JPH1082374A - 計量歯車ヘッド吐出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 所望の間隔で設けたノズル又はその他の出口
を有するが、設計及び機械加工を大幅に単純化した計量
吐出装置を提供することが望ましい。また、多くの用途
に対応可能で異なった用途に応じて簡単に変更可能な小
型の計量吐出装置を提供する。 【解決手段】 支持体に回転可能に取り付けられた細長
軸と、互いに離間した位置において細長軸に取付けられ
た複数の独立式の計量歯車ポンプとを具備し、計量歯車
ポンプの各々は、入口通路と出口通路とを有する歯車本
体と、歯車本体内にシールされた第１及び第２の歯車と
を有し、第１及び第２歯車は互いに係合し、かつ本体内
に回転可能に取付けられ、第１歯車は細長軸に回転可能
に接続され、入口通路と出口通路は第１及び第２歯車の
間の空間に通じ、これによって、細長軸の回転は第１及
び第２歯車を回転して流体を入口通路から出口通路にポ
ンプ移送する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は一般に流体吐出装置
に係り、特に基材に流体を高精度の容量で吐出する為に
有用な計量歯車ヘッド吐出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】計量歯車ポンプの動作は流体を噛合い歯
車の間から押し出すことによって行われる。一般的に
は、これらの歯車は、その間に流体を収容する為の適宜
のポートを有する積層板内に取付けられ、その流体を通
常、出口ポート及び歯車の数に応じた数の流れとして放
出する。それらの歯車の中のいくつかは単一軸に積層さ
れて、多数の計量された流れを作り出す。従来の構成の
一つは、中央軸と多数の歯車板と隣接のポート板とを使
用するものである。この流体流は前板を通って流入し、
多数の積層歯車板及びポート板を通過して、前板に形成
されたいくつかの出口ポートから分配流出する。別の構
成も単一駆動軸に設けられた積層板を使用するもので、
一枚の歯車板がポート板と防摩耗板との間に挟持されて
いる。この構成にあっては、流体はポート板に流入し
て、噛合い歯車間を通過した後にそのポート板から放出
される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の計量歯車ポンプ
は計量歯車ヘッド吐出システムの構成についていくつか
の制限が存在する。一般的には、従来の歯車ポンプは吐
出システム全体にかなりのコスト上昇及び複雑化をもた
らす。例えば、移動生産ラインで複数の離間位置に置い
て多数の出力流が必要である時には、多数の計量された
流れを一本以上の歯車ポンプから離間した吐出機に供給
する為に吐出装置のマニホールド及び中間板に複雑なド
リルパターンを必要とする。このような事態は、歯車ポ
ンプから流出する多数の流れが一般に、歯車ポンプの端
板又は前側から流出した時に、必要な間隔にならない為
に生ずるものである。その出力流が必要な間隔又はそれ
に近い間隔となるように、歯車ポンプを構成することも
できるかもしれないが、しかしながら、これはシステム
のコスト上昇をもたらすと共に、歯車ポンプがその用途
に専用のものとなってしまう。

【０００４】従来の歯車ポンプの別の問題は、種々の用
途に対応する為には異なった種類の歯車ポンプを多数在
庫する必要がある点である。従来の歯車ポンプは通常出
力流が１本、２本、４本、８本、１６本又は３２本であ
る。すべての用途に対応するには、これらのタイプの全
てを在庫として用意しておく必要がある。また、或る用
途が１３本の出力流のみを必要とする場合には、例えば
１６本の出力流のポンプを使用して、そのうちの３本の
出力流を使用しない、即ち「無駄にする」ことになるで
あろう。従来の歯車ポンプはまた、種々の出力流につい
て出力量を異ならせる必要があるシステムを設計する際
には、むしろ柔軟性に欠けるものである。

【０００５】本発明の出願人に譲渡された、発明者ミラ
ー（Ｍｉｌｌｅｒ）等の米国特許第４，９８３，１０９
号は、従来の計量歯車ポンプを使用した一つのシステム
を示している。このシステムは、８出力流ポンプを４個
使用するもので、これらの４個のポンプは一つのマニホ
ールドに取付けられている。このポンプは８本の流体流
が一つの端板から放出される上述のタイプのものであ
る。これらのポンプは、かなり複雑な伝動装置によっ
て、同時に駆動される。３２本の出口流の各々は夫々の
ノズル出口に接続されねばならない。従って、計量歯車
ポンプとノズル出口との間に接続された一つのマニホー
ルド及び中間板内に複雑な一連のドリル穿孔ポートが形
成される。

