JPS63183274A - 液体の定量供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、液体のうち主として粘性の高い液体の間歇定
量供給装置の改良に関するものである。

［従来の技術］ 従来、例えば木工用接着糊（以下ボンドと呼ぶ）等の高
粘性の液体で、−回当りの供給量が比較的に小量（例え
ば毎回０．０５乃至０．１　ｃ　ｃ等）な間歇定量（ｊ
（給装置として、一般にチューブ式ポンプ、あるいは、
ダイヤフラム式ポンプ等が使用されているが、ここでは
、第３図に示すダイヤフラムポンプの一事例について、
その作用の概要を説明する。

本図は作動原理図を示し、図中１０２はボンド１等の液
体供給タンク、１０３は吸入管、１０４はポンプ室、１
０５は吐出管、１０６及び１０７は、それぞれ吸入側及
び吐出側逆止弁、１０８はダイヤフラム、ポンプ１０８
ｂはダイヤフラム、１０８ｂは例えば、シリンダー等の
往復動機能を有するダイヤフラム駆動装置を示す。

以上の構成であるから、駆動装置１０８ｂを介して下限
位置１０８ａ”　（図中鎖線で示す）にあるダイヤフラ
ム１０８ａを上限位置（図中実線で示す）に上昇させる
と、タンク１０２内のボンド１は負圧によりポンプ室１
０４内へ吸引され、ダイヤフラム１０８ａを再度下限位
置１０８ａ’へ降下させることにより、ダイヤフラム１
０８ａの上下動に相当する定容積のボンド１が吐出管１
０５から排出される。これを繰り返すことにより毎回定
量のボンドを間歇的に供給することができる第３図乃至
第４図は、かかるポンプ１０８を使用してボンド１を定
量塗布し、例えば、ヘニャ板２０２等の表面に設けた多
数の穴に木枠２０３を埋設接着して装飾模様を形成せし
めた響板等の建築用内装材の一事例である。

前記木栓２０３の形状９寸法は種々のものがあるが、例
示の場合は円形で、ちなみに、直径約１５鰭、厚さ数龍
である。

［発明が解決しようとする問題点１ ところが、ボンド等の高粘性の液体１は、流動過程にお
いて、空気を混入し易いことに加えて、管路内の流動摩
擦抵抗が大きいため、前記ダイヤフラムポンプ１０８に
おいては、タンク１０２からポンプ室１０４内に至る管
路内で、キャビテーションが発生し易く、そのためポン
プの毎回当りの吐出量が設定値に対し、しばしば大きく
変動する。さらに、吐出行程が完了しても、高粘度のた
め吐出口１０５ａにおけるボンドの切れが悪く、図示の
ようなたれ１ａが残る。

そのため、第３図に示す木栓２０３の接着においては、
ボンド量不足による接着不良が、しばしば発生する。ま
た、吐出口１０５３部のたれ１ａが内装材２０２表面に
落下付着し、前記の接着不良と共に品質不良による生産
能率低下を来すという大きな問題点があった。

そこで、かかる問題解決手段としては、定量供給ポンプ
１０８へのボンド１を加圧して供給すれば良いが、吸入
弁１０６，１０７の構造から不可能であり、かかる加圧
供給式の定量供給装置の開発が強く要望されていた。

本発明は前記問題に鑑みて提案されたものであって、高
粘性の液体を任意の設定量に対し、常に安定して間歇的
に供給し、かつ、吐出口における液のだれを完全に防止
し得る液体の定量供給装置を堤供することを目的とする
。

［問題点を解決するための手段コ 前記問題を解決するために、本発明の液体の定量供給装
置は次の通り構成される。

（イ） シリンダとその両端のシリンダカバーよりなるケーシン
グ内に断面積の異なる２本のロフトとピストンが結合さ
れ、前記シリンダ内壁を摺動可能なロッドつきピストン
が装着される。

（ロ） 前記２本のロッドはそれぞれ前記シリンダ両端のシリン
ダカバーを貫通、摺動するように伸びている。

（ハ） 前記ケーシング内には前記ピストンによって隔離され、
その往復動によって容積を変化する２個のシリンダ室が
形成されている。

（ニ） その両シリンダ室のうち、大断面積のロッド側シリンダ
室のケーシングに液供給口、小断面積のロッドの先端に
液排出口がそれぞれ設けられている。

（ホ） 前記両シリンダ室間をつなぐ連通路および前記小断面積
のロッド側シリンダ室と前記液排出口とをつなぐ連通路
がそれぞれ設けられている。

（へ） 両連通路にはその一方を開き、他方を閉じることの可能
な弁体が設けられている。

（ト） 前記小断面積のロッド側のシリンダカバーに小断面積ロ
ッドの摺動可能な筒状の液溜およびそれにつながる液排
出管が結合されている。

また、本発明の液体の定量供給装置の一部を次の通り限
定することができる。

（チ） 前記ロッドつきピストンの軸方向に貫通する長穴、その
長穴と前記両シリンダ室との間にそれぞれ連通孔があけ
られ、長穴と各連通孔とが組合わされ、両シリンダ室間
の連通路および小断面積ロッドに面するシリンダ室と液
排出口とをつなぐ連通路を形成している。

