JPH10511303A - 発泡物質用手持ち式供給器及び供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 特に、現場で発泡包装する装置に用いられる発泡物質用手持ち式供給器が開示されている。この手持ち式供給器は、ハウジングと、このハウジング内のモータと、ハウジング内にあってモータによって駆動される伝動装置と、ハウジング内にあって要求に応じて発泡物質を供給するように伝動装置によって駆動される弁付きカートリッジとから成っている。モータは、ハウジングの上部に沿って明確な視線を付与するように、弁付きカートリッジの下方に配置されている。

Description

【発明の詳細な説明】 発泡物質用手持ち式供給器及び供給装置 発明の分野 本発明は、クッション包装装置及び技術に関し、特に、クッションが付与され るべき対象物を保持する容器内に発泡物質が供給される形式の発泡クッションを 形成する装置に関するものである。発泡物質は、硬化中にガスを発生するので、 その結果、容器には包装された対象物に合わせたようにして包む硬化発泡体が充 填される。 発明の背景 本発明は、包装の目的で発泡物質を使用することに関するものである。多数の 包装分野では、脆い物品、さもなければ望ましくない動き又は破損から保護する ことを必要とするもの、特に、不規則な形状と寸法とを有するものは、ゆるいか 脆いか荷敷きのような物質で包むか、射出成形された発泡スチロール、そのチッ プ又他の同様な物質の如き保護性の発泡ポリマー包装材料で包まれている。 本発明は、現場で発泡体包装することに関する。現場で発泡体を包装すること は、脆い物品又は他の物品を包装する有益な選択手段である。 発泡体で物品を包装する１つの技術は、物品が包装されている間にその場で発 泡体を形成することである。例えば、幾つかの化学品が混合されると、ポリマー 性製品を形成すると同時に、二酸化炭素又は水蒸気のようなガスを発生する。比 較的早く硬化するような化学品を選択すれば、これらの化学品は、硬化時に混合 物から発生するガス性の二酸化炭素及び水蒸気によって発泡して作られる硬化ポ リマー発泡体を形成するのに用いることができる。典型的な発泡物質は、混合時 に、ポリウレタンと二酸化炭素と水蒸気とを発生するウレタン前駆体を含む。ウ レタンが形成され硬化する時に、これらのガスが同時に発生するので、ウレタン が硬化するまでに（おおむね数分又はそれ以下の比較的短い時間）、容器内の空 間を埋め、従って包装されている物品にクッションを付与するように膨張するポ リマー発泡体を形成する。 現場で発泡包装する１つの技術は、包装すべき対象物を容器内に入れ、この容 器を液体から保護するようなポリマーフィルム又は他の物質で覆い、容器内の残 りの部分にある量の発泡物質を注入し、容器を閉じる。発泡物質が発泡すると、 この物質が容器内の残りの部分を充填し、物品を包囲する容器に合った形状の発 泡クッションを形成する。 一層大きな容量の包装作業、即ち、比較的素早く連続して行われる多数の発泡 保護包装を必要とする作業を行うために、本発明の譲渡人に譲渡された多数の自 動装置が開発されている。例示的な装置が米国特許第４，６７４，２６８号、第 ４，８００，７０８号及び第４，８５４，１０９号に記載され、クレームされて いる。 しかし、他の情況では、現場発泡包装の必要性がまだ存在するが、自動機械を 使用することは、コストや効率や他の観点から不必要であるか望ましくない。こ のような情況では、現場発泡包装は、複数の発泡化学品、通常は２つの化学品の 供給源と、それぞれの化学品の供給源に接続された注入供給器とで達成すること ができる。これらの化学品は、ガン内で混合されて発泡物質を形成する。このよ うなガンの先の幾つかの種類の例は、米国特許第３，６８７，３７０号、第３， ９４５，５６９号、第４，０２３，７３３号、第４，１５９，０７９号および第 ４，４２６，０２３号に記載されたものを含む。 このような手持ち式の包装装置のもっと最近の好結果を生んでいる幾つかの種 類のうちの１つは、米国コネティカット州、ダンバリ所在のシールド・エア・コ ーポレイションのインスタパック事業部（Sealed Air Corporation's Instapak Division）から出されているインスタパック（INSTAPAK）８０８／８７０の発泡 包装装置である。『８０８』の装置は、主に、空気ポンプ装置というよりはむし ろ電気モータを使用しているので、手持ち式供給器の重要な改良を表わし、また 他の共通に譲渡された特許の主題である多数の重要な特徴を表わしていた。 