专利名称：发泡方法及其装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及高粘度材料的发泡方法及装置，例如用于向现场成型垫圈、 空隙部填充等而利用，特别涉及小型、简易类型的高粘度材料的发泡装置。
背景技术：
图5表示现有的发泡装置的气体混入供给装置的流体回路，在该气体的 混入供给装置中，使用活塞泵向高粘度材料导入气体。图6是表示现有技术 的活塞泵的结构的剖面主^L图，图7是用于说明活塞泵的动作的时序图。在图5中，气体导入装置212由交替地动作的2个活塞泵245A、 245B 构成。各活塞泵245A、 245B中，各活塞通过电动机M2A、 M2B进行往复 直线驱动，由此活塞在气缸内进行往复移动而进4亍吸入工序和排出工序。活 塞泵245A、 245B介于管路239A和管路244A之间，以规定的比率，分别 独立地以分批方式导入从高粘度材料供给装置211压送的高粘度材料MV和 从气体供给装置210输出的气体。如图6所示，活塞泵245包括气缸451、 在气缸451内紧密地滑动的活塞452以及设在气缸451内的三个针阀NV1、 NV3、 NV5。如图7所示，在任意活塞泵245A、 245B中，活塞从排出端移动至吸入 端，进行吸入工序。在这期间，从活塞的移动开始而经过时间Tl，后打开 针阀NV1，供给气体。时间T1，为1~2秒左右，在这期间气缸的内部成为 负压。活塞到达吸入端后，过一会后关闭针阀NV1。由此结束吸入工序时，气 缸451的内部处于填充了经调整压力的气体的状态。关闭4十阀NV1而经过 时间T3，后，打开针阀NV3。时间T3，为0.1-0.5秒左右，由此防止针阀 NV1和NV3同时打开。在针阀NV3打开的时间T4，的期间，通过由电动 机M1A进行旋转驱动的螺旋泵，从高粘度材料供给装置11供给高粘度材料 MV，并填充到气缸451的内部。由于高粘度材料为高压，先填充到气缸451 内的定压气体以与其压力比相等的比例进行压缩，其结果，容积成为大致可 以忽略的程度。关闭针阀NV3而经过时间T5，后，打开针阀NV5，活塞452从吸入端 移动至排出端，进行排出工序。时间T5，在0.1 0.5秒左右的范围内。在 排出工序期间，关闭针阀NV1、NV3，由于所述针阀的前端部的表面与气缸 451的内周面为同一表面，因而没有死区，填充至气缸451内的气体和高粘 度材料的前部乂人针阀NV5的开口部454排出。排出工序结束而经过时间T6， 后，开始下一个吸入工序。时间T6，在0.1 ~0.5秒左右的范围内。专利文献l:特开平09-206638号 专利文献2:特开平10-272344号 专利文献3:特开平10-278118号发明内容发明的开始发明要解决的课题在现有的上述发泡装置中，由于在供给高粘度材料时，气缸内已经填充 有气体而处于加压状态，因而关于高粘度材料的供给，作为一次泵需要高压 的压送和注入功能。因此，必须要在发泡装置上设置油桶或润滑油桶，通过 一次泵以高压移送和注入高粘度材料，从而存在导致装置整体大型化，装置 的价格昂贵之类的问题。解决课题的技术手段本发明提供一种向高粘度材料混入气体的方法，利用活塞在气缸内往复 移动而进行吸入及排出的活塞泵将气体混入高粘度材料，其包括第一吸入工序，使活塞在气缸内移动，以使气缸内成为吸入状态； 高粘度材料供给工序，利用在上述第 一吸入工序中产生的上述气缸内的 吸力，向上述气缸内供给高粘度材料；活塞停止工序，在上述第一吸入工序后，使上述活塞停止； 气体供给工序，在导入上述高粘度材料后，利用使上述气缸内的上述活 塞移动的第二吸入工序的上述气缸内的吸力，向上述气缸内供给气体； 加压工序，在上述气体的供给结束后，使上述气缸内的上述活塞移动而对高粘度材料和气体进行加压；和排出工序，在上述加压工序后，使上述活塞在上述气缸内移动，从而向 管路排出上述高粘度材料和上述气体。