（す） 前記長孔に回転あるいは往復動可能に前記大断面積のロ
ッド側から弁体をそなえた弁棒が挿入されている。

さらに本発明の液体の定量供給装置の弁棒は次の通り限
定することができる。

（ヌ） 前記弁体中間に前記長穴の内面との間に空間を生ずる程
度綱いロッドが形成されている。

（ル） また、前記弁棒の中間のロッドの前記小断面積ロッド側
に前記長穴内面に嵌合するよう弁体が形成されている。

（ヲ） さらにまた前記弁棒の中間ロッドの前記大断面積ロッド
側に前記長穴内面に嵌合し、その長穴を閉じるよう栓体
が形成されている。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例を第１図に示す。第１図におい
てｌは液、２はシリンダ、３ａ、３ｂはその両側に取付
けられたシリンダカバー、４はシリンダ３．シリンダカ
バー３ａ、３ｂよりなるケーシング、５はそのケーシン
グ４内に断面積の異なる２本のロッド６ａ、６ｂとピス
トン７が結合され、前記シリンダ２の内壁を摺動可能に
装着されたロッドつきピストンであり、前記断面積の異
なる２本のロッド６ａ、６ｂはそれぞれ前記シリンダカ
バー３ａ、３ｂを貫通、摺動するよう伸びている。３ａ
、３ｂはそれぞれケーシング４内にピストン７によって
隔離され、その往復動によって容積を変化する２個のシ
リンダ室、９は大断面積のロッド６ａ側のケーシング４
に設けられた液供給口、１０は小断面積のロッド６ｂの
先端に設けられた液排出口、１１はロッドつきピストン
５の軸方向に貫通する段つき長穴、ｌｌａ、ｌｌｂ、Ｉ
ＩＣ，ｌｉｄはそれぞれ長穴１１を構成する大径穴、中
径穴、弁座、小径穴、１２ａ、１２ｂは段つき長穴１１
とシリンダ室８ａ、８ｂとの間にそれぞれあけられた連
通孔、１３は長穴１１に大面積ロッド６ａ側から挿入さ
れた弁体、１３ａ、１３ｂ、１３ｃはそれぞれ弁棒１３
を構成する栓体、ロッド、弁体、１４は小断面積ロット
６ｂの先端の液排出口ｌｉｄにつながる液溜め、１５は
それにつながる液排出管、１６ａ、１６ｂはそれぞれピ
ストン７の停止点をきめる両シリンダ室３ａ、３ｂに設
けられた段部である。

また１７は長穴１１の大径穴１１ａ内に設けられた弁体
１３ｃの開閉装置、１７ａは弁体１３の端に結合され、
大径穴１１ａ内面を摺動できるよう装着されたピストン
、１７ｂは弁棒１３を液排出口ｌｉｄにむかって圧着す
る圧縮バネ、１７ｃはピストン１７ａが貰通、摺動し、
かつ圧縮バネ１７ｂが固定される袋ナラｌ−，１８は大
径穴１１ａ内ピストン１４ａと栓体１３ａによって囲ま
れた工やシリンダ室、１９はピストン１４ａの両端をつ
なぎ、エヤシリンダ室１８に開口する連通路、２０は加
圧空気供給装置、２０ａ、２０ｂ、２０Ｃはそれぞれ加
圧空気供給装置２０を構成する制御弁、可撓管、接手で
ある。

ここで、弁棒１３の位置による弁体１３の働きについて
述べる。第１図は弁棒１３を長穴１１の先端弁座１１ｃ
まで弁体１３Ｃを圧着し、連通孔１２ａ、１２ｂを開い
た状態を示す。第２図は弁棒１３を引き、弁体１３Ｃが
連通孔１２ａの閉じ、連通孔１２ｂ、小径穴ｌｉｄを開
く位置に移動させた状態を示す。第１図において、連通
孔１２ａ、栓体１３ａと弁体１３Ｃとの間のロッド１３
ｂ、中径穴ｆｌｂの壁面との間の空間２１ａ、および連
通孔１２ｂが両シリンダ室３ａ、３ｂをつなぐ連通路２
２ｂを形成する。第２図において、連通孔１２ｂ、長穴
１１の中径穴１　ｌ　ｂ、小径穴１１ｃがシリンダ室８
ｂと液排出口ｌｉｄとをつなぐ連通路２２Ｃを形成する
。

