本發(fā)明涉及以使高粘度材料發(fā)泡等為目的向高粘度材料中混入氣體的方法以及裝置。

背景技術(shù)：

以往，公開了多個(gè)方法或裝置，在使氣體混入進(jìn)行了加壓的高粘度材料后，通過(guò)在大氣環(huán)境下進(jìn)行涂布而使其發(fā)泡來(lái)制造發(fā)泡性墊圈等。例如，在(日本)特開平10－272344號(hào)公報(bào)中，公開了一種向高粘度材料混入氣體的方法，使用使活塞在缸體內(nèi)往復(fù)移動(dòng)而進(jìn)行吸入行程和排出行程的活塞泵，在活塞泵的吸入行程中向缸體內(nèi)供給氣體，在活塞到達(dá)吸入端、吸入行程結(jié)束且處于缸體內(nèi)填充有進(jìn)行了壓力調(diào)整的氣體的狀態(tài)后，向缸體內(nèi)供給高粘度材料，在高粘度材料的供給結(jié)束后進(jìn)行活塞泵的排出行程，在排出行程中將氣體及高粘度材料排出到管路。

另外，在(日本)特開平09－94450號(hào)公報(bào)中公開了一種向流動(dòng)性材料中混入氣體的方法，其特征在于，具有：利用同一通路以1～5kg/cm²左右的較低的壓力交替送出流動(dòng)性材料和氣體的工序；在通路的中途，利用高壓泵以100～400kg/cm²左右的高壓對(duì)流動(dòng)性材料及氣體進(jìn)行加壓的工序。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：(日本)特開平10－272344號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)2：(日本)特開平09－94450號(hào)公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題

然而，在專利文獻(xiàn)1所公開的技術(shù)中，為使氣體混入高粘度材料，需要?dú)怏w的吸入行程、高粘度材料的供給行程以及氣體和高粘度材料的排出行程這三個(gè)行程，存在工作循環(huán)的時(shí)間長(zhǎng)的問(wèn)題。

另外，在專利文獻(xiàn)2所公開的技術(shù)中，如果在流動(dòng)性材料中使用高粘度的成分，則在以較低的壓力交替送出流動(dòng)性材料和氣體的前半工序中，存在對(duì)通路內(nèi)進(jìn)行壓送所需的時(shí)間長(zhǎng)的問(wèn)題。

另外，在專利文獻(xiàn)1和專利文獻(xiàn)2所公開的技術(shù)中，由于向活塞泵內(nèi)供給高粘度材料或流動(dòng)性材料，因此需要用于向活塞泵供給高粘度材料或流動(dòng)性材料的閥機(jī)構(gòu)，以及判斷是否準(zhǔn)確地向活塞泵供給了規(guī)定量的高粘度材料或流動(dòng)性材料的機(jī)構(gòu)。另外，由于向同一活塞泵供給氣體和高粘度材料或流動(dòng)性材料，如果使高粘度材料或流動(dòng)性材料的發(fā)泡倍率為2倍以外的倍率，則用于使氣體為負(fù)壓狀態(tài)或加壓供給的機(jī)構(gòu)是必不可少的。

本發(fā)明是鑒于上述各點(diǎn)而做出的，其目的在于提供一種能夠以簡(jiǎn)單的方法和結(jié)構(gòu)向高粘度材料混入氣體的方法及裝置。

用于解決技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的向高粘度材料混入氣體的方法的特征在于，包括以下工序：關(guān)閉排出口，該排出口設(shè)置為將高粘度材料能夠流通的管路與缸體連通；通過(guò)使在所述缸體的內(nèi)部配置的活塞以從所述排出口離開的方式移動(dòng)而在所述缸體內(nèi)形成規(guī)定體積的缸體空間；向所述缸體空間填充規(guī)定壓力的氣體；通過(guò)使所述活塞向所述排出口移動(dòng)來(lái)對(duì)所述氣體進(jìn)行壓縮；通過(guò)將所述排出口打開，來(lái)使壓縮的氣體混入在所述管路中流通的高粘度材料。

根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)打開用于使缸體與管路連通的排出口，能夠從該排出口將在規(guī)定體積的缸體空間積蓄的規(guī)定壓力的氣體排出，能夠使該氣體混入在管路中流通的高粘度材料。

在本發(fā)明優(yōu)選的形態(tài)中，從關(guān)閉所述排出口的工序到將所述排出口打開的工序的一系列工序在每當(dāng)高粘度材料流過(guò)規(guī)定量時(shí)反復(fù)進(jìn)行。根據(jù)本形態(tài)，能夠精確地控制在高粘度材料中混入的氣體的量以及高粘度材料的量，因此能夠精確地維持高粘度材料的發(fā)泡倍率。另外，能夠在后續(xù)工序中連續(xù)地供給混入有氣體的高粘度材料。在這里，“每當(dāng)高粘度材料流過(guò)規(guī)定量時(shí)”顯然包括“每當(dāng)高粘度材料在管路空間中流過(guò)規(guī)定量時(shí)”的含義，但也包括例如氣體而非高粘度材料在管路空間內(nèi)流通的狀態(tài)和并不是以一定量流動(dòng)的狀態(tài)，高粘度材料在與管路空間連通的配管內(nèi)以規(guī)定量排出或流動(dòng)的情況。

在本形態(tài)中，更優(yōu)選的是，通過(guò)對(duì)高粘度材料的所述規(guī)定量、所述缸體空間的所述規(guī)定體積以及氣體的所述規(guī)定壓力中的至少任一個(gè)進(jìn)行調(diào)節(jié)，能夠簡(jiǎn)單且精確地對(duì)所述高粘度材料的發(fā)泡倍率進(jìn)行控制。