并且，本发明提供一种向高粘度材料混入供给气体的装置，使气体混入高粘度材料中，并压送混入气体的高粘度材料，其中，包括活塞泵，具有气缸和可往复移动地设在该气缸内的活塞，通过上述活塞 在上述气缸内向往路方向(往路方向)的移动进行吸入工序，通过上述活塞 在上述气缸内向复路方向(復路方向)的移动进行排出工序；高粘度材料供给装置，用于向上述气缸内供给高粘度材料；气体供给装置，用于向上述气缸内供给气体；活塞驱动装置，使上述活塞泵的上述活塞驱动；活塞停止装置，用于使上述活塞停止；用于高粘度材料的阀装置，对连通上述高粘度材料供给装置和上述活塞 泵的气缸内之间的路径进行开闭；用于气体的阀装置，对连通上述气体供给装置和上述活塞泵的气缸内之 间的路径进行开闭；第一吸入工序控制部，通过上述活塞驱动装置，使上述活塞向往if各方向 移动而在上述气缸内形成第一吸入状态，对上述用于高粘度材料的阀装置仅 赋予规定时间的开放指令，通过上述第 一吸力使上述高粘度材料从上述高粘 度材料供给装置向上述气缸内供给；活塞停止控制部，通过上述活塞停止装置，在形成第一吸入状态后使上 述活塞停止，从而关闭上述用于高粘度材料的阀装置；第二吸入工序控制部，通过上述活塞驱动装置，在上述气缸内供给上述高粘度材料的状态下使上述活塞进一步向往路方向移动而在上述气缸内形 成第二吸入状态，对上述用于气体供给装置的阀装置仅赋予规定时间的开放 指令，通过该第二吸力使上述气体从上述气体源向上述气缸内供给；加压工序控制部，通过上述活塞驱动装置，使上述活塞向复路方向移动， 从而对上述气缸内的上述高粘度材料和上述气体进行加压；和
排出工序控制部，通过上述活塞驱动装置，使上述活塞向复路方向移动， 从而将上述气缸内的上述高粘度材料和上述气体压送至与上述活塞泵连通 的管路。并且，本发明提供一种高粘度材料的发泡装置，包括气体混入供给装置，向高粘度材料导入气体；和预混合器，使从上述混入供给装置送出的上述高粘度材料和上述气体的 混合状物中的上述气体在上述高粘度材料中分散；排出上述被分散的混合状物而在大气压中进行发泡。并且，本发明提供一种高粘度材料的发泡装置，其包括气体混入供给 装置，向高粘度材料导入气体；和排出装置，使在上述高粘度材料分散上述 气体的混合状物加压排出而发泡，其中，上述气体混入供给装置利用活塞在气缸内往复移动而进行吸入工序和 排出工序的活塞泵；在上述活塞泵的吸入工序或在吸入工序停止后向上述气缸内供给高粘 度材料；在导入上述高粘度材料后使上述活塞移动而再次进行吸入工序；在上述气体的供给结束后进行上述活塞泵的排出工序； 对上述气缸内的上述高粘度材料和上述气体进行加压； 在上述排出工序的加压后将上述高粘度材料和上述气体排出到管路，排 出在上述高粘度材料中分散了上述气体的混合状物； 在大气压下进行发泡。发明效果根据本发明由于在气缸内形成吸入状态，除了该吸力外，利用简单的加 压、挤出力而向气缸内供给高粘度材料，因而能够廉价地提供如下装置不 使用如现有的用于供给高粘度材料的大型的压送泵，能够从料筒等小型、简 单的筒状容器、软质袋状容器直接加压并挤出供给高粘度材料，能够使装置 整体小型化。并且，也可以追加泵而向气缸内供给高粘度材料。并且，由于能够以较 低的压力使高粘度材料注入气缸内，因而作为供给高粘度材料的高粘度材料
供给装置，可以采用向料筒容器、软质袋状容器加压、施加挤出力的挤出式 结构。
(图l)图1是表示高粘度材料的发泡装置1的主要部分的电路图。(图2)图2是表示发泡装置1的详情的电路图。(图3)图3是表示活塞泵的动作的图。(图4)图4是用于说明活塞泵的动作的时序图。(图5)图5是表示现有技术的发泡装置的电路图。(图6)图6是表示现有技术的活塞泵的结构的剖面主一见图。(图7)图6是用于说明现有技术的活塞泵的动作的时序图。标号说明1发泡装置3混入供给装置5气体供给装置11空气源13活塞驱动装置15控制器17控制装置19电^f兹方向控制阀装置21电;兹方向控制阀23活塞泵25活塞27气缸29料筒31活塞停止装置33用于高粘度材料的阀装置35用于气体的阀装置37活塞部39轴部41腔室43控制室45止回阀47止回阀49材料吸入阀51气体吸入阀53材料排出阀55气体抽吸阀控制阀57材^j"抽吸阀控制岡59材料排出阀控制阀61制动释放控制阀63喷枪控制阀65压力传感器67喷枪HV1阀HV2阀REG2压力控制阀REG3压力控制阀
REG4压力控制阀具体实施方式
图1是表示高粘度材料的发泡装置1的主要部分的电路图；图2是表示 发泡装置1的详情的电路图；图3是表示活塞泵23的动作的图；图4是用 于说明活塞泵23的动作的时序图。在图1和图2中，发泡装置1包括混入供给装置3,向高粘度材料导 入气体；预混合器7，使从混入供给装置3送出的高粘度材料与气体的混合 状物的气体分散在高粘度材料中；和排除装置9，使分散有气体的混合状物 加压而发泡。混入供给装置3是使气体混入高粘度材料，从而压送混入气体的高粘度 材料的装置。