JPH07503899A - 無シール小出し装置 - 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】 隻シール！　し　看 １Ｌす１！λｌ艮 １　、　バトリＬ！λイ九」ｆ 本発明の分野は液体小出し機構、詳述すれば改良小出し装置で小型化でき、また 正確に制御された数量の流体の送出ができる装置に関する。

２、′−、°の　１７′舌Ｈ 液体たとえば粘着剤、シーラントその他同種類の液体を正確に制御された流量と 、正確な数量で、かつ受入れ面上の規定位置に正確に小出しする装置には多数の 設計がある。

特定の設計では、液体を加圧して液溜めに導入・し、弁部材を弁座からずらして 小出しにする。米国特許第４，９３０，６６９号と第４，９５５゜５１４号がこ れらの設計を２つ開示している。おのおの設計とも無シールで在来型シールを漏 出、あるいは破壊しがちな液体の小出しに極めて有利である９、 もう１つ別の型の小出し装置を米国特許第４゜８５８．７８９号に開示する。こ の設計は正確な数量の液体を液溜めから積極的に排除させる。前掲３件の米国特 許装置は変形しうるダイヤフラムを採用し、前記弁を作動させる機構から前記液 溜めを孤立させ、製品の好ましくない侵入を防ぐ。

他の型式の小出し装置を米国特許第４，０６６゜１８８号、第４，０６６．８４ ５号、第４．ｏ９９．６５３号と第４，１２６，３２１号に開示する。最初の３ つの特許小出し装置を主として熱間、粘性液体の小出し用に設計したのに対し、 後者をスプレーガンとしての用途に設計しである。おのおのはベローシールを使 用して液体溜めを作動機構から孤立させている。

米国特許第３，８７１，５５８号は、粘性製品たとえば液体石鹸を積極的に排除 して小出しする装置を開示する。この場合、製品をベロー型隔膜で閉込める。

液体に多数の異なる稽類のものがあって、小出し装置の使用を必要とする。この ような液体には特定の型式の小出し装置の使用を妨げる広範囲の粘度、硬化特性 および他の特性がある。たとえば比較的低粘度のシアノアクリレートは重合体で 拡散し、そのあと硬化する傾向がある。これらの特性は小出し装置での運動用シ ールの使用を非常に不利にさせる。液体溜めに高圧が必要な場合、ダイヤフラム シールは、このようなシールに接する圧力が弁部材を固定するステムもしくは滑 り子を移動させるために圧倒的に強くする必要があるので不利となる。

液体小出し装置はさらに広範多様な用途に使用できるが、そのいくつかは前記小 出し装置を複雑な機械に組込む必要がある。他の用途では小出し装置を手動で操 作できることが必要となる。゛小型゛で手動で容易に操作できる小出し装置を製 造できることが多数の用途に重要である。多数の小出し装置の液体溜めに前記溜 め壁体にある取付は金物を通して液体を供給するに従って、前記小出し装置は前 記取付は金物と関連配管が発生を防止する必要のある障害となるので取扱いがど ちらかと言えば難しい。

既存の小出し装置設計が小型化できても上述のように液体を液体溜めに供給する 仕方のためしばしば限定される。多数の小出し装置の他の内部構造も、小型化で きる範囲を厳しく制限する。小型であることと軽量であることが多数の用途で有 利な特性となるので、多数の先行技術による小出し装置は限られた実用性以外の ものでない。

九匪Ω！者 本発明は広範多様な液体の小出しに用い得る小出し装置に関するものである。こ の装置の構造はそれが小型化に向いていることである。また、さらに高圧に耐え 、正確な量の液体を小出しできることである。前記液体を前記装置内の液体溜め から前記液体溜め内の圧入によるか、あるいは積極的排除のいずれかにより排除 できる。

本発明による小出し装置には小出しされる液体材料を入れる液体溜めを画定する ハウジングが備わる。それにはさらに、前記液溜めの前記液体材料が流出する排 出口を備える。細長い滑り子を前記ハウジングに配置する。前記滑り子には少く とも一部分がそれを通って伸びる縦通路と、前記通路と液体溜めの間の液体連絡 を提供する口が備わる。前記液体溜めはそれ故に、前記滑り子にある前記通路を 通し液体を供給して充填される。縦方向に膨張できるシールたとえばベローシー ルを菌子に取付ける。支持材を前記ハウジング内に設け、前記滑り子は前記支持 材を通って伸び、なるべくならば前記支持材により支持させる。前記シールをさ らに前記支持手段に取付けて、液体が前記支持手段に侵入しないようにする。前 記滑り子に反応する弁手段を設けて前記排出口を通る液体の小出し装置を調節す る。

