(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
玉状又は点状のように流体を分配するための弁組立体であって、
内側空洞を有するハウジングと、
流体入口、流体室、及び、流体出口を有して前記ハウジングの前記空洞内に位置させられる交換可能インサートと、を具備し、
前記交換可能インサートは、さらに、前記流体入口と前記流体出口との間の前記流体室に隣接するダイヤフラムを有する、
ことを特徴とする弁組立体。
【請求項２】
前記交換可能インサートは、さらに、前記流体室の反対側において前記ダイヤフラムに隣接するつまみ部を含む、ことを特徴とする請求項１の弁組立体。
【請求項３】
さらに、往復運動作動装置を具備する、ことを特徴とする請求項２の弁組立体。
【請求項４】
前記往復運動作動装置は、前記流体室から流体を分配するために前記ダイヤフラムを作動させるように前記つまみ部を通り延在する、ことを特徴とする請求項３の弁組立体。
【請求項５】
前記つまみ部は、それ内に位置する補強部材を有する、ことを特徴とする請求項２の弁組立体。
【請求項６】
前記ダイヤフラムは、前記ダイヤフラムの強度及び弾性コンプライアンスを変えるための添加物を有するプラスチックから形成される、ことを特徴とする請求項１の弁組立体。
【請求項７】
前記流体室及び前記ダイヤフラムは、溶接によって共に密着される、ことを特徴とする請求項１の弁装置。
【請求項８】
前記流体室及び前記ダイヤフラムは、回転溶接、レーザ溶接、超音波溶接、加熱圧接、スナップ嵌め、又は、接着によって接合及び密着される、ことを特徴とする請求項６の弁組立体。
【請求項９】
前記作動装置を駆動するために前記ハウジングに取り付けられた気体式装置をさらに具備する、ことを特徴とする請求項３の弁組立体。
【請求項１０】
前記流体入口及び前記流体出口は前記ハウジングを超えて延在し、前記流体出口に取り付けられた取り外し可能な分配先端部をさらに具備する、ことを特徴とする請求項１の弁組立体。
【請求項１１】
前記ハウジングは、前記内側空洞を形成するために、取り外し可能に共に接続される主ハウジング本体と前側板材とを具備する、ことを特徴とする請求項１の弁組立体。
【請求項１２】
流体分配組立体のハウジング内に位置させられる使い捨て式ダイヤフラム弁インサートであって、
流体入口と、
前記流体入口から流体を受け取るための流体室と、
前記流体室から流体を流出させるための流体出口と、
前記流体室上に位置させられる可撓なダイヤフラムと
前記流体室の反対側において前記ダイヤフラムに隣接するつまみ部と、を具備する、
ことを特徴とする使い捨て式ダイヤフラム弁インサート。
【請求項１３】
前記つまみ部は、それ内に設置される補強部材を有する、ことを特徴とする請求項１２のインサート。
【請求項１４】
ダイヤフラムが強度および、弾性コンプライアンス、を変更するための添加物を有するプラスチックで作られている、ことを特徴とする請求項１２のインサート。
【請求項１５】
流体室とダイヤフラムが接合により互いにシールされている、ことを特徴とする請求項１２のインサート。
【請求項１６】
流体室とダイヤフラムが回転溶接、レーザ溶接、超音波溶接、加熱圧縮、スナップ嵌め、接着剤によって接合されている、ことを特徴とする請求項１２のインサート。
【請求項１７】
使い捨てダイヤフラム弁インサートを有する流体分配弁組み立て体を介して玉状または点状に流体を分配する方法であって、
流体を使い捨てダイヤフラム弁インサートに導入するステップと、
使い捨てダイヤフラム弁インサート内に係合、離脱するように、アクチュエータを往復動させるステップと、
流体を分配するステップと、
を含む、ことを特徴とする方法。
【請求項１８】
流体を使い捨てダイヤフラム弁インサートに導入するステップが、
加圧下で、流体を、弁入口を介して、使い捨てダイヤフラム弁インサートの流体室へ、方向付けするステップを含む、
ことを特徴とする請求項１７の方法。
【請求項１９】