なお、補足すれば、シリンダ２．ピストン７の断面は円
形に限定されるものでなく、長円形、多角形なども採用
される。ピストン７も仮状のものと限定されるものでな
く、柱状のもの、中央が高く凸になっているもの、ある
いは中央が低く凹になっているものなども採用される。

またロッド６ａ、６ｂの断面も円形に限定されるもので
なく、薄板の円筒状のものでもよい。なお、シリンダ２
とピストン７と、ロッド６ａ、６ｂとシリンダカバー３
ａ、３ｂと、長穴１１と栓体１３ａと、長穴１１と弁体
１３ｃとの接触、摺動面は実質的に液１の通過を阻む程
度の隙間となっていることはもちろんである。

［作用コ まず、弁棒１３の開閉用制御弁２０ａを切って作動空気
の供給を停止した状態で液体（ボンド）１を、その粘性
に応じた所要の圧力で供給口９がら大断面積ロッド６ａ
側シリンダ室８ａへ供給すると、弁体１３Ｃは圧力ハネ
１７ｂの押力で弁座１１ｃへ圧着され閉状態、連通孔１
２ａ、１２ｂは開状態にそれぞれあるため、液体１はシ
リンダ室８ａから連通孔１２ａ、ロッド１３ｂと中径穴
１１ｂの壁面との間の空間２１ａおよび連通孔１２ｂに
より形成される両シリンダ室８ａ、ａｂをつなく連通路
２１ｂを通ってシリンダ室３　ｂへ流入すると共に後で
述べる理由がらピストン７は大面積のロッド６ａの側へ
押され、段部１６ａに達するまで移動し、その分空間の
拡がったシリンダ室８ｂへ送られ、溜められる。ピスト
ン７が大面積のロッド６ａの側へ押される理由は次の通
りである。すなわち、液１が高く、シリンダ室８ａがら
シリンダ室８ｂへの流量が小さい場合、７１ｋｌの圧ｍ
失は少なく、両シリンダ室８ａ、８ｂの液圧はほぼ均・
−であり、ピストン７が受；する力は次の式で示される
。

Ｆ　＝　Ｐ　（Ａ　ｂ　−Ａ　ａ　）　　−（ａ　）た
だし、Ｆ；ピストン７がシリンダ室８ｂからシリンダ８
ａへむかって受ける力 Ｐ；液■ Ａａ、Ａｂ；それぞれピストン７のシリンダ室８ａ、８
ｂ側の力が働く方向への 投影面積 なお、 Ａａ＝Ａｐ　Ａ’　　ａ　　　　　　　（ｂ）Ａｂ＝Ａ
ｐ−Ａ’　　ｂ　−（Ｃ） であるから、 Ｆ＝Ｐ　　（八ａ’　　−Ａ　ｂ’　）　−（ｄ）ただ
し、Ａｐ；ピストン７の断面積 Ａ’ａ、八＋ｂ、それぞれ口゛ンド６ａ、６ｂの断面積 Ａａ’　　＞Ａｂ’　　　　　　　　　（ｅ）であるか
ら、ピストン７はシリンダ室８ａがら８ｂへむかって力
を受け、シリンダ２の内壁を摺動し、移動する。

つぎに、前記ピストン７の停止位置を位置センサ（図示
せず）によって検出し、その信号にもとづいて制御弁２
０ａを作動状態にすれば、作動用空気がエヤシリンダ室
１８に供給され、それによって圧縮バネ１７ｂの押し力
に抗して、ピストン１４ａが矢印入方向へ押されて移動
し、それに結合された弁体１３の先端の弁体１３ｃも弁
座１１Ｃを離れ、大断面積のロッド６ａ側に移動し、両
シリンダ室８ａ、８ｂをつなぐ連通路２１ｂが閉の状態
、シリンダ室８ａと液排出口をつなぐ連通路２１ｃを開
の状態にする。それによって、小断面積ロッド６ｂ側の
シリンダ室８ａの液圧が低下するため、液圧の高い大断
面積ロッド６ａ側のン°リンダ室８ｂの液圧にもとづく
力を受けてビス１−ン７は小断面積ロッド６ｂの側へ押
されて段部１６ｂまで移動し、シリンダ室８ｂの液ｌが
押出されて連通路２１Ｃ１液溜１４．液排出管１５を通
ってシリンダ室８ｂの空間の減少分だ：す（３Ｌ、＜６
される。この停止位置を前記位置センサ（図示せず）で
検出し、その信号で制御弁２０ａを切り、工やシリンダ
室１８の空気圧をさげれは、圧ｉト＼２ｚＩ７ｂの押し
力で弁体１３ｃは弁座１１ｃへ圧着され、閉状態、連通
孔１２ａ、１２ｂは開状態となり、液体Ｉは再び連通路
２１ｂを通ってシリンダ室８ａから８ｂへ流入すると共
に、ピストン７は液排出口１０側へ移動１段部１６ｂに
当接、停止し１行程を完了する。

