JPH10152102A - 容器に充填するための方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高圧力のポンプを使用しないで高粘度の流動
性材料を注射器やカートリッジのような容器に充填する
ための装置及び方法を提供すること。 【解決手段】 充填システム１は、流動性の充填材料を
入れた溜め３、溜め３中の流動性の材料に圧力をかける
ためのプランジャ６、プランジャ６に圧力をかけるため
の空気シリンダ１３を有し、プランジャ６は、注射器９
又はカートリッジ１０と、プランジャ６を通る通路とな
る注入ポート８を有する。空気シリンダ１３が作動する
と、プランジャ６が押し下げられ、溜め３中の材料に圧
力が加わって注射器９又はカートリッジ１０に材料が移
動して充填される。充填が完了するとセンサー１７によ
って感知され、空気シリンダ１３の作動は停止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、注射器やカートリ
ッジのような容器に、流動性材料(flowablematerial)、
さらに詳しく言えば、はんだ付け用ペースト、接着剤、
及び潤滑剤のような、高粘性材料を充填する技術分野に
属する。

【０００２】

【従来の技術及びその課題】このような高粘度の流動性
の材料を収納する注射器、又はカートリッジには、一方
の端に排出ノズルが、もう一方の端に広い開口が形成さ
れている。従来の充填システムでは、注射器又はカート
リッジが広い開口を介して充填される間、排出ノズルは
遮断、すなわち、シールされている。そして充填された
注射器又はカートリッジは、広い開口に押し入れられる
ストッパーによってシールされる。注射器の内容物を放
出するためには、排出ノズルが解放されるかシールが外
されるかし、且つ、ストッパーが注射器又はカートリッ
ジの中に押し入れられ、排出ノズルを通って、注射器又
はカートリッジの中の材料が移動することになる。この
ような、従来の注射器又はカートリッジに高粘度の材料
を充填するための充填システムは、高圧力ポンプシステ
ムの使用を必要とするという問題を有する。高粘度の材
料は、より大きな開口を通じて、すなわち、排出ノズル
を通じてではなく、注射器又はカートリッジに充填さ
れ、注射器又はカートリッジ中の材料と空気が接触しな
いように、注射器又はカートリッジの端部にストッパー
が挿入されるようになっていることが問題である。

【０００３】

【課題を解決するための手段】本発明は、従来の前記課
題を解決することを目的とし、一面において、注射器又
はカートリッジに充填するための装置であって、流動性
の充填材料を入れるための溜めと、前記溜め中の流動性
の材料に圧力をかけるように前記溜めと関連づけられた
プランジャであって充填されるべき注射器又はカートリ
ッジとの連結のため前記プランジャを通る通路となる少
なくとも１つの注入ポートを含むプランジャと、前記プ
ランジャに圧力をかけるための手段とを有してなる装置
を提供する。

【０００４】本発明は、他面において、溜めから注射器
又はカートリッジに流動性の充填材料を充填するための
方法であって、前記溜めに関連づけられたプランジャの
注入ポートに、空の注射器又はカートリッジのノズルを
配置し、そして、前記溜めからの充填材料を前記注入ポ
ートを通して前記注射器又はカートリッジに前記ノズル
を通して押し入れるように前記プランジャに圧力をかけ
ることからなる方法を提供する。

【０００５】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を、図１乃至
３によって説明する。図１，２及び３は、本発明の実施
形態を示し、この充填システム１は、ベンチ台２の上に
配置され、それによって充填システム１の可動部分は、
操作、メンテナンス、及び修理に適切な高さに位置して
いる。

【０００６】本発明による充填システム１は、閉じた底
面４と開口上端５を有するステンレススチールの円筒状
の溜め(reservoir)３として形成された充填材料溜め３
を有する。溜め３は、注射器、カートリッジ等に詰め込
まれる流動性材料で満たされている。溜め３の開口上端
５は、円形のプランジャ６によってシールされている。
プランジャ６は、溜め３の中の材料に空気が触れないよ
うに、溜め３の内表面７を密閉シールするような正確な
寸法になっている。好ましくは、プランジャ６と溜め３
の間の密閉シールを確実にするために、Ｏリング（図示
せず。）が使われる。

【０００７】プランジャ６が溜め３中の材料の表面まで
下げられた際に、溜め３中の材料とプランジャ６の間の
如何なる空気をも排気すべく、解放される空気解放バル
ブ（図示せず。）がプランジャ６に設けられている。プ
ランジャ６が溜め３中の材料に接して材料が空気解放バ
ルブを通って強制的に排出されると、空気解放バルブは
閉じられる。このようにして、プランジャ６は、溜め３
中の材料の上に直接配置され、溜め３中に空気は残って
いない。