在本發(fā)明其他優(yōu)選的形態(tài)中，在所述活塞朝向所述排出口移動(dòng)的動(dòng)作末端，所述活塞的前端與形成有所述排出口的所述缸體的端部的內(nèi)側(cè)沒(méi)有間隙地配合。根據(jù)本形態(tài)，能夠使缸體內(nèi)的無(wú)效控制實(shí)質(zhì)上為零，因此能夠更精確地對(duì)混入高粘度材料的氣體進(jìn)行計(jì)量。

在本發(fā)明的方法中，例如，所述排出口在所述管路的側(cè)壁上設(shè)置為面向高粘度材料的流動(dòng)，關(guān)閉所述排出口的工序是將閥芯從與所述排出口對(duì)置的、所述管路的側(cè)壁的位置延伸，使該閥芯落座于所述排出口的工序。

另外，在形成所述缸體空間的所述缸體的側(cè)壁上設(shè)置吸入口，向所述缸體空間填充規(guī)定壓力的氣體的工序是從所述吸入口導(dǎo)入氣體后，使閥芯從所述缸體空間外部落座于所述吸入口的工序。

另外，為了解決上述課題，本發(fā)明的氣體混入裝置具備：活塞泵，其具備缸體、為將高粘度材料能夠流通的管路與該缸體連通而在所述缸體的端部形成的氣體的排出口、為了向所述缸體填充氣體而在該缸體上形成的吸入口、在所述缸體的內(nèi)部在第一位置及第二位置之間滑動(dòng)的活塞；排出閥，其開閉所述排出口；所述缸體在所述活塞處于所述第一位置時(shí)，形成規(guī)定體積的缸體空間。

根據(jù)本發(fā)明的氣體混入裝置，能夠利用與壓縮氣體的泵不同的泵對(duì)高粘度材料進(jìn)行壓送，將活塞泵僅用于將氣體混入高粘度材料。另外，同樣，由于在高粘度材料的壓送中使用其他泵，因此能夠連續(xù)地供給高粘度材料。另外，能夠減少在活塞泵上設(shè)置的要求高精度的閥機(jī)構(gòu)的數(shù)量，并且能夠使構(gòu)造簡(jiǎn)化。

在優(yōu)選的本發(fā)明的氣體混入裝置中，進(jìn)行控制以執(zhí)行以下各工序：關(guān)閉所述排出閥；使所述活塞移動(dòng)到所述第一位置而形成所述規(guī)定體積的缸體空間；從所述吸入口向所述缸體空間填充規(guī)定壓力的氣體；通過(guò)使所述活塞向所述第二位置移動(dòng)而對(duì)所述氣體進(jìn)行壓縮；通過(guò)將所述排出閥打開，來(lái)使壓縮的氣體混入在所述管路中流通的高粘度材料。

優(yōu)選從關(guān)閉所述排出閥的工序到將所述排出閥打開的工序的一系列工序在每當(dāng)高粘度材料流過(guò)規(guī)定量時(shí)反復(fù)進(jìn)行。這樣活塞泵僅對(duì)氣體進(jìn)行壓縮，因此通過(guò)改變活塞泵的規(guī)定時(shí)間內(nèi)(高粘度材料的每隔規(guī)定的流量時(shí))的動(dòng)作次數(shù)，就能夠在大范圍內(nèi)設(shè)定高粘度材料的發(fā)泡倍率。

另外，通過(guò)對(duì)高粘度材料的所述規(guī)定量、缸體空間的規(guī)定體積以及氣體的所述規(guī)定壓力中的至少任一個(gè)進(jìn)行調(diào)節(jié)，能夠?qū)λ龈哒扯炔牧系陌l(fā)泡倍率進(jìn)行控制。

在為了對(duì)所述高粘度材料的發(fā)泡倍率進(jìn)行控制而對(duì)所述缸體空間的所述規(guī)定體積進(jìn)行調(diào)節(jié)的情況下，例如，可以通過(guò)改變所述第一位置的方式對(duì)所述活塞進(jìn)行控制。

在更優(yōu)選的形態(tài)中，在所述活塞處于所述第二位置時(shí)，所述活塞的前端與所述缸體的所述端部的內(nèi)側(cè)配合。在這種情況下，優(yōu)選所述活塞的前端具有與形成有所述排出口的所述缸體的端部的內(nèi)側(cè)互補(bǔ)的形狀。根據(jù)本形態(tài)，能夠使活塞泵的缸體內(nèi)的無(wú)效空間實(shí)質(zhì)上為零，因此能夠更精確地對(duì)混入高粘度材料的氣體進(jìn)行計(jì)量。

在本發(fā)明的氣體混入裝置中，例如，所述排出口在所述管路的側(cè)壁上設(shè)置為面向高粘度材料的流動(dòng)，所述排出閥可以具備從與所述排出口對(duì)置的、所述管路的側(cè)壁的位置延伸而能夠落座于所述排出口的閥芯。

在本發(fā)明的氣體混入裝置中，例如，所述吸入口可以設(shè)置在形成所述缸體空間的所述缸體的側(cè)壁上，所述吸入閥可以具備從所述缸體空間外部延伸而能夠落座于所述吸入口的閥芯。

優(yōu)選所述閥芯為針。

在本發(fā)明的氣體混入裝置中，例如，所述排出口在所述管路的內(nèi)部設(shè)置為面向所述管路空間，與所述排出口連通的所述缸體空間的至少一部分在所述管路內(nèi)形成。

根據(jù)這些本發(fā)明的向高粘度材料混入氣體的氣體混入裝置以及向高粘度材料混入氣體的氣體混入裝置優(yōu)選的示例，能夠得到與上述本發(fā)明的向高粘度材料混入氣體的方法相同的作用效果。

