JPH07155668A - 液状材料供給方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】供給しようとする液状材料に気泡が発生するこ
とを有効に回避し得ると共に、流入バルブの動きをピス
トンの動きに十分に追従させる。 【構成】ピストンが挿脱する計量室に対してバイパス路
を設け、計量室からピストンが引き抜かれる際にこのと
き発生する負圧を利用してバイパス路を通じて計量室へ
の液状材料の充填を行うことにより、計量室内が真空状
態となることを回避して当該計量室内に残存する液状材
料に気泡が発生することを防止し得る。また計量室へ液
状材料を流入させる方法としてバイパス路に加えて、計
量室のピストン挿入口を用いるようにしたことにより、
流入経路を２つ設けることができ、この分、バイパス路
に形成されたバルブ径を小さくすることができ、当該バ
ルブをピストンの動きに対して十分に追従させることが
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【目次】以下の順序で本発明を説明する。 産業上の利用分野 従来の技術（図６及び図７） 発明が解決しようとする課題（図６及び図７） 課題を解決するための手段（図１） 作用（図１） 実施例（図１〜図５） 発明の効果

【０００２】

【産業上の利用分野】本発明は液状材料供給方法及びそ
の装置に関し、例えば高粘度材料を供給する液状材料供
給方法及びその装置に適用して好適なものである。

【０００３】

【従来の技術】従来、液状材料を所定量ごとに供給する
液状材料供給装置として第１に図６に示すような容積計
量式バルブ１がある。すなわち容積計量式バルブ１はシ
ールブロツク６に形成された材料流入口２から矢印ｂ方
向に供給される液状材料を計量ブロツク７の計量室４に
導入する。

【０００４】この状態においてピストン３を矢印ａ方向
に移動し計量室４内に挿入することにより、当該計量室
４内に溜められた液状材料だけがチエツクバルブ８を介
して吐出口５から吐出される。

【０００５】また第２に図７に示すように流入バルブ１
６及び吐出バルブ１７を有する容積計量式バルブ１０が
ある。すなわち容積計量式バルブ１０は計量ブロツク内
に形成された計量室１４に流入バルブ１６を介して当該
液状材料を矢印ｂ方向に供給する。

【０００６】液状材料が計量室１４内に溜められると、
ピストン１３が矢印ａ方向に移動することにより、当該
計量室１４内が加圧され、これにより流入バルブ１６が
閉じると共に吐出バルブ１７が開き、計量室１４内の液
状材料が当該吐出バルブ１７を介して吐出口１５から吐
出される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで図６に示す容
積計量式バルブ１においては、材料流入口２に続いて計
量室４が形成されており、計量室４の液状材料をピスト
ン３によつて吐出後、当該ピストン３が上昇して計量室
流入口９を出るまで計量室４内には続く液状材料が充填
されないことにより計量室４内が真空状態となり、この
結果計量室内部に残存する液状材料内に気泡が発生する
問題があつた。

【０００８】また図７に示す容積計量式バルブ１０にお
いては、流入バルブ１６を介して計量室１４に液状材料
を供給する際、ピストン１３を矢印ａに対して逆方向に
上昇させ、当該ピストン１３が計量室１４の上部に戻る
際の吸引力を利用して流入バルブ１６を開き、液状材料
を導入するようになされている。

【０００９】従つて流入バルブ１６の材料流入口１２の
面積を大きくして抵抗を減らすことによつて圧力損失を
防ぐ必要があり、このため流入バルブ１６の径を大きく
しなければならない。ところが 20000〔cp〕程度以上の
高粘度材料を供給する場合、流入バルブ１６の径を大き
くすると材料の粘性抵抗によつて流入バルブ１６の動き
が鈍化し、ピストン１３の動きに流入バルブ１６の動き
が追従し得ず、液状材料の吐出量を高精度に制御するこ
とが困難になる問題があつた。

