２液混合注入装置及びそのミキサ

【課題】吐出圧を高くしても充分な耐圧性を持たせることができる使い捨て型のミキサ構成としつつ、ミキサ交換作業性も非常に容易な２液混合注入装置を提供する。
【解決手段】種類の異なる複数の液の押出注入手段から供給される液を導入して混合攪拌するミキサを、前記押出注入手段が取り付けられるブロックに対して着脱可能としておく。このミキサを、ノズル部を有する樹脂製ミキシングチャンバと、このミキシングチャンバ内に挿入される樹脂製ミキシングロータと、ミキシングロータを内挿したミキシングチャンバを収容して圧力支持をなす金属外套とから構成する。これにより、前記ミキシングロータとこれを内挿するミキシングチャンバの廃棄交換が可能となる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は２液混合注入装置及びそのミキサに係り、特に硬化性樹脂と非硬化性樹脂とを混合して化学反応により硬化させる樹脂を押出注入させるのに好適な２液混合注入装置及びそのミキサに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、硬化性樹脂と非硬化性樹脂とからなる２液を混合して化学反応により固化する樹脂を注入するための２液混合注入装置が提案されている（特許文献１）。この種の注入装置は、硬化性樹脂と非硬化性樹脂とを独立した通路によりミキサのミキシングチャンバにそれぞれ連続的に供給し、ミキシングチャンバ内でミキシングロータを回転させることにより混練し、適正な状態で固化するように調整して混合された樹脂の吐出を行う。
【０００３】
一般的な従来の２液混合注入装置では、硬化性樹脂と非硬化性樹脂の押出吐出手段が各々取り付けられるブロックを有している。このブロックにはそれぞれの樹脂通路を設け、ブロック下部に取り付けたミキサのミキシングチャンバに同時に２液の樹脂を一定の割合で供給するようにしている。ミキシングチャンバの内部には供給された樹脂を混合するためのミキシングロータが挿入され、このロータをモータによって強制的に回転駆動することにより、供給された２液を混合攪拌しながら先端ノズル側に送り出し、ノズルから吐出注入するようにしている。
【０００４】
このような２液混合樹脂の注入装置では、注入作業が終了した場合や樹脂変えする場合には、ミキシング流路に樹脂が残留するとそれが硬化してしまうので、樹脂流路の洗浄作業が行われる。通常は、各樹脂の押出吐出手段からバルブ切り替えにより洗浄液を押出吐出させてミキサから洗浄液を吐出させ、樹脂流路を洗浄するようにしている。
【０００５】
この洗浄作業の容易化を図るため、前記特許文献１に記載の発明では、ミキサのチャンバ側面に樹脂押出吐出手段を直接接離できるようにし、作業の終了後にはミキサを廃棄するようにした構成が示されている。
【特許文献１】特開平８−１１８３４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記従来の構造のものでは、樹脂押出吐出手段をミキサの側面に向けて出入させるための複雑な駆動機構を必要とし、部品点数の増加によるコスト増大を招く欠点がある。また、ミキサには複数の樹脂が個別の押出吐出手段から所定圧力で導入されるが、ミキサ内圧が高くなるとロータを内挿しているミキサチャンバが膨らんでしまって混合攪拌が不完全になる可能性があるため、チャンバ強度を充分に高くしなければならない。ミキサは使用後に廃棄処分されることから、コストを上げた上で処分するという不合理性が存在していた。また、ミキサの交換を簡単に行わせるために、特許文献１に記載の技術では、各樹脂の押出吐出手段を跳ね上げ可能にしてミキサの周囲を開放して交換が容易になるようにしている。このため、ミキサ交換作業性のために複雑な機構を採用しなければならないという欠点がある。
【０００７】