区１Ωヱ皇ｌ鳳団 図１は本発明による小出し装置の斜視平面図である。

図２は図１の線２−２による断面図である。

図３は小出し機能にある装置を示す断面図である。

図４は本発明の別の実施例による装置の排出端の拡大断面図である。

図５は本発明による小出し装置の分解斜視図である。

図６は本発明の積極的排除による液体の小出しを行なう別の実施例の断面図であ る。

ましい　の舌　ｆ巨日 図面を参照。図１乃至３と５は液体溜め内に施された内部圧力により液体を小出 しにする本発明の第１実施例を示す、これらの図に示された装置１０にはほぼ円 筒形のハウジング１２と、前記ハウジングの軸線を通り、それと共軸に伸びるほ ぼ円筒形の滑り子１４と、前記ハウジングの一端に固定された漏斗形ノズル１６ が備わる。これらの゛要素のすべてをポリプロピレンもしくは他の耐食性材料製 にして差支えない、前記滑り子をまた別の例としてｒＤＥＬＲＩＮＪの商凛で販 売されているアセタール樹脂製でも、もしくはステンレス鋼でもよい。

図２乃至３を参照、液溜め１８が一部前記ハウジング１２の壁体により定まる。

なるべくなら液体を前記滑り子１４の軸線に沿って伸びる通路２０を通して液溜 めに供給する。液体は前記滑り子の壁体を通って伸びる１つ以上の口２２を経て 前記通路を出る。前記口２２をなるべくなら前記装置の排出端に向って配向させ ることである。

前記滑り予肉にある前記通路２０は前記滑り子の後端から前記口２２もしくはそ の口の少し先の位置に伸びる。従って、前記滑り子の前端を開鎖する。

前記装置の前端、すなわち排出端をなるべくならバルブ調節のできる機構が選択 できる設計にすることである。弁座２４を前記ハウジング内に配置、前記ハウジ ング１２の内面に固定させる。前゛記弁座には一端が切頭円錐面２４Ａにより定 まり、他端が隣接する切頭円錐面２４Ｂ、２４Ｃにより定まる通路が備わる。前 記滑り子１４には前記弁座の後端の表面２４Ｂの１つに寸法で一致する切頭円錐 端部１，４Ａが備わる。前記滑り子と弁座は従ってニードル弁アセンブリーとし て機能し、米国特許第３，４６３，３６３号に開示のものとは異っていない、こ のようなアセンブリーは装置をプログラム可能制御装置で制御できるいくつかの 用途では好ましいものである。

本発明の前記総体的に好ましい実施例によれば、バルブでの調節は前記切頭円錐 面２４Ａと前記弁座２４の前端で封止状態に係合できる弁部材２６により達成で きる。前記弁部材は図示のようにほぼ球形であるか、あるいはこのような封止係 合できる他の形状のものでもよい、前記弁部材はなるべくならポリプロピレン製 であるとしても、弁座はステンレス鋼であることである。小出しされる液体材料 に暴露される装置の部品のすべてのように、弁部材と弁座は、この形式の装置に より通常。

小出しされる極めて腐食性の強い材料に耐性である必要がある。

図２乃至４に示された弁部材２６を使用すると、前記弁座から離れた時、液体を 正確な数量で小出しさせるだけでなく、収縮時には部分真空をつくることもでき る。これは米国特許第４，９３０゜６６９号に論ぜられた液体の糸曵きと尻回り またはそのいずれかを防ぐ、前記弁部材２６にはねじ込み開口部２８（図５）が 備わり、前記滑り子２０の軸線と整合している。前記滑り子にはねじ込み端３０ Ａ（図５）があって、それに前記弁部材を固定するステム３０が備わる。前記弁 部材は別の例として前記ステムに接着剤もしくはスナップ嵌めにより固定しても よい。前記ステムの後端３０Ｂ（図５）にはねし山を切らないで、滑り子通路２ ０の中に配置する。前記ステムを接着剤で前記滑り子に固定するか、あるいはそ の中に単純にプレス嵌めしてもよい。本発明の別の実施例では図４で示されてい るように、ステム３０′を滑り子１４′と一体に成形できる。

