JP2004008844A - Multiliquid mixing apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、塗料、インクなど粘性液体について、複数の液体を同一装置内で計量及び混合し供給する多液混合装置に関する。本発明装置は、特に原色塗料を用いた自動計量調色及び混合による調色塗料の供給に好適である。
【0002】
【従来技術及びその課題】
塗料の調色などにおいて、各原色塗料を計量混合する装置には、従来より、ピストン容量押出し式の手動計量調色機や定量ギアポンプを使用した自動計量調色機などが使用されている。前者の調色機は、各原色ごとにピストンの目盛りを合せて計量するので、多大な工数を要するものであり、後者の調色機はコンピュータからの指令で一斉に各原色塗料を計量吐出するものの、各原色塗料を攪拌混合する装置が別に設けられているために、やはり時間と労力を要するものであった。
【0003】
そこで自動計量調色と混合攪拌とを同一の装置で行なうことが検討されており、例えば特表2002−500092号公報などに提案されている。この装置によれば、調色作業における計量及び混合に要する時間が短縮され、生産性を高めることが可能である。
【0004】
しかしながら、上記自動計量時に通常使用される定量ギアポンプには、以下の問題点があった。即ち、定量ギアポンプは、原色塗料などの液状流体を定量搬送するためのギアを使用するものであり、ギアとハウジングの摺動部には回転するための最低限のクリアランスが設けられ、使用する液状流体の粘度や必要吐出量、あるいは吐出精度によって、このクリアランスの加工精度が決定されている。このクリアランスは摩擦等の種々の負荷による経時変化で大きくなるために、このクリアランスで滑り(空回り状態)が発生し、本来ギアの回転数に応じた吐出量が供給されるはずが、実際には少ない値になってしまうという問題があった。ギアポンプの吐出側に負荷がある場合、例えば▲1▼吐出ノズルが細い針状である、▲2▼吐出側に連結された供給ホースが非常に長い、ギアポンプの吐出側で多種の液状流体が合流するマニホールドで内圧が非常に高くなる、などの場合で、複数の液状流体の中で低粘度液体があったり、低吐出量設定のものがあったりすると上記問題が顕著に表れる。極端なケースでは、多種の液状流体が合流するマニホールド内で高吐出量設定の液状流体が低吐出量設定の液状流体の経路に逆流してしまい、結果的に低吐出量設定の液状流体が殆ど吐出しない、たとえ吐出しても本来の回転数に見合った吐出量が確保できず吐出精度にバラツキが出るという不具合があった。
【0005】
本発明の目的は、塗料、インクなど粘性液体について、複数種の液体を様々な吐出量設定でマニホールド内に流入させても逆流や吐出精度のバラツキなどが発生することなく、計量・混合し供給できる多液混合装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明は、
1.複数の液状流体を夫々充填したタンクと、該複数の液状流体を夫々配給する第1の定量ポンプ群と、該定量ポンプ群で計量された各液状流体が合流するマニホールドと、該マニホールドの出口に設けられた第2の定量ポンプと、該定量ポンプに連結された混合手段とを具備することを特徴とする多液混合装置、
2.第1の定量ポンプ群のトータル吐出量が、第2の定量ポンプの吐出量に等しくなるよう設定される1項記載の多液混合装置、
3.混合手段が、スタティックミキサーあるいはパワーミキサーである1項記載の多液混合装置、
4.第1の定量ポンプ群が同一液状流体に対し、設定吐出量に応じた2つ以上のポンプを切替えて選択する手段を備えている1項記載の多液混合装置、
5.複数の液体流体が複数色の原色塗料であり、1ないし4のいずれか1項記載の多液混合装置を用いてなる調色塗料の供給方法、
6.所望色及び所望量の注文命令の入力によって、予め作成されたデータベースから、各原色塗料の配合量が調色命令として、これら原色塗料を配給する第1のポンプ群に送信される5項記載の調色塗料の供給方法、
に関する。
【0007】
【発明の実施の形態】
本発明では、各タンクに充填された液状流体を夫々供給するための第1の定量ポンプ群に加えて、該定量ポンプ群で計量された各液状流体が合流するマニホールドの出口に第2の定量ポンプを設置する。第1の各定量ポンプと第2の定量ポンプはいずれも制御装置によって吐出量を制御可能であり、第1の定量ポンプ群のトータル吐出量を、第2の定量ポンプの吐出量に等しくなるよう設定することが可能である。ギアポンプであれば所望の吐出量が得られる回転数に見合う周波数信号を制御装置に送り、両方のギアポンプを駆動させることができる。
