(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、添付した図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。なお、以下の記載は特許請求の範囲に記載される技術的範囲や用語の意義を限定するものではない。また、図面の寸法比率は説明の都合上誇張されており、実際の比率とは異なる場合がある。
【0011】
図1(A)〜
図1(C)は本発明の一実施形態にかかる粘性材料供給装置を示す斜視図、正面図、平面図、
図2(A)は容器を示す斜視図、
図2(B)、
図2(C)は
図2(A)に示される容器からスパウトを取り外した袋体を示す斜視図、平面図、
図2(D)は袋体の変形例を示す平面図である。
【0012】
(粘性材料供給装置)
本実施形態に係る粘性材料供給装置100は、例えばシール剤、接着剤等として反応性シリコーン、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂等の高粘度の粘性材料を供給する際に使用される。粘性材料供給装置100は、
図1(A)〜
図1(C)、
図2(A)、
図2(B)を参照して概説すれば、粘性材料を収容する収容空間12を備えた袋体11と、収容空間12内の粘性材料を外部に送り出す通路23を備えたスパウト20と、を有する容器10と、スパウト20に向けて袋体11を扱いて収容空間12内の粘性材料をスパウト20へ向けて移動させる扱き部30と、スパウト20の通路23への挿入およびスパウト20からの抜き取りが自在に構成され、スパウト20に集められた粘性材料を外部へと送り出すノズル40と、を有する。
【0013】
また、粘性材料供給装置100は、ノズル40に接続され、ノズル40から送り出された粘性材料を圧送するポンプ50(圧送部に相当)と、袋体11を扱くために扱き部30と接続されるモーター60と、ポンプ50およびモーター60を制御する制御部70と、粘性材料供給装置100を移動可能に構成する移動部80と、を有する。以下、詳述する。
【0014】
(袋体)
袋体11には、シール剤、接着剤等として、反応性シリコーン、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂等の高粘度の粘性材料が収容される。袋体11は、
図2(A)〜
図2(C)に示すように、袋体11の内部において粘性材料を収容する空間として形成された収容空間12と、容器内の粘性材料を外部に取り出すための開口部13と、開口部13以外の部位を封止して形成した溶着部14と、収容空間12に形成され開口部13に向かうにつれて収容空間12の断面積が減少する減少部15と、を有する。
【0015】
袋体11は、例えば、ポリエチレンなどのシートを例えば2枚用意し、2枚のシートにおいて開口部13を除く箇所を溶着することによって形成される。袋体11は、2枚のシートを開口部13を除いて溶着することによって構成しているが、これに限定されない。
図1(A)〜
図1(C)では2枚のシートの間に底面となるシートを配置して容器を構成しているが、このように構成してもよい。また、粘性材料を収容できれば一枚のシートを折り曲げて重ね、開口部を残しつつ重ねたシート片の外周部分を溶着してもよい。
【0016】
収容空間12は、袋体11の内部に形成された空間であり、扱き部30などによって送り出される前の粘性材料が収容される。開口部13は、袋体11を構成するシートが重ねられた部分の中でもスパウト20が取り付けられる部位である。開口部13は、本実施形態において2枚のシートを重ね合わせた箇所の一部外周に設けている。しかし、スパウトを取り付けることができれば、シートが重ねられた部位以外の箇所、例えば袋体11を構成するシートの中央等に開口部を設けてもよい。
【0017】
溶着部14は、袋体11において収容空間12を形成するために、材料となる所定枚数のシートを重ねて接合した部位である。溶着部14は、
図2(B)等において2枚のシートを重ね、開口部13を除く外周部分を溶着して構成している。
【0018】
減少部15は、
図2(C)、
図2(D)において二点鎖線にて該当範囲を囲って図示している。減少部15は、袋体11において扱き部30をスパウト20に向けて移動させる方向(