しかし、『８０８』の装置を促進するように努めている間、このような改良を 受けることができた種々の特徴が確認された。例えば、『８０８』装置の手持ち 式の供給器、即ち『ガン』部分は、金属製である。金属は、作業者の疲労を増大 し効率を低下する傾向がある要因である大きな重量を手持ち部分に付加する。金 属は、また他の物質よりも高価であり、特定の工具立て、組み立て設備を必要と する。 その上、『８０８』装置を駆動する電気モータは、注入カートリッジの上方に 配置されている。その結果、狭い環境では、発泡物質が出てくる注入カートリッ ジの開口を作業者が見るのを遮ることになる。 従って、この装置及び発泡体供給器に更に他の改良を付与しようとする努めて いる間、アーゴノミックス学上一層満足すべき供給器及び重量が軽減される供給 器の必要性があり、また、これは『８０８』装置の重要な利点を維持するが、同 様に重要な改善を付与するものである。 発明の目的及び要約 従って、本発明の目的は、この種の発泡体供給装置の一連の改良を提供するこ とである。 本発明は、発泡物質を供給する手持ち式の供給器を含む発泡物質供給装置によ ってこの目的を満足し、これは現場発泡装置に特に有益である。この供給装置は 、化学品供給源から供給器に発泡物質を送るポンプと、このポンプから発泡物質 を搬送するためにポンプに接続されたホースと、このホースに接続された手持ち 式の供給器とから成っている。一方、手持ち式の供給器は、ハウジングと、この ハウジング内のモータと、ハウジング内に設けられモータによって駆動される伝 動装置と、ハウジング内に設けられ要求に応じて発泡物質を供給するために伝動 装置によって駆動される弁付きカートリッジとから成っている。特に、モータは 、弁付きカートリッジの下方に位置し、ハウジングの上部に沿って明確な視線を 付与するのでアーゴノミックス学上優れている。 本発明の上記の目的及びその他の目的並びにこれらが達成される方法は、以下 の詳細な説明及び図面に関連してみると、一層容易に理解される。 図面の説明 図１は、典型的な使用状態の本発明による供給装置の斜視図である。 図２は、本発明による供給器の斜視図である。 図３は、本発明による供給器のある作業部分の部分的に分離した斜視図である 。 図４は、本発明によるモータと伝動装置部分との分解斜視図である。 詳細な説明 本発明は、発泡物質を供給する手持ち式の供給器を含む発泡物質供給装置であ り、特に現場発泡包装装置に有益である。 図１は、この装置の典型的な設置状態と使用状態とを全体的に斜視図で示して いる。図１はそれぞれの供給ドラム２２，２３から発泡物質を送る２つのポンプ ２０，２１を示している。発泡装置になじみがある者には知られているように、 典型的なポリウレタン発泡体は、イソシアン酸塩と多価アルコールとの前駆体か ら形成され、従って本発明による装置は、共に、それぞれの前駆体化学品毎に用 意された２つのポンプを含む。一般的には、紐止めして一緒にされ、単一の符号 ２４で示されている１対のホースは、供給ポンプ２０及び２１から全体的に符号 ２５が付された手持ち式の供給器まで延びている。図１に示すように、ホース２ ４は、動きを容易にし全体的に安全を維持するため、床の上方に維持され、ブラ ケット２６から支持されているのが示されているホースハンガー２８によって位 置保持されている。 この供給装置は、更に、全体的に符号２７で示された電子コントローラを備え こおり、この電子コントローラは、ポンプと供給器との両方から離れたところに あるが、その詳細は後に述べる。 図１に示すように、作業者によるこの装置の典型的な使用はロール３０からプ ラスチックシート材料の一部を選択し、これをボール箱３１の如き容器に内張り するように使用することである。脆い対象物は、この箱の中に入れ、ロール３０ からのフィルムで包むかまとわせるかし、その後、容器内に発泡体のある部分が 供給される。次いで、容器が閉じられ、シールされると、発泡物質は、硬化され た発泡体を形成するが、これは、最初は液体として供給されるので、膨張して容 器の空いた部分を占め、この空いた部分の形状となり、このようにして脆い対象 物の回りはその形状に合った発泡クッションを形成する。 図２は、本発明による供給器２５の斜視図である。この供給器は、全体的に符 号３２で示されたハウジングと、このハウジング内のモータ３３と、ハウジング 内に設けられモータによって駆動される伝動装置３４と、ハウジング３２内に設 けられ要求に応じて発泡物質を供給するために伝動装置３４によって駆動される 弁付きカートリッジ３５とから成っている。