【0008】
上記第2の定量ポンプの設置により、複数の液状流体が第1の定量ポンプ群における様々な吐出量設定でマニホールドに流入しても、第1の定量ポンプ群のトータル吐出量と同じ流量を第2の定量ポンプにおいて直ちに流出させることが可能である。これによってマニホールド内は常に内圧をゼロ近辺に維持可能で、その結果として各液状流体を供給する第1の定量ポンプ群の定量性が確保され、さらに該第1の定量ポンプ群には背圧がほとんどかからず、定量ギアポンプのクリアランスを逆流するような現象を回避できる。
【0009】
上記第2の定量ポンプに連結された混合手段としては、従来公知の混合装置であれば特に制限はなく採用でき、通常、液状流体の粘性によって、スタティックミキサーやパワーミキサーを適宜選択して使用できる。
【0010】
液状流体の混合比が大きく異なる場合、例えば2種の原色塗料の配合比がA色:B色=10:1あるいは1:10などの場合、第1の定量ポンプ群は、吐出量精度向上の点から、同一液状流体に対し設定吐出量に応じた2つ以上のポンプ(例えば低吐出量時のポンプと高吐出量時のポンプ)を切替えて選択する手段を備えていてもよい。
【0011】
マニホールド内の合流部分から混合装置に至る経路は、混合終了後に、通常、洗浄シンナーや圧縮空気の断続供給により洗浄できるよう、洗浄シンナー及び圧縮空気の供給経路を確保することが望ましい。
【0012】
本発明の装置を用いて、複数の液体流体が複数色の原色塗料である場合には所望の調色塗料を計量・混合して供給できる。その際には従来公知の調色システムを用いての制御が可能である。調色システムとの連動は、所望色及び所望量の注文命令の入力によって、予め作成されたデータベースから、各原色塗料の配合量が調色命令として、これら原色塗料を配給する第1のポンプ群に送信されることによって行なわれる。
【0013】
【実施例】
以下、図面に基いて本発明を具体的に説明する。図1は、本発明の一実施例を示す多液混合装置の構成図であり、図2は本発明の別の一実施例における第1の定量ポンプ切換えの説明図である。
【0014】
図1において、2は自動計量調色システムを内蔵した制御装置(コントローラー)、6は各原色塗料(カラーペースト)を夫々充填したタンク、4は第1の定量ギアポンプ群、11はマニホールド、10は第2の定量ギアポンプ、12はスタティックミキサー、を夫々示す。夫々の塗料タンク6に充填された各カラーペーストは、いずれも定量ギアポンプ4によって吸い出され、三方バルブ7を介して循環している。
【0015】
所望の塗色と量をタッチパネル1から入力すると、コントローラー2に内蔵されたCPU3が、その塗色の調色に必要なカラーペーストを選択すると同時に各カラーペーストの混合比率、及び量を計算し、各カラーペーストを吐出させる第1の定量ギアポンプ4を駆動するインバーター5の周波数を決定する。
【0016】
吐出開始ボタン8を押すと、その接点信号を受けたCPU3が直ちに必要なカラーペーストの三方バルブ7を切替えるパイロット信号を送り出すと同時に、その時一斉にマニホールド11へ吐出される各カラーペーストの総吐出量と同じ吐出量が得られる回転数に見合う周波数信号をインバーター9に送り、第2の定量ギアポンプ10を駆動させる。
【0017】
各カラーペーストは一斉にマニホールド11に送り出され合流しながら第2の定量ギアポンプ10に送られ、スタティックミキサー12で十分混合されて塗料缶に供給され、充填される。
【0018】
マニホールド11には、圧縮空気供給用の二方バルブ13と洗浄シンナー供給用の二方バルブ14が組み込まれており、一連の作業が終了すると、次の調色供給に備えるため、コントローラー2の制御により、この圧縮空気供給用の二方バルブ13と洗浄シンナー供給用の二方バルブ14を切替えて、マニホールド11内の合流部分から第2の定量ギアポンプ10を経てスタティックミキサー12に至る経路に洗浄シンナーと圧縮空気の断続供給し洗浄する。第2の定量ギアポンプ10には、フラッシャブルタイプのギアポンプを適用することで、ギア内部の洗浄性を高め、調色塗料へのコンタミ等の問題を防止できる。
【0019】