本発明は、上記従来の問題点に着目し、吐出圧を高くしても充分な耐圧性を持たせることができる使い捨て型のミキサ構成としつつ、ミキサ交換作業性も非常に容易な２液混合注入装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明に係る２液混合注入装置は、種類の異なる複数の液の押出注入手段から供給される液を導入して混合攪拌するミキサを、前記押出注入手段が取り付けられるブロックに対して着脱可能としておき、当該ミキサを、ノズル部を有する樹脂製ミキシングチャンバと、このミキシングチャンバ内に挿入される樹脂製ミキシングロータと、ミキシングロータを内挿したミキシングチャンバを収容して圧力支持をなす金属外套とから構成し、前記ミキシングロータとこれを内挿するミキシングチャンバの廃棄交換を可能としたことを特徴としてなる。
【０００９】
前記ミキサのロータはブロックを貫通する回転軸の角形断面の回転伝達軸部を挿入させるとともに、回転伝達軸部とロータの挿入穴と凹凸係合部で係合位置決め可能とすればよい。
【００１０】
前記ミキサのミキシングロータは前記ブロックへの対面部に外向きフランジ部を有するとともに、このフランジ部にはブロック側の接合面に当接され前記回転伝達軸部の周囲を囲繞する突条部を設けて線接触接合させている。
【００１１】
前記ミキサのミキシングチャンバは前記ブロックに形成された前記押出注入手段から液供給通路の開口に対面された液導入口を有し、この液導入口は前記ミキシングロータのフランジ部下面を経由してロータ・チャンバ間の隙間流路に連通されている。
【００１２】
更に、前記ミキサは前記ブロックに対してフランジ結合構成とし、フランジ外縁を締め付ける締付手段により着脱可能としてなる。
【００１３】
本発明に係る２液混合注入装置用ミキサは、ノズル部を有する樹脂製ミキシングチャンバと、このミキシングチャンバ内に挿入される樹脂製ミキシングロータと、ミキシングロータを内挿したミキシングチャンバを収容して圧力支持をなす金属外套とから構成し、前記ミキシングロータとこれを内挿するミキシングチャンバの廃棄交換を可能としたものである。
【発明の効果】
【００１４】
この発明に係る２液混合注入装置のミキサは、液の押出注入手段が取り付けられているブロックに対して着脱自在にし、ミキサのロータとチャンバとを金属外套に内挿する構成としているので、ミキサをブロックから取り外し、金属外套から内部の樹脂チャンバと樹脂ロータとを一体で取り出し、これを簡単に廃棄し、新しいチャンバとロータとに交換することができる。金属外套内に樹脂製のミキシングチャンバを収容保持するため、チャンバ自体の肉厚を薄肉構造としても注入時に膨張することが金属外套によって抑えられる。したがって交換廃棄されるチャンバとロータのコストを低減できるとともに吐出機能の必要な耐圧性を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に、本発明に係る２液混合注入装置及びそのミキサの最良の実施形態につき、図面を参照しながら、詳細に説明をする。
図１は実施形態に係る２液混合注入装置の断面構成を示しており、種類の異なる樹脂液として、硬化性樹脂と非硬化性樹脂を混合して吐出するための装置を示している。当該装置は、硬化性樹脂と非硬化性樹脂の押出注入手段１０、１２の取付ブロック１４を有し、この取付ブロック１４の下部にミキサ１６を取り付けるようにしている。このミキサ１６は、ノズル部を有する樹脂製ミキシングチャンバ１８と、このミキシングチャンバ１８内に挿入される樹脂製ミキシングロータ２０と、ミキシングロータ２０を内挿したミキシングチャンバ１８を収容して圧力支持をなす金属外套２２とから構成し、前記ミキシングロータ２０とこれを内挿するミキシングチャンバ１８の廃棄・交換を可能としたものである。
【００１６】
まず、図２〜６に樹脂製ミキシングロータ２０の平面図、側面図、図３のＣ−Ｃ線断面図、図２のＡ−Ａ線断面図、図２のＢ−Ｂ線断面図をそれぞれ示す。これらの図に示すように、ミキシングロータ２０は棒軸状に形成されたもので、外周面部に螺旋溝と縦溝を形成することにより、多数のフィン２４が螺旋に沿った形状とされている。前記フィン２４は、押出注入手段１０，１２から圧送される２種の樹脂材料を撹拌混合するためのものであり、また、螺旋状に形成することで樹脂材料を後述するミキシングチャンバ１８の注入ノズル方向へ誘導する役割がある。