如图2所示，混入供给装置3，包括活塞泵23,具有气缸27和可往 复移动地设在该气缸27内的活塞25;作为高粘度材料供给装置的料筒29, 用于向气缸27内供给高粘度材料；气体供给装置5，用于向气缸27内供给 气体；活塞驱动装置13，使活塞泵23的活塞25驱动；活塞停止装置31, 赋予活塞25驱动力而用于使该活塞25停止；用于高粘度材料的阀装置33， 对连通料筒29和活塞泵23的气缸27内之间的路径进行开闭；用于气体供 给装置的气体的阀装置35，对连通气体供给装置5和活塞泵23的气缸27 内之间的路径进行开闭；和控制装置17。控制装置17为如下的装置分别控制活塞驱动装置13、用于高粘度材 料的阀装置33、用于气体供给装置的气体的阀装置35和活塞停止装置31, 由此在活塞泵23的吸入工序或在吸入工序停止后，利用在气缸27内形成的 吸力(负压力)向气缸27内供给高粘度材料，在导入规定量的高粘度材料后使 活塞25移动而再次进行吸入工序，在再次进行的吸入工序或在吸入工序停 止后，利用在气缸27内形成的吸力(负压力)向气缸27内供给气体，在气体 的供给结束后进行向活塞泵23排出的排出工序，然后加压后向管路排出高 粘度材料和气体。活塞泵23通过活塞25在气缸27内向往路方向移动而进行吸入工序， 并通过活塞25在气缸27内向复路方向移动而进行排出工序。活塞25包括 在气缸27内以水密气密状态下可滑动配置的一对活塞部37和连接一对活塞
部37的轴部39。通过一个活塞部37a和轴部39,在活塞泵23的图中左侧 的气缸27内，形成供给高粘度材料和气体的腔室41。并且，通过另一个活 塞部37b，在活塞泵的图中右侧的气缸内，形成用于使活塞往复移动的一对 活塞驱动装置的控制室43a、 43b。其中，活塞泵23也可以以与如图6所示 的现有的活塞泵相同的结构构成。供给高粘度材料的料筒29,在一端侧具有供给口，供给口通过管路与腔 室41相连接。根据本实施例，除了在形成于活塞泵23的气缸27内的腔室 41内产生的吸力以外还以加压、挤出方式，料筒29内的高粘度材料向腔室 41内供给。因此，无需向料筒29本身施加用于压送高粘度材料的大压力， 料筒29可以使用耐压性低的轻量且廉价的料筒。在本实施例中，为了将贮 存于料筒29内的高粘度材料顺畅地供给到腔室41内，料筒29的另 一端侧 通过阀HV1和压力控制阀REG4与作为加压源的空气源11相连接。这是为 了即使在作为高粘度材料采用高粘度的材料的情况下也能够应对。但是，由 于即使使用空气源11的空气，也利用腔室41的吸力来供给高粘度材料，因 而从空气源11向料筒29内押送到空气的压力只要稍微大即可，无需由耐压 性高的大型且很重的坚固的部件构成料筒29。当然，在作为高粘度材料釆用 粘度较低的材料的情况下，也可以不必利用来自空气源11的加压、挤出力， 在活塞泵23的吸入工序中，可以仅利用在气缸27内的腔室41形成的吸力 向气缸27内供给高粘度材料。活塞驱动装置13接收来自活塞控制装置17的指令，使活塞泵23的活 塞25向往路方向和复路驱动，其包括空气源11和设在空气源11和活塞泵 23之间的电磁方向控制阀21。电磁方向控制阀21通过管路与活塞泵23的 一个控制室43相连接，并通过管路与活塞泵23的另一个控制室43相连接， 交替地使空气源11和一对控制室43连通。由此，来自空气源11的空气交 替地压送给一对控制室43,由此能够使活塞25进行往复运动。在连接电磁 方向控制阀21和活塞泵23的管路分别设有止回阀45、 47，并且在电^兹方向 控制阀21和空气源11之间设有压力控制阀REG3，由此能够向一对控制室 43稳定地供给空气。用于贮存气体(例如干空气)的气体供给装置5(例如压缩机)，通过管路与 形成于活塞泵23的气缸27内的腔室41相连接。压力控制阀REG2设在气 体供给装置5和活塞泵23之间，由此，能够以稳定的状态供给干空气。本
实施例的气体供给装置5利用来自空气源11的空气，由从该空气除去水分 的除湿用过滤器构成。活塞停止装置31接收来自活塞停止装置的控制部的控制装置17的指 令，在所希望的位置赋予活塞25制动力而使该活塞25停止。活塞停止装置 31呈在中心具有贯通部的如救生圏一样的环状结构，通过向该活塞停止装置 31内压送气体，向中心贯通部方向膨胀而使贯通部的直径变小，并且通过抽 出气体，利用本身弹性特性来恢复为原来的形状。由于所述活塞停止装置为 公知的装置，因而省略图示其详细结构。活塞停止装置31固定在气缸内， 以使其贯通部与活塞的移动方向一致，并通过该活塞停止装置31和一个活 塞部37b形成一个控制室43a。活塞25的轴部39通过活塞停止装置31的贯 通部而延伸。