流体を分配するステップが流体室に接続された流体出口を介して行われる、ことを特徴とする請求項１８の方法。
【請求項２０】
分配される流体が、接着剤、エポキシ、埋め込み用樹脂、半田ペースト、である、ことを特徴とする請求項１８の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、使い捨て式弁、及び、特に、流体室とダイヤフラム要素とを有する型成形可能なプラスチックから構成された弁インサートを有する作動装置制御のダイヤフラム弁に関し、このダイヤフラム弁は、様々な種類及び粘性の流体物質を、玉状及び点状等のような様々な形状に、繰り返し可能に正確に分配することを制御可能とする。
【背景技術】
【０００２】
容積式回転マイクロ弁は、接着剤、エポキシ樹脂、埋込用樹脂、表面実装技術用接着剤、二液式接着剤、銀及び金の充填接着剤、紫外線硬化接着剤、及び、半田ペーストのような流体物質を繰り返し可能に正確に分配するために知られている。
一般的に、流体物質のためのこれらの分配器は、電子回路組立と、現場でのガスケットの修理形成と、部品組立及び密閉と、型成形、鋳造の工具及び機械及び装置の製造及び組立と、のような幅広い様々な産業及び他の様々な用途で使用される。
【０００３】
従来の分配装置は、一般的に、ハウジング内に支持された送りねじの回転を制御する歯車モータを含む。流体は、流体物質をハウジング内へ押圧するように、流体への外圧からハウジングへ送られる。モータにより回転するようにハウジング内に支持される送りねじ又は螺旋部材は、流体物質をハウジングの出口端部に付加される分配先端部へ付勢する。
分配先端部は、本質的に、ハウジングの出口端部へ固定密着される先の無い針の形状である。
【０００４】
弁は、可変ピッチ式の回転ねじを含み、これは、低粘性物質を均質化し、その容積を減少するように物質を圧縮する。
一体ハウジングは、穴部に設置されたスリーブを有し、これは穴部領域上に部分的にだけ延在する。ハウジングは、さらに、ハウジングに形成された通路を含み、これを通って流体は流れ、流体は、流体が穴部内へ付勢されるときに、通路壁と接触する。
スリーブ上の穴部の一部は、穴部の上側部分とスリーブとの間が密閉されないために、流体と接触するかもしれない。
ハウジングは、さらに、分配連結部、及び、それによりスリーブ及び穴部を保持するねじを含み、ガスケットが分配連結部とスリーブの下側部分との間に設けられる。
【０００５】
従来のマイクロ弁分配器は満足して作動はするが、実行可能な改良を要求する状況が存在する。
例えば、分配器は、通常は、昼休み中及び交代勤務が終了した後を除いて、組立ライン及び実機操業において連続的に使用される。もし、分配される物質が、マイクロ弁において硬化し、又は、何らかの理由のために劣化するならば、次いで、弁は浄化されなければならず、これは困難な作業である。このような硬化が起こると、装置は、しばしば浄化のために提供者へ送り戻され、こうして、費用がかかり、かなりの休止時間をもたらすかもしれない。
加えて、分配される物質が作動中に代わるかもしれず、後に分配される物質が、先に分配された物質によって汚染されるか、又は、先に分配された物質と不適合である場合もあり得る。
このような場合において、汚染は、弁を浄化しなければならず、これは、さらに、浄化のためのかなりの費用と休止時間をもたらす可能性がある。
【０００６】
その結果として、これらの問題に取り組む改良は、分配される流体と当接する全ての内側表面が容易に交換可能であり、それにより、浄化及び修理の費用を低減し、組立及び実機操業における休止時間を低減するように、進展されてきた。このようなマイクロ弁装置は、弁のためのハウジングに取り付けられた一般的な歯車駆動モータ装置を含んでいる。