【００１０】この問題点を解決するための一つの方法と
して、流入バルブ１６を閉じるためのばね力を弱くして
当該流入バルブ１６の動きをピストン１３の動きに敏感
に反応するようにする方法が考えられるが、液状材料を
供給する際に加圧タンクを用いて流入バルブ１６に外部
から矢印ｂ方向に若干の圧力を加えるようにすると、当
該流入バルブ１６が開いたままの状態となることによ
り、液状材料の吐出量を高精度に制御することが困難に
なり、解決策としては未だ不十分であつた。

【００１１】さらに流入バルブ１６の径を大きくするこ
とに代えて、ロータリバルブを用いる方法が考えられる
がロータリバルブを用いると、当該ロータリバルブを駆
動する動力が必要となり、装置全体が大型化することを
避け得ない問題があつた。

【００１２】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、供給しようとする液状材料に気泡が発生することを
有効に回避し得ると共に、流入バルブの動きをピストン
の動きに十分に追従させることができる液状材料供給装
置を提案しようとするものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め本発明においては、ピストン２３を計量室２４内に挿
脱することにより、計量室２４内に生じる圧力変化を利
用して計量室２４の先端に設けられたバルブ２８から計
量室２４内に充填された液状材料を吐出させる液状材料
供給方法において、計量室２４内に挿入したピストン２
３を計量室２４内から引き抜く際に計量室２４内に生じ
る負圧によつて計量室２４に連接形成されたバイパス路
３６から計量室２４内に液状材料を充填するようにす
る。

【００１４】また本発明においては、ピストン２３を計
量室２４内に挿脱することにより、計量室２４内に生じ
る圧力変化を利用して計量室２４の先端に設けられたバ
ルブ２８から計量室２４内に充填された液状材料を吐出
させる液状材料供給装置２０において、計量室２４の一
端に形成され、ピストン２３を挿入する挿入口２９と、
計量室２４の挿入口２９に対して他端側に形成され、計
量室２４内に充填された液状材料を吐出させる吐出口２
５と、計量室２４の挿入口２９からピストン２３を計量
室２４内に完全に挿入した状態で、ピストン２３の先端
部及び吐出口２５間において計量室２４に連接形成され
たバイパス路３６とを備え、ピストン２３を計量室２４
から抜き取る際に計量室２４内に生じる負圧によつてバ
イパス路３６から液状材料を流入させるようにする。

【００１５】また本発明においては、液状材料供給装置
２０は、所定の付勢手段３１Ｄによつてバイパス路３６
内部から外部に向かつて閉じられたバイパス開閉バルブ
３１をバイパス路３６の一部に備え、計量室２４にピス
トン２３を挿入した際に生じる計量室２４内の圧力上昇
分を吐出口２５に設けられたチエツクバルブ２８の吐出
力として与えるようにする。

【００１６】また本発明においては、液状材料供給装置
２０は、計量室２４からピストン２３を抜き取つた後、
計量室２４の挿入口２９から液状材料を計量室２４に流
入させるようにする。

【００１７】

【作用】計量室２４からピストン２３を抜き取る際に計
量室２４内に負圧が生じるが、このときバイパス路３６
を介して液状材料を流入させることにより、計量室２４
の内部が真空状態となることを回避し得る。

【００１８】また計量室２４からピストン２３を抜き取
つた後、計量室２４の挿入口２９から当該計量室２４内
に液状材料を流入させることにより、バイパス路３６及
び挿入口２９でなる２つの流入経路を設けることがで
き、この分バイパス路３６に設けられたバイパス開閉バ
ルブ３１を小径化することができる。かくして高粘度の
液状材料を用いる場合においても、バイパス開閉バルブ
３１の動きをピストン２３の動きに十分に追従させるこ
とができる。

【００１９】

【実施例】以下図面について、本発明の一実施例を詳述
する。

【００２０】図１において２０は全体として液状材料供
給装置を示し、シールブロツク２６及び計量ブロツク２
７によつて構成される。シールブロツク２６には液状材
料を矢印ｂ方向に流入させる材料流入口２２と当該材料
流入口２２に連接形成された流入室２１とが形成され、
当該流入室２１の下側部には、計量ブロツク２７に形成
された計量室２４への流入口２９が形成されている。