【０００８】プランジャ６には、１つ又はそれ以上の注
入(dispensing)ポート８が形成されている。各注入ポー
ト８は、各注入ポート８に接続されるべき注射器９又は
カートリッジ１０と溜め３中の材料との間の通路を形成
する。各注入ポート８は、注射器９又はカートリッジ１
０の排出ノズル１１を受け入れる大きさである。

【０００９】図１，２及び３に示す実施形態では、３つ
の別々の溜め３がベンチ台２に沿って配置されている。
Ａフレーム１２はベンチ台２に固定され、溜め３上部の
支持フレームをもたらす。Ａフレームの先端は、シリン
ダ１３から、下向きに各溜め３の方向に向かって突き出
すピストン１４を有する、３つの別々の空気シリンダ１
３を支持している。各ピストン１４は、各溜め３のプラ
ンジャ６の中心に取り付けられている。シリンダ１３が
作動されると、プランジャ６も作動される。空気シリン
ダ１８は、好ましくは、空気圧縮機による圧縮空気によ
って操作され、シリンダ１３によってプランジャ６に付
与される圧力は、溜め３中の材料の粘度に応じてコント
ロール可能である。

【００１０】各注射器９又はカートリッジ１０は、空の
とき、その排出ノズル１１のすぐ近くに、ストッパー１
５が設けられている。ステンレススチールの止め輪１６
が、各ストッパー１５の上部にある。エンドストップセ
ンサー１７が、好ましくは、ピストン１４の上にある。
エンドストップセンサー１７は、ストッパー１５の上部
のステンレススチールの止め輪１６の存在を検知するよ
うに機能する。

【００１１】操作中、プランジャ６は溜め３中の材料の
上面に直接接しており、空気解放バルブは閉じられてい
る。注射器９又はカートリッジ１０の排出ノズル１１
は、プランジャ６の中にある注入ポート８に挿入され
る。ノズル１１は、注入ポート８に対して密閉されるよ
うにシールされる。プランジャ６に結合された空気シリ
ンダ１３は、ピストン１４によってプランジャ６に圧力
をかけるように作動させられる。そうすると、プランジ
ャ６は溜め３中の材料の圧力を増大させ、注入ポート８
と排出ノズル１１を通って、注射器９又はカートリッジ
１０に材料を押し上げて入れることになる。

【００１２】ノズル１１を通って注射器９又はカートリ
ッジ１０の中に材料が押し込まれると、注射器９又はカ
ートリッジ１０の中の材料の量が増大するために、スト
ッパー１５は注射器９又はカートリッジ１０の中で押し
上げられる。そうすると、ステンレススチールの止め輪
１６は、注射器９又はカートリッジ１０が充填されるに
伴い、ストッパー１５とともに上方に動く。ステンレス
スチールの止め輪１６は、結局、エンドストップセンサ
ー１７に接触するが、例えば、ステンレススチールの止
め輪１６がセンサー１７とともに電気回路を完成するこ
とによって、ステンレススチールの止め輪１６の存在が
検知されることになる。このことは、注射器９又はカー
トリッジ１０が充填されたことを示し、それにより、空
気シリンダ１３によってプランジャ６に働いている圧力
を止める信号が送られる。注射器又はカートリッジが決
められた量で満たされるように、エンドストップセンサ
ー１７の高さを変えることができる。

【００１３】充填された注射器９又はカートリッジ１０
は、次の処理のために注入ポート８から取り外される。

【００１４】溜め３中の充填材料が尽きると、プランジ
ャ６は、部分的に充填された注射器９又はカートリッジ
１０中の材料が溜め３の上のプランジャ６の動きによる
溜め３中の圧力の減少によって、溜め３に逆に吸い込ま
れることがないように、空気解放バルブが開かれた状態
で、溜め３の上方に引き上げられるであろう。好ましく
は、図２及び３の充填システムの左側と中程に示すよう
に、センサー１７はピストン１４上にあるが、センサー
１７が注射器９又はカートリッジ１０の上にあり、ステ
ンレススチールの止め輪１６が注射器９又はカートリッ
ジ１０の中で上昇して、センサー１７に接するような異
なる実施形態も可能である。