【００１７】
ミキシングロータ２０の上端部には前記フィン２４の外縁より外向きに張り出したフランジ部２６が形成され、このフランジ部２６を取付ブロック１４に対面させて接合させるようにしている。ミキシングロータ２０の下端部は円錐形状とされている。ミキシングロータ２０の中心部には当該ロータ２０を回転させるための回転伝達軸部２８（図１参照）を挿通させる挿通孔３０が形成され、これがフランジ部２６側に開口している。回転伝達軸部２８は取付ブロック１４を貫通して回転自在に支持された回転軸３２の先端に形成されたものである。その形状は四角断面とされ、これに対応して前記挿通孔３０の断面も四角形状とされ、モータを通じて駆動される回転軸３２の回転が回転伝達軸部２８を介してミキシングロータ２０に回転が伝達されるようにしている。回転伝達軸部２８の途中には凹陥溝３４を互いに平行な平面部に形成され、一方、ミキシングロ−タ２０の挿通孔３０には前記凹陥溝３４に係合する突起３６を形成している。これによって回転軸３２（回転伝達軸部２８）とミキシングロータ２０の軸方向の位置決めがなされることとなる。
【００１８】
ミキシングロータ２０のフランジ部２６の上面部には、前記挿通孔３０の周囲、すなわち回転伝達軸部２８の周囲を囲繞するように、半円断面の環状突条３７が設けられている。フランジ部２６はこの環状突条３７を介して取付ブロック１４に線接触することになる。
【００１９】
このようなミキシングロータ２０を収容するミキシングチャンバ１８の構成を図７〜図１９に示す。これらは平面図、縦断面図、チャンバ首部の横断面図と縦断面図である。ミキシングチャンバ１８は、円筒形状の下部を円錐状に絞って形成しており、その先端に樹脂材料を吐出するためのノズル３８を設けている。ミキシングチャンバ１８は内部に前述のミキシングロータ２０を収容するが、ロータ軸部のフィン外縁がミキシングチャンバ１８の内周面を摺動回転できるような内径サイズとされている。そして、ミキシングチャンバ１８の上端部には、やや肉厚のフランジ部４０が設けられ、ここにロータ２０のフランジ部２６の嵌入部４２を形成している。この嵌入部４２にフランジ部２６を収容させた状態でミキシングロータ２０がミキシングチャンバ１８に収容されると、両者のフランジ部２６、４０の上面が同一面となるとともに、ロータ側フランジ部２６に形成された環状突条３７部分のみが上面から突出するようになっている。
【００２０】
また、チャンバフランジ部４０の上面には１８０度対向する位置に一対の硬化性樹脂導入口４４と非硬化性樹脂導入口４６が開口している。これら樹脂導入口４４，４６は、ロータ側フランジ部２６の下面部に潜り込んで、ミキシングチャンバ１８とロータ２０の間に樹脂をそれぞれ導入させるようにしている。
【００２１】
なお、チャンバフランジ部４０の上面には、位置決め穴４８が設けられ、取付ブロック１４に設けた位置決め突起（図示せず）を嵌入させることで、樹脂導入口４４，４６を取付ブロック１４に形成した硬化性樹脂通路５０、非硬化性樹脂通路５２（図１参照）とそれぞれ位置合わせできるようにしている。更に、チャンバフランジ部４０の直下のチャンバ外周部に後述の金属外套との位置決め突起５４を設けている（図９，図１０参照）。
【００２２】
図１１、１２に上記ミキシングチャンバ１８を収容する金属外套２２の平面図と縦断面図を示している。金属外套２２は、アルミニウム材料からなる金属ケースであり、ミキシングチャンバ１８の収容孔５６を形成しているスリーブ５８と、その上端部のフランジ保持部６０を主たる構成要素としている。スリーブ５８の下端面にはミキシングチャンバ１８のノズル３８を突出させる開口６２が形成されている。開口６２に近い収容孔５６の下端部はミキシングチャンバ１８の下部絞り部分を受けるようにテーパ面を形成している。フランジ保持部６０にはミキシングチャンバ１８のフランジ部４０を収容する段部６４が形成されており、この段部６４の収容孔５６に沿った開口縁の一部に前記位置決め突起５４を嵌入可能な位置決め溝６６を形成し、これに収容されたミキシングチャンバ１８が回転しないように調整される。