附圖說(shuō)明

圖1是具備本發(fā)明一實(shí)施方式的向高粘度材料混入氣體的氣體混入裝置的氣體混入系統(tǒng)的回路圖。

圖2是本實(shí)施方式的氣體混入裝置的剖視圖(活塞上升到第一位置的狀態(tài))。

圖3是本實(shí)施方式的氣體混入裝置的剖視圖(在圖2的氣體混入裝置中吸入閥處于打開狀態(tài))，是對(duì)使活塞泵吸入氣體的工序進(jìn)行說(shuō)明的圖。

圖4是本實(shí)施方式的氣體混入裝置的剖視圖(在圖2的氣體混入裝置中，吸入閥關(guān)閉，活塞下降到第二位置，排出閥打開)，是對(duì)將活塞泵所生成的壓縮氣體向高粘度材料混入的工序進(jìn)行說(shuō)明的圖。

具體實(shí)施方式

以下，參照所附附圖對(duì)本發(fā)明的向高粘度材料混入氣體的氣體混入裝置的實(shí)施方式詳細(xì)地進(jìn)行說(shuō)明。需要說(shuō)明的是，本發(fā)明的向高粘度材料混入氣體的方法使用本發(fā)明的向高粘度材料混入氣體的氣體混入裝置來(lái)實(shí)施。

圖1是用于對(duì)本發(fā)明一實(shí)施方式的向高粘度材料混入氣體的氣體混入裝置1進(jìn)行說(shuō)明的回路圖，圖2是對(duì)氣體混入裝置1所具備的活塞泵10進(jìn)行說(shuō)明的圖。

如圖1所示，本實(shí)施方式的向高粘度材料混入氣體的氣體混入裝置1至少具備：活塞泵10，其用于將氣體排出至高粘度材料所流動(dòng)的管路空間(形成為由管路47形成的高粘度材料的通路)；排出閥30，其對(duì)從活塞泵10向管路47的氣體供給進(jìn)行控制。優(yōu)選氣體混入裝置1還具備使活塞泵10驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)部15和控制向活塞泵10的氣體供給的吸入閥20，在圖1中，表示的是具備這些結(jié)構(gòu)的實(shí)施例。

氣體混入裝置1能夠安裝于圖1所示的作為一個(gè)例子的氣體混入系統(tǒng)2。氣體混入系統(tǒng)2除了氣體混入裝置1之外，還具備貯存高粘度材料的容器40；對(duì)貯存在該容器40中的高粘度材料進(jìn)行壓送的壓送泵41；將從壓送泵41壓送的高粘度材料向管路47引導(dǎo)的管路50；經(jīng)由吸入閥20向活塞泵10供給氣體的氣體壓縮機(jī)43；供從管路47送來(lái)的、混入有氣體的高粘度材料流通的管路52；為了將從管路52送來(lái)的、混入有氣體的高粘度材料排出而安裝在排出槍前端的噴嘴46。

管路50、47、52作為不同的管路構(gòu)成，為使高粘度材料依次在這些管路內(nèi)流通，可以通過(guò)焊接或使用法蘭等連接。顯然，管路50、47、52也可以最初就作為一體的管路構(gòu)成。

作為容器40，例如，可以使用公知的提桶、圓筒等，但不限于此。另外，作為在容器40內(nèi)貯存的高粘度材料，包括各種材料，例如，聚氨酯、改性硅、環(huán)氧樹脂、硅樹脂、丙烯酸樹脂、硫化橡膠以及pvc、丙烯樹脂等的塑溶膠等和它們的混合物，還包括油脂、食用奶油、美容膏等，但不限于這些。

壓送泵41只要能夠?qū)Ω哒扯炔牧线M(jìn)行壓送即可。作為壓送泵41，可以采用提桶、圓筒用的活塞泵、柱塞泵，例如采用氣動(dòng)式的雙動(dòng)泵等壓送時(shí)不產(chǎn)生脈動(dòng)的齒輪泵、螺旋泵等旋轉(zhuǎn)型泵，但不限于這些。另外，可以在壓送泵41中裝入定流量泵，以一定流動(dòng)對(duì)高粘度材料進(jìn)行壓送。

對(duì)該高粘度材料進(jìn)行壓送的壓力取決于高粘度材料的粘度，但優(yōu)選為20～300kg/cm²，更優(yōu)選的是50～200kg/cm²。這是由于，如果壓送的壓力比50kg/cm²低，則在高粘度材料發(fā)泡時(shí)，該氣泡可能會(huì)變粗，如果比20kg/cm²低，則存在該傾向更為顯著且氣泡的大小不均勻的可能。另外，如果壓力比200kg/cm²高，則為了確保裝置各構(gòu)成部件的加壓性能和耐壓性能，設(shè)備成本變高，如果比300kg/cm²高，則該傾向更為顯著。

高粘度材料的排出壓力，使用在即將到達(dá)噴嘴46時(shí)(即將排出時(shí))測(cè)定的壓力值為3～20mpa，優(yōu)選為5～12mpa，更優(yōu)選的是6～10mpa。

為了對(duì)所壓送的高粘度材料的流量進(jìn)行測(cè)量，可以在壓送泵41與活塞泵10的排出閥30之間設(shè)置流量計(jì)。也可以在排出閥30與噴嘴46之間設(shè)置流量計(jì)或定流量裝置。