図2(C)における上から下へ向かう方向)において収容空間12の断面積が減少する部位である。別の言い方をすれば、減少部15は、
図2(C)における袋体11を平面視した際の収容空間12の両端部の位置が開口部13に向かうにつれて開口部13に接近する(先細りする)部位である。
【0019】
図2(C)では減少部15における袋体11の外形が袋体11の収容空間12の形状と同様に開口部13に向かって先細りする形状に構成している。しかし、収容空間12の断面積が開口部13に向かうにつれて減少するように構成できれば、袋体11の外形形状は
図2(C)以外にも例えば
図2(D)のように矩形状のシートとして構成してもよい。
【0020】
また、扱き部30によって扱くことができれば、袋体11の外形形状は
図2(C)や
図2(D)以外の形状であってもよい。減少部15の外形形状は、
図2(C)において直線として図示しているが、容器内の粘性材料を残り難くできれば曲線として構成してもよい。
【0021】
(スパウト)
図3(A)〜
図3(D)はスパウトを示す側面図、正面図、斜視図、底面図である。スパウト20は、
図3(A)〜
図3(D)に示すように、袋体11の開口部13に取り付けた際の外部側に配置される粘性材料の取り出し口21と、開口部13に取り付けた際の内部に位置する粘性材料の取り込み口22と、取り出し口21と取り込み口22とをつなぎ、粘性材料が流通する通路23と、扱き部30を構成する扱き部材31、32と接触する接触部24と、袋体11と接合される接合部25と、を有する。
【0022】
取り出し口21は、開口を備えた円筒形状に構成している。取り込み口22は、取り出し口21と連通する。通路23は取り出し口21と取り込み口22とをつなぐ空洞形状であり、当該部分に収容空間12からの粘性材料が流通し、外部へ送り出される。
【0023】
接合部25は、
図3(B)において二点鎖線によって囲まれる部位であり、袋体11を構成するシートと接触する部位に形成される。接合部25は、
図3(D)における上下方向の幅が側方から中央に向かうほど大きくなる形状の側面である。
【0024】
接触部24は、扱き部30を用いて袋体11を扱いた際に扱き部30を構成する扱き部材31または扱き部材32と接触する部位である。なお、ここでいう接触とは、袋体11を構成するシートを介して扱き部材31、32と接触部24とが接触することを意味する。接触部24は、扱き部材31、32とできるだけ隙間なく接触できるように、扱き部材31、32の一部と同形状または略同形状の面を有しており、本実施形態では曲面形状で構成している。
【0025】
取り込み口22の縁部は、接触部24上に設けており、取り込み口22は接触部24から連続して形成している。このように構成することによって、収容空間12内の粘性材料を移動させるために扱き部材31、32を接触部24に接触させた際に、収容空間12からの粘性材料はほとんど残らずにスパウト20の通路23に流れ込む。
【0026】
また、接触部24は、袋体11を構成するシートと溶着されない部位である。スパウト20における接合部25と接触部24の表面積の比率は、一例を挙げれば2.8:7.2として構成することができる。
【0027】
(扱き部)
図6(A)は扱き部の構成を示す分解斜視図、
図6(B)、
図6(C)は扱き部を構成する移動式の扱き部材について示す正面図、側面図、
図6(D)は扱き部を構成する固定式の扱き部材について示す正面図、
図6(E)、
図6(F)は扱き部を構成する取り付け部材について示す側面図、正面図である。
図7は扱き部を構成する挟持部について示す正面図である。
【0028】
扱き部30は、袋体11内に収容された粘性材料を外部に送り出す際に用いられる。扱き部30は、
図6(A)〜
図6(F)、
図7に示すように、袋体11を扱くための一対の扱き部材31、32と、扱き部材31、32を取り付けるための一対の取り付け部材33と、袋体11を扱くために扱き部材31を扱き部材32に向かって押圧するための弾発力を付与する弾発部材34と、取り付け部材33を袋体11に対して移動させる一対のリニアガイド35と、袋体11を挟持する挟持部36と、を有する。
【0029】