【００２１】計量ブロツク２７にはシールブロツク２６
の流入口２９に連接された直径がほぼ1.4 [mm]でなる計
量室２４が形成され、当該計量室２４は流入口２９を介
して矢印ａ方向に下降するピストン２３を高さＨの位置
まで挿入するようになされている。

【００２２】また当該計量室２４には材料溜３４が連接
形成され、当該材料溜３４の下端部には液状材料を吐出
する吐出口２５が設けられ、当該材料溜３４及び吐出口
２５間にはチエツクバルブ２８が設けられている。この
チエツクバルブ２８はコイルばね３５によつて材料溜３
４を閉じる方向に付勢されている。

【００２３】また材料溜３４には横孔３６Ｂが連接形成
され、当該横孔３６Ｂにはプラグねじ３２が螺合されて
外部に対して遮蔽されている。横孔３６Ｂには計量室２
４に平行な直径がほぼ２[mm]の縦孔３６Ａが連接形成さ
れ、横孔３６Ｂ及び縦孔３６Ａによつて計量室２４に対
するバイパス路３６が形成される。

【００２４】縦孔３６Ａの上部にはシールブロツク２６
の流入室２１に連接してバイパス開閉バルブ３１が設け
られている。このバイパス開閉バルブ３１はバルブホル
ダ３１Ａ及びこれに保持されたウレタンゴムでなるバル
ブ３１Ｂと、コイルばね３１Ｄによつてバルブ３１Ｂに
対して押圧するような付勢力を与えられた鉄球３１Ｃと
によつて構成され、コイルばね３１Ｄによつてバイパス
路３６が閉じた状態に保持されている。

【００２５】因にピストン２３は図２に示すように、所
定の駆動源（図示せず）によつて矢印ａ方向に下降、又
は矢印ａに対して逆方向に上昇駆動される保持部材３３
によつて保持される。すなわち保持部材３３は先端部に
係合突起部３３Ａを形成し、当該係合突起部３３Ａに対
して、ピストン２３に形成された係合穴２３Ａを嵌合す
るようになされている。このとき係合突起部３３Ａの先
端面と係合穴２３Ａの底面との間に形成される空隙には
接着剤３７が充填され、ピストン２３を保持部材３３に
固定し得るようになされている。このようにピストン２
３を保持部材３３に対して別体に設けることにより、ピ
ストン２３が破損した際にこれを容易に交換することが
できる。

【００２６】またピストン２３は係合穴２３Ａを形成し
た直径の大きな基台部２３Ｃ（直径３[mm]）と当該基台
部２３Ｃに対して直径が小さな挿入部２３Ｂ（直径 1.4
[mm]）によつて形成され、当該挿入部２３Ｂを計量室２
４に挿入するようになされている。

【００２７】以上の構成において、図３に示すようにピ
ストン２３を計量室２４内に挿入した状態においてはピ
ストン２３の挿入部２３Ｂが完全に計量室２４内に挿入
されており、この状態から当該ピストン２３を矢印ａ´
方向に上昇させると、ピストン２３の挿入部２３Ｂがシ
ールブロツク２６の流入室２１内を上昇することによ
り、当該流入室２１内に体積変化が生じ、材料流入口２
２から液状材料が引き込まれる。

【００２８】またこのときピストン２３の上昇に伴つて
計量室２４内に負圧が加わることにより、当該計量室２
４に連接形成された材料溜３４及びバイパス路３６の圧
力が同様にして低下することにより、バイパス開閉バル
ブ３１の鉄球３１Ｃがコイルばね３１Ｄ（図１）の付勢
力に抗して開き、これによりシールブロツク２６の流入
室２１に引き込まれた液状材料が当該バイパス開閉バル
ブ３１を介してバイパス路３６に引き込まれ、計量室２
４に充填される。