氣體壓縮機(jī)43能夠構(gòu)成為例如供給0～1mpa或0～0.5mpa等壓力較低的氣體的壓縮機(jī)。作為氣體的種類，能夠采用空氣(大氣壓的空氣、低壓空氣、壓縮空氣)、二氧化碳、氮?dú)?、氧氣、氬氣、氪氣等各種氣體。另外，在以大氣中的空氣作為向高粘度材料中供給的氣體的情況下，可以使用氣體壓縮機(jī)43，但也可以代替該氣體壓縮機(jī)43，設(shè)置用于取入大氣中的空氣的空氣取入口，將從該空氣取入口43導(dǎo)入的大氣壓的空氣向活塞泵10供給。在這種情況下，可以在空氣取入口與吸入閥20之間設(shè)置對(duì)空氣進(jìn)行過(guò)濾、除去粉塵等的空氣過(guò)濾器。另外，也可以使用具備氣體容器以及作為對(duì)氣體壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)的壓力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的調(diào)節(jié)閥等來(lái)代替氣體壓縮機(jī)43和空氣取入口。另外，氣體的壓力也能夠根據(jù)當(dāng)時(shí)的制造條件，設(shè)置為與大氣壓相比進(jìn)行了加壓的正壓或壓力比大氣壓低的負(fù)壓。

由于使用低壓氣體，因而不需要對(duì)耐壓安全性進(jìn)行考慮的設(shè)置。例如，能夠以低強(qiáng)度的材質(zhì)制造構(gòu)成部件(配管、閥門等)或使其壁變薄。此外，能夠使氣體流量的控制變得容易，而使氣體注入的可靠性、處理的安全性提高。由此能夠?qū)崿F(xiàn)氣體混入系統(tǒng)整體的輕量化、小型化。顯然，本發(fā)明不限于使用低壓氣體，根據(jù)使用目的和條件可以包括使用高壓氣體的實(shí)施方式。

噴嘴46是相對(duì)于工件涂布混入有氣體的高粘度材料的部件，能夠使高粘度材料任意排出。噴嘴46能夠以任意的方法使用，例如，可以是手持式的噴嘴、安裝在機(jī)械手前端的噴嘴中的任一種。

作為向噴嘴46供給氣體﹣高粘度材料混合物的供給方法，顯然可以采用將從一臺(tái)氣體混入裝置1排出的混合物向噴嘴46供給的方式，但也可以配置兩臺(tái)以上的氣體混入裝置1，使它們并行或交替運(yùn)行，從而使混合物的供給量增加或?qū)崿F(xiàn)連續(xù)的混合物的供給。

此外，可以在氣體混入裝置1(一臺(tái)或上述兩臺(tái)以上)與噴嘴46之間配置計(jì)量裝置，利用該計(jì)量裝置向噴嘴46定量地提供高粘度材料。另外，可以配置兩個(gè)以上的計(jì)量缸體，使這些計(jì)量缸體交替運(yùn)轉(zhuǎn)，從而向噴嘴46連續(xù)地提供混入有氣體的高粘度材料。

利用活塞泵10混入有氣體而在管路47、52中流動(dòng)最后到達(dá)噴嘴46的高粘度材料在管路內(nèi)流動(dòng)時(shí)被攪拌，而使氣體分散到高粘度材料內(nèi)。為了增強(qiáng)該氣體的分散攪拌效果，可以在由活塞泵10向高粘度材料混入氣體后的管路47的通路、管路52設(shè)置混合器。作為該混合器，例如，可以采用在管的內(nèi)部串列設(shè)置多個(gè)螺旋狀元件的靜態(tài)混合器、動(dòng)態(tài)混合器等公知的混合器。

另外，氣體混入裝置1可以具備對(duì)氣體混入裝置1的各構(gòu)成要素進(jìn)行控制的未圖示的控制部。控制部由cpu、存儲(chǔ)器、或繼電器、計(jì)時(shí)器等構(gòu)成，與驅(qū)動(dòng)部15、吸入閥20、排出閥30、壓送泵41、流量計(jì)、噴嘴46等連接，與這些構(gòu)成要素協(xié)同動(dòng)作，而使向高粘度材料混入氣體的氣體混入裝置1動(dòng)作。例如，控制部基于對(duì)高粘度材料的流量進(jìn)行檢測(cè)的上述流量計(jì)的信號(hào)，每當(dāng)高粘度材料流過(guò)規(guī)定量時(shí)，進(jìn)行驅(qū)動(dòng)缸體泵1一個(gè)循環(huán)等的控制。

接著，使用圖2對(duì)活塞泵10的具體結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。

如圖2所示，活塞泵10具備：缸體11；構(gòu)成為能夠利用驅(qū)動(dòng)部15在缸體11的內(nèi)部空間沿著其軸向在第一位置(例如上死點(diǎn))與第二位置(例如下死點(diǎn))之間滑動(dòng)的活塞12；在缸體11的側(cè)壁上設(shè)置的氣體的吸入口13和氣體的排出口14。缸體11的內(nèi)部空間延伸到管路47的外周部的內(nèi)部，在該內(nèi)部空間的末端即高粘度材料的通路附近形成有排出口14。在活塞12處于第一位置(上死點(diǎn))時(shí)，缸體11形成由活塞12劃定的規(guī)定體積的缸體空間。

優(yōu)選活塞12在活塞12的壓縮行程的動(dòng)作末端(活塞12的第二位置(下死點(diǎn)))，活塞12的前端與形成有排出口14的缸體11的端部的內(nèi)側(cè)沒(méi)有間隙地配合。在這里，“沒(méi)有間隙地配合”是指由于活塞12的前端具有與形成有排出口14的缸體11的端部的內(nèi)側(cè)互補(bǔ)的形狀，因此在活塞12處于第二位置(下死點(diǎn))時(shí)，活塞12的前端能夠與缸體11的端部?jī)?nèi)側(cè)大致完全地配合。由此，缸體內(nèi)不存在無(wú)效空間，能夠更準(zhǔn)確地對(duì)氣體量進(jìn)行控制?；蛘?，“沒(méi)有間隙地配合”也包括該“間隙”在事實(shí)上為零的配合。例如，活塞12的前端具有與形成有排出口14的缸體11的端部的內(nèi)側(cè)互補(bǔ)的形狀，在活塞12處于第二位置(下死點(diǎn))時(shí)，活塞12的前端與缸體11的端部?jī)?nèi)側(cè)之間的距離為0，或者該距離極小，為2mm以下，優(yōu)選的是1mm以下，更優(yōu)選的是0.5mm以下。