【００１５】図３の上面図は、充填された注射器又はカ
ートリッジの大きさと数の違いに対応するには、プラン
ジャ６上の注入ポート８をどうすればよいかをを示して
いる。図２及び３の左側と中程の充填システムのプラン
ジャ６は、それぞれ２つのカートリッジ１０を受け入れ
ることができ、一方、右側の充填システムは、プランジ
ャ６の周りに配置された一連の注入ポート８を使用する
ことにより、８つの注射器９を受け入れることができ
る。

【００１６】前述したように、本発明の実施形態によっ
て高粘度の流動性材料を注射器又はカートリッジに充填
するために必要な圧力は、充填材料の粘度に依存する。
１１００ｋｃＰｓの粘度のはんだ付け用ペーストの場
合、プランジャ６に作用させるべき圧力は、１１０ｐｓ
ｉ（７５０ｋＮ／平方メートル）の範囲にある。

【００１７】上述の装置と方法は、特に、注射器９、カ
ートリッジ１０等に、はんだ付け用ペースト、接着剤、
潤滑剤のような高粘度の流動性材料を充填するのに有用
である。

【００１８】図２及び３に示す複数の溜め３は、充填材
料の溜めとなる１つの供給タンクで置き換えてもよいこ
とが分かる。その１つのタンクは、各プランジャ６を受
け入れる、多数の（例示したものでは３つの）上方に延
びる管状のスリーブを有することができる。

【００１９】以上の説明と図面で開示された特徴は、単
独で、又は組み合わされて、本発明を種々の多様な形態
で実施するために重要なものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施形態の側面図。

【図２】 図１の装置の正面図。

【図３】 図１の装置の上面図。

【符号の説明】

１ 充填システム ３ 溜め ６ プランジャ ８ 注入ポート ９ 注射器 １０ カートリッジ １１ 排出ノズル １３ 空気シリンダ １４ ピストン １５ ストッパー １７ センサー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 シー・スーン・リー シンガポール国 127632 ウェスト・コー スト・パーク ７ (72)発明者 チュー・カイ・ファ シンガポール国 530237 ホウガン・スト リート 21、アパートメント・ブロック 237、ナンバー09−400

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 注射器又はカートリッジに充填するため
   の装置であって、 流動性の充填材料を入れるための溜めと、前記溜め中の
   流動性の材料に圧力をかけるように前記溜めと関連づけ
   られたプランジャであって充填されるべき注射器又はカ
   ートリッジとの連結のため前記プランジャを通る通路と
   なる少なくとも１つの注入ポートを含むプランジャと、
   前記プランジャに圧力をかけるための手段とを有してな
   る、装置。
2. 【請求項２】 前記注入ポートが注射器又はカートリッ
   ジの排出ノズルをシールして受け入れるようになってい
   る、請求項１の装置。
3. 【請求項３】 前記プランジャに圧力をかける手段が、
   圧力がかけられる際、注射器又はカートリッジに充填材
   料が入るのとは逆方向に圧力をかけるようになってい
   る、請求項１又は２の装置。
4. 【請求項４】 前記プランジャに圧力をかけるための手
   段が空気シリンダからなる、請求項１乃至３の装置。
5. 【請求項５】 前記プランジャが前記プランジャに圧力
   をかけるために前記空気シリンダのピストンに取り付け
   られている、請求項４の装置。
6. 【請求項６】 前記プランジャと溜めが互いに密封され
   る、請求項１乃至５の装置。
7. 【請求項７】 前記プランジャと溜め中の流動性の材料
   の間からの空気を排出するために前記プランジャに空気
   解放バルブが設けられている、請求項１乃至６の装置。
8. 【請求項８】 溜めから注射器又はカートリッジに流動
   性の充填材料を充填するための方法であって、 前記溜めに関連づけられたプランジャの注入ポートに空
   の注射器又はカートリッジのノズルを配置し、そして、 前記溜めからの充填材料を前記注入ポートを通して前記
   注射器又はカートリッジに前記ノズルを通して押し入れ
   るように前記プランジャに圧力をかけることからなる、
   方法。
9. 【請求項９】 前記注射器又はカートリッジのノズルに
   隣り合って空の注射器又はカートリッジにストッパーを
   設けるステップをさらに有する、請求項８の方法。
10. 【請求項１０】 前記ストッパーの移動を検知し；そし
    て、予め定められた量の前記ストッパーの移動によって
    前記プランジャに圧力をかけることを止めるステップを
    さらに有する、請求項９の方法。
11. 【請求項１１】 前記注射器又はカートリッジに前記ノ
    ズルを通して充填材料が入る方向とは逆方向に前記プラ
    ンジャに圧力がかけられる、請求項８乃至１０の方法。