在轴部39和贯通部之间施行密封结构(未图示)，以防止压送至 与活塞停止装置31邻接的控制室43a的空气，从活塞停止装置31的贯通部 和轴部之间泄漏。活塞停止装置31接收来自控制装置17的指令时，使形成 贯通部的周边部向贯通部方向膨胀，以使贯通部的直径变小(缩径)。由此， 活塞控制装置31的该周边部压接在活塞25的轴部39上，可在所希望的位 置锁定活塞25。其结果，通过在吸入工序中在所希望的位置使活塞25锁定， 能够向腔室41内供给所希望量的高粘度材料。即，通过在所希望的位置使 活塞25锁定，能够测量向腔室41内供给的高粘度材料。并且，在排出工序 中，通过使活塞泵23的排出口处于关闭的状态，并在所希望的位置使活塞 25锁定，能够将腔室41内的混入气体的高粘度材料加压至所希望的压力值， 并能够保持该压力。并且，活塞制动装置31接收来自控制装置17的指令时， 使形成贯通部的周边部扩径，以使贯通部的直径变大。由此，活塞停止装置 31的该周边部从活塞25的轴部39分离，能够解除活塞25的锁定状态。用于高粘度材料的阀装置33包括材料吸入阀49和驱动部50,所述驱动 部50接收来自控制装置17的指示而对材料吸入阀49进行驱动。材料吸入 阀49设在连通料筒29和形成于活塞泵23的气缸27内的腔室41之间的(作 为路径的)管路上。材料吸入阀49,在第一吸入工序中在腔室41内处于充分 的吸入状态时，接收来自控制装置17的指令而打开管路，由此，利用腔室 41内的吸力，从料筒29向腔室41内供给高粘度材料。打开材料吸入阀49 的时间可以在第一吸入工序的中途，也可以是同时，或者可以是刚进行第一 吸入工序后，也可以是在第一吸入工序后设置时滞后。
用于气体的阀装置35包括材料吸入阀51和驱动部52,所述驱动部52 接收来自控制装置17的指示而对气体吸入阀51进行驱动。气体吸入阀51 设在连通气体供给装置5和活塞泵23的气缸27内之间的(作为路径的)管路 上。气体吸入阀51，在第二吸入工序中形成于活塞泵23的气缸27的腔室 41内处于充分的吸入状态时，接收来自控制装置17的指令而打开管路，由 此，利用腔室41内的吸力，从气体供给装置5向腔室41内供给气体。打开 气体吸入阀51的时间可以在第二吸入工序的中途，可以是刚进行第二吸入 工序后，也可以是在第二吸入工序后设置时滞后。控制装置17包括第一吸入工序控制部，通过对活塞驱动装置13进行 控制，使活塞25向往路方向移动而使气缸27的腔室41内处于第一吸入状 态，对材料吸入阀49仅赋予规定时间的开放指令，通过第一吸力使高粘度 材料从料筒29向气缸27内的腔室41内供给；活塞停止控制部，通过对活 塞停止装置31进行控制，形成第一吸入状态后赋予活塞25制动力而使该活 塞25停止；第二吸入工序控制部，向活塞停止控制部输出制动解除的指示， 并且通过对活塞驱动装置13进行控制，在向气缸27的腔室内41内供给高 粘度材料的状态下，使活塞25向往路方向移动而使气缸27的腔室41内处 于第二吸入状态，对气体吸入阀51仅赋予规定时间的开放指令，通过第二 吸力使气体从气体供给装置5向气缸27内的腔室41内供给；和排出工序控 制部，通过对活塞驱动装置13进行控制，使活塞25向复路方向移动，向与 活塞泵23连通的管路压送气缸27内的高粘度材料和气体。在本实施例中， 控制装置17包括控制器15和电磁方向控制阀装置19，通过控制器15和电 磁方向控制阀装置19构成第一吸入工序控制部、活塞停止控制部、第二吸 入工序控制部和排出工序控制部。在本实施例中，在活塞泵23的排出口上设有排出阀装置54,所述排出 阀装置54根据来自控制装置17的指令用于开闭该排出口。排出间装置54 包括材料排出阀53和驱动部56,所述驱动部56接收来自控制装置17的指 示而对材料排出阀53进行驱动。只要材料排出阀53关闭，即使活塞泵23 处于排出工序，高粘度材料和气体也不会从活塞泵23的腔室41向预混合器 7排出。通过排出阀装置54，能够在排出工序中，使活塞泵23的排出口处 于关闭的状态，直到活塞25在所希望的位置(例如后文所述的下降前点)锁 定，能够将腔室41内的混入气体的高粘度材料加压至所希望的压力值，并