吸入口13設(shè)置于活塞泵10的缸體11側(cè)壁。優(yōu)選的是吸入口13設(shè)置在活塞12的吸入行程的動(dòng)作末端附近。在活塞12處于吸入行程的動(dòng)作末端(第一位置(例如上死點(diǎn)))或其附近時(shí)，被上述的吸入閥20打開，氣體從這里導(dǎo)入缸體11的內(nèi)部空間。在活塞12開始?jí)嚎s行程而到達(dá)動(dòng)作末端(下死點(diǎn))時(shí)，排出口14被上述排出閥30打開，向管路47內(nèi)的高粘度材料內(nèi)混入壓縮氣體。此外，管路47在活塞泵10的附近與活塞泵10的構(gòu)成部件一體形成，活塞泵10的前后等與其他構(gòu)成要素連接的部分采用公知的配管、耐壓軟管等。

如圖2所示，吸入閥20也設(shè)置在活塞泵10的缸體11的側(cè)壁，對(duì)活塞泵10的吸入口13進(jìn)行開閉。在本實(shí)施方式的向高粘度材料混入氣體的氣體混入裝置1中，在吸入閥20中作為一個(gè)例子采用針型閥。針型閥20具備針軸21、氣體導(dǎo)入口22、驅(qū)動(dòng)部23。優(yōu)選針軸21沿著與缸體11的軸正交的方向延伸，并且沿著該方向滑動(dòng)。氣體導(dǎo)入口22是用于將從氣體壓縮機(jī)43供給的氣體導(dǎo)入針型閥20的部分，可以設(shè)置在針型閥20的框體的側(cè)面。

驅(qū)動(dòng)部23使針軸21沿著其長(zhǎng)度方向前進(jìn)或后退。能夠使針軸21前進(jìn)直到其前端嵌入吸入口13而關(guān)閉該吸入口(向圖中左側(cè)移動(dòng))。在針軸21從嵌入吸入口的位置后退(向圖中右側(cè)移動(dòng))時(shí)吸入口13被打開，缸體11與氣體導(dǎo)入口22連通。作為驅(qū)動(dòng)部23，可以使用公知的氣缸或電動(dòng)馬達(dá)，但不限于此。另外，在針型閥20中，可以在吸入口13側(cè)的前端部設(shè)置用于引導(dǎo)針軸21的閥導(dǎo)向器21a。

排出閥30設(shè)置在活塞泵10的缸體11前端，對(duì)活塞泵10的排出口14進(jìn)行開閉。在本實(shí)施方式的向高粘度材料混入氣體的氣體混入裝置1中，在排出閥30中作為一個(gè)例子采用針型閥。針型閥30設(shè)置在隔著由管路47形成的管路空間47a與活塞泵10的排出口14對(duì)置的位置，具備針軸31和驅(qū)動(dòng)部36。針軸31與缸體11的軸同軸設(shè)置，其前端穿過(guò)管路空間47a內(nèi)而嵌入排出口14。

驅(qū)動(dòng)部36使針軸31前進(jìn)或后退。能夠使針軸31前進(jìn)直到其前端嵌入排出口14而關(guān)閉該排出口(向圖中上側(cè)移動(dòng))。此時(shí)，在針軸31從嵌入排出口14的位置后退(向圖中下側(cè)移動(dòng))時(shí)排出口14被打開，缸體11與管路47連通。作為驅(qū)動(dòng)部36，可以使用公知的氣缸或電動(dòng)馬達(dá)，但不限于此。另外，在針型閥31中可以設(shè)有在管路47內(nèi)對(duì)針軸31進(jìn)行引導(dǎo)的閥導(dǎo)向器。這樣的閥導(dǎo)向器可以構(gòu)成為具備圓柱狀的本體、使針軸31能夠在其中上下移動(dòng)地貫穿的縱孔、與管路空間47a連通而在其內(nèi)部移動(dòng)高粘度材料的橫孔。

需要說(shuō)明的是，在附圖中示意性地表示針軸21、31的前端，但為使氣密性提高，可以使用圓錐形、圓錐臺(tái)、半球狀等各種各樣的形狀。另外，作為吸入閥和排出閥，不限于針型閥，只要是能夠開閉吸入口13、排出口14的閥，能夠使用任意結(jié)構(gòu)的閥。例如，也可以使用活塞不為針狀的活塞閥、單向閥或開閉吸入口的機(jī)構(gòu)。

接著，在以上所說(shuō)明的各構(gòu)成要素的功能的基礎(chǔ)上，參照?qǐng)D1～圖4對(duì)本實(shí)施方式的向高粘度材料混入氣體的氣體混入裝置1的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。圖1、圖2參照以上的說(shuō)明。圖3是對(duì)使活塞泵10吸入氣體的工序進(jìn)行說(shuō)明的圖，圖4是對(duì)將活塞泵10所生成的壓縮氣體向高粘度材料混入的工序進(jìn)行說(shuō)明的圖。

首先，利用壓送泵41從加入有高粘度材料的容器40通過(guò)管路47向下游側(cè)壓送高粘度材料。需要說(shuō)明的是，在圖2～4中，高粘度材料在管路47內(nèi)如箭頭a1所示，從左向右移送。