【０００６】計量歯車ヘッド式の吐出システムにおいて
出口を所望の間隔で設ける別の方法は、計量歯車ポンプ
を吐出装置に直接所望の間隔で組み込む方法である。こ
のようなシステムは、米国特許第４，７６５，２７２号
に開示されている。しかしながら、このシステムは、ス
ロット・ダイ・ヘッドの長さ方向に沿って異なった位置
に歯車を設ける為には、スロット・ダイ・ヘッドを特注
設計しかつ機械加工する必要がある。

【０００７】そこで、所望の間隔で設けたノズル又はそ
の他の出口を有するが、設計及び機械加工を大幅に単純
化した計量吐出装置を提供することが望ましい。また、
多くの用途に対応可能で異なった用途に応じて簡単に変
更可能な小型の上述の計量吐出装置を提供することも有
用であろう。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、単一の駆動軸
に沿って離間された複数の独立式の歯車ポンプを具備す
る計量歯車ヘッド吐出装置を提供する。これらの歯車ポ
ンプは好ましくは所望の吐出位置において流体分配マニ
ホールドに固定される。各歯車ポンプは、マニホールド
の中央供給通路に接続された一つの流体入口と、マニホ
ールドの対応の放出出口に接続された少なくとも一つの
流体放出出口とを有し、上記マニホールドの対応の放出
出口は吐出オリフィスに通じている。この吐出オリフィ
スを更に適当なノズル出口に接続してもよい。これらの
歯車ポンプは単一の細長軸によって同時に駆動される。

【０００９】この細長軸は適当な支持体に回転可能に取
付けられ、各計量歯車ポンプを上記軸に沿って摺動して
その軸上に所望のように離間配置する。各歯車ポンプは
歯車本体を具備し、この歯車本体は第１及び第２の係合
歯車に連通する入口通路及び出口通路を有する。この第
１歯車は、駆動歯車であり、上記細長軸と一体回転する
ように取付けられている。歯車本体は中空軸を更に具備
し、この中空軸は第１歯車を貫通すると共に第１歯車と
細長軸との間に配置される。中空軸は第１歯車と細長軸
との両方と共に回転するように接続され、細長軸の回転
を第１歯車に伝達する。中空軸はキー及びキー溝の構造
によって細長軸に接続され、これによって、歯車ポンプ
はマニホールドに対する適当な位置まで、細長軸に沿っ
て摺動することができる。駆動歯車の対向側面にはシー
ルが配置され、これらのシールは中空軸に係合して、歯
車ポンプからの流体の漏洩を防止する。この結果、シー
ルは細長軸及びそれのキー溝に係合する必要がない。

【００１０】歯車ポンプ本体は２枚の側板と中間歯車板
とから構成される。この歯車板は内部に第１及び第２歯
車を回転可能に収容する。入口通路及び出口通路は歯車
板及び複数の側板内に含まれ、夫々吐出装置の流体吐出
マニホールドに接続する。複数の側板は歯車板の歯車ハ
ウジング即ち流体室内に流体をシールする。駆動歯車の
対向側部に配置されるシールは、好ましくは２枚の側板
内に含まれる。

【００１１】本発明は計量歯車ポンプを使用する吐出装
置の為の非常に小型な構成を提供する。本発明の計量歯
車ヘッドはまたシステムの流体吐出マニホールドにおけ
るポート構成を単純化する。更に本発明は、広範囲の用
途に充分対応する為に必要なポンプ構成の多様性を低減
すると共に、ポンプ容量の組合わせを容易に変更するこ
とができる。最後に、中空軸形の計量歯車ポンプは、シ
ステムの駆動装置及び動力分配を単純化する。本発明の
上述の及びその他の利点や目的は、添付の図面を参照し
た好適実施例の以下の詳細な説明から容易に明らかにな
るであろう。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１において、本発明に従って構
成された吐出装置又は歯車ヘッド１０は一般に計量歯車
ポンプ・アッセンブリ１２を具備し、この計量歯車ポン
プ・アッセンブリ１２は流体分配マニホールド１４に接
続され、この流体分配マニホールド１４は複数の吐出ガ
ン１６を有している。空気マニホールド１８も流体分配
マニホールド１４に接続され、この空気マニホールド１
８は加圧空気を適宜のポート（不図示）を介して吐出ガ
ン１６に供給する。加圧空気は、吐出ガン１６をオン／
オフ制御する為に公知の方法で使用されるが、これは本
発明に関係するものでないので、空気マニホールド及び
吐出ガン１６の詳細は図示していない。尚、それらの詳
細は例えば、本発明の出願人に譲渡された米国特許第
４，７８５，９９６号から理解できるであろう。この米
国特許第４，７８５，９９６号は本明細書に組み込まれ
るものである。