扱き部30は、
図6(A)〜
図6(D)に示すように、袋体11を扱くための構成として、一対の円筒形状の扱き部材31、32を有するように構成している。扱き部材31は扱き部材32に対して接近離間可能に構成されている。扱き部材31は、
図6(F)に示す取り付け部材33に形成された取り付け部33aに沿って扱き部材32との間隔を調整できるように構成している。
【0030】
扱き部材31は、
図6(B)、
図6(C)に示すように、取り付け部材33に取り付けられる取り付け部31aと、取り付け部31aとは別部材で構成されると共に取り付け部31aの外方に配置され、取り付け部材33を袋体11に対して移動させる際に扱き部材31を回転可能にする回転部31bと、を有する。
【0031】
取り付け部31aは、扱き部材31の中心部分に位置する軸部分である。取り付け部31aは取り付け部材33に設けられたラックのような形状と噛合うピニオンのような歯の形状を設けている。取り付け部31aが上記のように構成されることによって、扱き部材31と扱き部材32との間隔の調整が可能になる。
【0032】
回転部31bは、取り付け部31aと別体に構成され、取り付け部31aと回転部31bとの間には例えばベアリングなどが配置されることによって回転部31bは取り付け部31aの動作と独立して回転できるように構成している。扱き部材31は上記のように構成されることによって、取り付け部材33を用いて扱き部材31を移動させると、回転部31bが回転しながら袋体11を扱くように構成されている。
【0033】
扱き部材32は、
図6(D)に示すように、取り付け部32aと、回転部32bと、を有する。扱き部材32は、扱き部材31と異なり、取り付け部材33に対して固定して取り付けられる。そのため、扱き部材31のように軸部分にピニオンのような歯形の形状は設けていない。しかし、これに限定されず、扱き部材31と同様にラックのような歯形の形状を設けてもよい。回転部32bは、扱き部材31の回転部31bと同様であるため、説明を省略する。
【0034】
また、
図6(A)などでは扱き部材31、32を有するように構成しているが、これに限定されず、袋体11を扱くことができれば、平板に袋体11を載置し、上部から一つの扱き部材を押し付けて扱くように構成してもよい。また、扱き部材31、32は本実施形態においていわゆるローラーであり、上記のように回転しながら扱き動作を行う。しかし、これに限定されず、上記以外にも回転させずに扱き動作を行うように構成してもよい。その場合、扱き部材の形状は円筒形状だけでなく、例えば断面を多角形状で構成してもよい。
【0035】
取り付け部材33は、扱き部材31、32の端部に取り付けられて扱き部材31、32を移動可能にする。取り付け部材33は、
図6(E)、
図6(F)に示すように、扱き部材31を取り付けると共に扱き部材31と扱き部材32との間隔を調整可能にするための取り付け部33aと、扱き部材32を取り付けるための取り付け部33bと、取り付け部材33をリニアガイド35に移動可能に取り付けるレール取り付け部33cと、を有する。
【0036】
取り付け部33aは、取り付け部材33における側面に設けられ、取り付け部材33をリニアガイド35に配置した際の内側に設けられる。取り付け部33aは、扱き部材31が移動するラックのような形状の溝を形成することによって構成しているが、扱き部材31と扱き部材32との間隔を調整できれば上記の構成に限定されない。
【0037】
また、取り付け部33aには弾発部材34が取り付けられる。弾発部材34は、扱き部材31が扱き部材32と共に袋体11を押し付けた際に、反力によって袋体11の押し付け力が弱められることを防止または抑制する。弾発部材34は一端が取り付け部材33の取り付け部33aに取り付けられ、他端が扱き部材31に取り付けられて、扱き部材31を扱き部材32に向かって押し付ける弾発力(弾性力)を付与する。弾発部材34は、本実施形態において
図6(A)に示すように弾性部材であるばねによって構成しているが、扱き部材31、32による押し付け力の低減を防止または抑制できれば、ばね以外の構成を用いてもよい。
【0038】