【００２９】このようにピストン２３が計量室２４内を
上昇するときバイパス開閉バルブ３１が開くことによ
り、計量室２４、材料溜３４及びバイパス路３６内の圧
力が真空状態となることを回避し得る。

【００３０】この状態において、低粘度の液状材料を用
いる場合、当該液状材料の流動性が良いことによりバイ
パス開閉バルブ３１から流入した当該液状材料によつて
計量室２４が完全に充填されるが、高粘度の液状材料を
用いる場合、当該液状材料の流動性が悪いことと、小型
のバルブを使用する必要があることから当該バイパス開
閉バルブ３１からの流入分だけで計量室２４を完全に充
填させようとすると流入時間が長時間化する。

【００３１】従つて図４に示すように矢印ａ´方向に上
昇するピストン２３の挿入部２３Ｂが完全に計量室２４
から抜け出すまでこれを上昇させることにより、開放状
態となつた計量室２４の流入口２９から流入室２１内の
液状材料が当該計量室２４内に流入し、計量室２４に対
して液状材料が完全に充填する。このとき計量室２４の
内部圧力と流入室２１の内部圧力が等しくなることによ
り、バイパス開閉バルブ３１が閉じる。

【００３２】このように計量室２４の流入口２９とバイ
パス路３６とによつて液状材料を計量室２４内に充填す
ることにより、当該液状材料の流入経路を２つにするこ
とができ、この分バイパス開閉バルブ３１の径を小さく
することができる。

【００３３】さらにこの状態から図５に示すようにピス
トン２３を矢印ａ方向に下降させ、当該ピストン２３が
計量室２４内に挿入及び下降することにより、計量室２
４とこれに連接形成された材料溜３４及びバイパス路３
６内の圧力が上昇する。

【００３４】この結果バイパス開閉バルブ３１の鉄球３
１Ｃはコイルばね３１Ｄ（図１）の付勢力に当該圧力上
昇分が加わり、さらに強くバルブ３１Ｂに押圧されるこ
とにより、一段と強力に当該バイパス開閉バルブ３１が
閉じる。これに対して材料溜３４の先端部に設けられた
チエツクバルブ２８は材料溜３４の内部圧力の上昇によ
つてコイルばね３５（図１）の付勢力に抗して開き、当
該チエツクバルブ２８を介して計量室２４内の液状材料
が吐出する。

【００３５】以上の構成によれば、バイパス開閉バルブ
３１を設けることによつて計量室２４内が真空状態とな
ることを回避し得、これにより当該計量室２４及びこれ
に連接形成された材料溜３４及びバイパス路３６内に残
存する液状材料に気泡が発生することを有効に回避し得
る。

【００３６】また計量室２４への液状材料の流入経路を
２つの経路としたことにより、バイパス開閉バルブ３１
の径を小さくすることができる。この結果高粘度でなる
液状材料を用いる場合においても、バイパス開閉バルブ
３１が液状材料の粘性抵抗を大きく受けることなく、ピ
ストン２３の動きに円滑に追従して動作することができ
ると共に、装置全体を一段と小型化することができる。

【００３７】因にピストン２３の挿入部２３Ｂの径を基
台部２３Ｃの径に対して小さくし、これに応じて計量室
２４の径も小さくしたことにより、１回の液状材料吐出
量を少なくすることができ、例えば挿入部２３Ｂの直径
を 1.4〔mm〕とすることにより、１回の吐出量を0.001
[cc] 程度にすることができる。

【００３８】なお上述の実施例においては、直径 1.4
〔mm〕の計量室２４と直径２[mm]のバイパス路３６を形
成した場合について述べたが、本発明はこれに限らず、
種々の大きさの計量室及びバイパス路を用いるようにし
ても上述の場合と同様の効果を得ることができる。

【００３９】また上述の実施例においては、１つのバイ
パス路３６を設けた場合について述べたが、本発明はこ
れに限らず、複数のバイパス路を設けるようにしても良
い。

【００４０】さらに上述の実施例においては、バイパス
開閉バルブ３１のバルブ３１Ｂとしてウレタンゴム製の
ものを用いた場合について述べたが、バルブ３１Ｂの材
質はこれに限らず、他の種々の弾性材料を用いるように
しても良い。