図2において、塗料タンク6に充填されたカラーペーストの設定吐出量が低吐出量(通常は50cc/分以下)になる場合、定量ギアポンプ4bを選択し、中高吐出量(通常は50cc/分を越える)になる場合には切替えて定量ギアポンプ4aの定量ギアポンプを選択駆動させる。
【0020】
上記の場合には、通常、塗料タンク6´に充填されたカラーペーストは、沈降防止の点から、高吐出量対応型である定量ギアポンプ4aの駆動によって、沈降抑制可能な最低限の吐出量(例えば100cc/分程度)で、三方バルブ7を介して循環している。所望の調色に必要な各カラーペーストの混合比率及び総吐出量から、塗料タンク6´に充填されたカラーペーストの必要吐出量を算出し、上記吐出量範囲に従って適切な定量ギアポンプ4aか4bを選択することができる。
【0021】
【発明の効果】
本発明の装置によれば、塗料、インクなど粘性液体について、複数種の液体を様々な吐出量設定でマニホールド内に流入させても逆流や吐出精度のバラツキなどが発生することなく、計量・混合し供給できる。また高精度のギアポンプを使用しなくても精度が確保されるので、装置のコストパフォーマンスが向上する。さらに第1の定量ギアポンプのクリアランスが経時変化で拡大しても、吐出精度に大きく影響しないため、結果的に定量ポンプの寿命を長くできる。本発明装置は、原色塗料を用いた自動計量調色及び混合による調色塗料の供給等に特に有用であり、非常に簡便に完成品を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す多液混合装置の構成図である。
【図2】本発明の別の一実施例における第1の定量ポンプ切換えの説明図である。
【符号の説明】
1 タッチパネル
2 コントローラー
3 CPU
4 定量ギアポンプ
4a、4b 定量ギアポンプ
5 インバーター
6、6´ 原色塗料タンク
7 三方バルブ
8 吐出開始ボタン
9 インバーター
10 定量ギアポンプ
11 マニホールド
12 スタティックミキサー
13 二方バルブ(圧縮空気供給用)
14 二方バルブ(洗浄シンナー供給用)[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a multi-liquid mixing device for measuring, mixing, and supplying a plurality of liquids for a viscous liquid such as paint and ink in the same device. The apparatus of the present invention is particularly suitable for automatic metering toning using a primary color coating and supply of a toning coating by mixing.
[0002]
[Prior art and its problems]
As a device for mixing and mixing each primary color paint in the toning of a paint, a manual metering and toning machine of a piston displacement type and an automatic metering and toning machine using a metering gear pump have been conventionally used. The former toning machine requires a lot of man-hours because it weighs by adjusting the scale of the piston for each primary color, and the latter one weighs and discharges each primary color paint at the same time according to instructions from the computer. However, since a device for stirring and mixing the primary color paints is separately provided, it also requires time and labor.