【００２３】
そして、金属外套２２は取付ブロック１４に対してフランジ結合することで一体的に固定されるようにしており、このため、フランジ保持部６０の上端外周に張り出しフランジ部６８を設けている。この張り出しフランジ部６８は下面側に片勾配を付して構成される。
【００２４】
一方、図１に示すように、押出注入手段１０，１２が取り付けられる取付ブロック１４の下面にはボス部７０が突設され、その突端面に回転軸３２の軸受スリーブ７２を臨ませ、回転伝達軸部２８が突出させている。また、回転伝達軸部２８を中心として１８０度対向する線対称位置に硬化性樹脂通路５０と非硬化性樹脂通路５２を開口させている。上記ボス部７０の下端部外周には張り出しフランジ部７４を形成し、その上面に片勾配を施している。
【００２５】
このような取付ブロック１４のボス部７０を利用してミキサを取り付けるが、ミキシングロータ２０をミキシングチャンバ１８内に収容した状態で、これを金属外套２２に収容することでミキサが構築され、これを取付ブロック１４のボス部７０にフランジ結合して固定するようにしている。図１に示しているように、ブロック側の張り出しフランジ部７４とミキサ側の張り出しフランジ部６８を対面させ、それらの外縁をテーパを利用して締付手段７６により締め付けることで、一体結合させることができる。また逆に締付手段７６を緩めることで、ミキサの取り外しが簡単にできるようにしている。フランジ結合した状態では、ミキシングロータ２０のフランジ部２６は軸受スリーブ７２に対面し、その外側にてボス部７０の突端面に開口した樹脂通路５０，５２の各々が位置決め穴４８によって規定された状態でミキシングチャンバ１８のフランジ部４０に設けた樹脂導入口４４，４６に対面して取り付けられる。
【００２６】
このような２液混合注入装置およびミキサでは、注入作業の終了後に、ミキサを固定している締付手段７６を外し、ミキサを下方に引き下げることでミキシングロータ２０に嵌入している回転伝達軸部２８が引き抜かれ、取付ブロック１４から簡単に分離できる。その後は金属外套２２からミキシングロータ２０を内挿しているミキシングチャンバ１８をそのまま引き出し、これを廃棄するとともに、次の新規なミキシングチャンバ１８に新規なミキシングロータ２０をに入れ込み、これを金属外套２２に装着して取付ブロック１４にフランジ結合させればよい。もちろん、その間に必要に応じて取付ブロック１４の押出注入手段１０，１２の変更や樹脂通路５０，５２の洗浄を行っておく。
【００２７】
上記ミキサとこのミキサを利用した２液混合注入装置では、ミキサ取付状態において、樹脂を押出注入すると、樹脂導入口４４，４６に供給された樹脂圧力がロータ側フランジ部２６をボス部７０の突端面に押し付けるように作用する。フランジ部４０には環状突条３７が設けられており、これが押しつぶされて大きなシール機能を発揮することができる。集中的に線接触している部分が加圧されるので、シール効果が高い。また、ミキシングロータ２０には回転軸３２の伝達軸部２８が嵌入するが、凹陥溝３４を利用して伝達軸部２８の挿入深さが決められているので、着脱が極めて簡単に行える。かつ、四角断面で回転伝達を行うようにしているので、伝達軸部２８だけが空回りするようなことも防止できるようになっている。これによってミキサの引き抜きによって簡単にミキサを分離できる利点が得られる。
【００２８】
更に、本実施形態では、ミキシングチャンバ１８とミキシングロータ２０を樹脂成型品としているが、ロータ２０は耐疲労性と優れた耐摩擦摩耗特性があるエンジニアリングプラスチックを用いればよく、例えばポリアセタールコポリマーを用いればよい。さらにミキシングチャンバ１８としてはポリプロピレンを用いて低コスト化を図ることができる。これはミキサの圧力保持を金属外套２２に負わせ、これに収容されるミキシングチャンバ１８は薄肉形態で作成することができるからである。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