【００１３】計量歯車ポンプ・アッセンブリ１２は細長
の軸２０を具備し、この軸２０は一対のジャーナル２２
によって回転可能に取付けられ、これらのジャーナル２
２は適宜の固定具２４によって支持体に固定されてい
る。尚、この支持体は図示のように空気マニホールド１
８であってもよいし、マニホールド１４であってもよ
い。複数の離間した歯車ポンプ２６が細長の軸２０に取
付けられ、これによりアッセンブリ１２を構成してい
る。軸２０は端部２０ａを具備し、この端部２０ａは、
適当な駆動装置（不図示）に接続され、回転駆動され
る。図２に更に示したように、各歯車ポンプ２６は、ボ
ルト２８によって流体分配マニホールド１４に対して選
定された位置に固定される。後に更に明らかになるよう
に、この選定された位置は、吐出ガン１６の間隔及び位
置に対応することが好ましく、これによって、マニホー
ルド１４との連通部を単純化することができる。

【００１４】図１及び図２において、各歯車ポンプ２６
は、少なくとも第１及び第２の噛合い歯車３０，３２を
回転可能に内部に取付けた独立式本体を具備する。第１
及び第２歯車３０，３２は流体をポンプ２６の入口３４
からポンプ２６の出口３６へポンプ移送することができ
る。ホットメルト接着材のような流体が流体分配マニホ
ールド１４の中央供給通路３８を介して入口３４に流入
する。詳述すると、中央供給通路３８とポンプ入口３４
の各々との間には複数の歯車ポンプ供給通路４０が延在
している。流体分配マニホールド１４は更にマニホール
ド出口通路４２を具備し、これらのマニホールド出口通
路４２は図２に概略的に示された各ガン１６内の流体通
路４６によってガン１６の放出出口４４とポンプ出口３
６との間を接続している。尚、通路４２は、図１には傾
斜して示されているが、穿孔ドリル作業を容易にする為
にガン１６及び歯車ポンプ２６に対して垂直の向きとす
ることもできる。この為には、ガン１６を夫々の歯車ポ
ンプ２６に対してマニホールド１４の長さ方向に沿って
ずらすことが必要である。

【００１５】図３において、各歯車ポンプ２６は更に詳
述すると一対の側板５０，５２を具備し、これらの側板
５０，５２はその間にシール状に歯車板５４を挟持し、
この挟持によってハウジングが形成される。歯車３２は
軸５６によって歯車板５４内に回転可能に取付けられた
遊び歯車である。軸５６は夫々の側板５０，５２内に回
転可能に取付けられている。歯車３０は中空軸５８と一
体に回転するように接続された駆動歯車である。この中
空軸５８と歯車３０との間の接続は、例えば、駆動歯車
３０と中空軸５８の外表面とに夫々形成されたキー溝６
２，６４に収容された小さなキー６０によって行われ
る。中空軸５８は更に、細長の駆動軸２０と一体回転す
るように接続され、この接続は、駆動軸２０と中空軸５
８の内表面とに夫々形成されたキー溝６８，７０内に収
容されたキー６６によって行われる。駆動軸２０のキー
溝６８は駆動軸２０の全長に沿って延在しているので、
歯車ポンプ２６を流体分配マニホールド１４の通路４
０，４２と整合する適宜位置まで軸２０に沿って移動さ
せることによって歯車ポンプ・アッセンブリ１２を組立
てることができる。第１及び第２歯車３０，３２の両側
には一対のシール７２，７４が配置され、これによって
歯車ポンプ２６内からの流体の漏出を防止する。詳述す
ると、これらのシール７２，７４は、好ましくは夫々の
側板５０，５２内に収容され、中空軸５８の外表面をシ
ールする。

【００１６】装置、即ち歯車ヘッド１０の組立工程は図
１及び図２を参照することによって最も良く理解される
であろう。まず最初に、吐出ガン１６及び空気マニホー
ルド１８が流体分配マニホールド１４にボルト固定され
る。それから、細長軸２０が一つのジャーナル２０に取
付けられる。その後に、使用者は複数の歯車ポンプ２６
を、対応する吐出ガン１６及び流体通路４０，４２に対
して図１に図示の位置に摺動させる。上述のように、歯
車ポンプ２６は夫々の位置においてボルト２８によって
流体分配マニホールド１４に対して固定される。これら
の位置において、流体通路３４，４０及び３６，４２が
図２に示したように、位置的に整合する。最終工程は単
に軸２０を他方のジャーナル２２内に取付けて、それか
らそのジャーナル２２を空気マニホールド１８又はその
他の適宜な支持体に固定することである。

【００１７】図２において、流体をガン１６の放出出口
４４から吐出させる為に、駆動軸２０が時計方向に回転
され、これにより同様に駆動歯車３０と遊び歯車３２が
回転される。これによって、ホットメルト接着材のよう
な流体が中央供給通路３８から歯車ポンプ供給通路４０
及び歯車ポンプ入口３４内に吸い込まれ、ハウジング５
０，５２，５４内の噛合い歯車３０，３２の間を流れ
る。この流体は歯車ポンプ出口３６及びマニホールド出
口通路４２を通って吐出ガン１６の通路４６に流入す
る。