能够保持该压力。该加压工序是如下工序由于气体容易因压力而被压缩，因而在输送到下一个工序之前，预先对气体进行压缩。通过对气体进行压缩， 能够使高粘度材料和气体从以分批方式不连续地供给的状态形成大致一体化的混合状物。因此，之后接收来自控制装置17的指令而打开材料排出阀 53时，能够以高压连续地向预混合器7侧压送混入气体的高粘度材料。活塞驱动装置13的电^f兹方向控制阀21由五个孔、三个位置切换阀构成， 具有A孔、B孔、Tl孔、P孔、T2孔这五个孔，并具有上^爻部、中4爻部、 下段部这三个切换位置。A孔通过止回阀47与控制室43a相连接。B孔通 过止回阀45与控制室43b相连接。Tl孔和T2孔分别通过减压阀向大气开 放，P孔与空气源ll相连接。如图2所示，通常，中段部介于活塞泵23和 空气源ll之间，从而不能从空气源ll供给空气。在活塞泵23进行吸入工 序时，通过电》兹方向控制阀21的上^殳部连通A孔和P孔，并连通B孔和 T2孑L。由此，来自空气源11的空气通过P孔和A孔压送至控制室43a，控 制室43b内的空气通过B孑L、 T2孔排放至大气中。在活塞泵23进行排出工 序时，通过电石兹方向控制阀21的下^1部连通A孔和T1孔，并连通B孔和P 孔。由此，来自空气源11的空气通过P孔和B孔压送至控制室43b，控制 室43a内的空气通过A孔、Tl孔排放至大气中。活塞泵23处于吸入工序时，活塞停止装置31赋予活塞25制动力而使 该活塞25停止，以使控制室43侧的活塞部37b在图2所示的规定的位置被 锁定(第一吸入工序)。此时，利用在腔室41内产生的吸力，向腔室41内吸 入供给高粘度材料。然后，活塞停止装置31解除制动，由此控制室43侧的 活塞部37b移动至图示的上升点，并与气缸27的图中右侧的内壁抵接而停 止其动作(第二吸入工序)。此时，利用在腔室41内产生的吸力，向腔室41 内吸入供给气体。在使控制室43侧的活塞部37在规定的位置锁定的情况下，可以仅通过 活塞停止装置31的制动力使活塞25锁定，也可以同时对电磁方向控制阀21 进行控制，使中段部介于活塞泵23和空气源ll之间，不能从空气源ll向 控制室43供给空气。另一方面，在活塞泵23处于排出工序时，活塞停止装 置31赋予活塞25制动力而使该活塞25停止，以使活塞部37在图示的下降 前点锁定(加压工序)。在这种情况下，也可以仅通过活塞停止装置31的制动 力使活塞25锁定，也可以同时对电磁方向控制阀21进行控制，使得不能从 空气源11向控制室43供给空气。活塞停止装置31是通过活塞驱动装置13 进行控制的装置。在本实施例中，活塞泵23处于排出工序时，活塞部37在 下降前点锁定后打开材料排出阀53。因此，直至下降前点，能够使混入气体 的高粘度材料在腔室41内加压至所希望的压力值，并保持该压力，在打开 材料排出阀53时，能够以高压压送混入气体的高粘度材料。使气体混入高粘度材料的比率控制，可通过从气体供给装置供给气体的 气压进行，并通过控制装置控制来自气体供给装置的气压。并且还可以通过 由活塞泵的活塞停止装置变更停止位置来进行。活塞停止装置还可以通过活 塞驱动装置进行控制，优选活塞驱动装置兼作活塞停止装置，可以是任意发 泡倍率。控制装置17的电磁方向控制阀装置19包括气体吸入阀控制阀55、材料 吸入阀控制阀57、材料排出阀控制阀59、停止释放控制阀61和喷枪控制阀 63,这些部件形成一体而构成组合结构。另外，在本实施例中，为了使装置 整体更加小型而在电磁方向控制阀装置19上设置了喷枪控制阀63,喷枪控 制阀63可以不设在电^f兹方向控制阀装置19上，也可以与电^f兹方向控制阀装 置19分开构成。气体抽吸阀控制阀55、材料抽吸阀控制阀57、材料排出阀 控制阀59、停止释放控制阀61和喷枪控制阀63分别由5孔位置切换阀构成。通常，气体抽吸阀控制阀55中，右侧段块介于空气源11和气体吸入阀 51之间，此时，来自空气源11的空气被压送至气体抽吸阀控制阀55的1B-1 室，来自气体抽吸阀控制阀的1A-1室的空气通过右侧段块和减压阀64而向 大气排放。由此，气体吸入阀51处于关闭的状态。气体抽吸岡控制阀55接 收来自控制器15的指令时，左侧段块介于空气源11和气体吸入阀51之间 而移动。此时与上述相反，来自空气源11的空气被压送至气体抽吸阀控制 阀55的1A-1室，来自气体抽吸阀控制阀的55的1B-1室的空气通过左侧賴: 块和减压阀64而向大气排放。由此，气体吸入阀51 乂人关闭的状态转移至打 开的状态。材料抽吸阀控制阀57也构成与气体抽吸阀控制阀55相同的结构，通常， 右侧段块介于空气源11和材料吸入阀49之间而处于关闭的状态。接收来自 控制器15的指令时，左侧段块介于空气源11和材料吸入阀49之间而移动， 由此从关闭的状态转移至打开的状态。