第１のアダプター３２を前記ハウジング１２の一端にねじ込み自在に固定する。

前記アダプターは前記弁座２４に隣接し、一部ねし山を切った軸方向通路３４を 備え、それを通って弁座域からの液体が流出できる。前記ノズル１６を前記第１ のアダプターのねじ込み部分内に伸びるねじ山を切った端をもつ第２のアダプタ ー３５に固定する。

前記第２のアダプターには軸方向通路が備わり、液体を前記第１のアダプター３ ２にある通路３４から前記ノズルにある円錐形通路に通過させる。

前記ハウジング１２の後端には端壁体１２Ａと、滑り子１４が通って伸びる円筒 形軸方向突起１２Ｂとが備わる。円筒形部材３６を前記後端に近い前記ハウジン グの内面に固定する。なるべくなら熱伝導性材料たとえばステンレス鋼製の滑り 子支持材３８を前記円筒形部材３６に固定させ、かつ前記ハウジングの軸線に沿 い、その排出端の方向に伸びる。前記滑り子１４を前記滑り子支持材３８と前記 ハウジングの前記軸方向突起１２Ｂで摺動自在に支持する。

熱伝導リング４０を前記滑り千３８と前記出口２２の間の滑り子に固く固定させ る。前記リングはなるべくステンレス鋼または耐食性の他の材料製にする。前記 滑り子をさらに熱伝導材料製の場合、滑り子の一体部分として形成できる。どち らの場合でも、滑り子の一部と考えることができる。

総体的に円筒形のベローシール４２を、前記滑り子支持材３８から伸びる軸方向 突起３８Ａに片方の端で、またその反対端で前記リング４０に固定する。締付は アセンブリーを用いてベローシールの両端を固定できるが、小型化アセンブリー が好ましい場合は、なるべくならこのようなアセンブリーは避けた方がよい、前 記ベローシール４２はなるべくならＴＥＦＬＯＮの商凛名で一般に販売されてい る弗素化エチレンプロピレン製にした方がよい、それを前記滑り子支持材３８と リング４０に固定するなめ、弗素化エチレンプロピレンの薄層をまず前記支持材 とリングに塗布する。前記シールの両端をこれらの要素の上に配置し、それをそ の後、前記シールの層と両端の内側か°らそ“れらが溶融するまで加熱する。冷 却に際し、前記ベローシールをそれにより漏れ止め方式で固定する。クランプを 用いる場合、それらをなるべくならタンタルのような極めて耐食性の強い材料製 にした方がよい。

操作では、液体を液溜め１８に前記滑り子１４内の通路２０を通して導入する。

弁部材２６が弁座２４と係合していないと仮定して液溜めとノズルに液を充満で きる。これをいったん達成すると、液体はそれを間断なく流すか滴下させるかい ずれかによっても極めて高い正確性をもって小出しできる。弁部材２６を弁座２ ４から十分に離すには最大１インチ（約２．５３９ｃｍ）の°１０００分の２０ 乃至３０の行程しか必要としないので、はんの短い波形断面を前記ベローシール ４２の端部の間に必要とするだけである。最大流量は典型的例として、弁座から れずか１インチのわずか約１０００分の１０離しただけの装置で達成できる。

小液滴は前記滑り子１４を作動装置により往復させながら、液溜め１８内の液圧 を高く保持するこ・とで繰返し発生させ得る。ベローシールには８分の３インチ （約０．９５２ｃｍ）の内腔と０．０１５乃至０．０２０インチ（約０．０３８ １乃至０−０５８ｃｍ）の壁厚をもち、約４００ｐｓ　ｉの圧力に耐えるだけの フープ強度を備える。これは全用途というわけではないが、たいがいのものには 十分すぎるものである。滑り子を繰返し往復させて液体を滴下小出しする時でも 、わずかに最小の乱流が液溜めに発生する。これは液内の気泡の発生を防ぐ、滑 り子が往復するに従って、液体は前記弁部材２６弁座２４から離すとき、ノズル を通って小出しされ、また弁部材が弁座の方向に移動する時部分的はノズルに吸 い戻される。ノズルからの好ましくない尻回りは従って防がれる。

液溜めは小出し液体が前記滑り子連路１０を通って導入される液体により入れ替 わるので、充満したままである。

ここで図６を参照する。積極的排除により作動する本発明の別の実施例を示す、 装置１０″には図１乃至５に示されたものと同じ多数の要素・が備わり、その中 で甫いちれた同じ数字で示された。