[0003]
Therefore, it has been studied to perform the automatic weighing and the mixing and agitation using the same apparatus, and for example, it has been proposed in Japanese Patent Application Publication No. 2002-500092. According to this device, the time required for weighing and mixing in the toning operation can be reduced, and the productivity can be increased.
[0004]
However, the metering gear pump usually used at the time of the automatic metering has the following problems. That is, the metering gear pump uses a gear for quantitatively transporting a liquid fluid such as a primary color paint, and the sliding portion between the gear and the housing is provided with a minimum clearance for rotation. The processing accuracy of the clearance is determined by the viscosity of the fluid, the required discharge amount, or the discharge accuracy. Since this clearance increases with time due to various loads such as friction, slippage (idling state) occurs due to this clearance, and a discharge amount corresponding to the number of rotations of the gear should be supplied. There was a problem that the value became small. When there is a load on the discharge side of the gear pump, for example, (1) the discharge nozzle has a thin needle shape, (2) the supply hose connected to the discharge side is very long, and various liquid fluids join at the discharge side of the gear pump. In a case where the internal pressure becomes extremely high with a manifold that performs the above operation, the above problem becomes conspicuous when a low-viscosity liquid is present in a plurality of liquid fluids or when a low discharge amount is set among a plurality of liquid fluids. In an extreme case, a high-discharge-rate liquid fluid flows back to a low-discharge-rate liquid fluid path in a manifold where various types of liquid fluids merge, and as a result, the low-discharge-volume liquid fluid is almost completely discharged. There is a problem that the ejection is not performed, and even if the ejection is performed, the ejection amount corresponding to the original rotation speed cannot be secured, and the ejection accuracy varies.
[0005]
An object of the present invention is to measure, mix, and supply viscous liquids such as paints and inks without causing backflow or variations in discharge accuracy even when a plurality of types of liquids flow into the manifold at various discharge amount settings. It is to provide a multi-liquid mixing device that can be used.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The present invention
1. A tank filled with a plurality of liquid fluids, a first metering pump group for distributing the plurality of liquid fluids respectively, a manifold where the liquid fluids measured by the metering pump groups merge, and an outlet of the manifold. A multi-liquid mixing device, comprising: a second metering pump provided; and mixing means connected to the metering pump.
2. 2. The multi-liquid mixing device according to claim 1, wherein a total discharge amount of the first metering pump group is set to be equal to a discharge amount of the second metering pump.
3. 2. The multi-liquid mixing device according to claim 1, wherein the mixing means is a static mixer or a power mixer.
4. 2. The multi-liquid mixing device according to claim 1, wherein the first metering pump group includes means for switching and selecting two or more pumps according to the set discharge amount for the same liquid fluid,
5. A method for supplying a toned paint, wherein the plurality of liquid fluids are a plurality of primary color paints, and the multi-liquid mixing device according to any one of 1 to 4 is used.
6. 6. An input command of a desired color and a desired amount is transmitted to a first pump group for distributing these primary color paints from a database created in advance as a toning command from a database prepared in advance. Supply method of toning paint,
About.
[0007]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
In the present invention, in addition to the first metering pump group for respectively supplying the liquid fluid filled in each tank, the second metering pump is provided at the outlet of the manifold where the liquid fluids measured by the metering pump group merge. Install a pump. The discharge rate of each of the first and second metering pumps can be controlled by the control device so that the total discharge rate of the first metering pump group is equal to the discharge rate of the second metering pump. It is possible to set. In the case of a gear pump, a frequency signal corresponding to the number of revolutions at which a desired discharge rate is obtained can be sent to the control device to drive both gear pumps.