需要說(shuō)明的是，為了對(duì)高粘度材料以規(guī)定的量進(jìn)行了移送進(jìn)行監(jiān)視、判斷，在本實(shí)施方式中，例如，能夠采用以下方法中的一種。

(1)與具備定量裝置的壓送泵41協(xié)同動(dòng)作而使活塞泵10動(dòng)作。

(2)對(duì)一個(gè)行程的容量已知的壓送泵41的吸入(容量被確定)進(jìn)行計(jì)數(shù)，使活塞泵10動(dòng)作。

(3)同與壓送泵41和活塞泵10分別設(shè)置的定流量裝置或安裝有定流量裝置的排出槍協(xié)同動(dòng)作，使活塞泵10動(dòng)作(改變缸體的氣體容量可以通過(guò)對(duì)氣體的壓力進(jìn)行改變、調(diào)節(jié)和改變活塞的行程來(lái)實(shí)施)。

(4)使用與壓送泵41和活塞泵10分別設(shè)置的加壓泵或缸體驅(qū)動(dòng)式排出槍，根據(jù)使用量使活塞泵10動(dòng)作。

(5)基于流量計(jì)的測(cè)定值，對(duì)高粘度材料移送了規(guī)定的量的時(shí)機(jī)進(jìn)行判斷，按照該時(shí)機(jī)使活塞泵10動(dòng)作。

氣體混入裝置1在每當(dāng)高粘度材料(圖中箭頭a1)流過(guò)規(guī)定的量時(shí)進(jìn)行控制，以使活塞泵10進(jìn)行一個(gè)循環(huán)的動(dòng)作。需要說(shuō)明的是，對(duì)于高粘度材料流過(guò)規(guī)定的量的時(shí)機(jī)與活塞泵1的各動(dòng)作中的哪一時(shí)刻對(duì)應(yīng)，只要活塞泵10的一個(gè)循環(huán)與所流過(guò)的高粘度材料的量能夠維持一定的關(guān)系，就沒(méi)有任何限制，能夠任意地改變。以下，對(duì)活塞泵10的一個(gè)循環(huán)進(jìn)行說(shuō)明。

如圖2所示，在與活塞泵10連接的吸入閥20和排出閥30被關(guān)閉的狀態(tài)下，活塞12移動(dòng)到吸入行程的動(dòng)作末端，即從第二位置移動(dòng)到第一位置。此時(shí)，在缸體11內(nèi)形成有規(guī)定體積的缸體空間，但由于吸入閥20和排出閥30被關(guān)閉，缸體11內(nèi)成為真空。

接著，如圖3所示，利用吸入閥20的驅(qū)動(dòng)部23使針軸21后退(向圖中右側(cè)移動(dòng))。于是，吸入口13打開，缸體11與氣體導(dǎo)入口22連通，壓縮前的氣體流入缸體11內(nèi)的規(guī)定體積的缸體空間(圖中箭頭a2)。然后，使針軸21前進(jìn)(向圖中左側(cè)移動(dòng))而關(guān)閉吸入閥20，在缸體11內(nèi)填充有氣體而處于密閉狀態(tài)。即，吸入閥20開放規(guī)定時(shí)間，在缸體11內(nèi)積存有規(guī)定量的氣體的時(shí)刻關(guān)閉吸入閥20。接著，使活塞12的動(dòng)作停止直至流過(guò)規(guī)定量的高粘度材料。

接著，使活塞12移動(dòng)到壓縮行程側(cè)，對(duì)填充到缸體11內(nèi)的氣體進(jìn)行壓縮。即，使活塞從第一位置下降到第二位置。在活塞12達(dá)到壓縮行程的動(dòng)作末端(下死點(diǎn))附近時(shí)，將排出閥30打開。即，利用排出閥30的驅(qū)動(dòng)部36使針軸31后退(向圖中下側(cè)移動(dòng))而打開排出口14。于是，如圖4所示，壓縮的氣體混入在管路47內(nèi)被壓送的高粘度材料中，并且活塞12達(dá)到壓縮行程的動(dòng)作末端(下死點(diǎn))。接著使針軸31前進(jìn)(向圖中上方移動(dòng))，關(guān)閉排出閥30而使氣體向高粘度材料混入的一個(gè)循環(huán)結(jié)束。

需要說(shuō)明的是，上述活塞12的動(dòng)作末端附近為將氣體壓縮為1/5～1/100的活塞位置，優(yōu)選的是壓縮為1/10～1/30的活塞位置。此時(shí)在材料的壓力比氣體的壓力高的情況下，材料從氣體流出口14逆流流入缸體內(nèi)，材料與氣體在氣體缸體內(nèi)混合。如果與氣體壓力相比材料的壓力過(guò)大，則存在由較小口徑的排出口14和材料的流入速度造成的剪切力導(dǎo)致材料變質(zhì)的情況。另外，在與材料壓力相比氣體壓力過(guò)大的情況下，材料不會(huì)流入缸體內(nèi)，因此存在氣體與材料的混合性變差的情況。因此，通過(guò)對(duì)氣體壓力和材料壓力適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行調(diào)節(jié)，能夠在材料不變質(zhì)的范圍內(nèi)提高混合性。

然后，在再次移送規(guī)定量的高粘度材料時(shí)，重復(fù)上述動(dòng)作。此外，如前所述，在管路47內(nèi)壓送的高粘度材料為高壓，因此混入的空氣也與該壓力對(duì)應(yīng)地被壓縮，其體積縮小。因此，即使令空氣混入高粘度材料，也不會(huì)對(duì)高粘度材料的流量造成影響，不會(huì)產(chǎn)生脈動(dòng)等。

