JPH11280665A - 多段式超精密ポンプ。 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 定量吐出により、例えば、定量の主剤と硬化
剤との混合・攪拌を十分とし、ポットライフによる廃棄
量を軽減する。 【解決手段】 直径及び厚さの異なる複数の柔軟なチュ
ーブを、複数の段差のある回転円板４であって、同心円
上に等間隔にローラ５を有するポンプ体に巻込み、ステ
ッピングモーターによって回転することにより、ローラ
５によって柔軟なチューブを圧迫して内部に存する所定
量の媒体を順次押出す。各チューブから押出された媒体
を超音波発振器によって一様に混合する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、それぞれ異なった液体
・粘弾性体を２種以上混合し、所定量供給す、る供給源
となる多段式の超精密なポンプに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば２液性のエポキシ樹脂等で
主剤と硬化剤とをそれぞれ混合したものを所定量供給す
る装置は市販されている。いわゆるディスペンサーと呼
ばれている装置である。しかし、この方法だと主剤と硬
化剤とがあらかじめ混合・攪拌されている所から、徐々
に硬化は進行していく結果となり、そのエポキシ樹脂の
ポットライフの範囲内しか使用出来ぬという結果とな
る。これを防止するために２液性のエポキシ樹脂等で主
剤と硬化剤とをそれぞれ混合したのちに希釈剤を混入す
る方法もあるが、ポットライフは伸びるものの硬化に時
間がかかったり、また、樹脂の硬化後の収縮が大となる
等の問題点がみられる。

【０００３】さらに、一般に「２ポイント同時吐き出し
可能」なディスペンサーも市販されているが、この場合
でも主剤と硬化剤とがあらかじめ混合・攪拌されている
所から、徐々に硬化は進行していく結果となり、そのエ
ポキシ樹脂のポットライフの時間の範囲内しか使用出来
ぬという結果となる。また、第３のチューブを２本とし
た場合には、２本の吐き出し口から同時に所定量吐き出
されるため作業時間は１／２に短縮されるという効果が
ある。

【０００４】以下、具体的に従来の技術について説明す
る。図５は、一般に市販されているディスペンサーの構
造を模式的に示す正面図であり、３１はステッピングモ
ーター軸、３２は回転円盤でありステッピングモーター
軸３１に固定されている。３３は回転円盤の同一円周上
で、等間隔に設けられたローラー軸である。また、３４
はローラーである。さらに、３５は柔軟なチューブ、３
６は、ステッピングモーター軸３１の中心を通る垂直線
に対象に１２０゜〜１８０゜の範囲でＲ状の壁面を除き
開口されており、その半径Ｒは回転円盤３２に取り付け
られたローラー３４の最外周の先端部に柔軟なチューブ
３５の肉厚の２倍を加えた値である。そして、３７およ
び３８はＲ状の壁面の延長上に平行か、もしくは開口し
たテーパー形状になっている。また、３９および、４０
はＲ状の壁面３６を上下動する微調整ネジで、４１はロ
ックネジである。また、４２は混合・攪拌した２液性樹
脂の供給口であり、４３は２液性樹脂を混合・攪拌する
容器である。さらに、４４は第３のチューブの吐き出し
口で所定量の主剤と硬化剤の混合・攪拌されたものが吐
き出される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の方法だ
と２液性樹脂の場合には、あらかじめ主剤と硬化剤の２
液を混合・攪拌されたものを容器に入れておき、その容
器より所要量吸い出し吐き出し口に送り出されるように
なっていた。そして吐き出し口を１つだけでなく２つ以
上設け「２ポイント同時吐き出し可能」なディスペンサ
ー等もある。しかし、この方法だと主剤及び硬化剤の混
合・攪拌されたものが多量となり、大きな容器が必要と
なる。そして容器内では重合が進行し混合・攪拌した２
液性樹脂の場合、ポットライフがあるため長時間の使用
は不可能となる。また、重合が進行してしまえば樹脂は
少しづつ硬化し使用できなくなり樹脂を廃棄しなければ
ならなくなる。このとき、混合・攪拌する容器の壁面に
硬化した樹脂が付着するところから容器そのものも廃棄
し、新規のものに交換する必要があった。これによる樹
脂の廃棄及び、容器の損失も発生した。