この場合、小断面積のロッド６ｂが液溜１４内を後退し
、その空間が拡がり、液排出管１５内の液１が液溜１４
に吸引されるため、液排出管１５出口における液１のた
れが防止されろ。

なお、弁棒１３のロッド１３ｂの両側の栓体１３ａ、弁
体１３ｃは同一断面積であるため、両者にかかる液正に
もとづく互に逆向きの力は等しく、バランスしており、
弁体１３Ｃ開閉装置２０の開閉力に影響を与えず、弁棒
１３の作動乙こはまったく支障はない。

以下、上記手順を繰返すことによって、毎回所定量の液
ｌを正確に供給することが可能である。

なお、１回の排出口の調整は、小断面積０ット６ｂ側の
シリンダ室８ｂの段部１６ｂへたとえ１よ調整用ライナ
を付加もしくは差換え、その容積を変えることによって
、容易に実施可能である。

［発明の効果コ 以上、詳細に説明したように、本発明により、従来例に
みられる液供給量の不安定性が解消され、液量の不足に
よる木栓の接着不良が防止されると共に、排出管出口の
たれも防止され、その落下による製品の美観を↑Ｄねる
問題も解決され、生産能率が高められる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の断面図、第２図は第１図の
本発明の一実施例についての弁体の作動の説明図、第３
図は従来例のダイアフラム式ポンプによる間欠定量供給
装置の作動原理図、第４図は建築用内装材へのボンド使
用状況説明斜視図。 第５図はその部分拡大図を示す。 １　　　　　　　液体 ２　　　　　　　　シリンダ ３ａ、３ｈ　　　　　　　シリンダカバー４　　　　　
　　ケーシング ５　　　　　　　　ロッドつきピストン６ａ、６ｂ　　
　　　　ロッド ７　　　　　　　　ピストン ８ａ、８ｂ　　　　　　　シリンダ室 ９　　　　　　　　液供給口 １０　　　　　　　　液排出口 １１　　　　　　　　長穴 １２ａ、１２ｂ　　　　　連通孔 １３　　　　　　　　弁体 １３ａ　　　　　　　栓体 １３ｂ　　　　　　　ロッド １３ｃ　　　　　　　弁体 １４　　　　　　　　液溜 １５　　　　　　　　液排出管

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、シリンダとその両端のシリンダカバーよりなるケー
   シングと、 断面積の異なる２本のロッドとピストンが結合され、か
   つ前記２本のロッドがそれぞれ前記シリンダカバーを貫
   通、摺動するように伸び、前記ピストンが前記シリンダ
   内壁を摺動可能に、前記ケーシング内に装置されたロッ
   ドつきピストンと、前記ピストンによつて隔離されるこ
   とにより形成され、そのピストンの往復動によつて容積
   を変化する２個のシリンダ室と、 大断面のロッド側のシリンダ室のケーシングに設けられ
   た液供給口、前記両シリンダ室間をつなぐ連通路、前記
   小断面のロッド側シリンダ室からそのロッド先端の液排
   出口に通じる連通路と、両連通路にそれぞれ設けられ、
   その一方が開いたときは他方が閉じるように構成された
   弁体と、前記小断面のロッド側のシリンダカバー外側に
   小断面積ロッドが摺動可能に結合された筒状の液溜と、 それにつながる液排出管と、 からなる液体の定量供給装置。 ２、前記両連通路として、前記ロッドつきピストンの軸
   方向に貫通するあけられた長穴、その長穴と前記と前記
   両シリンダ室との間にそれぞれあけられた連通孔の組合
   せと、 前記弁体として、前記長穴に回転あるいは往復動可能に
   前記大断面積ロッド側から挿入された弁棒と、 をそれぞれそなえた特許請求の範囲第１項記載の液体の
   定量供給装置。 ３、前記の弁棒に、前記長穴の内面との間に空間を生ず
   る程に細く形成された中間のロッドと、その中間のロッ
   ドの前記小断面積ロッド側につながり、前記長穴内面に
   嵌合するよう形成された弁体と、 前記中間のロッドの前記大断面積ロッド側につながり、
   前記長穴内面に嵌合し、その長穴の端を閉じるよう形成
   された栓体と、 をそれぞれそなえた特許請求の範囲第２項記載の液体の
   定量供給装置。