取り付け部33bは、扱き部材32を取り付けるための構成であり、扱き部材32の軸部分を取り付けるための凹形状を有するように構成している。しかし、扱き部材32を取り付けることができれば、形状は凹形状に限定されない。レール取り付け部33cは、取り付け部材33をリニアガイド35において移動させるための構成であり、リニアガイド35に取り付けられる。
【0039】
リニアガイド35は、
図6(A)に示すように、扱き部材31、32を取り付けた取り付け部材33を移動させるためのレール形状を有する。しかし、取り付け部材33を移動させることができれば、レール取り付け部33cおよびリニアガイド35の構成は上記に限定されない。
【0040】
挟持部36は、扱き部材31、32によって袋体11を扱く際に扱き部材31、32の移動に伴って袋体11が変形して扱く動作ができなくなることを防止するために用いられる。挟持部36は、袋体11におけるスパウト20を取り付けた位置と略反対側の端部を挟持して保持する。
【0041】
挟持部36は、
図7に示すように、袋体11を挟持するために袋体11の表面と接触する固定部36aと、袋体11において固定部36aが接触する面と反対側の面と接触し、固定部36aに対して接近離間可能に構成される可動部36bと、固定部36aを取り付け、可動部36bを移動可能に取り付ける取り付け部36cと、を有する。
【0042】
固定部36aは、取り付け部36cに略水平に取り付けられているが、可動部36bと共に袋体11を挟持できれば、取り付けの態様は水平に限定されない。可動部36bは不図示の駆動源によって取り付け部36cに移動可能に取り付けられる。取り付け部36cはリニアガイド35に直立した状態で設置される。取り付け部36cは固定して設置している。しかし、例えば様々な大きさの容器の端部を挟持するために、取り付け部材33と同様に移動可能に構成してもよい。
【0043】
(ノズル)
図4(A)〜
図4(C)はノズルを示す斜視図、側面図、正面図、
図5(A)〜
図5(D)はスパウトにノズルを取り付けた状態を示す側面図、正面図、斜視図、底面図、
図5(E)は
図5(D)の5E−5E線に沿う断面図である。
【0044】
ノズル40は、袋体11内の粘性材料を外部に送り出す際にスパウト20に挿入される。ノズル40は、
図4(A)〜
図4(C)に示すように、スパウト挿入部41と、ポンプ接続部42と、ノズル40のスパウト20に対する挿入方向の位置を決めるためのフランジ43と、ノズル40とスパウト20との間をシールするシール部材を取り付ける取り付け溝44と、を有する。
【0045】
ノズル40は、開口を備えた中空の略円筒形状に形成している。スパウト挿入部41は、円筒形状の比較的先端に設けられ、スパウト20の内部に挿入される部位に当たる。スパウト挿入部41は、外径がスパウト20の通路23の内径と略同径に構成している。また、スパウト挿入部41は、最も先端側に位置する先端部41a(接触部に相当)を有する。
【0046】
先端部41aは、フランジ43をスパウト20の取り出し口21のフランジに突き当てた際に、スパウト20の接触部24の面と略同一面となるように構成している。先端部41aは、接触部24と略同一面となっている状態で袋体11のシートを介して扱き部材31、32と接触する。
【0047】
なお、ここでいう接触についてもスパウト20の接触部24で説明したものと同じ意味である。また、
図5(E)では、接触部24と先端部41aとが重なっており、接触部24と先端部41aとを区別して図示するために、意図的に先端部41aの線を接触部24の線から若干ずらして二点鎖線として図示している。
【0048】
フランジ43は、上記のようにノズル40をスパウト20に挿入した際に先端部41aが接触部24と略同一面となる位置に設けている。ポンプ接続部42は、ノズル40の基部側に位置し、ポンプ50に接続される部位であり、形状は従来公知のものと同様であるため説明を省略する。取り付け溝44は、
図4(C)および
図5(E)などに示すように略円筒形状の外側面に設けられた溝形状であり、Oリングなどのシール部材が取り付けられる。
【0049】
(その他の構成要素)
ポンプ50は、
図1(A)〜