【０００６】

【課題を解決するための手段】これに対し、本発明の２
液性の樹脂の主剤及び硬化剤をそれぞれ第１及び第２の
容器に入れ、そこから主剤及び硬化剤を所定量、容器よ
り吸出し、これを第３の容器に送出する。そこで第３の
容器を超音波発振器の上に置き混合・攪拌をしながら第
３のチューブにより所定量吸出し被充填物に充填され
る。すなわち、第１及び第２のチューブで送出される主
剤及び硬化剤の量は１回の充填量に等しくなるようにし
てある。さらに、第３の容器は２〜１０回分の充填量相
当分を蓄めるだけで良いため、容器の容積は、小さくて
良いことになる。このため重合の状態は、ほぼ均一とな
ることから樹脂の硬化条件も安定させることができる。
そして、第３の容器に入っている重合中の樹脂の量は少
なくてすむことになるため樹脂の廃棄量は従来に比し少
なくなる。また、容器も小さくてすむため容器の損失費
用も軽減される。

【０００７】また、従来２液性の樹脂の主剤及び硬化剤
を混合・攪拌するためには、人手によるところが多かっ
たが、本発明では超音波発振器上で行なわれるため、主
剤と硬化剤の混合・攪拌は確実に行なわれることにな
る。

【０００８】

【発明の実施の形態】すなわち、２液性の樹脂の主剤及
び硬化剤を、それぞれ第１及び第２の容器に入れ、１充
填量に相当する量を第１及び第２の容器より吸出し、第
１及び第２のチユーブより第３の容器に送出される。そ
して、第３の容器には２〜１０充填量に相当する量を超
音波発振器上で混合・攪拌した後、第３の容器より第３
のチユーブにより吸出し、被充填物に充填される。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例について図を用いて詳
細に説明する。図１は、本発明の多段式超精密ポンプの
外観斜視図、図２は側面図、図３は本発明を説明するブ
ロック図、図４は回転円盤、ローラーと柔軟なチューブ
との関連を示す断面図である。

【００１０】図１において、１は多段式の超精密なポン
プを実現するためのベースとなる本体、２はステッピン
グモーター、３はステッピングモーター軸、４は復数段
の段差のある回転円盤で、回転円盤の外径よりその一部
が突出したローラー５が取り付けられている。そして６
はローラー軸である。なお、ローラー軸６の中心は回転
円盤４を固定したステッピングモーター軸３を中心とし
た同心円上で、かつ、等間隔に複数等分されている。ま
た、７は第１の柔軟性のあるチューブ、８は第２の柔軟
性のあるチューブ、９は第３の柔軟性のあるチューブよ
りなり、これらの柔軟性のあるチューブは、例えば、テ
フロン等の軟質の柔軟なチューブで送液物の種類、送液
の目的によりチューブの材質を異にすることができる。
そして１０はＲ状の壁面で、このＲ状の壁面１０とロー
ラー５により軟質の柔軟なチューブは押圧され、ステッ
ピングモーターの回転により柔軟なチューブの中を送液
物は移動することになる。１１はＲ状の壁面１０を上下
動し、微調整をするためのネジで、１２はネジ１１を固
定する板であり、ロックネジ１３で本体１に固定されて
いる。また、１４はＲ状の壁面１０を上下動するための
ガイドで本体１に固定され一体となっている。

【００１１】図２は図１の側面図であり、本体１を介し
てステッピングモーター２とガイド１４とがあり、１５
はステッピングモーター２の電源ケーブルである。

【００１２】図３において１６は第１の容器、１７は第
２の容器で、例えば２液性の樹脂の場合には主剤を第１
の容器１６に、硬化剤を第２の容器１７に、そして主剤
と硬化剤との配合量は第１のチユーブ７及び第２のチユ
ーブ８の断面積と隣合ったローラーの積により決定さ
れ、第３の容器１８に主剤と硬化剤が所定量吐き出され
る。さらに、第３の容器１８は超音波発振器１９の台の
上に乗せられており、超音波振動により主剤と硬化剤が
混合・攪拌される。そして、第３の容器１８には第３の
チユーブにより混合・攪拌された樹脂が吸い上げられ、
第３のチユーブ９の中を移動し第３のチユーブの吐き出
口２０より被充填物に充填供給される。