使い捨て式インサートがハウジング内に支持され、これが分配器の内側濡れ表面を形成している。インサートは、送り腕部を含み、送り腕部を通って、外部源からの加圧流体がインサートの内側へ送られ、こうして、流体はマイクロ弁のハウジングの送り腕部表面とは接触しない。モータに接続されて駆動される送り機構は、モータによって制御されて正確に計量された流体量を分配するために、インサート内に設置される。
このような従来の使い捨て式インサートは、インサートにおいて回転するように支持された螺旋ねじ又は螺旋部材を駆動するための出力軸を有するモータを必要としている。ねじの回転速度及び形状に依存して計量された量の流体は、インサートのための出口通路を形成する出口から押し出される。
このような使い捨て式回転マイクロ弁インサート形式は、良好に作動するけれども、インサート内に回転するように支持された螺旋ねじ又は螺旋錐を含まなければならないということは、使い捨て式であるインサートを複雑で高コストなものにしてしまう複雑な機構となっている。
その結果、製造コストが高くなく、安定した、信頼性の高い能力を提供する簡単な使い捨て式弁インサートが要求されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、使い捨て式の作動装置制御のダイヤフラム弁インサートに向けられ、これは、従来の使い捨て式インサート形式の欠点に取り組むものである。
本発明は、分配される流体と当接する内側表面の全てが容易に交換可能であり、それにより、実機操業における組立休止時間を低減するために浄化及び修理費用を低減する比較的簡単なマイクロ弁構造を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明により、マイクロ弁は、弁のためのハウジングに取り付けられる作動装置を含む。
分配器の内側濡れ表面を形成する使い捨て式挿入室は、ハウジング内に支持される。
弁インサートは、本体部を含み、これを通して、接着剤、エポキシ樹脂、半田ペースト等のような流体が、点状又は玉状に正確に分配される。
使い捨て式インサートは、型成形可能又は機械加工可能なプラスチック合成物から構成され、流体室及びダイヤフラム要素の両方を含み、流体室及びダイヤフラム要素は、超音波溶接工程、レーザ溶接工程、又は、回転溶接工程のいずれかによって共に接合及び密着され、又は、これらは共に接着又はスナップ嵌めされることができる。
インサートは、弁本体を越えて延在する流体入口通路及び流体出口通路を有する。
取り外し可能で交換可能な分配先端部が、出口通路に取り付けられる。
【０００９】
インサートが弁本体内へ挿入されるときに、ダイヤフラム頭部は作動装置に係合させられる。作動装置が往復運動するときに、ダイヤフラムは、同じ動作で動き、こうして、流体は分配されるであろう。
【００１０】
つまみ部が、追加強度のために、ねじ、棒材、又は、他の挿入具を有して、ダイヤフラム要素に設けられても良い。
ダイヤフラム要素は、ダイヤフラム要素の強度及び弾性コンプライアンスを変えるために、基材の型成形可能なプラスチックへの添加物を有して形成されることができる。
さらに、流体室要素は、流体室とダイヤフラム要素との接合を容易にする材料から形成される。
【００１１】
本発明のこれらの及び他の態様及び利点は、添付図面と共に、本発明の実施形態を述べ及び例示する以下の記述により明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明のマイクロ弁分配器の分解斜視図である。
【図２】図１の分配器の底面図である。
【図３】図１の使い捨て式弁インサートの側面図である。
【図４】部分断面で例示された図１の分配器の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１〜図３に図示されたように、マイクロ弁分配器組立体１０が例示される。
本組立体は、それに取り付けられたハウジング１４を有する作動装置１２を含む。
取付支持部１６は、様々な分配物質源を取り付けるために作動装置によって支持される。
作動装置は、気体又は液体駆動式、又は、直流サーボ又はステップモータ式のいずれかの任意の一つであって良い。