モータ３３は、ハウジングの上部に 沿って明確な視線を付与するために弁付きカートリッジ３５の下方に位置してい る。図１に関して理解されるように、このような明確な視線は、供給器及び全体 的な供給装置の作業者にとって重大な利点を有する。 弁付きカートリッジ３５は、弁付きクランプ組立体３６から容易に取り外すこ とができる。取り外しの構造及び動作は、全体的には本明細書に組み入れられて いるスペリ等（Sperry et al）に付与されて共通に譲渡された米国特許第４，４ ６９，２５１号に記載されている。弁付きカートリッジ３５の構造及び動作は、 同様にして、全体的には、本明細書に組み入れられているスペリ等（Sperry et al）に付与されて共通に譲渡された米国特許第４，５６８，００３号に詳細に記 載されている。 図２及び図３に示されているように、供給器２５は、更に、弁付きカートリッ ジ３５に発泡前駆体を供給する弁付きクランプ組立体３６として示されている手 段から成っている。弁付きクランプ組立体３６の構造及び動作は、全体的には本 明細書に組み入れられているベルトラム等(Bertram et al)に付与されて共通に 譲渡された米国特許第５，２１５，２２６号に詳細に記載されている。この米国 特許に示すように、カートリッジ３５は、典型的には、弁付きクランプ組立体３ ６から取り外せるように設計されている。カートリッジ３５が適切に取付いてい ない時には発泡体が供給されるのを防止するようにするために、クランプ３６の 構造は、カートリッジ３５を取り外すことができる前にハンドル３７（従って前 駆体の流れ）を閉じることを必要とする。それに代わって、流体がカートリッジ ３５に逆流することができる前に、クランプハンドル３７がクランプ位置に逆回 転することができなければならない。 図１はホース２４が供給器２５に接続されているのを示している。これらのホ ースは、明瞭にする目的で図２及び図３には示されていないが、弁付きクランプ 組立体３６の後方部分に接続されている。従って、弁付きカートリッジ３５は、 ２つの発泡前駆体を別々に供給する手段と共に混合室を更に備えている。混合室 とその入口とは、全体的には本明細書に組み入れられているベルトラム等(Bertr am et al)に付与されて共通に譲渡された米国特許第５，１８６，９０５号に同 様に詳細に記載されている。 モータ３３は、最も好ましいのは電気モータであり、実際上この装置の１つの 利点は、すべて電動操作の可能性を有することである。トリガー４０は、モータ を始動して伝動装置３４と弁付きカートリッジ３５とを駆動する。 図２に最もよく示すように、ハウジング３２は、弁付きカートリッジ３５の軸 線に平行にほぼ縦方向に延びる上方部分と、この上方部分から下方にほぼ垂直に 延び供給器２５のハウジング３２用のハンドル４１を形成する下方部分とから成 っている。ハウジング３２は、適当なエンジニアリングプラスチックから形成さ れるのが好ましく、これには多数の適当な選択がある。この分野で一般に使用さ れているように、『エンジニアリングプラスチック』という用語は『硬度、強度 、機械加工性、寸法安定性、不燃性、並びに腐食、大抵の酸、溶剤及び熱に対す る抵抗性』を有するポリマーを称する（ルイス、ホーリーの縮合化学辞典第１２ 版（１９９３年）−Lewis，Hawley's Condensed Chemical Dictionary 参照）。 好ましい実施例では、ハウジング３２は、供給器全体を分解することなく、修 理の目的で迅速、且つ容易に交換することができるように、幾つかの部片から形 成されている。図２及び図３は、ハウジング３２の後方部分がモータ３３と伝動 装置３４とを保持して供給器２５の中心的支持組立体を形成している。従って、 ハウジング３２の後方部分は、通常のように、供給器の必須の機械要素の大部分 を収納している。 モータ３３の位置を、伝動装置３４と弁付きカートリッジ３５とに関連付ける と、弁付きカートリッジ３５は、軸線方向の弁ロッド３８を有する円筒であるの が解る。従って、本発明の好ましい実施例では、モータ３３は、円筒形の弁付き カートリッジの縦軸線の下方に位置している。 図３はハウジング３２と幾つかの他の構造部分が取り外された供給器２５の幾 つかの追加的な詳細構造を示している。まず、図３は電力コード４２とこれを供 給器２５の後方に適当に接続する部分とを示す。モータ３３は、図３及び図４に 一層詳細に示され、これらの図は、伝動装置の機能部分がモータの後方にあるこ とを示している。