前記滑り子１４″には通路２０″が備わり、液体を一対の半径方向に伸びる口２ ２″を通って液溜め１８″に流入させる。弁座２４″を装置の排出端に設ける。

先に論ぜられた装置に用いられる弁座２４のように、それには弁部材２６″と封 止接触をさせ得る円錐面２５″が備わる。この実施例では弁部材を滑り子に固定 していないので、従って、前記滑り子の移動にただ間接的に反応する。

しかし、弁座の反対端により円筒状室５０が定まる０図６に示されるように、弁 座２４″をポリプロピレン製にして差支えなく、その場合、弁部材４．４ステン レス鋼にできる。これらの要素は別の例として上述のように他の材料製にできる 。弾性封止リング５２を滑り子１４″の前端に固定するか一体成形できる。前記 封止リングは前記室５０の壁体と封止接触をさせ得る。

弁部材２６″を前記弁座２４″の円錐面２４Ａ　”と保持装置５４により封止接 触に保つ。前記保持装置をコイルばね５６により後方方向に押しやる。

容積式ポンプの行程が先に論ぜられた装置の行程より相当長いので、ベローシー ル４２″はこの装置で必要とされるより大きい軸方向膨張ができる必要がある９ 図６に示されるように、シールにはより多くの波が備わり、滑り子１４″を前記 室５０の軸方向長さと少くとも同じだけの距離を移動させる。ベローシールを滑 り子に一方の端で金属リング４０により直接固定、その他端をハウジング１２の 後端を閉鎖する金属製熱伝導支持材５８に固定する。前記リングと支持材ともに ステンレス鋼製にしても差支えない。

操作では、液体を滑り子１４″内にある通路２０″と口２２″を通して液溜めに 導入する０作動装置４８はこの滑り子を選択速度で往復させる。

前進行程中、前記封止リング５２を移動して前記室５０の壁体と封止接触させる 。滑り子が続けて前方方向に移動するに従って、前記封止リングが前記室の内容 を前記ノズル１６の方向に偏位させ、それにより前記弁部材を弁座から偏位させ る。相当量の材料をノズルにより小出しする。滑り子の後退行程は前記封止リン グ５２を室５０の外側に移動させる。弁部材を後退させて、弁座とこの時点でば ねと保持装置により封止係合させる。液体が滑り子を通って加圧供給され、従っ て、液溜め１８と室５０は再充填されてから次の前進行程に入る。

本発明の例証となる実施例を添付図面を参照しながら本文中で説明してきたが、 本発明はそれらの正確な実施例に限定されないことと、様々な他の変更と修正を 当業者により本発明の範囲もしくは精神から逸脱することな〈実施できるものと 理解してよい。

手続補正書 平成６年９月１４日 １、事件の表示 平成６年特許願第５１４４２２号 ２、発明の名称 無シール小出し装置 ３、補正をする者 事件との関係　出願人 住　所　アメリカ合衆国、０６１０６−５１０８．　コネチカット州、ハートフ ォード、コロンブス、ボウレバード、１０゜ハートフォード、スクエアー、ノー ス（番地ない名　称　ロクタイト、コーポレイション５、補正の対象 願書の出願人（代表者）の欄、委任状同訳文、明細書の浄書及び特許請求の範囲 の欄（内容に変更ない７、補正の内容　別紙のとおり フロントページの続き ＦＩ

Claims (20)