【００１３】図４は、回転円盤４とＲ状の壁面１０及び
第１，第２，第３のチユーブのそれぞれ７，８，及び９
とローラー５の有無により第１，第２，第３のチユーブ
の断面の形状を示す図で、図の上部はローラー５の無い
状態、下部はローラー５の有る状態を示している。すな
わち、ローラー５の有る状態では第１，第２，第３のチ
ユーブは、ローラー５とＲ状の壁面１０との間で押圧さ
れ、ステッピングモーター２の回転によりチユーブの圧
着部分が移動することになる。２１，２２及び、２３は
圧着されたチユーブの状態を示している。

【００１４】以下、具体的にその動作について説明す
る。回転円盤４に取り付けられたローラー軸は、回転円
盤の同一円周上を、例えば６等分して配置されている場
合、ステッピングモーターが回転することによりチユー
ブのＲ状の壁面とローラーの間にある圧着部分が移動し
てゆき、ローラーとローラーとの間のチユーブの中は真
空状態となり、チユーブの中に注液が吸引されることに
なる。すなわち、柔軟性のあるチユーブの内径の断面積
と複数の回転ドラムの外径に巻き付いた柔軟性のあるチ
ユーブの中心線の円周の１／６に相当する長さの値を乗
じた体積が２液性の樹脂の主剤・硬化剤及び、これらを
混合・攪拌された充填液が柔軟性のあるチユーブ内径に
吸引され、ステッピングモーターが回転することにより
移送されることになる。

【００１５】具体的には、第１の容器の主剤を第１のチ
ユーブで所定量吸引し、同様に、第２の容器の硬化剤を
第２のチユーブで所定量吸引し、これらを超音波発振器
の台の上に設けられた第３の容器に移送し、吐き出させ
る。ここで超音波発振器により混合・攪拌された樹脂は
重合が進行し、第３のチユーブにより所定量吸引され、
第３のチユーブの中を移送し、被充填物の上に吐き出し
充填される。なお、この時の第１のチユーブ及び第２の
チユーブの所定量とは１〜ｎ充填量相当分であり、この
場合、第３のチユーブは１〜ｎ本が必要となり、ｎ本の
時にはｎ個同時に被充填物に充填できることになる。さ
らに、超音波発振器の台の上に設けられた第３の容器に
は、常時、主剤と硬化剤を均一に混合・攪拌するため１
〜ｎ充填量相当分の２〜１０倍の量を蓄めておく必要が
ある。（ｎ＝２，３，４，・・・・・）。なお、超音波
発振器の台の上に第３の容器を乗せ、主剤と硬化剤を均
一に混合・攪拌するようにしたが、例えば、流動性を良
くするため第１の容器、および第２の容器の主剤・硬化
剤の入った容器を加熱してもよい。

【００１６】次に、実用化したステッピングモーター
は、一般に２相励磁方式のハイブリッドＰＭ型ステッピ
ングモーターが用いられており、実験によれば、その回
転数は０．０７ｒｐｍから１０．０３ｒｐｍまでの超低
速回転において広範囲で対応が可能であり、例えば、内
径２ｍｍのチューブを用いた場合、ステッピングモータ
ーの回転数と、チューブの中を移動する流量は、ステッ
ピング・モーターの回転数の上昇に比例して流量は、ほ
ぼ、直線的に変化することを確認することができ、この
ため、主剤と硬化剤との秤量間違いが皆無になった。所
要の必要量しか第３の容器に入れないため重合して廃棄
する樹脂の量は極端に少なくてすみ、また、第３の容器
も小さくて良いことになり、作業工数及び、その経済的
効果は、大である。