材料排出阀控制阀59、停止释放控制阀61和喷枪控制阀63也分别构成 与气体抽吸阀控制阀55相同的结构，通常，右侧段块介于与空气源11之间 而处于关闭的状态。接收来自控制器15的指令时，左侧段块介于与空气源 11之间而移动，由此从关闭的状态转移至打开的状态。预混合器7通过电动机进行混合器的旋转控制，使气体分散在高粘度材 料内。此时的预混合器7，优选小型结构，并且优选如能够简单地进行检修 的结构。预混合器7是在得到微小且均勻的独立发泡元件的情况下根据需要 使用的装置。排出装置9包括阀HV2、压力传感器65和喷枪67,喷枪67通过电磁 方向控制阀19的喷枪控制阀63受到控制装置17的控制器15的控制。压力 传感器65的信息输出到控制器15,控制器15根据压力传感器65的信息， 对阀HV2和喷枪控制阀63进行控制。由此，喷枪67在规定时间、以所希 望的压力，压缩气体而排出微小分散的混合状物，从压缩状态以大气压排出 开放时，高粘度材料中的气体膨胀而可得到高粘度材料的发泡体。例如如图 1所示，喷枪67是可在被涂布物66上得到绳状的发泡颗粒68的装置。 参照图2、图3和图4对混入供给装置3的动作进行说明。 首先，在初始值中，活塞部37b位于下降点，活塞部37a与气缸27的 图中左侧内壁端部抵接，形成于气缸27的腔室41内的容量或容积成为零。 在该初始值中，电》兹方向控制阀21处于其中段部介于活塞泵23和空气源11 之间的状态。因此，A孔、B孔、T1孑L、 P孔和T2孔不连接，从而不能从 空气源11向控制室43a、 43b供给空气。这是图3的步骤0的状态(参照图4 的Xl)。接着，控制装置17的控制器15对电磁方向控制阀21进行控制，从而 通过电/f兹方向控制阀21的上^R部连通A孔和P孔，并连通B孔和T2孔。 由此，来自空气源11的空气通过P孔和A孔压送至控制室43a,控制室43b 内的空气通过B孔、T2孔排放至大气中。其结果，活塞25向气缸27的腔 室41的容量增大的方向移动，由此腔室41内形成吸力(第一吸入工序)。活塞泵23的移动开始而经过时间Tl后，控制器15对材料抽吸阀控制 阀57进行控制而打开材料吸入阀49(参照图4的X2),在经过图4所示的时 间T2后关闭材料吸入阀49(参照图4的X3)。在该时间T2的期间，高粘度 材料因腔室41内的吸力(第一吸入工序)从料筒29向腔室41供给。此时的高
粘度材料的压力在1 - 10kg/cm2。通常以2kg/cm2供给。这是图3的步骤1 的状态。活塞25的活塞部37b移动至中间点时，控制器15对材料抽吸阀控制阀 57进行控制而使材料吸入阀49锁定，并且对停止释放控制阀61进行控制而 使活塞动作装置31工作，从而控制室43侧的活塞部37可靠地在中间点停 止(参照图4的X3)。此时优选的是，对电磁方向控制阀21进行控制而中断 空气向控制室43的压送，从而使活塞25的驱动停止。根据直到活塞25在 中间点停止的时间T2和活塞25的移动速度，能够自动测量向气缸27的腔 室41供给的高粘度材料。图4所示的时间XI至X3表示第一吸入工序。在第一吸入工序期间或在时间T2的期间，控制器15打开阀HV1，由 此通过空气源11的加压空气挤出贮存在料筒29内的高粘度材料，利用基于 该空气的挤出和上述吸力，能够向腔室41内供给高粘度材料。由此，上述 高粘度材料向气缸27的腔室41内的供给，在本实施例中除了吸力以外，还 釆用基于空气的加压挤出方式，也可以仅通过腔室41内的吸力来进行。或 者，除了吸力以外，也可以组合基于机械式、电动式、油压式和挤出控制气 缸式等的挤出式方式来进行。在经过图4所示的时间X3至X4的规定时间后，控制器15对停止释放 控制阀61进行控制而关闭活塞制动装置31，进而使活塞25移动，从而在形 成于气缸27内的腔室41内再次产生吸力(第二吸入工序)。在到达上升点的 时间T4的期间，通过由电磁方向控制阀装置19的气体抽吸阀控制阀55进 行的控制打开气体吸入阀51。此时，通过腔室41内的吸力(第二吸入工序)， 从气体供给装置5向腔室41供给干空气。此时，干空气通过压力控制阀REG2 保持一定压力，同时通过气体吸入阀51向腔室41内供给。该气压在0~ 5kg/cm2。其中，Okg/cr^在大气压下处于平衡状态，理论上成为2倍的发泡 倍率。这是图3的步骤2的状态。图4所示的时间X4表示第二吸入工序。 在吸入工序中，之所以先向气缸27供给高粘度材料，是因为先供给气体时， 腔室41内的气体在吸入工序中膨胀，在供给高粘度材料时腔室41内不存在 吸力。其结果，需要对使气体压缩的高粘度材料的挤出力进行加压。在气体吸入阀51关闭而经过时间T5后，通过控制装置17,电^f兹方向 控制阀21的下^R部介于空气源11和活塞泵23之间，由此连通A孔和Tl 孔，并连通B孔和P孔。由此，来自空气源11的空气通过P孔和B孔压送