【特許請求の範囲】
1. １．小出し装置であって： ・液溜めが定まるハウジングと； ・前記ハウジング内に配置された細長い滑り子と；・前記ハウジング内に配置さ れた支持材と；・前記液溜め内に配置された長手方向に膨脹できるシールと； ・前記ハウジングに固定された弁部材；からなり； ・前記ハウジングに排出口が備わり、それを通って前記液溜め内の液を小出しに できることと；前記細長い滑り子に少くとも一部分それを通って伸びる長手方向 通路と、前記通路を前記液溜めと連絡させる開口部が備わることと； ・前記支持材を通って前記滑り子が伸びることと；・前記シールを前記滑り子と 前記支持材に固定し、前記滑り子が前記シールを通って伸び、前記シールが前記 液溜め内の液体を前記支持材への侵入を防ぎ得ることと； ・前記弁部材が前記滑り子の軸方向移動に反応性があり、前記排出口を通る液体 の小出しを調節することと； とを特徴とする小出し装置。
2. ２．前記弁手段に第１と第２の円錐端部をもつ弁座が備わることを特徴とする請 求項１の装置。
3. ３．前記滑り子に前記弁座の前記第１円錐端部と封止係合できる円錐端面と、前 記滑り子に固定された弁部材とが備わり、前記弁部材が前記弁座の前記第２の円 錐端部と封止係合できることを特徴とする請求項２の装置。
4. ４．前記弁手段に前記排出口を定める弁座と、前記滑り子の軸方向位置に反応性 がありかつ前記弁座と係合できる弁部材が備わり、前記滑り子内の開口部を前記 滑り子の軸線に関して半径方向に配向し、かつ前記シールの端と前記弁座の間に 配置することを特徴とする請求項１の装置。
5. ５．前記滑り子内の開口部を少くとも部分的に前記弁部材の方向に配向させるこ とを特徴とする請求項４の装置。
6. ６．前記シールが前記滑り子にクランプを使用しないで直接固定された第一端を もつベローシールであることを特徴とする請求項１の装置。
7. ７．前記支持材が前記滑り子を摺動自在に支持し、かつ前記液溜めに仲人する軸 方向突起を備えることと、前記ベローシールに前記軸方向突起がクランプを使用 しないで直接固定される第二端を備えることを特徴とする請求項６の装置。
8. ８．前記装置に前記滑り子に固定された熱伝導リングが備わり、前記ベローシー ルの第一端を前記リングに直接固定することを特徴とする請求項７の装置。
9. ９．前記支持材が熱伝導性材料製であることを特徴とする請求項８の装置。
10. １０．前記ベローシールが前記滑り子とほぼ同軸であることを特徴とする請求項 ６の装置。
11. １１．前記滑り子内の前記開口部が前記ベローシールの前記第一端に隣接してい ることを特徴とする請求項１０の装置。
12. １２．前記滑り子に前記通路を前記液溜めと連絡させる複数の開口部が備わり、 前記開口部のおのおのが、前記滑り子の軸線に関し半径方向に、かつほぼ前記弁 手段の方向に伸びることを特徴とする請求項１１の装置。
13. １３．前記装置が、前記滑り子に取付けられた封止リングと、前記ハウジング内 の室を前記液溜めと流体連絡に定める手段を備えることと、前記封止リングが前 記滑り子の軸方向移動に際し、前記液溜め端を閉鎖し、前記室にある液体を前記 弁手段の方向に偏位させることができることを特徴とする請求項１の装置。
14. １４．前記装置に前記滑り子をその軸線に沿って往復させる手段が備わることを 特徴とする請求項１の装置。
15. １５．小出し装置であって： ・液溜めを中に定めるハウジングと； ・前記ハウジング内に摺動自在に取付けられた滑り子と； ・前記ハウジング内に配置した支持材と；・前記支持材と前記滑り子の間に接続 されたベローシールと； ・前記滑り子に反応性を有し、前記液溜めからの液体の流量を調節する弁手段； からなり： ・前記滑り子に少くとも部分的に通って伸びる長手方向通路と、前記通路を前記 液溜めと連絡させる半径方向に伸びる開口部とが備わることと；・前記支持材を 通って前記滑り子が伸びて前記液溜めに入ることと； ・前記ベローシールを通して前記滑り子が伸びることを特徴とする小出し装置。
16. １６．前記ベローシールを前記滑り子と前記支持材にクランプを用いることなく 直接固定することを特徴とする請求項１５の装置。
17. １７．前記弁手段に第１と第２の円錐端部を有する弁座が備わり、前記端部の１ つが前記液溜めに隣接していることを特徴とする請求項１５の装置。
18. １８．前記液溜めに隣接する前記端部に一対の隣接する切頭円錐面が備わること を特徴とする請求項１７の装置。
19. １９．前記半径方向に伸びる開口部が前記弁手段の方向に伸びることを特徴とす る請求項１５の装置。
20. ２０．前記ハウジングがほぼ円筒形であることと、前記弁手段を前記ハウジング の一端の付近に配置することと；前記滑り子に前記弁手段に隣接する閉鎖端が備 わることと；前記半径方向に伸びる開口部を前記ハローシールと前記滑り子の前 記閉鎖端の間に配置することを特徴とする請求項１５の装置。