【００１７】

【発明の効果】この様に、本発明によれば主剤と硬化剤
を均一に混合・攪拌し、かつ、一定のまた、主剤と硬化
剤との秤量間違いを皆無にすることが可能となった。さ
らに、第１のチューブ及び第２のチューブで送出量を定
量に制御できる所から、第１の容器及び第２の容器にそ
れぞれ主剤と硬化剤を秤量して入れなくても良く、秤量
時間の短縮を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の多段式超精密ポンプの外観斜視図。

【図２】 図１の側面図。

【図３】 本発明の多段式超精密ポンプを説明するフロ
ック図。

【図４】 回転円盤、ローラーと柔軟なチューブとの関
連を示す断面図。

【図５】 ディスペンサーの構造を模式的に示す正面
図。 以下、符号について説明する。 １；本体 ２；ステッピングモーター ３；ステッピングモーター軸 ４；回転円盤 ５；ローラー ６；ローラー軸 ７；第１の柔軟性のあるチューブ ８；第２の柔軟性のあるチューブ ９；第３の柔軟性のあるチューブ １０；Ｒ状の壁面 １１；ネジ １２；固定板 １３；ロックネジ １４；ガイド １５；電源ケーブル １６；第１の容器 １７：第２の容器 １８；第３の容器 １９；超音波発振器 ２０；第３のチューブの吐き出し口 ２１；第１のチューブの圧着された状態 ２２；第２のチューブの圧着された状態 ２３；第３のチューブの圧着された状態 ３１；ステッピングモーター軸 ３２；回転円盤 ３３；ローラー軸 ３４；ローラー ３５；柔軟性のあるチューブ ３６；Ｒ状の壁面 ３７；Ｒ状の壁面の開口部 ３８；Ｒ状の壁面の開口部 ３９；微調整ネジ ４０；微調整ネジ ４１；ロックネジ ４２；樹脂の供給口 ４３；容器 ４４；吐き出し口

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項 １】 超精密な複数の吐き出し量を実現する
   ためのポンプであって、所要のステッピングモ−タ−軸
   に回転円盤を固定し、その回転円盤には最も手前の直径
   を最小とし奥に行くに従い直径が大きくなる複数段の段
   差を設け、かつ、その回転円盤の複数段の段差の各段差
   ごとのほぼ中央部に凹状の溝を設け、その溝部に段差よ
   り突出したローラーを設け、そのローラーはステッピン
   グモ−タ−軸の中心より同心円上に等間隔で複数個配置
   され、前記回転円盤の１２０゜を越え１８０゜の範囲内
   にはステッピングモ−タ−軸を中心としたＲ状の壁面
   で、かつ、各段差ごとに直径、厚さの異なる複数の柔軟
   なチューブを複数段の段差のある回転円盤に通しステッ
   ピングモ−タ−軸の中心よりＲ状の壁面迄の距離は回転
   円盤に等間隔に突出したローラーの最先端と、柔軟なチ
   ューブの厚さの２倍を加えたものがＲ状の壁面のＲと、
   ほぼ一致する様にし、しかもステッピングモ−タ−軸の
   中心に対しＲ状の壁面は上方よりステッピングモ−タ−
   軸の中心よりＲとなるように微調整ができ１２０゜を越
   え１８０゜の範囲のＲ部分は徐々にＲを大とし、その先
   端は２Ｒの直径に平行か、もしくは、わずかに開口しテ
   ーパー状としたことを特徴とする多段式超精密ポンプ。
2. 【請求項 ２】 請求項１記載の複数段の段差のある回
   転円盤で同一の直径をする段差を２つ以上設けたことを
   特徴とする多段式超精密ポンプ。
3. 【請求項 ３】 例えば、２液性の樹脂の主剤を第１の
   チューブ、硬化剤を第２のチューブを通じ所定量容器に
   供給し、その容器を超音波発振器の台に乗せ、容器内で
   攪拌・混合したのち、第３のチューブ、または、請求項
   ２記載の同一の直径を有する段差に設けられたチユーブ
   により、所定量を１または２箇所以上の被充填物に充填
   するようにしたことを特徴とする多段式超精密ポンプ。