図1(C)に示すように、スパウト20に挿入されるノズル40から送り出された粘性材料を配管51などを介して圧送する。ポンプ50は、例えばプランジャポンプ、ギヤポンプ、スクリューポンプなどを適用することができるが、これに限定されない。
【0050】
モーター60は、扱き部30を構成する扱き部材31、32、および取り付け部材33を動作させる動力を供給するための構成であるが、従来公知のものと同様であるため、詳細な説明を省略する。制御部70は、ポンプ50やモーター60を動作させるためのCPU、メモリ、および入出力インターフェースなどを備えている。
【0051】
移動部80は、
図1(A)などに示すように、扱き部30、モーター60、およびポンプ50を設置するための載置部81と、載置部81を移動可能に構成するローラー82と、人等によって粘性材料供給装置100を移動させる際の持ち手部83と、を有する。
【0052】
載置部81は、金属で構成した板材などで構成される。ローラー82は、載置部81の下部の4隅に設置されるローラーであり、粘性材料供給装置100を移動可能にする。持ち手部83は、例えば、金属パイプ形状を載置部81の上部に取り付けて構成され、粘性材料供給装置100を人等が移動させる際の持ち手部分となる。
【0053】
(粘性材料供給方法)
次に本実施形態にかかる粘性材料の供給方法について説明する。
図8は本発明の一実施形態にかかる粘性材料の供給方法について説明するフローチャート、
図9(A)〜
図9(C)は袋体に収容された粘性材料を送り出す様子を説明する図である。
図10はスパウトからノズルを取り外す様子を説明する図、
図11は新しい(他の)容器にノズルを挿入する様子を説明する図である。
【0054】
粘性材料供給方法について
図8を参照して概説すれば、スパウト20へのノズル40の挿入(ステップST1)と、ポンプ50の作動(ステップST2)と、扱き部30による扱き動作(ステップST3)と、ポンプ50の停止(ステップST4)と、ノズル40の抜き取り(ステップST5)と、を有する。
【0055】
まず、
図5(A)〜
図5(E)に示すように、スパウト20の通路23にノズル40を挿入して取り付け、スパウト20とは逆側の端部を挟持部36で挟持してセットする(ステップST1)。そして、ポンプ50を動作させる(ステップST2)。
【0056】
次に
図9(A)、
図9(B)に示すように、扱き部材31、32を用いて袋体11を押し付けて挟持した状態を維持しながら、取り付け部材33をリニアガイド35上でスパウト20に向けて移動させ、扱き動作を行う。これにより、袋体11の収容空間12の中でもスパウト20の周辺以外に存在する粘性材料Mがスパウト20に向かって移動する。
【0057】
そして、収容空間12に存在する粘性材料Mがスパウト20に挿入されたノズル40から外部へと送り出される。扱き動作は、
図9(C)に示すように、扱き部材31、32が袋体11のシートを介してスパウト20の接触部24およびノズル40のスパウト挿入部41の先端部41aに接触することによって終了する(ステップST3)。ノズル40から送り出された粘性材料Mはポンプ50によって圧送される。
【0058】
次に、ポンプ50を停止させる(ステップST4)。ポンプ50を停止させたら、
図10に示すように、ノズル40をスパウト20から抜き取る(ステップST5)。これにより、従来であればスパウト20の通路23に残ったはずの粘性材料Mはノズル40の内部に取り込まれた状態で取り除かれる。
【0059】
送り出す粘性材料Mの容量が袋体11の複数個分に相当する場合、全ての袋体11において粘性材料Mの送り出しが終了していなければ(ステップST6:NO)、袋体11を新しいものと交換する(ステップST7)。そして、全ての袋体11から粘性材料Mの送り出しが終了するまで(ステップST6:YES)、
図11に示すように粘性材料Mが充填された新しい袋体11aに取り付けられたスパウト20aへの、内部に粘性材料Mが収容されたノズル40の挿入(ステップST1)からノズル40の抜き取り(ステップST5)までの動作を繰り返す。
【0060】
(作用効果)