接著，在混入有氣體的高粘度材料在管路47、52中流動(dòng)期間，進(jìn)行攪拌，由此使混入的氣體的氣泡微細(xì)化，在高粘度材料內(nèi)分散。微細(xì)的氣泡分散的高粘度材料從噴嘴46排出而被涂布于工件等。在高粘度材料從噴嘴46排出時(shí)，之前處于高壓的高粘度材料置于大氣壓環(huán)境下。于是，在高粘度材料中混入的氣體的氣泡膨脹，以與混入的氣體的量對(duì)應(yīng)的發(fā)泡倍率發(fā)泡。需要說(shuō)明的是，為了促進(jìn)氣泡向高粘度材料中的分散，可以根據(jù)需要而使用混合器。

如以上所說(shuō)明的那樣，根據(jù)本實(shí)施方式的向高粘度材料混入氣體的氣體混入裝置以及使用向高粘度材料混入氣體的氣體混入裝置的向高粘度材料混入氣體的方法，由于在每流過(guò)規(guī)定量的高粘度材料時(shí)使活塞泵動(dòng)作，通過(guò)改變活塞泵的動(dòng)作時(shí)機(jī)能夠自由地改變氣體向高粘度材料的混入比率、即高粘度材料的發(fā)泡倍率。例如，在假設(shè)缸體空間11a的容積為50ml，導(dǎo)入至缸體11的氣體為大氣壓的情況下，在每移送50ml的高粘度材料時(shí)使活塞泵進(jìn)行一個(gè)循環(huán)的動(dòng)作，發(fā)泡倍率達(dá)到約2倍。同樣，在每移送100ml的高粘度材料時(shí)使活塞泵進(jìn)行一個(gè)循環(huán)的動(dòng)作，發(fā)泡倍率為約1.5倍，在每移送25ml的高粘度材料時(shí)使活塞泵進(jìn)行一個(gè)循環(huán)的動(dòng)作，發(fā)泡倍率約為3倍。顯然也能夠通過(guò)改變導(dǎo)入至缸體11的氣體的壓力或改變缸體空間11a的容積來(lái)改變上述發(fā)泡倍率。為了改變缸體空間11a的容積，例如可以通過(guò)改變活塞12的第一位置的方式來(lái)改變活塞12的動(dòng)作。

即，在本發(fā)明的實(shí)施例中，作為改變發(fā)泡倍率的方式，能夠采用以下方式中的一種或兩種以上的組合。

(1)改變活塞泵1每個(gè)循環(huán)的高粘度材料的供給量(改變活塞泵的一個(gè)循環(huán)的速度和高粘度材料的供給量中的一方或雙方)；

(2)改變向缸體空間11a導(dǎo)入的氣體的壓力；

(3)改變缸體空間11a的容積(例如改變活塞12的第一位置)。

尤其是在現(xiàn)有的向一個(gè)活塞泵內(nèi)一起加入氣體和高粘度材料而進(jìn)行壓縮的方法中，如果要使發(fā)泡倍率比2倍低，需要使填充到活塞泵內(nèi)的氣體為壓力比大氣壓低的負(fù)壓，由于需要增加負(fù)壓容器等而使結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜。另外，如果要使發(fā)泡倍率比2倍高，則需要提高預(yù)先向活塞泵中填充的氣體的壓力，與上述情況同樣地需要壓力容器等，并且如果氣體的壓力變高，則后填充的高粘度材料不能以規(guī)定的量向活塞泵內(nèi)填充，會(huì)產(chǎn)生發(fā)泡倍率的誤差。另一方面，在本實(shí)施方式的向高粘度材料混入氣體的氣體混入裝置中，僅通過(guò)增減活塞泵的動(dòng)作次數(shù)，就能夠簡(jiǎn)單地改變發(fā)泡倍率，而且還不需要負(fù)壓容器、壓力容器等，能夠使裝置的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化。

同樣，在現(xiàn)有的向一個(gè)活塞泵內(nèi)一起加入氣體和高粘度材料而進(jìn)行壓縮的方法中，為了不增加活塞泵的無(wú)效空間，不能增大供給或排出高粘度材料的端口，取決于高粘度材料的種類，在通過(guò)端口時(shí)可能會(huì)作用剪切力，存在高粘度材料變質(zhì)的可能。另一方面，在本實(shí)施方式的向高粘度材料混入氣體的氣體混入裝置中，預(yù)先對(duì)缸體11內(nèi)的氣體進(jìn)行壓縮，能夠減小高粘度材料與氣體的壓力差，在這種情況下，能夠減少高粘度材料在缸體內(nèi)逆流而無(wú)需擔(dān)心。此外，如上所述，優(yōu)選通過(guò)氣體的壓縮來(lái)防止高粘度材料的逆流在將氣體與材料的混合性維持在良好的范圍內(nèi)進(jìn)行。

另外，對(duì)高粘度材料進(jìn)行壓送的壓送泵和對(duì)氣體進(jìn)行壓縮的活塞泵成為彼此獨(dú)立的結(jié)構(gòu)，因此活塞泵的動(dòng)作不會(huì)影響高粘度材料的移送。由此，即使是只具備一組壓送泵和活塞泵且未設(shè)有緩沖容器的結(jié)構(gòu)，也能夠連續(xù)地輸送混入有氣體的高粘度材料，并且能夠在任意的時(shí)機(jī)停止輸送。

同樣，對(duì)高粘度樹脂進(jìn)行壓送的壓送泵和對(duì)氣體進(jìn)行壓縮的活塞泵成為彼此獨(dú)立的結(jié)構(gòu)，僅通過(guò)改變活塞泵的動(dòng)作次數(shù)就能夠?qū)怏w的混入量進(jìn)行控制，因此即使高粘度材料的流量和壓送泵的尺寸發(fā)生變化，也能夠在某種程度下以相同容積的活塞泵來(lái)應(yīng)對(duì)。