図３は、また、モータが弁付きカートリッジ３５の軸線の下方 にある位置関係を示している。 図４は、モータ３３と駆動ギヤ４３と伝動装置用の従動ギヤ４４と示し、従動 ギヤ４４は、全体的に符号４６で示された複合軸上の他のギヤ４５を駆動する。 一方、軸４６は、この種の装置では典型的な方法で弁付きカートリッジ３５に取 りつけられているが、これは、この種の装置では典型的な方法で取り付いている ので、それ以上の点については詳細には記載しない。 供給装置全体は、多数の付加的な構造を有する。まず、先の記載から解るし、 図１に示すように、この供給装置は、ポンプから離れたところにあり、また供給 器からも離れたところにある電子コントローラ２７を備えている。このコントロ ーラは、典型的には、主ボードと電力管理ボードから成っている。主ボードは、 ポンプとホースと供給器との電気的動作を制御する回路群部分である。一方、電 力管理ボードは、利用する電力を主ボードによって要求される周波数及び電圧に 変換する。 ４つの電力管理ボードがこの目的の例となっている。１つは、単相で５０又は ６０サイクル（ヘルツ）、１７０〜２６５ボルト（交流『Ｖ_ac』）、３０アンペ ア（主に北米）であり、他の１つは、三相の『デルタ』接続で、５０〜６０ヘル ツ、相間電圧１７０Ｖ_ac、各相３０アンペア（主に北米）、更に他の１つは、三 相の『デルタ』接続で、５０〜６０ヘルツ、相間電圧１７０Ｖ_ac、各相２０アン ペア（欧州のある地域）、最後の１つは、三相Ｙ接続で、５０又は６０ヘルツ、 ニュートラルと相との間で１７０〜２６５Ｖ_ac、各相１６アンペア（主に欧州、 太平洋上（Pacific Rim ）、極東）である。この電力管理ボードは、特定の電気 位相接続状態を制御ボード用の１つの標準状態に割り当てる。 このボードは、供給器部分及びポンプを制御し、また、ホース内で発泡物質を 高い温度（従って一層流動状態）に維持するため、ホースを加熱するためホース ２４に電流を供給する。 従って、ポンプ２０，２１は、典型的には、電気的に駆動され、電気的に制御 され、従って、供給装置は、図１に符号４７で示すそれぞれの電力ケーブルを含 んでいる。 しかし、本発明の特別な利点として、ポンプ２０，２１は、さらに自らの電子 ポンプ制御器を備えている。ポンプにポンプ制御器の一部を設けると、ポンプ２ ０，２１とコントローラ２７との間に伝達される信号によってポンプが制御され なければならない程度が著しく減少し、従ってポンプ２０、２１とコントローラ ２７との間の信号トラヒックによって発生する無線周波数（ＲＦ）のインターフ ェアレンスを著しく減少する。種々の技術分野の人々には知られているように、 このようなＲＦインターフェアレンスの減少は多くの国で義務づけられている。 図面及び明細書で本発明の典型的な好ましい実施例を開示し、特定の用語が用 いられているが、これらの用語は、一般的に記述を目的としてのみ用いられてお り、限定の目的で使用されているのではなく、本発明の範囲は、特許請求の範囲 に記載されている。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，Ｕ Ｇ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，Ｂ Ｙ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ， ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，Ｍ Ｄ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ， ＴＪ，ＴＭ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ (72)発明者 ラコムベ・パトリック エス. アメリカ合衆国 コネテイカット州 06482，サンデイ フック，リリカル レ ーン 30 (72)発明者 クナーク・ミシャエル アール. アメリカ合衆国 コネティカット州 06812，ニュー フェアフイールド，マウ ンテン ロード ２