[0008]
With the installation of the second metering pump, even if a plurality of liquid fluids flow into the manifold at various discharge rate settings in the first metering pump group, the same flow rate as the total discharge amount of the first metering pump group is maintained. It is possible to drain immediately in the second metering pump. As a result, the internal pressure in the manifold can always be maintained near zero, and as a result, the quantitativeness of the first metering pump group that supplies each liquid fluid is ensured, and further, the back pressure is applied to the first metering pump group. It is possible to avoid a phenomenon in which the clearance of the fixed-quantity gear pump is reversely flowed.
[0009]
The mixing means connected to the second metering pump is not particularly limited as long as it is a conventionally known mixing device. Usually, a static mixer or a power mixer can be appropriately selected and used depending on the viscosity of the liquid fluid. .
[0010]
When the mixing ratio of the liquid fluids is largely different, for example, when the mixing ratio of the two primary color paints is A: B = 10: 1 or 1:10, the first metering pump group improves the discharge amount accuracy. From the point of view, a means for switching and selecting two or more pumps (for example, a pump for a low discharge amount and a pump for a high discharge amount) according to the set discharge amount for the same liquid fluid may be provided.
[0011]
It is desirable to secure the supply path of the cleaning thinner and the compressed air so that the path from the junction in the manifold to the mixing device can be cleaned by the cleaning thinner or the intermittent supply of the compressed air after the mixing is completed.
[0012]
When a plurality of liquid fluids are a plurality of primary color paints using the apparatus of the present invention, a desired toning paint can be measured and mixed and supplied. In that case, control using a conventionally known toning system is possible. The interlocking with the toning system is based on the input of the order command of the desired color and the desired amount, the first pump group which distributes these primary color paints from the database prepared in advance as the mixing amount of the primary color paints from the database prepared in advance. This is performed by being transmitted to.
[0013]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram of a multi-liquid mixing apparatus showing one embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an explanatory diagram of switching of a first metering pump in another embodiment of the present invention.
[0014]
In FIG. 1, reference numeral 2 denotes a control device (controller) having a built-in automatic weighing and toning system, 6 denotes a tank filled with each primary color paint (color paste), 4 denotes a first metering gear pump group, 11 denotes a manifold, and 10 denotes a manifold. A second metering gear pump, 12 indicates a static mixer, respectively. Each color paste filled in each paint tank 6 is sucked out by the
[0015]
When the desired paint color and amount are input from the touch panel 1, the CPU 3 built in the controller 2 selects the color paste necessary for the toning of the paint color and simultaneously calculates the mixing ratio and amount of each color paste, The frequency of the inverter 5 that drives the first fixed-
[0016]
When the
[0017]
The color pastes are simultaneously sent out to the manifold 11 and sent to the second fixed-
[0018]
The manifold 11 incorporates a two-
[0019]
In FIG. 2, when the set discharge amount of the color paste filled in the paint tank 6 becomes a low discharge amount (usually 50 cc / min or less), the fixed
[0020]
In the above case, usually, the color paste filled in the paint tank 6 ′ has a minimum discharge amount (the minimum discharge amount that can suppress the sedimentation by driving the fixed discharge gear pump 4 a, which is a high discharge amount compatible type, in order to prevent the sedimentation. (For example, about 100 cc / min) and circulates through the three-
[0021]
【The invention's effect】
According to the apparatus of the present invention, for viscous liquids such as paints and inks, even if a plurality of types of liquids are flowed into the manifold at various discharge amount settings, there is no backflow or variation in discharge accuracy, and measurement and mixing are performed. Can supply. In addition, since the accuracy is secured without using a high-precision gear pump, the cost performance of the device is improved. Further, even if the clearance of the first metering gear pump increases with time, it does not significantly affect the discharge accuracy, and as a result, the life of the metering pump can be extended. The apparatus of the present invention is particularly useful for automatic metering toning using a primary color paint and supply of a toned paint by mixing, etc., and a finished product can be obtained very easily.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of a multi-liquid mixing apparatus showing one embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram of a first metering pump switching in another embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 touch panel 2 controller 3 CPU
4
14 Two-way valve (for cleaning thinner supply)
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