至控制室43b，控制室43a内的空气通过止回阀47、 A孔、Tl孔及减压阀 58而排;故至大气中。由此，在图4所示的时间T6的期间，活塞25向腔室 41的容量变小的方向移动(力口压工序)，由此腔室41内的气体^皮压缩。活塞25的控制室43侧的活塞部37移动至图2及图4所示的下降前点 时，此时，控制器15对停止释放控制阀61进行控制而使活塞制动装置31 工作，从而控制室43侧的活塞部37在下降前点可靠地停止(参照图4的X7)。 这是图3的步骤3的状态。活塞25在下降前点停止而经过规定时间T7后(参 照图4的X8),控制装置17的控制器15对材料排出阀控制阀59进行控制 而打开材料排出阀53，由此使活塞25移动至下降点。因此，在时间T8(排 出工序)的期间，高粘度材料和气体的混合状物70向管路72排出(参照图4 的X8和X9)。这是图3的步骤4的状态。高粘度材料可以使用单质类型的固化性材料或二元类型的固化性材料， 例如可以使用混合主剂和固化剂的二元类型的固化性材料，并且单质类型的 固化性材料可以使用速固化性热固化聚氨酯、湿气固化聚氨酯、硅酮、丙烯 酸聚氨酯以及含甲硅烷基的固化性材料等。通过使用这些材料，能够在室温 或加热下快速固化，从而提高生产率，且不需要很大的加热设备等。用预混合器7对排出至管路上的高粘度材料和气体的混合状物进行分 散。然后，被压缩的高粘度材料中的气体从喷枪67向大气压中排出瞬间， 立即膨胀，由此高粘度材料发泡。通过电磁方向控制阀装置19的喷枪控制 阀63控制喷枪67的开闭。如上所述，根据本实施例，由于在气缸27的腔室41内形成吸入状态， 利用该吸力向腔室41内供给，因而不需要现有的用于供给高粘度材料的大 型的一次泵，能够从料筒等小型简单的容器直接供给高粘度材料，因此，可 用作涂敷、注入、成型小型简易的衬垫、密封圈、绳状物等任意形状的发泡 体的现场发泡设备。
权利要求
1.一种向高粘度材料混入气体的方法，利用活塞在气缸内往复移动而进行吸入及排出的活塞泵将气体混入高粘度材料，其中，包括第一吸入工序，使活塞在气缸内移动，以使气缸内成为吸入状态；高粘度材料供给工序，利用在所述第一吸入工序中产生的所述气缸内的吸力，向所述气缸内供给高粘度材料；活塞停止工序，在所述第一吸入工序后，使所述活塞停止；第二吸入工序，在导入所述高粘度材料后，使所述气缸内的所述活塞移动；气体供给工序，利用第二吸入工序的所述气缸内的吸力，向所述气缸内供给气体；加压工序，在所述气体的供给结束后，使所述气缸内的所述活塞移动而对高粘度材料和气体进行加压；和排出工序，在所述加压工序后，使所述活塞在所述气缸内移动，从而向管路排出所述高粘度材料和所述气体。
2. 根据权利要求1所述的向高粘度材料混入气体的方法，其中， 所述高粘度材料供给工序在所述第一吸入工序中或在所述第一吸入工序结束后进行；所述气体供给工序在所述第二吸入工序中或在所述第二吸入工序结束 后进行。
3. 根据权利要求l或2所述的向高粘度材料混入气体的方法，其中， 所述高粘度材料供给工序和气体供给工序，除了形成于所述活塞泵的所述气 缸内的吸力以外，还通过加压、挤出方式供给。
4. 根据权利要求1至3中的任一项所述的向高粘度材料混入气体的方 法，其中，所述活塞停止工序，通过赋予所述活塞制动力而对该活塞进行锁 定来进行。
5. 根据权利要求1至4中的任一项所述的向高粘度材料混入气体的方 法，其中，通过控制向所述活塞泵的气缸内供给气体的气压调整向所述高粘 度材料混合气体的比率。
6. 根据权利要求1至5中的任一项所述的向高粘度材料混入气体的方法，其中，向高粘度材料混合气体的比率，通过控制所述活塞停止工序中的 所述气缸内的该活塞的停止位置而进行调整。