本発明は電子機器の樹脂モールディング分野や薬剤の塗布、定量供給などに適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】実施形態に係る２液混合注入装置の要部断面図である。
【図２】ミキシングロータの平面図である。
【図３】ミキシングロータの側面図である。
【図４】ミキシングロータのＣ−Ｃ線断面図である。
【図５】ミキシングロータのＡ−Ａ線断面図である。
【図６】ミキシングロータのＢ−Ｂ線段面図である。
【図７】ミキシングチャンバの平面図である。
【図８】ミキシングチャンバの縦断面図である。
【図９】ミキシングチャンバの胴部断面図である。
【図１０】ミキシングチャンバのフランジ部段面図である。
【図１１】金属外套の平面図である。
【図１２】金属外套の縦断面図である。
【符号の説明】
【００３１】
１０、１２………押出注入手段、１４………取付ブロック、１６………ミキサ、１８………ミキシングチャンバ、２０………ミキシングロータ、２２………金属外套、２４………フィン、２６………外向きフランジ部、２８………回転伝達軸部、３０………挿通孔、３２………回転軸、３４………凹陥溝、３６………突起、３７………環状突条、３８………ノズル、４０………チャンバフランジ部、４２………フランジ嵌入部、４４………硬化性樹脂導入口、４６………非硬化性樹脂導入口、４８………位置決め穴、５０………硬化性樹脂通路、５２………非硬化性樹脂通路、５４………位置決め突起、５６………収容孔、５８………スリーブ、６０………フランジ保持部、６２………開口、６４………段部、６６………位置決め溝、６８………張り出しフランジ部、７０………ボス部、７２………軸受スリーブ、７４………張り出しフランジ部、７６………締付手段。

【特許請求の範囲】
【請求項１】
種類の異なる複数の液の押出注入手段から供給される液を導入して混合攪拌するミキサを、前記押出注入手段が取り付けられるブロックに対して着脱可能としておき、当該ミキサを、ノズル部を有する樹脂製ミキシングチャンバと、このミキシングチャンバ内に挿入される樹脂製ミキシングロータと、ミキシングロータを内挿したミキシングチャンバを収容して圧力支持をなす金属外套とから構成し、前記ミキシングロータとこれを内挿するミキシングチャンバの廃棄交換を可能としたことを特徴とする２液混合注入装置。
【請求項２】
前記ミキサのロータはブロックを貫通する回転軸の角形断面の回転伝達軸部を挿入させるとともに、回転伝達軸部とロータの挿通孔と凹凸係合部で係合位置決め可能としてなることを特徴とする請求項１に記載の２液混合注入装置。
【請求項３】
前記ミキサのミキシングロータは前記ブロックへの対面部に外向きフランジ部を有するとともに、このフランジ部にはブロック側の接合面に当接され前記回転伝達軸部の周囲を囲繞する突条部を設けて線接触接合させていることを特徴とする請求項２に記載の２液混合注入装置。
【請求項４】
前記ミキサのミキシングチャンバは前記ブロックに形成された前記押出注入手段から液供給通路の開口に対面された液導入口を有し、この液導入口は前記ミキシングロータのフランジ部下面を経由してロータ・チャンバ間の隙間流路に連通されていることを特徴とする請求項１に記載の２液混合注入装置。
【請求項５】
前記ミキサは前記ブロックに対してフランジ結合構成とし、フランジ外縁を締め付ける締付手段により着脱可能としてなることを特徴とする請求項１に記載の２液混合注入装置。
【請求項６】
ノズル部を有する樹脂製ミキシングチャンバと、このミキシングチャンバ内に挿入される樹脂製ミキシングロータと、ミキシングロータを内挿したミキシングチャンバを収容して圧力支持をなす金属外套とから構成し、前記ミキシングロータとこれを内挿するミキシングチャンバの廃棄交換を可能とした２液混合注入装置用ミキサ。

【図１】