【００１８】本明細書では特定の好適実施例を詳述して
きたが、当業者は、発明的概念の範囲及び精神内で多数
の変形例や種々の部材の置換例が存在することが分かる
であろう。例えば、ポンプ入口３４と出口３６は、異な
った板に示されているが、簡単に側板の一方内のみに設
けるようにすることもでき、これによってマニホールド
でのシールが容易になる。また、キー付き軸の構成が図
示されているが、溝付きや六角形や正方形などの他の軸
構造も使用でき、同一の結果を達成できる。従って、出
願人は、本発明を開示の詳細説明に限定するものではな
く、添付の特許請求の範囲によってのみ限定するもので
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の計量歯車ヘッド吐出装置の平面図であ
り、一つの歯車ポンプの詳細を示す為に部分的に破断さ
れている。

【図２】図１の線２−２に沿った横断面図である。

【図３】駆動部とシールと歯車の配置を詳細に示す、図
１に示した破断歯車ポンプの拡大図である。

【符号の説明】

１０ 吐出装置 １６ 吐出ガン ２０ 細長軸 ２６ 歯車ポンプ ３０ 駆動歯車 ３２ 遊び歯車 ３４ ポンプ入口 ３６ ポンプ出口

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （ａ）支持体に回転可能に取付けられた
   細長軸と、 （ｂ）互いに離間した位置において上記細長軸に取付け
   られた複数の独立式の計量歯車ポンプと、 を具備し、 上記計量歯車ポンプの各々は、 ｉ）入口通路と出口通路とを有する歯車本体と、 ｉｉ）上記歯車本体内にシールされた第１及び第２の歯
   車とを有し、 上記第１及び第２歯車は互いに係合し、かつ該本体内に
   回転可能に取付けられ、上記第１歯車は上記細長軸に回
   転可能に接続され、上記入口通路と上記出口通路は該第
   １及び第２歯車の間の空間に通じ、これによって、上記
   細長軸の回転は上記第１及び第２歯車を回転して流体を
   上記入口通路から上記出口通路にポンプ移送することを
   特徴とする計量歯車ヘッド吐出装置。
2. 【請求項２】 上記計量歯車ポンプの該出口は、夫々
   の、互いに離間した流体吐出機に接続されていることを
   特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 【請求項３】 上記流体吐出機は、該歯車ポンプと実質
   的に同一の離間位置において支持体に取付けられている
   ことを特徴とする請求項２に記載の装置。
4. 【請求項４】 該支持体は、該歯車ポンプと該流体吐出
   機との間に通ずる流体通路を有する流体分配マニホール
   ドを具備することを特徴とする請求項３に記載の装置。
5. 【請求項５】 各歯車ポンプは更に、上記第１歯車を貫
   通して延在して上記第１歯車に一体回転するように接続
   された中空軸を具備し、上記中空軸は更に上記細長軸に
   一体回転するように接続されていることを特徴とする請
   求項１に記載の装置。
6. 【請求項６】 該中空軸はキー及びキー溝によって上記
   細長軸に接続され、これによって該歯車ポンプは該細長
   軸に沿って摺動移動可能であることを特徴とする請求項
   ５に記載の装置。
7. 【請求項７】 該装置は上記第１歯車の両側部に配置さ
   れた一対のシールを更に具備し、 上記一対のシールの各々は上記本体と上記中空軸とに係
   合して上記本体からの流体の漏出を防止することを特徴
   とする請求項５に記載の装置。
8. 【請求項８】 該装置は更に、該複数の計量歯車ポンプ
   に接続され、一つの中央供給通路を有する一つのマニホ
   ールドと、複数の歯車ポンプ供給通路と、吐出オリフィ
   スを備えた複数の出口通路とを具備し、 該歯車ポンプ供給通路は上記中央供給通路と上記歯車ポ
   ンプの夫々の該入口通路との間に延在し、上記マニホー
   ルドの該複数の出口通路は上記歯車ポンプの該出口通路
   と上記マニホールドの該吐出オリフィスとの間に夫々延
   在していることを特徴とする請求項１に記載の装置。
9. 【請求項９】 各歯車本体は二枚の側板と中間歯車板と
   から構成され、該歯車板は上記第１及び第２歯車を収容
   し、該側板の各々はその内に上記本体の該入口及び出口
   通路を有することを特徴とする請求項１に記載の装置。
10. 【請求項１０】 該装置は更に、上記第１歯車の両側に
    配置された一対のシールを具備し、上記一対のシールの
    各々は上記側板の一方に係合して上記ポンプ本体からの
    流体漏出を防止することを特徴とする請求項９に記載の
    装置。