【００４１】

【発明の効果】上述のように本発明によれば、ピストン
が挿脱する計量室に対してバイパス路を設け、計量室か
らピストンが引き抜かれる際にこのとき発生する負圧を
利用してバイパス路を通じて計量室への液状材料の充填
を行うようにしたことにより、計量室内が真空状態とな
ることを有効に回避して当該計量室内に残存する液状材
料に気泡が発生することを防止し得る。

【００４２】また計量室へ液状材料を流入させる方法と
してバイパス路に加えて、計量室からピストンを完全に
抜き取つた際に形成される計量室の流入口から計量室に
液状材料を流入させることにより、流入経路を２つ設け
ることができ、この分、バイパス路に形成されたバルブ
径を小さくすることができ、当該バルブをピストンの動
きに対して十分に追従させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による液状材料供給装置の一実施例を示
す断面図である。

【図２】ピストンの構成を示す断面図である。

【図３】液状材料の流入工程の説明に供する略線図であ
る。

【図４】液状材料の流入工程の説明に供する略線図であ
る。

【図５】液状材料の吐出工程の説明に供する略線図であ
る。

【図６】従来の液状材料供給装置を示す断面図である。

【図７】従来の液状材料供給装置を示す断面図である。

【符号の説明】

２０……液状材料供給装置、２１……流入室、２２……
材料流入口、２３……ピストン、２４……計量室、２５
……吐出口、２６……シールブロツク、２７……計量ブ
ロツク、２８……チエツクバルブ、３１……バイパス開
閉バルブ、３１Ｃ……鉄球、３１Ｄ、３５……コイルば
ね、３４……材料溜、３６……バイパス路。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ピストンを計量室内に挿脱することによ
   り、上記計量室内に生じる圧力変化を利用して上記計量
   室の先端に設けられたチエツクバルブから上記計量室内
   に充填された液状材料を吐出させる液状材料供給方法に
   おいて、 上記計量室内に挿入した上記ピストンを上記計量室内か
   ら引き抜く際に上記計量室内に生じる負圧によつて上記
   計量室に連接形成されたバイパス路から上記計量室内に
   上記液状材料を充填するようにしたことを特徴とする液
   状材料供給方法。
2. 【請求項２】ピストンを計量室内に挿脱することによ
   り、上記計量室内に生じる圧力変化を利用して上記計量
   室の先端に設けられたチエツクバルブから上記計量室内
   に充填された液状材料を吐出させる液状材料供給装置に
   おいて、 上記計量室の一端に形成され、上記ピストンを挿入する
   挿入口と、 上記計量室の上記挿入口に対して他端側に形成され、上
   記計量室内に充填された液状材料を吐出させる吐出口
   と、 上記計量室の上記挿入口から上記ピストンを上記計量室
   内に完全に挿入した状態で、上記ピストンの先端部及び
   上記吐出口間において上記計量室に連接形成されたバイ
   パス路とを具え、上記ピストンを上記計量室から抜き取
   る際に上記計量室内に生じる負圧によつて上記バイパス
   路から上記液状材料を流入させるようにしたことを特徴
   とする液状材料供給装置。
3. 【請求項３】上記液状材料供給装置は、所定の付勢手段
   によつて上記バイパス路内部から外部に向かつて閉じら
   れたバイパス開閉バルブを上記バイパス路の一部に具
   え、 上記計量室に上記ピストンを挿入した際に生じる上記計
   量室内の圧力上昇分を上記吐出口に設けられた上記チエ
   ツクバルブの吐出力として与えるようにしたことを特徴
   とする請求項２に記載の液状材料供給装置。
4. 【請求項４】上記液状材料供給装置は、上記計量室から
   上記ピストンを抜き取つた後、上記計量室の上記挿入口
   から上記液状材料を上記計量室に流入させるようにした
   ことを特徴とする請求項２に記載の液状材料供給装置。