次に本実施形態にかかる作用効果について説明する。本実施形態では、扱き部30を用いて袋体11を扱くことによって袋体11にしわが生じることを防止し、しわの防止によって粘性材料Mが容器内に残ることを防止できる。また、本実施形態では袋体11を扱き部30によって扱くだけでなく、スパウト20の通路23にノズル40を挿入してスパウト20の通路23に残る粘性材料Mをノズル40に取り込んで抜き取り、粘性材料Mが充填された新しい袋体11aに取り付けられた他のスパウト20aにノズル40を挿入して粘性材料Mの送り出しを行なうように構成している。そのため、扱き部30だけでは送り出すことのできない、スパウト20の通路23に残る粘性材料Mについても送り出すことができる。よって、容器10の内部に残存する粘性材料Mをより低減させることができる。
【0061】
また、スパウト20は、扱き部30を構成する扱き部材31、32の円筒形状と一致する形状を備えた接触部24を有するように構成している。そのため、扱き部材31、32をスパウト20に接触するまで移動させた際に袋体11を構成するシートとスパウト20との間に形成される空間を0(ゼロ)に近付けることができる。よって、袋体11のシートとスパウト20との間に粘性材料Mが残存することを低減でき、容器10の内部に残る粘性材料Mを低減させることができる。
【0062】
また、ノズル40は、扱き部30を構成する扱き部材31、32の円筒形状と一致する形状を備えた先端部41aを有するように構成している。そのため、スパウト20の接触部24と同様に、扱き部材31、32をスパウト20に接触させた際に袋体11のシートとノズル40との間に粘性材料Mが残ることを低減させることができる。よって、容器10の内部に残る粘性材料Mを低減させることができる。
【0063】
また、粘性材料供給装置100は、ノズル40から送り出された粘性材料Mを圧送するポンプ50を有するように構成している。そのため、袋体11から送り出した粘性材料Mを効率よく供給することができる。
【0064】
また、袋体11はスパウト20に向かうにつれて収容空間12の断面積が減少する減少部15を有するように構成している。そのため、扱き部材31、32を用いて袋体11を扱く際に収容空間12内の粘性材料Mをスパウト20まで効率よく導くことができ、容器10を構成する袋体11内に残る粘性材料Mをより低減させることができる。
【0065】
また、粘性材料供給方法にて説明したように、スパウト20からノズル40を抜き取る前にポンプ50を停止するように構成することによって、ノズル40の内部に収容された粘性材料Mに空気を入り込みにくくすることができる。これにより、粘性材料Mを効率的に送り出すことができる。
【0066】
本発明は上述した実施形態に限定されず、特許請求の範囲において種々の変更が可能である。
【0067】
上記では、粘性材料供給装置100が移動部80を備える実施形態について説明した。しかし、これに限定されず、据え置き型であれば、移動部80を備えないように構成してもよい。また、上記では袋体11が横置き、または寝かせた状態で載置する実施形態について説明した。しかし、これに限定されず、袋体11を直立した状態で設置するように構成してもよい。
【0068】
また、
図5(A)〜
図5(E)に示すように、ノズル40の外側面はスパウト20の取り出し口21の内径と略同径の形状に構成したが、これに限定されない。スパウト20の内部に残る粘性材料Mをノズル40に取り込むことができれば、ノズル40の外側面とスパウト20の通路23の内周面との間には放射方向または径方向に隙間が形成されてもよい。このような場合であっても、ノズル40をスパウト20の通路23の内部に配置していない場合に比べて、容器10を構成するスパウト20の通路23の内部に残る粘性材料Mを低減させることができる。
【0069】
また、ノズル40の先端部41aは、フランジ43をスパウト20の取り出し口21のフランジと突き当てた際に、接触部24と同一面となる実施形態について説明したが、これに限定されない。先端部41aは、ノズル40をスパウト20に取り付けた際に、接触部24と同一面ではなく、接触部24よりも袋体11の収容空間12から離間したスパウト20の通路23の内部に位置するように構成してもよい。このような場合であっても、ノズル40をスパウト20の通路23の内部に配置していない場合に比べて、容器10を構成するスパウト20の通路23の内部に残る粘性材料Mを低減させることができる。