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．発泡物質を供給し、特に現場発泡包装装置に使用する手持ち式供給器であ って、前記手持ち式供給器は、ハウジング（３２）と、前記ハウジング内のモー タ（３３）と、前記ハウジング内にあって前記モータによって駆動される伝動装 置（３４）と、前記ハウジング内にあって要求に応じて発泡物質を供給するため に前記伝動装置によって駆動される弁付きカートリッジ（３５）とから成り、前 記モータは、前記ハウジングの上部に沿って明確な視線を付与するように、前記 弁付きカートリッジの下方に配置されている発泡物質用手持ち式供給器。 ２．請求項１による発泡物質用手持ち式供給器であって、前記弁付きカートリ ッジは、前記伝動装置に取り外し自在に取り付けられ、前記供給器は、前記弁付 きカートリッジを前記ハウジングに固定するクランプ装置（３６）を更に備えて いる発泡物質用手持ち式供給器。 ３．請求項１による発泡物質用手持ち式供給器であって、前記弁付きカートリ ッジは、混合室を更に備え、前記供給器は、前記混合室に２つの発泡前駆体を別 個に供給する手段を更に備えている発泡物質用手持ち式供給器。 ４．請求項１による発泡物質用手持ち式供給器であって、前記モータは電気モ ータから成り、前記供給器は、前記伝動装置及び前記弁付きカートリッジを駆動 するように前記モータを始動するトリガー（４０）を更に備えている発泡物質用 手持ち式供給器。 ５．請求項１による発泡物質用手持ち式供給器であって、前記ハウジングは、 エンジニアリングプラスチックから形成され、且つ前記弁付きカートリッジの軸 線に平行にほぼ縦方向に延びる上方部分と前記上方部分から下向きにほぼ垂直に 延び前記ハウジングと前記供給器とのハンドルを形成する下方部分とから成って いる発泡物質用手持ち式供給器。 ６．請求項１による発泡物質用手持ち式供給器であって、前記弁付きカートリ ッジは、軸線方向の弁ロッド（３８）を有する円筒から成り、前記モータは、前 記円筒形弁付きカートリッジの縦軸線の下方に配置されている発泡物質用手持ち 式供給器。 ７．請求項１による発泡物質用手持ち式供給器を含み、特に現場発泡包装装置 に使用する発泡物質供給装置であって、前記供給装置は、前記供給器に供給源か ら発泡物質を送るポンプ（２０，２１）と、前記ポンプから発泡物質を搬送する ように前記ポンプに接続されたホース（２４）と、請求項１による手持ち式供給 器（２５）とから成る発泡物質供給装置。 ８．請求項７による発泡物質供給装置であって、前記ポンプから離れており、 また前記供給器から離れているところにある電子コントローラ（２７）を更に備 えている発泡物質供給装置。 ９．請求項８による発泡物質供給装置であって、前記ポンプは、電気的に駆動 され電子的に制御されるポンプから成り、前記供給装置は、前記ポンプと前記コ ントローラとの間及び前記コントローラと前記手持ち式供給器との間に設けられ て前記ポンプと前記コントローラとの間及び前記コントローラと前記供給器との 間で電気制御信号を伝送する電気ケーブル（４７）を更に備えている発泡物質用 供給装置。 １０．請求項９による発泡物質供給装置であって、前記ポンプは、前記ポンプ と前記コントローラとの間に伝達される信号によってポンプが制御されなければ ならない程度を減少し、一方前記ポンプと前記コントローラとの間の信号トラヒ ックによって発生する無線周波数（ｒｆ）のインターフェアレンスを減少するた めに、電子ポンプ制御器を更に備えている発泡物質供給装置。 １１．請求項７による発泡物質供給装置であって、前記ホースは、前記ホース 内の発泡物質を液状に維持する加熱手段を更に備えている発泡物質供給装置。 １２．請求項７による発泡物質供給装置であって、別個の供給源から前記手持 ち式供給器にそれぞれの発泡前駆体を送る２つのポンプと、前記別個の供給源か ら前記手持ち式供給器にそれぞれ別個に発泡前駆体を搬送するために各ポンプ毎 に設けられた２つのホースとを更に備えている発泡物質供給装置。 １３．請求項８による発泡物質供給装置であって、前記遠隔電子コントローラ は、主ボードと電力管理ボードとから成っている発泡物質供給装置。 １４．請求項１３による発泡物質供給装置であって、前記電力管理ボードは単 相である発泡物質供給装置。 １５．請求項１３による発泡物質供給装置であって、前記電力管理ボードは三 相である発泡物質供給装置。 １６．請求項１３による発泡物質供給装置であって、前記電力管理ボードは、 特定の電気位相状態を前記制御ボード用に設計された１つの標準状態に割り当て る発泡物質供給装置。 １７．請求項１３による発泡物質供給装置であって、前記主ボードは、前記供 給器部分及び前記ポンプを制御する発泡物質供給装置。 １８．請求項１３による発泡物質供給装置であって、前記主ボードは、前記ホ ース内で発泡物質を高い温度に維持するように前記ホースを加熱するために前記 ホースに電流を供給する発泡物質供給装置。