作動装置は、制御機構（図示せず）によって制御されて良い。
【００１４】
ハウジング１４は、例えば、アルミニウムのような金属、又は、アセタールのような耐食プラスチックであって良く、取付ねじ１８によって共に保持される主本体ハウジング１４ａと本体前側板材１４ｂとから構成されて良い。 主本体ハウジング１４ａ及び本体前側板材１４ｂは、使い捨て式ダイヤフラム弁インサート２２を受容するための内側空洞２０を形成するのに協働する。
インサート２２は、流体室要素２４とダイヤフラム要素２６とを含む。
流体室要素及びダイヤフラム要素は、これら要素を接続するための接合部２８を含み、また超音波溶接工程、レーザ溶接工程、又は、回転溶接工程、あるいは、スナップ嵌め又は接着、のいずれかによってこれら要素をシールする。
弁インサートは、好ましくは、型成形可能又は機械加工可能なプラスチック合成物から構成される。
インサートは、流体入口通路３０と流体出口通路３２とを含む。
出口通路３２は、取り外し可能で交換可能な分配先端部３４を有する。
ダイヤフラム要素２６は、拡大頭部３８を有するつまみ部(latch)３６を含む。
【００１５】
流体入口通路３０は、ハウジング及び本体前側板材１４ｂを越えて延在する外周肩部４０を含み、こうして、ハウジングに関するインサートの回転動作を防止する。
外側表面は、ねじ山４２が切られ、それにより、流体供給源は、恐らく、容易に取り付けられ及び取り外されるであろう。
同様に、流体出口通路３２は、本体前側板材１４ｂの下側表面を越えて延在する肩部４４を有する。肩部４４は、分配先端部を確実に取り付ける助けとなる。
【００１６】
図４に最も良く見られるように、使い捨て式ダイヤフラム弁インサート２２がハウジング１４の空洞２０内に位置させられるときに、つまみ部３６の頭部３８は作動装置１２によって駆動されるつかみ部(chuck)４８と係合させられる。
つまみ部３６は、棒材又は他の挿入具とすることもできるねじ４６のような追加強度特徴部を含むことができる。
ダイヤフラム要素２６のシール機構５６は、つかみ部４８が往復運動するときにダイヤフラムが流体を分配するために同じ動作で動くように、つまみ機構と流体室要素２４との間に位置させられる。
流体が圧力を受けて入口においてポンプ作用されるときに、流体はダイヤフラムが流体通路５４を開閉することによって分配される。
ダイヤフラムは、分配される流体に基づいて必要とされるようにダイヤフラムの強度及び弾性コンプライアンスを変えるために、基材の型成形可能又は機械加工可能なプラスチック材料への添加物を有して、又は、有さずに形成されることができる。
ダイヤフラム要素２６及び供給室２４は、供給室及びダイヤフラム要素が共に接合及び密着されることができるように、様々な材料から形成されることができる。
基材の型成形可能なプラスチック材料又はダイヤフラムのいずれかへの添加物は、ガラス繊維、ガラス玉、炭素繊維、又は、可塑剤であることができる。
【００１７】
本発明は、様々なその実施形態に関して述べられ例示されたけれども、変形及び変更が以下に請求されるような本発明の完全な意図範囲内でなされることができることは理解される。
【要約】      （修正有）【課題】分配される流体と当接する内側表面の全てが容易に交換可能な使い捨て式インサート形式のマイクロ弁構造を提供する。【解決手段】玉状又は点状のように流体を分配するための弁組立体において、内側空洞を有するハウジング１４と、流体入口、流体室２４、及び、流体出口を有して前記ハウジングの前記空洞内に位置させられる交換可能インサート２２と、を具備し、前記交換可能インサート２２は、さらに、前記流体入口と前記流体出口との間の前記流体室に隣接するダイヤフラムを有する。【選択図】図４【図１】
0006041407.tif 000002
【図２】
0006041407.tif 000003
【図３】
0006041407.tif 000004
【図４】
0006041407.tif 000005