7. —种向高粘度材料混入供给气体的装置，用于使气体混入高粘度材 料中，并压送混入气体的高粘度材料，其中，包括活塞泵，具有气缸和可往复移动地设在该气缸内的活塞，通过所述活塞 在所述气缸内向往路方向的移动进行吸入工序，通过所述活塞在所述气缸内 向复路方向的移动进行排出工序；高粘度材料供给装置，用于向所述气缸内供给高粘度材料；气体供给装置，用于向所述气缸内供给气体；活塞驱动装置，驱动所述活塞泵的所述活塞；活塞停止装置，用于停止所述活塞；用于高粘度材料的阀装置，对连通所述高粘度材料供给装置和所述活塞 泵的气缸内之间的路径进行开闭；用于气体的阀装置，对连通所述气体供给装置和所述活塞泵的气缸内之 间的路径进行开闭；第一吸入工序控制部，通过所述活塞驱动装置，使所述活塞向往路方向 移动而在所述气缸内形成第一吸入状态，对所述用于高粘度材料的阀装置仅 赋予规定时间的开放指令，通过所述第一吸力使所述高粘度材料从所述高粘 度材料供给装置向所述气缸内供给；活塞停止装置的控制部，通过所述活塞停止装置，在形成第一吸入状态 后使该活塞停止，从而关闭所述用于高粘度材料的阀装置；第二吸入工序控制部，通过所述活塞驱动装置，在所述气缸内供给所述 高粘度材料的状态下，使所述活塞进一步向往路方向移动而在所述气缸内形 成第二吸入状态，对所述用于气体供给装置的阀装置仅赋予规定时间的开放 指令，通过所述第二吸力使所述气体从所述气体供给装置向所述气缸内供 给；加压工序控制部，通过所述活塞驱动装置，使所述活塞向复路方向移动， 从而对所述气缸内的所述高粘度材料和所述气体进行加压；和排出工序控制部，通过所述活塞驱动装置，使所述活塞向复路方向移动， 从而将所述气缸内的所述高粘度材料和所述气体压送至与所述活塞泵连通 的管路。
8. 根据权利要求7所述的向高粘度材料混入供给气体的装置，其中， 通过加压、挤出方式压送所述高粘度材料供给装置，向所述活塞泵的气缸内 供给高粘度材料。
9. 根据权利要求7或8所述的向高粘度材料混入供给气体的装置，其 中，所述活塞驱动装置兼作活塞停止装置。
10. 根据权利要求9所述的向高粘度材料混入供给气体的装置，其中， 所述活塞驱动装置为空气式、机械式、油压式。
11. 一种高粘度材料的发泡方法，其中，该发泡方法利用活塞泵，其通过活塞在气缸内往复移动而进行吸入工序 和排出工序；度材料；、'"'J 5' P 口。'； 、 "在导入所述高粘度材料后使所述活塞移动而再次进行吸入工序； 供给气体；第二工序，在所述气体的供给结束后，通过所述活塞泵的排出工序对所 述气缸内的所述高粘度材料和所述气体进行加压；和排出工序，在所述加压后将所述高粘度材料和所述气体排出到管路，排 出在所述高粘度材料中分散了所述气体的混合状物；在大气压下进行发泡。
12. —种高粘度材料的发泡方法，其中，在权利要求11所述的向高粘 度材料混入气体的方法中，通过控制向所述活塞泵的气缸内供给气体的气压 调整向所述高粘度材料混合气体的比率。
13. 根据权利要求12所述的高粘度材料的发泡方法，其中，在所述第 一工序中，改变吸入工序的气缸内的所述活塞停止位置，控制向高粘度材料 混合气体的比率。
14. 一种高粘度材料的发泡装置，其中，包括 气体混入供给装置，向高粘度材料导入气体；和预混合器，使从所述混入供给装置送出的所述高粘度材料和所述气体的 混合状物中的所述气体在所述高粘度材料中分散； 排出所述被分散的混合状物而在大气压中进行发泡。
15. —种高粘度材料的发泡装置，其包括气体混入供给装置，向高粘 度材料导入气体；和排出装置，使在所述高粘度材料分散所述气体的混合状 物加压排出而发泡，其中，所述气体混入供给装置利用活塞在气缸内往复移动而进行吸入工序和 排出工序的活塞泵；度材料；"，、P 3' P 口 。、' - "在导入所述高粘度材料后使所述活塞移动而再次进行吸入工序；在所述气体的供给结束后进行所述活塞泵的排出工序； 对所述气缸内的所述高粘度材料和所述气体进行加压； 在所述排出工序的加压结束后，将所述高粘度材料和所述气体排出到管 路，排出在所述高粘度材料中分散了所述气体的混合状物； 在大气压下进行发泡。
全文摘要
提供一种能够从料筒等容器直接供给高粘度材料，小型且廉价的向高粘度材料混入气体的气体混入供给装置。包括第一吸入工序，使活塞(25)在气缸内移动，以使气缸(27)内成为吸入状态；利用在该工序中产生的气缸内的吸力，向气缸内供给高粘度材料的工序；在第一吸入工序后，使活塞停止的工序；第二吸入工序，在导入高粘度材料后，使活塞在气缸内移动，以使气缸内再次成为吸入状态；利用在该工序中产生的气缸内的吸力，向气缸内供给气体的工序；加压工序，在气体供给结束后，使活塞在气缸内移动而对高粘度材料和气体进行加压；和排出工序，在该加压工序后，向管路排出高粘度材料和气体。然后在大气压下使高粘度材料发泡。
文档编号B01F15/04GK101119793SQ20068000484
公开日2008年2月6日 申请日期2006年2月14日 优先权日2005年2月14日
发明者加美山元也, 山下喜市 申请人:新时代技研株式会社