另外，不是像現(xiàn)有的那樣對(duì)高粘度材料進(jìn)行多級(jí)壓送，而使從最初開始以規(guī)定的壓力對(duì)高粘度材料進(jìn)行壓送，因此對(duì)高粘度材料進(jìn)行壓送的壓送泵僅為一個(gè)，其結(jié)構(gòu)變得簡(jiǎn)單。

另外，在使用大氣壓的空氣之外的氣體作為向高粘度材料混入的氣體，具備氣體容器及調(diào)節(jié)閥等的其他實(shí)施方式中，即使不改變活塞泵的動(dòng)作時(shí)機(jī)，也能夠通過(guò)調(diào)節(jié)向活塞泵供給的壓縮前的氣體的壓力來(lái)改變高粘度材料的發(fā)泡倍率。例如，在缸體空間11a的容積為50ml、向缸體空間11a供給的壓縮前的氣體的壓力為一個(gè)大氣壓的情況下，在每移送50ml的高粘度材料時(shí)使活塞泵進(jìn)行一個(gè)循環(huán)的動(dòng)作，發(fā)泡倍率成為約2倍，通過(guò)使向活塞泵供給的壓縮前的氣體的壓力為兩個(gè)大氣壓，發(fā)泡倍率成為約3倍，通過(guò)使其成為0.5個(gè)大氣壓，能夠使發(fā)泡倍率為約1.5倍。

另外，通過(guò)一起使用上述的在每流過(guò)規(guī)定的流量的高粘度材料時(shí)改變活塞泵的動(dòng)作時(shí)機(jī)來(lái)調(diào)節(jié)氣體向高粘度材料的混入比率的方式和通過(guò)調(diào)節(jié)向活塞泵供給的壓縮前的氣體的壓力來(lái)調(diào)節(jié)氣體向高粘度材料的混入比率的方式，能夠利用相同容積的活塞泵將大范圍的量的氣體混入高粘度材料，能夠利用一個(gè)活塞泵來(lái)廣泛地應(yīng)對(duì)各種容量的壓送泵。

需要說(shuō)明的是，上述向高粘度材料混入氣體的氣體混入裝置及向高粘度材料混入氣體的方法僅為本發(fā)明的示例，在不脫離發(fā)明主旨的范圍內(nèi)能夠?qū)υ摻Y(jié)構(gòu)適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行變更。

例如，在圖2等所示的氣體混入裝置1中，作為構(gòu)成管路47的一個(gè)要件，缸體空間11a延伸到管路47的側(cè)壁的內(nèi)部，排出口14靠近管路空間47a設(shè)置。然而，只要能夠靠近管路空間47a地設(shè)置排出口14，就不需要在管路47的側(cè)壁的內(nèi)部形成缸體空間11a。作為這樣的情況，考慮到管路47的側(cè)壁極薄，即使將排出口14設(shè)置在管路47的外側(cè)，也能夠非常靠近管路空間47a地配置排出口14的情況(在管路47僅形成有排出口14用的孔)。在這樣的情況下，能夠從本發(fā)明的氣體混入裝置1的構(gòu)成要件中除去管路47。即，本發(fā)明的氣體混入裝置1能夠以不存在管路47(或管路的一部分)的形態(tài)提供。

另外，本發(fā)明不限于所公開的缸體11與管路47的位置關(guān)系(缸體11的長(zhǎng)度方向相對(duì)于管路47正交的位置關(guān)系)，例如可以考慮缸體11相對(duì)于管路47傾斜或平行配置的形態(tài)。

另外，在上述實(shí)施例中，作為吸入閥20、排出閥30，使用針型閥，但只要能夠進(jìn)行缸體空間的開閉及管路空間的開閉，能夠使用任意形式的閥，例如閘式閥等。

關(guān)于動(dòng)作時(shí)機(jī)，不限于所公開的示例，只要能夠以規(guī)定體積將規(guī)定壓力的氣體混入規(guī)定量的高粘度材料，可以在任意的時(shí)機(jī)使各構(gòu)成要件動(dòng)作。

另外，在上述示例中，作為開閉氣體混入裝置1的吸入口13的構(gòu)成要件，使用了吸入閥20，但是在本發(fā)明中，只要能夠向缸體空間11a填充氣體，就能夠省略吸入閥20。例如，也可以考慮不使用閥而從未圖示的氣體供給機(jī)構(gòu)將規(guī)定壓力的氣體經(jīng)由吸入口導(dǎo)入至缸體空間11a的形態(tài)。

另外，在上述示例中，本發(fā)明的向高粘度材料混入氣體的方法通過(guò)作為本發(fā)明的實(shí)施例公開的、包括氣體混入裝置1的氣體混入裝置系統(tǒng)2執(zhí)行，但本發(fā)明的方法不限于使用所公開的氣體混入裝置1、系統(tǒng)2的示例。例如，開閉吸入口13和排出口14的機(jī)構(gòu)可以是所公開的吸入閥20和排出閥30之外的開閉結(jié)構(gòu)。另外，缸體11與管路47的位置關(guān)系也能夠如上所述地任意改變。

附圖標(biāo)記說(shuō)明

1··向高粘度材料混入氣體的氣體混入裝置；10··活塞泵；11··缸體；11a··缸體空間；12··活塞；13··吸入口；14··排出口；15··驅(qū)動(dòng)部；20··吸入閥(針型閥)；21··針軸；22··氣體導(dǎo)入口；23··驅(qū)動(dòng)部；30··排出閥(針型閥)；31··針軸；36··驅(qū)動(dòng)部；40··容器；41··壓送泵；42··流量計(jì)；43··空氣取入口；44··空氣過(guò)濾器；45··混合器；46··噴嘴；47··管路；47a··管路空間。