことを条件に新たなカートリッジ容器１１へ交換すればよい。

以上のように、本発明を実施するための最良の構成、方法等は、前記記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。
すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示、説明されているが、本発明の技術的思想及び目的の範囲から逸脱することなく、以上説明した実施形態に対し、形状、位置若しくは配置等に関し、必要に応じて当業者が様々な変更を加えることができるものである。

例えば、図示例の材料供給装置１０は、エアシリンダ１４が上部に位置し、容器１２が下部に位置する状態で用いられる場合を示したが、材料供給装置１０を用いる角度若しくは姿勢は、これに限定されるものではなく、傾斜姿勢としたり、横向きとしたりすることを妨げない。

また、レギュレータ５６は、キャップ２７の頂壁２７Ａに限らず、周壁２７Ｂに設けるようにしてもよい。この場合、貫通孔５５は周壁２７Ｂに設ければ足りる。

更に、前記実施例では、供給ヘッド２４を容器本体２５の下部に設けた構成を示したが、供給ヘッド２４を設けることなく、容器本体２５の下部に吐出ノズルを直接連結して材料Ｍを吐出できるようにしてもよい。また、供給ヘッド２４を容器本体２５と一体的に形成することも可能である。

なお、図示例では、図面の見易さを維持するために、部材相互の摺動面や、接続部等に設けられるＯリング等のシール部材を省略したが、これらシール部材は、材料供給装置１０の各部に設けられているものである。

１０材料供給装置
１１カートリッジ容器
１１Ａ開口部
１１Ｄ吐出口
１２容器
１４シリンダ
１５加圧手段
１６駆動力付与手段
１７残量検知機構
２０プランジャ
２２開放部
２５容器本体
２７キャップ
４４下部ピストン
４６加圧室
５０エア供給孔
５５貫通孔
５６レギュレータ
５９ホース
Ｃクリアランス
Ｓ空間
Ｍ流体材料

Claims

流体材料を押圧することで吐出口から前記材料を吐出可能なカートリッジ容器と、当該カートリッジ容器を収容するとともに前記吐出口から吐出される材料を外部に供給可能な容器本体及び、当該容器本体の一端に形成された開放部に取り付けられるキャップを含む容器と、前記カートリッジ容器内に配置されるプランジャを介して材料に圧力を付与するシリンダと、前記容器本体側に設けられて前記容器の内部全体を加圧する加圧手段とを備えたことを特徴とする材料供給装置。
前記容器内の圧力を前記シリンダの加圧室に供給して当該シリンダに駆動力を付与することで前記プランジャを押圧する駆動力付与手段を更に備えていることを特徴とする請求項１記載の材料供給装置。
一端に開口部を有するとともに他端に吐出口を有し、内部に充填された流体材料を押圧するプランジャを含むカートリッジ容器と、
前記カートリッジ容器を収容可能に設けられているとともに、当該カートリッジ容器を出し入れ可能な開放部を一端に備え、他端に前記吐出口に連なる供給路を備えた容器本体と、
前記プランジャに押圧力を付与するエアシリンダとを備えた材料供給装置において、
前記容器本体側に設けられて前記容器の内部全体を加圧する加圧手段と、
前記容器内部と前記エアシリンダの加圧室とを連通して当該エアシリンダに駆動力を付与する駆動力付与手段とを含み、
前記加圧手段で加圧された容器内の圧力を前記駆動力付与手段を介して前記エアシリンダに付与することで、前記プランジャに押圧力を付与して流体材料が外部に供給可能に設けられていることを特徴とする材料供給装置。
前記駆動力付与手段は、前記容器内に連通する貫通孔に取り付けられたレギュレータと、前記エアシリンダの加圧室との間に設けられた接続部材とにより構成されている請求項２又は３記載の材料供給装置。
前記容器本体の外周壁にエア供給孔が設けられ、当該エア供給孔を通じて前記容器内に圧縮空気が供給されて当該容器の内部が全体的に加圧されることを特徴とする請求項２、３又は４記載の材料供給装置。
前記容器本体に液体材料の残量検知機構を設けたことを特徴とする請求項１ないし５の何れかに記載の材料供給装置。